冶金工程本科生-炼钢生产实训仿真实验讲义

炼钢生产实训仿真实验一、实验目的与要求我过是一个钢铁大国，而炼钢过程又是一个复杂的操作控制过程。

目前我国钢铁企业炼钢过程主要以手动操作为主，但是由于受设备、场地、经费等硬件的限制，许多现场培训都无法进行，而且真实操作往往会带来各种危险。

因此，通过仿真实训，使学生置虚拟环境中，可以放心地去做各种危险的实验。

通过利用虚拟炼钢系统，学生足不出户便可以做各种操作，获得与真实一样的体会。

通过该实验要求学生掌握：1.熟悉炼钢过程工艺流程；2.掌握铁水预处理操作技能；3.掌握转炉操作技能；4.掌握LF精炼炉操作技能；5.掌握连铸操作技能。

二、实验原理仿真虚拟现实是综合利用计算机图形学、光电成像技术、传感技术、计算机仿真、人工智能等多种技术，创建一个逼真的、具有视、听、触、嗅、味等多种感知的计算机系统。

人们借助各种交互设备沉浸于虚拟环境之中，与虚拟环境中的实体进行交互，产生等同于真实物理环境的体验和感受。

近年来，在虚拟现实的基础上又发展出增强现实（或称混合现实）技术，通过跟踪用户的位置和姿态，把计算机生成的虚拟物体或其它信息准确地叠加到真实场景的制定位置，实现虚实结合、实时互动的新体验。

三、系统功能及特性简1.炼钢生产仿真实训系统配合声音、图像、动画及互动视景设备，培养学员在实际操作转炉前，熟练掌握转炉操作技能及熟悉铁水预处理工艺流程。

通过反复练习铁水预处理模拟操作，缩短了培训时间，从而有效的弥补了真机无法真实操作、实际操作铁水预处理时容易出现事故等缺陷，达到熟能生巧的目的，提高了培训效率。

2.利用炼钢生产仿真实训系统，根据所要培训的内容进行相应的虚拟处理，学生无论是在知识学习、能力创新，还是在经验积累、技能训练等都可收到意想不到的效果。

在知识学习方面，它可以再现实际工作中无法观察到的设备现象或设备动作的变化过程，为学生提供生动、逼真的感性学习材料，帮助学生解决学习中的知识难点，使抽象的概念、理论直观化和形象化。

