時間：2022-06-22 13:03:45
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篇冶金技術，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。
關鍵詞：粉末冶金 溫壓技術 流動溫壓技術 模壁技術 高速壓制技術 動磁壓制技術 放電等離子燒結技術 爆炸壓制技術
1 溫壓技術
雖然溫壓技術只是一項新技術，在近幾年才取得了一些發展，但是由于它生產出來的粉末冶金零件具有高密度、高強度的特點，現階段已經得到了大量的應用。這項技術和傳統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，將加有特殊劑的預合金粉末和模具等加熱至130～150℃，并將溫度波動控制在±2.5℃以內，之后的壓制和燒結工序和傳統工藝是一樣的。與傳統工藝相比，區別點就集中在溫壓粉末制備和溫壓系統兩個方面。采用這項技術不管是從壓坯密度方面來說，還是從密度方面來說，都比采用傳統工藝要好很多。在同樣的壓制壓力下，使用溫壓材料比采用傳統工藝不管是屈服強度、極限拉伸強度，還是沖擊韌性都要高。此外，由于溫壓零件的生坯強度比傳統方法下的生坯強度要高很多，可達20～30MPa，如此一來，既降低了搬運過程中生坯的破損率，也保證了生坯的表面光潔度。另外，采用該技術生產出來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，而且工藝并不復雜。與傳統的工藝相比，溫壓工藝下的粉末冶金的利用率高，耗能低，經濟效益高，是節能、節材的強有力手段。
2 流動溫壓技術
流動溫壓粉末冶金技術（Warm Flow Compaction，簡稱WFC）是一種新型粉末冶金零部件成形技術，目前國外還處于研究的初試階段，它的核心價值就是能夠提高混合粉末的流動性、填充能力和成形性。
WFC技術有效利用了金屬粉末注射成形工藝的優點并在粉末壓制、溫壓成形工藝的基礎上被發現。這項技術可以將混合粉末的流動性提高，這樣就使混合粉末可以在80～130℃溫度下，只需要在傳統的壓機上經過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技術在成形復雜幾何形狀方面具有很大的優勢，是傳統工藝無法比的，而且成本不高，具有非常廣闊的應用前景。
綜上所述，我們可以歸納出WFC技術具有以下四個優勢：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性；三是工藝簡單，成本低；四是壓坯密度高、密度均勻。
3 模壁技術
模壁技術是在解決傳統工藝面臨的一系列難題的基礎上應運而生。傳統工藝是采用粉末來減少粉末顆粒之間和粉末顆粒與模壁之間的摩擦，然而現實往往是由于加進去的劑因密度低，使得粉末冶金零件的密度也得不到有效的保證。此外，劑的燒結不僅會給環境造成很大的不利影響，還可能會影響到燒結爐的壽命和產品的性能。現階段，有兩個渠道可以進行模壁：一是由于下模沖復位時與陰模及芯桿之間的配合間隙會出現毛細作用，利用這個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劑粉末利用噴槍噴射到壓模的型腔表面上，就是安裝一個劑靴在裝粉靴的前部。在開始成形時，壓坯會被劑靴推開，此時帶有靜電的劑會被壓縮空氣從靴內噴射到模腔內，但是此時得到的極性和陰模的是不一致的，在電場牽引下粉末會撞擊在模壁上，同時粘連在上面，之后裝靴粉裝粉，只需進行常規壓制即可。采用該項技術可使粉末材料的生坯密度達到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的方法還能夠大大提高鐵粉的生坯強度。有研究結果結果表明，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
瑞典的Hoaganas公司曾經推出過一項名叫高速壓制技術（Hjgh Velocity Compaction）的新技術，簡稱HVC。雖然這項新技術生產零件的過程和過去的壓制過程工序是一樣的，但是這項新技術的壓制速度比過去的壓制速度提高了500-1000倍，同時也大大增加了液壓驅動的錘頭重量，提高了壓機錘頭速度，在這種情況下，粉末利用高能量沖擊只需0.02s就可以進行壓制，在壓制的過程中會出現明顯的沖擊波。要想達到更高的密度，通過附加間隔0.3s的多重沖擊就能做到。HVC技術具有很多優勢，比如高密度、低成本、可成形大零件、高性能和高生產率等。現階段該技術已經得到了廣泛的應用，很多產品都采用了該項技術，比如制備閥門、氣門導筒、輪轂、法蘭、簡單齒輪、齒輪、主軸承蓋等。有了這項技術，未來將會出現更多更復雜的多級部件。
5 動磁壓制技術
動力磁性壓制技術（dynamic magnetic cornpaction）是一種新型的壓制技術，簡稱DMC，它能夠使高性能粉末最終成形，這項技術固結粉末的方式主要是通過利用脈沖調制電磁場施加的壓力。雖然這項技術和傳統的壓制技術一樣都是兩維壓制工藝，但是不同的是傳統的壓制技術是軸向壓制，而這項技術是徑向壓制。利用該項技術進行壓制只需1ms，整個過程非常的迅速，只需把粉末放入一個具有磁場的導電的容器（護套）內，護套就會產生感應電流。利用磁場和感應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、環保等優點。DMC技術適于制造柱形對稱的零件，薄壁管，高縱橫比部件和內部形狀復雜的部件。現可以生產直徑×長度：12.7mm×76.2mm到127.0mm×25.4mm的部件。
6 放電等離子燒結技術
早在1930年美國科學家就提出了這項放電等離子燒結技術（Spark Plasma Sintering），簡稱SPS，然而該技術直到近幾年才得到世人的關注。SPS技術獨到之處就在于無需預先成形，也不需要任何添加劑和粘結劑，是集粉末成形和燒結于一體的新技術。這項技術主要是通過先把粉末顆粒周圍的各種物質清除干凈，如此一來粉末表面的擴散能力會得到提高，然后再利用強電流短時加熱粉末就可以達到致密的目的，注意加熱時應在較低機械壓力情況下。有研究結果顯示，采用該項技術由于場活化等作用的影響，不僅有效降低了粉體的燒結溫度，也大大縮短了燒結時間，再加上粉體自身可以發熱的影響，不僅熱效率很高，加熱也很均勻，所以采用該技術只需一次成形就可以得到質量上乘的、符合要求的零件。現階段，該技術大范圍應用的主要是在陶瓷、金屬間化合物、納米材料、金屬陶瓷、功能材料及復合材料等。另外，該技術在金剛石、制備和成形非晶合金等領域也得到了不錯的發展。
7 爆炸壓制技術
爆炸壓制（Explosive Compaction）是一種利用化學能的高能成形方法，也被叫做沖擊波壓制。一般情況下，它都是通過在一定結構的模具內對金屬粉末材料施加爆炸壓力，在爆炸過程中產生的化學能可以轉化為四周介質中的高壓沖擊波，然后利用脈沖波就可以實現粉末致密。整個過程只需10-100us，其中粉末成形時間只有大約1ms。這種壓制方式最大的優勢是可以解決傳統的壓制方式一直無法解決的難題，即可以使松散材料達到理論密度，比如金屬陶瓷材料、低延性金屬等采用傳統的壓制方法無法使其致密，一直是一個未解的難題，隨著爆炸壓制技術的出現，我們發現采用這項技術就可以把其壓制成復合材料，并制造成零件。
我國的粉末冶金技術帶來的前景是非常廣闊的，作為一種新工藝、新技術，與國外先進水平相比，它還有很多地方需要改進、需要提高。
參考文獻：
[1]張建國，馮湘.粉末冶金成形新技術綜述[J].濟源職業技術學院學報，2006-03-30.
[2]郭峰.火電廠等離子點火裝置中高性能陰極材料的制備與實驗研究[D].華北電力大學，2006-03-01.
[3]劉雙宇.高強度鐵基粉末冶金材料復合制備方法及組織性能研究[D].吉林大學，2007-10-25.
