時(shí)間：2022-06-22 13:03:45
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)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篇冶金技術(shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：粉末冶金 溫壓技術(shù) 流動(dòng)溫壓技術(shù) 模壁技術(shù) 高速壓制技術(shù) 動(dòng)磁壓制技術(shù) 放電等離子燒結(jié)技術(shù) 爆炸壓制技術(shù)
1 溫壓技術(shù)
雖然溫壓技術(shù)只是一項(xiàng)新技術(shù)，在近幾年才取得了一些發(fā)展，但是由于它生產(chǎn)出來(lái)的粉末冶金零件具有高密度、高強(qiáng)度的特點(diǎn)，現(xiàn)階段已經(jīng)得到了大量的應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)和傳統(tǒng)的粉末冶金工藝不同，它可以采用特制的粉末加溫、粉末輸送和模具加熱系統(tǒng)，將加有特殊劑的預(yù)合金粉末和模具等加熱至130～150℃，并將溫度波動(dòng)控制在±2.5℃以?xún)?nèi)，之后的壓制和燒結(jié)工序和傳統(tǒng)工藝是一樣的。與傳統(tǒng)工藝相比，區(qū)別點(diǎn)就集中在溫壓粉末制備和溫壓系統(tǒng)兩個(gè)方面。采用這項(xiàng)技術(shù)不管是從壓坯密度方面來(lái)說(shuō)，還是從密度方面來(lái)說(shuō)，都比采用傳統(tǒng)工藝要好很多。在同樣的壓制壓力下，使用溫壓材料比采用傳統(tǒng)工藝不管是屈服強(qiáng)度、極限拉伸強(qiáng)度，還是沖擊韌性都要高。此外，由于溫壓零件的生坯強(qiáng)度比傳統(tǒng)方法下的生坯強(qiáng)度要高很多，可達(dá)20～30MPa，如此一來(lái)，既降低了搬運(yùn)過(guò)程中生坯的破損率，也保證了生坯的表面光潔度。另外，采用該技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的零件不僅性能均一，精度高，而且材料的利用率很高。溫壓工藝的成本不高，而且工藝并不復(fù)雜。與傳統(tǒng)的工藝相比，溫壓工藝下的粉末冶金的利用率高，耗能低，經(jīng)濟(jì)效益高，是節(jié)能、節(jié)材的強(qiáng)有力手段。
2 流動(dòng)溫壓技術(shù)
流動(dòng)溫壓粉末冶金技術(shù)（Warm Flow Compaction，簡(jiǎn)稱(chēng)WFC）是一種新型粉末冶金零部件成形技術(shù)，目前國(guó)外還處于研究的初試階段，它的核心價(jià)值就是能夠提高混合粉末的流動(dòng)性、填充能力和成形性。
WFC技術(shù)有效利用了金屬粉末注射成形工藝的優(yōu)點(diǎn)并在粉末壓制、溫壓成形工藝的基礎(chǔ)上被發(fā)現(xiàn)。這項(xiàng)技術(shù)可以將混合粉末的流動(dòng)性提高，這樣就使混合粉末可以在80～130℃溫度下，只需要在傳統(tǒng)的壓機(jī)上經(jīng)過(guò)精密成形就可以形成各種各樣外形的零件，省掉了二次加工的步驟。WFC技術(shù)在成形復(fù)雜幾何形狀方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，是傳統(tǒng)工藝無(wú)法比的，而且成本不高，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
綜上所述，我們可以歸納出WFC技術(shù)具有以下四個(gè)優(yōu)勢(shì)：一是能夠制造出各種各樣外形的零件；二是有著很好的材料的適應(yīng)性；三是工藝簡(jiǎn)單，成本低；四是壓坯密度高、密度均勻。
3 模壁技術(shù)
模壁技術(shù)是在解決傳統(tǒng)工藝面臨的一系列難題的基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生。傳統(tǒng)工藝是采用粉末來(lái)減少粉末顆粒之間和粉末顆粒與模壁之間的摩擦，然而現(xiàn)實(shí)往往是由于加進(jìn)去的劑因密度低，使得粉末冶金零件的密度也得不到有效的保證。此外，劑的燒結(jié)不僅會(huì)給環(huán)境造成很大的不利影響，還可能會(huì)影響到燒結(jié)爐的壽命和產(chǎn)品的性能。現(xiàn)階段，有兩個(gè)渠道可以進(jìn)行模壁：一是由于下模沖復(fù)位時(shí)與陰模及芯桿之間的配合間隙會(huì)出現(xiàn)毛細(xì)作用，利用這個(gè)作用可以把液相劑帶到陰模及芯桿表面。二是選擇帶著靜電的固態(tài)劑粉末利用噴槍噴射到壓模的型腔表面上，就是安裝一個(gè)劑靴在裝粉靴的前部。在開(kāi)始成形時(shí)，壓坯會(huì)被劑靴推開(kāi)，此時(shí)帶有靜電的劑會(huì)被壓縮空氣從靴內(nèi)噴射到模腔內(nèi)，但是此時(shí)得到的極性和陰模的是不一致的，在電場(chǎng)牽引下粉末會(huì)撞擊在模壁上，同時(shí)粘連在上面，之后裝靴粉裝粉，只需進(jìn)行常規(guī)壓制即可。采用該項(xiàng)技術(shù)可使粉末材料的生坯密度達(dá)到7.4g/cm3，大大提高了粉末材料的生坯密度，并且采用該方法比采用傳統(tǒng)的方法還能夠大大提高鐵粉的生坯強(qiáng)度。有研究結(jié)果結(jié)果表明，利用溫壓、模壁與高壓制壓力，使鐵基粉末壓坯全致密也是有可能的。
4 高速壓制技術(shù)
瑞典的Hoaganas公司曾經(jīng)推出過(guò)一項(xiàng)名叫高速壓制技術(shù)（Hjgh Velocity Compaction）的新技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)HVC。雖然這項(xiàng)新技術(shù)生產(chǎn)零件的過(guò)程和過(guò)去的壓制過(guò)程工序是一樣的，但是這項(xiàng)新技術(shù)的壓制速度比過(guò)去的壓制速度提高了500-1000倍，同時(shí)也大大增加了液壓驅(qū)動(dòng)的錘頭重量，提高了壓機(jī)錘頭速度，在這種情況下，粉末利用高能量沖擊只需0.02s就可以進(jìn)行壓制，在壓制的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)明顯的沖擊波。要想達(dá)到更高的密度，通過(guò)附加間隔0.3s的多重沖擊就能做到。HVC技術(shù)具有很多優(yōu)勢(shì)，比如高密度、低成本、可成形大零件、高性能和高生產(chǎn)率等。現(xiàn)階段該技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，很多產(chǎn)品都采用了該項(xiàng)技術(shù)，比如制備閥門(mén)、氣門(mén)導(dǎo)筒、輪轂、法蘭、簡(jiǎn)單齒輪、齒輪、主軸承蓋等。有了這項(xiàng)技術(shù)，未來(lái)將會(huì)出現(xiàn)更多更復(fù)雜的多級(jí)部件。
5 動(dòng)磁壓制技術(shù)
動(dòng)力磁性壓制技術(shù)（dynamic magnetic cornpaction）是一種新型的壓制技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)DMC，它能夠使高性能粉末最終成形，這項(xiàng)技術(shù)固結(jié)粉末的方式主要是通過(guò)利用脈沖調(diào)制電磁場(chǎng)施加的壓力。雖然這項(xiàng)技術(shù)和傳統(tǒng)的壓制技術(shù)一樣都是兩維壓制工藝，但是不同的是傳統(tǒng)的壓制技術(shù)是軸向壓制，而這項(xiàng)技術(shù)是徑向壓制。利用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行壓制只需1ms，整個(gè)過(guò)程非常的迅速，只需把粉末放入一個(gè)具有磁場(chǎng)的導(dǎo)電的容器（護(hù)套）內(nèi)，護(hù)套就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。利用磁場(chǎng)和感應(yīng)電流之間的相互作用，就可以完成粉末的壓制工作。DMC具有成本低廉、不受溫度和氣氛的影響、適合所有材料、工作條件靈活、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。DMC技術(shù)適于制造柱形對(duì)稱(chēng)的零件，薄壁管，高縱橫比部件和內(nèi)部形狀復(fù)雜的部件。現(xiàn)可以生產(chǎn)直徑×長(zhǎng)度：12.7mm×76.2mm到127.0mm×25.4mm的部件。
6 放電等離子燒結(jié)技術(shù)
早在1930年美國(guó)科學(xué)家就提出了這項(xiàng)放電等離子燒結(jié)技術(shù)（Spark Plasma Sintering），簡(jiǎn)稱(chēng)SPS，然而該技術(shù)直到近幾年才得到世人的關(guān)注。SPS技術(shù)獨(dú)到之處就在于無(wú)需預(yù)先成形，也不需要任何添加劑和粘結(jié)劑，是集粉末成形和燒結(jié)于一體的新技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要是通過(guò)先把粉末顆粒周?chē)母鞣N物質(zhì)清除干凈，如此一來(lái)粉末表面的擴(kuò)散能力會(huì)得到提高，然后再利用強(qiáng)電流短時(shí)加熱粉末就可以達(dá)到致密的目的，注意加熱時(shí)應(yīng)在較低機(jī)械壓力情況下。有研究結(jié)果顯示，采用該項(xiàng)技術(shù)由于場(chǎng)活化等作用的影響，不僅有效降低了粉體的燒結(jié)溫度，也大大縮短了燒結(jié)時(shí)間，再加上粉體自身可以發(fā)熱的影響，不僅熱效率很高，加熱也很均勻，所以采用該技術(shù)只需一次成形就可以得到質(zhì)量上乘的、符合要求的零件。現(xiàn)階段，該技術(shù)大范圍應(yīng)用的主要是在陶瓷、金屬間化合物、納米材料、金屬陶瓷、功能材料及復(fù)合材料等。另外，該技術(shù)在金剛石、制備和成形非晶合金等領(lǐng)域也得到了不錯(cuò)的發(fā)展。
7 爆炸壓制技術(shù)
爆炸壓制（Explosive Compaction）是一種利用化學(xué)能的高能成形方法，也被叫做沖擊波壓制。一般情況下，它都是通過(guò)在一定結(jié)構(gòu)的模具內(nèi)對(duì)金屬粉末材料施加爆炸壓力，在爆炸過(guò)程中產(chǎn)生的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為四周介質(zhì)中的高壓沖擊波，然后利用脈沖波就可以實(shí)現(xiàn)粉末致密。整個(gè)過(guò)程只需10-100us，其中粉末成形時(shí)間只有大約1ms。這種壓制方式最大的優(yōu)勢(shì)是可以解決傳統(tǒng)的壓制方式一直無(wú)法解決的難題，即可以使松散材料達(dá)到理論密度，比如金屬陶瓷材料、低延性金屬等采用傳統(tǒng)的壓制方法無(wú)法使其致密，一直是一個(gè)未解的難題，隨著爆炸壓制技術(shù)的出現(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)采用這項(xiàng)技術(shù)就可以把其壓制成復(fù)合材料，并制造成零件。
我國(guó)的粉末冶金技術(shù)帶來(lái)的前景是非常廣闊的，作為一種新工藝、新技術(shù)，與國(guó)外先進(jìn)水平相比，它還有很多地方需要改進(jìn)、需要提高。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：氧化物冶金 非金屬夾雜物 晶內(nèi)鐵素體
中圖分類(lèi)號(hào)：TF 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2013）06-0258-01
進(jìn)入21 世紀(jì)后，鋼鐵材料因高的強(qiáng)度與良好的低溫沖擊韌性而在機(jī)械工程制造業(yè)中占據(jù)著重要地位。機(jī)械工程結(jié)構(gòu)向巨型化、高參量方向發(fā)展， 如超大型船舶與海洋平臺(tái)、大跨度橋梁、長(zhǎng)距離石油和天然氣輸送管線(xiàn)等。這些大型機(jī)械工程結(jié)構(gòu)對(duì)鋼鐵材料的性能提出了越來(lái)越高的要求， 要求在不增加或盡量減少合金元素含量的前提下， 使鋼鐵材料的強(qiáng)度與韌性成倍提高[1]。許多研究成果表明， 細(xì)化晶粒是實(shí)現(xiàn)鋼鐵材料強(qiáng)度與韌性成倍提高的最有效方法。氧化物冶金是近年來(lái)用于細(xì)化鋼鐵材料晶粒， 提高強(qiáng)度與韌性的新方法、新技術(shù)， 已成功地用于非調(diào)質(zhì)鋼、微合金低碳鋼、天然氣輸送管線(xiàn)鋼的開(kāi)發(fā)， 日本的“ 新世紀(jì)結(jié)構(gòu)材料開(kāi)發(fā)計(jì)劃”就包含氧化物冶金的內(nèi)容川。本文介紹了氧化物冶金技術(shù)及其應(yīng)用的新進(jìn)展。
1 氧化物冶金的基本思路
