冶金技術范文

導語：如何才能寫好一篇冶金技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、重視開爐工作

開爐是高爐一代壽命的開始。開爐工作的好壞對高爐今后能否正常生產有著極大的影響。

因高爐生產是連續性作業，各工序之間有著不可分割的聯系，要保證開爐順利，對生產的各個相關環節必須進行仔細檢查，認真做好各項準備工作。為此,我們著重做好以下幾個方面:

1、原燃料準備

因開爐前燒結機不能生產，原料條件極差，為保證開爐正常進行，對開爐原料做了詳細的分析與準備，對焦炭、礦石、石灰石、白云石、生石灰、白云石粉等高爐用料和燒結用料，從產地、質量、資源狀況、供料能力、質量保證等各個方面進行分析研究對比，從中擇優選取，結合本地資源情況，確定使用全生礦開爐（進口生礦+本地生礦）,實踐證明這一選擇是正確的，雖然條件較難，但由于我們準備充分,安排合理，因而確保了開爐成功、爐況順行，并且在設備故障頻發的情況下，保持了高爐順行。

2、設備檢查與試運轉

進行單車、聯動、帶負荷聯動等方式，對設備進行了檢查、驗收和試運轉。

但由于時間緊，各種問題在試運轉期間未能全部暴露出來。因此在投產后相當長一段時間里，設備問題出現較多，影響了高爐生產進程。在此情況下，我們利用各種操作制度合理調劑，嚴格執行，使高爐順行，未受多大影響，經受住了各種情況的考驗。

3、高爐、熱風爐烘爐

本高爐和熱風爐為冬季所建，含水較多，為確保開爐順利，制訂了高爐、熱風爐烘爐方案，并由天津烘爐公司進行烘爐。嚴格按烘爐曲線烘爐，并組織三班人員，嚴格進行檢查、記錄。因此，烘爐基本上達到了預訂要求。

4、加強操作人員培訓

我們初次涉足冶金行業，工藝新、人員新、素質低等問題比較突出，為確保開爐和今后生產能正常進行，不斷強化職工培訓工作，通過考核上崗激發員工學習意識。同時，重要崗位聘請了一部分經驗豐富的技師進行傳、幫、帶，取得了顯著效果。經過一段時間的磨合，崗位工的操作水平和責任心都有了很大提高，現已基本適應生產需要，完成了由生到熟的轉變過程，下一步要盡快完成由熟到巧的轉變。

二、建立各種技術管理制度

建立以安全技術操作規程為核心的各種技術管理制度，是正常生產得以進行的可靠保證。“學規程、考規程、用規程”活動在各分廠、部門都廣泛深入、扎實開展。做每一件事都有規程可依，有章可循，因而少走了不少彎路，培養了員工嚴肅認真的工作作風。

三、加強員工技術培訓

為滿足高爐生產要求，必須建立一支紀律嚴明、技術過硬的職工隊伍。公司、各分廠、各部門建立了各種形式的培訓班，并制訂了各種培訓計劃，學習演練應急預案，部署長遠規劃，為公司安全生產、穩定高產創造良好的軟件環境。

四、建立以工藝為龍頭，以高爐為中心的思想

高爐生產是一個大工業連續性生產，各工序必須緊密配合，才能確保生產正常進行。為此公司強調以工藝管理為中心來強化管理，真正做到“全廠圍著高爐轉，高爐圍著爐內轉”拉緊各部門、各分廠與高爐的聯系，做到心往一處想，勁往一處使，樹立全廠一盤棋的思想。

五、以高爐規范化操作作為核心，加強高爐操作管理，高爐吞吐量大，原燃料量大，質量變化不可避免，為適應客觀情況變化。工長精心操作，嚴細管理，就顯得十分重要，為使三班統一操作。因此實行規范化操作是一個很好的措施，它使工長辦事有目標，行動有依據，檢查有標準，使高爐爐況時時處于可按制狀態，做到原料差時保高爐。原料好時，要降焦比，多出鐵。為高爐長期穩定順行，高產低耗打下了一個好的基礎，對出現的問題按公司要求做到一事一分析，徹底查明了原因，明確了責任，找到了預防措施，逐步提高了工長責任心和操作高爐的水平。

六、下半年工作計劃

1、繼續深入開展全員培訓，完成從熟到巧的過渡。

2、工長推行標準化作業，使各項日常工作有依據、有標準。

3、在可能條件下，工長實行動態管理，充分調動工長積極性。

4、抓好以安全技術操作規程為主的各項技術規程的考核和落實工作，加強基礎技術管理。

5、修訂原燃料標準，優化原燃料組合，做好增產、降耗的基礎工作。

6、積極消化、吸收、成功的先進經驗和技術措施，不斷提高各項技術指標。

7、提倡“干一行，愛一行，專一行”先是崗位練兵，有條件通過技術比武，給職工創造一個熱愛工作、積極向上、鉆研業務的外部環境，建成一個守紀律、素質高，業務強，能戰斗的職工隊伍。

篇2

一、精心組織開爐工作，為高爐一代爐齡長壽、高效奠定基礎

開爐是高爐一代壽命的開始，開爐工作順利與否對高爐壽命及各項經濟技術指標有著極其重要的影響。為此我們對開爐工作做了精心組織和安排：

1、組織專業人員對開爐準備工作做以下確認及驗收

所有設備、設施空載及載荷運行良好、可靠，并備足必要的備品備件及工具。按技術組要求備足原燃料、水、電、汽滿足生產要求；操作人員能熟練操作，做到“三懂四會”操作準確無誤；通訊、聯絡信號暢通無誤，道路暢通，確保供銷物品出入順暢；安全、消防有保障措施和應急預案；準備必要救護措施，實施確認工作簽字制，做到誰簽字誰負責，確保了準備工作的質量。

2、為保證開爐順利、有序進行，特成立各專業工作小組

以總工程師為組長的技術組，負責開爐方案及技術操作的制定和執行。以生產經理為組長的生產協調小組，負責協調開爐生產用原燃料和水、風、電、汽的供應；以設備經理為組長的設備運行保駕組，保證設備的正常運轉；以生產經理為組長的安全監督組，負責監督安全工作及應急措施；以辦公室、供銷部負責人為組長的后勤小組，負責后勤供應和應急措施的落實工作。以上各專業小組對開爐工作各負其責，各盡其職，相互配合，排除了開爐工作中出現的各類故障及難題。在開爐原料條件極差的情況對開爐原料的冶金性能做了詳細的分析，結合本地資源狀況，確定使用安全生礦（進口生產＋當地生礦）開爐，由于原料合理搭配及利用各種操作制度合理調制，確保了開爐成功、爐況順行，既是在設備故障頻發的情況下，也保持了高爐順利。真正做到“全廠圍著高爐轉，高爐圍著爐內轉”拉緊各部門、各分廠與高爐的聯系，做到心往一處想，勁往一處使，樹立全廠一盤棋的思想。 二、建立生產管理制度，促進生產有序化管理

1、建立了《生產管理程序》，使生產管理有法可依，有章可循，實行程序化管理。生產指揮、協調一切按計劃進行，做到了合理調配各種原燃物料、水、風、電、汽，使有限的資源通過有效整合，達到最大效能，使高爐創造最大效益。

2、制訂日調度月分析制度。每天一調度會，對前一天生產情況進行分析，對存在的問題拿出解決方案，并對前一天布置的工作進行考核落實。每月召開一次生產運行分析會，總結上月生產運行情況，對比計劃，找差距、總結經驗與教訓，針對上月存在的問題和本月計劃制定有效的防范措施。

3、制訂了《生產現場管理考核辦法》，為進一步搞好現場管理，充分調動和發揮各專業職能部門的作用，使各項專業管理工作落實到位。按照國務院頒發的現場管理的六條標準，即：環境整潔、設備完好、信息準確、物流有序、紀律嚴明、安全生產的要求，結合我公司的實際情況，制定了《生產現場管理考核辦法》。通過本辦法的實施，做到責任明確、獎罰嚴明。生產現場面貌大有改觀，為文明有序生產創造了條件，也為職工創造了一個良好的工作現場。