關鍵詞：氧化物冶金 非金屬夾雜物 晶內鐵素體
中圖分類號：TF 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2013）06-0258-01
進入21 世紀后，鋼鐵材料因高的強度與良好的低溫沖擊韌性而在機械工程制造業中占據著重要地位。機械工程結構向巨型化、高參量方向發展， 如超大型船舶與海洋平臺、大跨度橋梁、長距離石油和天然氣輸送管線等。這些大型機械工程結構對鋼鐵材料的性能提出了越來越高的要求， 要求在不增加或盡量減少合金元素含量的前提下， 使鋼鐵材料的強度與韌性成倍提高[1]。許多研究成果表明， 細化晶粒是實現鋼鐵材料強度與韌性成倍提高的最有效方法。氧化物冶金是近年來用于細化鋼鐵材料晶粒， 提高強度與韌性的新方法、新技術， 已成功地用于非調質鋼、微合金低碳鋼、天然氣輸送管線鋼的開發， 日本的“ 新世紀結構材料開發計劃”就包含氧化物冶金的內容川。本文介紹了氧化物冶金技術及其應用的新進展。
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度、韌性之間的關系時，發現當焊縫金屬奧氏體晶內的非金屬夾雜物周圍有似針狀的鐵素體顯微組織時， 焊縫金屬不僅具有高的強度， 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為針狀鐵素體（Acicular Ferrite ， 簡稱A F ） 。針狀鐵素體是在奧氏體晶內形成的， 又稱為晶內鐵素體（Intragranular Ferrite ， 簡稱IG F ）。簡稱IG F ）。晶內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Ti、AI 的氧化物與Mn 的硫化物形成的氧、硫復合物仁5 一1。根據非金屬夾雜物誘導內鐵素體形核， 細化晶粒， 提高強度和韌性的客觀事實。日本新日鐵公司的高村等： 提出了控制鋼中氧化物的組成， 使之細小、彌散化， 誘導晶內鐵素體形核， 提高鋼的強度與韌性， 并將這一新技術稱為氧化物冶金（Oxides Metallurgy）。基本思路可概括為： （1） 若能在原奧氏體晶內形核， 產生大量的晶內鐵素體， 即使奧氏體晶粒粗大，也可獲得晶粒細小的顯微組織。晶內鐵素體具有自身細化的能力， 能抑制焊接熱影響區的晶粒粗化。（2） 無論多潔凈的鋼， 其均有許多非金屬夾雜物。在適當的條件下，一些非金屬夾雜物可誘導晶內鐵素體形核， 細化鋼的晶粒。
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鐵素體組成， 這時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。它們共同起到細化晶粒提高鋼強度與韌性的作用。
1 晶內鐵素體的顯微組織特征晶內鐵素體的相轉變溫度為680～480℃ ，屬于中溫轉變。晶內鐵素體均在奧氏體晶內的非金屬夾雜物上形核、長大，每個非金屬夾雜物上往往有多個晶內鐵素體板條， 呈放射性狀[2]。 國家自然科學基金（50334050） 和上海寶山集團公司聯合資助重點項目氧化物冶金技術及其應用晶內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。一方面晶內鐵素體能使鋼的晶粒細小化，另一方面晶內鐵素體板條之間為大角度晶界， 板條內的微裂紋解理跨越晶內鐵素體時要發生偏轉， 擴展需消耗很高的能量。因此， 氧化物冶金型鋼表現出高的強度和韌性。晶內鐵素體能自身細化。一定條件下， 由非金屬夾雜物誘導生成的晶內鐵素體晶界上可以生長出新的晶內鐵素體， 這使得鋼的晶粒更加細化， 有很強的自身細化晶粒的能力。由非金屬夾雜物誘導形核形成的晶內鐵素體稱為一次晶內鐵素體， 在一次晶內鐵素體晶界上形成的晶內鐵素體稱為二次晶內鐵素體。二次晶內鐵素體的形核稱為感生形核，由此形成的晶內鐵素體又稱為感生晶內鐵素體。利用晶內鐵素體感生形核具有自身細化晶粒的特點， 可有效地解決焊接熱影響區韌性下降的問題。盡管許多學者發現了晶內鐵素體感生形核現象仁川， 但對有關晶內鐵素體的感生形核規律、感生形核條件和影響晶內鐵素體感生形核的因素了解較少， 積累的數據也不多。
2 氧化物冶金型鋼中非金屬夾雜物的作用與性質
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形核核心，細化奧氏體晶粒，沉淀于奧氏體晶界， 阻止奧氏體晶粒的長大； 固溶于奧氏體晶內， 影響奧氏體向鐵素體的固相轉變， 誘導晶內鐵素體形核、長大； 在焊接過程中， 促進焊接熱影響區粗晶區的晶內鐵素體形核與感生形核。現對于誘導晶內鐵素體形核非金屬夾雜物的性質進行了許多研究。研究了焊縫金屬中誘導晶內鐵素體形核非金屬夾雜物的性質。電子探針分析的結果表明， 誘導晶內鐵素體形核的非金屬夾雜物為Al、Ti、Mn的氧、硫復合物， 如如TIO·A12O3·MnS。并認為非金屬夾雜物表面的MnS在晶內鐵素體形核過程中起主導作用。研究了微Ti 脫氧低碳鋼中非金屬夾雜物的性質，認為TiZO3、TIN和Ti：O3。· TIN復合物在晶內鐵素體形核中起主導作用， 并認為TiZO3、TIN與鐵素體的錯配度較小， 有利于晶內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， 認為MnS、vN和MnS·VN復合物在晶內鐵素體形核中起主導作用。由于誘導晶內鐵素體形核、長大的非金屬夾雜物往往是A12O3、TiZO3、MnS、TIN形成的氧、硫復合物或氧、氮復合物。這些復合物的中心為高熔點的TIO、TiZO3等，非金屬夾雜物的表層一般為低熔點的MnS、TIN等。在復合非金屬夾雜物中， 究竟是復合非金屬夾雜物整體共同作用誘導晶內鐵素體的形核， 還是表層非金屬夾雜物MnS、TIN在誘導晶內鐵素體的形核過程中起決定性作用， 在此方面爭議較大， 還有待進一步研究。
3 結束語
通過對這門課程的學習，我對這種技術的運用簡單的談了一下我的看法，希望能為今后教師的教學做一些貢獻。這也是對我學習這門課程的總結。
參考文獻：
[1]王超，朱立光.氧化物冶金技術及應用[J]. 河北理工大學學報（自然科學版）. 2011（02）.
1PLC的選型
PLC選型方式靈活，根據控制對象和控制任務的不同，我們可以選擇不同型號的PLC及其模板類型和數量。首先我們根據具體的控制任務決定出需要采集和控制的點數，即DI/DO點數和AI/AO點數，然后像搭積木一樣搭出所需PLC的模板配置及其模板的數量。一般來說：點數在100點以下，選用S7-200系列；點數在1000點以下，選用S7-300系列；點數在1000點以上，選用S7-400系列；模板的數量等于點數除以單個模板的通道數。因此唐鋼冷軋廠———鍍鋅生產線所采用的PLC就是S7-400系列。
2西門子PLC的連接方式
西門子PLC的連接方式主要有以下2種：（1）下位連接，即PLC與遠程單元的連接，就是主站與從站單元的連接。西門子PLC可以通過PROFIBUS-DP通訊方式與ET200系列遠程站構成分布式自動化系統，方便的實現現場級自動化。PROFIBUS-DP通訊數據傳輸率最大為12Mbit/s，從I/O傳送信號到PLC控制器只需短至毫秒級的時間，確保了從單元層到現場層的集成通信。這種連接使現場只有一根總線，徹底避免了多電纜硬線連接容易造成的故障，簡化了施工與維護。（2）同位連接，即PLC與PLC之間的連接主要是多臺PLC主站之間連接。多臺PLC通過通訊模板連接在一起，在S7網絡組態中指定2臺PLC的伙伴關系，就產生共同的ID號，用來識別網絡上構成伙伴通信關系的2臺PLC，再通過S7的標準功能FC5（AG-SEND）和（AG-RECV）編程定義數據的發送與接收。如果采用的通訊模板是PROFIBUS網卡，構成伙伴通信關系的2臺PLC采用FDL協議；如果采用的通訊模板是工業以太網網卡，構成伙伴通信關系的兩臺PLC采用ISO協議。
