冶金工业自动化概论1.ppt

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1、冶金工业自动化(冶金控制学)概论教学内容概述：冶金工艺流程：①采矿、选矿过程工艺流程。②钢铁工业工艺流程。包括铁区、钢区和轧区的生产工艺流程。冶金工业自动化系统的体系结构：①冶金工业自动化的进展及系统结构。包括从简单的检测发展成三级结构的计算机集成制造系统（CIMS）和网络集成制造系统（WIMS）。②冶金工业自动化内容（基础自动化、过程自动化和管理自动化）、特点（EIC一体化等）与结构分析（基础自动化、过程自动化和管理自动化系统的多种结构形式）。采选过程检测仪表：①采矿装设的主要检测仪表。②选矿装设的主要检测仪表。③采选过程检测仪表特点，主要是要适应采矿和选矿生

2、产的特点。炼铁过程检测仪表：①铁区(包括原料场、炼焦、烧结、球团、高炉炼铁)装设的主要检测仪表。②原料场、炼焦、烧结、高炉炼铁所使用的主要特殊检测仪表原理及动作分析。炼钢过程检测仪表：铁水预处理、转炉或电弧炉、炉外精炼和连续铸钢装设的检测仪表及其原理与动作分析。教学内容概述：采选自动控制系统：①采选自动控制内容。包括采矿的露天矿、井下、提升系统、矿山固定设备自动控制和选矿的破碎、磨矿、选别、脱水自动控制等。②采选主要的自动控制系统分析。包括采矿的牙轮钻机、钻车、矿山电机车运输、提升系统、充填系统自动控制和选矿的破碎机负荷、球磨机给矿和给水、分级机溢流浓度、螺旋选

3、矿机矿浆给入量及浓度、浮选机矿浆液位和药剂添加、矿浆pH值、浓缩机自动控制（磁选，介绍选矿工艺流程）。炼钢自动控制系统：①铁水预处理（三脱）、转炉（氧枪升降及旋转、配料系统、炉体倾动、顶底枪供气系统和除尘水冷系统）或电弧炉（实物图片）、炉外精炼、连续铸锭自动控制的内容。②炼钢区的主要自动控制分析。包括：铁水预处理的高炉炉前脱硅、喷吹法铁水单脱硫等自动控制，转炉的供氧、副枪、底吹、炉口微差压、副原料输送和投料等自动控制，电弧炉的氧燃助熔、吹氧和氧枪、炉压、电极升降、排烟与除尘等自动控制，炉外精炼的KIP喷粉脱硫、CAS、LFV钢包炉、RH装置、AOD炉的自动控制，

4、连续铸锭的中间包钢水和结晶器钢水液位、二次冷却水、铸坯定长切割等自动控制。炼钢过程自动化：①铁水预处理、转炉、电弧炉、炉外精炼及连续铸钢过程自动化主要功能。②炼钢过程各工序过程自动化中数学模型及人工智能的应用。③炼钢过程典型数学模型。1．冶金工业的性质和特点冶金工业是生产各种金属原材料的工业。有以下特点：①种类繁多，工艺各别。通常把金属分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属主要是指钢铁，它也包括铁、锰、铬及其合金。除此以外，有80多种金属都叫有色金属。有色金属一般分成五大类：即轻有色金属；重有色金属；贵金属；半金属；稀有金属。金属不同，提炼工艺也不同。②规模较大

5、，过程复杂。冶金企业大都由一系列工厂组成，规模大。特别是钢铁工业，是联合企业型式，包括采矿、选矿、精矿烧结或制成球团（炼焦及焦炭作用），制成适合于高炉所需块度的原料，经高炉炼成生铁，再由转炉或电炉炼成钢，铸成锭以后，经各式轧机轧成板材（工艺提示）、管材、型材和线材等，生产过程十分复杂，设备极其不同。③条件恶劣，性质各异。冶金生产条件恶劣，其性质差别相当大，有些过程进行较慢，如高炉生产过程，有些过程进行很快，如轧钢过程，有些过程是高温的，例如炼铁、炼钢其温度超过1600°C；有些过程是有腐蚀性的，如湿法冶金过程；而有些过程则粉尘极大，如烧结、氧化铝生产等。（高炉煤

6、气回收、干熄焦）2．冶金生产工艺流程(1)钢铁生产工艺流程由矿石到钢材的生产主要可分为两个流程：烧结球团和焦化——高炉——转炉——轧机流程；直接还原或熔融还原——电炉——轧机流程。前者被称为长流程(是目前的主流程)，后者则被称为短流程。两者都是由一系列分厂或车间组成的钢铁总厂，前者一般分为原料场，烧结、球团、焦化(或炼焦、化工)、炼铁、炼钢(含铁水预处理、转炉、炉外精炼、连续铸钢)和各类轧钢(钢管、热轧带钢、冷轧板带、线棒材、型钢、轨梁、中厚板等)等分厂；此外还有一些辅助分厂，如动力部(包括发电、供电、煤气、氧气、给水等分厂)。选矿厂一般在矿山附近(一般与采矿合

7、为矿山公司)，只有矿山较近时才设在钢铁厂内。后者没有烧结、球团、焦化分厂。(2)有色金属生产工艺流程有色金属生产一般是冶炼和加工分别设厂(如贵溪铜冶炼厂、洛阳铜加工厂等)，但也是分别由很多分厂组成的联合企业，如铝加工厂，包括熔炼分厂、铝板分厂、铝管分厂、铝箔分厂和动力分厂等。3．冶金工业的规律尽管金属种类很多，其提炼、成材的工艺各异，但大多由下列4部分组成：采矿、选矿、冶炼和加工，无论黑色或有色金属生产，其采矿、选矿过程都很类似，钢铁轧制和铝、铜轧制虽各有其特点，但轧制设备都大致相同。即使各种金属冶炼过程十分不同，但不外乎是火法冶金、湿法冶金或粉末冶金。因此只要

8、从总体上了解其过程、特性