4、制訂了每周安全環境大檢查制度，由生產經理牽頭，調度室、煉鐵廠、燒結廠、動力廠負責人參加的綜合大檢查。主要對生產崗位的生產、安全、環境衛生、原始記錄等進行綜合大檢查，對查出的問題，限期整改，并實施復查制度，復查不合格的加倍處罰。通過上述安全工作措施的落實，我公司安全工作已逐步進入正常軌道，自五月份以來我公司人身事故為零，現場環境也有明顯改變。

三、認真貫徹集團公司1號文件精神，抓好安全工作

通過認真學習集團公司1號文件精神，學習了鄂煤“安全第一，生產第二”的理念，深刻領會到“安全就是效益”的含義。結合公司開展的“百日安全集中整治”活動，確實抓好安全工作。由于我公司初次涉足冶金行業，缺乏經驗，設備新、工藝新、人員新、素質低等情況，開展了“百日安全集中整治”這項活動，并下發了文件。這次活動的目標為：提高管理人員及全體員工的安全意識，提高防患能力，消除隱患，杜絕安全事故的發生。

在這次活動中，全體員工認真學習了集團公司及我公司有關安全方面的各類文件和規章制度。不僅提高了安全意識和防患能力，且排查出隱患40余項，現已排除并驗收的有40項，剩余幾項在設法處理解決中。

四、加強培訓，提高素質

1、由于我們初次涉足冶金行業，管理人員也缺乏經驗，我們利用各種會議及溝通時間，向他們灌輸冶金行業管理理念和方法，使他們逐步適應了本行業的管理工作。

2、為滿足高爐生產要求，必須建立一支紀律嚴明、技術過硬的職工隊伍。公司各分廠、各部門建立了各種形式的培訓班，并制訂了各種培訓計劃，學習演練應急預案，部署長期規劃，為公司安全生產、穩定生產，創造了良好環境。

特別是通過應急預案的演練提高了員工對應急事件的處理能力，以上兩條，使我們安全渡過了一次次雷雨交加、暴風雨的襲擊，為我們的安全生產創造了條件。

五、下一步工作打算

1、繼續深入開展全員培訓，提高員工技術素質。

2、實行走出去，請進來的辦法，指導、引導管理人員共同進步，培養一批德才兼備的管理人員。

3、完善各種規章制度，實現制度化管理。

4、加強生產協調、控制能力，做到資源有效整合，實現利益最大化。

5、加強設備管理，降低維修率，為高爐優質、高產、低耗、順行、高效創造條件。

6、鞏固“百日安全集中整治”活動成果，實現下半年安全事故為零。

篇3

隨著我國科學技術和冶金工業的不斷發展，市場對金屬材料的需求越來越大，冶金設備在冶金工業中得到了廣泛的應用，但是就目前而言，冶金工業的環境非常惡劣，惡劣的環境對冶金設備造成很大的損傷，因此冶金設備的維護和維修應該引起更高的重視。本文主要闡述了振動焊接技術在冶金設備維修中的應用，并結合有效的維修方案，提出加強冶金設備維修的有效措施，不斷提高我國冶金設備的使用年限。

關鍵詞：

振動焊接技術；冶金設備；維修

振動焊接技術具有焊接速度快、維修效率高和成本低等特點，將其應用到冶金設備的維修中，可以焊接一些大型的零件，其焊接原理是利用不同零件之間的相互摩擦力轉化為熱能，在接頭面區域通過熔化并進行焊接，是一門較新的焊接技術，憑借著其焊接優點在很多設備的維修中都得到了廣泛的應用。

1振動焊接技術的原理和過程

在振動焊接的過程中，焊接的能量來自于不同零件之間的摩擦產生的熱能，由于熱能的產生，在不同零件之間的交界面就會熔化，熔化之后進行重新焊接。在這個過程中，兩個零件之間的摩擦是在壓力作用下運動產生的，通過摩擦產生熱量，零件之間的接頭處材料的溫度就會不斷升高，在高溫下，設備材料達到熔點溫度之后會發生熔化。當材料都被熔化之后，零件的運動停止，設備材料在壓力作用下就會凝固，最終完成焊接。振動焊接主要包括四個階段，分別為固態摩擦階段、瞬態階段、穩態階段和冷卻階段。固態摩擦階段就是兩個零件之間通過摩擦產生熱量的過程，產生的熱量導致溫度的升高要達到材料的熔點，而不同的材料熔點是不一樣的，所以針對不同的材料摩擦的時間和力度也是不一樣的。此外，有一些材料的摩擦系數較大，零件之間很難發生摩擦，這時候需要借助表面促進兩件的振動和焊接，在這個過程中，材料還是處于固態的。第二階段就是瞬態階段，這個階段的時間較短，是固態材料轉變為液態材料的過程，是一個過渡的階段。第三階段是穩態階段，在這個階段，固態材料已經全部轉化為液態材料，所以溶液層的厚度基本已經是不變的了，所以已經達到了能量平衡。第四階段是冷卻階段，這時候振動已經停止，材料冷卻，在夾緊壓力下會凝固，最終完成焊接，冷卻階段其實就是焊接階段。

2振動焊接技術在冶金設備維修中的應用

2.1振動焊接技術在連鑄輥修復中的應用在冶金工業中，隨著冶金規模的不斷增大，冶金設備的體積也越來越大，大型設備之間的構件本身就是采用焊接連接的，而對于大型的構件來說，對焊接技術的運用也是比較高的。振動焊接技術是在振動實效技術上發展起來的，在構件被焊接成型之后，通過振動的方法來消除構件之間的殘余應力，但是構件的材料力學性卻不會發生變化。連鑄輥輥芯材料一般使用耐熱鋼，在長久的使用過程中，會出現裂紋和彎曲。對連鑄輥修復的傳統方式是埋弧焊，雖然具有一定的修復效果，但是卻大大降低了連鑄輥的使用壽命，這是因為在傳統焊接過程中，會由于高溫使連鑄輥出現磨損和龜裂[1]。使用振動焊接技術，通過摩擦力產生的熱量使材料熔化進行焊接，有效降低了對連鑄輥的磨損量，在修復完成后也很少出現龜裂的情況。

2.2振動焊接技術在齒輪修復中的應用在冶金設備中，齒輪是一種非常常見的零件，幾乎在所有的設備中都可以看到，對齒輪的修復也可以使用振動焊接技術。齒輪在很多設備中都比較常見，齒輪的制作原料一般為低碳合金鋼，往往外硬內韌[2]。齒輪的處理工藝十分復雜，包括很多道工序，所以在修復齒輪的過程中，要合理的控制維修的熱量，要充分考慮到齒輪淬硬傾向大的特點，只有將熱量控制在一定的范圍內，才能降低會齒輪的不利影響，避免對齒輪造成較大的損害。采用振動焊接技術就可以很好的修復齒輪，采用振動焊接技術，可以很好的修復軸斷齒和齒條斷齒等問題，即使對于大型的人字齒輪在使用過程中出現的斷齒問題，在焊接過程中，可以適當的增加壓力，壓力增加適當降低焊接的輕度和溫度，使齒輪免遭受高溫的損害。

2.3振動焊接技術在葉輪葉片修復中的應用風機葉輪在冶金設備中也比較常見，很多葉輪材料都是鋼，它的功能主要是除塵，所以風機的作業條件是相當惡劣的，16Mn鋼的材料在使用過程中容易出現磨損和腐蝕等現象，很多風機的葉輪或者葉片在使用3000個小時之后便會出現磨損和腐蝕的現象，最終報廢[3]。將振動焊接技術應用到葉輪葉片的修復中，可以很好的延長葉輪葉片的使用壽命，設備的功能也可以很好的發揮。葉輪在制作加工的過程中會受到各種因素的影響，當外界因素消失之后，如果受到的作用力不能完全消失，而仍然存在結構中，我們將這種作用力稱為殘余應力。葉輪葉片在焊接的過程中也會引起殘余應力，從而使葉輪葉片發生二次變形。而使用振動焊接技術，在焊接過程中會給葉輪施加周期性的外力，使葉輪振動，可以降低葉輪的焊接殘余應力，避免或者降低葉輪發生二次變形的概率和強度。

3結語

隨著冶金工業的不斷發展，冶金設備的運用越來越廣泛，但是由于冶金環境的惡劣，因此冶金設備常常會被損傷，需要做好維修工作。為了保障冶金設備的安全使用，可以將振動焊接技術應用到冶金設備的維修過程中，維修維護人員需要詳細了解振動焊接技術的工作原理和工作過程，在設備發生故障之后，應該保持冷靜，找出故障發生的癥結所在，合理利用振動焊接技術，順利解決設備故障問題，保障冶金順利進行，從而提高企業的經濟效益。

參考文獻：

[1]朱政強,陳立功,倪純珍.振動焊接工藝的研究現狀及發展方向[J].焊接,2013,21(25):5-6,11.

