前言：中文期刊網(wǎng)精心挑選了冶金新技術(shù)及應用情況范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發(fā)你的文章創(chuàng)作靈感，歡迎閱讀。

冶金新技術(shù)及應用情況范文1

關(guān)鍵詞：濕法冶金 生物技術(shù) 研究 生物冶金

中圖分類號：TF1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（a）-0097-02

在過去的一段時間內(nèi)，大多數(shù)冶金技術(shù)主要被用于開發(fā)品位較高的礦產(chǎn)資源，從而使得一部分品位較低的礦產(chǎn)資源遭到了浪費。但是，隨著礦產(chǎn)資源的減少，人們逐漸意識到了低品位礦產(chǎn)資源開發(fā)的重要性。因此，濕法冶金技術(shù)以其回收效率高的特點引起了人們的廣泛關(guān)注，尤其是基于生物技術(shù)的濕法冶金技術(shù)，更是得到了廣泛的應用。所以，生物技術(shù)在濕法冶金中的應用情況以及基于生物技術(shù)的濕法冶金的應用現(xiàn)狀及發(fā)展，就成為了本文研究的重點內(nèi)容。

1 生物技術(shù)在濕法冶金中的應用

1.1 濕法冶金工藝概述

濕法冶金其實是利用化學方法進行金屬提煉的工藝。具體來說，就是使礦石浸泡在水溶液里，然后利用分離、提純和富集技術(shù)，來進行稀有金屬及金、銀、銅等金屬的提煉。在冶金行業(yè)中，濕法冶金是黃金及有色貴金屬的主要冶煉工藝之一。就現(xiàn)階段而言，濕法冶金主要使用的技術(shù)有兩種，一種是加壓濕法冶金，而另一種是生物冶金。相比較而言，生物冶金在金屬礦的加工和回收方面的效果更好，所以得到了廣泛的應用。

1.2 生物冶金

生物冶金是將微生物作用與濕法冶金技術(shù)相結(jié)合的新型冶金工藝。早于1983年，生物冶金這個名稱就在細菌浸出國際會議上被提出。根據(jù)生物冶金技術(shù)在金屬回收過程中的作用，可將該技術(shù)分為3類，分別是生物吸附、生物累積和生物浸出。1947年，人們首次發(fā)現(xiàn)了氧化亞鐵硫桿菌能將鐵離子氧化。而直到1958年，美國的肯尼柯銅礦公司才在該方面取得實質(zhì)性的進展，進而將生物技術(shù)引進到冶金行業(yè)中。到了今天，生物冶金技術(shù)被廣泛的應用于各種金屬礦物質(zhì)的冶煉當中，并得到了人們的廣泛關(guān)注。一方面，這是由于使用該技術(shù)有利于進行低品位的礦產(chǎn)資源的開發(fā)和回收。另一方面，使用該技術(shù)進行金屬礦物質(zhì)的提煉，對環(huán)境的危害較小，且具有投資成本低和能耗低等多種優(yōu)點。而在我國，早于1996年就建設了全國最大的微生物氧化提金連續(xù)半工業(yè)試驗基地。到了現(xiàn)今，微生物濕法冶金技術(shù)也在我國的多個地區(qū)的冶金企業(yè)被投入使用。所以，生物冶金技術(shù)的應用，已經(jīng)在國內(nèi)外取得了一定的進展[1]。

2 基于生物技術(shù)的濕法冶金的應用現(xiàn)狀

基于生物技術(shù)的濕法冶金技術(shù)中，微生物濕法冶金技術(shù)是關(guān)注度最高和應用范圍最廣的技術(shù)。早于20世紀50年代，該技術(shù)就在銅、鈾貧礦的預處理方面取得了一定的應用效果。就現(xiàn)階段而言，該技術(shù)包含了微生物浸出技術(shù)和微生物浮選技術(shù)。而相比較而言，微生物浸出技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應用，而微生物浮選技術(shù)尚處于實驗階段。具體來說，微生物浸出技術(shù)通過將礦石浸泡在適合微生物生長代謝的酸性溶液中，從而將礦石中的有價金屬溶解出來，進而加以回收和利用。所以，該技術(shù)在低品位礦石的冶煉中得到了廣泛的應用，是一種多學科交叉型的新技術(shù)。

2.1 在硫化礦冶煉中的應用

我國被開采的銅礦中，有一大部分屬于硫化礦。但是受到選礦技術(shù)和成本的限制，開采出來的礦石主要是低品礦石。而微生物濕法冶金技術(shù)的應用，可以有效的提高這些礦石的利用率，從而使企業(yè)獲得更大的開采利潤。在進行硫化礦石冶煉時，該技術(shù)使用的微生物為以硫化礦為能源基質(zhì)的微生物。這些微生物主要由氧化鐵硫桿菌組成，可以將重金屬從礦石溶液中有效的溶解出來。在進行銅的提取時，微生物濕法冶金工藝主要采用生物堆浸技術(shù)來進行銅的生物氧化，從而獲得陰極銅。而在銅的冶煉方面，采用微生物濕法冶金技術(shù)獲取的銅的純度可以達到99.9%以上。就目前而言，我國采用該技術(shù)進行銅的濕法冶金已經(jīng)頗具規(guī)模，并已成功的運用在冶金工業(yè)生產(chǎn)中[2]。

2.2 在金礦石冶煉中的應用

金元素相對來說較為穩(wěn)定，所以存在于硫化物和各種硅酸鹽中的金顆粒難以被提煉，而這些礦石也被稱之為難處理的金礦石。在金礦石的冶煉過程中，微生物濕法冶金技術(shù)的應用特點顯著。早于1964年，法國人就利用微生物浸取了紅土礦的金。而70年代，蘇聯(lián)人則利用了黑曲霉菌進行了金的提取。而如今，世界上已經(jīng)有許多企業(yè)利用微生物技術(shù)進行了金礦石的預處理，從而獲得了較高的利潤。相較于銅來說，微生物濕法冶金技術(shù)主要用于難處理的金礦石的冶煉，并且在浸出率方面也沒有銅的效果好。實際上，利用細菌氧化提煉金的微生物浸出技術(shù)的浸出率只有92%左右[3]。