冶金专业实训-概述说明以及解释1.引言1.1 概述冶金专业实训是冶金学生在课程学习过程中进行的一项重要实践活动。

通过实训，学生可以将理论知识应用于实际操作中，培养实践能力，提升综合素质。

冶金实训内容通常包括金属材料的加工和处理工艺、设备操作和维护、实验参数的调试与优化等方面。

实训的目的是为了让学生更好地了解冶金专业相关的操作技能和实验流程，培养他们的实践能力和创新意识。

通过实践操作，学生可以理解不同金属材料的特性和性能，并掌握相应的处理技术，为今后的工作打下基础。

本文将围绕冶金专业实训的背景、内容和成果进行详细介绍。

首先，我们将探讨实训的背景，包括为什么需要开展冶金专业实训以及实训的意义和目标。

其次，我们将详细介绍实训的内容，包括加工工艺、设备操作等方面的内容。

最后，我们将评价实训的效果，总结实训的意义，并探讨实训对冶金专业学生的启示和影响。

通过本文的阐述，希望能够全面展示冶金专业实训的重要性和价值，为冶金专业学生提供一个更好的学习和成长平台。

文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。

下面对每个部分进行具体介绍。

引言部分旨在对冶金专业实训进行概述，简单介绍实训的背景和内容，明确文章的目的。

通过概述，读者可以对后续内容有一个清晰的了解。

正文部分是本文的重点，包括实训背景、实训内容和实训成果三个方面的内容。

在实训背景部分，我们将介绍该冶金专业实训的起因和背景，解释为什么要进行该实训。

实训内容部分将详细描述实训的具体内容，包括实验项目、实验流程等。

实训成果部分将总结实训的收获和成果，包括学生在实训中所获得的技能、经验和知识等。

结论部分是文章的收尾部分，主要包括三个方面的内容：实训效果评价、实训意义总结和对冶金专业的启示。

在实训效果评价方面，我们将对实训的效果进行客观评价，包括实际效果和学生反馈等。

在实训意义总结方面，我们将总结实训的重要性和意义，以及对学生职业发展的影响。

仿真实训报告(张开)(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--学习报告班级：冶金卓越131 姓名：张开学号： 1246评分：在短短的两天的参观学习中，我们对钢铁冶炼技术有了大概的了解，对其生产工艺流程、生产的方式方法、等有了间接的认识。

经过实习后，自己通过整理各种信息和知识，自己有了较为清晰的条理和思路，对于本次实习的目的和意义也有了一定的深化感受。

非常感谢学校能给予我们这样一个学习的机会，让我对冶金专业有了更加深刻的了解和认识。

烧结仿真实训通过本次仿真实训，我了解到烧结是把含铁矿粉烧结成块矿，作为炼铁原料，烧结是炼铁原料准备的中间步骤。

烧结过程就是根据炼铁的要求，将细粒的含铁原料、熔剂、燃料，进行配料、混匀、制粒、铺料点火、抽风烧结，然后再降温固结，经破碎、筛分、冷却，经整粒后成品矿经皮带输送到炼铁厂，铁厂槽下筛分下返矿，重新参加配矿，混匀，烧结。

烧结生产用的原料种类很多，主要分为三类，第一类是含铁原料，要求铁含量越高越好，有害元素杂质如二氧化硅、硫、磷等越少越好，化学成份要求稳定并且粒度要小；第二类是熔剂，如石灰石、白云石等，用来调整烧结矿碱度；第三类是燃料，如焦粉、无烟煤粉等。

烧结过程简单来说，就是把品位满足要求，但粒度却不满足的精矿与其他辅助原料混合后在烧结机上点火燃烧，重新造块，以满足高炉的要求。

点火器就是使混合料在烧结机上燃烧的关键设备，控制好点火器的温度、负压等，混合料才能成为合格的烧结成品矿。

烧结生产工艺流程一般可分五个部分：原燃料准备系统；配料、混料和布料系统；点火相抽风烧结系统；成品整粒处理系统和抽风除尘及辅助设备等。

实训时我先将烧结用的矿粉，煤粉，熔剂等，按要求进行配比，进行配料计算。

根据原料的价格，化学成分，任务要求，我通过修改约束条件，使基准成本（100kg烧结矿）从114元降到了元，但经多次调整一直未能达到生产标准。

冶金专业实习报告炼钢部分实习报告：炼钢部分一、实习背景本次冶金专业实习的炼钢部分主要包括了高炉炼铁、转炉炼钢和电炉炼钢等环节。

炼钢是冶金工程中的重要环节，通过对生铁的进一步精炼和去杂，使得钢的质量得以提高，广泛应用于制造业的各个领域。

通过参与实习，我将进一步了解炼钢过程与技术，并提升实践操作能力。

二、实习目标1.了解炼钢基本原理：通过参观高炉、转炉和电炉等炼钢设备，了解炼钢的基本原理，包括物料的进出，炉床结构与温度控制，化学反应和物理过程等。

2.掌握炼钢实践技能：通过亲身操作各种炼钢设备，掌握钢水的质量控制和操作技巧，提高炼钢实操能力。

3.体验团队合作：与其他实习同学一起进行实习工作，体验团队合作的重要性，学会协作与沟通，提高团队合作技巧和团队精神。

三、实习流程与经历1.高炉炼铁：首先，参观了高炉的构造与工作原理，了解了炼铁的基本过程。

然后，在导师的指导下，我进行了高炉操作实践，包括添加原料、控制温度和燃料供应等。

通过实践，我更深入地了解了高炉的工作原理和炼铁的过程控制。

2.转炉炼钢：转炉炼钢是将生铁转化为钢的主要方法之一、在参观转炉后，我进行了模拟操作，学会了调整吹炼气和渣化合物的比例，控制转炉温度和吹氧量等技巧，以保证钢水的质量。