人們研究焊縫金屬的顯微組織與強(qiáng)度、韌性之間的關(guān)系時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)焊縫金屬奧氏體晶內(nèi)的非金屬夾雜物周?chē)兴漆槧畹蔫F素體顯微組織時(shí)， 焊縫金屬不僅具有高的強(qiáng)度， 而且具有良好的低溫沖擊韌性。這些似針狀的鐵素體顯微組織被稱(chēng)為針狀鐵素體（Acicular Ferrite ， 簡(jiǎn)稱(chēng)A F ） 。針狀鐵素體是在奧氏體晶內(nèi)形成的， 又稱(chēng)為晶內(nèi)鐵素體（Intragranular Ferrite ， 簡(jiǎn)稱(chēng)IG F ）。簡(jiǎn)稱(chēng)IG F ）。晶內(nèi)鐵素體總是在非金屬夾雜物上形核， 而這些非金屬夾雜物主要為T(mén)i、AI 的氧化物與Mn 的硫化物形成的氧、硫復(fù)合物仁5 一1。根據(jù)非金屬夾雜物誘導(dǎo)內(nèi)鐵素體形核， 細(xì)化晶粒， 提高強(qiáng)度和韌性的客觀事實(shí)。日本新日鐵公司的高村等： 提出了控制鋼中氧化物的組成， 使之細(xì)小、彌散化， 誘導(dǎo)晶內(nèi)鐵素體形核， 提高鋼的強(qiáng)度與韌性， 并將這一新技術(shù)稱(chēng)為氧化物冶金（Oxides Metallurgy）。基本思路可概括為： （1） 若能在原奧氏體晶內(nèi)形核， 產(chǎn)生大量的晶內(nèi)鐵素體， 即使奧氏體晶粒粗大，也可獲得晶粒細(xì)小的顯微組織。晶內(nèi)鐵素體具有自身細(xì)化的能力， 能抑制焊接熱影響區(qū)的晶粒粗化。（2） 無(wú)論多潔凈的鋼， 其均有許多非金屬夾雜物。在適當(dāng)?shù)臈l件下，一些非金屬夾雜物可誘導(dǎo)晶內(nèi)鐵素體形核， 細(xì)化鋼的晶粒。
2 氧化物冶金型鋼的顯微組織特征
氧化物冶金型鋼的顯微組織主要由非金屬夾雜物與晶內(nèi)鐵素體組成， 這時(shí)的非金屬夾雜物為有益非金屬夾雜物， 是鋼中相的重要組成部分。它們共同起到細(xì)化晶粒提高鋼強(qiáng)度與韌性的作用。
1 晶內(nèi)鐵素體的顯微組織特征晶內(nèi)鐵素體的相轉(zhuǎn)變溫度為680～480℃ ，屬于中溫轉(zhuǎn)變。晶內(nèi)鐵素體均在奧氏體晶內(nèi)的非金屬夾雜物上形核、長(zhǎng)大，每個(gè)非金屬夾雜物上往往有多個(gè)晶內(nèi)鐵素體板條， 呈放射性狀[2]。 國(guó)家自然科學(xué)基金（50334050） 和上海寶山集團(tuán)公司聯(lián)合資助重點(diǎn)項(xiàng)目氧化物冶金技術(shù)及其應(yīng)用晶內(nèi)鐵素體板條的平均尺寸為0.1μm～3.0μm。碳化物板條之間相互連鎖， 分布在原奧氏體晶內(nèi)。一方面晶內(nèi)鐵素體能使鋼的晶粒細(xì)小化，另一方面晶內(nèi)鐵素體板條之間為大角度晶界， 板條內(nèi)的微裂紋解理跨越晶內(nèi)鐵素體時(shí)要發(fā)生偏轉(zhuǎn)， 擴(kuò)展需消耗很高的能量。因此， 氧化物冶金型鋼表現(xiàn)出高的強(qiáng)度和韌性。晶內(nèi)鐵素體能自身細(xì)化。一定條件下， 由非金屬夾雜物誘導(dǎo)生成的晶內(nèi)鐵素體晶界上可以生長(zhǎng)出新的晶內(nèi)鐵素體， 這使得鋼的晶粒更加細(xì)化， 有很強(qiáng)的自身細(xì)化晶粒的能力。由非金屬夾雜物誘導(dǎo)形核形成的晶內(nèi)鐵素體稱(chēng)為一次晶內(nèi)鐵素體， 在一次晶內(nèi)鐵素體晶界上形成的晶內(nèi)鐵素體稱(chēng)為二次晶內(nèi)鐵素體。二次晶內(nèi)鐵素體的形核稱(chēng)為感生形核，由此形成的晶內(nèi)鐵素體又稱(chēng)為感生晶內(nèi)鐵素體。利用晶內(nèi)鐵素體感生形核具有自身細(xì)化晶粒的特點(diǎn)， 可有效地解決焊接熱影響區(qū)韌性下降的問(wèn)題。盡管許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)了晶內(nèi)鐵素體感生形核現(xiàn)象仁川， 但對(duì)有關(guān)晶內(nèi)鐵素體的感生形核規(guī)律、感生形核條件和影響晶內(nèi)鐵素體感生形核的因素了解較少， 積累的數(shù)據(jù)也不多。
2 氧化物冶金型鋼中非金屬夾雜物的作用與性質(zhì)
非金屬夾雜物是氧化物冶金型鋼顯微組織的重要組成部分， 這時(shí)的非金屬夾雜物是有益相， 它們有以下幾方面的作用。在鋼液中作為非自發(fā)形核核心，細(xì)化奧氏體晶粒，沉淀于奧氏體晶界， 阻止奧氏體晶粒的長(zhǎng)大； 固溶于奧氏體晶內(nèi)， 影響奧氏體向鐵素體的固相轉(zhuǎn)變， 誘導(dǎo)晶內(nèi)鐵素體形核、長(zhǎng)大； 在焊接過(guò)程中， 促進(jìn)焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)的晶內(nèi)鐵素體形核與感生形核。現(xiàn)對(duì)于誘導(dǎo)晶內(nèi)鐵素體形核非金屬夾雜物的性質(zhì)進(jìn)行了許多研究。研究了焊縫金屬中誘導(dǎo)晶內(nèi)鐵素體形核非金屬夾雜物的性質(zhì)。電子探針?lè)治龅慕Y(jié)果表明， 誘導(dǎo)晶內(nèi)鐵素體形核的非金屬夾雜物為Al、Ti、Mn的氧、硫復(fù)合物， 如如TIO·A12O3·MnS。并認(rèn)為非金屬夾雜物表面的MnS在晶內(nèi)鐵素體形核過(guò)程中起主導(dǎo)作用。研究了微Ti 脫氧低碳鋼中非金屬夾雜物的性質(zhì)，認(rèn)為T(mén)iZO3、TIN和Ti：O3。· TIN復(fù)合物在晶內(nèi)鐵素體形核中起主導(dǎo)作用， 并認(rèn)為T(mén)iZO3、TIN與鐵素體的錯(cuò)配度較小， 有利于晶內(nèi)鐵素體在非金屬夾雜物上形核。A ndres等[3]燙二研究了微v合金氧化物冶金型中碳鋼的非金屬夾雜物， 認(rèn)為MnS、vN和MnS·VN復(fù)合物在晶內(nèi)鐵素體形核中起主導(dǎo)作用。由于誘導(dǎo)晶內(nèi)鐵素體形核、長(zhǎng)大的非金屬夾雜物往往是A12O3、TiZO3、MnS、TIN形成的氧、硫復(fù)合物或氧、氮復(fù)合物。這些復(fù)合物的中心為高熔點(diǎn)的TIO、TiZO3等，非金屬夾雜物的表層一般為低熔點(diǎn)的MnS、TIN等。在復(fù)合非金屬夾雜物中， 究竟是復(fù)合非金屬夾雜物整體共同作用誘導(dǎo)晶內(nèi)鐵素體的形核， 還是表層非金屬夾雜物MnS、TIN在誘導(dǎo)晶內(nèi)鐵素體的形核過(guò)程中起決定性作用， 在此方面爭(zhēng)議較大， 還有待進(jìn)一步研究。
3 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，我對(duì)這種技術(shù)的運(yùn)用簡(jiǎn)單的談了一下我的看法，希望能為今后教師的教學(xué)做一些貢獻(xiàn)。這也是對(duì)我學(xué)習(xí)這門(mén)課程的總結(jié)。
參考文獻(xiàn)：
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1PLC的選型
PLC選型方式靈活，根據(jù)控制對(duì)象和控制任務(wù)的不同，我們可以選擇不同型號(hào)的PLC及其模板類(lèi)型和數(shù)量。首先我們根據(jù)具體的控制任務(wù)決定出需要采集和控制的點(diǎn)數(shù)，即DI/DO點(diǎn)數(shù)和AI/AO點(diǎn)數(shù)，然后像搭積木一樣搭出所需PLC的模板配置及其模板的數(shù)量。一般來(lái)說(shuō)：點(diǎn)數(shù)在100點(diǎn)以下，選用S7-200系列；點(diǎn)數(shù)在1000點(diǎn)以下，選用S7-300系列；點(diǎn)數(shù)在1000點(diǎn)以上，選用S7-400系列；模板的數(shù)量等于點(diǎn)數(shù)除以單個(gè)模板的通道數(shù)。因此唐鋼冷軋廠(chǎng)———鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)所采用的PLC就是S7-400系列。
2西門(mén)子PLC的連接方式
西門(mén)子PLC的連接方式主要有以下2種：（1）下位連接，即PLC與遠(yuǎn)程單元的連接，就是主站與從站單元的連接。西門(mén)子PLC可以通過(guò)PROFIBUS-DP通訊方式與ET200系列遠(yuǎn)程站構(gòu)成分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，方便的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)自動(dòng)化。PROFIBUS-DP通訊數(shù)據(jù)傳輸率最大為12Mbit/s，從I/O傳送信號(hào)到PLC控制器只需短至毫秒級(jí)的時(shí)間，確保了從單元層到現(xiàn)場(chǎng)層的集成通信。這種連接使現(xiàn)場(chǎng)只有一根總線(xiàn)，徹底避免了多電纜硬線(xiàn)連接容易造成的故障，簡(jiǎn)化了施工與維護(hù)。（2）同位連接，即PLC與PLC之間的連接主要是多臺(tái)PLC主站之間連接。多臺(tái)PLC通過(guò)通訊模板連接在一起，在S7網(wǎng)絡(luò)組態(tài)中指定2臺(tái)PLC的伙伴關(guān)系，就產(chǎn)生共同的ID號(hào)，用來(lái)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)成伙伴通信關(guān)系的2臺(tái)PLC，再通過(guò)S7的標(biāo)準(zhǔn)功能FC5（AG-SEND）和（AG-RECV）編程定義數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。如果采用的通訊模板是PROFIBUS網(wǎng)卡，構(gòu)成伙伴通信關(guān)系的2臺(tái)PLC采用FDL協(xié)議；如果采用的通訊模板是工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)卡，構(gòu)成伙伴通信關(guān)系的兩臺(tái)PLC采用ISO協(xié)議。
3INTOUCH操作站
上位監(jiān)控軟件INTOUCH是西門(mén)子公司推出組態(tài)軟件平臺(tái)，它可用于自動(dòng)化領(lǐng)域中所有的操作員控制和監(jiān)控任務(wù)。INTOUCH使用方便功能強(qiáng)大，使用INTOUCH組態(tài)軟件可開(kāi)發(fā)出較強(qiáng)的組合畫(huà)面。以下是INTOUCH組態(tài)軟件所具備的一些功能：（1）顯示功能：用圖形實(shí)時(shí)地顯示生產(chǎn)線(xiàn)上各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況，動(dòng)態(tài)顯示生產(chǎn)工藝流程；動(dòng)態(tài)顯示模擬量信號(hào)、開(kāi)關(guān)量信號(hào)、各種累計(jì)信號(hào)的數(shù)值，通過(guò)按鈕、開(kāi)關(guān)、信號(hào)燈、顏色、百分比、填充等手段實(shí)時(shí)生動(dòng)地表達(dá)出來(lái)。（2）數(shù)據(jù)管理：能夠建立和產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫(kù)，操作信息庫(kù)，故障信息庫(kù)。（3）數(shù)據(jù)處理：在INTOUCH的曲線(xiàn)跟蹤功能中，它既可以顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，也可查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)。（4）報(bào)警功能：當(dāng)某一模擬量（如溫度，壓力，流量等）超出給定范圍或某一開(kāi)關(guān)量（如電機(jī)啟停，閥門(mén)開(kāi)關(guān)等）發(fā)生變位時(shí)，根據(jù)不同的需要發(fā)出不同等級(jí)的報(bào)警。（5）報(bào)表功能：即時(shí)報(bào)表，日?qǐng)?bào)表，月報(bào)表，年報(bào)表。（6）安全功能：按不同的操作級(jí)別分別加密，不同級(jí)別的操作員操作權(quán)限不同。（7）打印功能：可以實(shí)現(xiàn)報(bào)表和圖形的打印，以及各種報(bào)警的實(shí)時(shí)打印。（8）INTOUCH操作站硬件基礎(chǔ)是工控機(jī)和工業(yè)網(wǎng)卡，軟件構(gòu)成為WIN98/NT/2000系統(tǒng)。
4西門(mén)子工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)
