時間:2022-05-01 22:34:01
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇鋼鐵工業論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1鋼鐵工業自動化的發展特征
鋼鐵自動化的發展帶來的不僅是生產上的效率與產量的提升,更重要的是鋼鐵自動化對降耗節能、完善產品質量等多方面,都充分發揮了極其重要的作用。儀表檢測抗震動性強、耐高溫與抗粉塵環境等特征,都是鋼鐵自動化工業在實際工作中的具體體現。對控制管理鋼鐵工業自動化,要具有周密的復雜性,并能夠適應整個過程中的變化,從而達到靈活掌控。在現代信息技術的支持下,構成了一套完整的鋼鐵自動化體系,呈現出按順序控制與連續管理控制相結合的批量半連續生產模式。
2自動化在我國鋼鐵工業中的應用現狀
目前,在我國的鋼鐵企業中存在著發展的不同差異,通過企業的發展與經營狀況可以清楚的看出,自動化發展與裝備應用發展存在著發展不平衡現象。出現這種現象的原因是:在鋼鐵企業中比較領先的,因其成套或是部分引進了國外先進技術,從而在自動化水平上呈顯著較高的水平。對于中等企業大都始建于二十世紀五六十年代,生產設備與加工工藝明顯落后,因此出現控制監測儀表在特殊情況下的檢測的情況。到二十世紀八十年代開始,大多的鋼鐵企業認識到了自身存在的不足,所以鋼鐵企業紛紛開始引進國外的先進設備,重新對企業進行一次重建或是改造,通過這次的技術及設備的變革之后,鋼鐵企業的自動化控制水平有了質的飛躍。通過這次重大的企業改革之后,目前,新建企業與之前的中高企業均都采用PLC、DCS自動化控制系統,并能較好的控制自動化系統。而中小企業也采用國PLC、DCS自動化控制系統,但在控制方面還不夠成熟,處于過渡階段。
3自動化儀表在我國鋼鐵工業中的發展策略
3.1提高智能化控制與先進控制相結合的應用策略,所謂的智能化控制就是在操作員操作過程中,只要在控制系統中輸入相應的數據就可以完成整個操作,前提只需要掌握設備的操作方法即可。智能控制技術在鋼鐵工業中得到了廣泛的應用,并且發揮了顯著的效果。而在先進控制的推動下,智能控制得到了進一步的提升,兩者較好的結合在了一起。在實際工作中進一步的向工程化方向發展,使PLC、DCS系統充分發揮其控制系統價值與功能潛力。
3.2重視系統開發和現場總線控制儀表的應用,實現自動化系統與現場設備智能化連接,是由現場總系來實現的,通過現代化數字通信技術直接擴展到現場級儀表,從而現場智能儀表接收來自中央控制DCS系統百分之六十至百分之八十的控制功能,進而構成了現場總控制系統FCS,將測量、控制一體化和明確的分散控制。從而使得控制系統的安全性可靠性進一步提高。在鋼鐵工業中,我們要重視對現場總共控制系統的應用及開發,讓自動化儀表的功能優勢充分發揮出來,研究現場自動控制儀表同有關系統的實際應用策略,制定出符合鋼鐵工業發展的實用性方案。
3.3適應鋼鐵工業發展趨勢,全面開發特殊的專用儀表,在鋼鐵工業的實際生產中,對多種特殊專用儀表綜合應用的情況,如在對極高溫度進行測量,并分析其成分、測量液面,高溫高速移動鋼帶,以及產品的大小等。鑒于這種特殊儀表的應用范圍之廣,我們要采用現代化的手段,利用計算機、現代化微處理器等來促使其自動化、機電一體化的發展。如今很多鋼鐵工業積極利用現代化技術研發特殊專用儀表,譬如應用CCD元件,紅外線、光纖、射線檢測裝置等,并將其投入到工業生產過程中,隨著鋼鐵工業的發展,我們要繼續研究開發更先進的自動化儀表,從而提高鋼鐵工業綜合生產水平。
4總結
當今是數字化的時代,自動化儀表是現代化信息技術的高科技產物,也是信息技術的重要體現,本文就自動化儀表在鋼鐵工業中的應用與發展做了粗略闡述,并對自動化儀表在我國鋼鐵工業中的發展策略,提出了幾點建議性意見,鋼鐵工業要立足于創新改革,積極響應現代化技術的發展要求,只有這樣才能提高鋼鐵工業的綜合市場競爭力,促進鋼鐵工業的長足穩定發展。
作者:徐翀 單位:安鋼集團自動化有限責任公司
摘要:本科畢業設計是高等教育教學培養的最后一個環節,是檢驗學校人才培養效果的重要手段。本文以材料成型及控制工程專業學生為對象,分析了目前畢業設計中存在的一些問題,并重點分析學生投入不足的原因,在此基礎上提出了充分考慮學生個體差異,因材施教的指導思想,闡述了這種指導思想的可行性和必要性。
關鍵詞:畢業設計(論文);指導;因材施教
內蒙古科技大學坐落在“草原鋼城”包頭,1956年建校,1960年更名為包頭鋼鐵學院,隸屬原冶金工業部,1998年劃歸管理,2003 年更名為內蒙古科技大學。它定位于一所教學研究型普通高等學校,以冶金工程、材料工程、礦業工程等優勢學科為依托,形成以工科為主,建設在冶金、材料、礦業、機電、建筑、能源等領域具有優勢的學科專業體系,培養“上手快、留得住、后勁足”,具有實踐能力、創新意識和創業精神的高級應用型專門人才[1]。
我校材料成型與控制工程系始創于建校伊始的1956年,由軋鋼這個具有相當長歷史的老專業發展和演變而來,專業改造后在名義上這一老專業方向不存在了,但新專業傳承了軋鋼這一老專業的特點與內涵。本專業是我校傳統的優勢學科,1996年獲得材料加工工程碩士學位授予權,2004年獲得材料工程領域工程碩士授予權,目前是材料科學與工程博士學位支撐點建設學科。1998年教育部進行高等院校本科專業目錄調整時,設立了材料成形與控制工程這樣一個新的本科專業,從該專業在我校的演變歷史可以看出其專業范圍重點還是傳統的軋鋼專業,以側重于為鋼鐵工業培養專業技術人才為主要目的,畢業生的去向也主要集中在鋼鐵企業[2]。
一、當前畢業設計(論文)中存在的主要問題
(一)設計(論文)的命題
命題是畢業設計(論文)的起航點,立題不當,可能會使整個畢業設計的創新性和目的性黯然失色[3]。實際畢業設計(論文)中選題不當常有發生,其原因各異。
有些命題過于陳舊,這尤其體現在畢業設計的命題上。按照我校本專業的傳統,畢業設計主要是針對鋼鐵企業軋鋼廠的生產車間進行設計。隨著我國的鋼鐵工業近10年來迅猛發展,發生了天翻地覆的變化,新的裝備和控制手段被大量的應用到現代化的鋼鐵生產線上,產品結構發生的更本的變化,很多傳統的觀點和思維被打破[4]。在這種背景下,部分命題仍然按照10年以前的標準來制定,就顯得有些更不上時代,不僅如此,還會造成學生可能存在抄襲現象,影響了對學生的鍛煉效果。
青年教師不能很好的把握畢業設計(論文)題目難度,這一點在筆者身上顯得尤為突出。筆者在博士畢業后,第一次指導學生做畢業設計(論文),在給部分學生制定畢業論文題目時,沒有考慮到學生本身的知識結構的局限,題目超出了學生所能承受的范圍,在完成畢業論文的過程中遇到了很多問題,影響了畢業論文的順利進行。
(二)學生投入不足
1、就業對學生畢業設計(論文)投入的影響。就業對學生畢業設計投入的影響是本專業近期才出現的問題,是一個新問題。鑒于我校本專業畢業生擁有較強的專業性,在2008年以前我國鋼鐵工業迅速發展期間,本專業大四學生一般在秋季學期就找到了相應的工作。然而近3年來,隨著鋼鐵工業整體的不景氣,我校本專業學生的就業形勢也受到不少影響,很多學生在大四的春季學期即進行畢業設計的學期還沒有能夠確定工作,尤其是女生。由于存在就業的壓力,迫使學生將更多的精力放在聯系工作之上,真正投入到畢業設計中的精力和時間有限,畢業設計時心不在焉,出現懈怠情緒。筆者所帶的學生中就存在這種現象,在整個期間,主要的精力放在聯系工作上,對整個畢業設計進程影響嚴重。
2、考研對畢業設計投入的影響。近些年來,隨著就業壓力的增加,為了緩解這種壓力不少學生選擇考研,一般初試成績約在3月份出來,那些過了初試需要準備復試的學生,在此期間難以全心去做畢業設計,這種狀態一般會持續到5月中旬,在研究生入取基本結束后,這部分學生才可能完全集中精力去準備畢業設計。
此外還有一部分學生是那種本身學習成績較差,在最后一學期不僅有就業壓力而且更重要的是還要疲于應付各種掛科的清考。這一類的學生本身基礎比較差,在理論學習階段就養成了對學習不認真、得過且過的習慣,在就業和清考雙重壓力之下,只能有很少的精力投入到畢業設計中。這類學生在筆者所帶的學生中也存在,也是另筆者最頭疼的學生。
3、學生投入不足,也有部分原因是學生對畢業設計(論文)的重要性認識不夠。部分同學對研究題目認識不足,準備不充分,設計過程往往流于形式,其表現往往是應付了事。這是一種普遍的心態,具有普遍性。
二、相關問題的改進
(一)完善命題
命題是指導教師的最重大的任務,為了保證質量,在命題是筆者認為需要在以下幾個方面把關:首先從專業培養目標出發,設計的內容應與本行業最新的發展趨勢密切相關,這需要指導教師密切關注當下國內外鋼鐵工業的發展趨勢;其次設計(論文)題目難度應適中,尤其是青年教師需要盡量避免這種現象的出現,針對青年教師容易出現這樣的問題,個人認為系主任要對青年教師制定的題目進行審核,對研究和設計的內容進行把關,以確保學生能夠運用所學知識和現有條件在規定的時間內完成畢業設計;最后,還需保證題目的多樣性,不僅要保證學生1人1題,更重要的是要避免題目重復出現。
(二)因材施教
學生經過大學四年的學習,個體存在很大的差異,且新時期的學生每個人所追求的目標亦不相同,自身想法很多,因此在面對畢業設計時,學生心中所想也不盡相同,當然最終的基本目的還是一致的即能夠完成畢業設計,順利畢業。
鑒于不同學生各自擁有不同客觀條件和自身追求,因此作為指導教師在面對學生是不能采用一刀切的方式進行指導,而是需要客觀的面對學生所固有的個體差異,因材施教,以確保每個學生都能完成畢業設計,順利畢業。
為此作為指導教師,首先應該主動了解學生的基本情況。在初見學生的時候,明確學生的就業情況,是否簽約,簽約的意向以及將來擬從事工作的類型;了解學基礎課的學習成績,是否存在補考和最后的清考;學生的考研狀況,報考的學校和專業。