3INTOUCH操作站
上位監控軟件INTOUCH是西門子公司推出組態軟件平臺，它可用于自動化領域中所有的操作員控制和監控任務。INTOUCH使用方便功能強大，使用INTOUCH組態軟件可開發出較強的組合畫面。以下是INTOUCH組態軟件所具備的一些功能：（1）顯示功能：用圖形實時地顯示生產線上各個設備的運行情況，動態顯示生產工藝流程；動態顯示模擬量信號、開關量信號、各種累計信號的數值，通過按鈕、開關、信號燈、顏色、百分比、填充等手段實時生動地表達出來。（2）數據管理：能夠建立和產生數據庫，操作信息庫，故障信息庫。（3）數據處理：在INTOUCH的曲線跟蹤功能中，它既可以顯示實時數據，也可查詢歷史數據。（4）報警功能：當某一模擬量（如溫度，壓力，流量等）超出給定范圍或某一開關量（如電機啟停，閥門開關等）發生變位時，根據不同的需要發出不同等級的報警。（5）報表功能：即時報表，日報表，月報表，年報表。（6）安全功能：按不同的操作級別分別加密，不同級別的操作員操作權限不同。（7）打印功能：可以實現報表和圖形的打印，以及各種報警的實時打印。（8）INTOUCH操作站硬件基礎是工控機和工業網卡，軟件構成為WIN98/NT/2000系統。
4西門子工業通訊網絡
（1）工業以太網ETHERNET：工業以太網是基于國際標準的網絡，專為工業應用而優化設計。工業以太網技術上與1EEE802.3/802.3u兼容，使用ISO和TCP/IP通訊協議。工業以太網是基于1EEE802.3的強大的區域和單元網絡。（2）現場總線PROFIBUS網：現場總線是指將現場設備與工業過程控制單元、現場操作站等互連而成的計算機網絡，具有全數字化、分散、雙向傳輸和多分支的特點，是工業控制網絡向現場發展的產物。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）、經濟的設備級網絡，主要用于現場控制器與分散I/O之間的通訊，可滿直流調速系統快速相應的時間要求；PROFIBUS-PA用IECII58-2標準，傳輸速率為31.25kbps，提供本質安全特性，適用于安全性要求較高以及由總線供電的場合；PROFIBUS-FMS主要解決車間級通信問題，完成中等傳輸速度的循環或者非循環數據交換任務。唐鋼———鍍鋅車間采用的就是PROFIBUS-DP通訊。
5結語
由西門子可編程控制器和INTOUCH操作站構成的監控系統解決了整個系統實時集中控制和各種數據的在線管理問題，實現了對控制目標的直接數字化控制，大大提高了控制過程的技術水平。西門子PLC技術在唐鋼一期鍍鋅生產線的自動控制系統的應用實踐證明該系統具有良好的穩定性，可操作性，完全達到設計的控制要求。
1鋼鐵冶金行業對自動化技術的需求
鋼鐵冶金行業對自動化技術的需求比較大，主要是在科學技術發展的帶動下，體現出了自動化技術的優勢。鋼鐵冶金行業的生產規模越來越大，涉及到的工藝和技術呈現復雜化的發展趨勢，需要利用自動化技術，支持鋼鐵冶金行業的發展，分析鋼鐵行業對自動化技術的需求，如下：自動化技術的邏輯控制需求，其在鋼鐵冶金行業中發揮準確的控制作用，提供機械化、信息化的控制方式，落實自動化技術的控制途徑，保障鋼鐵冶金行業的生產效率。鋼鐵冶金行業利用自動化技術實現智能控制，輔助智能化的編程，充分應用自動化的技術與系統，為鋼鐵冶金行業提供可靠的技術支持，確保鋼鐵冶金的效率與效益，有利于鋼鐵冶金行業的綜合化發展，通過自動化技術優化了鋼鐵冶金行業的生產環境，保障多學科的融合化發展，滿足鋼鐵冶金行業對自動化技術的實踐需求。
2自動化技術在鋼鐵冶金行業中的未來發展
自動化技術在鋼鐵冶金行業中起到重要的作用，一方面提高鋼鐵冶金的自動化水平，另一方面改進鋼鐵冶金的生產工藝，體現技術型的控制優勢。自動化技術成為鋼鐵冶金行業的重點，表現出良好的發展趨勢，分析自動化技術的未來發展。
2.1自動化控制的高效性發展鋼鐵冶金行業的自動化技術，其對控制性能的要求比較高，需要具備高效性的特點，由此才能適應鋼鐵冶金行業的發展。現代鋼鐵冶金行業中引進了智能化、數字化的技術，增加了自動化控制的負擔，所以針對自動化技術提出高效性的發展要求，促使其在未來發展中達到高效的規范標準，適應鋼鐵冶金行業的發展需求，最大程度地提高自動化的控制效率。高效性是鋼鐵冶金行業自動化技術的基礎發展，輔助鋼鐵冶金行業改進生產工藝，保障自動化生產的效率。
2.2自動化技術的一體化發展一體化的自動化技術具有集成的特點，其在鋼鐵冶金行業中涉及到電子、電氣等多項技術，推進自動化技術一體化的融合性發展。一體化的自動化技術解決了傳統技術在鋼鐵冶金行業中出現的應用問題，落實一體化的操作途徑。例如：鋼鐵冶金行業自動化技術中的EIC，聯合了儀表、電氣等技術，明確劃分鋼鐵冶金行業中的生產工藝，充分利用邏輯控制的方式，避免出現邏輯上的問題，EIC還能在自動化技術一體化的基礎上，引進運行軟件的應用，提高EIC軟件控制的能力，按照鋼鐵冶金行業的需求，推進EIC的一體化發展，表明自動化技術一體化的應用價值。
2.3低成本發展趨勢低成本是指自動化技術的資源控制，在保障自動化技術準確應用的基礎上，降低鋼鐵冶金行業的資源投入，還要提高自動化技術的運行效益。自動化技術低成本的發展趨勢，需要采用模塊化的發展方式，優化鋼鐵冶金行業的資源配置，而且低成本是現代工業的一種趨勢，其在鋼鐵冶金自動化方面體現出了積極性。例如：冶金行業中的自動化技術，利用IPC模塊，結合CIMS、STD，限制資源投入的規模，有目的的控制成本的投入，打破冶金行業資源高消耗的方式，自動化技術的低成本發展，更有利于自動化技術的應用，展示自動化技術低成本的優勢。低成本已經成為自動化技術在鋼鐵冶金中的一項趨勢，滿足鋼鐵冶金行業的未來需求，體現自動化技術低成本的實踐性。
3結語
自動化技術改善了鋼鐵冶金行業的發展，促使其在未來具備良好的發展趨勢。鋼鐵冶金行業的自動化發展，提高了對自動化技術的應用力度，也是自動化技術未來發展的因素。自動化技術提升了鋼鐵冶金行業的發展水平，完善鋼鐵冶金制造的環境，體現了自動化技術的應用價值和優勢，緩解了鋼鐵冶金行業的發展壓力。
作者：萬延林單位：江蘇省鑌鑫鋼鐵集團
[關鍵詞]冶金行業；節能技術；應用；管理
中圖分類號：TF31 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）37-0268-01
冶金行業走節能高效、可持續發展的道路已經是行業發展的必然趨勢，而在這發展中最為關鍵的環節就是冶金節能技術的應用與管理，在過去傳統的冶金技術中多以粗放型為主，造成資源消耗大，生產效率低，環境污染嚴重等等，隨著科學技術的發展帶來冶金節能技術的提高和冶金工作經驗的不斷積累，冶金節能技術的應用與管理在企業中扮演了越來越重要的角色，本文通過對冶金節能技術的分析，探究節能技術在冶金行業的應用與管理，并對冶金節能技術的發展提出展望。
1 冶金節能技術的概況
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程和工藝。
隨著我國鋼鐵企業的不斷發展，裝備配置和硬件設施幾乎已經達到了世界很高的水平，但我國鋼鐵企業之所以還與世界發達水平存在很大差距，主要就體現在生產工序上存在較大差距，目前鋼鐵行業主要通過新技術的應用、工藝改進、設備改造等技術措施， 以及對原來廢棄資源的綜合利用等措施，來降低能耗，保護環境。
2. 金節能技術的應用與管理
2.1 焦化方面的節能技術