（1）工業(yè)以太網(wǎng)ETHERNET：工業(yè)以太網(wǎng)是基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)，專(zhuān)為工業(yè)應(yīng)用而優(yōu)化設(shè)計(jì)。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)上與1EEE802.3/802.3u兼容，使用ISO和TCP/IP通訊協(xié)議。工業(yè)以太網(wǎng)是基于1EEE802.3的強(qiáng)大的區(qū)域和單元網(wǎng)絡(luò)。（2）現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)PROFIBUS網(wǎng)：現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是指將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與工業(yè)過(guò)程控制單元、現(xiàn)場(chǎng)操作站等互連而成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，具有全數(shù)字化、分散、雙向傳輸和多分支的特點(diǎn)，是工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)向現(xiàn)場(chǎng)發(fā)展的產(chǎn)物。PROFIBUS主要由PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-DP三部分組成。其中PROFIBUS-DP是一種高速（傳輸速率9.6kbps～12Mbps）、經(jīng)濟(jì)的設(shè)備級(jí)網(wǎng)絡(luò)，主要用于現(xiàn)場(chǎng)控制器與分散I/O之間的通訊，可滿(mǎn)直流調(diào)速系統(tǒng)快速相應(yīng)的時(shí)間要求；PROFIBUS-PA用IECII58-2標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速率為31.25kbps，提供本質(zhì)安全特性，適用于安全性要求較高以及由總線(xiàn)供電的場(chǎng)合；PROFIBUS-FMS主要解決車(chē)間級(jí)通信問(wèn)題，完成中等傳輸速度的循環(huán)或者非循環(huán)數(shù)據(jù)交換任務(wù)。唐鋼———鍍鋅車(chē)間采用的就是PROFIBUS-DP通訊。
5結(jié)語(yǔ)
由西門(mén)子可編程控制器和INTOUCH操作站構(gòu)成的監(jiān)控系統(tǒng)解決了整個(gè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)集中控制和各種數(shù)據(jù)的在線(xiàn)管理問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)控制目標(biāo)的直接數(shù)字化控制，大大提高了控制過(guò)程的技術(shù)水平。西門(mén)子PLC技術(shù)在唐鋼一期鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐證明該系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性，可操作性，完全達(dá)到設(shè)計(jì)的控制要求。
1鋼鐵冶金行業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的需求
鋼鐵冶金行業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的需求比較大，主要是在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下，體現(xiàn)出了自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。鋼鐵冶金行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，涉及到的工藝和技術(shù)呈現(xiàn)復(fù)雜化的發(fā)展趨勢(shì)，需要利用自動(dòng)化技術(shù)，支持鋼鐵冶金行業(yè)的發(fā)展，分析鋼鐵行業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的需求，如下：自動(dòng)化技術(shù)的邏輯控制需求，其在鋼鐵冶金行業(yè)中發(fā)揮準(zhǔn)確的控制作用，提供機(jī)械化、信息化的控制方式，落實(shí)自動(dòng)化技術(shù)的控制途徑，保障鋼鐵冶金行業(yè)的生產(chǎn)效率。鋼鐵冶金行業(yè)利用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能控制，輔助智能化的編程，充分應(yīng)用自動(dòng)化的技術(shù)與系統(tǒng)，為鋼鐵冶金行業(yè)提供可靠的技術(shù)支持，確保鋼鐵冶金的效率與效益，有利于鋼鐵冶金行業(yè)的綜合化發(fā)展，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)化了鋼鐵冶金行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境，保障多學(xué)科的融合化發(fā)展，滿(mǎn)足鋼鐵冶金行業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐需求。
2自動(dòng)化技術(shù)在鋼鐵冶金行業(yè)中的未來(lái)發(fā)展
自動(dòng)化技術(shù)在鋼鐵冶金行業(yè)中起到重要的作用，一方面提高鋼鐵冶金的自動(dòng)化水平，另一方面改進(jìn)鋼鐵冶金的生產(chǎn)工藝，體現(xiàn)技術(shù)型的控制優(yōu)勢(shì)。自動(dòng)化技術(shù)成為鋼鐵冶金行業(yè)的重點(diǎn)，表現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢(shì)，分析自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展。
2.1自動(dòng)化控制的高效性發(fā)展鋼鐵冶金行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)，其對(duì)控制性能的要求比較高，需要具備高效性的特點(diǎn)，由此才能適應(yīng)鋼鐵冶金行業(yè)的發(fā)展。現(xiàn)代鋼鐵冶金行業(yè)中引進(jìn)了智能化、數(shù)字化的技術(shù)，增加了自動(dòng)化控制的負(fù)擔(dān)，所以針對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出高效性的發(fā)展要求，促使其在未來(lái)發(fā)展中達(dá)到高效的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，適應(yīng)鋼鐵冶金行業(yè)的發(fā)展需求，最大程度地提高自動(dòng)化的控制效率。高效性是鋼鐵冶金行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)發(fā)展，輔助鋼鐵冶金行業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，保障自動(dòng)化生產(chǎn)的效率。
2.2自動(dòng)化技術(shù)的一體化發(fā)展一體化的自動(dòng)化技術(shù)具有集成的特點(diǎn)，其在鋼鐵冶金行業(yè)中涉及到電子、電氣等多項(xiàng)技術(shù)，推進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)一體化的融合性發(fā)展。一體化的自動(dòng)化技術(shù)解決了傳統(tǒng)技術(shù)在鋼鐵冶金行業(yè)中出現(xiàn)的應(yīng)用問(wèn)題，落實(shí)一體化的操作途徑。例如：鋼鐵冶金行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中的EIC，聯(lián)合了儀表、電氣等技術(shù)，明確劃分鋼鐵冶金行業(yè)中的生產(chǎn)工藝，充分利用邏輯控制的方式，避免出現(xiàn)邏輯上的問(wèn)題，EIC還能在自動(dòng)化技術(shù)一體化的基礎(chǔ)上，引進(jìn)運(yùn)行軟件的應(yīng)用，提高EIC軟件控制的能力，按照鋼鐵冶金行業(yè)的需求，推進(jìn)EIC的一體化發(fā)展，表明自動(dòng)化技術(shù)一體化的應(yīng)用價(jià)值。
2.3低成本發(fā)展趨勢(shì)低成本是指自動(dòng)化技術(shù)的資源控制，在保障自動(dòng)化技術(shù)準(zhǔn)確應(yīng)用的基礎(chǔ)上，降低鋼鐵冶金行業(yè)的資源投入，還要提高自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)行效益。自動(dòng)化技術(shù)低成本的發(fā)展趨勢(shì)，需要采用模塊化的發(fā)展方式，優(yōu)化鋼鐵冶金行業(yè)的資源配置，而且低成本是現(xiàn)代工業(yè)的一種趨勢(shì)，其在鋼鐵冶金自動(dòng)化方面體現(xiàn)出了積極性。例如：冶金行業(yè)中的自動(dòng)化技術(shù)，利用IPC模塊，結(jié)合CIMS、STD，限制資源投入的規(guī)模，有目的的控制成本的投入，打破冶金行業(yè)資源高消耗的方式，自動(dòng)化技術(shù)的低成本發(fā)展，更有利于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，展示自動(dòng)化技術(shù)低成本的優(yōu)勢(shì)。低成本已經(jīng)成為自動(dòng)化技術(shù)在鋼鐵冶金中的一項(xiàng)趨勢(shì)，滿(mǎn)足鋼鐵冶金行業(yè)的未來(lái)需求，體現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)低成本的實(shí)踐性。
3結(jié)語(yǔ)
自動(dòng)化技術(shù)改善了鋼鐵冶金行業(yè)的發(fā)展，促使其在未來(lái)具備良好的發(fā)展趨勢(shì)。鋼鐵冶金行業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展，提高了對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用力度，也是自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)發(fā)展的因素。自動(dòng)化技術(shù)提升了鋼鐵冶金行業(yè)的發(fā)展水平，完善鋼鐵冶金制造的環(huán)境，體現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值和優(yōu)勢(shì)，緩解了鋼鐵冶金行業(yè)的發(fā)展壓力。
作者：萬(wàn)延林單位：江蘇省鑌鑫鋼鐵集團(tuán)
[關(guān)鍵詞]冶金行業(yè)；節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用；管理
中圖分類(lèi)號(hào)：TF31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）37-0268-01
冶金行業(yè)走節(jié)能高效、可持續(xù)發(fā)展的道路已經(jīng)是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而在這發(fā)展中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是冶金節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用與管理，在過(guò)去傳統(tǒng)的冶金技術(shù)中多以粗放型為主，造成資源消耗大，生產(chǎn)效率低，環(huán)境污染嚴(yán)重等等，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)冶金節(jié)能技術(shù)的提高和冶金工作經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，冶金節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用與管理在企業(yè)中扮演了越來(lái)越重要的角色，本文通過(guò)對(duì)冶金節(jié)能技術(shù)的分析，探究節(jié)能技術(shù)在冶金行業(yè)的應(yīng)用與管理，并對(duì)冶金節(jié)能技術(shù)的發(fā)展提出展望。
1 冶金節(jié)能技術(shù)的概況
冶金就是從礦石中提取金屬或金屬化合物，用各種加工方法將金屬制成具有一定性能的金屬材料的過(guò)程和工藝。
隨著我國(guó)鋼鐵企業(yè)的不斷發(fā)展，裝備配置和硬件設(shè)施幾乎已經(jīng)達(dá)到了世界很高的水平，但我國(guó)鋼鐵企業(yè)之所以還與世界發(fā)達(dá)水平存在很大差距，主要就體現(xiàn)在生產(chǎn)工序上存在較大差距，目前鋼鐵行業(yè)主要通過(guò)新技術(shù)的應(yīng)用、工藝改進(jìn)、設(shè)備改造等技術(shù)措施， 以及對(duì)原來(lái)廢棄資源的綜合利用等措施，來(lái)降低能耗，保護(hù)環(huán)境。
2. 金節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用與管理
2.1 焦化方面的節(jié)能技術(shù)
焦化方面的節(jié)能技術(shù)一直是冶金行業(yè)技術(shù)應(yīng)用于管理的重要方面，也是國(guó)家重點(diǎn)推進(jìn)的冶金環(huán)保技術(shù)，比較典型的應(yīng)用包括干熄焦技術(shù)、煉焦配煤優(yōu)化系統(tǒng)、燒結(jié)煙氣的綜合利用和催化燃燒燒結(jié)助劑的應(yīng)用等等。
2.1.1 干熄焦技術(shù)
干熄焦技術(shù)在冶金行業(yè)的應(yīng)用主要是替代傳統(tǒng)的濕熄焦技術(shù)，通過(guò)惰性氣體冷卻熾熱焦炭，從焦?fàn)t中推出950～ 1050e的紅焦，送往干熄焦容器內(nèi)，在通過(guò)惰性氣體進(jìn)行冷熱交換，其惰性氣體在從干焦?fàn)t中出來(lái)后大約是850e，經(jīng)過(guò)除塵進(jìn)入余熱鍋爐換熱， 從余熱鍋爐出來(lái)的惰性氣體再由循環(huán)風(fēng)機(jī)送入干熄焦容器內(nèi)進(jìn)行循環(huán)使用，其節(jié)能的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在紅焦顯然的回收利用，產(chǎn)生的蒸汽還可以用于發(fā)電等等，經(jīng)干熄焦技術(shù)所產(chǎn)生的焦炭質(zhì)量相對(duì)較高，在節(jié)能上經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益都非常明顯。