其次在明確學生的相關背景之后,充分考慮到學生的個體化差異,為不同學生量身定做其畢業設計或論文的內容。具體的指導思想是重點培養對本學科有興趣的學生且精力足夠,將來要從事鋼鐵工業生產或者研究領域的學生,按照評優的標準去要求這些學生,激發這類學生的潛力,這類學生以做畢業論文為主,提前培養他們運用所學知識解決問題的能力,讓他們能夠學以致用;對于需要找工作,且將來樂于從事鋼鐵工業的學生要重點幫扶,這類學生以做畢業設計為主,我校本專業的畢業設計以軋鋼車間設計為主,整體套路成熟,但是缺乏創新性。讓這類學生做畢業設計可以讓學生了解軋鋼生產基本流程,設備狀況,了解車間設計的目的和意義,對將來熟悉工作環境打下一個良好的基礎。對于能力有限(主要是那些基礎課程成績很差,還需要參加補考和清考的學生),則需要重點照顧,適當降低對他們的要求,讓需要補考的學生有足夠的時間去準備補考,同時指導教師要花更多的時間去跟蹤指導他們的設計,以避免學生過于放松設計;對于那些完全無意于從事本專業的學生,則不能再專業方面對他們施加過大的壓力,因為學生已經對本專業的學習沒有興趣也就沒有做好畢業設計的動力,對于這樣子的學生,個人認為應該盡量的幫助他們完成最基本的畢業設計內容,確保順利畢業。
(三)嚴格紀律
當然,對待不同的背景的學生采用不同的指導思想,并不是說放松對學生的要求。嚴格紀律仍然是不可或缺的,是畢業設計能夠順利完成是一個重要保障。
指導教師在充分考慮學生個體差異情況下制定研究和設計內容后,在畢業設計的開始就要明確畢業設計的紀律,以嚴格的出勤、過程監控、結果檢查、畢業答辯規章制度以及考核辦法,使學生認識和重視畢業設計,端正畢業設計態度,認真完成畢業設計。 轉貼于
此外,認真做好畢業設計的教育、動員和宣傳工作,使學生充分重視畢業設計在教學中的重要地位,亦是不可缺少的過程。
三、總結
綜上所述,本科畢業設計工作是高等學校人才培養的重要環節,在面對新的環境下出現的系列問題,指導教師一方面需要加強在命題科學性,前瞻性以及合理性方面的探索,另一方面要充分考慮學生自身的背景以及興趣愛好,在指導學生時因材施教,充分發揮每個學生的積極性,并輔之以嚴格的紀律,使學生順利完成畢業設計,提高能力,為將來的工作和進一步深造打下堅實的基礎。
參考文獻:
[1]李保衛.內蒙古科技大學本科教學水平評估自評報告[J].包頭:內蒙古科技大學,2008.
[2]李振亮,陳林,包喜榮,郭瑞華,劉永珍.材料成型控制工程基礎課程建設與教學改革探索[J].中國冶金教育,2009,(2):30-33.
論文摘要:隨著信息技術的不斷發展,計算機已經在各行各業中的作用越來越重要,企業管理方式也在發生著根本的變化,我國企業的改革不斷深入,創新管理和知識管理是企業管理方式的新走向。為適應新時期企業管理方式的變革,企業必須加強管理信息化建設。企業管理信息化建設在提高企業管理水平,促進管理現代化,建立現代企業制度,對降低成本,加快技術進步,增強市場競爭力,提高經濟效益等方面都有著現實和深遠的意義。
一、傳統鋼鐵工業面臨挑戰,需要進行信息化改革
中國現已稱為世界上最大的鋼鐵生產與消費的國家。鋼鐵工業也是中國加入WTO后面臨的第一場世界貿易大戰。中國鋼鐵工業協會會長吳溪淳在鋼鐵企業信息化國際研討會上概括了鋼鐵企業建設信息化的實質所在:信息化和經濟全球化正在迅速而深刻地改變著人們的生產生活方式,改變著國與國之間、企業與企業之間的生存競爭環境。加入WTO之后,我國鋼鐵企業正直接地、全面地面對國際市場的全方位競爭。這種嚴峻的形勢要求我們必須加快采用現代信息技術和網絡技術及與之相對應的現代管理方式來改造產業面貌和提升產業水平,推動產業的優化和升級。信息化是個大戰略。推進鋼鐵企業信息化,是鋼鐵行業自身提高競爭力、適應新經濟、實現現代化的內在需要,是鋼鐵企業適應國際環境、融入全球經濟的戰略選擇。企業信息化建設的新浪潮正在給中國鋼鐵企業的經營管理帶來深刻變革。
二、銷售管理信息化是整個信息化過程中的重要環節
在一個以市場為基礎的企業中,銷售是整個企業運作的龍頭。銷售產品的多少、銷售服務質量的好壞、銷售管理的優劣直接影響企業的成本和利潤。通過對銷售工作的科學管理和銷售信息的科學利用,可以一方面幫助企業確定生產的規模與排產計劃、降低庫存與生產成本,另一方面可以幫助企業確定產品發展方向、預測市場需求的變化、指導新產品的開發等。因而,利用先進的計算機技術對銷售工作進行有效的管理是整個企業實現科學化管理的首要任務。
客戶對鋼材的品種、規格(如板材的寬度、厚度、鍍層和機械性能指標等)需求越來越多樣化,客戶需求呈現多品種、小批量特點。這就對鋼鐵行業的信息化提出了更高的要求。鋼鐵企業對用戶需求的預測越來越困難,為了減少庫存,節約成本,最有效的運作策略是將傳統以預測為主軸的推式系統改為以需求計劃為主軸的拉式系統。企業生產將減少預測性生產,變成主要按訂單生產;生產模式也由過去的大批量生產方式改變成多品種、小批量生產方式。這種生產模式下,企業的銷售部門應該對生產部門的情況非常了解,掌握生產線的實時數據,避免簽訂不合理合同,避免出現合同價格低于生產成本、交貨期根本無法保證等問題;生產調度人員要能夠及時掌握生產的歷史情況和現時數據,方便根據實際產能進行小訂單合并,制訂科學合理的生產調度計劃,對生產部門進行科學的指揮與協調;而生產部門也需要及時掌握當前的各項訂單情況、生產計劃指令,能夠快速準確地根據銷售合同和調度計劃安排班組生產。
三、利用ERP技術增加企業規模,提高銷售能力
ERP(Enterprise Resource Planning)的意思是企業資源計劃系統,是指建立在信息技術基礎上,以系統化的管理思想,為企業決策層及員工提供決策運行手段的管理平臺。ERP屬于企業信息化管理的范疇。ERP是將企業所有資源進行整合集成管理,即將企業的物流、資金流、信息流進行全面一體化管理的信息系統。其功能模塊不同于以往的MRP或MRPⅡ的模塊,不僅可用于生產企業的管理,而且在許多其他類型企業,如一些非生產、公益事業的企業也可導入ERP系統進行資源計劃和管理。在企業中,一般的管理主要包括三方面的內容:生產控制(計劃、制造)、物流管理(銷售、采購、庫存管理)和財務管理(會計核算、財務管理)。這三大系統本身就是集成體,它們互相之間有相對應的接口,能夠很好地整合在一起來實現對企業的管理。因此,通過ERP系統,對產、供、銷的全過程及對企業所有資源進行協調對物流管理中的銷售管理的能力提高有重要的作用。
ERP是一種基于“供應鏈”的管理思想,它擴展了管理范圍,給出了新的結構,把客戶需求和企業內部的制造活動以及供應商的制造資源整合在一起,體現了完全按用戶需求制造的思想。這種經過了整合的企業管理系統實現了客戶信息部分、銷售業務流程部分、決策支持部分以及一般信息交流部分的完全整合,從而方便了企業在新經濟時代的高效管理,贏得企業長久的競爭優勢。ERP銷售管理模塊是銷售分系統中最為重要的一個模塊,用于幫助制定價格表,對銷售的整個生命周期進行管理,并且幫助銷售部門掌握訂單的回款情況。銷售管理模塊從功能上可進一步劃分為新訂單、當前庫存查詢、客戶資金往來、銷售訂單管理、退換貨、報價管理6個子模塊。ERP銷售管理信息化能夠對水泥企業現有業務進行全面、準確、詳盡地分析,為企業管理者提供系統、直觀的銷售分析結果,評價企業實際銷售效果;以系統化管理思想整合內部資源,對產銷運輸進行計劃,達到最優及最佳資源組合;抓住市場機遇,大大提高企業的經濟效益,推動銷售管理信息化更快、更完善發展。
平臺工具的使用,打破了以往物采公司(采購)、配進中心(庫存)、銷售,財務中心獨立而導致的信息孤島、信息壁壘和信息割據,有效解決了此類現象的發生,實現了統一平臺上的信息共享。銷售、采購、項目管理和財務系統的集成,強化了企業資金管理;財務與制造的集成使實時成本核算成為可能,強化了財務的事中監控作用。
四、結語
企業管理信息化是企業管理工作的必由之路,各級領導都應該重視這項工作,把企業管理信息化作為提高管理工作質量的重要措施來抓,作為提高經濟效益的重要手段來抓,作為管理現代化的重要基礎工作來抓,作為建立現代企業制度的重要內容來抓。信息化不僅是企業管理方式的改變,也是企業壯大自身和進行可持續發展的重要途徑。通過信息化在鋼鐵企業在銷售方面的應用,中國鋼鐵企業在國際上的競爭力將進一步加強。
參考文獻:
關鍵詞:加熱爐;能效評估;指標體系;層次分析法
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2017)02-0210-03
Research and Implementation of Energy Efficiency Evaluation System for Reheating Furnace in Iron and Steel Industry
CHEN Wang, LING Wei-qing, DAI Yi-ru
(CIMS Research Center, Tongji University,Shanghai 201804,China)
Abstract:Heating furnace is an important energy consumption equipment. This paper constructed a set of index system that includes energy consumption, production, state and environment combined with thermal theory. At the same time, based on AHP, this paper studied an evaluation model that includes dimensionless, indicator empowerment and weighted calculation. Based on the above researches, a comprehensive energy efficiency evaluation system of the heating furnace was realized and applied to an Iron and Steel Industry Furnace Engineering Technology Co in ShangHai. An evaluation of the Stepping heating furnace was conducted .The index that lead to low energy efficiency was founded and provided to improve heating furnace's energy efficiency as a basis.