2.3 在其他礦石冶煉中的應用

微生物濕法冶煉技術(shù)的應用范圍廣泛，可用于多種礦石的冶煉。在進行鈾礦石的冶煉時，該技術(shù)主要利用細菌將與鈾礦物共生的黃鐵礦氧化，從而進行鈾的回收。而且使用生物冶煉技術(shù)進行鈾礦石的冶煉也有悠久的歷史，并在該領(lǐng)域取得了迅速的發(fā)展。而在進行磷礦石的冶煉時，該技術(shù)主要用于將無效態(tài)的礦物磷轉(zhuǎn)化為速效磷和有效磷。并且在進行天然磷礦粉的處理時，利用溶磷微生物可以取得較好的效果。而我國的磷礦資源十分豐富，所以使該技術(shù)在磷礦冶煉領(lǐng)域得到廣泛應用，具有重要的現(xiàn)實意義。再者，在鐵礦石處理方面，利用該技術(shù)進行鐵礦的脫磷，也可以取得較好的應用效果。相比物理脫磷法和化學脫磷法，采用該技術(shù)不但具有成本低的優(yōu)勢，還能減少礦石在脫磷過程中的損耗。另外，微生物濕法冶煉技術(shù)還能用于其他多種礦石的冶煉，并且可以取得較好金屬提取的效果[4]。

3 基于生物技術(shù)的濕法冶金的發(fā)展

隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，人們對于礦產(chǎn)資源的需求只會越來越大。但是，隨著礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)，高品位的礦產(chǎn)資源只會越來越少。在這種情況下，低品位礦產(chǎn)資源已經(jīng)不允許被浪費。所以，誰掌握了開發(fā)和利用低品位礦產(chǎn)資源的方法，就能取得可持續(xù)的發(fā)展空間。而基于生物技術(shù)的濕法冶金工藝在這方面有著顯著的優(yōu)勢，首先，該技術(shù)的能耗低，且勞動需求和成本均不高。其次，該技術(shù)的設備簡單，資金占有量小。再者，該技術(shù)的使用范圍廣，可用于多種類的金屬物質(zhì)提取。另外，該技術(shù)對環(huán)境產(chǎn)生的危害小，有利于進行環(huán)境的保護。所以，由于這些優(yōu)勢的存在，該技術(shù)在未來會取得一定的發(fā)展。但是與此同時，該技術(shù)也具有生產(chǎn)周期長和微生物環(huán)境適應性差等缺點。所以，想要使該技術(shù)取得進一步的發(fā)展，就需要不斷進行該技術(shù)的研究和創(chuàng)新，從根本上解決該技術(shù)存在的問題?？傊瑸榱耸够谏锛夹g(shù)的濕法冶金工藝得到進一步的推廣，冶金行業(yè)的相關(guān)人員還應該進一步進行該技術(shù)的研究[5]。

4 結(jié)語

總而言之，冶金工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)之一，在國內(nèi)外都擁有一定的工業(yè)地位。所以，促進冶金工業(yè)的發(fā)展，可以進一步推動我國經(jīng)濟的發(fā)展。而微生物濕法冶金技術(shù)在礦產(chǎn)資源開發(fā)上的應用效果，使冶金行業(yè)的工作效率得到一個階段的上升。所以，加大生物濕法冶金工藝的改革，使該項技術(shù)得到進一步的推廣和應用，成為了冶金行業(yè)需要關(guān)注的重點問題。因此，本文對基于生物技術(shù)的濕法冶金工藝進行的研究，對于促進冶金行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

參考文獻

[1] 田君.微生物濕法冶金研究與實踐[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2009，11（1）：29-33.

[2] 胡純，龔文琪，黃騰，等.微生物濕法冶金技術(shù)的研究與發(fā)展[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2010，3（49）：737-744.

[3] 諶書，楊遠坤，廖廣丹，等.基于生物濕法冶金的廢舊印刷線路板金屬資源化研究進展[J].地球與環(huán)境，2013，4（41）：364-370.

冶金新技術(shù)及應用情況范文2

關(guān)鍵詞：感應熱處理；熱處理；技術(shù)創(chuàng)新

中圖分類號：TGl56

文獻標識碼：A

文章編號：1009-2374(2011)22-0158-03

一、感應熱處理工藝的含義

感應熱處理工藝是指由交變的電流在導體中產(chǎn)生感應電流而導致的導體發(fā)熱的現(xiàn)象。這種技術(shù)來源于法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應現(xiàn)象。

1957年，美國研制出了晶閘管，它在電力電子器件發(fā)展的過程中起著里程碑的作用，同時也引發(fā)了感應加熱技術(shù)的偉大革命。到了1966年，如實和西德首先利用晶閘管研制成功了感應加熱裝置，從此，感應加熱技術(shù)就進入了飛速發(fā)展的時期。隨著20世紀80年代電力電子器件的再次飛速發(fā)展，感應加熱裝置也開始采用新研制的晶閘管，技術(shù)變得越來越高。

我國感應熱處理技術(shù)的真正運用是在1956年，主要是運用在汽車工業(yè)行業(yè)，技術(shù)主要引資蘇聯(lián)。隨著感應熱處理技術(shù)的廣泛應用，感應淬火工藝技術(shù)也得到了很大的發(fā)展。目前，感應淬火技術(shù)的應用已經(jīng)變得日益擴大。目前，感應熱處理工藝主要應用與汽車制造業(yè)和冶金工業(yè)兩大行業(yè)。有快速、高效、節(jié)能、清潔以及易于實現(xiàn)自動和在線生產(chǎn)的特點，屬于接觸加熱方式。這種加熱方式不僅能夠在各種載氣中工作，不產(chǎn)生任何污染，而且增加了在加熱表面及深度上高度靈活的選擇性。正是感應熱處理工藝的這些技術(shù)特點才使得此技術(shù)得到越來越廣泛的認可和支持。

二、感應熱處理工藝的優(yōu)點

感應熱處理工藝在近幾十年來的發(fā)展中，已經(jīng)在冶金、機械、汽車制造等工業(yè)中得到了普遍的運用和創(chuàng)新發(fā)展。機械工業(yè)中感應熱處理工件的品種和數(shù)量也逐年上升。這些成就與進步的取得，都與感應熱處理工藝的優(yōu)點是密不可分的。筆者從感應熱處理工藝的特點中分析出如下優(yōu)點：