焦化方面的節能技術一直是冶金行業技術應用于管理的重要方面，也是國家重點推進的冶金環保技術，比較典型的應用包括干熄焦技術、煉焦配煤優化系統、燒結煙氣的綜合利用和催化燃燒燒結助劑的應用等等。
2.1.1 干熄焦技術
干熄焦技術在冶金行業的應用主要是替代傳統的濕熄焦技術，通過惰性氣體冷卻熾熱焦炭，從焦爐中推出950～ 1050e的紅焦，送往干熄焦容器內，在通過惰性氣體進行冷熱交換，其惰性氣體在從干焦爐中出來后大約是850e，經過除塵進入余熱鍋爐換熱， 從余熱鍋爐出來的惰性氣體再由循環風機送入干熄焦容器內進行循環使用，其節能的特點主要體現在紅焦顯然的回收利用，產生的蒸汽還可以用于發電等等，經干熄焦技術所產生的焦炭質量相對較高，在節能上經濟效益和環境效益都非常明顯。
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，煉焦配煤的應用利用了煤的結焦性，不同類別的煤在配煤中所起的作用不同，達到了相互之間取長補短，節能環保的目的。
2.1.3應用催化燃燒燒結助劑
在大中型鋼鐵企業中在燒結過程中加入催化燃燒燒結助劑可以提高燃燒效率和熱能釋放，在冶金過程中可以達到節約能源的目的，特別是在提高燒結礦硬度和強度方面作用明顯。
2.2 煉鐵
2.2.1 助燃劑在高爐噴煤的應用
高爐在噴煤的關鍵所在在于煤粉在高爐中噴吹時的煤粉能否燃燒，在以往的檢測中可以發現，除塵灰中高達50%～60%的碳粉，說明噴吹的煤粉在高爐中沒有充分燃燒，因此利用助燃劑在高爐噴煤時保證煤粉的充分燃燒，是提高節能效率的手段之一。
2.2.2 高爐噴煤比的提高
想要優化煉鐵工序中的燃料結構，從而達到降低生產成本，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
在軋鋼方面新技術與技術改造設備多以蓄熱式加熱爐為主，在我國目前已有多達270個蓄熱式加熱爐，高效蓄熱式加熱爐和煤氣、空氣預熱技術在軋鋼工序中的應用。高效蓄熱式燃燒技術，可以降低加熱爐能耗35%。
2.4 煉鋼
回收并利用轉爐煤氣。轉爐煤氣來自煉鋼過程中轉爐內處的高溫碳氧反應形成的CO氣體。要做到煉鋼高效節能，就必須回收并利用轉爐煤氣，并且還要保證轉爐煤氣回收利用的質量。轉爐煤氣的回收利用的技術實現體現在采用電除塵凈化轉爐運轉時的熱煙氣，并回收煤氣，收集的除塵灰，進行熱壓塊后又回到轉爐中，作為轉爐的冷卻劑。轉爐煤氣干法煙氣除塵處理、煤氣回收及可以部分或全部補償轉爐煉鋼過程中的能耗。
3 冶金節能技術的應用管理趨勢
3.1 大型化焦爐和非回收型煉焦技術
在上文已經提到焦化方面的節能技術，在未來冶金節能技術的發展中，特別是大中型鋼鐵企業。大型化焦爐的節能應用是發展的必然趨勢，可通過干熄焦技術回收熱能用于發電，裝煤系統采用了負壓抑塵無煙裝煤等技術，實現焦化系統的節能減排等等，除此之外，回收型煉焦技術也是大力加強和發展的方面，回收并非是化工副產品而是燃燒時排放的熱能等，對于節能環保方面具有重要意義，且生產質量并未降低反而有更高的質量和經濟效益。
3.2 氫冶金技術
隨著煤炭資源緊張，資源日益短缺等問題的出現，在完善傳統的冶金工藝同時也要加強新工藝的研究與推廣，其中氫冶金技術在替代傳統的碳還原劑煉鐵工藝方面具有一定的發展優勢，在氫冶金技術應用的實踐中，首先需要解決的問題就是如何得到豐富且廉價的氫氣，在傳統的鋼鐵冶金過程中會產生出大量的焦爐煤氣，可以為氫冶金技術提高豐富的氫氣資源，而通過氫冶金反應的化學式中也可以看出，氫作為還原劑所產出的是水，對于節能環保方面是最佳選擇。
3.3 對于冶金渣的利用技術
所謂的冶金渣是鋼鐵生產過程中所產生的最大量的副產物，冶金渣溫的顯然溫度一般都會達到1400e以上，溫度高，二次利用的價值非常大，但在冶金過程中，常常缺乏對這一部分能源的利用，造成能源浪費。一般來說，冶金渣可以用于水泥廠或建材廠作原料使用，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
綜合以上我們可以發現，冶金節能技術在企業自身的發展和國家建設中都有重要的作用，國家對于冶金生產也非常重視，推出了一系列具有共性和關鍵作用的節能環保先進技術，支撐清潔生產，企業出于經濟效益與社會效益的考慮，也加大了對于冶金節能技術的應用與管理，各項冶金節能技術減少了資源消耗，提高了生產效率，減少了環境污染，促進了企業與國家的發展，而冶金節能技術的發展關鍵在于對節能技術的重視和節能技術的創新，相信隨著冶金節能技術的發展，冶金節能技術的應用與管理將會邁向一個新的高度。
參考文獻
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關鍵詞：粉末冶金技術；新能源材料；應用
前言
為了尋求長遠的發展，需要重視能源問題。在全球經濟以及熱口增長的環境下，傳統能源彰顯匱乏性，無法滿足社會發展的實際需求。同時，也無法進行再生。因此，面對嚴重的資源危機，要對新能源的開發與利用作為項目對待。粉末冶金對傳統冶金技術進行了發揚過大，積極融合現代科技，推動信息化建設，實現現代工業的良性運轉，也為新能源的開發提供更多的技術保障。
1 對粉末冶金技術特征的分析
粉末冶金技術具有長遠的歷史，其主要立足傳統冶金技術，達到了對諸多學科知識的融會貫通，形成優勢突出的新型冶金技術。粉末冶金主要對象是粉末狀的礦石。在傳統的冶金方法中，礦石的形式為整塊，先進行提煉，而后進行冶煉。應用傳統技術，塊狀礦石提煉技術受制于技術和礦石的大小，只能達到80%左右的利用率，產生大量材料的廢置。但是，在粉末冶金技術的應用下，資源利用率得以大幅提升，有效降低資源浪費。另外，塊狀形式的礦石材料長期處于露天堆放，對環境產生不良影響，甚至破壞。由此可見，冶金技術的改善勢在必行，要重視冶金技術水平的提升，使得材料各盡所用，發揮不同冶金材料的作用，切實提升使用效率，形成高性能的新材料，達到成本的降低。利用現代粉末冶金技術，能夠對廢礦石、舊金屬材料進行再利用，有效節約資源，極大推動經濟效益的獲取，對可持續發展意義重大。因此，粉末冶金技術在原材料選擇方面相對較為寬松，能夠充分利用廢舊金屬、礦石等，形成不規則的粉末，滿足原材料節約和回收的目標。另外，鑒于粉末冶金可塑性以及相關材料的添加，促進性能的增強和平衡。
2 對新能源技術的闡述
在科技的推動下，新能源技術逐漸被科學界重視。在傳統能源開發與應用中，出現嚴重的資源匱乏現象，加之對環境的不良影響，使得新能源問題的出現備受關注。新能源材料需要在開發、存儲以及轉化方面具有突出優勢。由此可見，新能源材料是發展新能源的關鍵因素。為了更好地實現轉化和存儲，其在配件、生產要素等方面都極具特色，與傳統能源行業的材料截然不同。粉末冶金技術在整個新能源開發應用中占據舉足輕重的地位。
3 系統介紹粉末冶金技術的類型
3.1 傳統粉末冶金材料
首先，是鐵基粉末冶金。這種材料是最傳統，也是最為關鍵的冶金材料，在制造業中應用較為廣泛。隨著現代科技的不斷發展，其應用范圍不斷拓展。其次，銅基粉末冶金材料。這種材料類型較多，耐腐蝕性突出，在電器領域應用較多。再次，硬質合金材料。這種材料具有較高的熔點，硬度和強度都十分高，其應用的領域主要是高端技術領域，如核武器等。最后，粉末冶金電工材料和摩擦分類，主要應用在電子領域。隨著通訊技術的不斷發展，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領域也得到推廣。摩擦材料耐摩擦性較強，促使物體運動減速，抑或是停止，在摩擦制動領域應用較多。
3.2 對現代先進粉末冶金材料的介紹