Key words: heating furnace; energy efficiency evaluation; index system; AHP method
1 背景
能效評估技術從上世紀70年代始源于美國,在我國也得到了長足發展,已經廣泛應用于鋼鐵、建筑、電力等各個行業。加熱爐是鋼鐵工業軋鋼工序的重點能耗設備,其能耗占整個軋鋼工序的60%-70%,加熱爐的能源消耗和設備狀態都會影響其生產效率,同時其排放的二氧化硫等污染物對環境污染嚴重[1]。盡管很多鋼鐵企業已經加強對加熱爐的管理,但仍然缺乏一套信息化系統來綜合評估加熱爐生產中的能效水平。因此,需要研究并實現一套能從多角度綜合評估加熱爐能效水平的系統。
2 系統關鍵技術研究
2.1 加熱爐能效評估指標體系
構建加熱爐能效指標體系需要根據評價目的反映有關加熱爐的各方面狀況,本文結合爐子熱工理論,從能耗、設備狀態、生產和排放四個方面研究影響加熱爐能效的關鍵因素[2],構建如圖1所示的能效指標體系結構,該體系為層次化結構,分為三個層次,頂層為目標層:加熱爐綜合能效指標;中間層為準則層:四種類型的能效指標;底層為指標層:可經統計數據計算的具體指標。
下面對體系結構圖中的四類指標做詳細說明:
1)加熱爐能耗指標
在實際生產過程中,加熱爐內的燃燒需要使用混合煤氣和助燃空氣,余熱回收使用凈環水,同一型號的爐子在對同一鋼種進行加熱時使用的工藝是固定的,所使用煤氣的成分和比例、助燃空氣的消耗系數都是工藝中的固定參數。因此加熱爐的能耗指標要包含混合煤氣流量、助燃空氣流量和凈環水流量,這三項指標互不重疊又便于計算,以混合煤氣流量的計算為例:
[B=LT] (1)
其中,B:流量,Nm3/h;L:一段時間內的總消耗量,Nm3;T:時間段,h。
2)加熱爐生產指標
加熱爐生產指標研究加熱爐在生產過程中的熱收入、熱支出、板胚的裝入裝出、氧化燒損、爐體散熱等要素之間的關系,生產指標可以包含爐子熱效率、爐子平均產量和氧化燒損率等。以爐子熱效率計算為例:
3)加熱爐狀態指標研究
加熱爐設備生產狀態會影響生產效率和能源消耗,將設備狀態作為評估的一部分,可通過能效評估結果診斷出換熱器破損、水梁結垢等設備異常。具體指標有換熱器效率、空氣過剩系數和煙氣含氧量等。以換熱器效率為例:
4)加熱爐排放指標研究
加熱爐排放指標主要研究二氧化硫、氮氧化物和粉塵等廢氣排放,廢氣的排放情況直接反應了加熱質量和能源利用率,對廢氣排放進行評估,可促進加熱爐的節能減排。這方面的指標有二氧化硫濃度、氮氧化物濃度和粉塵濃度等。以二氧化硫濃度為例:
2.2基于AHP的加熱爐能效評估模型
結合指標體系的分層次、多指標的特點,基于層次分析法(AHP)構建了如圖2所示的加熱爐能效評估模型:
該模型有如下幾個過程:
1)加熱爐基礎數據->統計數據
將加熱爐能耗、熱支出和廢氣排放等數據,通過計算公式轉換為煤氣流量、爐子熱效率和二氧化硫濃度等數據。
2)統計數據->指標
統計數據的計算依據指標定義,計算出的數據需要映射到相應的指標上,例如計算出的爐子熱效率這一項數據可以映射到生產指標下的爐子熱效率這一項指標。但是,不同統計數據的量綱不同,映射到指標上之后需要進行無量綱化處理。將指標分為效益型和成本型,不同類型指標的無量綱化處理方法如下[3]:
①效益型指標:評價值隨著指標值的增大而增大的指標,它的無量綱處理方法如下:
[Z(j)=Xn(j)i=1,2,..,kXi(j)] (5)
其中,表示第j項指標在時間n下的統計值,表示第j項指標在評估時間段k內的統計值之和。
②成本型指標:評價值隨著指標值的增大而減小的指標,它的無量綱處理方法如下:
[Z(j)=1-Xn(j)i=1,2,..,kXi(j)] (6)
3)指標->加熱爐能效綜合指數
這個過程需要使用層次分析法(AHP)為指標賦權,再將權值和指標無量綱處理后的值進行加權計算,可得出能效綜合指數。具體步驟如下[4]:
①構造指標層判斷矩陣:以準則層中生產指標下的四個二級指標為例,需要構造一個4*4判斷矩A[ij],矩陣中的每一項a[ij]表示指標a[i]相對于a[j]的重要程度,重要度表示方法可參考AHP算法相關資料。
②由判嗑卣蠹撲閎ㄖ擔合仁褂霉式(7)將矩陣的元素按列歸一
[A’ij=aijj=1naij] (7)
再用公式(8)將歸一化后的元素按行相加
[A'i=i=1maij] (8)
最后用公式(9)將按行相加后的結果歸一化得到權重
[Wj=ajj=1naj] (9)
③一致性檢驗:一般認為,當一致性檢驗的結果小于0.1時判斷矩陣是可以接受的,一致性檢驗的方法可參考AHP算法相關資料。
④參照前三步,計算指標層其余指標的權值,再計算準則層指標權值。
⑤完成權值計算后,使用公式(10)計算出能效綜合指數。
[I=i=1mj=1nwijxij] (10)
其中,[wij]為指標的權值,[xij]為無量綱處理后的統計值。
4)加熱爐能效綜合指數->低能效指標
使用鉆取分析中的下鉆分析技術從指標維上分析評估結果,尋找造成能效低下的關鍵指標。
3 系統實現與應用
3.1系統實現
鋼鐵加熱爐能效評估系統將加熱爐能耗、生產、狀態和排放這四類數據集中管理,系統提供計算模型對基礎數據進行統計計算。此外,系統實現了基于指標模板靈活制定指標體系的功能,各項指標可以和統計數據綁定,無量綱化的過程在后臺自動進行。用戶可以直接調用系統集成的AHP算法進行能效評估,并分析評估結果,找到能效較低的指標。系統實現界面如圖3所示。
3.2 系統應用
本系統在上海某鋼鐵工業爐工程技術有限公司進行了應用,使用從2015年11月到2016年5月的數據對步進式加熱爐進行能效評估,評估結果如圖4所示,結果表明:環比這七個月的能效,呈現逐步下降的趨勢,其中2015年11月能效最高,2016年4月的能效最低。
接著,下鉆分析能效最低點,尋找造成能效低下的指標。如圖5所示,從2015年4月這個點可以向下鉆取到準則層四個指標,其中能效指標的貢獻率最低,再向下鉆取能效指標下的各個指標,發現混合煤氣流量這項指標是造成總體能效低下的關鍵指標。
4 結束語
本文研究與實現的加熱爐能效評估系統對鋼鐵工業加熱爐的能效進行了定量評估和定性分析,系統成功應用于某鋼鐵工業爐公司,并可推廣到其他相關企業實施。但系統基于AHP建立的評估模型存在主觀性強、運算復雜等缺點,后續需要研究并集成其他模型。
參考文獻:
[1] SUN Wen-Qiang, XIE Guo-We. Thermal value theory and its application to energy-saving for continuous heating furnace[J]. Journal of Northeastern University,2009(10):1454-1457.
[2] 陳光,蔡震綱,張紅光, 等. 大型加熱爐群能效指標評價診斷體系的建立與系統開發[C]. 第八屆全國能源與熱工學術年會論文集,2015.