3.电炉炼钢：电炉炼钢是一种通过电弧加热来炼钢的方法。

通过参观电炉和实践操作，我学到了控制电炉温度、电流和电压等参数的重要性，以及钢水的取样和分析方法。

四、实习收获与体会通过这次实习，我取得了以下收获与体会：1.了解了炼钢的基本原理和技术，包括高炉炼铁、转炉炼钢和电炉炼钢等方法的区别和部分操作技巧。

2.通过实践操作，提高了我在炼钢过程中的操作能力和质量控制意识。

3.深刻体会到了团队合作的重要性，通过与同学之间的协作与沟通，学会了如何在实践中更好地发挥自己的优势，同时充分借鉴他人的经验。

4.通过参观实践，加深了我对冶金专业的理论知识的理解，提高了解决问题和处理复杂情况的能力。

模拟炼钢过程操作各位网友大家晚上好！在刚刚过去的2009/2010年国际模拟炼钢比赛中我国在企业组和大学生组中获得了骄人的成绩。

今天很高兴有机会在新春节过后与大家在这个大平台上一起讨论钢铁大学网站模拟炼钢的操作过程。

一、碱性氧气炼钢——BOS模拟在这次模拟中，你将作为负责转炉操作的冶金专家。

你必须决定废钢、添加料和入炉铁水重量，已达到所选钢种的目标成分，并且在要求的时间和温度范围内出钢。

1、在使用该软件前先阅读一下用户指导手册 (PDF)。

2、在网站首页打开该软件。

下面以图组的形式说明操作，以管线钢为例：选择操作者水平选择要冶炼的钢种设置铁水、废钢及其他原料的重量，选择铁水温度，搅拌氮气的流量自动兑铁水、加其他原辅料冶炼正在进行注：在冶炼过程中可以改变模拟速度、氧气流量，也可以添加其他原料冶炼过程中添加原料注：上图中红色区域中为各种快捷键操作冶炼结束注：当钢水成份、温度达到规定值时可以结束冶炼，将氧枪提到高位并转动炉子转炉正在出钢出钢结束后会自动生成一份结果报告，上图表示各项指标均合格，说明冶炼成功!二、二次精炼模拟在这个模拟中你将作为一个管理二次精炼操作的冶金工作者。

你将从转炉开始管理一包钢水，并且要在一定的时间内以合适的成份，温度和一定的夹杂物含量（纯净度）运送到合适的铸机。

你应该以最小的成本来完成这个模拟。

1、在使用该软件前先阅读二次精炼的用户手册 (PDF)。

2、在网站首页打开该软件。

下面以图组的形式说明操作，仍以管线钢为例：点击新窗口进入模拟软件选择操作者水平及冶炼的钢种软件给定操作者需要达到的各项指标设定合成渣成分、重量，如不需要脱硫种则不必加入，点击转炉便自动出钢钢包在钢包脱气处理（VD），红色区域中为各种快捷键操作钢包在钢包脱气处理结束钢包正在运输钢包在吹氩站进行吹氩操作钢包在钢包炉站进行升温操作钢包在循环脱气装置进行脱碳、脱气、升温操作钢包在CAS—OB进行调合金、升温操作在冶炼过程中查看钢水成分在冶炼过程中查看操作步骤钢水处理结束后吊往指定的铸机上铸机结束后自动生成一份结果报告，上图表示各项指标均合格，说明冶炼成功! 三、连铸模拟在这个模拟中你将扮演负责连铸操作的冶金工程师，目标是连续浇铸3包钢水，产品必须满足表面质量,内部质量和夹杂物含量的要求。