首先，信息范疇內的粉末冶金材料。立足信息領域，主要是指粉末冶金軟磁材料。具體講，是指金屬類和鐵氧體材料。隨著對磁性記錄材料的研究，在很大程度上推動了粉末冶金軟材料的需求。其次，能源領域內的粉末冶金材料。能源材料的研發推動能源發展，其中，主要涉及儲能和新能源材料。全球經濟的發展使得能源需求量增大，傳統能源彰顯不足，因此，新能源開發勢在必行，尤其是燃料電池和太陽能的開發。再次，生物領域的粉末冶金技術。生物材料技術的發展對整個社會具有不可替代的作用。要將生物技術列入國家發展計劃。在生物材料中，主要包含醫用和冶金材料兩大類，在維護身心健康的同時，加快金屬行業的進步。第四，軍事領域的粉末冶金材料。在航天領域，材料的強度和硬度是重要指標，穩定性要突出，具有極強的耐高溫性。在核軍事范疇，粉末冶金技術也具有發展前景，更好地推動整個社會工業技術的進步。另外，新型核反應堆的建設需要具有較高的防輻射標準，而粉末冶金技術的支持下，切實增強核反應堆的安全性與可靠性，有效降低核輻射強度。
4 對粉末冶金技術在新能源材料中的應用的介紹
4.1 粉末冶金技術在風能材料中的應用
風能對我國而言，十分豐富，不存在污染，是新能源的主要類型。在風能發電材料中，粉末冶金技術主要實現對兩種材料的制作，即即風電C組的制動片以及永磁釹鐵硼材料。這兩種材料的制作與整個風力發電關系密切，事關發電過程的安全性與可靠性，影響發電效率的高低。風能發電機制動片在摩擦系數和磨損率方面，要求較高，同時，力學性能必須突出。目前，主要應用的是銅基粉末冶金技術，完成對壓制制動片的制作。制動片需要在導熱方面十分突出，同時，制動盤具有較小的摩擦。在應對惡劣溫度環境的時候，也能夠進行有效的使用。對于永磁釹鐵硼，系統永磁材料代替了傳統的永磁材料，燒結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 粉末冶金技術在太陽能中的應用
太陽能突出的特點是清潔性，是新型能源的一種，被商界所看好，開發價值巨大。當前，在太陽能領域，主要的發展方向為光電太陽能與熱電太陽能，形成發展趨勢。立足光電太陽能領域。其主導作用的部件為光電池，也就是半導體二極管，依靠光伏效應，促使太陽能有效轉化為電能。目前，太陽能光電轉化效率較低，對航天事業的發展產生阻礙。在粉末冶金技術的使用下，能夠有效進行薄膜太陽能電池的制作，光電轉化率得以顯著提升。同時，粉末冶金技術也研發了多晶硅薄膜，代替了傳統的晶體硅，光電轉化率大幅提升。另外，粉末冶金技術與太陽能熱電技術也實現了融合。當太陽進行地表照射之后，為了達到對光熱技術的有效收集，需要發揮吸收板的功能。而吸收板的制作與粉末冶金技術息息相關，主要應用了其成型技術，發揮粉體在色素和粘結劑方的作用，而后混合，形成涂料，涂于基板之上。這也充分體現了粉末冶金技術在成型技術方面優勢更加突出。
5 結束語
綜上，通過對粉末冶金技術優勢的分析，可以發現，其在新能源材料的開發和應用中極具發展潛力。粉末冶金在創造性方面十分突出，塑造性較強，使得其在新能源材料的發展和應用中占據核心地位。粉末冶金技術的工藝原理使得其在新能源開發中更具經濟性與高效性。因此，要大力推進粉末冶金技術在新能源開發應用中的拓展，為新能源的可持續發展提供保障。
參考文獻
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[關鍵詞]濕法冶金；發展；應用
中圖分類號：TM713.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）11-0376-01
1 前言
濕法冶金技術已經在有色金屬中有著。在近十幾年的時間內，日益進步的科技手段以及所有的工業機構針對有色金屬產品的種類、品質與數目的要求逐漸增強，環境維護與資源的充分運用需求高漲；然而礦產資源的數量卻日益減低，礦石有價組分貧化與繁瑣化，在此背景下濕法冶金因其具備較強的優勢而有著大量的發展。
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又或是酸性介質的水溶液里面實施化學處理又或是機溶劑萃取、雜質分離、獲取金屬以及有關化合物的環節。濕法冶金是一種較為獨立的技術手段在二戰之后獲得大量的發展，在獲取鈾等部分礦物質之時無法運用傳統形式的火法冶金，僅僅可以運用化學溶劑將其完全分離出，此提取金屬的方式便是濕法冶金。
3 濕法冶金技術發展與運用
3.1 生物技術在濕法冶金中的運用
生物冶金是將微生物和濕法冶金技術相互融合的冶金工藝。在1983年的時候，生物冶金便在細菌浸出國際會議中被人們所提及。按照生物冶金在金屬回收環節所具備的功能，能夠將此技術劃分成以下3種：生物吸附、生物浸出以及生物累積。在1947年的時候，人們第一次發掘了氧化亞鐵硫桿菌可以將鐵離子氧化。然而直至1958年的時候，美國國內的肯尼柯銅礦才在此層面獲得了較大的突破，從而將生物技術引入至冶金領域之中。截止當前，生物冶金已經被大量運用至各類金屬礦的冶煉環節，同時獲得了人們的高度重視。其一，因為運用此技術有助于對低品位的礦產實施開采與回收。其二，運用此技術針對金屬礦實施提煉，對于環境所造成的影響相對較小，同時具備投資費用較低以及能源消耗低等優勢。當前，微生物濕法冶金工藝同樣在我們國家較多區域的冶金公司中獲得運用。因此，生物冶金工藝的運用，已在國內外獲得了較大的發展。
3.2 微波輔助技術在濕法冶金中的運用
在運用微波針對硫化鉛鋅礦與釩鈦磁鐵礦進行處理的時候，礦石所具備的可磨性在微波輻射作用下有所增強，其表明微波輻射轉變了礦石所具備的可磨性，使得礦石便于粉碎。輻射的時間越久，溫度便會更高，增強的幅度也就越大。然而針對硫化礦而言，溫度偏高便會揮發出二氧化硫，轉變礦物所具備的特性。微波在針對礦石進行處理的環節之中，不但能夠增強磨礦產品里面細級別的生產效率，同時并不會導致破碎問題。換而言之，礦石的可選性與解離度均有所增強，為后期的濕法浸出奠定了較好的基礎，同時節省了非常多的磨礦費用。
當前，國內與國外所具有的難處理金礦石的預處理方式大致有熱壓氧化、氧化焙燒、化學氧化以及生物氧化等等。微波氧化法依然處在試驗時期。四川省某金礦石運用微波輔助技術進行處理，涵蓋斜方砷鐵礦、黃鐵礦、毒砂、非晶質碳以及石墨等其它對金的浸出造成影響的礦物質。金有著微細的嵌布粒度，包裹金占據的比例為23%。針對礦石直接實施氰化浸出，金的浸出率接近于零。針對此礦樣實施多個環境下的微波預處理試驗，成效相對較好，氰化浸出率有所增強。直接微波預處理的方式由SO2與A s2O3毒氣行程，將精礦和固化劑Ca（OH）2混勻之后實施微波預處理，不但可以節省能源，同時還能夠固化硫、砷并且增強金的浸出率。
3.3 電位-PH圖在濕法冶金中的運用
氧化還原電位與溶液pH值等是濕法冶金技術中兩個最為重要的要素。在正常狀況下，在具體的濕法冶金環節，化學反應的方向與限制均能夠由pH、電位、反應物以及產物的活度所構成的熱力學方程式來預測。然而如此的方程式便能夠運用電位-pH圖簡單的展示出，因此電位-pH圖對于濕法冶金具有極為重要的指導性作用。
3.4 真空技術在濕法冶金中的運用
（1）真空干燥與真空冷凍干燥
干燥是運用加熱蒸發的形式消除水分，傳統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的逐漸發展，在真空背景下調控溫度針對樣品實施干燥備受人們的關注。與傳統形式的干燥法對比而言，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間；針對各類組成繁瑣的機械元件通過清潔之后運用真空干燥的方式，不會留下任何的多余物質；免除了氧化物高溫爆炸，運用更加的安全。所以，真空干燥能夠處理各類濕法環節所得到的濾餅，還能夠運用于干燥各類在傳統干燥之時極易發生氧化的化工產品。
（2）真空過濾濕