論文摘要:對于正在加快工業化進程、全面建設小康社會的中國而言,鋼鐵工業仍是推動我國國民經濟又好又快發展的支柱產業。然而我國鋼鐵行業產業集中度低、產品結構不合理等結構性的突出矛盾導致戒國鋼鐵產業的健康發展遇到了瓶頸時期嚴重制約我國鋼鐵工業整體競爭力的提升。本文根據現階段國內鋼鐵產業結構升級中出現的新特點,分析了鋼鐵產業升級過程中出現的“瓶頸”并深入探討了相應的解決對策。
論文關鍵詞:價格博弈;產業集中度;枝術創新;成本競爭
在今年1月14日國務院常務會議原則通過《鋼鐵產業調整振興規劃》之后,經過兩個多月的醞釀,《鋼鐵產業調整和振興規劃細則》在3月20日公諸于眾。為中國國民經濟的支柱產業,鋼鐵業的興衰直接關系著下游產業的發展,在國家出臺十大產業振興規劃中,鋼鐵產業Ⅲ頁理成章地成為包括汽車產業在內的首批出臺的調整振興規劃之一。這次調整主要是以控制總量、淘汰落后、企業重組、技術改造、優化布局為重點,著力推動鋼鐵產業結構調整和優化升級,切實增強企業素質和國際競爭力,加快鋼鐵產業由大到強的轉變。
我國鋼鐵產業是國民經濟的重要支柱產業,涉及面廣、產業關聯度高、消費拉動大,在經濟建設、社會發展、財政稅收國防建設以及穩定就業等方面發揮著重要作用,對保障國民經濟又好又快發展做出了重要貢獻。但是,鋼鐵產業長期粗放式發展所積累的矛盾也日益突出,比如產品創新能力不強、產業集中度低、產業布局不合理等。中國鋼鐵業的危機既與外部市場環境的劇烈變化有關,也與鋼鐵業自身存在的諸多問題有關。下面通過研究與分析我國鋼鐵產業結構升級中遭遇到的發展瓶頸及其形成動因,在此基礎上相應的提出具體的解決對策。
一、我國實現鋼鐵產業結構升級遭遇到的瓶頸
1各自議價導致談判博弈中利益受損
中國是世界第一鋼鐵大國,也是世界第一鐵礦石進口大國,然而連續數年,在我國主要大型鋼廠與國際主要鐵礦石供應商的談判中,中方無論如何努力,卻始終處于被動地位,每次均以供方的提價而告終。雖然鐵礦石大幅漲價從根本上講是市場供需關系決定的,但除此之外,很多民營企業紛紛“出洋越?!苯M團去談礦、買礦,也是國內鐵礦石價格猛漲的“致命因素”之一。比如此次巴西淡水河谷公司(VALE)2008財年準備就兩種鐵礦石基準價格分別上漲65%和71%,寶鋼還在談判桌上與對方“周旋”之時,國內一些中小鋼鐵企業卻率先同意了淡水河谷提出的價碼,從而使談判陷入了被動,在與對方的價格博弈中陷入困境,買賣雙方的相互依存和制約關系也被打破,喪失了議價話語權。
造成這種議價博弈困頓局面的深層原因則是我國鋼鐵產業集中度過低,無法形成一股強大的話語權在談判桌上占據主動位置。根據2007年世界各主要鋼鐵生產國產能排名前三位的鋼鐵生產企業的數據計算出的產業集中度,中國鋼鐵業的產業集中度與發達國家相比明顯太低。中國鋼鐵業由于產業集中度低,談判代表的背后是分散發展的數以千計大小不同的鋼鐵企業,在議價博弈中難以給對手形成足夠的壓力,“店大欺客”的中國商業古訓一覽無遺。
提高產業集中度的有效途徑是大力推進產業問優勢企業的并購重組力度,但要實現并購后產業績效的提高,我國鋼鐵產業面臨的難題是由于中國的大型鋼鐵企業大部分還是國企,所以,有政府的意志參與重組也就變得順理成章,這就使得重組帶有強烈的政府色彩。此時,合并重組的力量來自于地方政府的利益本能和發展沖動,具體表現為省級政府主導下的指令性合并,重組的主要動機是規避外部兼并,建立進入障礙,保護地方利益,因而這不是真正市場意義上的重組,不符合《鋼鐵產業發展政策中“支持和鼓勵有條件的大型企業集團,進行跨地區的聯合重組”的發展方向。
2、資源匱乏導致失去低成本優勢
目前,我國已查明鐵礦資源儲量607億噸,采礦前景十分廣闊。但“十五”期間,由于鐵礦石價格低,開采成本高,國家沒有特別重視建設鐵礦石項目,“采礦不如買礦”成為主流聲音。由于投資不足,國有地勘單位處境艱難,直接從事地質勘查的人員急劇萎縮。新探明和可供開發利用的資源明顯減少,造成了我國自產鐵礦石產量停滯不前。
由于世界鋼鐵工業第二次高速增長,使得鐵礦石等資源價格快速提升,對于中國這樣一個缺乏資源、鐵礦石一半以上依靠進口的國家,鋼鐵企業競爭力受到了明顯削弱。中國雖然礦石儲量豐富,卻品位較低,開采成本較高,這也進一步加劇了對鐵礦石進口的依存度。
二、我國鋼鐵產業突破發展瓶頸的對策
1、提高產業集中度,實現價格博弈均衡
提高中國鋼鐵業集中度的必由之路是中國核心鋼鐵企業在全國范圍內的并購重組,同時這也是加快在鐵礦石談判中達成供需力量平衡的一個重要支撐。要順利實現并購重組,切實實現重組后鋼鐵企業經營績效的提高,應注意以下幾點:
1.1鋼鐵產業重組要以市場化為導向。鋼產量在地域上的相對集中,并不能說明鋼鐵產業集中度的提高,只有大力推進鋼鐵企業跨地區、跨省市、跨所有制的聯合重組,才能組建具有國際競爭力的世界級鋼鐵集團,提高全行業的產業集中度。寶鋼集團與新疆八一鋼鐵集團在2007年元月簽署資產重組協議,由此寶鋼正式增資控股八一鋼鐵。這次并購是我國鋼鐵業第一次真正意義上的跨地域并購,其創立的“政府推動+市場化運做”的并購新模式,使利益和風險共擔,且易于操作,這一并購模式將成為國內鋼鐵業并購的標桿。
1.2實現并購重組形式的多樣化。根據國有資本在重組過程中的不同模式,并購重組形式也應該隨之多元化。主要的形式包括有:(1)逐步推進,一般分為三步走:第一步是先牌子,第二步是人事方面的統一;第三步才是實現資產方面的整合。后兩步不用安排具體時間表。鞍鋼和本鋼成立鞍本集團就是采用這種形式實現重組。(2)股權整合,第一步是產權股權整合,若同省的幾家鋼鐵公司同屬省國資委,則可將目標企業的全部國有資產整體劃歸并購企業,下一步則是資產業務整合與企業改組改制。唐鋼、宣鋼和承鋼三鋼合一組建了新唐鋼公司即是采用了此種形式,他們同屬河北省國資委。(3)三是直接實現多元化股權。即直接引入省外的民營鋼鐵企業,重組后的新集團股權結構一步就位。此外,隨著我國資本市場的發展,以換股、增發新股等方式籌集重組資金,包括實現整體上市也正成為一種流行趨勢。
2實現礦鋼一體化,增強成本競爭優勢
為了弱化對主要礦石供應商的過分依賴,我國大型鋼廠應該開始投資國內及海外采礦業,謀求鐵礦石開采的控制權,加大對外投資辦礦或聯合辦礦的力度,通過投資控股或參股等多種方式,建立長期穩定的鐵礦石、煉焦煤資源基地。當我們手中握有資源,鐵礦石價格談判中的博弈力量對比自然也會傾向于我方。近年來,我國大型鋼鐵企業為打造“礦鋼一體化”生產模式不斷地進行著“嘗試”。如鞍鋼集團與澳大利亞企業合作,修建南、北兩條鐵路干線750公里和澳卡杰港口,該項目是礦石運輸、出口的配套工程;寶鋼集團與澳大利亞礦業巨頭FMG集團聯手在西澳皮爾巴拉地區合資開發一塊潛在目標為億噸的磁鐵礦資源礦山。
【關鍵詞】鐵礦石;全鐵含量;檢測技術
隨著我國工業的飛速發展,對于鋼鐵的需求量與日俱增。同樣,鋼鐵工業的發展也成為衡量一個國家經濟與科技發展水平的重要指標。在這樣的背景下,鐵礦石的需求量越來越大。在進行鐵礦石的貿易過程中,隨之而來的問題就是對鐵礦石品味進行檢測,以確保其含鐵量達標。目前常用的全鐵含量檢測技術包括化學檢測法以及X光熒光光譜檢測法。
1.鐵礦石檢測工作現狀分析
在鐵礦石全鐵含量的檢測過程中,化學檢測法在很長一段時間被廣泛采用。這種檢測方法主要是通過化學反應中的氧化還原,在將鐵礦石樣本溶解的基礎上,利用三氯化鈦等還原劑化學藥劑將高價鐵離子還原成低價鐵離子。隨后再通過諸如重鉻酸鉀把三氯化鈦等還原劑重新氧化。在化學檢測法中,一般使用的指示劑多位苯胺磺酸鈉,通過滴定重鉻酸鉀溶液,再其滴定完成后通過計算使用的重鉻酸鉀溶液的量來計算鐵礦石的全鐵含量。
但是隨著我國鐵礦石的貿易量與檢測量的不斷增加,鐵礦石檢測工作量不斷加大,使得這種傳統化學檢測鐵礦石全鐵含量方法暴露出一系列問題。主要表現在以下幾點上。第一,導致檢測工作量過大?;瘜W檢測的一個弊端就是檢測大多需要經過檢測人員手工操作,這就使得檢測工作量急劇增多,增加了工作人員的工作量。第二,檢測時間過長。因為檢測工作量的問題,也導致對鐵礦石樣本的檢測時間周期過長,檢測批次堆積,大大延長了檢測所規定的時間。第三,需要大量的化學藥劑。這一點弊端最為重要,化學檢測所消耗的不僅包括鹽酸、硫酸等化學試劑,還包括水電等能源。這導致化學檢測在浪費資源的同時還容易造成環境污染。
2.化學檢測法(EDTA滴定檢測法)
一般來說傳統的測量鐵礦石全鐵含量的化學檢測法主要依靠鹽酸將鐵礦石溶解后,利用其中三價鐵離子還原為二價鐵離子后滴入適當氯化汞的方式進行測定。雖然這種方式較為精確,但是因為氯化汞的劇毒性,從而導致每次檢測后對水源與環境的污染較重。筆者下面所介紹的EDTA滴定檢測法則較為環保。
2.1檢測原理
用pH調節至1.5的鹽酸將鐵礦石樣品溶解,然后采用EDTA滴定的方式。其中所使用的指示劑為磺基水楊酸,滴定過程中發現試劑顏色由原先的紫紅色轉變為淡黃色即可判定滴定結束。需要注意的是, EDTA滴定法測適用于測定全鐵含量在1-20,如果含鐵量過大,則會導致滴定終點難以觀察,進而影響檢測的效果。
2.2檢測主要方法步驟
具體來說,采用EDTA滴定方式檢測步驟如下:
將0.2g鐵礦石放入250mL容量的燒杯內,并在其中放入pH值為1.5左右的濃鹽酸,隨后加熱。加熱完成后待其冷卻后再轉移至容量瓶中,注水稀釋并搖勻。隨后從中取出25mL放入錐形瓶,并加入濃硝酸適量后煮沸,隨后再將甲酚紅指示劑加入。此后再將氨水加入,當顏色變為淺黃色即可,隨后再煮沸。最后再用EDTA滴定的方式加入磺基水鹽酸,直至顏色從紫紅變為淡黃色。
采用此種方式的計算公式如下所示:
Fe%=×100
其中,M樣―樣品重量,單位(g);Mfe―鐵的摩爾質量;
V―滴定使用的EDTA溶液數量;C―EDTA標準液摩爾質量
EDTA滴定方式檢測所需要的試劑主要包括濃鹽酸、濃硝酸、0.1%的甲酚紅指示劑、氨水、10%硝基水楊酸指示劑、20%的六次甲基四胺以及EDTA標準溶液等。其中需要注意的是加熱過程中溫度不宜過高,以防止三價鐵離子水解,導致檢測結果有誤。另外,EDTA滴定方式檢測只適用于全鐵含量范圍在1mg到20mg的鐵礦石,如果超出則會導致檢測結果不準確。
3.X熒光光譜檢測法
3.1 X熒光光譜檢測法
該方法相對于化學檢測法來說屬于儀器檢測法。熒光指的就是在光的照射下發出的光,爾所謂X熒光光譜檢測法,指的是借助X射線熒光分析儀,對被檢測鐵礦石進行X射線照射。這樣一來就可以通過對X射線熒光進行具體分析,從而檢測出被測鐵礦石各組成成分的具體含量。換句話說,這種方法主要是利用了特征X射線的物理原理。
眾所周知,不論是哪一種化學元素的原子都具有的能級結構,在這個結構中核外電子都圍繞固有的軌道運行,并且具備特有的能量。當內層的電子受到充足的X光照射時,就會擺脫該元素原子的禁錮,轉化為自由電子。對于這樣的現象我們稱之為原子的激發態。一旦產生這樣的過程,即電子轉換為自由電子后,其他外層電子就會彌補空缺,與此同時還會以X射線的形態釋放能量。因為其放出的X射線能量確定,所以我們稱之為特征X射線。
3.2 X熒光光譜檢測法的步驟
X熒光光譜檢測法分為以下四個步驟:
首先是配置溶液。需要用到的溶液包括無水四硼酸鋰、硝酸鋰以及溴化鋰等。其次是處理 鐵礦石樣本。主要包括將鐵礦石樣本稱重、鐵礦石樣本的溶解、鐵礦石樣本的澆鑄以及試料標準的制取。第三就是再進行X光照射后分析X射線熒光的光譜。最后一步則為數據的計算。也就是工作人員計算所發生的特征X射線的強弱程度以及類型,從而計算出鐵礦石樣本中各組成元素的主要類型與含量。
4.總結
綜上所述,對于鐵礦石中全鐵含量的檢測技術來說,不論是化學檢測法還是X熒光光譜檢測法,都被廣泛應用。但是隨著科學技術的不斷進步與發展,化學檢測法因為所耗費的化學藥劑與人力物力過多且較為復雜,并且產生和排放的過量化學物質會導致嚴重的環境問題,已逐漸被人們所淘汰。而X熒光光譜檢測法則因為較為快捷便利的特點被越來越多的采用。
【參考文獻】
[1]張連祥.重絡酸鉀容量法測定鐵礦石中全鐵含量[J].科技創新與應用,2014(06).
