鋼鐵行業(yè)特點(diǎn)

1、KINGDEF鋼鐵行業(yè)特點(diǎn)鋼鐵行業(yè)特點(diǎn)1 鋼鐵工業(yè)鋼鐵工業(yè)指從事鐵、錳、鉻及其合金的金屬礦的采掘、洗選、燒結(jié)、冶煉并加工成材的工業(yè)。又稱黑色金屬工業(yè)，是冶金工業(yè)的一部分。鋼鐵工業(yè)屬于資金、勞動力密集型工業(yè)，也屬于基礎(chǔ)工業(yè)，它是為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供原材料的重要工業(yè)部門。隨著科技的進(jìn)步，鋼鐵材料向高、精、輕、薄耐用方向發(fā)展。隨著一些非金屬材料和新型化學(xué)材料的廣泛使用，主要產(chǎn)鋼國家從70 年代后，鋼產(chǎn)量有所下降，而發(fā)展中國家的產(chǎn)量不斷增長。2000 年，中國鋼鐵行業(yè)主要產(chǎn)品，鋼、鐵、成品鋼材產(chǎn)量再創(chuàng)歷史新記錄，分別達(dá)到12723 61 萬噸，13103 42 萬噸和 13146 萬噸；比上年同期凈增

2、388 90 萬噸，1115 56萬噸和1320 04萬噸，同比增長3 15，9 31和 11 16；增長幅度比1993 一 1999年年均增長5 8有一定回落?？鄢黾映隹诤鸵援a(chǎn)頂進(jìn)的產(chǎn)量后，基本實(shí)現(xiàn)了把鋼產(chǎn)量控制在 1 1 億噸的總量控制目標(biāo)。其中，13 家特大型鋼鐵企業(yè)全部按計劃實(shí)現(xiàn)了總量控制目標(biāo)。2 鋼鐵聯(lián)合企業(yè)鋼鐵工業(yè)的基本生產(chǎn)過程是在煉鐵爐內(nèi)把鐵礦石煉成生鐵, 用生鐵水煉成鋼, 再鑄成鋼錠或連鑄坯, 經(jīng)軋鋼等方法加工成各種用途的鋼材。擁有上述全過程生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)就是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。以下簡稱聯(lián)合企業(yè)。目前 , 世界上90%以上的生鐵和70%以上的鋼是聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)的。2.1 鋼鐵聯(lián)合企業(yè)

3、組成鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的組成, 因具體條件而異?？拷V山的企業(yè)可與礦山合成一個單位; 煉焦設(shè)施一般設(shè)在聯(lián)合企業(yè)內(nèi), 但也可單獨(dú)經(jīng)營; 熱電、耐火材料、備件制造, 可設(shè)在聯(lián)合企業(yè)內(nèi)部 , 也可單獨(dú)設(shè)置, 向聯(lián)合企業(yè)提供產(chǎn)品和服務(wù)。聯(lián)合企業(yè)一般由以下幾個部分組成: 原料處理選礦廠一般與礦山構(gòu)成一個采選聯(lián)合企業(yè)。粉礦經(jīng)球團(tuán)或燒結(jié)造塊。球團(tuán)廠可在礦山, 也可在鋼鐵廠內(nèi)。燒結(jié)廠一般均設(shè)在鋼鐵廠內(nèi)。鋼鐵廠內(nèi)都設(shè)原料場, 貯存鐵礦、鋼鐵冶煉輔料和焦煤、燃料, 并將原料分級、混勻。近年, 普遍重視精料問題, 原料處理已是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的重要組成部分。煉鐵目前世界上95 以上的生鐵是用高爐冶煉的。2.1.1 煉鋼60

4、年代以前, 在聯(lián)合企業(yè)中一直是以平爐煉鋼為主,50 年代氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼興起, 逐漸取代了平爐。最大的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐容量達(dá)400噸。新建的大型轉(zhuǎn)爐車間年產(chǎn)能力達(dá)500700 萬噸鋼。這兩種車間均以高爐鐵水為主要原料, 廢鋼供應(yīng)較多以及有直接還原鐵作原料的聯(lián)合企業(yè)也采用電弧爐煉鋼。2.1.2 軋鋼過去 , 鋼錠首先經(jīng)初軋機(jī)軋成鋼坯, 再經(jīng)大、中、 小型軋鋼機(jī)組軋制成各種鋼材。初軋機(jī)的能力決定了聯(lián)合企業(yè)的規(guī)模。大型板坯初軋機(jī)的年產(chǎn)能力達(dá)500 萬噸鋼。自70 年代起 ,連續(xù)鑄鋼工藝大規(guī)模發(fā)展后, 新建的初軋機(jī)減少了?，F(xiàn)代大型聯(lián)合企業(yè)的主要加工設(shè)備為寬帶鋼軋機(jī)。這種軋機(jī)發(fā)展很快, 產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣。世界