濕法冶金所具備的特征便是有著較多的液固分離步驟，然而過濾工作品質的好壞對于冶金制造環節與產品品質有著非常大的影響，特別是對于持續性加工的平穩性產生較大的影響。其對干燥對比而言，過濾是經濟性能比較好的脫水形式，能夠減少運輸成本、降低所產生的環境污染等，具備非常強的經濟發展潛力。真空過濾所代表的是在壓強差距的作用之下，全面運用物料所具有的重力與真空吸力，使得物料經過過濾介質的時候，顆粒被截停在介質外表產生濾餅，然而液體便會經過過濾介質外流，進而實現固液相互分離的目標。
（3）真空蒸發結晶
蒸發結晶主要是經過加溫蒸發濃縮的形式使得溶液里面被結晶的物質趨于飽和而結晶析出的方式。真空蒸發結晶便會經過逐漸的抽出所蒸發出的蒸汽使得蒸發環節能夠持續不斷的實施同時使得溶液快速飽和。
4 結語
冶金領域歸屬原料工業，然而法冶金的主體大都是資源的充分運用，尤其是針對品位較低、繁瑣難選礦的分離獲取具備較強的優越性。融合我們國家礦產資源的特征，特別是在有色金屬以及稀有金屬層面所具備的優點，全面拓展濕法冶金技術的額研發和運用，將資源優勢轉變為行業優勢，不但能夠達到我們國家經濟發展的需求，同時對于推動出口創匯的發展有著非常重要的作用。所以，增強我們國家濕法冶金全新技術、全新工藝的運用以及進行基礎性的研究具備極為重要的意義。
參考文獻
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1粉末冶金技術應用于鋼鐵循環經濟的意義
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，通過化學方法、物理方式進行加工，制造金屬材料、復合材料以及其他各種類型制品的一種生產、加工技術。在鋼鐵工業的生產活動中，會產生許多金屬粉末和混合粉末，對其進行二次加工可以有效提升鐵資源的利用率[1]。
1.2提升經濟效益
鋼鐵循環經濟的重要追求之一即是對經濟效益的提升，而粉末冶金技術則是鋼鐵循環經濟的重要組成部分，其可以通過對金屬粉末的二次利用達到提升企業經濟效益的目的[2]。
2粉末冶金技術在鋼鐵循環經濟中的應用
2.1含鐵粉末產生的環節
一般來說，鋼鐵企業的含鐵粉末主要是來自于兩個生產環節，即煉鐵原料系統和出鐵口系統，以武漢鋼鐵集團為例，其部分產生含鐵二次資源的統計如表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，其具有操作簡單、技術成熟、經驗豐富的優勢，其基本原理是將還原劑、脫硫劑加入含鐵粉末中，再進行粉碎篩選，直到所獲鐵粉達到合格要求，具體流程是，在各生產車間放置收集設備，對含鐵粉末進行收集，之后對其進行簡單加熱，使粉末中的水分蒸發，放入反應容器中，加入固體碳還原劑，初步將鐵粉和其他雜質脫離，再加入脫硫劑，去除鐵粉中的硫化物，之后通過磁化設備進行精選，得到質量較高的鐵粉后，通過專業設備進行檢測，如果其質量達標，則屬于合格產品，可以用于正常使用，如果質量不達標，則需進行二次制取，重新篩選，直到合格為止，利用固體碳回收的鐵粉，其品質較高，利用粉末冶金技術，可以將其加工成復合材料和金屬材料，用于相關領域[3]。
2.2.2固體碳回收法對含鐵粉末的要求
一般來說，含鐵粉末是在加工過程或者出鐵時產生，由于加工技術、鋼鐵用途的差異，含鐵粉末往往也不盡相同，比如含硫量、其他雜質含量的不同等。主要標準為粉末的鐵含量，鐵含量在70％以上的混合粉末回收價值較大，由于我國目前對含鐵粉末二次加工的技術并不是特別先進，如果混合粉末中鐵含量較低，那么加工所需花費和消耗將大于回收的鐵粉的價值，二次利用就沒有意義了，通常來說，如果混合粉末中鐵粉含量低于20％，就不適合通過固體碳方式進行回收，同時，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，通過對較大型的裝置進行磁化，使其將鐵粉從混合粉末中分離出來。磁化裝置回收法的基本流程是，在車間、出鐵口周圍安置混合粉末回收裝置，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磁化裝置回收法進行回收[4]。
2.3鐵粉的壓制
通過固體碳、磁化裝置等方式完成鐵粉收集工作后，需要對鐵粉進行壓制處理，將其加工成具有一定規格和形狀的鐵坯，壓制處理的方式通常為加壓式，即通過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
燒結是壓制過后的進行粉末冶金的關鍵技術。壓制成型后的鐵坯，往往依然含有較多的雜質、碳化物、硫化物等，通過燒結，可以使鐵坯在高溫中發生變化，最終將雜質去除。通常來說，燒結分為元燒結和多元燒結，一些特殊的領域也會采用熔浸、熱壓等燒結方法。燒結環節需要重點注意的是溫度，其基本流程是，將鐵坯輸入燒結設備中，如果采取的是固相燒結，需保持燒結溫度低于鐵坯的熔點，鐵坯只發生純金屬的組織變化，同時鐵粉顆粒間黏結、致密化，金屬組織間的不會出現溶解，也不出現合金等新型金屬。燒結過后的鐵坯，基本上可以滿足各行業所需，其雜質等經過鐵粉制取、燒結已經基本被清除，此時可以根據所要加工的工件對鐵坯進行熱處理、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回收鐵粉的應用
調查顯示，利用回收的鐵粉進行機械加工，材料利用率往往在90％以上，而直接使用金屬材料進行加工，利用率只有50％左右，一個值得注意的現象是，大部分的回收鐵粉都被應用于汽車制造行業，日本80％的回收鐵粉應用于汽車零部件制造，其行業利潤也遠大于我國，如何將回收鐵粉應用于汽車制造領域或者其他領域，是目前我國相關行業需要考慮的問題。
3總結
對資源進行二次利用，是社會進步的體現，也是時展的要求，在鋼鐵循環經濟中應用粉末冶金技術，充分了解鐵粉回收、鐵坯壓制、鐵坯燒結等關鍵環節并對其進行有效把控，有利于粉末冶金技術的發展、進步，也有利于其在鋼鐵循環經濟中的進一步應用。
作者:胡沙 潘友發 單位:商丘陽光鋁材有限公司
參考文獻
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1 冶金行業的自動化發展戰略
為了滿足目前的用戶對與鋼鐵的特殊需求，就需要通過不斷的改變和優化目前的冶金以及鋼鐵生產和管理的力度來提高其生產的效率和優化生產規模。在利用新科技的條件下提高產品的轉型和換代。人才是企業的核心命脈，是企業騰飛的基礎，沒有人才的支撐，要實現其冶金行業的發展是不可能的。因此要通過大量的引進各種管理和技術方面的人才來不斷的擴大和提高冶金行業的科技人才隊伍，不斷的發展冶金行業的知識經濟。科學技術作為第一生產力，在生產的過程中具有著舉足輕重的作用，通過對技術進行改造和引用，不僅可以大大的減少各種不必要的開支，還可以降低人力資源的消耗，減少生產過程中的失誤和損耗，為生產和管理效率的提高提供基礎和保障。通過不斷的建設加強冶金行業的信息化以及計算機管理和控制，不僅可以實現良好的對生產過程的監視，還能夠對其進行一定的控制。通過對信息化進行提高，可以有效的提高產品的質量以及管理和決策的水平。此外，其主要的戰略重點還包括面向市場和服務市場；并且通過加強各方面的合作來共同的出盡冶金行業的長足發展。
2冶金行業的電氣自動化主要技術