(一)感應熱處理工藝有利于貫徹國家環(huán)保節(jié)能和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的方針和政策

有電老虎之稱的電能是機械工業(yè)行業(yè)的主要動力。據(jù)統(tǒng)計，熱處理的用電量占到了機械工業(yè)總耗電量的25％，感應熱處理用電量約占熱處理設備總用電量的20％－25％。感應加熱能夠自動控制工藝施行的整個過程，避免了不必要的電力資源的浪費和消耗。在電力資源消耗減少的同時，感應熱處理工藝的效率也得到了提高。

(二)感應熱處理工藝有利于加快加熱速度，提高生產(chǎn)效率

由于熱處理的整個過程都是靠感應來完成的，所以整個熱處理過程能夠縮短4倍以上。減少了電力資源的浪費，使得熱感應熱處理工藝的加熱速度也得到了加快，促進了整體生產(chǎn)效率，最終使得企業(yè)獲得高額利潤。

(三)感應熱處理工藝有利于實現(xiàn)生產(chǎn)自動化

在感應加熱設備和淬火機床設備，微處理機等設備機器的密切配合下，可以實現(xiàn)生產(chǎn)工件在下料和淬火機床的運轉(zhuǎn)的全部自動化在整個生產(chǎn)流水線上，利用微機處理技術(shù)對淬火加熱及冷卻時間，加熱速度，淬火機床運轉(zhuǎn)速度，淬火介質(zhì)的溫度，變頻機的電參數(shù)等進行監(jiān)控，完成冷熱加工連續(xù)生產(chǎn)的自動化。

(四)感應熱處理工藝為工作人員提供了一個健康良好的勞動環(huán)境

感應加熱處理不像電爐、油爐那樣在工作狀態(tài)下釋放大量的熱輻射，造成工作環(huán)境的污染。而感應熱處理工藝的執(zhí)行只需要在常溫狀態(tài)下進行，而且開爐停爐等工作也很方便。所以，感應熱處理工藝為一線工作人員的身體健康提供了良好的工作條件。

(五)感應熱處理工藝有利于提高表面強化效果

感應加熱處理的速度比較快，能夠提高金屬材料的相變溫度，加速奧氏體轉(zhuǎn)變的過程。采用感應電阻進行加熱和大功率的脈沖感應進行加熱時，就能夠得到更細的馬氏體組織，提高表面強度，并在一定程度上減緩變形的后果。

三、感應熱處理工藝的實踐運用

(一)感應熱處理工藝在實踐中的應用情況

在汽車制造行業(yè)的應用。在汽車生產(chǎn)中，感應淬火技術(shù)得到了廣泛的應用。此外，還在中、重型汽車、輕型車和幾種轎車上就已經(jīng)有200多種零件需要感應淬火。目前，采用感應淬火的汽車零件主要有傳遞動力扭矩的汽車軸類零件以及各種銷軸類零件。此外，感應淬火技術(shù)曾經(jīng)也用在了東風汽車公司對汽車鋼板彈簧的制造上。目前，科技人員對低淬透性鋼和限制淬透性鋼的研究與開發(fā)也應用于汽車轉(zhuǎn)向蝸桿、十字軸、萬向節(jié)等零件上。

在拖拉機行業(yè)中的應用。隨著經(jīng)濟水平的提高，我國引進及消化吸收的國內(nèi)外拖拉機產(chǎn)品和技術(shù)越來越多，人們對拖拉機企業(yè)的工藝技術(shù)和制造技術(shù)也提出了越來越高的要求，所以感應熱處理工藝在這個行業(yè)也得到了飛速的發(fā)展，大量的感應熱處理工藝和固態(tài)感應加熱電源、數(shù)控淬火機床等先進設備在農(nóng)機企業(yè)的發(fā)展中也得到了很大程度的運用，這個感應加熱處理工藝提高了我國農(nóng)機行業(yè)的整體技術(shù)水平。

在建筑及石油行業(yè)中的應用。在建筑行業(yè)，憑借著其淬火變形小、生產(chǎn)效率高、工作環(huán)境好等各大優(yōu)點，讓高強度預應力鋼筋感應熱處理生產(chǎn)線、低松弛預應力鋼絲穩(wěn)定化生產(chǎn)線以及石油套管感應熱處理生產(chǎn)線等各項感應熱處理工藝都得到了很好的利用。這項技術(shù)的運用使得建筑行業(yè)中的進度得以加快，而且工程質(zhì)量也得到了保障。而石油行業(yè)的工作效率得到了很大的提高，促進了所使用行業(yè)的快速發(fā)展。

(二)感應熱處理技術(shù)在實踐過程中的不足

世界上沒有完美的事物，一切都是在不斷的自我否定和肯定中進行創(chuàng)新和發(fā)展的。感應熱處理工藝在實踐的檢驗下，在與滲碳淬火等技術(shù)的對比下，總結(jié)出下面對感應熱處理工藝缺陷的觀點和看法。

隨著20世紀80年代初期計算機在滲碳控制領(lǐng)域的廣泛使用，以及滲碳技術(shù)在理論上的不斷補充和創(chuàng)新，滲碳質(zhì)量得到了強有力的保證，滲碳工藝和操作水平也得到了很大的提高和改進。滲碳技術(shù)的滲碳介質(zhì)非常昂貴，能耗量大，工件畸變大，對環(huán)境的污染比較嚴重等問題和不足都沒有動搖其在熱處理強化技術(shù)中的霸主地位。感應熱處理工藝與之相比，還是有一定的差距。

首先，感應熱處理設備自動控制的功能較弱，不能滿足專業(yè)需求；其次專業(yè)的針對感應熱處理工藝的指導性標準文件太少，缺乏及時的增加與修訂；最后，就是缺乏對感應加熱處理工藝的理論性知識的研究不夠深入，缺乏豐富的相關(guān)專業(yè)知識的理論專著和論文，即使有相關(guān)文獻也大多停留在文獻的表面研究上，缺乏工藝操作性。沒有科學理論的指導，實踐的進行也很少出現(xiàn)跨越式的發(fā)展和進步。