[2]夏邦一.振動焊接——動搖了塑料連接技術的現狀[J].塑料科技,2013,55(42):15-16.

篇4

隨著時代的進步各行各業的發展也得到了一定的契機，在這樣的發展契機出現后，各種各樣的企業逐漸的出現在人們的視野當中，其中就包括冶金聯合企業，對于冶金聯合企業來說，其涉及到的范圍十分廣泛并且具有良好的發展空間，但是對于這樣的企業來說，需要在現階段對其進行不間斷的改革與創新才能夠保證該行業的穩定發展，并且隨著市場競爭的越來越激烈，原有的管理辦法已經不能夠對這樣的市場進行滿足，因此需要在管理體系上上進行一定的改革與升級，冶金聯合企業是一個用電消耗較大的企業，并且用電管理也是冶金聯合企業管理內容的一個重要方面，因此對于冶金聯合企業進行電力節能管理對企業的發展具有著十分重要的作用，將先進的用電節能技術應用到冶金聯合企業當中，其能夠不斷的優化和升級企業的用電系統，大幅度的降低了企業的成本支出，還能在一定程度上優化企業的用電管理環境，進而促進冶金聯合企業的多方面發展，對于冶金聯合企業來說，這樣的電力節能管理形式，更加能突現出其企業內部對于可持續發展政策的支持，這才能夠在越來越激烈的市場競爭當中，獲得更大的生存空間。

2冶金聯合企業電力節能技術內容

2.1對變壓器進行改造

由于一般企業的正常操作運行過程中所涉及到的變壓器數量較多，這就導致了整體電力容量的增加，由此一來，電力資源的耗損也成倍增加，因此需要對變壓器進行相應的改造，才能夠達到降低電力能源消耗的目的，冶金聯合企業也不例外。在冶金聯合企業電力節能技術內容中，對冶金聯合企業中用電變壓器進行相應的改造，能夠起到一定的電力節能作用，對于冶金聯合企業當中的變壓器進行改造的基本理念是減少變壓器的數量增加變壓器的容量，進而提升變壓器的運行效率，對于冶金聯合企業的用電系統來說，其整個用電系統的核心就是對于變壓器的應用，并且變壓器也是在整個用電系統當中的一個獨立的系統，這樣的系統維持著各大用電設備的正常運行，通過對其進行香的感受能夠大幅度的提升變壓器系統的運行效率，進而提高冶金聯合企業設備的使用效率，同時還能夠在一定程度上對電力能源進行節約，目前，對于變壓器進行改造的策略已經有相關企業進行了實驗操作，并且取得了相應的成果，由此看來，這樣的節能技術手段具有著重要的應用價值。

2.2對用電計劃進行整改

在冶金聯合企業當中對于硬件計劃進行相應的改變也能在一定程度上對電力資源進行節約，這種節約方法，在用電節約技術當中也是比較常用的一種技術手段，對于用電計劃進行改變時首先要注重以下三方面內容第一用電計劃要制定的適當合理，第二用電計劃設定要符合當下的實際需求。第三在于對用電計劃進行重新設定時，需要將原有的用電計劃進行對比，使其能夠在一定程度上完成對原有計劃的整改，進而提升整體的用電效率，同時對硬件計劃進行相知定時，需要具有專業的用電計劃設定人員，只根據自己本身的專業知識對用電計劃進行重新設定，這樣才能保證用電計劃的實際應用性和專業性。

2.3優化用電環境

對于冶金聯合行業來說，其本身行業所應用的技術設備相對較多，用電范圍相對較廣，同時，由于冶金聯合企業中的電力網逐漸擴散，這就導致冶金聯合企業中的電力電子設備也開始逐漸的被運用到電網的建設當中，所以在一定程度上非線性負荷也隨之增加，正是由于這些電子設備的運用，致使大量的諧波也開始產生，這些諧波對于電網中的正弦波的電壓以及電流波形造成了相當的影響后，其所導致的畸變就會逐漸的干預地到冶金聯合企業電網供電質量。因此，對其應用電力節約技術時，降低運行過程中的非線性負荷，減少大量諧波的產生，完成對用電環境的優化，這樣的優化不僅僅只是在設備上進行相應的技術提升，還需要針對于整體的電網進行進一步的升級，進而保障系統對于電力的應用消耗率達到最低，同時能夠滿足實際生產的需要，將技術設備的用電環境進行進一步的升級后，同時也優化整體的運行操作環境，對于冶金聯合企業來說，也是一項重要的改革內容。

3結語

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[關鍵詞]自動化技術；冶金工業；應用

中圖分類號：TF089；TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）14-0059-01

前言

在冶金生成過程中，原料場生成、焦化生成、燒結生產、球團生產、石灰生產等生成過程的自動化技術應用是關鍵。各個生成過程中的自動化技術應用又各不相同，其涉及的內容和技術應用將直接影響著整個冶金工業的自動化技術發展。

一、基礎自動化和過程控制系統

冶金流程在線連續檢測和監控系統。采用新型傳感器技術、光機電一體化技術、軟測量技術、數據融合和數據處理技術、冶金環境下可靠性技術，以關鍵工藝參數閉環控制、物流跟蹤、能源平衡控制、環境排放實時控制和產品質量全面過程控制為目標，實現冶金流程在線檢測和監控系統，包括鐵水、鋼水及熔渣成分和溫度檢測和預報，鋼水純凈度檢測和預報，鋼坯和鋼材溫度，尺寸、組織、缺陷等參數檢測和判斷，全線廢氣和煙塵的監測等。

冶金過程關鍵變量的高性能閉環控制。基于機理模型、統計分析，預測控制、專家系統、模糊邏輯、神經元網絡、支撐矢量機（SVM）等技術，以過程穩定、提高技術經濟指標為目標，在上述關鍵工藝參數在線連續檢測基礎上，建立綜合模型，采用自適應智能控制機制，實現冶金過程關鍵變量的高性能閉環控制。包括高爐順行閉環專家系統、鋼水成分和溫度閉環控制、鑄坯和鋼材尺寸和組織性能閉環控制等。

二、原料場生產自動化技術

現代冶金工業原料場的生產自動化主要有具有基礎自動化和過程自動化并上聯制造執行級的三級自動化系統、基礎自動化系統兩種。在基礎自動化中有含有過程量的檢測與控制，電器轉動控制等內容。儀表和控制系統主要是原料輸送系統和配料系統中的料槽的料粒計、稱量裝置等。電控設備中也有相應的儀表，但主要是對膠帶機進行檢測和對卸料機的定位控制等。

過程自動化計算機的應用則貫穿于整個冶金工業的生產過程，在原料場生產過程中的計算機軟件Easy-Flo主要包含進程管理器、數據庫管理器、設備管理器、輸入管理器、與主PLC的通信驅動程序、位置管理器、操作管理器、報表管理器、混勻子系統等，其主要功能是實現生產過程的自動化控制。目前在原料場的生成過程中還在Easy-Flo的基礎上運用了數字模型和人工智能系統。首先是混勻堆積智能模型的應用，該模型早為寶鋼集團所開發，在混勻堆積智能模型中原料堆積經模糊推理方法進行分類、自動編制堆積計劃，同時根據配槽品種而進行自動化的操作指示；堆積開始后，通過實時采集程序而給出新的槽切速度，達到總體控制目的。其次是編制工料計劃的混合式模型處理，在該模型中，先將礦石的可利用時間區域和目標進行界定，再將“滿裝可用的時間區域”變為“窄以滿足輸送時間”輸送原料量；在確定了輸送路線的基礎上，利用∑（Xi-Aopi）來確定模型。在整理模糊控制系統中，主要是按電流值和電力值來實現基礎邏輯控制。