PLC技術主要的功能模塊包括八個部分，主要為主程序快、數據傳輸程序、系統的復位程序、控制程序、狀態檢測程序、手動控制程序、自動啟動的程序以及控制函數方面的程序等。通過系統中這些技術和功能模塊的聯合使用，不僅可以有效的提高生產過程中的有效性以及對生產過程的控制和檢測，還可以保證正常的生產。目前該技術比較典型的應用主要有：三菱集團的PLC技術在其鋼卷包裝線生產中的應用、在冶金行業的相關靜電除塵器及其改造中的應用、在冶金行業中的豎井自動化的控制技術以及在小區中的水處理中的應用等。在冶金行業中其已經成為了一種基礎性的應用技術。Intouch技術主要的作用就是在生產的過程中實現實現對生產數據的快速、高效以及簡便的數據收集，并且有效的將其轉化為能夠反應其轉爐方面的內部生產過程以及圖形化的管理流程的相關集成信息。Intouch的技術可以為轉爐冶煉的過程的自動化，并且其主要的任務是實現在生產的過程中對生產計劃的顯示，以及冶金時候的鋼種控制需求及其化學成分、制造標準和生產工藝流程，并且將這些數據及時有效的進行采集并傳輸至相關數據庫，數據庫的客戶端就可以及時的對這些報表和數據進行打印，以明確其目前的狀態等。雖然Intouch技術的確是一種最新的并且具有非常優秀的動態組件的程序和技術，其制作和設計也相當的簡單、功能十分強大、系統的功能以及穩定性都很好等。但是其也存在一些缺陷，比如：不支持ADO、系統對于語法錯誤的報錯檢驗不夠嚴格但是卻對語法要求太高等，這些缺陷都需要在以后的冶金過程中不斷的改善和優化。
3電氣自動化技術在冶金中的發展趨勢
對于自主的集成的數字化的控制系統，要不斷的在為我所用的原則的指導下，通過對整套的控制系統進行實時的監控來提高去控制的有效性和高效性，實現對冶金過程中的快速判斷、快速診斷以及快速和及時的處理。并且在提高企業的競爭力的目標指引下，提高數據挖掘技術的應用水平。自動化技術隨著科學技術的引進可以不斷的進行優化，通過減少生產故障、提高自動化系統的信息化水平、來提高其標準化的服務。以后的電器自動化技術需要朝著不斷的微型化、智能化、信息化、網絡化方向發展。
4結語
由于冶金行業生產的特點：環境惡劣、制作工藝流程繁多并且要求精確、對其生產的產品質量要求很高等，因此對先進技術的引用顯得尤其重要。俗話說得好，沒有電氣自動化是練不成鋼的。電氣自動化技術在冶金的過程中具有非常重要的地位和作用，需要所有的冶金行業的技術人才，在技術科學的進步帶動下，為之做出更多的貢獻。相信冶金自動化技術會有更加輝煌的成績和明天。
作者：張文強 單位：天津市王牌電氣有限公司
關鍵詞：粉末冶金 配料系統 自動化
中圖分類號：TF37 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（c）-0077-01
長期以來我國粉末冶金企業在配料方面存在工藝水平落后、生產效率低、自動化程度不高等問題。隨著我國經濟社會的發展，用工成本和原材料價格也在不斷上漲，依靠傳統的人工稱量配料或一般的配料設備已不能適應當前的發展。本文提出的快速高精度全自動配料系統，就是有針對性的為粉末冶金配料開發設計的。
1 粉末冶金行業在配料方面存在的問題
1.1 傳統配料方式危害工人健康
傳統配料方式為工人領到配料單后，按配比將各種原料分別在電子臺秤上稱量后投入混料機。所用原料多為200目以上的鐵粉、銅粉、鉛粉、石墨、樹脂、硬脂酸鋅等。由于顆粒微小極易產生揚塵，加上工人佩戴的口罩或防毒面罩過濾效果有限，工人長期在此環境下工作對皮膚和肺部危害極大。
1.2 配料的用工成本不斷增加
據統計近幾年粉末冶金行業薪酬以年均10%的速度增長，然而年輕一代的新增就業人群寧愿選擇工資低些環境好些的崗位，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，企業不得不開出更高的薪酬留人，即便這樣配料工的用工缺口仍在擴大。
1.3 人工配料方式效率低下
由于傳統配料過程都是由人工完成，會產生工作繁重、出錯率高、無數據紀錄、無法保證生產工藝，且無法實現技術檔案的信息化管理，不能完成數據的調用與核對。粗放的配料模式已不能滿足行業的發展要求。
1.4 一般的配料設備應用性差
針對以上問題，部分粉末冶金企業采購了一些自動化配料設備。如若干原料倉下接螺旋輸送機，根據配比將原料輸送至一個或幾個計量倉，計量完畢后下料至混料機。這種簡單的配料設備雖然部分替代了人工，但是這種系統配料精度低，整體穩定性差，不能記錄數據，自動化程度低。
2 快速高精度自動化配料系統
這是一種集合了微電腦技術、變頻技術、破拱技術、精細喂料技術、實時檢測技術和集塵除塵技術的配料系統；集解包、輸送、計量、配料、記錄、監測、收塵等功能于一體。
2.1 電氣控制部分
（1）上位計算機，安裝了由組態軟件編好的程序放置于控制室內，主要用于對配方的選擇和設定、對配料過程的監測、對報警信號的處理、對配料數據的調取。
（2）可編程控制器，安裝于電控柜內，用于配料系統的流程控制。
（3）稱量儀表，作為工業控制終端以及專門的配料控制器安裝在控制柜內，是用來控制一種或多種物料的配制的微電腦系統。
（4）變頻器與電位器，安裝于電控柜或現場控制箱內，分別用于控制螺旋輸送機和電磁振動給料機的無極調速給料。
（5）觸摸屏，可作為備選輔助設備安裝在控制柜或現場操作箱內，用于現場控制和實時監測。
2.2 上料破拱部分
（1）粉末冶金所用原料上料時易形成揚塵，因此解包器要與集塵機配合使用。主要模塊：①自動檢測裝置，即在開關門上安裝行程開關，開門集塵機工作反之則停止；②濾芯反吹裝置，儲氣包內的正壓氣體通過膜片閥，定期對濾芯上附著的原料粉塵進行反吹回收；③解包器下料口下方帶有不銹鋼過濾網，網孔大小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電磁振動器，適用于流動性相對好的原料；②氣吹破拱裝置，適用于密度小流動性差的原料。根據起拱特點決定氣吹頭的個數、排列方式和氣吹頻率；③攪拌破拱裝置，適用于密度大流動性差的原料。根據起拱特點選擇攪拌點的位置和攪拌葉片的形狀；④振動料斗，適用于流動性極差的原料。
2.3 喂料計量部分
（1）精密喂料是配料成功的關鍵，適用于粉末冶金配料的喂料機主要有螺旋輸送機和電磁振動給料機。主要應用方式有：①單獨螺旋輸送機或電磁振動給料機，適用于精度要求不高的原料；②大螺旋輸送機配微量螺旋輸送機，適用于量大、精度要求高和密度大的原料；③大螺旋輸送機配微量電磁振動給料機，適用于量大、精度要求高和密度小的原料。
（2）計量部分一般采用圓形或方形計量倉，倉上配有稱重傳感器、排料閥和振動器。注意設計：①在規定量程內，盡量選用小量程的傳感器，以提高系統的計量精度；②盡量減少喂料機出料口與計量倉之間的落差，以減小原料的提前量而提高計量精度；③在喂料機與計量倉之間配擋料閥，以擋住計量完畢而意外落下的原料，從而提高計量的可靠性。
2.4 監測校核部分
（1）監測部分：①阻旋料位計對原料倉的料位監測。低料位報警則需上料，高料位報警則停止上料；②控制儀表對計量倉的物料檢測。啟動喂料機后如發生起拱，計量倉持續無物料落入時，控制儀表反饋信號給破拱裝置以啟動破拱。
（2）校核部分：①儀表對計量倉排料后殘余物料量進行核對，如超出允許誤差范圍則啟動聲光報警，人工干預后停止報警并繼續進行配料流程；②儀表對排至混料機的總物料量與之前所有單個計量倉稱量量之和進行對比，如超出允許誤差范圍則啟動聲光報警，人工干預后停止報警并啟動混料流程。
2.5 集塵除塵部分
（1）集塵部分是用單個帶反吹濾芯裝置的集塵機，對同一種原料的解包器處、喂料器喂料處和計量倉下料處除塵與回收裝置。必須是一種原料配一臺集塵機，其出風口接工廠的總除塵系統的負壓管道。
（2）除塵部分是相對集塵部分而言的，就是對集塵部分沒有涉及到的揚塵處進行收塵的裝置。因為其收集的為混合物料或灰塵沒有利用價值，所每個收塵單元可直接接工廠的總除塵系統的負壓管道。
3 結論
本配料系統通過以上功能模塊的協調工作，能很好得完成粉末冶金原料的配料任務。自投入使用以來運行高效穩定可靠，人機界面友好，系統軟件易于升級，現場環境干凈整潔。為工人創造了高效、舒適的工作環境，為企業提高了效益、降低了成本，為我國粉末冶金行業的轉型升級提供了有力支持。
參考文獻
[1] 宋建成.PLC控制和應用[M].科學出版社，2002.