[2]張麗君,呂憲俊,陳平,王桂芳,杜飛飛.某褐鐵礦是全鐵含量的測定[J].金屬礦山,2010(09).
【關鍵詞】中國鋼鐵行業 并購 市場化
一、引言
伴隨著中國經濟的高速發展,中國鋼鐵行業進入一輪快速增長期。其爆發式的增長使中國從1996年起粗鋼產量居全球第一。然而第一名的背后卻存在鐵礦石成本居高不下,產品同質化程度嚴重,產業布局不合理等問題。為了解決鋼鐵行業的無序發展,中華人民共和國國家和發展委員會于2005年頒布了《鋼鐵產業發展政策》,有效推動了中國鋼鐵行業并購的發展進程。隨著2008年末金融危機的蔓延,中國鋼鐵行業受到國外經濟環境疲軟以及國內需求拉動降低的雙重影響,其并購趨勢已經逐漸由行業內轉向供應鏈上下游。整合中國鋼鐵企業的規模,提高中國鋼鐵行業的市場競爭力,優化鋼鐵產品結構等幾方面將引導中國鋼鐵行業下一步并購戰略的展開。
二、中國鋼鐵行業并購的模式
中國鋼鐵行業自2005年之后,涌現出一輪又一輪的并購浪潮。根據其并購模式的不同,可以歸納為以下幾種:
(一)中央企業跨區域對地方企業的并購
作為中國鋼鐵企業龍頭老大,寶鋼近幾年頻頻出手,先后跨區域并購了八一鋼鐵和寧波鋼鐵。從成效看,寶鋼的跨區域并購模式、“行政加市場”的手段得到了業界的廣泛認可。以八一鋼鐵為例,2007年,經國務院國資委批準,八一鋼鐵集團48.46%的國有股權無償劃轉由寶鋼集團持有,寶鋼集團成為八一鋼鐵的實際控制人。八一鋼鐵正式進入寶鋼集團后,引入了寶鋼的先進技術和管理理念。同時,寶鋼向新八鋼注入30億元資金,支持其改造生產線、提高管理水平、調整產業結構,增強產品競爭力;八一鋼鐵則發揮其區位優勢,將寶鋼的銷售布局擴大到中西部,并有效地輻射到西亞地區。
寶鋼集團屬于中央企業,而八一鋼鐵集團屬于新疆地方企業,因此這種資產無償劃轉的方式,僅限于同屬國有企業之間的并購重組,并且主導企業具有明顯的優勢,常現于政府主導的并購重組中。
(二)地方政府成立新企業統一并購行政區域內部企業
山東省重組濟鋼和萊鋼,成立山東鋼鐵集團;河北省重組唐鋼、承鋼、宣鋼、邯鋼成立河北鋼鐵集團,主要采取行政主導、資產捏合的方式。2008年3月山東鋼鐵集團有限公司成立,而歷經4年的時間,其下屬的濟南鋼鐵以換股形式合并萊鋼股份,山東鋼鐵股份有限公司才正式亮相資本市場。這種整合式的區域內并購重組由于企業經營模式、資產狀況、工資收入、管理層人員安置等因素的影響,存在一定的阻力。但山東省內有效壓縮了鋼鐵行業規模,通過建立鋼鐵精品基地,加速鋼鐵企業轉型升級,提高核心競爭力。
(三)戰略聯盟式聯合重組
2005年鞍本鋼鐵集團的成立意味著中國鋼鐵巨無霸的誕生。而鞍鋼集團和本鋼集團只是名義上的聯合,實質未發生股權轉換。雙方倚靠遼寧省較為豐富的資源,共享市場,優勢互補,并針對自身的特點制定了較為獨立的發展規劃。因此,鞍本聯姻,可以增加規模效應,對遼寧省整體鋼鐵業的發展具有推動作用。但這種非產權型的聯合,大多采用比較松散的方式,僅僅是一種戰略上的合作。
(四)民營企業的自發并購重組
《鋼鐵工業“十二五”發展規劃》提出,要大幅減少鋼鐵企業數量,全國形成六家至七家具有較強市場競爭力的企業集團。因此,占據中國鋼鐵行業半壁江山的民營鋼鐵企業只能通過并購重組才可以生存。2008年末,唐山39家民營鋼企共同出資,成立了長城鋼鐵集團和唐山渤海鋼鐵集團。兩家鋼鐵企業擬在2012年通過搬遷改造,減量置換等手段,最終整合成一個布局合理、技術先進、產能1000萬噸以上的鋼鐵集團。民營企業的合并,對中國鋼鐵產業結構的提升起到了很大的作用。
二、中國鋼鐵行業并購的特點
與國外鋼鐵行業成熟的并購相比,中國經濟制度的不完善導致中國鋼鐵行業在近十年的并購過程呈現出不同的特點。
(一)政府導向明顯,缺乏市場化并購
從并購的幾種模式可以看出,政府在并購中起到了舉足輕重的作用。每一次大的并購行為都有政府在背后做推手。并購體現的是政府的意志,而非企業本身的需要,某種程度上有些企業是“被并購”。中國鋼鐵企業走進了只追求規模效應,而疏忽了利潤最大化的怪圈。政府的包辦行為造成政府實際上成為企業經營虧損的最終買單者,不利于企業的自我約束[2]。這種非市場化的并購會降低優勢企業的競爭實力,使他們背上沉重的包袱,導致經濟效益大幅下滑。
(二)鋼鐵企業盲目并購,缺乏戰略布局
近年來,中國鋼鐵行企業希望通過擴大規模,增加產能在世界鋼鐵行業中占有一席之地。而這種產能競賽導致中國鋼鐵企業在并購中以機會為導向,“撿到籃里就是菜”,至于這種機會性的并購與企業未來的戰略布局是否吻合一致缺乏考慮。盲目的并購行為導致中國鋼鐵企業產量不斷上升,利潤逐年下降。很多企業在并購前缺乏戰略設計,并購后使企業整合陷入困境。
(三)并購的外部環境不成熟,阻礙較多
隨著越來越多的省內鋼鐵企業并購發生,提高了地區鋼鐵產業的競爭力,但這種區域內的大范圍整合的另一目的是為了防御本地區鋼鐵企業被區域外其他優勢鋼鐵企業并購。這種行為造成了區域內鋼鐵市場的相對壟斷,不利于市場競爭,更容易形成市場的割據。同時,中國與并購相配套的法律制度,金融機構等也不盡完善,導致并購過程中無法可依,融資手段匱乏,增加了企業并購的難度。
三、中國鋼鐵行業并購的趨勢
在一定條件下,橫向并購能使企業規模擴大,生產要素增加,從而引起規模收益的遞增。過去數年,中國鋼鐵企業無論是實施區域內重組還是跨區域并購,基本采取橫向并購的方式。
而基于產業鏈的縱向并購在近兩年里逐漸成為中國鋼鐵企業應對鐵礦石價格上漲和鋼材市場萎靡的策略。通過縱向并購,中國鋼鐵企業可以穩定鐵礦石等原材料的供應和產品的交付能力,制訂有效的作業計劃可縮減原材料的閑置時間和產品的交付周期,從而降低了成本,大幅度提高生產效率。同時針對下游行業的發展情況,并購重點客戶的配套工廠,提高鋼材的深加工能力,促進鋼鐵服務貿易的發展。只有建立完善的產業鏈,才有利于抵御上下游給鋼鐵行業帶來的風險,穩定供求關系和市場地位。
單純的橫向并購和縱向并購在未來的一段時間內還將會是中國鋼鐵企業并購的主要形式。但這兩種形式的簡單融合已經難以提高中國鋼鐵產業轉型升級的速度,同時可能造成惡性競爭,強行兼并等負面影響。因此,中國鋼鐵行業首先要建立相互持股的戰略聯盟,形成一批在全球鋼鐵行業中有實力、有對抗力的大企業。其次確立自己的核心競爭力,引入混合并購的方式,圍繞核心競爭力實行多元化經營,為自己的資金實力擴容。
四、結論
中國鋼鐵行業并購不能以企業的發展速度和規模為單一的目標,必須從調整產業結構,提高產業集中度,增強核心競爭力等多方面入手,改變現有落后產能規模大、高端產品缺乏、產業布局不合理的情況。只有不斷完善現有的并購模式,通過橫向并購,縱向并購和混合并購相結合的方式,提高鋼鐵行業的盈利能力,才可以改變由政府主導的并購行為,真正實現市場化并購。
參考文獻
[1] 張超,賈晉平,孟哲.鋼鐵企業的戰略性并購重組[J].經濟與管理,2010(4):37.
[2] 倪峰.中國鋼鐵行業兼并收購路徑研究[J].復旦大學碩士論文,2008(3):25-29.