上述講述的都是從感應熱處理的專業(yè)角度進行的。除了專業(yè)方面的欠缺外，我國感應熱處理工藝相關(guān)的工作人員的學習意識和創(chuàng)新意識也較欠缺。就是因為不善于學習，不善于創(chuàng)新，才會使得感應熱處理行業(yè)的進展非常緩慢。其次，大部分的中小型企業(yè)都缺乏專業(yè)的新設備、新工藝以及新技術(shù)，這些都屬于硬件設施。硬件設施是基礎(chǔ)，沒有這些硬件設施，就 相當于俗語“巧婦難為無米之炊”所說，沒法進行技術(shù)的改進和創(chuàng)新。

四、應對感應熱處理工藝的發(fā)展途徑和措施

(一)要加強感應處理工藝從業(yè)人員的學習意識和創(chuàng)新意識

讓他們加強對感應加熱處理理論知識的學習，只有熟練掌握了感應熱處理工藝的理論知識和原理，才能進行高水平的創(chuàng)新，感應熱處理工藝的水平才會有所提高。讓每位員工在不斷的學習中提高自身的綜合素質(zhì)，讓每位員工都能夠?qū)崿F(xiàn)感應熱處理技術(shù)的創(chuàng)新。

(二)政府要發(fā)揮其調(diào)節(jié)和鼓勵作用

制定相應的技術(shù)創(chuàng)新獎勵制度，為員工創(chuàng)造良好的創(chuàng)新環(huán)境。提供部分資金購買先進的試驗設備和更新完善后的理論知識書籍，為員工的學習和創(chuàng)新提供硬件基礎(chǔ)。然后邀請各地專業(yè)人士對員工進行知識和技能各方面的培訓，提高員工的綜合素質(zhì)。此外，政府還要適當?shù)陌l(fā)揮其監(jiān)督作用，監(jiān)督感應熱處理技術(shù)在運用過程中出現(xiàn)的問題，以及員工在操作過程中偷工減料等不法行為。

(三)擴大感應熱處理工藝的運用范圍

開始感應熱處理工藝主要用于汽車制造行業(yè)和冶金工業(yè)行業(yè)里面?，F(xiàn)在要將這種技術(shù)應用到拖拉機行業(yè)、在軸承上、在建筑行業(yè)以及石油行業(yè)中的應用。其中，在拖拉機行業(yè)中運用感應熱處理技術(shù)時一定要多運用小內(nèi)孔感應淬火技術(shù)、軸類零件變功率、變零件移動速度感應淬火技術(shù)等。在不同行業(yè)的運用中找到不同的感應加熱技術(shù)。將感應熱處理工藝的使用擴展到塑料、橡膠行業(yè)，到電子工業(yè)行業(yè)。此外，還注意運用感應加熱技術(shù)的黏合作用，以及蓋密封與包裝的作用。擴大感應加熱技術(shù)的應用范圍，發(fā)揮其強有力的作用和優(yōu)勢。

(四)拓寬感應電源的來源，不斷引進世界上先進的感應電源

為感應加熱技術(shù)鋪路。目前，市場上出現(xiàn)的感應電源有來自美、英、日、德、西班牙等幾個工業(yè)發(fā)達國家生產(chǎn)的SIT、IGBT、MOSFET全國固態(tài)晶體管電源。不斷引進規(guī)格齊全、體積小，電能轉(zhuǎn)換效率高的感應電源。要引進正在朝著柔性化、自動化、智能化控制方向發(fā)展的感應淬火機床，來診斷、報警、顯示工藝參數(shù)和感應淬火裝置在應用的過程中出現(xiàn)的問題。

(五)加強熱處理協(xié)作中心的作用，大力發(fā)展感應熱處理工藝

盡管感應熱處理工藝有很多優(yōu)點，但是其投資成本高，在保溫和測溫方面都有困難，尤其是目前一些非專業(yè)的熱處理廠都沒有實力去購買新設備，引進新工藝。所以，熱處理協(xié)作中心一定要發(fā)揮其應有的作用幫助中小熱處理企業(yè)解決各種難題，帶頭擴大感應熱處理的使用。

五、感應熱處理工藝的發(fā)展前景

目前，感應熱處理工藝的應用還是非常有局限性的，在實踐中多運用與汽車制造行業(yè)、冶金行業(yè)、建筑和石油行業(yè)等。此外，感應熱處理工藝在齒輪淬火方面的應用還主要局限在傳輸動力不大的中小模型齒輪上。對于大型齒輪卻出現(xiàn)過很多質(zhì)量難題。

雖然目前研制出的滲碳淬火技術(shù)已經(jīng)可以實際運用，但是伴隨著水泥、風電和冶金工行業(yè)的飛速發(fā)展，感應熱處理工藝需要的齒輪箱功率也越來越大。在滲碳淬火后，齒輪變形很大，磨齒成品后的齒面實際滲碳硬化層深度不均勻。所以，在有效控制感應淬火的溫度和硬化層深度均勻和可控問題上都要不斷的進行研究和創(chuàng)新，進一步改善和提高工藝的技術(shù)水平，改變現(xiàn)狀。只有在技術(shù)上不斷的創(chuàng)新，克服種種難題，才能將感應熱處理工藝的應用延伸到更廣的領(lǐng)域。

如果感應熱處理的工藝能在實踐的檢驗下，在熱處理工作人員的不斷學習和創(chuàng)新下，不斷的得到修改和完善，這將是很有發(fā)展?jié)摿Φ囊婚T技術(shù)。正如哲學上一句話“前途是光明的，道路是曲折的?！备袘獰崽幚砉に嚨陌l(fā)展之路還有很長的路要走，但是只要踏踏實實，腳踏實地的走好每一步，感應熱處理工藝最終會走向更廣的行業(yè)中去，幫助中國走上生產(chǎn)高效、低耗、無污染的可持續(xù)發(fā)展之路。

六、結(jié)語

感應熱處理工藝在近幾十年來的發(fā)展中，已經(jīng)在冶金、機械、汽車制造等工業(yè)中得到了普遍的運用和創(chuàng)新發(fā)展。但是實踐證明，在它的普及和發(fā)展過程中也存在著很多的難題。要想發(fā)揮其所具有的優(yōu)點和優(yōu)勢，就應該加強對工藝技術(shù)的宣傳力度，推廣感應熱處理的新設備、新工藝、新技術(shù)。修改和完善感應熱處理的標準，將成文的規(guī)定和標準納入到機械設計手冊。感應熱處理工藝在生產(chǎn)中的比重在不斷增加后，生產(chǎn)效率得到提高，能源消耗降到最低，可持續(xù)發(fā)展之路就會更進一步。