三、焦化生產自動化技術

在焦化生產自動化過程中，多用L2級小型計算機為過程計算機實現對生產過程的自動化控制，但也采用多臺控機為過程計算機的方式。其中可分為生產基礎自動化和生產過程自動化。

首先，生產基礎自動化是對備煤配煤、干餾、焦炭處理等生產過程進行檢測和控制，這些生產過程一般以常規檢測儀器和傳感器即可完成。其次是生產過程自動化，計算機主要是實現計劃輸入、料倉控制、系統運轉控制等功能，而數字模型及人工智能則對加熱、配煤優化、配煤過程、干熄焦（CDQ）最優等進行控制。

四、燒結生產自動化技術

燒結的目的是為了讓燒結過程中為融化的燒結顆粒粘結為多空質塊礦。燒結生產自動化包括基礎自動化和過程自動化兩個內容。

在基礎自動化過程中，主要是對儀表的檢測和控制，對電氣轉動的控制和人機接口的控制。如在儀表檢測和控制中主要是溶劑和燃料及成品礦倉的檢測和控制，對配料的檢測和控制，對抽風機、電除塵器的檢測和控制等內容。在燒結生產過程的自動化過程中，計算機要對配料槽槽位進行掌控，對配料混合和返礦料粒槽位進行控制，對混合料水分、燒結臺車料層厚度等進行控制。數字模型及人工智能則實現配料模型和質量預測、燒結礦優化配料、燒結OGS操作制導、燒結機機速過程控制等模型的系統控制。當然，人工智能的應用還涵蓋了燒結性能指標預測神經網絡模型和生產專家指導等系統的模型控制等。

五、球團生產自動化技術

在球團生成中一般按三個步驟進行：首先是進行原料（如細磨精礦粉、溶劑、燃料和粘合劑等）的配料與混合。其次是在造球機上加入適量的水而滾成10～15mm的礦石生球，最后將生球在高溫焙燒激上高溫焙燒，然后再冷卻、破碎，最終篩分而成為成品球團礦。

球團生產的基礎自動化涵有儀表檢測和控制，電力傳動控制和監測控制三個內容。最為復雜的莫過于儀表檢測和控制系統，其中對帶式焙燒機的球團自動化系統，鏈算機―― 回轉窯的球團廠自動化系統、帶有豎爐的球團廠自動化系統的檢測和控制。在電力傳動控制和監測控制中因電動機的形式和型號的多樣化而造成了啟動和控制方式的不同，對大功率的主抽風機同步電機一般采用自耦變壓器降壓啟動或采用全數字變頻啟動。交流低壓電動機一般有電動機控制中心進行監測和控制，控制柜多采用單元組合方式進行。250kW以上的感應電動機則采用電抗為器自耦變壓器等降壓。

在生產過程自動化中，計算機要進行作業計劃輸入、配料槽粒為掌控、高級控制和設定控制等功能，其中也包含了數據顯示和數據通訊等功能的控制。而數字模型和人工智能則主要有豎爐焙燒過程焙燒溫度數學模型；造球過程模糊-PID復合控制。

六、石灰生產自動化技術

相對于冶金工業中的其他生產過程而言，石灰生產在價格和控制精度上的要求都相對降低，因此其自動化控制程度一般也較低。在冶金工業的石灰生產自動化控制中主要為模擬式儀表和硬線邏輯電控設備組成的自動化控制；IPC工控機進行自動化系統；使用PLC和IPC-610工控機組成自動化系統但只是基礎自動化。

首先就石灰豎窯自動化控制而言，在當前的石灰窯控制系統中，多采用PLC進行控制，一般不會設上位機或工作站進行檢測和監控。計算機自動化系統主要有配料系統、上料系統、出灰系統、鼓風量控制系統、數據采集系統，豎窯人加工參數檢測等系統控制。其次是石灰回轉窯自動化。在石灰回窯自動化中，主要是完成檢測和控制、數據顯示、數據記錄、數據通信等功能。自動化系統可分為電器邏輯控制系統和儀表調節回路。具體可包括預熱機供料系統、大布袋除塵系統、預熱機下輸送系統、小布袋除塵系統、成品搬出系統、煤氣流量調節回路、空氣調節回路等。

結語

鋼鐵需求的快速增加為冶金工業的發展提供了調節，自動化技術在冶金工業中的發展和應用為冶金工業的發展提供了技術支撐。在冶金工業中，上述的幾個自動化技術只是框架式的系統，其中還包括多個子系統，對各個系統及子系統的自動化研究是冶金工業發展中不可或缺的部分，這還需結合生產實踐和自動化技術發展而進行。

參考文獻

1.鄭華棟.冶金工業自動化技術發展[J].城市建設理論研究

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關鍵詞：高壓冶金技術；高氮鋼冶煉；應用參數；數值模擬類型；有色金屬冶金 文獻標識碼：A

中圖分類號：TF142 文章編號：1009-2374（2016）31-0045-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.31.023

我國工業近幾年的發展速度激增，其中應用比較廣泛的就是高壓技術，但是其和冶金行業的項目融合還需要進一步探索，由于高壓技術在冶金行業中應用的條件、要求以及應用策略都有別于其他技術，因此主要技術人員對其主要應用環境和參數進行集中分析。在冶金項目中，有色金屬冶金已經研究過高壓技術，例如鋁土礦加壓漸浸項目、金礦加壓氧化預處理技術等都已經開展了比較深入的探討，都是借助一些外力進行礦物元素的預處理，對于整體技術研發項目的效率有很大的幫助，并且也有一部分技術已經大規模投入應用。

1 高氮鋼冶煉項目的背景

在我國工業發展進程中，鋼鐵項目一直是重工業中的佼佼者，也是我國重工業的代表，近幾年來高氮鋼受到了社會各界廣泛的關注。High Nitrogen Steels也稱高氮鋼，在同類鋼鐵中是一種性能優越的特殊鋼材，由于其內部含氮量較高而得名，不僅具有較高的穩定和擴大奧氏體相區的能力，也能有效地提升鋼強度，與此同時不會對鋼的塑性和韌性產生影響，并且高氮鋼的耐腐蝕性能也特別突出。在我國，主要是在汽車制造、國際航空、化工生物以及建筑項目等利用高氮鋼，其中主要是利用高壓底吹氮法。高壓底吹氮法既能保證整體工藝的原料比較清潔，還能保障其鋼液氮化的效率比較高，由于氮氣并不是稀缺資源，因此試驗技法的原材料十分豐富，將高壓冶金技術應用在高氮鋼冶煉中，是時展的必然趨勢。

2 高壓冶金數理模擬類型

在建立對應模型之前，首先要對其參數進行簡要的分析。在常規條件下，鐵液中氮含量并不是很高，通常在溫度為1873K、壓力為0.1MPa的基礎條件下，其含量只會控制在0.043%左右，在鐵液中，由于鐵物質最外層電子和氮元素的最外層電子之間發生作用，就會導致其形成價電子，在對其進行多次試驗后，會發現氮元素在鐵液中會發生溶解現象，試驗人員會用氮原子來描述實際溶解行為，并且利用Sieverts定律來計算氮在奧氏體鐵中的溶解性。另外，在實際試驗處理過程中，利用底吹氮氣的方式，能保證氮氣鐵液中產生較為劇烈的振動和對流，并不能對鋼液增氮行為產生限制。增氮過程屬于一級反應，并且能保證其化學反應界面不會和氮相界面產生擴散型的混合控制。

2.1 高壓底吹冶鐵數值模擬類型分析

在實際試驗處理過程中，主要利用的就是Fluent軟件，利用其特性在高壓反應器內部進行數值模擬的操作，從而對整個高壓底吹冶鐵技術進行研究。首先要對坩堝底吹氮過程進行情景模擬，通過參數對比才能繼續試驗。其一，在試驗項目中，經過數據的分析可以發現驅使鋼液循環流動的主動力是氣泡浮力；其二，在實際試驗項目中，針對流體的性質要進行仔細確認，其密度為常數，且是不可壓縮的粘性流體物質；其三，對坩堝進行比對，其液面是較為光滑的自由面；其四，對鋼液循環產生作用的氣泡不僅大小均勻，而且其具有同一直徑。另外就是要分析鋼液的壓力場結構，在常壓條件下，氣液兩相區的鋼液速度會在鋼液面附近發生轉向作用，從而形成可以進行試驗的循環流，也就是說，在實際試驗過程中，鋼液的循環中心位于鋼液的上部位。但是在實驗中發生的增氮反應吸收到的氮元素卻并不能進入鋼液的中下部，這就導致在整體鋼液中氮分布結構并不均勻。通過試驗結構和數據證明，在高壓作用下，鋼液只有在坩堝的中部氣液兩相區才會發生實際轉向，從而形成循環流，此時在坩堝的中部位置會形成循環流中心，鋼液中吸收的氮也能有效的進入到鋼液中下部。