2.1.2 煉焦配煤
將單種煤料配合均勻而獲得各種用途的焦炭為煉焦配煤，煉焦配煤的應(yīng)用利用了煤的結(jié)焦性，不同類(lèi)別的煤在配煤中所起的作用不同，達(dá)到了相互之間取長(zhǎng)補(bǔ)短，節(jié)能環(huán)保的目的。
2.1.3應(yīng)用催化燃燒燒結(jié)助劑
在大中型鋼鐵企業(yè)中在燒結(jié)過(guò)程中加入催化燃燒燒結(jié)助劑可以提高燃燒效率和熱能釋放，在冶金過(guò)程中可以達(dá)到節(jié)約能源的目的，特別是在提高燒結(jié)礦硬度和強(qiáng)度方面作用明顯。
2.2 煉鐵
2.2.1 助燃劑在高爐噴煤的應(yīng)用
高爐在噴煤的關(guān)鍵所在在于煤粉在高爐中噴吹時(shí)的煤粉能否燃燒，在以往的檢測(cè)中可以發(fā)現(xiàn)，除塵灰中高達(dá)50%～60%的碳粉，說(shuō)明噴吹的煤粉在高爐中沒(méi)有充分燃燒，因此利用助燃劑在高爐噴煤時(shí)保證煤粉的充分燃燒，是提高節(jié)能效率的手段之一。
2.2.2 高爐噴煤比的提高
想要優(yōu)化煉鐵工序中的燃料結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本，降低資源消耗的目的，就需要合理搭配煤種，煤焦置換達(dá)到1.0高爐噴吹煤粉，合理控制混合煤的成分，提高高爐噴煤比。
2.3 軋鋼方面
在軋鋼方面新技術(shù)與技術(shù)改造設(shè)備多以蓄熱式加熱爐為主，在我國(guó)目前已有多達(dá)270個(gè)蓄熱式加熱爐，高效蓄熱式加熱爐和煤氣、空氣預(yù)熱技術(shù)在軋鋼工序中的應(yīng)用。高效蓄熱式燃燒技術(shù)，可以降低加熱爐能耗35%。
2.4 煉鋼
回收并利用轉(zhuǎn)爐煤氣。轉(zhuǎn)爐煤氣來(lái)自煉鋼過(guò)程中轉(zhuǎn)爐內(nèi)處的高溫碳氧反應(yīng)形成的CO氣體。要做到煉鋼高效節(jié)能，就必須回收并利用轉(zhuǎn)爐煤氣，并且還要保證轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用的質(zhì)量。轉(zhuǎn)爐煤氣的回收利用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)體現(xiàn)在采用電除塵凈化轉(zhuǎn)爐運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的熱煙氣，并回收煤氣，收集的除塵灰，進(jìn)行熱壓塊后又回到轉(zhuǎn)爐中，作為轉(zhuǎn)爐的冷卻劑。轉(zhuǎn)爐煤氣干法煙氣除塵處理、煤氣回收及可以部分或全部補(bǔ)償轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中的能耗。
3 冶金節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用管理趨勢(shì)
3.1 大型化焦?fàn)t和非回收型煉焦技術(shù)
在上文已經(jīng)提到焦化方面的節(jié)能技術(shù)，在未來(lái)冶金節(jié)能技術(shù)的發(fā)展中，特別是大中型鋼鐵企業(yè)。大型化焦?fàn)t的節(jié)能應(yīng)用是發(fā)展的必然趨勢(shì)，可通過(guò)干熄焦技術(shù)回收熱能用于發(fā)電，裝煤系統(tǒng)采用了負(fù)壓抑塵無(wú)煙裝煤等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)焦化系統(tǒng)的節(jié)能減排等等，除此之外，回收型煉焦技術(shù)也是大力加強(qiáng)和發(fā)展的方面，回收并非是化工副產(chǎn)品而是燃燒時(shí)排放的熱能等，對(duì)于節(jié)能環(huán)保方面具有重要意義，且生產(chǎn)質(zhì)量并未降低反而有更高的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。
3.2 氫冶金技術(shù)
隨著煤炭資源緊張，資源日益短缺等問(wèn)題的出現(xiàn)，在完善傳統(tǒng)的冶金工藝同時(shí)也要加強(qiáng)新工藝的研究與推廣，其中氫冶金技術(shù)在替代傳統(tǒng)的碳還原劑煉鐵工藝方面具有一定的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，在氫冶金技術(shù)應(yīng)用的實(shí)踐中，首先需要解決的問(wèn)題就是如何得到豐富且廉價(jià)的氫氣，在傳統(tǒng)的鋼鐵冶金過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生出大量的焦?fàn)t煤氣，可以為氫冶金技術(shù)提高豐富的氫氣資源，而通過(guò)氫冶金反應(yīng)的化學(xué)式中也可以看出，氫作為還原劑所產(chǎn)出的是水，對(duì)于節(jié)能環(huán)保方面是最佳選擇。
3.3 對(duì)于冶金渣的利用技術(shù)
所謂的冶金渣是鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的最大量的副產(chǎn)物，冶金渣溫的顯然溫度一般都會(huì)達(dá)到1400e以上，溫度高，二次利用的價(jià)值非常大，但在冶金過(guò)程中，常常缺乏對(duì)這一部分能源的利用，造成能源浪費(fèi)。一般來(lái)說(shuō)，冶金渣可以用于水泥廠(chǎng)或建材廠(chǎng)作原料使用，或直接做成微晶玻璃或者礦渣棉等建筑裝飾材料等。
4 總結(jié)
綜合以上我們可以發(fā)現(xiàn)，冶金節(jié)能技術(shù)在企業(yè)自身的發(fā)展和國(guó)家建設(shè)中都有重要的作用，國(guó)家對(duì)于冶金生產(chǎn)也非常重視，推出了一系列具有共性和關(guān)鍵作用的節(jié)能環(huán)保先進(jìn)技術(shù)，支撐清潔生產(chǎn)，企業(yè)出于經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的考慮，也加大了對(duì)于冶金節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用與管理，各項(xiàng)冶金節(jié)能技術(shù)減少了資源消耗，提高了生產(chǎn)效率，減少了環(huán)境污染，促進(jìn)了企業(yè)與國(guó)家的發(fā)展，而冶金節(jié)能技術(shù)的發(fā)展關(guān)鍵在于對(duì)節(jié)能技術(shù)的重視和節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新，相信隨著冶金節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，冶金節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用與管理將會(huì)邁向一個(gè)新的高度。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：粉末冶金技術(shù)；新能源材料；應(yīng)用
前言
為了尋求長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，需要重視能源問(wèn)題。在全球經(jīng)濟(jì)以及熱口增長(zhǎng)的環(huán)境下，傳統(tǒng)能源彰顯匱乏性，無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求。同時(shí)，也無(wú)法進(jìn)行再生。因此，面對(duì)嚴(yán)重的資源危機(jī)，要對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)與利用作為項(xiàng)目對(duì)待。粉末冶金對(duì)傳統(tǒng)冶金技術(shù)進(jìn)行了發(fā)揚(yáng)過(guò)大，積極融合現(xiàn)代科技，推動(dòng)信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)的良性運(yùn)轉(zhuǎn)，也為新能源的開(kāi)發(fā)提供更多的技術(shù)保障。
1 對(duì)粉末冶金技術(shù)特征的分析
粉末冶金技術(shù)具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史，其主要立足傳統(tǒng)冶金技術(shù)，達(dá)到了對(duì)諸多學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通，形成優(yōu)勢(shì)突出的新型冶金技術(shù)。粉末冶金主要對(duì)象是粉末狀的礦石。在傳統(tǒng)的冶金方法中，礦石的形式為整塊，先進(jìn)行提煉，而后進(jìn)行冶煉。應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)，塊狀礦石提煉技術(shù)受制于技術(shù)和礦石的大小，只能達(dá)到80%左右的利用率，產(chǎn)生大量材料的廢置。但是，在粉末冶金技術(shù)的應(yīng)用下，資源利用率得以大幅提升，有效降低資源浪費(fèi)。另外，塊狀形式的礦石材料長(zhǎng)期處于露天堆放，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響，甚至破壞。由此可見(jiàn)，冶金技術(shù)的改善勢(shì)在必行，要重視冶金技術(shù)水平的提升，使得材料各盡所用，發(fā)揮不同冶金材料的作用，切實(shí)提升使用效率，形成高性能的新材料，達(dá)到成本的降低。利用現(xiàn)代粉末冶金技術(shù)，能夠?qū)U礦石、舊金屬材料進(jìn)行再利用，有效節(jié)約資源，極大推動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益的獲取，對(duì)可持續(xù)發(fā)展意義重大。因此，粉末冶金技術(shù)在原材料選擇方面相對(duì)較為寬松，能夠充分利用廢舊金屬、礦石等，形成不規(guī)則的粉末，滿(mǎn)足原材料節(jié)約和回收的目標(biāo)。另外，鑒于粉末冶金可塑性以及相關(guān)材料的添加，促進(jìn)性能的增強(qiáng)和平衡。
2 對(duì)新能源技術(shù)的闡述
在科技的推動(dòng)下，新能源技術(shù)逐漸被科學(xué)界重視。在傳統(tǒng)能源開(kāi)發(fā)與應(yīng)用中，出現(xiàn)嚴(yán)重的資源匱乏現(xiàn)象，加之對(duì)環(huán)境的不良影響，使得新能源問(wèn)題的出現(xiàn)備受關(guān)注。新能源材料需要在開(kāi)發(fā)、存儲(chǔ)以及轉(zhuǎn)化方面具有突出優(yōu)勢(shì)。由此可見(jiàn)，新能源材料是發(fā)展新能源的關(guān)鍵因素。為了更好地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)，其在配件、生產(chǎn)要素等方面都極具特色，與傳統(tǒng)能源行業(yè)的材料截然不同。粉末冶金技術(shù)在整個(gè)新能源開(kāi)發(fā)應(yīng)用中占據(jù)舉足輕重的地位。
3 系統(tǒng)介紹粉末冶金技術(shù)的類(lèi)型
3.1 傳統(tǒng)粉末冶金材料
首先，是鐵基粉末冶金。這種材料是最傳統(tǒng)，也是最為關(guān)鍵的冶金材料，在制造業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍不斷拓展。其次，銅基粉末冶金材料。這種材料類(lèi)型較多，耐腐蝕性突出，在電器領(lǐng)域應(yīng)用較多。再次，硬質(zhì)合金材料。這種材料具有較高的熔點(diǎn)，硬度和強(qiáng)度都十分高，其應(yīng)用的領(lǐng)域主要是高端技術(shù)領(lǐng)域，如核武器等。最后，粉末冶金電工材料和摩擦分類(lèi)，主要應(yīng)用在電子領(lǐng)域。隨著通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，粉末冶金材料的需求量增大。另外，粉末冶金材料在真空技術(shù)領(lǐng)域也得到推廣。摩擦材料耐摩擦性較強(qiáng)，促使物體運(yùn)動(dòng)減速，抑或是停止，在摩擦制動(dòng)領(lǐng)域應(yīng)用較多。
3.2 對(duì)現(xiàn)代先進(jìn)粉末冶金材料的介紹