參考文獻

[1]上海能源利用技術(shù)研究所．實用節(jié)能技術(shù)[M]．上海：上

?？茖W技術(shù)出版社，1995．

[2]中國機械工程學會熱處理學會．熱處理節(jié)能的途徑[M]．

北京：機械工業(yè)出版社，1998．

[3]吳光英．現(xiàn)代熱處理爐[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1995．

[4]邢大志．揚長避短促進感應熱處理的發(fā)展[J]．上海：機械

工人,2006，(6)．

[5]倪銘．滾珠絲桿中頻表面淬火螺距變化的控制感應加熱

[J]．機械制造與自動化，1989，(4)．

[6]王高平．感應熱處理及其節(jié)能效果的研究[M]．河南科技

學院學報,2005，(12)．

[7]瓦倫．先進的感應熱處理技術(shù)和設計U]．熱處理，2005，(4)．

[8]孫寧，呂德?。袘獰崽幚砑夹g(shù)的應用[J]．機械工人，

2004，(6)．

[9]末廣邦夫．高頻熱處理對PC鋼棒強韌性的影響[J]．熱

處理，1987，(8)．

[10]川崎一博．高強度彈簧鋼的疲勞強度[M]．機械設計出

版社．1988．

[11]孫寧，施建華．感應加熱工藝與設備的發(fā)展情況及趨勢

(上)[J]．金屬加工，2009，(1)．

[12]張強，于連水．P91的熱處理工藝探討[M]．上海：上海

科學技術(shù)出版社，1995．

[13]楊富.新型耐熱鋼焊接州．江蘇科學技術(shù)出版社，1995．

[14]沈慶通．感應熱處理新工藝的應用[J]．金屬熱處理，

1994，(3)．

[15]Richrd Creal．日本感應公司投資于自動化[J].Heat

Treating，1988，(6)．

冶金新技術(shù)及應用情況范文3

關(guān)鍵詞：軋鋼；節(jié)能；技術(shù)

中圖分類號：TG33 文獻標識碼：A

1 軋鋼生產(chǎn)能耗現(xiàn)狀

隨著我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在產(chǎn)品的質(zhì)量和品種上都得以快速的提升，目前在鋼鐵行業(yè)深加工不斷的增加，從而也導致了軋鋼工序能耗的增加。由于技術(shù)水平及工藝方面的原因，我國的軋鋼工序與國外先進國家相比，無論是冷軋還是熱軋在能耗上都與先進水平存在著一定的差距。二者在能耗的百分比上，我國的軋鋼工序能耗要高出百分之二十左右，這樣每噸鋼的能耗則都會相對高出國外較大的比例?，F(xiàn)在由于鋼鐵企業(yè)在裝備、技術(shù)和管理等方面存在著很多不完善的地方，所以導致能耗的增加，但在軋鋼系統(tǒng)中對能源消耗較大的則是軋鋼加熱爐，其對能源的消耗占整個軋鋼能源消耗的百分之六七十左右，所以在當前我的鋼鐵行業(yè)中，節(jié)能的潛力還是很大的。

2 軋鋼生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)

2.1 加熱爐節(jié)能技術(shù)

2.1.1 蓄熱式燃燒技術(shù)

蓄熱式燃燒技術(shù)在軋鋼系統(tǒng)中應用后，有效的降低了燃料的消耗指標，目前在軋鋼系統(tǒng)的9座加熱爐中通常會采用蓄熱式燃燒技術(shù)，由于其對爐內(nèi)煙氣進行充分的回收，從而大幅度的降低了對燃料的消耗，這樣在節(jié)約燃料的同時也有效的降低了成本，同時還能使爐子的產(chǎn)量得以提高，減少了二氧化碳和氮化物的排放量，對保護環(huán)境起到了積極的作用，所以在鋼鐵企業(yè)中應進行廣泛的推廣應用，相信對降低軋鋼工序的能耗具有積極的作用。

2.1.2 加熱爐絕熱技術(shù)與高溫節(jié)能涂料

目前在加熱爐上普遍使用節(jié)能涂料來提升爐子的生產(chǎn)率和經(jīng)濟效果。節(jié)能涂料中主要成分為炭化硅粉，目前由于加大的了對節(jié)能涂料的研發(fā)力度，相繼有其他系統(tǒng)的節(jié)能涂料被開發(fā)出來，并應用于加熱爐中，節(jié)能效果顯著，最高能達到節(jié)約能耗的百分之二十左右，對爐子的生產(chǎn)率也能提高百分之二十五左右，效果很明顯。

2.1.3 高溫低氧燃燒技術(shù)

采用高溫低氧燃燒技術(shù)，可回收大量的煙氣余熱，節(jié)約燃料約50%左右，能大大縮短加熱時間，提高生產(chǎn)率，節(jié)約能源，降低氧化燒損，成為20世紀90年代以來發(fā)達國家開始普遍推廣應用的一種全新節(jié)能燃燒技術(shù)。

2.1.4 連鑄坯熱送熱裝技術(shù)

扁鋼坯可以在不同溫度下裝料，裝料溫度越高越節(jié)能。每提高入爐溫度100℃，可降低加熱爐燃耗約6.7×104kJ/t。陳冠軍介紹了首鋼熱裝熱送技術(shù)的推廣應用情況及效果，結(jié)果表明采用一般熱裝熱送工藝可以節(jié)能35%，采用直接裝送技術(shù)可以節(jié)能65%以上，減少加熱爐燃料，提高加熱爐產(chǎn)量。

2.2 薄板坯連鑄連軋技術(shù)

采用薄板坯連鑄連軋是鋼鐵工業(yè)近年來最重要的技術(shù)進步之一。標準扁鋼坯是直接在熱鋼帶機上軋制的，節(jié)約了處理和能源費用。預計節(jié)能量為標準冷裝料能源費用的50%。

2.3 低溫軋制與軋制工藝技術(shù)