钢铁生产仿真实训系统教学利用
2013年12月中旬，冶金工程系的钢铁生产仿真实训系统正式投入实训教学，取得良好的教学效果。

按照教学计划，2012级钢铁冶炼班的学生进行为期两周的炼铁实训。

钢铁生产仿真实训，让学生不出校门就能进行操作训练，既可切实解决高成本、大规模环境下钢铁生产实践的教学难题，又能使每个学生都能亲身感受钢铁联合生产工艺和流程，这样不仅能缓解实习场所紧张的问题，也能让学生上手实践，增强工程意识，提高实践能力。

有的学生对理论课不太感兴趣，但实训课程却非常的积极。

通过仿真实训系统和专业课程教学的有效结合，提高了教学质量、优化教学过程，对相关专业学生技能提高起到重要作用。

DOI: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.02.0006炼铁炼钢生产虚拟仿真实训系统Virtual Simulation Training System in Ironmaking and Steelmaking 供稿|申世武，黎晓亮，龚华 / SHEN Shi-wu, LI Xiao-liang, GONG Hua炼铁、炼钢现场多为大型设备，其生产现场情况复杂、危险性高，不具备专门制造相应的典型工况供职工培训学习。

为了保证生产安全稳定运行，生产现场一般不容许、也不适合开展现场培训或实践教学。

因此受设备与技术的制约，当前职工培训教学形式相对单一，内容相对局限于理论教学和技术交流，无法实现实操互动，已不能适应现代钢铁企业对培养富有实践能力与创新精神的高层次技能人才的需求，迫切需要建设虚拟仿真实训系统，以形成与现有理论教学与实操培训教学相辅相成的新型培训教学模式。

在涉及高危或极端的环境、不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或综合训练等情况时，通过虚拟仿真实训系统平台，提供可靠、安全和经济的实训项目，既能降低在真实现场中的设备误操作率和经济成本，又能保证操作的可靠性和安全性，解决了现场培训设备的台套数量限制。

虚拟仿真实训定制开发炼铁生产虚拟仿真实训软件、炼钢生产虚拟仿真实训软件。

改造现有教室为多媒体机房虚拟仿真实训教室。

具体措施有：(1)培训教室改造为炼铁、炼钢仿真实训教室；虚拟仿真实训系统硬件配置及布置；炼铁、炼钢生产虚拟仿真实训系统需求及定制开发；虚拟仿真实训系统远程联网。

(2)新增计算机插座配电箱、增加计算机用插座，插座明敷在计算机桌下部；实训教室的每个大门处新增设置应急照明灯及疏散指示灯。

(3)实训教室及弱电机房增加静电地板、吊顶。

虚拟仿真实训硬件设计[1]培训教室设置为炼铁和炼钢仿真综合实训教室，可实现整体自由切换为炼铁仿真实训教室或炼作者单位：广西华锐钢铁工程设计咨询有限责任公司，广西　柳州　545002钢仿真实训教室。

随着科技的不断发展，仿真模拟技术在各个领域得到了广泛应用。

冶金行业作为我国国民经济的重要支柱产业，其生产过程复杂，涉及多个环节，对生产效率和产品质量要求极高。

为了提高冶金行业的生产效率和产品质量，培养具有实际操作能力和创新精神的专业人才，我选择了冶金仿真模拟实习作为我的实习项目。

二、实习目的1. 了解冶金生产过程，掌握冶金基本原理和工艺流程；2. 学习仿真模拟软件的使用方法，提高实际操作能力；3. 通过仿真模拟，分析和解决冶金生产中的实际问题；4. 提高团队合作意识和沟通能力。