在1.0MPa條件下速度矢量會按照相應的結構進行改變，而在此條件下，鋼液是在坩堝的中部氣液兩相區發生轉向的，從而形成可供研究的循環流。也就是說，在循環流中心處于坩堝結構中部時，此時能更好地將氮元素直接吸收到鋼液的中下部。另外，在此高壓條件下，底吹孔附近的鋼液速度以及坩堝內部氣液兩相區頂部的鋼液速度需要進行有效的合并分析，兩者都發生了轉向，也就證明了高壓條件的循環流要比常規壓力下的循環流更加的強烈，并且也能有效地規避由于在循環過程中超出鋼液面時流失的能量。

2.2 高壓底吹冶鐵物理模擬類型分析

物理模擬實驗主要利用的是高溫高壓反應釜，在將氮氣吹入水模擬裝置后，保證裝置內擁有較為充盈的高壓氣氛，再向反應釜內部直接吹入當期，實驗人員利用窺視孔進行反應變化的觀察，從而建立有效的數據參數，并對實際反應視頻進行有效的記錄。在常壓環境中，底吹進行后會導致鋼液面發生非常劇烈的振動，氣泡也幾乎充滿了液池的上部，并且隨著壓力的不斷增大，氣液兩相區溢出液面的成分會逐漸增大，但是在壓力為0.46MPa時，在液面發生涌動的就只是上升氣柱了，整體鋼液的液面處于平靜狀態，此時這對水模擬以及數值模擬的參數進行比較，兩者基本吻合，并且能進一步驗證數值模擬過程中得出的數據具有非常高的準

確率。

3 高壓冶金技術在高氮鋼冶煉中的試驗分析

3.1 試驗準備

利用高壓技術冶煉高氮鋼，主要采取的是高壓底吹氮法。在實驗中，利用的設備和條件包括功能反應釜、底吹流量以及坩堝，其中多功能反應釜的溫度要控制在20℃～2000℃之間，而壓力要控制在7*10-2～6*106Pa之間；底吹流量數值要控制在0.07～0.8m3/h之間，而使用的異型坩堝的納水量要控制在20～2000克之間。整個實驗要在反應釜內進行，利用溫度控制系統以及抽真空系統進行試驗氛圍的維護，并且利用底吹氣體控制系統調控整個實驗項目。

具體的操作步驟是，首先要將已經調制好的原材料直接放入反應釜，并且要嚴格管控密封條件，利用冷卻水進行真空環境的營造，保證真空低于40Pa，然后逐漸升溫，直到內部環境已經升值到1300℃之后，停止抽取真空，保證溫度恒定。然后再通過閥門向內部直接充入氮氣，在保證溫度和壓力達到熔煉條件之后，有效地進行底吹操作，試驗過程中對于整體環境和參數要進行謹慎的數據關注，保證全部過程按照設計意圖進行，待底吹精煉結束，撤出溫度加熱，在溫度逐漸降低的過程中有效地補充氮氣，直到鋼液在恒壓條件下逐漸凝固。實驗人員可以通過窺視鏡觀察到整個過程，具體參數如下：溫度T升高，坩堝內原料熔化，在溫度T=1500℃時，出現黃色鋼液；當溫度T=1550℃時，原料全部熔化。針對試驗結果，較傳統常溫冶煉過程，高壓冶煉的高氮鋼含氮量明顯增高，且表面比較平整，實驗人員還要取一定的樣本進行質量檢測。

3.2 含量分析

在對數量進行分析的過程中，含氮量和壓力分析結果呈現的線性關系，含氮量的計算值和試驗值比較一致，當溫度控制在1873K時，若是試驗人員冶煉半小時，則壓力值為1.32～1.48MPa，此時得到的氮質量分數約為0.9%～1.0%的Cr18Mn18N高氮鋼，而當實際壓力控制在0.5～2.0MPa之間時，氮含量會隨著壓力值的增大而逐漸增大。

另外一種情況就是針對Cr12N，壓力值從1.1～1.2MPa時，其制備的含氮量的質量分數會有顯著的提升，直接增加到了0.036%。總之，隨著精煉壓力值的不斷增加，氮含量也呈現出逐漸增大的趨勢。

3.3 偏析分析

在對試驗進行分析的過程中，凝固時的具體壓力數值會對氮氣泡輸出值產生影響，也就是說，不同的凝固壓力會對氮含量產生影響，在1.0MPa的情況下，整個區域內氮的橫縱結構會產生較大的偏析，其中氮的質量分數會控制在0.205%～0.394%之間，并且在鑄錠結構中，下部的氮含量會遠遠對于結構上部，且在凝固過程結束后，鑄錠的頂端氮含量數值歸于最小。另外，在熔煉壓力控制在1.2MPa條件下凝固的鑄錠，從橫向分析，越是靠近鑄錠邊緣部位，含氮量越高；從縱向分析，越是靠近鑄錠頂部，含氮量越高。而處于相同條件下，在凝固壓力直接升高至1.6MPa時，氮元素的偏析程度明顯小于低壓條件，各個部位的氮含量也會維持在0.34%～0.36%之間，也就是說，高壓是減少氮元素宏觀偏析的有效

措施。

4 結語

總而言之，應用高壓冶金技術在高氮鋼冶煉中具有較為廣泛的前景，需要研究人員進行進一步的試驗

探究。

參考文獻

[1] 趙家春，董海剛，范興祥，等.難溶銠物料高溫高壓 快速溶解技術研究[J].貴金屬，2013，34（1）.

[2] 劉瑞華，郭莉，戰興銳，等.粉末冶金技術在ADN高 壓噴油泵上的應用[J].現代車用動力，2011，18（4）.

[3] 王書桓，趙定國.高壓冶金技術在高氮鋼冶煉中的應 用[J].太原理工大學學報，2014，45（1）.

篇7

關鍵詞：冶金自動化技術；現狀；發展趨勢

前言：

近年來，科學技術迅速發展，推動控制硬件、軟件等多項系統快速發展，并逐漸滲透至社會各個領域，其中自動化技術，在冶金領域中的應用，不僅有效提高了工作效率，也能在很大程度上減輕工人工作量，受到了冶金企業的青睞。因此，加強對冶金自動化技術的研究具有現實意義。

一、冶金自動化技術的應用

科學技術不斷發展，新技術、新工藝逐漸參與到冶金行業發展過程中，例如：PLC、DCS、WINCC系列產品、INTOUCH的應用等，這些技術在冶金行業中的應用突破了傳統生產模式的弊端，有效的提高了工作效率和質量，且與管理技術有機結合，實現了對冶金整個生產過程的管理，極大的節省了人力，有助于企業實現成本的控制，實現企業經濟效益最大化生產目標；另外，自動化技術能夠實現對冶金整個生產流程的監督和控制，規范冶金生產流程，保障產品質量，滿足生產和管理需求。

信息時代下，冶金行業也需要朝著信息化管理方向發展，而冶金自動化技術的應用，為實現這一目標奠定了堅實的基礎，無論從產品生產，還是到產品管理，都能夠通過自動化技術順利開展工作，提高了生產安全、可靠性。近年來，冶金自動化技術得到了越來越多的認可，并被引進到冶金企業生產過程中，促使我國冶金產品質量日漸提升，不久的將來，其將會參與到國際市場競爭中[1]。