低溫軋制技術(shù)是降低軋鋼系統(tǒng)工序能耗的重要節(jié)能措施。降低加熱爐出鋼溫度可以減少燃料消耗，但其變形抗力和軋制功率增加。近年來，許多軋制生產(chǎn)的實踐經(jīng)驗已經(jīng)證明降低燃耗的節(jié)能效果更顯著，當溫度問1100℃出鍋時，降溫節(jié)約的能耗達9.6%，且出鍋溫度降低則氧化鐵皮量顯著減小，低溫軋制在燃料消耗和氧化鐵量的降低上所獲得的效益，完全能抵消并超過提高軋制功率所增加的成本。對許多軋機而言，采用工藝技術(shù)能降低軋制的能耗，特別是對鋼板軋機尤為重要。鋼的熱軋溫度一般在800℃～1250℃，在變形區(qū)軋輥表面的溫度可達450℃～550℃ ，因此 ，需要用大量的水冷卻軋輥。通過實驗可以發(fā)現(xiàn)，采用熱軋工藝，由于軋制力的降低，軋制動力的消耗約下降8%。

2.4 在線熱處理技術(shù)

近年來，在線熱處理技術(shù)受到普遍重視，這是因為在線熱處理利用軋制余熱對鋼材進行熱處理，可以省去離線熱處理必須的二次加熱，因而節(jié)省能源，簡化操作，縮短了產(chǎn)品的交貨期。

3 我國軋鋼生產(chǎn)節(jié)能降耗的建議

3.1 提高裝備水平， 淘汰落后生產(chǎn)能力

鋼鐵企業(yè)必須結(jié)合整合進程，及時淘汰落后生產(chǎn)能力，按照等量置換原則，淘汰國家公布的淘汰類落后生產(chǎn)能力（設備和工藝），并嚴格禁止建設屬于國家限制類的1000m3以下的高爐。同時要瞄準世界科技前沿，積極引進和運用最新技術(shù)，使新上項目和技術(shù)改造項目，不僅在技術(shù)上，而且在能源消耗上都達到世界先進水平。

3.2 優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

鋼鐵企業(yè)一方面要鞏固現(xiàn)有產(chǎn)品的現(xiàn)有市場份額，實行專業(yè)化、精品化生產(chǎn)；另一方面要大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)板帶類鋼材，提高中厚板、熱軋薄板、冷軋薄板和涂層板材產(chǎn)品質(zhì)量，開發(fā)優(yōu)質(zhì)船板、石油行業(yè)用板、汽車及家電用板等高檔板帶產(chǎn)品。優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和提高裝備水平是密切關(guān)聯(lián)的，都是鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)由“大”變“強”，挖掘節(jié)能減排潛力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是降低單位產(chǎn)值能耗和單位工業(yè)增加值能耗的主要途徑。

3.3 調(diào)整工藝結(jié)構(gòu)和原料結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)

工藝結(jié)構(gòu)、爐料結(jié)構(gòu)與能源消耗水平有很大關(guān)系，合理的工藝結(jié)構(gòu)、爐料結(jié)構(gòu)對降低能源消耗起著重要作用。提高煉鐵噴煤比、增加球團配比、采用連續(xù)鑄鋼工藝，采用薄板坯連鑄連軋工藝，軋鋼坯料熱裝工藝等技術(shù)均有比較明顯的節(jié)能減排效果。

煉鐵工序要實行精料，配加一定比例的球團礦。多用球團礦，少用燒結(jié)礦就可節(jié)能。同時球團礦含鐵品位高于燒結(jié)礦，又可以實現(xiàn)提高入爐礦品位的效果，還改善了高爐的透氣性。

焦化工序通過多噴吹煤粉，可以改變高爐煉鐵能源結(jié)構(gòu)，少用焦炭可節(jié)能1.5%。這是高爐煉鐵工序結(jié)構(gòu)調(diào)整中心環(huán)節(jié)。

煉鋼精料也是必須引起注意的問題。鐵水要求低硅、低硫、低磷、高溫、少渣；石灰要低二氧化硅、低硫、高活性度，一要選擇二氧化硅低的石灰石，二要采用煤氣燒石灰，杜絕煤和焦炭燒石灰。高鐵水比采用礦石冷卻法，鐵水比95%左右，加一些自產(chǎn)廢鋼，其余用礦石冷卻。這是一種熔態(tài)還原，礦石或含鐵氧化物融入爐渣，利用鐵水碳和熱量還原，效益很好；一些鋼鐵企業(yè)采用低鐵水比、低廢鋼比、高冷生鐵比的原料結(jié)構(gòu)是不合理的。

結(jié)語

隨著我國軋鋼行業(yè)的快速發(fā)展，我國的軋鋼工序能源有了較大的改進，但目前還有一定的節(jié)能空間可供發(fā)揮，所以還應把節(jié)能的重點放在加熱爐上。加大對新技術(shù)的應用和推廣力度，不斷的嘗試著開發(fā)節(jié)能的新技術(shù)，從而提高加熱爐的節(jié)能，從而使軋鋼工序的能源與先進國家的能耗縮小差距，增加我國鋼鐵企業(yè)的國際競爭力。

參考文獻

冶金新技術(shù)及應用情況范文4

關(guān)鍵詞：燃煤電廠；濕式電除塵；PM2.5 控制；酸霧控制

中圖分類號：TK229文獻標識碼： A

引言

根據(jù)統(tǒng)計，在中國各行業(yè)中，燃煤電廠排放的工業(yè)煙塵所占比例是最高的。國家逐年降低火電廠污染物排放限值，最新頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》中燃煤電廠煙塵排放限值降低至30mg/m3，而對于重點地區(qū)，其燃煤電廠煙塵排放限值降低至 20mg/m3。當燃煤電廠燃煤灰份大、比電阻高或鍋爐排煙溫度較高時，干式電除塵器往往達不到新標準的要求。經(jīng)過對燃煤電廠電除塵器前后細灰組成進行研究，發(fā)現(xiàn)除塵器前粉塵大顆粒占大多數(shù)，PM10 和PM2.5 占總灰百分比為 39.35%和 2.42%，而除塵器后高達 92.47%和35.56%，說明普通電除塵器對細灰捕集效率不高，PM2.5 除塵效率較低。

