黑色金属冶炼及压延性加工工艺的发展

刘小婷

中冶京诚工程技术有限公司 北京市 100176

【摘要】金属冶金和压延加工工艺是我国的工业化建设的基础产业之一，是我国实现工业化、现代化建设进程中的关键技术要点。加强黑色金属冶炼以及压延性加工工艺研究，可实现新型工业化道路建设，促进冶金工业全面发展，全面带动我国的综合经济建设。本文以黑色金属为研究对象，黑色金属冶炼和压延性加工工艺技术发展，总结分析了发展中存在的问题，希望能够为促进行业的综合建设、改革发展奠定基础。

【关键词】：黑色金属；冶炼；压延性；加工工艺；发展

黑色金属指铁、铬、锰三种材料，包括三种金属的合金。因为金属材料是工业化生产的各项机械设备的原材料，因此黑色金属的生产工艺在工业化建设中显得尤为重要。

目前我国已经成为黑色金属冶炼和压延加工的主要生产国和消费国，也是该类金属全球最关键的出口国之一，黑色金属的工业发展也会影响我国的相关行业经济。如炼钢业、钢压延加工产业、铁合金冶炼产业等。明确黑色金属冶炼以及压延性加工工艺，对促进金属产业发展和我国的钢铁行业建设有重要的价值。现将相关工艺技术和发展内容叙述如下。

1.简述黑色金属的冶炼和压延技术

1.1黑色金属的冶炼工艺流程

黑色金属冶炼的工艺技术较多，其中包括氧化精炼、火法精炼、电解精炼、造锍熔炼等内容，通过将黑色金属和一定的氧化矿融合，在高炉中将焦炭还原剂鼓入氧气，进而氧化矿还原获得金属物质；后期转炉鼓氧将合金氧化的钢材。

1.2炼钢常用的设备

金属冶炼是一种提炼技术，指的是擦用电解或者是化学试剂方法开采矿石中的金属物质，可减少金属内部的杂质，或可增加一些金属，得到合金。

炼钢采用的设备较多，整个体系包括上料系统、吹风系统几个方面。炼钢时候，高炉本体有小型高炉、中型钢炉以及大型钢炉几种类型，部分炼钢厂还有大于3000立方米以上的巨型高炉。

上梁系统有带式上料机和料车上料机；而送风系统包括高炉鼓风机、高炉喷吹设备、布料器以及堵渣口机、煤气除尘系统、水系统以及煤气透平发电设备等。

1.3炼钢装置和操作

（1）电炉：内部设置有炉体和炉盖、倾动机械和回转机构、电机装置和炉顶装料系统。（2）氧气顶吹转炉：其中包括的装置有转炉炉体、支撑装置、吹氧装置、炉气净化和回收装置；（3）炉外精炼设备：有吹氧装置、真空系统以及合金加料装置、取样检测装置等；（4）连铸系统：二次冷却导向装置、结晶器、钢包回转台等。

1.4黑色金属的压延方式

压延加工是一种特殊的钢铁加工工艺，其中的工艺技术包括了带钢、冷热薄板、型钢、钢板的生产技术，还包括了连铸连轧。

热轧卷板工艺：炼钢后进行连铸，均热处理后放入机械进行精轧、卷取后可入库。（2）冷轧板：将热轧钢板进行酸洗后进行冷轧，随后脱脂，进行精整后涂油再包装，让其入库。（3）高速线材轧制技术：将钢胚加热后进行粗轧、随后精整后进行精轧；水冷处理后将其卷散冷却，而后进行打包和装卸，入库。

2.黑色金属的工艺技术的发展方向以及适用范围

2.1分析黑色金属工艺技术现阶段生产存在的问题

黑色冶金行业在原材料制备、冶炼和加工中都涉及较多的工艺流程，专业内容较多，而整体的施工工艺作业连续性极强。常规的生产中都需要采用压力容器、管道以及特种设备，整个生产过程中会产出高温铁水等高温液体，操作安全风险较高；此外，生长中也容易发生高处坠落、触电以及机械伤害等事故，长期处于高温高压、有毒和粉尘环境中也可能导致很多安全事故风险。