二、冶金自動化技術未來發展趨勢

（一）規模、個性化發展趨勢

在市場經濟影響下，冶金企業之間的競爭日益激烈，為了能夠在競爭中獲取一席之地，冶金企業已經認識到了引進信息技術的重要性，并加大了技術研究和開發方面的資金投入力度。在生產過程中，為了能夠確保產品質量，企業將智能儀表、模型技術等引入到生產線上，取得了顯著的成效。基于此，隨著冶金行業發展進一步深化，自動化技術的應用范圍將會越來越廣，并逐漸形成規模化發展，與此同時，為了能夠冶金企業生產的個性化需求，自動化技術也將呈現個性化方向發展，滿足不同生產需求，并在冶金行業中占據不可動搖的地位。

（二）集成、實時化發展趨勢

冶金自動化技術的出現，為冶金行業進一步發展帶來了機遇，與此同時，也將面臨著更大的挑戰，為了能夠有效提高生產效率、實現實時監督和控制，提升企業綜合競爭力，在未來，冶金自動化技術將會朝著集成化、實時化方向發展，將實時控制系統與現有技術有機結合，并結合實際需求，適當調整和優化，滿足冶金生產需求，對冶金生產過程展開動態管理，及時發現問題，并采取有效措施，解決問題，另外，信息數據數字模型及算法的應用，能夠推動自動化程度更進一步，并實現機電一體化生產，進而提升我國冶金企業綜合實力。基于此，冶金自動化技術將會朝著集成、實時化方向發展[2]。

（三）網絡、智能化發展趨勢

信息時代背景下，全球信息、網絡等呈現一體化趨勢，實行程序遠程診斷與修改對冶金自動化技術的發展提出了更高的要求。面對全球信息化形勢，信息化與工業化的融合成為大勢所趨，不僅是提高工作效率和質量的需要，也是冶金行業改革的重要表現，將信息化技術引入其中，能夠深化冶金生產過程自動化與機械化程度，逐漸形成智能化生產模式，尤其是網絡技術的推動，一部分冶金企業加大資金投入力度，培養專業技術人才，使得技術創新作用日益明顯，網絡化、智能化發展趨勢日漸突出。

（四）綠色、環保化發展趨勢

誠然，我國工業化進程不斷深化，國民經濟持續發展，但是，環境污染問題卻越來越嚴重，對人們生活環境、身體健康構成了嚴重威脅，冶金行業作為環境污染的重要行業之一，只有不斷改進和完善生產技術和工藝，才能夠實現“綠色冶金”的生產目標。近年來，一些科研人員已經加大對綠色生產的研究力度，并提出了從源頭上預防污染的方案，且一些相對成熟的技術已經開始運用，例如：地下溶浸、植物采礦等。在綠色冶金的號召下，冶金自動化技術業將會朝著綠色、環保方向發展，實現冶金行業與自然環境協調、統一發展目標。

（五）滲透性漸強

目前，冶金自動化技術已經開始推廣和普及，并滲透至冶金生產等各個環節中，例如：質量檢測技術、信息工程技術，不斷優化各個流程，促使技術能夠發揮最大性能，而未來冶金行業的發展，不能夠單純的體現在技術自身，而是更加側重于冶金生產流程的融合，進一步滲透，注重對冶金各個生產工作精度的提升。因此，除了關注自動化技術自身的發展，更重要的體現出其在冶金生產中滲透性漸強[3]。

結論：

根據上文所訴，冶金自動化技術是冶金行業可持續發展的重要基礎，在提高冶金工作效率，提升企業綜合實力等方面占據舉足輕重的位置。因此，冶金企業要樹立現代“綠色冶金”理念，積極引進先進技術，并加大資金投入力度，加強技術革新，從而推動我國冶金行業逐漸走出國門，實現可持續發展。

參考文獻

[1]王維德.化工自動化的發展趨勢一先進控制技術的應用[J].化工裝備技術，2010，18（03）：259-261.

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關鍵詞：冶金機械設備；故障分析；維修技術

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.035

0 引言

受到冶金生產工況的影響，冶金機械設備容易發生各種問題和故障，針對冶金機械設備故障情況，定期進行保養和維修，通過合理的維修技術，使冶金機械設備保持良好的使用性能，降低冶金機械設備故障發生率，提高企業的經濟效益。

1 冶金機械設備惡化和損耗故障分析

1.1 過度損耗

在冶煉機械設備過程中容易受到磨損、碰撞等有形損耗，根據冶金機械設備生產需求，有些機械設備功能不足或者過時，使得機械設備逐漸失去使用價值。很多機械設備長時間處于超負荷運轉狀態，導致機械設備過度損耗，并且在日常使用過程中忽視管理保養，只注重生產效益和產值，由于冶金生產任務重、工藝復雜，在加班生產過程中，機械設備受到的濕度、溫度等因素影響經常超出設備本身承受極限，嚴重影響了機械設備的使用壽命和技術狀況，導致機械設備快速損壞或者老化。

1.2 嚴重劣化

機械設備在使用或者閑置過程中其使用性能受到影響，功能逐漸減弱，和新型機械設備相比，其性能差、功能少，不能滿足冶煉技術要求，通過分析機械設備的劣化原因，包括災害劣化、使用劣化和自然劣化。災害劣化主要是機械設備在使用過程中受到洪水浸泡、地震、打雷、暴風雨等惡劣自然氣候，使得機械設備損耗或者使用性能下降；使用劣化主要是機械設備長時間處于運行狀態，機械設備零件之間受到液體腐蝕、磨損、碰撞等，導致機械設備材料蠕變、沖擊、疲勞、損耗等而發生損壞；自然劣化主要是機械設備投入使用以后，無論使用還是閑置，都會受到天氣因素的影響而發生不同程序的腐蝕，使得機械設備材料逐漸老化或者變質而發生劣化。機械設備劣化會降低其使用功能，產生經濟方面的損失，而且嚴重的劣化或者損耗，會降低機械設備的生產效率和產品質量，增加不必要的維修成本。

2 冶金機械設備的維修原則

對于冶金機械設備故障要進行有效的修理和維護，做好日常的保養工作，定期對機械設備換件、、清理、調校、檢查等，減緩機械設備的劣化或者損耗，延長零件和設備的使用壽命。同時，為了對機械設備進行有效保養和維護，科學、合理地使用和操作機械設備，嚴禁超負荷、超壓、超溫地使用機械設備，對于機械設備的冶金生產工藝，在維修冶金機械設備時，應堅持以下原則：其一，保持清潔，使用機械設備時應始終保持清潔，減少灰塵、雜物對于機械設備的影響；其二，保持，定期對機械設備添加油，保持機械設備的，避免機械設備零件之間發生嚴重磨損；其三，定期檢修，對機械設備進行定期檢修，結合機械設備的運行狀態和使用情況，編制科學有效的維修計劃，嚴格進行落實和執行，確定機械設備的維修方案以前，請專業維修人員對機械設備進行鑒定和檢查，檢查機械設備的問題和缺陷，分析機械設備的損耗或者劣化程度，對于機械設備的維修類型包括搶修、小修、中修、大修、臨時修等，及時消除機械設備的故障，使機械設備保持正常、穩定的運行狀態；其四，全面考慮各種要素，工作人員對冶金機械設備進行維修時，要注意成本、生產量、質量、安全、環境等因素，冶金機械設備惡化或者損耗會影響經濟效益，產生能源損失，提升工作人員的工作熱情和安全感，在維修機械設備過程中要注意確保人身安全。

3 冶金機械設備的維修技術

3.1 預防維修

預防維修是指工作人員對冶金機械設備進行不定期或者定期的檢查，及時發現冶金機械設備的危害性征兆或者故障問題，采取有效預防維修措施。預防維修對于冶金機械設備具有預防性、補救性的特點，對于保障冶金機械設備安全有著重要影響，可以有效提高設備使用性能。在對冶金機械設備進行預防維修過程中，其一，做好日常檢查維護，采取有效的管理措施，使冶金機械設備保持良好運行狀態；其二，預防性檢查，結合冶金機械設備運行狀態，做好精準檢查、定點檢查和定期檢查，一旦發現冶金機械設備故障征兆，有效進行處理解決；其三，落實定期預防維修計劃，結合冶金機械設備檢查的情況，在冶金機械設備出現運行故障之前，有效開展預防性維修工作；其四，詳細分析和記錄，仔細分機械設備使用性能和運行狀態，編制預防性維修方案，詳細記錄冶金機械設備故障維修過程。