三、实习内容1. 冶金基本原理和工艺流程学习在实习过程中，我首先学习了冶金基本原理和工艺流程。

通过学习，我了解了金属的熔炼、精炼、铸造、轧制等基本工艺，以及各个工艺过程中的物理、化学变化。

2. 仿真模拟软件学习在掌握了冶金基本原理和工艺流程后，我开始学习仿真模拟软件。

我选择了常用的冶金仿真模拟软件——ProCAST。

通过学习，我掌握了ProCAST的基本操作，包括创建模型、设置材料属性、定义边界条件、进行仿真计算等。

3. 冶金生产过程仿真模拟在实习过程中，我选取了炼钢、轧钢两个典型生产过程进行仿真模拟。

首先，我创建了相应的三维模型，并设置了材料属性和边界条件。

然后，我进行了仿真计算，分析了生产过程中的温度场、应力场、应变场等。

4. 结果分析与优化通过对仿真结果的分析，我发现炼钢过程中存在局部过热现象，导致钢水质量不稳定。

为了解决这个问题，我尝试调整了冷却水的流量和位置，优化了冷却系统。

在轧钢过程中，我发现轧制速度对轧制质量有较大影响，因此我调整了轧制速度，提高了轧制质量。

1. 理论知识与实践相结合：通过实习，我将所学的冶金理论知识与实际生产过程相结合，加深了对冶金工艺的理解。

2. 仿真模拟技能提升：掌握了仿真模拟软件的使用方法，提高了自己的实际操作能力。

3. 解决问题的能力增强：通过仿真模拟，我学会了分析和解决冶金生产中的实际问题。

一、实训背景随着我国经济的快速发展，钢铁行业在我国国民经济中占有举足轻重的地位。

为了提高我国钢铁行业的竞争力，培养具备实际操作能力和创新精神的高素质人才，我们开展了仿真炼钢实训。

本次实训旨在让学生了解炼钢工艺流程，掌握炼钢设备操作技能，提高学生对钢铁行业的认识。

二、实训目的1. 使学生了解炼钢工艺流程，掌握炼钢设备操作技能；2. 培养学生的团队合作精神和实践创新能力；3. 提高学生对钢铁行业的认识，为将来从事相关工作打下基础。

三、实训内容1. 炼钢工艺流程学习（1）原料准备：铁矿石、焦炭、石灰石等；（2）高炉炼铁：将原料在高温下还原成铁水；（3）炼钢：将铁水与废钢、合金等原料在转炉中精炼；（4）连铸：将精炼后的钢水浇注成钢坯；（5）轧钢：将钢坯轧制成不同规格的钢材。

2. 炼钢设备操作技能培训（1）高炉操作：学习高炉炉顶吹煤、炉内布料等操作；（2）转炉操作：学习转炉加料、吹氧、调温等操作；（3）连铸操作：学习连铸机操作、钢水浇注、钢坯冷却等操作；（4）轧钢操作：学习轧钢机操作、轧制工艺等操作。

3. 仿真炼钢实验（1）建立仿真炼钢系统：利用仿真软件模拟炼钢过程，包括原料准备、高炉炼铁、炼钢、连铸、轧钢等环节；（2）设置实验参数：根据实际生产需求，设置仿真实验的各项参数；（3）进行仿真实验：启动仿真系统，观察实验过程，分析实验结果；（4）实验结果分析：对实验数据进行整理、分析，总结实验经验。

四、实训过程1. 实训前期准备：收集相关资料，了解炼钢工艺流程，熟悉炼钢设备；2. 理论学习：参加炼钢工艺、设备操作等理论课程，掌握相关理论知识；3. 实操培训：在专业教师的指导下，进行高炉、转炉、连铸、轧钢等设备的实际操作；4. 仿真实验：利用仿真软件进行实验，分析实验结果，总结经验。

五、实训成果1. 学生掌握了炼钢工艺流程，熟悉了炼钢设备操作；2. 学生培养了团队合作精神和实践创新能力；3. 学生对钢铁行业有了更深入的认识，为将来从事相关工作打下了基础。