首先，信息范疇內(nèi)的粉末冶金材料。立足信息領(lǐng)域，主要是指粉末冶金軟磁材料。具體講，是指金屬類(lèi)和鐵氧體材料。隨著對(duì)磁性記錄材料的研究，在很大程度上推動(dòng)了粉末冶金軟材料的需求。其次，能源領(lǐng)域內(nèi)的粉末冶金材料。能源材料的研發(fā)推動(dòng)能源發(fā)展，其中，主要涉及儲(chǔ)能和新能源材料。全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得能源需求量增大，傳統(tǒng)能源彰顯不足，因此，新能源開(kāi)發(fā)勢(shì)在必行，尤其是燃料電池和太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)。再次，生物領(lǐng)域的粉末冶金技術(shù)。生物材料技術(shù)的發(fā)展對(duì)整個(gè)社會(huì)具有不可替代的作用。要將生物技術(shù)列入國(guó)家發(fā)展計(jì)劃。在生物材料中，主要包含醫(yī)用和冶金材料兩大類(lèi)，在維護(hù)身心健康的同時(shí)，加快金屬行業(yè)的進(jìn)步。第四，軍事領(lǐng)域的粉末冶金材料。在航天領(lǐng)域，材料的強(qiáng)度和硬度是重要指標(biāo)，穩(wěn)定性要突出，具有極強(qiáng)的耐高溫性。在核軍事范疇，粉末冶金技術(shù)也具有發(fā)展前景，更好地推動(dòng)整個(gè)社會(huì)工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。另外，新型核反應(yīng)堆的建設(shè)需要具有較高的防輻射標(biāo)準(zhǔn)，而粉末冶金技術(shù)的支持下，切實(shí)增強(qiáng)核反應(yīng)堆的安全性與可靠性，有效降低核輻射強(qiáng)度。
4 對(duì)粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用的介紹
4.1 粉末冶金技術(shù)在風(fēng)能材料中的應(yīng)用
風(fēng)能對(duì)我國(guó)而言，十分豐富，不存在污染，是新能源的主要類(lèi)型。在風(fēng)能發(fā)電材料中，粉末冶金技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)兩種材料的制作，即即風(fēng)電C組的制動(dòng)片以及永磁釹鐵硼材料。這兩種材料的制作與整個(gè)風(fēng)力發(fā)電關(guān)系密切，事關(guān)發(fā)電過(guò)程的安全性與可靠性，影響發(fā)電效率的高低。風(fēng)能發(fā)電機(jī)制動(dòng)片在摩擦系數(shù)和磨損率方面，要求較高，同時(shí)，力學(xué)性能必須突出。目前，主要應(yīng)用的是銅基粉末冶金技術(shù)，完成對(duì)壓制制動(dòng)片的制作。制動(dòng)片需要在導(dǎo)熱方面十分突出，同時(shí)，制動(dòng)盤(pán)具有較小的摩擦。在應(yīng)對(duì)惡劣溫度環(huán)境的時(shí)候，也能夠進(jìn)行有效的使用。對(duì)于永磁釹鐵硼，系統(tǒng)永磁材料代替了傳統(tǒng)的永磁材料，燒結(jié)釹鐵硼就是加入了稀土粉，利用粉末冶金工藝制備而成。
4.2 粉末冶金技術(shù)在太陽(yáng)能中的應(yīng)用
太陽(yáng)能突出的特點(diǎn)是清潔性，是新型能源的一種，被商界所看好，開(kāi)發(fā)價(jià)值巨大。當(dāng)前，在太陽(yáng)能領(lǐng)域，主要的發(fā)展方向?yàn)楣怆娞?yáng)能與熱電太陽(yáng)能，形成發(fā)展趨勢(shì)。立足光電太陽(yáng)能領(lǐng)域。其主導(dǎo)作用的部件為光電池，也就是半導(dǎo)體二極管，依靠光伏效應(yīng)，促使太陽(yáng)能有效轉(zhuǎn)化為電能。目前，太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)化效率較低，對(duì)航天事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生阻礙。在粉末冶金技術(shù)的使用下，能夠有效進(jìn)行薄膜太陽(yáng)能電池的制作，光電轉(zhuǎn)化率得以顯著提升。同時(shí)，粉末冶金技術(shù)也研發(fā)了多晶硅薄膜，代替了傳統(tǒng)的晶體硅，光電轉(zhuǎn)化率大幅提升。另外，粉末冶金技術(shù)與太陽(yáng)能熱電技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了融合。當(dāng)太陽(yáng)進(jìn)行地表照射之后，為了達(dá)到對(duì)光熱技術(shù)的有效收集，需要發(fā)揮吸收板的功能。而吸收板的制作與粉末冶金技術(shù)息息相關(guān)，主要應(yīng)用了其成型技術(shù)，發(fā)揮粉體在色素和粘結(jié)劑方的作用，而后混合，形成涂料，涂于基板之上。這也充分體現(xiàn)了粉末冶金技術(shù)在成型技術(shù)方面優(yōu)勢(shì)更加突出。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上，通過(guò)對(duì)粉末冶金技術(shù)優(yōu)勢(shì)的分析，可以發(fā)現(xiàn)，其在新能源材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用中極具發(fā)展?jié)摿Α７勰┮苯鹪趧?chuàng)造性方面十分突出，塑造性較強(qiáng)，使得其在新能源材料的發(fā)展和應(yīng)用中占據(jù)核心地位。粉末冶金技術(shù)的工藝原理使得其在新能源開(kāi)發(fā)中更具經(jīng)濟(jì)性與高效性。因此，要大力推進(jìn)粉末冶金技術(shù)在新能源開(kāi)發(fā)應(yīng)用中的拓展，為新能源的可持續(xù)發(fā)展提供保障。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]濕法冶金；發(fā)展；應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)：TM713.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）11-0376-01
1 前言
濕法冶金技術(shù)已經(jīng)在有色金屬中有著。在近十幾年的時(shí)間內(nèi)，日益進(jìn)步的科技手段以及所有的工業(yè)機(jī)構(gòu)針對(duì)有色金屬產(chǎn)品的種類(lèi)、品質(zhì)與數(shù)目的要求逐漸增強(qiáng)，環(huán)境維護(hù)與資源的充分運(yùn)用需求高漲；然而礦產(chǎn)資源的數(shù)量卻日益減低，礦石有價(jià)組分貧化與繁瑣化，在此背景下濕法冶金因其具備較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)而有著大量的發(fā)展。
2 濕法冶金概述
濕法冶金所指的是金屬礦物材料在堿性介質(zhì)又或是酸性介質(zhì)的水溶液里面實(shí)施化學(xué)處理又或是機(jī)溶劑萃取、雜質(zhì)分離、獲取金屬以及有關(guān)化合物的環(huán)節(jié)。濕法冶金是一種較為獨(dú)立的技術(shù)手段在二戰(zhàn)之后獲得大量的發(fā)展，在獲取鈾等部分礦物質(zhì)之時(shí)無(wú)法運(yùn)用傳統(tǒng)形式的火法冶金，僅僅可以運(yùn)用化學(xué)溶劑將其完全分離出，此提取金屬的方式便是濕法冶金。
3 濕法冶金技術(shù)發(fā)展與運(yùn)用
3.1 生物技術(shù)在濕法冶金中的運(yùn)用
生物冶金是將微生物和濕法冶金技術(shù)相互融合的冶金工藝。在1983年的時(shí)候，生物冶金便在細(xì)菌浸出國(guó)際會(huì)議中被人們所提及。按照生物冶金在金屬回收環(huán)節(jié)所具備的功能，能夠?qū)⒋思夹g(shù)劃分成以下3種：生物吸附、生物浸出以及生物累積。在1947年的時(shí)候，人們第一次發(fā)掘了氧化亞鐵硫桿菌可以將鐵離子氧化。然而直至1958年的時(shí)候，美國(guó)國(guó)內(nèi)的肯尼柯銅礦才在此層面獲得了較大的突破，從而將生物技術(shù)引入至冶金領(lǐng)域之中。截止當(dāng)前，生物冶金已經(jīng)被大量運(yùn)用至各類(lèi)金屬礦的冶煉環(huán)節(jié)，同時(shí)獲得了人們的高度重視。其一，因?yàn)檫\(yùn)用此技術(shù)有助于對(duì)低品位的礦產(chǎn)實(shí)施開(kāi)采與回收。其二，運(yùn)用此技術(shù)針對(duì)金屬礦實(shí)施提煉，對(duì)于環(huán)境所造成的影響相對(duì)較小，同時(shí)具備投資費(fèi)用較低以及能源消耗低等優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，微生物濕法冶金工藝同樣在我們國(guó)家較多區(qū)域的冶金公司中獲得運(yùn)用。因此，生物冶金工藝的運(yùn)用，已在國(guó)內(nèi)外獲得了較大的發(fā)展。
3.2 微波輔助技術(shù)在濕法冶金中的運(yùn)用
在運(yùn)用微波針對(duì)硫化鉛鋅礦與釩鈦磁鐵礦進(jìn)行處理的時(shí)候，礦石所具備的可磨性在微波輻射作用下有所增強(qiáng)，其表明微波輻射轉(zhuǎn)變了礦石所具備的可磨性，使得礦石便于粉碎。輻射的時(shí)間越久，溫度便會(huì)更高，增強(qiáng)的幅度也就越大。然而針對(duì)硫化礦而言，溫度偏高便會(huì)揮發(fā)出二氧化硫，轉(zhuǎn)變礦物所具備的特性。微波在針對(duì)礦石進(jìn)行處理的環(huán)節(jié)之中，不但能夠增強(qiáng)磨礦產(chǎn)品里面細(xì)級(jí)別的生產(chǎn)效率，同時(shí)并不會(huì)導(dǎo)致破碎問(wèn)題。換而言之，礦石的可選性與解離度均有所增強(qiáng)，為后期的濕法浸出奠定了較好的基礎(chǔ)，同時(shí)節(jié)省了非常多的磨礦費(fèi)用。
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)與國(guó)外所具有的難處理金礦石的預(yù)處理方式大致有熱壓氧化、氧化焙燒、化學(xué)氧化以及生物氧化等等。微波氧化法依然處在試驗(yàn)時(shí)期。四川省某金礦石運(yùn)用微波輔助技術(shù)進(jìn)行處理，涵蓋斜方砷鐵礦、黃鐵礦、毒砂、非晶質(zhì)碳以及石墨等其它對(duì)金的浸出造成影響的礦物質(zhì)。金有著微細(xì)的嵌布粒度，包裹金占據(jù)的比例為23%。針對(duì)礦石直接實(shí)施氰化浸出，金的浸出率接近于零。針對(duì)此礦樣實(shí)施多個(gè)環(huán)境下的微波預(yù)處理試驗(yàn)，成效相對(duì)較好，氰化浸出率有所增強(qiáng)。直接微波預(yù)處理的方式由SO2與A s2O3毒氣行程，將精礦和固化劑Ca（OH）2混勻之后實(shí)施微波預(yù)處理，不但可以節(jié)省能源，同時(shí)還能夠固化硫、砷并且增強(qiáng)金的浸出率。
3.3 電位-PH圖在濕法冶金中的運(yùn)用
氧化還原電位與溶液pH值等是濕法冶金技術(shù)中兩個(gè)最為重要的要素。在正常狀況下，在具體的濕法冶金環(huán)節(jié)，化學(xué)反應(yīng)的方向與限制均能夠由pH、電位、反應(yīng)物以及產(chǎn)物的活度所構(gòu)成的熱力學(xué)方程式來(lái)預(yù)測(cè)。然而如此的方程式便能夠運(yùn)用電位-pH圖簡(jiǎn)單的展示出，因此電位-pH圖對(duì)于濕法冶金具有極為重要的指導(dǎo)性作用。
3.4 真空技術(shù)在濕法冶金中的運(yùn)用
（1）真空干燥與真空冷凍干燥
干燥是運(yùn)用加熱蒸發(fā)的形式消除水分，傳統(tǒng)形式的干燥手段主要有煮、曬、烘干以及噴霧干燥等等，然而伴隨真空干燥技術(shù)的逐漸發(fā)展，在真空背景下調(diào)控溫度針對(duì)樣品實(shí)施干燥備受人們的關(guān)注。與傳統(tǒng)形式的干燥法對(duì)比而言，真空干燥具湟韻錄父鲇諾悖耗芄輝擻糜諶讓糶緣奈鎦剩荒芄緩俠淼募跎俑稍鎪需的時(shí)間；針對(duì)各類(lèi)組成繁瑣的機(jī)械元件通過(guò)清潔之后運(yùn)用真空干燥的方式，不會(huì)留下任何的多余物質(zhì)；免除了氧化物高溫爆炸，運(yùn)用更加的安全。所以，真空干燥能夠處理各類(lèi)濕法環(huán)節(jié)所得到的濾餅，還能夠運(yùn)用于干燥各類(lèi)在傳統(tǒng)干燥之時(shí)極易發(fā)生氧化的化工產(chǎn)品。
（2）真空過(guò)濾濕
濕法冶金所具備的特征便是有著較多的液固分離步驟，然而過(guò)濾工作品質(zhì)的好壞對(duì)于冶金制造環(huán)節(jié)與產(chǎn)品品質(zhì)有著非常大的影響，特別是對(duì)于持續(xù)性加工的平穩(wěn)性產(chǎn)生較大的影響。其對(duì)干燥對(duì)比而言，過(guò)濾是經(jīng)濟(jì)性能比較好的脫水形式，能夠減少運(yùn)輸成本、降低所產(chǎn)生的環(huán)境污染等，具備非常強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿ΑＵ婵者^(guò)濾所代表的是在壓強(qiáng)差距的作用之下，全面運(yùn)用物料所具有的重力與真空吸力，使得物料經(jīng)過(guò)過(guò)濾介質(zhì)的時(shí)候，顆粒被截停在介質(zhì)外表產(chǎn)生濾餅，然而液體便會(huì)經(jīng)過(guò)過(guò)濾介質(zhì)外流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)固液相互分離的目標(biāo)。
（3）真空蒸發(fā)結(jié)晶
蒸發(fā)結(jié)晶主要是經(jīng)過(guò)加溫蒸發(fā)濃縮的形式使得溶液里面被結(jié)晶的物質(zhì)趨于飽和而結(jié)晶析出的方式。真空蒸發(fā)結(jié)晶便會(huì)經(jīng)過(guò)逐漸的抽出所蒸發(fā)出的蒸汽使得蒸發(fā)環(huán)節(jié)能夠持續(xù)不斷的實(shí)施同時(shí)使得溶液快速飽和。
4 結(jié)語(yǔ)