3.2 事后維修

事后維修是指當機械設備發生技術故障或者磨損以后，有效地進行維修管理，這種維修過程對于相關維修技術的要求較高，為了消除冶金機械設備故障隱患，準確定位故障位置，結合冶金機械設備具體的故障類型，有針對性地進行維修，比如，重型軋鋼機械設備具有高負荷沖擊、重載、低速等特點，易導致油膜損壞，軸瓦結構扭曲變形，甚至軸瓦燒損，工作人員要結合機械設備的運行狀態，做好故障檢查和事后維修。

3.3 預知維修

事后維修具有滯后性，預防維修比較盲目，對于機械設備正常使用都會產生影響。預知維修技術是一種重要的維修技術，主要是對冶金機械設備進行有效的故障檢測，其具有自動警報、及時發現、連續監測等特點，幫助維修人員全面分析機械設備故障原因，有效地進行維修養護。

4 結束語

冶金行業是我國重要的支柱產業，機械設備冶煉生產過程中很容易發生各種故障，結合冶金機械設備的故障情況，堅持定期維修管理，仔細分析冶金機械設備故障情況，一旦發生故障，有效進行處理解決，提高冶金機械設備的安全性。

參考文獻：

[1]張劍鋒.冶金機械設備現代維修技術探討[J].廣東科技，2014（24）：143-144.

[2]劉瑜.冶金機械設備維修中的堆焊技術分析[J].化工管理，2015（30）：193.

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【關鍵詞】數學模型技術;控制系統;冶金

一、前言

隨著經濟市場快速發展的全球化以及自動化信息技術的日益發展，科學技術是第一生產力日益明顯，這對自動控制技術提出更高的要求和挑戰。而數學模型（Mathematical Model）是近些年發展起來的新學科，是數學理論與實際問題相結合的一門科學。本文則講述數學模型技術在冶金行業中的運用，數學模型的建立是整個控制系統的核心部分。所用數學模型能夠根據自身的經歷不斷得到優化，所用控制算法能夠使得實測溫度很好的跟隨設定溫度，從而使帶鋼長卷的溫度能夠限制在有要求的控制精度決定的目標溫度的領域內。

二、數字模型控制系統原理

不同型號帶鋼的數字模型具體參數并不相同，但是其設計思路是一致的，因此本文選取典型的萊鋼1500來進行帶鋼溫控數字模型的設計原理。

1.數學模型預設

根據層流冷卻控制所需的邊界條件（終軋溫度、厚度、速度、卷取溫度）的設定值信息，運用預設定的模型，對各因素進行預先計算從而達到消除整個控冷系統動作滯后影響的目的。

2.建立動態修正模型

為了消除由板帶進入層流冷卻區時的實際溫度、厚度、速度的實時變化導致的板帶自身邊界條件與其設定值的偏差對卷取溫度的影響，在帶鋼出末機架獲得實測邊界條件后，每隔固定時間（帶鋼走過兩個集管之間間距所需的時間）對預設定模型進行一次修正，相當于沿帶鋼長度方向分段控制[1]。

3.建立自學習模型

通過采取對帶鋼頭部進行自學習的方法，并根據各種型號鋼坯的過程而不斷完善自學習過程，使系統具有智能性，實現控制系統穩定性的進一步優化。即每次軋帶鋼前，首先從自學習庫中調出對應于此帶鋼鋼坯的歷史自學習值，作為預設定參數的一部分，在帶鋼頭部到達卷取測溫儀后，并且反饋控制沒有投入前，根據獲得的實測數據，產生新的對應于此帶鋼鋼坯的短期自學習值，并進行可行性分析，之后將其應運于此鋼坯的軋制[2]。在軋制結束后，將此次的短期學習值和系統數據庫里的歷史學習值進行綜合分析，并消除遺傳效應，從而實現修正對應此厚度的帶鋼的長期自學習值的目的。

三、數學模型技術在冶金行業中的應用的現狀

1.冶金工業各個工序的過程控制都使用了數學模型[3]

通過調查分析可以看出，中國冶金工業流程中，采礦與選礦、焦化、燒結、煉鐵、煉鋼、鑄坯（連鑄）、軋鋼、熱處理、涂鍍處理等各個生產工序中，基本都有數學模型的應用。

2.中國冶金工業中目前使用的比較好的數學模型

根據中國鋼鐵工業協會有關課題組收集到的資料，這里列出了一些國內目前使用的比較好的數學模型[4]。

（1）寶鋼、武鋼的焦爐加熱控制模型，節能提高2%以上，達到了國際先進水平。

（2）首鋼礦業公司的礦山生產綜合管理控制數學模型，在國內礦山行業處于領先地位。應用于首鋼水廠鐵礦的露天礦卡車優化調度模型，調度和控制46臺生產用礦車、11臺10立電鏟，該項目取得了顯著的經濟效益。

（3）寶鋼的高爐智能專家系統，實現了高爐性能優化、過程條件穩定化的目標。

（4）首鋼的新型高爐專家系統，提供切實有效的高爐爐況分析及操作指導建議，幫助操作者綜合治理高爐。系統穩定運行率達到99.5%以上，爐況預報準確率達到85%以上。

（5）寶鋼、冶金自動化研究院的爐外精煉智能數學模型，包含應用于LF爐、VD爐、RH爐、EAF爐的模型，使鋼水質量得到了提高。

（6）寶鋼的連鑄控制模型，取得了比較好的實際生產控制成績。

（7）鞍鋼的熱連軋數學模型，成功地應用于鞍鋼1700熱軋、2150熱軋和營口鲅魚圈1580熱軋以及濟鋼1700熱軋。

（8）高效軋制國家工程研究中心的熱連軋數學模型，實現了熱軋數學模型的軟件標準化、產品化，取得了令用戶滿意的控制效果。已經分別向國內萊蕪1500熱軋、日照1580熱軋、福建盛特鋼1150熱軋、西南不銹鋼1450熱軋、柳鋼1450熱軋、重鋼1780熱軋等生產線推廣應用。

上述這些數學模型都是國內技術人員在消化、吸收引進數學模型的基礎上，又進行集成創新、開發創新以及優化調整過程以后，形成了軟件產品，已經在中國冶金行業中推廣應用的數學模型。

四、政策措施建議

盡管數學模型技術在我國冶金行業中的運用已經相當嫻熟，但是在一些方面上還是存在某些問題。我們更應該制定重視引進數學模型的二次開發政策。對引進技術要進行有效的管理，盡量減少重復引進，使引進技術充分發揮作用。

同時建立冶金行業協同合作的長效工作機制，重視和進一步加強國產化工作的組織協調。加強跨企業協調推進的長效工作機制，重視和進一步加強國產化工作的組織協調。在國內生產企業、大學和科研院所等單位之間建立分工協作的工作模式。

最后還要為培養復合型高級人才創造環境和條件。在國家有關部門的組織下，以大學和科研院所為培養基地，為企業培養計算機水平優秀、冶金工藝熟悉、設備管理水平突出的復合型高級人才。

五、結束語

目前在冶金行業，鋼鐵企業面臨的外部競爭環境發生著翻天覆地的變化。

在能耗方面，鋼鐵工業耗能量占我國總能耗的11%左右，對比世界先進水平，噸鋼能耗就高出10%;在客戶服務方面，客戶對鋼材的品種、規格等需求越來越多樣化，對產品的質量和交貨期要求也越來越苛刻。

我國領先的鋼鐵企業已經將數學模型技術信息化列為提高企業核心競爭力的措施之一，冶金行業中基礎自動化是生產過程中最基礎的部分，生產工藝越復雜，基礎自動化的程度也就越高，生產過程控制自動化技術方面也取得顯著提高。而生產過程控制自動化過程離不開數學技術的運用，這是提高產品質量、保證生產過程優化控制的重要環節，大量數學模型技術被運用到冶金行業中，讓各個行業相互影響、共同發展。

參考文獻

[1]劉，楊衛東，劉文仲.熱軋生產自動化技術[M].北京：冶金工業出版社，2006.

[2]蔣慎言.連鑄及爐外精煉自動化技術[M].北京：冶金工業版社，2006.