5、熱軋寬帶鋼軋機(jī)約有230 臺 , 新建的這種軋機(jī)每座的年產(chǎn)能力可達(dá)400500萬噸鋼材。為進(jìn)一步進(jìn)行寬帶鋼的加工，多數(shù)配有冷軋寬帶鋼軋機(jī)。聯(lián)合企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配備其他軋機(jī), 這些軋機(jī)的共同特點(diǎn)是生產(chǎn)能力大, 適于大批量生產(chǎn)。2.1.3 能源聯(lián)合企業(yè)是大量消耗能源的工業(yè)，每噸鋼綜合消耗的能源為0.71. 6噸標(biāo)準(zhǔn)煤。 鋼鐵廠能源品種為煉焦煤、動力煤、燃料油、天然氣和電能等。聯(lián)合企業(yè)每噸鋼消耗電能400600千瓦時，一般均由地區(qū)電網(wǎng)供電，并可利用企業(yè)的剩余高爐煤氣設(shè)置熱電站作為補(bǔ)充。 熱電站除供電外, 還可向鋼鐵廠供熱能。聯(lián)合企業(yè)用氧數(shù)量很大, 一般設(shè)有大型制氧站。每噸鋼消耗的新水量，采用循環(huán)供水

6、方式為 520米3 ,采用直流供水時高達(dá) 200米3以 上 , 一般要有專用的水源和給排水設(shè)施。2.1.4 運(yùn)輸聯(lián)合企業(yè)的運(yùn)輸量是巨大的，廠外運(yùn)輸量約為鋼產(chǎn)量的58倍，內(nèi)部 運(yùn)輸量為鋼產(chǎn)量的1220倍。沿海的聯(lián)合企業(yè)外部運(yùn)輸以海運(yùn)為主，內(nèi)地的以鐵 路和內(nèi)河航運(yùn)為主。廠內(nèi)運(yùn)輸 , 原、 燃料以帶式運(yùn)輸為主; 鐵水、 鋼錠和坯材以鐵路運(yùn)輸為主; 也有相當(dāng)數(shù)量的公路運(yùn)輸。 此外 , 聯(lián)合企業(yè)中一般設(shè)有工廠管理機(jī)構(gòu)、研究機(jī)構(gòu)、檢驗機(jī)構(gòu)、維修設(shè)施和環(huán)境保護(hù)設(shè)施等。2.2 鋼鐵聯(lián)合企業(yè)特點(diǎn)聯(lián)合企業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)的一個重要條件, 就是把大量鐵水能直接變成鋼。目前 , 獨(dú)立的煉鐵廠已經(jīng)為數(shù)不多，有的煉鐵廠雖距鋼

7、廠較遠(yuǎn) （如20200公里），也設(shè)法把鐵水運(yùn)到鋼廠來煉鋼 ; 獨(dú)立的鋼廠除以廢鋼為原料的電爐鋼廠外 , 大多已并入聯(lián)合企業(yè)。生產(chǎn)的集中化使企業(yè)的設(shè)備逐步大型化、連續(xù)化。2.2.1 能源利用聯(lián)合企業(yè)的優(yōu)越性, 突出地表現(xiàn)在能源利用方面。高爐鐵水在1 300 時 , 理論上含物理熱每噸為27 萬千卡 , 聯(lián)合企業(yè)中的轉(zhuǎn)爐煉鋼, 就是利用這部分熱能和各組分的氧化生成熱來進(jìn)行的。在聯(lián)合企業(yè)中, 煉鋼所生產(chǎn)的鋼錠一般以高溫狀態(tài)進(jìn)入初軋車間的均熱爐中,這樣既可節(jié)省熱能, 又可縮短均熱時間, 提高 均熱爐的生產(chǎn)能力。以平均入爐溫度為800計 , 每噸熱錠比冷錠可多帶入22 萬千 卡的熱量。采用連續(xù)鑄錠的企業(yè)