[3] 張文魁,張永偉.我國鋼鐵行業發展走勢及重組整合的可能性分析[J].經濟界,2009(2):45.
[4] 徐樂江.提高并購重組質量加快技術創新步伐實現中國鋼鐵工業的二次飛躍[J].中國鋼鐵業,2010(6):12.
關鍵詞:焦化廢水,絮凝劑,投加量,COD,色度,pH
0.概 述
隨著鋼鐵工業的迅速發展,我國每年都有大量焦化廢水產生,而焦化廢水是一種含大量有機物、高氨氮的有害廢水。如何實現對焦化廢水的有效處理,已成為治理工業有機廢水的一個重要課題。目前,對焦化廢水的治理方法很多,包括物理化學法、生物法及濕式氧化法[1]、利用煙氣處理[2]及超臨界氧化法等技術[3]。本文針對某焦化廢水廠經生物法處理后,其COD和色度不達標的情況,研究絮凝沉淀法對出水COD和色度的去除效果影響。
1.實驗部分
1.1 實驗用水
實驗采用經蒸氨―水解酸化―SBR組合工藝處理之后的焦化廢水,其CODcr濃度為260mg/L,氨氮濃度為170mg/L,pH值為7.5,色度為29。
1.2 實驗內容
實驗研究分為以下幾個部分:
⑴ 研究不同絮凝劑對焦化廢水的處理效果,確定最適宜的絮凝劑;
⑵ 研究絮凝劑的最佳投藥量、pH;
⑶ 投加PAM作為助凝劑,研究不同的處理效果。
實驗設備及藥品:
JB50-D型增力電動攪拌機;GENCO6010便攜式pH計;微波密封消解COD速測儀;比色管;所有藥品均是化學純。
1.3 絮凝劑的選擇
水處理絮凝劑主要有無機高、低分子絮凝劑和有機高分子絮凝劑。。目前常用的無機絮凝劑主要有鋁鹽和鐵鹽及其水解聚合物。鐵鹽有優于鋁鹽的地方,如適用的pH范圍較寬、絮凝體比鋁鹽密實等優點。有機高分子絮凝劑的品種比較多,大多數效果良好,但價格昂貴,一般作為助凝劑使用。目前最常用的是聚丙烯酰胺(PAM)。
本實驗首先用不同的絮凝劑對廢水進行絮凝試驗,根據實驗結果,選用效果比較好的絮凝劑,再研究其使用條件。
為了獲得最佳的絮凝處理效果,實驗選取MnSO4,Al2(SO4)3,Fe2(SO4)3,CuSO44種絮凝劑進行對比實驗。實驗了相同pH條件下,不同絮凝劑對廢水中污染物的濃度去除率的影響。將上述4種絮凝劑分別配制成濃度為10%的溶液,取3ml溶液加入到150ml廢水中,調整pH=10,先快速攪拌(轉速為270r/min)5min,再慢速攪拌(轉速為50r/min)30min。此時絮凝劑與廢水中的有機膠質微粒進行迅速的混凝、吸附與附聚。攪拌完成后靜置1h,測其上清液的CODcr及色度。通過數組實驗后,其平均去除率見表2-1。
通過對絮凝效果的初步比較,選用絮凝效果較好的Fe2(SO4)3作為后續實驗中首選的絮凝劑,并通過改進絮凝條件確定其最高的去除率。
表2-1 各種絮凝劑對焦化廢水的去除效果
關鍵詞:冶金工程;人才培養模式;培養方案
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)07-0114-02
一、課程體系改革勢在必行
隨著時代的發展,科學技術加速發展,知識積累呈指數增長,新的技術革命促進了信息化社會的發展,人類社會的學習方式、工作方式、生活方式、生產方式乃至思維方式也在不斷改變,以知識傳遞為特征的傳統課程體系已不適應21世紀對人才培養的客觀要求,高等教育課程體系改革勢在必行。我國現有的高等教育取得了空前的發展,但仍然面臨著前所未有的困境和挑戰。主要體現在高等教育體制改革不能適應社會主義市場經濟發展的需要,教育思想、教育理念不能適應時代的要求,教學內容、教學方法不能適應創新型人才培養的要求等。因此,人才培養模式、專業設置、課程體系、教學內容和方法等的改革勢不容緩。
二、高等教育的培養目標應是拓寬的專業教育
我國高等學校的辦學模式是在當年的計劃經濟條件下形成的。建國初期主要是借鑒前蘇聯教育模式,按行業設置專業。不可否認這種教育模式在當時為冶金工業的發展做出了重大貢獻。但是在新的歷史時期,原有專業培養的人才已不能適應新時代要求;隨著冶金及材料工程生產規模的迅速擴大,計算機自動控制的系統工程得到充分利用,現有的培養模式,已經不能適應新技術發展的要求。上個世紀80年代,將煉鐵、煉鋼、電冶金三個專業調整為鋼鐵冶金專業,專業面有所拓寬,但專業宏觀結構不盡合理,嚴重影響著本科人才的培養質量。因此有人主張我國高等教育應盡快與國際接軌,培養“通才”。筆者認為,現階段我國高等教育的培養目標還應是拓寬的專業教育,而不應是通才教育。為了培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高的人才,更加適應社會發展的需要,必需改變過去過分強調專業對口的培養模式,拓寬專業口徑,實現人才培養模式的轉變。人才培養模式的轉變,關鍵是從注重知識的繼承與傳授向注重能力和素質培養為主轉變。2000年教育部本科專業設置目錄將鋼鐵冶金、粉末冶金、有色冶金、冶金物理化學四個專業合并為“冶金工程”專業。這就是要強化基礎教育,注重學科交叉與滲透,全面培養學生的各種能力。
三、加強學生基礎理論的培養
面對未來要求,工程技術人才將是掌握整個工程技術系統所涉及的有關學科專業的知識和方法,能夠在形勢和任務多變的情況下,在群體的協調工作中對跨學科領域的問題進行綜合考察和分析,求得最合理解決方法的“綜合性復合型”人才。顯然,在高等學校有限的學制內完全達到這一要求也是非常困難的,但是培養新型的工程技術人才已經成為當今世界許多先進國家高等工程教育發展的主流。
1.強化公共基礎課教育。專業教學計劃是高校按照培養目標對學生進行培養的具體設計圖,是人才培養目標、培養規格的具體體現。主要包括專業培養目標、培養規格、學習年限、課程設置、學時配置、實踐環節等項內容,其中培養方案中的目標和規格是制訂教學計劃的基本依據,課程體系的設置和課程內容的學時配置是教學計劃的核心。為了適應高等人才目標的具體要求,充分體現拓寬專業、加強基礎、學科交叉、注重能力和素質培養的模式,我們對教學計劃作了如下調整:①調整課內理論總學時到2300學時以內,改變過去填鴨式、灌輸式的教學方法,采取課堂精講與課下多練相結合的方式,運用啟發、引導、討論和提問等教學方法,使學生變被動學習為主動學習,讓學生從學會什么向會學什么轉變。②加強公共基礎課教學,增加總學時。重點是增加外語和計算機課總學時,并要求外語和計算機學習四年不間斷。外語課除了240學時的公共外語課外,在三、四年級還開設48學時的專業外語。專業英語的內容由過去只講鋼鐵冶金逐漸向科技英語拓寬;同時鼓勵學生學習第二外語。在畢業設計(論文)中要求有一定數量的外文參考文獻,并翻譯1到2篇外文文獻。計算機課內總學時由40學時增加到100學時,其內容由過去只講Basic語言改為講計算機原理、Fortran語言、網絡技術和軟件設計等內容。學生在課程設計和畢業設計中要求使用計算機進行設計計算、繪圖,用計算機打印設計說明書和論文;同時在冶金數學模型課中充分利用計算機的優勢,以提高學生應用計算機解決專業問題的能力。
2.加強專業基礎課教育。冶金熱力學、冶金過程傳輸原理、金屬學及熱處理三門課為冶金專業的三大理論支柱,為拓寬專業口徑,夯實專業基礎理論,本次課程體系改革,我們對這三門課進行了認真細致的研究,對授課內容和學時都進行了調整。冶金爐熱工基礎為原鋼鐵冶金專業的另一門專業基礎課,這次改革將本門課改為冶金過程傳輸原理,它側重于冶金過程中三相間的動量、熱量和質量傳遞規律,理論性較強、覆蓋面寬,特別是加強了數學解析內容,增加了專業理論深度,有助于提高學生分析和解決問題能力的培養。未來的鋼鐵工業將由規模效益型向質量、品種效益型轉變,新型材料不斷涌現,為此,在金屬學基礎上增加一門屬于金屬學范疇的選修課——金屬強韌化,為學生將來進行新材料的開發研究奠定理論基礎。
論文關鍵詞:全自動沙石過濾器,優化使用
1前言
全自動沙石過濾器作為工業凈循環水系統中的一種水處理設備,一般安裝在低壓力水系統的過濾工藝中,起到處理水中懸浮物的作用。這種過濾器在南通寶鋼鋼鐵有限公司的很多循環水系統中都有配置。在公司的高爐、電爐、連鑄、熱軋、制氧等幾乎所有的重要凈循環水系統中都配有全自動沙石旁濾過濾器。但由于設備設計安裝、運行操作方式、設備維護、水質等多種原因,導致這些系統中的全自動沙石過濾器在實際運行中出現了各種問題而影響生產。經過技術人員組織攻關,最大限度地發揮了原有設備的作用,為生產水質穩定提供了有力保障。
2全自動沙石過濾器工作原理
2.1全自動沙石過濾器的工作原理
圖1全自動沙石過濾器示意圖
如圖1所示,全自動沙石過濾器通常情況下只有一個進水閥門,整個過濾器形似一個長球,內部有分水斗、過濾倉(根據處理能力一般有幾個獨立的過濾倉)、自動虹吸反沖洗排污管等主要部分組成。
正常過濾水時,需要處理的水通過過濾器進口閥門及管道進入過濾器內部的分水斗,分成三股或四股水流進入沙石濾料過濾倉,水流在自身重力的作用下沿圖中粗實線方向通過濾料層,然后流到過濾器中上部的清水區從出水口排出。水流在通過濾料層時,水中的固態雜志和一部分油分被濾料截留下來,水體得到過濾處理。