冶金領(lǐng)域歸屬原料工業(yè)，然而法冶金的主體大都是資源的充分運(yùn)用，尤其是針對(duì)品位較低、繁瑣難選礦的分離獲取具備較強(qiáng)的優(yōu)越性。融合我們國(guó)家礦產(chǎn)資源的特征，特別是在有色金屬以及稀有金屬層面所具備的優(yōu)點(diǎn)，全面拓展?jié)穹ㄒ苯鸺夹g(shù)的額研發(fā)和運(yùn)用，將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)樾袠I(yè)優(yōu)勢(shì)，不但能夠達(dá)到我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，同時(shí)對(duì)于推動(dòng)出口創(chuàng)匯的發(fā)展有著非常重要的作用。所以，增強(qiáng)我們國(guó)家濕法冶金全新技術(shù)、全新工藝的運(yùn)用以及進(jìn)行基礎(chǔ)性的研究具備極為重要的意義。
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1粉末冶金技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)的意義
1.1提升資源利用率
粉末冶金是制取金屬粉末或用含有金屬的混合粉末作為原料，通過(guò)化學(xué)方法、物理方式進(jìn)行加工，制造金屬材料、復(fù)合材料以及其他各種類(lèi)型制品的一種生產(chǎn)、加工技術(shù)。在鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)中，會(huì)產(chǎn)生許多金屬粉末和混合粉末，對(duì)其進(jìn)行二次加工可以有效提升鐵資源的利用率[1]。
1.2提升經(jīng)濟(jì)效益
鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要追求之一即是對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的提升，而粉末冶金技術(shù)則是鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，其可以通過(guò)對(duì)金屬粉末的二次利用達(dá)到提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的[2]。
2粉末冶金技術(shù)在鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用
2.1含鐵粉末產(chǎn)生的環(huán)節(jié)
一般來(lái)說(shuō)，鋼鐵企業(yè)的含鐵粉末主要是來(lái)自于兩個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，即煉鐵原料系統(tǒng)和出鐵口系統(tǒng)，以武漢鋼鐵集團(tuán)為例，其部分產(chǎn)生含鐵二次資源的統(tǒng)計(jì)如表1所示。
2.2制取鐵粉的方式和要求
2.2.1利用固體碳制取鐵粉
固體碳還原法是目前使用較為廣泛的鐵粉制取方法，其具有操作簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)勢(shì)，其基本原理是將還原劑、脫硫劑加入含鐵粉末中，再進(jìn)行粉碎篩選，直到所獲鐵粉達(dá)到合格要求，具體流程是，在各生產(chǎn)車(chē)間放置收集設(shè)備，對(duì)含鐵粉末進(jìn)行收集，之后對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單加熱，使粉末中的水分蒸發(fā)，放入反應(yīng)容器中，加入固體碳還原劑，初步將鐵粉和其他雜質(zhì)脫離，再加入脫硫劑，去除鐵粉中的硫化物，之后通過(guò)磁化設(shè)備進(jìn)行精選，得到質(zhì)量較高的鐵粉后，通過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，如果其質(zhì)量達(dá)標(biāo)，則屬于合格產(chǎn)品，可以用于正常使用，如果質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，則需進(jìn)行二次制取，重新篩選，直到合格為止，利用固體碳回收的鐵粉，其品質(zhì)較高，利用粉末冶金技術(shù)，可以將其加工成復(fù)合材料和金屬材料，用于相關(guān)領(lǐng)域[3]。
2.2.2固體碳回收法對(duì)含鐵粉末的要求
一般來(lái)說(shuō)，含鐵粉末是在加工過(guò)程或者出鐵時(shí)產(chǎn)生，由于加工技術(shù)、鋼鐵用途的差異，含鐵粉末往往也不盡相同，比如含硫量、其他雜質(zhì)含量的不同等。主要標(biāo)準(zhǔn)為粉末的鐵含量，鐵含量在70％以上的混合粉末回收價(jià)值較大，由于我國(guó)目前對(duì)含鐵粉末二次加工的技術(shù)并不是特別先進(jìn)，如果混合粉末中鐵含量較低，那么加工所需花費(fèi)和消耗將大于回收的鐵粉的價(jià)值，二次利用就沒(méi)有意義了，通常來(lái)說(shuō)，如果混合粉末中鐵粉含量低于20％，就不適合通過(guò)固體碳方式進(jìn)行回收，同時(shí)，如果混合粉末中鹽酸等不溶物的含量大于1％、硫含量大于0.5％，也要考慮更合適的回收方式，比如磁化裝置回收法。
2.2.3磁化裝置回收法
磁化裝置回收法是最簡(jiǎn)單的鐵粉回收法，其基本原理是利用鐵元素同極相斥、異極相吸的原理，通過(guò)對(duì)較大型的裝置進(jìn)行磁化，使其將鐵粉從混合粉末中分離出來(lái)。磁化裝置回收法的基本流程是，在車(chē)間、出鐵口周?chē)仓没旌戏勰┗厥昭b置，大量收集混合粉末，之后提取部分粉末送檢，研究其鐵含量，如果鐵含量較高，則可以通過(guò)固體碳等方式回收，如果其鐵含量在30％以下，則表明這部分混合粉末適合通過(guò)磁化裝置回收法進(jìn)行回收[4]。
2.3鐵粉的壓制
通過(guò)固體碳、磁化裝置等方式完成鐵粉收集工作后，需要對(duì)鐵粉進(jìn)行壓制處理，將其加工成具有一定規(guī)格和形狀的鐵坯，壓制處理的方式通常為加壓式，即通過(guò)物理方法向鐵粉增加壓力，將顆粒之間的空氣擠壓出去，使其最終成型[5]。
2.4鐵坯的燒結(jié)
燒結(jié)是壓制過(guò)后的進(jìn)行粉末冶金的關(guān)鍵技術(shù)。壓制成型后的鐵坯，往往依然含有較多的雜質(zhì)、碳化物、硫化物等，通過(guò)燒結(jié)，可以使鐵坯在高溫中發(fā)生變化，最終將雜質(zhì)去除。通常來(lái)說(shuō)，燒結(jié)分為元燒結(jié)和多元燒結(jié)，一些特殊的領(lǐng)域也會(huì)采用熔浸、熱壓等燒結(jié)方法。燒結(jié)環(huán)節(jié)需要重點(diǎn)注意的是溫度，其基本流程是，將鐵坯輸入燒結(jié)設(shè)備中，如果采取的是固相燒結(jié)，需保持燒結(jié)溫度低于鐵坯的熔點(diǎn)，鐵坯只發(fā)生純金屬的組織變化，同時(shí)鐵粉顆粒間黏結(jié)、致密化，金屬組織間的不會(huì)出現(xiàn)溶解，也不出現(xiàn)合金等新型金屬。燒結(jié)過(guò)后的鐵坯，基本上可以滿(mǎn)足各行業(yè)所需，其雜質(zhì)等經(jīng)過(guò)鐵粉制取、燒結(jié)已經(jīng)基本被清除，此時(shí)可以根據(jù)所要加工的工件對(duì)鐵坯進(jìn)行熱處理、電鍍、軋制等，將其制成工件或者使其符合下一步加工的要求[6]。
2.5回收鐵粉的應(yīng)用
調(diào)查顯示，利用回收的鐵粉進(jìn)行機(jī)械加工，材料利用率往往在90％以上，而直接使用金屬材料進(jìn)行加工，利用率只有50％左右，一個(gè)值得注意的現(xiàn)象是，大部分的回收鐵粉都被應(yīng)用于汽車(chē)制造行業(yè)，日本80％的回收鐵粉應(yīng)用于汽車(chē)零部件制造，其行業(yè)利潤(rùn)也遠(yuǎn)大于我國(guó)，如何將回收鐵粉應(yīng)用于汽車(chē)制造領(lǐng)域或者其他領(lǐng)域，是目前我國(guó)相關(guān)行業(yè)需要考慮的問(wèn)題。
3總結(jié)
對(duì)資源進(jìn)行二次利用，是社會(huì)進(jìn)步的體現(xiàn)，也是時(shí)展的要求，在鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用粉末冶金技術(shù)，充分了解鐵粉回收、鐵坯壓制、鐵坯燒結(jié)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)并對(duì)其進(jìn)行有效把控，有利于粉末冶金技術(shù)的發(fā)展、進(jìn)步，也有利于其在鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的進(jìn)一步應(yīng)用。
作者:胡沙 潘友發(fā) 單位:商丘陽(yáng)光鋁材有限公司
參考文獻(xiàn)
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1 冶金行業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展戰(zhàn)略
為了滿(mǎn)足目前的用戶(hù)對(duì)與鋼鐵的特殊需求，就需要通過(guò)不斷的改變和優(yōu)化目前的冶金以及鋼鐵生產(chǎn)和管理的力度來(lái)提高其生產(chǎn)的效率和優(yōu)化生產(chǎn)規(guī)模。在利用新科技的條件下提高產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型和換代。人才是企業(yè)的核心命脈，是企業(yè)騰飛的基礎(chǔ)，沒(méi)有人才的支撐，要實(shí)現(xiàn)其冶金行業(yè)的發(fā)展是不可能的。因此要通過(guò)大量的引進(jìn)各種管理和技術(shù)方面的人才來(lái)不斷的擴(kuò)大和提高冶金行業(yè)的科技人才隊(duì)伍，不斷的發(fā)展冶金行業(yè)的知識(shí)經(jīng)濟(jì)。科學(xué)技術(shù)作為第一生產(chǎn)力，在生產(chǎn)的過(guò)程中具有著舉足輕重的作用，通過(guò)對(duì)技術(shù)進(jìn)行改造和引用，不僅可以大大的減少各種不必要的開(kāi)支，還可以降低人力資源的消耗，減少生產(chǎn)過(guò)程中的失誤和損耗，為生產(chǎn)和管理效率的提高提供基礎(chǔ)和保障。通過(guò)不斷的建設(shè)加強(qiáng)冶金行業(yè)的信息化以及計(jì)算機(jī)管理和控制，不僅可以實(shí)現(xiàn)良好的對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)視，還能夠?qū)ζ溥M(jìn)行一定的控制。通過(guò)對(duì)信息化進(jìn)行提高，可以有效的提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及管理和決策的水平。此外，其主要的戰(zhàn)略重點(diǎn)還包括面向市場(chǎng)和服務(wù)市場(chǎng)；并且通過(guò)加強(qiáng)各方面的合作來(lái)共同的出盡冶金行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。
2冶金行業(yè)的電氣自動(dòng)化主要技術(shù)
PLC技術(shù)主要的功能模塊包括八個(gè)部分，主要為主程序快、數(shù)據(jù)傳輸程序、系統(tǒng)的復(fù)位程序、控制程序、狀態(tài)檢測(cè)程序、手動(dòng)控制程序、自動(dòng)啟動(dòng)的程序以及控制函數(shù)方面的程序等。通過(guò)系統(tǒng)中這些技術(shù)和功能模塊的聯(lián)合使用，不僅可以有效的提高生產(chǎn)過(guò)程中的有效性以及對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制和檢測(cè)，還可以保證正常的生產(chǎn)。目前該技術(shù)比較典型的應(yīng)用主要有：三菱集團(tuán)的PLC技術(shù)在其鋼卷包裝線(xiàn)生產(chǎn)中的應(yīng)用、在冶金行業(yè)的相關(guān)靜電除塵器及其改造中的應(yīng)用、在冶金行業(yè)中的豎井自動(dòng)化的控制技術(shù)以及在小區(qū)中的水處理中的應(yīng)用等。在冶金行業(yè)中其已經(jīng)成為了一種基礎(chǔ)性的應(yīng)用技術(shù)。Intouch技術(shù)主要的作用就是在生產(chǎn)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的快速、高效以及簡(jiǎn)便的數(shù)據(jù)收集，并且有效的將其轉(zhuǎn)化為能夠反應(yīng)其轉(zhuǎn)爐方面的內(nèi)部生產(chǎn)過(guò)程以及圖形化的管理流程的相關(guān)集成信息。Intouch的技術(shù)可以為轉(zhuǎn)爐冶煉的過(guò)程的自動(dòng)化，并且其主要的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)的過(guò)程中對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃的顯示，以及冶金時(shí)候的鋼種控制需求及其化學(xué)成分、制造標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)工藝流程，并且將這些數(shù)據(jù)及時(shí)有效的進(jìn)行采集并傳輸至相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)的客戶(hù)端就可以及時(shí)的對(duì)這些報(bào)表和數(shù)據(jù)進(jìn)行打印，以明確其目前的狀態(tài)等。雖然Intouch技術(shù)的確是一種最新的并且具有非常優(yōu)秀的動(dòng)態(tài)組件的程序和技術(shù)，其制作和設(shè)計(jì)也相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單、功能十分強(qiáng)大、系統(tǒng)的功能以及穩(wěn)定性都很好等。但是其也存在一些缺陷，比如：不支持ADO、系統(tǒng)對(duì)于語(yǔ)法錯(cuò)誤的報(bào)錯(cuò)檢驗(yàn)不夠嚴(yán)格但是卻對(duì)語(yǔ)法要求太高等，這些缺陷都需要在以后的冶金過(guò)程中不斷的改善和優(yōu)化。