8、, 也在采取將熱坯裝入加熱爐的工藝，以節(jié)省能源。高爐冶煉過程產(chǎn)生大量的高爐煤氣。除4050用于高 爐熱風(fēng)爐外 , 其余可作他用。煉焦?fàn)t產(chǎn)生焦?fàn)t煤氣自用只約需一半; 還可用高爐煤氣把全部焦?fàn)t煤氣置換出來供其他用途。此外還有轉(zhuǎn)爐煤氣。這些二次能源占聯(lián)合企業(yè)總能源消耗的30。這部分能源, 約一半可用于煉鐵、煉焦, 另一半在聯(lián)合企業(yè)中用于煉鋼和軋鋼。2.2.2 物料周轉(zhuǎn)聯(lián)合企業(yè)各工序所用的原料、材料和燃料, 能夠集中供應(yīng), 減少中間周轉(zhuǎn) , 簡化運(yùn)輸過程許多物質(zhì)可以采用連續(xù)運(yùn)輸方式（ 如皮帶機(jī)、管道等） 。生鐵 以鐵水方式就近直接運(yùn)入煉鋼車間冶煉成鋼。煉鋼所生產(chǎn)的鋼錠及連鑄坯, 可以 就近直接供給軋鋼

9、車間加工成材。生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢渣、廢水、 廢氣和工業(yè)垃圾 , 可以就近集中處理和綜合利用?；谏鲜鲞\(yùn)輸上的優(yōu)勢, 大量生產(chǎn)鋼鐵的企業(yè) , 需要大量物料周轉(zhuǎn), 必須采取聯(lián)合企業(yè)的方式。2.2.3 經(jīng)營管理聯(lián)合企業(yè)中各工序之間關(guān)系密切, 不但在靜態(tài)上需要平衡, 而且要從動態(tài)上加以控制。近年 , 對鋼材質(zhì)量的要求日益嚴(yán)格, 各企業(yè)均在強(qiáng)調(diào)全面質(zhì)量管理和質(zhì)量一貫制。聯(lián)合企業(yè)中裝備、技術(shù)水平較高, 合理利用各項物料, 容易收到產(chǎn)品質(zhì)量好、成本低的效果。聯(lián)合企業(yè)過去以生產(chǎn)普通鋼材為主, 現(xiàn)已大量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼 , 如硅鋼、不銹鋼、高強(qiáng)度鋼。有的國家,半數(shù)以上的特殊鋼是聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)的。2.2.4 可行性研究

10、一般說來, 聯(lián)合企業(yè)規(guī)模愈大, 愈需要有龐大的原料、燃料基地和工業(yè)水源、外部運(yùn)輸、能源和城市的支持, 需要集中大量技術(shù)力量, 在新建或大規(guī)模擴(kuò)建聯(lián)合企業(yè)時, 對這些條件需作詳盡考慮。其次 , 大型聯(lián)合企業(yè)投資巨大, 建 設(shè)周期長, 能否取得良好的經(jīng)濟(jì)效益, 除考慮企業(yè)本身組織的合理性外, 還應(yīng)考慮國家或地區(qū)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)情況、發(fā)展遠(yuǎn)景以及市場的長期需求。 一般開始建設(shè)計劃時 , 要先進(jìn)行市場調(diào)查、綜合研究, 在取得初步結(jié)果后, 再進(jìn)行詳盡的可行性研究。在確認(rèn)了可行性研究后才進(jìn)入建設(shè)實(shí)施階段。建設(shè)大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè),計劃階 段需要較長時間（ 一般在 5 年以上 ）, 而施工時間要盡量縮短（ 一般一個生

11、產(chǎn)系列的工期為23年）。由于生產(chǎn)的集中，聯(lián)合企業(yè)產(chǎn)生大量有害氣體、有毒廢水和工業(yè) 殘渣垃圾，對環(huán)境有嚴(yán)重污染, 而治理這些污染源和綜合利用廢料需要大量投資。近年新建的聯(lián)合企業(yè)對環(huán)境保護(hù)、綜合利用的投資，占建設(shè)總投資的1520。而且各國對環(huán)境保護(hù)要求日益嚴(yán)格 , 所需投資有上升趨勢。2.3 中國的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中國的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中國地域廣大, 自然資源豐富, 在社會主義建設(shè)進(jìn)程中 , 鋼鐵聯(lián)合企業(yè)得到迅速發(fā)展。舊有的鞍山鋼鐵公司經(jīng)過大規(guī)模地擴(kuò)建和技術(shù)改造, 已擁有年產(chǎn)700萬噸鋼的能力。本溪鋼鐵公司、太原鋼鐵公司、首都鋼 鐵公司和馬鞍山鋼鐵公司, 經(jīng)過技術(shù)改造，已成為年產(chǎn)100300萬噸鋼的聯(lián)合企