關鍵詞：冶金污泥; 螺旋離心脫水機; 污泥膏; 燒結
中圖分類號：F407.3 文獻標識碼：A 文章編號：
引言：
冶金生產過程中產生的污泥主要有煉鐵高爐瓦斯泥、煉鋼轉爐除塵污泥以及各軋鋼工序產生的化學污泥等。由于各生產工序生產工藝不同, 故產生的污泥性質差別較大。目前, 國內冶金企業污泥綜合利用一般是根據不同污泥的性質進行分類回收,煉鋼瓦斯泥多采用浮選精選的方法進行提煉, 提煉后含鐵量高的污泥送燒結或球團配料, 剩下含鐵量低的污泥送往廠外制磚, 如武鋼、馬鋼等即采用該方法; 煉鋼轉爐污泥多采用濃縮后直接送至燒結一混圓筒進行配料或脫水后送料場配料, 如濟鋼、柳鋼等即采用該方法; 軋鋼化學污泥采用脫水外運處理, 如唐鋼即采用該方法。總體來說, 冶金污泥回收利用非常普及, 但或多或少存在因污泥外運而帶來的二次污染, 且污泥利用率不高。
基本設計參數
1. 處理后污泥膏含水量的確定
在燒結生產過程中, 一般要求燒結混合料含水量在( 6. 5正負 0. 3)%, 故需噴水調整濕度, 通常采用噴濕污泥的方式, 既可以補充水分, 又可以利用污泥, 但由于未經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鍵在于怎樣降低污泥含水率。根據生產的實際情況,燒結生產混合料中的混勻礦、煤粉等物料自身的含水率通常比生產要求的( 6. 5 正負0. 3)% 還要高, 真正能消化污泥的是返礦, 燒結分廠燒結返礦用量為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330 d計); 每小時利用干污泥量為6. 5 ;t 與返礦混合后混合料含水率按6. 5%計, 則需水量為9 ;t 脫水后污泥膏含水率為58%。
根據以上計算, 考慮到返礦含水率不可能為零,同時考慮安全設計系數, 脫水后污泥含水率計算值暫取35%, 運行時根據實際情況進行控制。
2. 設計規模
污泥量為296 m3 /h。由于廠區生產污泥排放的間歇性, 工程設計最大處理規模為400 m3 /h。
工藝方案的確定
1. 污泥收集與輸送
針對冶金生產污泥的不同性質及各生產工序污泥間歇排放的特點, 結合廠區總圖布局的實際情況, 將距燒結分廠較近的煉鐵高爐瓦斯泥直接泵送至污泥處理站; 煉鋼轉爐污泥由于流動性差, 輸送比較困難, 采用氣力輸送方式; 其他分廠的生產污泥采用分段加壓、逐級輸送的方式運至污泥處理站。具體流程見圖1。
圖1 污泥輸送流程
污泥輸送管道架空敷設, 所有彎頭均采用45b彎頭, 且設空氣清掃管; 煉鋼轉爐及連鑄污泥采用循環回流、連續輸送的方式, 以避免間歇運行造成管道堵塞。
2. 污泥處理工藝流程
污泥處理工藝流程見圖2。
圖2 污泥處理工藝流程
生產污泥收集至污泥處理站后先經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, 同時投加絮凝劑進行充分攪拌, 混合液經螺桿泵加壓至螺旋離心脫水機脫水, 濃縮池上清液及濾液回用于生產, 脫水后的污泥膏利用螺旋輸送機和切割機直接送至燒結配料皮帶輸送機, 與混合料混合利用。
3． 設計要點
3.1 污泥輸送管路必須考慮沖洗系統和檢修口, 以防止管路堵塞。
3.2 脫水機的選擇是關鍵, 經過充分論證、比較和考察后決定采用螺旋離心脫水機作為污泥濃縮脫水設備, 螺旋離心脫水機具有以下特點: 進泥和出泥均為連續運行, 有利于污泥膏直接與燒結配料皮帶輸送機上的混合料混合; 脫水后污泥的含水率可以通過調整離心脫水機的轉速自行調節, 便于污泥膏的制備; 便于自動化運行和清潔生產。
3.3 由于螺旋離心脫水機對進料介質要求較高, 故污泥進入脫水機后需進行充分攪拌, 盡量保證污泥進料基本穩定, 使脫水機穩定運行。
3.4 污泥膏投加前加切割機攪細, 均勻投加以便于燒結混料。
4. 主要建(構)筑物及設備
4.1 污泥濃縮池
污泥濃縮池采用地上高架式, 鋼混結構, 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
非標鋼結構設備, 配用攪拌機功率為7. 5 kW。
4.3 臥式螺旋離心脫水機
4臺。配用電機功率為45 kW, 轉速為3 000 r/m in, 處理量為35m3 /h, PLC 控制。
4.4 螺旋輸送機
2臺。螺旋輸送機圓筒直徑為450 mm, 長度根據現場實際需要確定, 配用電機功率為0. 55 kW。
4.5 污泥切割機
2臺。非標設備, 配用電機功率為0. 55 kW。
存在的問題及分析
軋鋼污泥采用間歇方式輸送, 污泥濃縮池進水負荷不穩定造成了濃縮池出水水質不穩定, 有跑泥現象發生, 針對這種情況,將軋鋼污泥間歇輸送方式改為循環回流連續輸送方式。
2. 經離心脫水機脫水后的污泥膏直接送至燒結配料皮帶輸送機與燒結礦混合, 易產生揚塵, 揚塵粘附在污泥切割機出口造成堵塞, 必須人工定期清除, 還有待進一步改進。
3. 污泥處理系統與皮帶輸送機原采用聯鎖控制方式, 由于污泥處理系統開停機延時時間較長, 皮帶輸送機停機后脫水機仍有部分污泥排至皮帶, 造成皮帶上污泥膏堆積, 為解決該問題, 改自控為人工調度, 這給生產管理帶來不便。
結束語：
冶金生產混合污泥經螺旋離心脫水機脫水制成污泥膏直接用于燒結混合配料的處理工藝是成功的, 該技術不僅改變了過去分質處理利用帶來的生產管理復雜性, 避免了常規板框或帶機脫水及污泥汽車運輸造成的二次污染, 同時也給企業自身帶來了巨大的經濟效益, 是冶金污泥綜合利用技術的一次革新。
參考文獻：
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本文在強夯技術的特點和應用范圍的基礎上，介紹了其在大型鋼廠的冶金渣堆場地基處理中的應用，并取得了較好的經濟效益。
關鍵詞：強夯技術；冶金渣場；地基處理
強夯技術由于其具有設備簡單、施工速度快、運用范圍廣、節約主材、效果顯著等特點，在各類地基處理措施中，被認為是一種既經濟又快捷的技術措施之一，因此在處理地基領域非常廣泛，取得了較大的經濟效益。
1 前言
冶金工業的排渣量十分巨大，約占鋼鐵產量的20%（平爐）～60%（高爐）。冶渣成分復雜、均勻性差，且有穩定性問題，通常作為廢料堆置，或僅僅限于作臨時性建筑或輕型建筑物的地基，而不作為重型工業廠房建筑地基。
2 某鋼鐵公司渣場及建筑概況
鋼鐵公司燒結廠場地為1957—1959年填筑的廢渣場，渣層厚達20m，沖溝基底為強風化泥巖。渣層的容許承載力為100—150kPa，已無風化穩定問題。渣土成分與構造極不均勻，夾有塊石、廢鋼、磚石等物，按粒徑屬角礫。內摩擦角平均為42度，渣間或者幾十厘米的大塊及水平硬層。后者強度極高，開鑿困難，厚度0.1—0.3m，不連續，無利用價值。渣土的構造類似夾心餅干，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。在大塊或廢鋼附近則會出現空洞。采用強夯處理者為燒結廠的地基，共約8000m2，單柱最大荷載800t，要求地基承載力能達到350kPa。
夯擊分三遍進行。第一遍夯點布置成正方形。第二遍夯正方形中點。第三遍全場地依次滿夯，能量降低，夯點相切。表1是試驗場夯擊工藝參數。試夯結果顯示夯擊能全部用于夯實土層，所選取的工藝參數是恰當的。
3 強夯加密效果檢測
通常采用靜載荷試驗、原狀土檢驗、標貫試驗或旁壓儀試驗等方法，來檢驗強夯的加密效果。
3.1 現場大體積的重力密度試驗（5m以上）
（1）探坑顯示，渣層剖面十分復雜；
（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、實測重力密度為1.954～1.960t/m3。
3.2 靜荷載板試驗
（1）使用1m2（3個）和0.5m2（1個）壓板，進行夯前、夯后靜荷載試驗。
（2）圖2為靜壓試驗的P-S曲線。夯前2號點線有明顯拐點，夯后未出現拐點，按照相對沉降0.008標準確定承載力，是偏于安全的。2號試驗點的結果反映了大多數地基剖面承載力的提高幅度。夯前允許承載力一般為150kPa，夯后承載力可達到350kPa以上。
3.3 重型動力觸探
（1）在觸探過程中出現兩個問題。一是鋼渣中鉆進速度慢，合金鉆頭磨損大；二是碰到大塊或浮土使擊數偏高或偏低。經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。
（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。從強夯前后動觸擊數的比較中（圖2）看不出夯點間距（5m和6m）的差異對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。
3.4 波速測試
（1）對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有良好的對應關系，冶金渣地基缺乏這方面的對比數據。但是，從夯前、夯后波速的明顯變化，可以定性地分析出強夯的加密效果是顯著的。
（2）同時，深部波速測試也能較好地反映強夯對深部的影響，這是靜壓等常規方法所不及的。
（3）圖3所示為兩個場地夯前、夯后的部分剪切波速測試結果，平均剪切波速提高38%-53%。
3.5 共振法測試渣土地基承載力
4 強夯試驗小結
冶金渣是一種特殊人工土，本次強夯試驗效果的分析，主要是根據上述多項試驗的結果綜合評定的。見圖4。