3電氣自動(dòng)化技術(shù)在冶金中的發(fā)展趨勢(shì)
對(duì)于自主的集成的數(shù)字化的控制系統(tǒng)，要不斷的在為我所用的原則的指導(dǎo)下，通過(guò)對(duì)整套的控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控來(lái)提高去控制的有效性和高效性，實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金過(guò)程中的快速判斷、快速診斷以及快速和及時(shí)的處理。并且在提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力的目標(biāo)指引下，提高數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用水平。自動(dòng)化技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的引進(jìn)可以不斷的進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)減少生產(chǎn)故障、提高自動(dòng)化系統(tǒng)的信息化水平、來(lái)提高其標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)。以后的電器自動(dòng)化技術(shù)需要朝著不斷的微型化、智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
4結(jié)語(yǔ)
由于冶金行業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)：環(huán)境惡劣、制作工藝流程繁多并且要求精確、對(duì)其生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量要求很高等，因此對(duì)先進(jìn)技術(shù)的引用顯得尤其重要。俗話(huà)說(shuō)得好，沒(méi)有電氣自動(dòng)化是練不成鋼的。電氣自動(dòng)化技術(shù)在冶金的過(guò)程中具有非常重要的地位和作用，需要所有的冶金行業(yè)的技術(shù)人才，在技術(shù)科學(xué)的進(jìn)步帶動(dòng)下，為之做出更多的貢獻(xiàn)。相信冶金自動(dòng)化技術(shù)會(huì)有更加輝煌的成績(jī)和明天。
作者：張文強(qiáng) 單位：天津市王牌電氣有限公司
關(guān)鍵詞：粉末冶金 配料系統(tǒng) 自動(dòng)化
中圖分類(lèi)號(hào)：TF37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（c）-0077-01
長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)粉末冶金企業(yè)在配料方面存在工藝水平落后、生產(chǎn)效率低、自動(dòng)化程度不高等問(wèn)題。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，用工成本和原材料價(jià)格也在不斷上漲，依靠傳統(tǒng)的人工稱(chēng)量配料或一般的配料設(shè)備已不能適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展。本文提出的快速高精度全自動(dòng)配料系統(tǒng)，就是有針對(duì)性的為粉末冶金配料開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的。
1 粉末冶金行業(yè)在配料方面存在的問(wèn)題
1.1 傳統(tǒng)配料方式危害工人健康
傳統(tǒng)配料方式為工人領(lǐng)到配料單后，按配比將各種原料分別在電子臺(tái)秤上稱(chēng)量后投入混料機(jī)。所用原料多為200目以上的鐵粉、銅粉、鉛粉、石墨、樹(shù)脂、硬脂酸鋅等。由于顆粒微小極易產(chǎn)生揚(yáng)塵，加上工人佩戴的口罩或防毒面罩過(guò)濾效果有限，工人長(zhǎng)期在此環(huán)境下工作對(duì)皮膚和肺部危害極大。
1.2 配料的用工成本不斷增加
據(jù)統(tǒng)計(jì)近幾年粉末冶金行業(yè)薪酬以年均10%的速度增長(zhǎng)，然而年輕一代的新增就業(yè)人群寧愿選擇工資低些環(huán)境好些的崗位，也不愿意選擇像粉末冶金配料這樣“臟、累、差”的崗位。再加上老員工的流失，企業(yè)不得不開(kāi)出更高的薪酬留人，即便這樣配料工的用工缺口仍在擴(kuò)大。
1.3 人工配料方式效率低下
由于傳統(tǒng)配料過(guò)程都是由人工完成，會(huì)產(chǎn)生工作繁重、出錯(cuò)率高、無(wú)數(shù)據(jù)紀(jì)錄、無(wú)法保證生產(chǎn)工藝，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)技術(shù)檔案的信息化管理，不能完成數(shù)據(jù)的調(diào)用與核對(duì)。粗放的配料模式已不能滿(mǎn)足行業(yè)的發(fā)展要求。
1.4 一般的配料設(shè)備應(yīng)用性差
針對(duì)以上問(wèn)題，部分粉末冶金企業(yè)采購(gòu)了一些自動(dòng)化配料設(shè)備。如若干原料倉(cāng)下接螺旋輸送機(jī)，根據(jù)配比將原料輸送至一個(gè)或幾個(gè)計(jì)量倉(cāng)，計(jì)量完畢后下料至混料機(jī)。這種簡(jiǎn)單的配料設(shè)備雖然部分替代了人工，但是這種系統(tǒng)配料精度低，整體穩(wěn)定性差，不能記錄數(shù)據(jù)，自動(dòng)化程度低。
2 快速高精度自動(dòng)化配料系統(tǒng)
這是一種集合了微電腦技術(shù)、變頻技術(shù)、破拱技術(shù)、精細(xì)喂料技術(shù)、實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)和集塵除塵技術(shù)的配料系統(tǒng)；集解包、輸送、計(jì)量、配料、記錄、監(jiān)測(cè)、收塵等功能于一體。
2.1 電氣控制部分
（1）上位計(jì)算機(jī)，安裝了由組態(tài)軟件編好的程序放置于控制室內(nèi)，主要用于對(duì)配方的選擇和設(shè)定、對(duì)配料過(guò)程的監(jiān)測(cè)、對(duì)報(bào)警信號(hào)的處理、對(duì)配料數(shù)據(jù)的調(diào)取。
（2）可編程控制器，安裝于電控柜內(nèi)，用于配料系統(tǒng)的流程控制。
（3）稱(chēng)量?jī)x表，作為工業(yè)控制終端以及專(zhuān)門(mén)的配料控制器安裝在控制柜內(nèi)，是用來(lái)控制一種或多種物料的配制的微電腦系統(tǒng)。
（4）變頻器與電位器，安裝于電控柜或現(xiàn)場(chǎng)控制箱內(nèi)，分別用于控制螺旋輸送機(jī)和電磁振動(dòng)給料機(jī)的無(wú)極調(diào)速給料。
（5）觸摸屏，可作為備選輔助設(shè)備安裝在控制柜或現(xiàn)場(chǎng)操作箱內(nèi)，用于現(xiàn)場(chǎng)控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
2.2 上料破拱部分
（1）粉末冶金所用原料上料時(shí)易形成揚(yáng)塵，因此解包器要與集塵機(jī)配合使用。主要模塊：①自動(dòng)檢測(cè)裝置，即在開(kāi)關(guān)門(mén)上安裝行程開(kāi)關(guān)，開(kāi)門(mén)集塵機(jī)工作反之則停止；②濾芯反吹裝置，儲(chǔ)氣包內(nèi)的正壓氣體通過(guò)膜片閥，定期對(duì)濾芯上附著的原料粉塵進(jìn)行反吹回收；③解包器下料口下方帶有不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)，網(wǎng)孔大小10*10以上以易于落料并擋住誤操作而落入的雜物。
（2）粉末冶金所用原料流動(dòng)性較差易于起拱，因此破拱裝置必不可少。主要有：①電磁振動(dòng)器，適用于流動(dòng)性相對(duì)好的原料；②氣吹破拱裝置，適用于密度小流動(dòng)性差的原料。根據(jù)起拱特點(diǎn)決定氣吹頭的個(gè)數(shù)、排列方式和氣吹頻率；③攪拌破拱裝置，適用于密度大流動(dòng)性差的原料。根據(jù)起拱特點(diǎn)選擇攪拌點(diǎn)的位置和攪拌葉片的形狀；④振動(dòng)料斗，適用于流動(dòng)性極差的原料。
2.3 喂料計(jì)量部分
（1）精密喂料是配料成功的關(guān)鍵，適用于粉末冶金配料的喂料機(jī)主要有螺旋輸送機(jī)和電磁振動(dòng)給料機(jī)。主要應(yīng)用方式有：①單獨(dú)螺旋輸送機(jī)或電磁振動(dòng)給料機(jī)，適用于精度要求不高的原料；②大螺旋輸送機(jī)配微量螺旋輸送機(jī)，適用于量大、精度要求高和密度大的原料；③大螺旋輸送機(jī)配微量電磁振動(dòng)給料機(jī)，適用于量大、精度要求高和密度小的原料。
（2）計(jì)量部分一般采用圓形或方形計(jì)量倉(cāng)，倉(cāng)上配有稱(chēng)重傳感器、排料閥和振動(dòng)器。注意設(shè)計(jì)：①在規(guī)定量程內(nèi)，盡量選用小量程的傳感器，以提高系統(tǒng)的計(jì)量精度；②盡量減少喂料機(jī)出料口與計(jì)量倉(cāng)之間的落差，以減小原料的提前量而提高計(jì)量精度；③在喂料機(jī)與計(jì)量倉(cāng)之間配擋料閥，以擋住計(jì)量完畢而意外落下的原料，從而提高計(jì)量的可靠性。
2.4 監(jiān)測(cè)校核部分
（1）監(jiān)測(cè)部分：①阻旋料位計(jì)對(duì)原料倉(cāng)的料位監(jiān)測(cè)。低料位報(bào)警則需上料，高料位報(bào)警則停止上料；②控制儀表對(duì)計(jì)量倉(cāng)的物料檢測(cè)。啟動(dòng)喂料機(jī)后如發(fā)生起拱，計(jì)量倉(cāng)持續(xù)無(wú)物料落入時(shí)，控制儀表反饋信號(hào)給破拱裝置以啟動(dòng)破拱。
（2）校核部分：①儀表對(duì)計(jì)量倉(cāng)排料后殘余物料量進(jìn)行核對(duì)，如超出允許誤差范圍則啟動(dòng)聲光報(bào)警，人工干預(yù)后停止報(bào)警并繼續(xù)進(jìn)行配料流程；②儀表對(duì)排至混料機(jī)的總物料量與之前所有單個(gè)計(jì)量倉(cāng)稱(chēng)量量之和進(jìn)行對(duì)比，如超出允許誤差范圍則啟動(dòng)聲光報(bào)警，人工干預(yù)后停止報(bào)警并啟動(dòng)混料流程。
2.5 集塵除塵部分
（1）集塵部分是用單個(gè)帶反吹濾芯裝置的集塵機(jī)，對(duì)同一種原料的解包器處、喂料器喂料處和計(jì)量倉(cāng)下料處除塵與回收裝置。必須是一種原料配一臺(tái)集塵機(jī)，其出風(fēng)口接工廠(chǎng)的總除塵系統(tǒng)的負(fù)壓管道。
（2）除塵部分是相對(duì)集塵部分而言的，就是對(duì)集塵部分沒(méi)有涉及到的揚(yáng)塵處進(jìn)行收塵的裝置。因?yàn)槠涫占臑榛旌衔锪匣蚧覊m沒(méi)有利用價(jià)值，所每個(gè)收塵單元可直接接工廠(chǎng)的總除塵系統(tǒng)的負(fù)壓管道。
3 結(jié)論
本配料系統(tǒng)通過(guò)以上功能模塊的協(xié)調(diào)工作，能很好得完成粉末冶金原料的配料任務(wù)。自投入使用以來(lái)運(yùn)行高效穩(wěn)定可靠，人機(jī)界面友好，系統(tǒng)軟件易于升級(jí)，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境干凈整潔。為工人創(chuàng)造了高效、舒適的工作環(huán)境，為企業(yè)提高了效益、降低了成本，為我國(guó)粉末冶金行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了有力支持。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：冶金污泥; 螺旋離心脫水機(jī); 污泥膏; 燒結(jié)
中圖分類(lèi)號(hào)：F407.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言：