12、業(yè)。自50年代以來，中國新建了幾個大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè), 主要的有武漢鋼鐵公司、包 頭鋼鐵公司和攀枝花鋼鐵公司。武漢鋼鐵公司的生產(chǎn)能力目前已達(dá)400 萬噸鋼。中國在建設(shè)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中主要利用本國的資源和技術(shù), 同時也引進(jìn)了一些國際上的先進(jìn)技術(shù)和裝備。近年, 利用國外先進(jìn)技術(shù)建設(shè)了上海寶山鋼鐵總廠,規(guī)模為年產(chǎn)600 萬噸鋼 , 第一期 工程建設(shè)正在進(jìn)行中。中國為了均衡地發(fā)展各地區(qū)的經(jīng)濟(jì) ,利用當(dāng)?shù)剌^分散的資源, 適應(yīng)各地區(qū)對鋼材的需要, 建設(shè)了一些中小型鋼鐵聯(lián)合企業(yè), 其規(guī)模大致在2060萬噸鋼。這些企業(yè)經(jīng)過不斷的技術(shù)革新，已為國民經(jīng)濟(jì)作出重要貢獻(xiàn)，是中國鋼鐵工業(yè)中不可忽視的力量。3 鋼鐵行業(yè)產(chǎn)品與

13、生產(chǎn)特點(diǎn)3.1 產(chǎn)品鋼鐵產(chǎn)品一般是標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的產(chǎn)品，對于鋼鐵材料其化學(xué)成分、機(jī)械性能、材型的規(guī)格尺寸有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（原冶金部標(biāo)準(zhǔn)）。 鋼鐵工業(yè)主要產(chǎn)品包括各種板材、管材、線材、型材等鋼材，以及生鐵、鐵合金、炭素制品、耐火材料、焦炭等。在鋼鐵工業(yè)中還包括與鋼鐵冶煉加工有關(guān)的輔助材料的生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)鋼鐵設(shè)備、備品、 備件的生產(chǎn)等。3.2 生產(chǎn)特點(diǎn)鋼鐵工業(yè)的基本生產(chǎn)過程包括采礦、選礦、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼，及焦化、制氧、制造耐火材料。鋼鐵企業(yè)的原材料品種少，但最終成品品種規(guī)格多達(dá)數(shù)萬種。在生產(chǎn)過程中，一般都有聯(lián)產(chǎn)品和副產(chǎn)品，如煉焦生產(chǎn)的主要產(chǎn)品為焦炭和煤氣，此外還有多達(dá)上

14、百種化學(xué)產(chǎn)品；在高爐煉鐵生產(chǎn)中有高爐粗煤氣、高爐煤氣灰和水渣等副產(chǎn)品。 鋼鐵企業(yè)除了軋制工序可以有多種選擇，其它一個特定產(chǎn)品的生產(chǎn)、所需的加工能力和工裝設(shè)備是專門設(shè)定的；工藝路線是固定的；生產(chǎn)加工時間短，產(chǎn)品排隊等候加工的隊伍短。鋼鐵產(chǎn)品成本主要由原材料和燃料動力消耗構(gòu)成，因此生產(chǎn)過程主要專注于物料的數(shù)量、質(zhì)量和工藝參數(shù)的控制；鋼鐵生產(chǎn)的質(zhì)量控制嚴(yán)格，需要對產(chǎn)品的質(zhì)量從半成品到產(chǎn)成品進(jìn)行跟蹤，對批次管理要求較高。生產(chǎn)計劃控制比較簡單，一般通過制造單元的日計劃組織計劃任務(wù)的生產(chǎn)。4 鋼鐵企業(yè)信息化建設(shè)隨著鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對自動化的控制水平和規(guī)模均提出了越來越高的要求，從而加速了自動化技術(shù)