近年來針對微細顆粒的排放控制發(fā)展了許多新技術(shù)，其對微細粉塵的收集效率如圖 1 所示，從圖中可以看到，隨著顆粒直徑由10μm 遞減至小于 1μm，各種技術(shù)相應的粉塵收集效率曲線陡降，唯一例外的是濕法與靜電并用的濕式電除塵技術(shù)，該技術(shù)的收塵效率受微細顆粒直徑影響較小，對粒徑 0.06~10μm 范圍內(nèi)的顆粒都具有較高的收集效果。

圖1污染控制技術(shù)的顆粒物收集效率曲線

根據(jù)國內(nèi)外應用情況，在濕法脫硫裝置后安裝濕式電除塵器，不僅能有效控制煙氣中的微細顆粒的排放，而且可以脫除濕法脫硫后煙氣中攜帶的石膏液滴，以及經(jīng)過 SCR 后生成的 SO3氣溶膠顆粒，從而消除煙囪“石膏雨”和煙氣的“藍煙”等現(xiàn)象。

1 濕式電除塵技術(shù)工作原理及其脫除性能

1.1 工作原理

濕式電除塵脫除粉塵分為荷電、集塵、清灰三個步驟。將水霧噴向放電極和電暈區(qū)，水霧在電極形成的電暈場內(nèi)荷電后分裂進一步霧化，電場力、荷電水霧的碰撞攔截、吸附凝并，共同對粉塵粒子起捕集作用，最終粉塵粒子在電場力的驅(qū)動下到達集塵極而被捕集，噴霧形成的連續(xù)水膜將捕獲的粉塵沖刷到灰斗中排出。

1.2 濕式電除塵

對微細粉塵和 SO3霧滴的脫除濕式電除塵中，放電極電子較易溢出，水霧被進一步細化，使電場中存在大量帶電霧滴，大大增加亞微米粒子碰撞帶電的機率，而帶電粒子在電場中運動的速度是布朗運動的數(shù)十倍，這大幅度提高了亞微米粒子向集塵極運行的速度，可以在較高的煙氣流速下，捕獲更多的微粒。煙氣中的 SO3在 205℃以下時，主要以 H2SO4的微液滴形式存在，其平均直徑在 0.4μm 以下，因此干式靜電除塵器和FGD 對 SO3去除較低。濕式電除塵器對亞微米顆粒的高捕獲率，可對 SO3的微液滴起相同作用。濕式電除塵器獨特的工作環(huán)境決定了它能夠高效地脫除亞微米級別的粉塵、霧滴，除塵效率最高可達到99.9%以上。

2 濕式電除塵器設計

2.1 結(jié)構(gòu)設計

濕式電除塵器在結(jié)構(gòu)上主要分為兩種基本型式：管式和板式。管式濕式電除塵器的集塵極為多根并列的圓形或多邊形金屬管，放電極均布于極板之間，管狀濕式電除塵器只能用于處理垂直流動的煙氣。板式濕式電除塵器的集塵極呈平板狀，可獲得良好的水膜形成特性，極板間均布電暈線，板式濕式電除塵器可用于處理水平或垂直流動的煙氣。

這兩種濕式電除塵器的不同點主要在于：

（l）對于給定的除塵效率，電極長度相同的前提下，管式濕式電除塵器所允許的煙氣流速是板式濕式電除塵器的兩倍。

（2）對于給定的除塵效率，管式濕式電除塵器的局部干燥區(qū)比板式濕式電除塵器要小。

2.2 材料選擇

殼體通常采用帶有襯層保護的碳鋼，為防止腐蝕，其內(nèi)表面需涂有防腐材料。安裝時還需嚴格控制殼體內(nèi)表面破損，防止產(chǎn)生腐蝕，如焊縫、孔隙、構(gòu)件連接處及蓋板等。為了避免發(fā)生點腐蝕和裂隙腐蝕，內(nèi)部構(gòu)件材料必須考慮工藝氣體和沖洗液體中氧和氯化物的濃度。對于耐腐蝕性和材料選取的關(guān)系，表 1 顯示了各種材料的選擇及其能夠正常工作的氯化物濃度范圍。

表1不同氮化物濃度對應采用的材料

2.3 濕式電除塵布置形式

目前在國外電廠常采用的濕式電除塵器布置形式有以下三種：水平煙氣獨立布置；垂直煙氣獨立布置；垂直煙氣與 WFGD 整體式設計。前兩種布置方式需要專門的空間，第三種布置方式是近些年來最常用的，同時成本和運行費用也是最低的，占地面積也很小。

3 濕式電除塵在燃煤電廠的應用

濕式電除塵器最早在 1907 年開始應用于硫酸和冶金工業(yè)生產(chǎn)中，上世紀八十年代后國外大容量燃煤電廠也逐漸采用濕式電除塵器凈化脫硫后的煙氣，取得了良好的效果。美國的 AES Deepwater電廠于 1986 年采用濕式電除塵技術(shù)，該電廠以石油焦作為主要燃料，其濕式電除塵器由 3 個電場、12 套平行向上的煙氣流系統(tǒng)模件組成，經(jīng)測試對硫酸霧的脫除效率高于 90%。2000 年和 2002 年N&B 電 力 公 司 分 別 對 Dalhousie 電 廠 和 Cloeson Cove 電 廠（1050MW）的 WFGD 進行改造并安裝了濕式電除塵器，采用的都是WFGD 與濕式電除塵器整體布置方式。日本中部電力碧南電廠五臺機組（3×700MW+2×1000MW）使用濕式電除塵器后，其排放濃度長期穩(wěn)定在 2～5mg/Nm3，表明濕式電除塵器能高效地除去煙氣中的煙塵和石膏微液滴。國內(nèi)在燃煤電廠領(lǐng)域的應用仍處于起步階段。

4 結(jié)束語

濕式電除塵器作為煙氣終端精處理設備能高效收集對人體危害特別大的 PM 2.5、PM10 等顆粒物。但是，由于需要選用耐腐蝕性強的高等級不銹鋼作為電極材料以及煙氣流速較低造成設備體積龐大，導致現(xiàn)有的濕式電除塵器工程造價偏高，成為制約該技術(shù)推廣的重要因素。如果能夠在電極材質(zhì)和煙氣流速方面得到改進，將會大大促進該技術(shù)在國內(nèi)的應用進程。

參考文獻

[1]代旭東，徐曉亮，繆明烽.電廠 PM2.5 排放現(xiàn)狀與控制技術(shù)[J].能源環(huán)境保護，2011，25(6):1-4.