冶金生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污泥主要有煉鐵高爐瓦斯泥、煉鋼轉(zhuǎn)爐除塵污泥以及各軋鋼工序產(chǎn)生的化學(xué)污泥等。由于各生產(chǎn)工序生產(chǎn)工藝不同, 故產(chǎn)生的污泥性質(zhì)差別較大。目前, 國(guó)內(nèi)冶金企業(yè)污泥綜合利用一般是根據(jù)不同污泥的性質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)回收,煉鋼瓦斯泥多采用浮選精選的方法進(jìn)行提煉, 提煉后含鐵量高的污泥送燒結(jié)或球團(tuán)配料, 剩下含鐵量低的污泥送往廠(chǎng)外制磚, 如武鋼、馬鋼等即采用該方法; 煉鋼轉(zhuǎn)爐污泥多采用濃縮后直接送至燒結(jié)一混圓筒進(jìn)行配料或脫水后送料場(chǎng)配料, 如濟(jì)鋼、柳鋼等即采用該方法; 軋鋼化學(xué)污泥采用脫水外運(yùn)處理, 如唐鋼即采用該方法。總體來(lái)說(shuō), 冶金污泥回收利用非常普及, 但或多或少存在因污泥外運(yùn)而帶來(lái)的二次污染, 且污泥利用率不高。
基本設(shè)計(jì)參數(shù)
1. 處理后污泥膏含水量的確定
在燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中, 一般要求燒結(jié)混合料含水量在( 6. 5正負(fù) 0. 3)%, 故需噴水調(diào)整濕度, 通常采用噴濕污泥的方式, 既可以補(bǔ)充水分, 又可以利用污泥, 但由于未經(jīng)處理的污泥含固率較低, 從而使污泥利用量受到限制, 因此提高污泥利用率的關(guān)鍵在于怎樣降低污泥含水率。根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況,燒結(jié)生產(chǎn)混合料中的混勻礦、煤粉等物料自身的含水率通常比生產(chǎn)要求的( 6. 5 正負(fù)0. 3)% 還要高, 真正能消化污泥的是返礦, 燒結(jié)分廠(chǎng)燒結(jié)返礦用量為120 t /h, 如果忽略返礦的含水率, 則干污泥總量為51 100 t /a; 每天利用干污泥量為154. 8 t(按年生產(chǎn)330 d計(jì)); 每小時(shí)利用干污泥量為6. 5 ;t 與返礦混合后混合料含水率按6. 5%計(jì), 則需水量為9 ;t 脫水后污泥膏含水率為58%。
根據(jù)以上計(jì)算, 考慮到返礦含水率不可能為零,同時(shí)考慮安全設(shè)計(jì)系數(shù), 脫水后污泥含水率計(jì)算值暫取35%, 運(yùn)行時(shí)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行控制。
2. 設(shè)計(jì)規(guī)模
污泥量為296 m3 /h。由于廠(chǎng)區(qū)生產(chǎn)污泥排放的間歇性, 工程設(shè)計(jì)最大處理規(guī)模為400 m3 /h。
工藝方案的確定
1. 污泥收集與輸送
針對(duì)冶金生產(chǎn)污泥的不同性質(zhì)及各生產(chǎn)工序污泥間歇排放的特點(diǎn), 結(jié)合廠(chǎng)區(qū)總圖布局的實(shí)際情況, 將距燒結(jié)分廠(chǎng)較近的煉鐵高爐瓦斯泥直接泵送至污泥處理站; 煉鋼轉(zhuǎn)爐污泥由于流動(dòng)性差, 輸送比較困難, 采用氣力輸送方式; 其他分廠(chǎng)的生產(chǎn)污泥采用分段加壓、逐級(jí)輸送的方式運(yùn)至污泥處理站。具體流程見(jiàn)圖1。
圖1 污泥輸送流程
污泥輸送管道架空敷設(shè), 所有彎頭均采用45b彎頭, 且設(shè)空氣清掃管; 煉鋼轉(zhuǎn)爐及連鑄污泥采用循環(huán)回流、連續(xù)輸送的方式, 以避免間歇運(yùn)行造成管道堵塞。
2. 污泥處理工藝流程
污泥處理工藝流程見(jiàn)圖2。
圖2 污泥處理工藝流程
生產(chǎn)污泥收集至污泥處理站后先經(jīng)砂水分離器去除粗顆粒固體后自流至重力濃縮池濃縮, 然后泵提至混合池, 同時(shí)投加絮凝劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢? 混合液經(jīng)螺桿泵加壓至螺旋離心脫水機(jī)脫水, 濃縮池上清液及濾液回用于生產(chǎn), 脫水后的污泥膏利用螺旋輸送機(jī)和切割機(jī)直接送至燒結(jié)配料皮帶輸送機(jī), 與混合料混合利用。
3． 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1 污泥輸送管路必須考慮沖洗系統(tǒng)和檢修口, 以防止管路堵塞。
3.2 脫水機(jī)的選擇是關(guān)鍵, 經(jīng)過(guò)充分論證、比較和考察后決定采用螺旋離心脫水機(jī)作為污泥濃縮脫水設(shè)備, 螺旋離心脫水機(jī)具有以下特點(diǎn): 進(jìn)泥和出泥均為連續(xù)運(yùn)行, 有利于污泥膏直接與燒結(jié)配料皮帶輸送機(jī)上的混合料混合; 脫水后污泥的含水率可以通過(guò)調(diào)整離心脫水機(jī)的轉(zhuǎn)速自行調(diào)節(jié), 便于污泥膏的制備; 便于自動(dòng)化運(yùn)行和清潔生產(chǎn)。
3.3 由于螺旋離心脫水機(jī)對(duì)進(jìn)料介質(zhì)要求較高, 故污泥進(jìn)入脫水機(jī)后需進(jìn)行充分?jǐn)嚢? 盡量保證污泥進(jìn)料基本穩(wěn)定, 使脫水機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。
3.4 污泥膏投加前加切割機(jī)攪細(xì), 均勻投加以便于燒結(jié)混料。
4. 主要建(構(gòu))筑物及設(shè)備
4.1 污泥濃縮池
污泥濃縮池采用地上高架式, 鋼混結(jié)構(gòu), 尺寸為16. 0m @ 6. 5 m, 有效高度為3. 5 m, 濃縮池底部為污泥提升泵房、高壓沖洗泵房、加藥間和控制室。
4.2 污泥混合池
非標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備, 配用攪拌機(jī)功率為7. 5 kW。
4.3 臥式螺旋離心脫水機(jī)
4臺(tái)。配用電機(jī)功率為45 kW, 轉(zhuǎn)速為3 000 r/m in, 處理量為35m3 /h, PLC 控制。
4.4 螺旋輸送機(jī)
2臺(tái)。螺旋輸送機(jī)圓筒直徑為450 mm, 長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要確定, 配用電機(jī)功率為0. 55 kW。
4.5 污泥切割機(jī)
2臺(tái)。非標(biāo)設(shè)備, 配用電機(jī)功率為0. 55 kW。
存在的問(wèn)題及分析
軋鋼污泥采用間歇方式輸送, 污泥濃縮池進(jìn)水負(fù)荷不穩(wěn)定造成了濃縮池出水水質(zhì)不穩(wěn)定, 有跑泥現(xiàn)象發(fā)生, 針對(duì)這種情況,將軋鋼污泥間歇輸送方式改為循環(huán)回流連續(xù)輸送方式。
2. 經(jīng)離心脫水機(jī)脫水后的污泥膏直接送至燒結(jié)配料皮帶輸送機(jī)與燒結(jié)礦混合, 易產(chǎn)生揚(yáng)塵, 揚(yáng)塵粘附在污泥切割機(jī)出口造成堵塞, 必須人工定期清除, 還有待進(jìn)一步改進(jìn)。
3. 污泥處理系統(tǒng)與皮帶輸送機(jī)原采用聯(lián)鎖控制方式, 由于污泥處理系統(tǒng)開(kāi)停機(jī)延時(shí)時(shí)間較長(zhǎng), 皮帶輸送機(jī)停機(jī)后脫水機(jī)仍有部分污泥排至皮帶, 造成皮帶上污泥膏堆積, 為解決該問(wèn)題, 改自控為人工調(diào)度, 這給生產(chǎn)管理帶來(lái)不便。
結(jié)束語(yǔ)：
冶金生產(chǎn)混合污泥經(jīng)螺旋離心脫水機(jī)脫水制成污泥膏直接用于燒結(jié)混合配料的處理工藝是成功的, 該技術(shù)不僅改變了過(guò)去分質(zhì)處理利用帶來(lái)的生產(chǎn)管理復(fù)雜性, 避免了常規(guī)板框或帶機(jī)脫水及污泥汽車(chē)運(yùn)輸造成的二次污染, 同時(shí)也給企業(yè)自身帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益, 是冶金污泥綜合利用技術(shù)的一次革新。
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本文在強(qiáng)夯技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍的基礎(chǔ)上，介紹了其在大型鋼廠(chǎng)的冶金渣堆場(chǎng)地基處理中的應(yīng)用，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯技術(shù)；冶金渣場(chǎng)；地基處理
強(qiáng)夯技術(shù)由于其具有設(shè)備簡(jiǎn)單、施工速度快、運(yùn)用范圍廣、節(jié)約主材、效果顯著等特點(diǎn)，在各類(lèi)地基處理措施中，被認(rèn)為是一種既經(jīng)濟(jì)又快捷的技術(shù)措施之一，因此在處理地基領(lǐng)域非常廣泛，取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。
1 前言
冶金工業(yè)的排渣量十分巨大，約占鋼鐵產(chǎn)量的20%（平爐）～60%（高爐）。冶渣成分復(fù)雜、均勻性差，且有穩(wěn)定性問(wèn)題，通常作為廢料堆置，或僅僅限于作臨時(shí)性建筑或輕型建筑物的地基，而不作為重型工業(yè)廠(chǎng)房建筑地基。
2 某鋼鐵公司渣場(chǎng)及建筑概況
鋼鐵公司燒結(jié)廠(chǎng)場(chǎng)地為1957—1959年填筑的廢渣場(chǎng)，渣層厚達(dá)20m，沖溝基底為強(qiáng)風(fēng)化泥巖。渣層的容許承載力為100—150kPa，已無(wú)風(fēng)化穩(wěn)定問(wèn)題。渣土成分與構(gòu)造極不均勻，夾有塊石、廢鋼、磚石等物，按粒徑屬角礫。內(nèi)摩擦角平均為42度，渣間或者幾十厘米的大塊及水平硬層。后者強(qiáng)度極高，開(kāi)鑿困難，厚度0.1—0.3m，不連續(xù)，無(wú)利用價(jià)值。渣土的構(gòu)造類(lèi)似夾心餅干，傾斜層（由于廢渣倒出后在自重下滾落形成）與水平層交互出現(xiàn)。在大塊或廢鋼附近則會(huì)出現(xiàn)空洞。采用強(qiáng)夯處理者為燒結(jié)廠(chǎng)的地基，共約8000m2，單柱最大荷載800t，要求地基承載力能達(dá)到350kPa。
夯擊分三遍進(jìn)行。第一遍夯點(diǎn)布置成正方形。第二遍夯正方形中點(diǎn)。第三遍全場(chǎng)地依次滿(mǎn)夯，能量降低，夯點(diǎn)相切。表1是試驗(yàn)場(chǎng)夯擊工藝參數(shù)。試夯結(jié)果顯示夯擊能全部用于夯實(shí)土層，所選取的工藝參數(shù)是恰當(dāng)?shù)摹?/p>
3 強(qiáng)夯加密效果檢測(cè)
通常采用靜載荷試驗(yàn)、原狀土檢驗(yàn)、標(biāo)貫試驗(yàn)或旁壓儀試驗(yàn)等方法，來(lái)檢驗(yàn)強(qiáng)夯的加密效果。
3.1 現(xiàn)場(chǎng)大體積的重力密度試驗(yàn)（5m以上）
（1）探坑顯示，渣層剖面十分復(fù)雜；
（2）密度分布很不均勻，夯前體積密度為1.057～1.459t/m3（挖土體積不小于0.4×0.4×0.3m3）。
（3）夯后-5m以上土體明顯壓密、均勻、實(shí)測(cè)重力密度為1.954～1.960t/m3。
3.2 靜荷載板試驗(yàn)
（1）使用1m2（3個(gè)）和0.5m2（1個(gè)）壓板，進(jìn)行夯前、夯后靜荷載試驗(yàn)。
（2）圖2為靜壓試驗(yàn)的P-S曲線(xiàn)。夯前2號(hào)點(diǎn)線(xiàn)有明顯拐點(diǎn)，夯后未出現(xiàn)拐點(diǎn)，按照相對(duì)沉降0.008標(biāo)準(zhǔn)確定承載力，是偏于安全的。2號(hào)試驗(yàn)點(diǎn)的結(jié)果反映了大多數(shù)地基剖面承載力的提高幅度。夯前允許承載力一般為150kPa，夯后承載力可達(dá)到350kPa以上。
3.3 重型動(dòng)力觸探
（1）在觸探過(guò)程中出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題。一是鋼渣中鉆進(jìn)速度慢，合金鉆頭磨損大；二是碰到大塊或浮土使擊數(shù)偏高或偏低。經(jīng)剔除那些明顯受浮土或大塊影響的觸探值后，得到圖2曲線(xiàn)。
（2）5m以上屬硬殼層，觸探值由2～4擊升到夯后的8～12擊；
（3）5m以下由3～6擊上升到夯擊后的4～10擊。從強(qiáng)夯前后動(dòng)觸擊數(shù)的比較中（圖2）看不出夯點(diǎn)間距（5m和6m）的差異對(duì)加固效果有明顯影響。而625t·m的加固效果在淺層要比500t·m的效果稍好一點(diǎn)。
3.4 波速測(cè)試
（1）對(duì)于一般建筑地基而言，波速（剪切波與壓縮波）與承載力及其他土性指標(biāo)有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，冶金渣地基缺乏這方面的對(duì)比數(shù)據(jù)。但是，從夯前、夯后波速的明顯變化，可以定性地分析出強(qiáng)夯的加密效果是顯著的。
（2）同時(shí)，深部波速測(cè)試也能較好地反映強(qiáng)夯對(duì)深部的影響，這是靜壓等常規(guī)方法所不及的。
（3）圖3所示為兩個(gè)場(chǎng)地夯前、夯后的部分剪切波速測(cè)試結(jié)果，平均剪切波速提高38%-53%。
3.5 共振法測(cè)試渣土地基承載力
4 強(qiáng)夯試驗(yàn)小結(jié)
冶金渣是一種特殊人工土，本次強(qiáng)夯試驗(yàn)效果的分析，主要是根據(jù)上述多項(xiàng)試驗(yàn)的結(jié)果綜合評(píng)定的。見(jiàn)圖4。