15、的發(fā)展和進(jìn)步，而采用新的自動化技術(shù)裝備的企業(yè)，能夠獲得更加顯著的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會效益，這是一個循環(huán)促進(jìn)不斷發(fā)展的過程。鋼鐵工業(yè)自動化系統(tǒng)經(jīng)過多年發(fā)展，已日趨復(fù)雜和完善。參照國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO 對企業(yè)自動化系統(tǒng)模型的建議，鋼鐵企業(yè)自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)按功能劃分可分解為6 級， 首先， 基礎(chǔ)自動化和過程控制，包括生產(chǎn)工藝參數(shù)檢測與控制裝置驅(qū)動，生產(chǎn)機(jī)組設(shè)備控制，生產(chǎn)過程控制。這 3 級自動化對提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率，起著最直接的保證作用。上面 3 級為管理自動化，包括總廠經(jīng)營管理，分廠管理和車間在線作業(yè)管理等。80 年代以來，國際上著力發(fā)展綜合自動化。這種綜合自動化是從企

16、業(yè)的全局出發(fā)，通過對生產(chǎn)所需的各種信息，如控制、調(diào)度、管理、經(jīng)營和決策等功能綜合在一起，實(shí)現(xiàn)整個企業(yè)的生產(chǎn)和管理層層優(yōu)化和全局優(yōu)化。綜合自動化被認(rèn)為是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的一種先進(jìn)科學(xué)的組織方法和自動化模式。人工智能技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。它已被世界鋼鐵工業(yè)列為本世紀(jì)末下世紀(jì)初的關(guān)鍵技術(shù)，是90 年代國際鋼鐵行業(yè)的前沿課題。人工智能技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)控制、過程控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐操作專家系統(tǒng)（ALIS） ， 電爐和連鑄神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，軋鋼模糊控制系統(tǒng)，煉鋼連鑄軋鋼綜合調(diào)度專家系統(tǒng)，冷連軋帶材厚度精度診斷專家系統(tǒng)，產(chǎn)品發(fā)貨配車專家系統(tǒng)

17、等。鋼鐵CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制和基礎(chǔ)自動化連成一體，用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局自動化和過程自動化。鋼鐵工業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)自動化和過程自動化，但這種 “自動化孤島”式的單機(jī)自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的要求。未來鋼鐵企業(yè)競爭的焦點(diǎn)是多品種小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價廉，準(zhǔn)時交貨。為了提高生產(chǎn)率，節(jié)能降耗，減少人員，壓縮庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，其技術(shù)支持之一就是加強(qiáng)管理，因此必須對現(xiàn)有計算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)CIMS化。CIMS的建立給鋼鐵企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，提高了企業(yè)的競爭力。

18、我國鋼鐵工業(yè)為適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的激烈競爭，將加快發(fā)展自動化技術(shù)，加強(qiáng)基礎(chǔ)自動化和過程自動化，發(fā)展計算機(jī)綜合的自動化系統(tǒng)和人工智能技術(shù)，并帶動其他自動化技術(shù)，如新裝備、檢測技術(shù)、設(shè)備診斷等的發(fā)展。5 鋼鐵企業(yè)CIMS 特點(diǎn)鋼鐵企業(yè)是較為典型的混合型企業(yè)，混合型企業(yè)是指其生產(chǎn)活動中既有流程型特征, 又有離散型特征, 。 在這里 , 高爐煉鐵或轉(zhuǎn)（ 電 ） 爐煉鋼、連續(xù)鑄造、熱帶連軋或冷帶連軋等每道工序本身都可以看作是一個連續(xù)生產(chǎn)過程, 但在各個工序間的銜接是靠分離的鐵（ 鋼 ）水罐、鑄坯、 鑄錠、 鋼卷等實(shí)現(xiàn)的。作為企業(yè)的宏觀運(yùn)行不僅存在物流平衡和資源（ 設(shè)備等 ） 平衡問題,而且由于是高溫作業(yè), 還存在溫度平衡和時間平衡（ 列車時刻表） 問題。因此, 這類企業(yè)實(shí)現(xiàn)CIMS時，不僅要解決好每道工序的自動化問題，而且要解決好各工序間的所有平衡問題。鋼鐵生產(chǎn)的產(chǎn)品一般是規(guī)范化的。根據(jù)用戶的訂貨規(guī)格, 只需從已有的工藝檔案中找出其加工工藝方案即可，一般不需要CAD系統(tǒng)。如果各工序自動化系統(tǒng)穩(wěn)定可靠 ，產(chǎn)品質(zhì)量可以保證 , 那在系統(tǒng)