2.2分析我国工艺技术创新的迫切性

目前我国的黑色冶金行业的发展速度较慢，虽然我国在近几年的钢铁技术都发展迅速，但是整体的工艺技术水平和国际水平之间也存在较大的差距，存在产品的质量较差，生产效率不高的问题，无法生产出符合高端生产要求的建筑材料，这也导致了国际市场的占有份额不断下降，影响了我国的钢铁行业的稳步发展。针对此问题，国内的钢铁冶炼和压延单位要认清局势，大力发展技术创新、改革，积极走技术发展路线和创新路线，进而实现现代化整体建设目标。

2.3分析工业技术发展的实用性和具体方向

近几年，我国在提倡创新黑色冶金技术的同时，提倡国家将生产的重点放在节约资源、提高原材料的利用率的工艺技术个性方面。目前我国的冶金行业的粉末冶金技术已经成为全世界关注的主要对象，该技术也得到了越来越广泛的发展应用。首先，粉末冶金技术的发展可期，该项技术主要在于零部件生产方面，在汽车制造行业的运用更是广泛。而粉末冶金技术所生产的零部件也具有自动化效果显著，公差范围小等特点；其次，粉末冶金技术在精密零件铸造方面运用也较为广泛，粉末冶金面向的对象是大型、复杂、同一截面不均匀、具有特殊功能的零配件，采用粉末冶金技术可有效解决或者是除了以上的几个问题，同时也能够处理常规铸造工艺带来的内部零件质量问题。最后，从铸造方法来对比，粉末冶金的优势十分明显。第一可以及时避免和解决偏析、机加工量大的风险；第二可以提供一些特殊的服务如显微组织冶金、多孔材料和氧化物弥散强化、陶瓷和硬质合金生产等；第三是可以冶炼一些特殊的金属，如活性金属、高熔点技术，该项技术的精密度较高，而生产成本不高，实用性极强。

3.分析黑色金属行业发展所存在的问题

现目前来看，依赖于多种技术的支持，黑色金属行业的发展较为稳定，但是在实际的生产管理中也存在着以下几点问题。

第一是能源消耗量过快，黑色金属资源锐减；第二是资源破坏严重，改革开放初期我国的森林资源遭到了严重的破坏，国内的资源也在锐减。而一些企业也将木炭作为还原剂，也加重了林木资源过度消耗，对森林资源、生态屏障都造成了负面影响；第三是环境污染，环境污染的因素较多，包括政府的监管缺失、企业的自律意识不足几个方面。在实际的生产中，黑色金属在冶炼生产中也存在着严重的环境污染问题，或可导致环境设备无法正常运转，而没有经过处理的含尘烟气直接排放到大气环境中，可导致高浓度烟气直排，对环境造成直接污染；而国内的烟气治理设备都是国家的相关部门强制装配并和环保部门联网，也存在着企业自行损坏、关闭系统，肆意排放的行为，加重了环境的负担。第四是生产的原材料成本上涨过快，在全球经济不断发展的背景下，国内的钢铁市场、废钢和海运价格也在不断上涨，钢铁产业的成本也随之带动；加之资源的匮乏，铁矿石的价格也在不断攀升。虽然我国通过相应的政策不断调整钢材价格，并转移了较大成本压力，但是下游行业的承受能力有限，整个行业发展消极。

4.结语

综上所述，黑色金属冶炼企业的技术和生产工艺决定了其发展方向和步伐。若缺乏技术支持，钢铁行业发展势必惨淡。为了有效促进行业稳步发展，获得利润。钢铁企业要做好黑色金属冶炼工作，积极革新技术，创新生产，降低成本，优化产业，最终让黑色金属带动钢铁产业进一步脱险、改革。

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