隨著過濾的進行,濾料層截留的污物越來越多阻力越來越大,濾料層上部的水位逐漸上升(水壓逐漸升高以通過濾料),當水位沿虹吸排污管上升到頂部時將有少量水沿管道向下流,水流流動過程中將管道中的空氣逐漸帶出導致管道內形成一定的負壓產生虹吸作用,大量水從虹吸排污管中排出。由于虹吸排污管較大、上下壓差大,水流迅速以致排水量大于分水斗中的來水,這時過濾器中上部的清水在壓差的作用下將沿原來的方向反向通過濾料層流向虹吸排污管,達到了清洗濾料層的作用。隨著虹吸排污的進行,過濾器清水區的水位逐漸下降,當水位下降至虹吸排污的虹吸破壞管管口以下時,虹吸破壞管吸入空氣虹吸排污被破壞,虹吸排污終止,過濾器又重新進行過濾運行。
2.2全自動沙石過濾器的優點
從上述運行原理可以看出,這種全自動過濾器具有幾個優點:
(1)全自動沙石過濾器具有很高的自動運行功能,且設備全部由鋼鐵、沙石等機械部分組成,沒有什么電器儀表及各種閥門等附件,使得這種過濾器的操作、維護很簡單。
(2)這種過濾器的運行動力主要依靠水的勢能,這種勢能較小,在一般的循環水系統中完全可以通過系統回水壓力很容易滿足,不需要消耗太多的有用功。
(3)過濾器的反沖完全根據濾料層的阻力進行,只有系統運行到一定程度它才會反沖排污,可以很好的節約水資源。
3全自動沙石過濾器運行中存在的問題
全自動沙石過濾器在實際運行中,由于各種原因導致其運行中發生各種問題。
(1)全自動沙石過濾器運行一段時間后,由于內部濾層的阻力上升,過濾器開始自動反沖洗,但反沖洗無法自動停止,導致系統水量損失過多,引起水池水位大幅下降,如運行監控發現處理不及時影響系統供水安全。
(2)全自動沙石過濾器運行一段時間后,過濾器反沖洗排污口有小股水流出,但水量未達到正常反沖洗水量、水質清澈,且水流一般長時間不能中斷,導致系統水量異常損失。
(3)過濾器進口閥門操作難以控制,有時同樣的進水壓力、管道但進水閥門不能同樣開度、或者停運后重新使用時就不能開到原來的開度,否則就會發生反沖洗不停、持續排清水等問題。
(4)有點全自動沙石過濾器自動反沖洗時反沖洗水量較多,反沖后水池需大量補水。
(5)全自動沙石過濾器一旦打開進口閥門投入使用后將進入全自動運行狀態,很難判斷它何時反沖洗過,過濾效果如何。
4問題分析與優化使用
全自動沙石過濾器運行中存在問題既有其設計缺陷,也有安裝和使用不合理引起的。就該設備設計本身而言,其設計思路巧妙,整個設備幾乎只有一個進水控制閥門,無一電子儀表信號就能實現全自動過濾、排污。但也正因為它太過“簡單”使其在使用中很“任性”,操作者難以控制。我們對全自動沙石過濾器運行中存在問題進行深入分析后,從設計、安裝和使用三方面進行了改進。
(1)利用手持式流量計對每臺過濾器進行進水流量檢測,通過調整進水閥門開度調試合適的進水流量,將進水流量控制在過濾器設計處理能力范圍內(或過濾器實際能夠較穩定運行的流量上),并固定閥門開度。對重要系統的過濾器考慮安裝進、出水流量計,一方面便于調整過濾水量,監控過濾器運行,另一方面,通過計量可以統計系統過濾水量、排污水量等數據。
(2)在每臺過濾器的進出口安裝水樣取樣閥,定期取水樣檢測進出水濁度、懸浮物等指標檢查過濾器過濾效果。為過濾器檢修提供信息。
(3)將過濾器反沖洗排污口敞開或開觀察孔,操作人員可以通過敞開的排污管或觀察孔就可以方便地巡視過濾器的反沖洗情況,及時發現異常情況及時處理。
(4)對一些因各種原因導致的無法正常自動反沖洗、自動反沖洗經常不停等過濾器,為了避免異常反沖洗引起補充水浪費、水質處理效果差等問題,我們采取了廢棄其“全自動反沖洗功能”,改用定時人工反沖洗的辦法,即過濾器運行一定時間后,人為加大過濾器進水流量,一般情況下過濾器均開始反沖洗,待反沖洗出水比較清澈后再關?。ɑ驎簳r關閉)進水閥門,待反沖洗停止后再將進水閥門恢復至之前運行位置。
5結果與討論
通過實施上述改進后,我公司的全自動沙石過濾器目前基本全部投入運行,且運行基本穩定,為水質的處理和穩定提供了有力支撐。水質化驗數據和補充水量數據顯示,過濾器全部投入運行后,水質指標有所改進、補充水量也基本穩定。現場工人也反映現場操作比較放心。
但全自動過濾器還有需要改進的地方,比如如何較為方便地觀察其過濾阻力、如何判斷它在某個時間段自動排污過,我們將進一步研究。
參考文獻
關鍵詞:人地觀;學習觀;評價觀
高中地理跨“人文與社會”“科學”兩個學習領域。單從詞眼上分析,上述話中就有幾個“敏感”的詞匯頻頻出現在知識界和教育界的討論之中。高中生雖然很想傾聽這種“討論”,很想對高中地理進行真實地“觸摸”,但因為種種原因,他們沒有時間。鑒于此,高中地理老師的責任更為巨大,如何打造高效的地理課堂,讓學生學得更多、走得更遠呢?
一、理念:正確的人地觀不可或缺
高中地理課程中有大量與人口觀、資源觀、環境觀、可持續發展觀有聯系的教學內容。可以說,人地關系是課文的主線,幫助學生形成正確的人地觀不可或缺;幫助學生正確認識人口、資源、環境、發展等問題,應該成為高中地理老師的經常性和基礎性工作。
例如,在魯教版高中地理必修一第四單元《從人地關系看資源與環境》的教學中,應該選取學生可以理解和接受的典型實例,使學生對人地關系等問題形成正確認識:地理環境是人類活動的外部條件,并不是決定性條件;但在特定的場合,地理環境可以成為人類活動的決定性條件,通過這種辯證的分析,使學生形成正確的人地觀。
一方面,一些工業基地往往建在礦產地附近,但有些工業基地,如我國上海寶山鋼鐵工業基地,周圍并無大型鐵礦、煤礦,但卻是著名的工業區,原因是借助優越的地理位置和發達的海運,擺脫了礦產資源的地域限制。這樣的情況,教師一定要幫助學生弄清楚。另一方面,還要用典型事例說明,在特定場合,自然環境會對人類活動產生決定性影響。如采掘工業的布局,礦產資源的數量、質量往往具有決定性影響。
作為高中地理老師,不僅僅要關注知識的生成,更要注意在學生的心田上種下這樣一些種子:科學人口觀的種子、資源觀的種子、環境觀和可持續發展觀的種子……正如徐學平所說:“人心是塊田,種什么,長什么?!?/p>
二、過程:主動的學習觀不可或缺
關于主動學習和自主學習,法國的茨維坦?托多羅夫有一句話解釋得再明白不過了:“即針對外部強加標準的解放運動和由我們自己選擇的新標準的建構運動。”高中地理課堂就需要這樣的“解放運動”和“建構運動”。說實話,今日的課堂,機械、模仿、被動接受和單項灌注已經沒有生命力,沒有“市場”,促進學生主動和富有個性地學習才是正途。
例如,幫助學生學會自己設計和實施野外觀察、觀測、調查等實踐活動;大力提倡探究性學習,幫助學生形成主動探究地理問題的意識和能力;積極創造條件開展研究性學習和開放性學習等(如請校外專家開辦講座);重視獨立與合作相結合的學習方式;組
織學生通過直觀動態材料(錄像)觀看商業網點布局情況……
值得一提的是開展分層學習很有必要。課程基本理念中提出“滿足學生不同的地理學習需要”,這說明關注學生個體、尊重個體差異,已成為時代共識。高中地理教學應力求做到層次化,有難有易,為學生提供豐富的發展“菜單”,為學生提供不同深度和廣度的學習材料,布置不同難度的作業,從而創造出一種自由舒展、多元發展的教育氛圍。
三、反饋:多樣的評價觀不可或缺
一個地理教師如果從不容許自己止步于淺薄單薄,就一定要重視評價這一關。因為正確的、多樣的、有溫度和有人情味的評價,是師生間“私誼”關系升溫的劑。反之,冰冷的、“俯視”的評價氛圍,既關閉了學生的學習之門,也關閉了其情感之門。蘇聯教育家阿莫納什維利曾經說:“兒童的靈魂不是一堆無生命的建筑材料。實際上,兒童的靈魂是一種生氣勃勃的精神、激情、改造和創造的力量。”的確,恰當的評價能夠喚醒這種力量。
在具體評價時,主要是衡量其理解能力和在解決實際問題中運用已學知識的能力,看學生對地理概念、原理、規律、理論的表述狀況;能否激活所儲存的已學知識,能否將相關知識遷移到具體情境之中。例如,在魯教版高中地理選修二第一單元第三節《海岸帶與全球海平面變化》的教學中,檢測“運用資料,說明海平面變化對海岸帶自然環境以及社會經濟發展的重大影響”的達標程度,面對學生已經完成的小論文、宣傳板報、繪制圖表等,教師的評價要特別注重學生利用信息源的情況,資料的多樣性、可靠性、全面性,一定要對小論文、繪制的圖表的質量給予全面、公正、溫馨、有故事的評估等,如此,方能給學生注入更大的內驅力。
在評價時,應該關注學生以下方面的變化與發展:
1.地理學習動機、學習興趣、地理學與現實生活的密切聯系和地理學的應用價值、地理審美情趣與鑒賞力。
2.實事求是、堅持真理、勇于創新的科學精神。
3.可持續發展觀,環境、資源的保護意識和法制意識,社會和自然環境的責任感,關心和愛護人類環境的行為規范。
教師在評價時,不僅僅是注重知識、技能等這些“外部”知識,更要注重情感態度與價值觀這些“內部”資源。因為真正的學習與情感有關,那里才是學習的“核心地帶”。
參考文獻:
關鍵詞:廢水,氨氮,飲用水
1.概述
氨氮的存在使給水消毒和工業循環水殺菌處理過程中氯量增大;對某些金屬,特別是對銅具有腐蝕性;當污水回用時,再生水中的氨氮可以促進輸水管道和用水設備中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和用水設備,并影響換熱效率,更嚴重的是氨氮是造成水體富營養化的重要原因。氨氮存在于許多工業廢水中。鋼鐵、煉油、化肥、無機化工、鐵合金、玻璃制造、肉類加工和飼料生產等工業,均排放高濃度的氨氮廢水。某些工業自身會產生氨氮污染物,如鋼鐵工業(副產品焦炭、錳鐵生產、高爐)以及肉類加工業等。而另一些工業將氨用作化學原料,如用氨等配成消光液以制造磨砂玻璃。此外,皮革、孵化、動物排泄物等廢水中氨氮初始含量并不高,但由于廢水中有機氮的脫氨基反應,在廢水存積過程中氨氮濃度會迅速增加。不同類的工業廢水中氨氮濃度千變萬化,即使同類工業不同工廠的廢水中氨氮濃度也不完全相同,這取決于原料性質、工藝流程、水的耗量及水的復用等。進入水體的氮主要有無機氮和有機氮之分。無機氮包括氨態氮(簡稱氨氮)和硝態氮,亞硝態氮不穩定可以還原成氨氮,或氧化成硝態氮。有機氮有尿素、氨基酸、蛋白質、核酸、尿酸、脂肪胺、有機堿、氨基糖等含氮的有機物。在一定的條件下有機氮會通過氨化作用轉化成無機氮。免費論文參考網。