篇10

關鍵詞：微波技術 冶金工程 技術發展 浸出 萃取

中圖分類號：TF1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（a）-0094-02

在科技的支持下，冶金行業得到發展，同時冶金企業也在不斷提升技術用以增加產量降低生產成本。微波技術出現后，得到廣泛應用。現今微波技術在冶金領域得到廣泛應用，尤其在萃取、浸出等工序中有著良好的效果。

1 微波技術的工作原理

微波是一個十分特殊的電磁波段，微波波長在1mm至1m之間，微波相應頻率在300GHz至300MHz之間，其中民用的微波頻率只有915MHz和2450MHz兩個頻率，微波雖然存在于無線電波和紅外輻射之間，但是在產生方式、傳播途徑以及應用上都與二者有所不同。微波加熱的工作原理如下，在磁場環境中，一些物質的分子會發生極化，分子將會隨著微波場方向發生改變，在運動過程中極性分子會試圖對自身速率進行調整，進而引起極性分子旋轉。原子彈性散射會阻礙極性分子旋轉，并導致能量耗散，將電磁能直接轉化為熱能，實現對物質加熱升溫的目的[1]。

微波加熱有其明顯的特點，與傳統加熱方式有很大不同。傳統加熱方式是傳導式的加熱，是一種通過外部熱源由表面到內部的加熱方式。微波加熱是從對象材料內部進行，通過對象內部耗散來對目標進行加熱，微波加熱方式與傳統方式相比也有其明顯的優勢。微波加熱的方法是使受熱目標本身成為發熱體，這樣能夠使受熱目標在加熱的過程中做到受熱均勻，避免了傳統加熱方式中存在的冷中心問題，無論受熱物體的形狀如何，都可以做到均勻受熱。由于受熱目標直接成為發熱體，所有在微波加熱的過程中，不需要經歷熱傳導的過程，而且可以減少能耗提升受熱速度。在微波的作用下，物質的原子和分子會發生高速振動，從而為化學反應建立更為有利的環境，進而降低能耗。微波加熱可以在較低溫度下完成殺菌保鮮的任務，微波加熱快，對食物內維生素等物質活性能夠做到最大程度的保留，而且微波本身不會產生廢渣、廢氣等有害物質，更利于環境保護。

2 微波技術在冶金中的應用

微波技術在當今的冶金中應用廣泛，主要包含微波輔助萃取、微波強化浸出、微波干燥、微波碳熱還原和微波燒結等應用。

2.1 微波作為萃取輔助

微波技術在實際工作中應用有很多，微波能夠穿過萃取介質，對加熱物直接進行加熱。因此在萃取的過程中，運用微波技術可以對萃取工作中的傳質加熱，繼而減少萃取工作的時間，可以有效的提高萃取效率[2]。微波技術在對萃取進行輔助時，極性溶劑吸收微波的能力要更強，而且在微波條件下更容易提升溶劑活性，所以在萃取中，使用極性溶劑要優于非極性溶劑，使用極性溶劑能夠和被萃取物產生更好的效果。在鉑（Ⅱ）和鈀（Ⅱ）絡陰離子的萃取及分配行為中，可以發現在微波輻射下，分配比和飽和吸附容量得到了增大，萃取率有效提升，使用微波技術輔助萃取能夠使萃取速率增大。

2.2 浸出應用微波技術

隨著資源的不斷開采，一些低質量的冶金原料也被當作冶金原料使用，對于低質量原料的處理工作難度越來越大，使用傳統的濕法冶金工藝手段能夠有效對這些低質量礦石進行處理，但是浸出率低，處理時間長，影響工作效率[3]。一些學者嘗試將微波技術應用于這一工作中，并取得了良好的進展。納庫馬爾等人在對低質量且難浸的金礦進行了微波預處理，在對試驗結果分析后發現，礦石中的總碳量降低的值接近70%，而礦物中的致密硫化物被氧化成為了結構更為稀松的氧化物。將接受微波處理后的金礦放入氰化物中浸出，金回收率在95%以上，可發現利用微波處理后的浸出效果明顯。另外，丁偉安在硫化銅精礦三氯化鐵浸出反應的研究中，對微波的運用也進行了探討。在硫化銅精礦三氯化鐵浸出反應實驗中，在使用微波加熱后，浸出的速率有明顯的提高，而且物質間出現反應的時間也在縮短，表面微波技術應用于浸出中的有效性。

2.3 微波應用于干燥處理

干燥處理是微波技術的最基本應用，水在微波的作用下會產生強烈的反應，水是有效吸收微波的物質。與傳統通過輻射達到干燥的手段相比，微波干燥具有更多的優勢，使用微波技術速度更快，更加有效的對物品起到更好的保護[4]。

庫薩卡等學者在硼酸干燥實驗中運用了微波技術，微波功率設定在100～700W間。在實驗中，實驗對象的溫度在微波加熱下迅速接近100℃，隨后溫度迅速下降，這說明水分已經快速脫離了實驗對象。實驗后對實驗樣品進行觀察，發現樣品在物理形態上并沒有發生變化，而且硼酸中的結晶水沒有在微波加熱下發生分解，微波干燥用時短應用微波技術進行干燥不但速度快，而且安全性高，能夠很好的保護加熱對象。

2.4 微波碳熱還原

碳在冶金中有著重要的作用，充當著冶金中的還原劑，可以有效的吸收微波，在微波條件下，碳可以快速升溫，當碳迅速升溫后其還原力得到增強。微波碳熱還原技術的目的就是利用碳吸收微波的能力來還原氧化物，還原后將得到用于冶金的金屬和化合物。

斯坦迪斯等人在對鐵礦石微波碳熱還原進行研究的過程中發現，通過微波加熱的方法，能夠有效解決在傳統加熱方法中一直存在的“冷中心”技術瓶頸。在微波加熱的條件下，碳熱還原率迅速提升。加拿大學者也曾經進行過此類實驗，通過微波技術來處理含鐵廢渣，在微波加熱廢渣的同時，加入磁鐵礦和碳，加熱速度得到提升的同時，還回收了廢渣中的鐵礦，實現了資源的再回收[5]。

2.5 微波燒結

微波燒結是利用微波技術對材料進行加熱，并提升至燒結溫度實現材料的致密化。在進行微波燒結的過程中，升溫速度快，但是在材料內部溫度始終保持均勻，材料晶粒會受到抑制，材料質量會提升。

羅春峰等人對微波燒結進行研究，以粉末冶金鐵基材料的燒結工藝與性能為研究主體，并和傳統的真空燒結工藝進行對比。對實驗結果進行分析后得出的結果表明，通過微波燒結，使粉末冶金鐵基材料在1280℃的溫度下保溫10min，能夠使材料達到95.8%的相對密度，進而增強了材料的硬度和抗拉強度。

3 微波技術在冶金工程中未來的發展

微波技術在冶金工程中的應用領域已經越來越多，使用微波技術能夠提升金屬的回收率、降低冶金技術的能耗、減少工作時間等，微波技術在冶金行業中有著廣闊的發展前景。微波技術在冶金中的應用愈加成熟，但是隨著生產需要，微波協調其他外場技術在冶金中的應用必須得到發展。如超聲波技術能夠通過空化反應將懸浮在溶液上的團聚顆粒進行粉碎，使水溶液吸收微波性能提升。但是類似于這種外場技術的聯合工作技術尚不成熟，仍然需要進行完善和增加。外場技術的聯用符合冶金行業發展需要，是冶金行業發展的必然趨勢，因此，廣大冶金行業研究者和工作者，應在實踐中刻苦攻關，實現技術的發展。

4 結語

微波技術在冶金工程中得到良好的發展，對冶金技術有著巨大的幫助。但是相關研究者和從業人員也應該認識到，為了適應為了發展需要，必須要加強微波技術與其他外場技術的結合，提升技術聯合能力，共同為冶金工程發展做出貢獻。

參考文獻

[1] 劉書禎，白燕，程艷明，等.微波技術在冶金中的應用[J].濕法冶金，2011（2）：91-94.

[2] 鄭凱，趙平源.微波技術在冶金中的應用[J].廣東化工，2014（8）：75-76，72.

[3] 石鑫越.微波碳熱還原轉爐渣脫磷動力學研究[D].石家莊：河北聯合大學，2013.