2.水體富營養化及其危害
2.1水體富營養化現象及主要成因
“富營養化”是湖泊分類與演化方面的概念,過量的植物性營養元素氮、磷排入水體會加速水體富營養化的進程。水體富營養化現象是指在光照和其它適宜環境條件情況下,水中含有的植物性營養元素氮的營養物質使水體中的藻類過量生長,在隨后的藻類植物的死亡以及異樣微生物的代謝活動中,水體中的溶解氧逐步耗盡,造成水體質量惡化、水生態環境機構破壞。
當水體中含N>0.2mg/L,含P>0.02mg/L水體就會營養化。水體營養化后會引起某些藻類惡性繁殖,一方面有些藻類本身有藻腥味會引起水質惡化使水變得腥臭難聞;另一方面有些藻類所含的蛋白質毒素會富集在水產物體內,并通過食物鏈影響人體的健康,甚至使人中毒。如海生腰鞭毛目生物的過度繁殖能使海水呈紅色或褐色,即俗稱“赤潮”;溝藻屬是形成赤潮的常見種類,它們所產生的毒素會被貝類動物所積累,人體食用后會引起嚴重的胃病甚至死亡。水體中大量藻類死亡的同時會耗去水體中的溶解氧,從而引起水體中魚蝦類等水產物的大量死亡,致使湖泊退化、淤泥化,甚至變淺、變成沼澤地甚至消亡。據統計,我國平均每年有20個天然湖泊消亡。我國廣東珠海沿江、廈門沿海、長江口近海水域、渤海灣曾多次發生藻類過度繁殖引起的赤潮,造成魚類等水產物大量的死亡,使海洋漁業資源遭到的破壞,經濟損失嚴重。而水體一旦富營養化后沒有幾十年的時間是很難恢復的,有的甚至無法恢復,如美國的伊利湖是典型的富營養湖,科學家估計需要100年才能恢復。
2.2降低水體的觀賞價值
通常1mg氨氮氧化成硝態氮需消耗4.6mg溶解氧。水體中氨態氮愈多,耗去的溶解氧就愈多,水體的黑臭現象就越發嚴重。這就影響了水體中魚類等水生生物的生存,使其易因缺氧而死亡。富營養的水質不僅又黑又臭,且透明度差(僅有0.2m),往往影響了江河湖泊的觀賞和旅游價值。隨著改革開放的深入,人民群眾的生活水平日趨提高,旅游已成為人們越來越廣泛的需求。而水質優良的江河、湖泊、公園是城市景觀的重要組成部分,也是人們生活娛樂、游泳、觀賞、休閑的最佳場所。但我國的大部分湖泊已呈現出不同程度的營養態。有些通常發黑、發臭,人們已無法在其中游泳、游覽了,更觀賞不到魚類在其中嬉戲的情景,大大降低了這些湖泊的利用價值。影響當地人民的生活,并且也嚴重影響當地的旅游業發展,造成較大的經濟損失。
2.3危害人類及生物生存
當水體中pH值較高時。氨態氮往往呈游離氨的形式存在,游離氨對水體中的魚及生物皆有毒害作用,當水體中NH3-N>1mg/L時,會使生物血液結合氧的能力下降;當NH3-N>3mg/L在24~96h內金魚及鳊魚等大部分魚類和水生物就會死亡??墒谷梭w內正常的血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白,失去血紅蛋白在體內的輸氧能力,出現缺氧的癥狀,尤其是嬰兒。當人體血液中高鐵血紅蛋白>70%時會發生窒息現象。若亞硝酸鹽長時間作用于人體可引起細胞癌變。經水煮沸后的亞硝酸鹽濃縮,其危害程度更大。免費論文參考網。以亞硝酸鹽為例,自來水中含量為0.06mg/L時,煮沸5min后增加到0.12mg/L,增加了100%。亞硝酸鹽與胺類作用生成亞硝酸胺,對人體有極強的致癌作用,并有致畸胎的威脅。美國推薦水中亞硝酸鹽的最高允許濃度時1mg/L,而我國上海第一醫院建議在飲用水中的亞硝酸鹽的濃度必須控制在0.2mg/L以下。
水體中的氮營養來源是多方面的,其中人類活動造成的氮的來源主要有以下幾方面:1.未經處理的工業和生活污水直接排入河道和水體:這類污水的氨氮含量高,排入江河湖泊,造成藻類過度生長的危害最大。城市污水、農業污水,食品等工業的廢水中含有大量的氮、磷和有機物質。據統計,全世界每年施入農田的數千萬噸氮肥中約有一半經河流進入海洋。美國沿海城市每年僅通過糞便排入沿海的磷近十萬噸。2.污水處理場出水:采用常規工藝的污水處理廠,有機物被氧化分解產生了氨氮,除了構成微生物細胞組分外,剩余部分隨出水排入河道,這是城市污水雖經過二級常規處理但河道仍然出現富營養化和黑臭的重要原因之一。3.面源性的農業污染物,包括廢料、農藥和動物糞便等。
3.氨氮廢水處理的研究現狀及主要處理技術
氨氮處理技術的選擇與氨氮濃度密切相關,而對一給定廢水,選擇技術方案主要取決于以下幾方面:(1)水的性質;(2)處理要求達到的效果;(3)經濟效益,以及處理后出水的最后處置方法等。根據廢水中氨氮濃度的不同,可將廢水分為3類:高濃度氨氮廢水、中等濃度氨氮廢水、低濃度氨氮廢水。隨著工業的發展,中、高濃度的氨氮廢水排放日益增多。免費論文參考網?,F在,由于對氨氮廢水的控制日益嚴格,對氨氮廢水的處理技術要求越來越高。工業廢水的氨氮去除方法有多種,主要包括物理法、化學法、生物法等。其中物理法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉等技術;化學法有離子交換、氨吹脫、折點氯化、焚燒、催化裂解、電滲析、電化學處理等技術;生物法有藻類養殖、生物硝化、固定化生物技術等。雖然每種處理技術都能有效地去除氨氮,但應用于工業廢水的處理必須具有應用方便、處理性能穩定、適用于廢水水質且經濟實用的特點。根據國內外工程實例及資料介紹和環境工作者所研究的重點,目前處理氨氮廢水比較實用的方法主要有折點氯化法、選擇性離子交換法、氨吹脫法、生物法以及化學沉淀法等。下面就這幾種方法作一簡單介紹。
3.1折點氯化法去除氨氮
折點氯化法是將氯氣(生產上用加氯機將氯氣制成氯水)或次氯酸鈉通入廢水中將廢水中的NH4+-N氧化成N2的化學脫氮工藝。當氯氣通入廢水中達到某一點時水中游離氯含量最低,氨的濃度降為零。當氯氣通入量超過該點時,水中的游離氯量就會增多。因此該點稱為折點,該狀態下的氯化法稱為折點氯化。廢水中的氨氮常被氧化成氮氣而被脫去,處理氨氮廢水所需的實際氯氣量取決于溫度、pH值及氨氮濃度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯氣,pH值在6~7反應最佳,接觸時間為0.5~2小時。在上述條件下,出水中氨氮濃度小于0.1mg/L。
折點加氯法處理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫進行反氯化,以去除水中殘留的氯。1mg殘留氯大約需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化時會產生氫離子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg殘留氯只消耗2mg左右的堿(以CaCO3計)。
折點氯化法最突出的優點是可通過正確控制氯的添加量和對流量進行均化,使廢水中全部氨氮降為零,同時使廢水達到消毒的目的。對于氨氮濃度低于5mg/L的廢水來說,用這種方法較為經濟。為了克服單獨采用折點加氯法處理氨氮廢水需要大量加氯的缺點,常將此法與生物硝化連用,先硝化再除微量殘留氨氮。氯化法的處理率達90%~100%,處理效果穩定,不受水溫影響,在寒冷地區此法特別有吸引力。雖初次投資較少,但運行費用高,副產物氯胺和氯代有機物會造成二次污染,所以氯化法只適用于處理低濃度氨氮廢水。
3.2選擇性離子交換法去除氨氮
離子交換是指在固體顆粒和液體界面上發生的離子交換過程。離子交換法選用對NH4+離子有很強選擇性的沸石作為交換樹脂,從而達到去除氨氮的目的;而常規的離子交換樹脂不具備對氨離子的選擇性,故不能用于廢水中去除氨氮。沸石具有對非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用,它是一類硅質的陽離子交換劑,儲量豐富價格低廉,對NH4+有很強的選擇性。
【參考文獻】
[1]沈耀良,王寶貞.廢水生物處理新技術-理論與應用[M].中國環境科學出版社,2000:11-8
[2]錢易,唐孝炎.環境保護與可持續性發展[M].高等教育出版社,115-128
[3]鄭興燦,李亞新.污水除磷脫氮技術[M].中國建筑工業出版社,1998:15-87
[4]陳慧中,楊宏.給水系統中藻類研究現狀及進展[J].現代預防醫學,2001,28(l):79-80
[5]孫錦宜.含氮廢水處理技術與應用[M].化學工業出版社.2003:15-36
[6]許國強,曾光明,殷志偉等.氨氮廢水處理技術現狀及發展[J].湖南有色金屬,2002,18(2):29-30
[7]胡孫林,鐘理.氨氮廢水處理技術[J].現代化工,2001,21(6):47-50
[8]李曄.沸石改性及其對氨氮廢水處理效果的研究[J].非金屬礦,2003,26(2):53-55
[9]袁俊生,郎宇琪,張林棟等.天然沸石法工業污水氨氮資源化治理技術[J].環境污染治理技術與設