冶金新技術(shù)及應用情況范文5

關(guān)鍵詞： 耐火材料； 節(jié)能； 高能耗

中圖分類號： TU 541文獻標志碼： A

Energy saving in the production of refractory materials

KANG Rui

（Yangquan Institute of Quality and Technical Supervision Inspection & Measurement，

Yangquan 045000， China）

Abstract： This paper carried out investigations on the energy saving problem in the production of refractory materials. On one hand， heat loss could be reduced by reducing the thermal conductivity of refractory materials， e.g. by changing the composition and organization of refractory materials. On the other hand， we can adopt various energy saving methods， e.g. kiln technology improvement， waste heat utilization， selecting the best technological conditions for refractory materials production， development and application of new processes and technologies， and recycling of waste refractory materials， etc. In addition， a critical path method is used to save energy and protect environment via optimizing the management and parameter matching， with the help of advanced monitoring and managing technique by means of computer.

Key words： refractory material； energy saving； high energy consumption

耐火材料是我國高溫領(lǐng)域的一種戰(zhàn)略性材料，服務于許多行業(yè).其中，鋼鐵行業(yè)是第一大消費領(lǐng)域，使用量高達65%，水泥行業(yè)使用量達10%，建材、金屬等行業(yè)也在大量消費耐火材料.經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國耐火材料產(chǎn)銷量已躍居世界耐火材料首位，耐火制品及原料已出口到100多個國家和地區(qū).然而，耐火材料所面臨的困境也不容忽視：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能耗高、資源消耗量大導致資源和能源的大量浪費；綠色節(jié)能型材料所占比重小，數(shù)量和品質(zhì)都有待進一步提升.

我國雖有豐富的耐火原料資源，尤其是礬土、菱鎂礦、石墨，但過多的不合理消耗造成了資源的匱乏，優(yōu)質(zhì)原料供不應求，產(chǎn)品質(zhì)量很難穩(wěn)定.隨著國家“節(jié)約能源”和“淘汰高能耗行業(yè)落后產(chǎn)能”基本國策的提出，耐火材料行業(yè)迎來新的挑戰(zhàn)和發(fā)展機遇，節(jié)能降耗刻不容緩.在本文中，主要介紹了耐火材料在節(jié)能方面的一些思路和所做的工作，為可持續(xù)發(fā)展尋求新的出路.

1節(jié)能耐火材料的開發(fā)和應用

通過改變耐火材料的組成成分可以滿足節(jié)能需求.耐火材料主要用于各種窯爐、轉(zhuǎn)爐等需要高溫處理的部位，由于襯體存在一定熱導率，爐體的散熱量達到了總供給熱量的15%～45%，能量損失相當嚴重，因此需要研發(fā)各種低熱導率的工作襯用耐火材料.如降低含碳耐火材料的碳含量，使用無碳和低碳的鋼包磚.目前，用于水泥回轉(zhuǎn)窯高溫帶的主要是氧化鎂-鎂鋁尖晶石、鐵鋁尖晶石耐火材料[1] .與鎂鋁尖晶石相比，鐵鋁尖晶石有更低的熱導率和熱膨脹率，保證了較低的窯體溫度，降低了熱損失，延長了回轉(zhuǎn)窯的使用壽命.李艷等[2]對比了輕質(zhì)耐磨磚和硅莫磚的性能，結(jié)果如表1所示.實踐證實，使用較低熱導率的輕質(zhì)耐磨磚時，筒體溫度下降了42 ℃，有效降低了熱損耗，每年可節(jié)約標煤390 t.

能源研究與信息2013年第29卷

第3期康睿：耐火材料節(jié)能化研究

不定形耐火材料由于不需要高溫燒成，已經(jīng)成為耐火材料節(jié)能領(lǐng)域的重要成員.通過原料的輕質(zhì)化和微孔化，可以顯著降低熱導率，減少單位材料的能量消耗，如氧化鋁空心球、氧化鎂空心球的應用.文獻[3-4]分別采用原位分解法獲得了莫來石、鎂鋁尖晶石等微孔骨料，孔徑在10 μm以下.Vladimir 等[5] 高溫合成了以六鋁酸鈣為主晶相的高純輕質(zhì)骨料，25～1 400 ℃時的熱導率為0.15～0.5 W?m-1?K-1.

表1輕質(zhì)耐磨磚與硅莫磚性能對比

Tab.1Porperty comparison between light wearresistant

brick and SiMo brick

性能參數(shù)硅莫磚輕質(zhì)耐磨磚密度/（g?cm-3）2.71.6熱導率（1 000 ℃）/（W?m-1?K-1）2.01.3

2工業(yè)窯爐的改進與余熱利用

工業(yè)窯爐是使用耐火材料的主要設備，也是陶瓷、冶金、建材等工業(yè)領(lǐng)域中至關(guān)重要的熱能設備.因此，加強窯爐管理和技術(shù)創(chuàng)新是耐火材料節(jié)能的重點.

制定耐火材料工業(yè)窯爐技術(shù)目錄，積極發(fā)展新技術(shù)，淘汰落后技術(shù)；淘汰落后窯爐，制止其重復建設.例如，淘汰落后的倒焰爐，開發(fā)新型間歇式隧道窯.該窯型是在梭式窯的基礎(chǔ)上，前端增加了預熱帶，后端增加了冷卻帶，具有隧道窯的高“熱效率”優(yōu)點.

采用微機操作等技術(shù)改進現(xiàn)有窯爐，有針對性地解決問題，降低熱耗.三相電弧爐[6] 以“熔塊法”生產(chǎn)電熔剛玉和電熔鎂砂，成為行業(yè)耗能大戶.河南義馬某廠經(jīng)過改進和創(chuàng)新，建成了單極直流電爐，預計降低電耗200 kW?h?d-1，降低石墨電極消耗30%～40%，降低原料消耗20%.張豫等[7] 改進了智能高溫電爐，采用氧化鋁纖維耐火材料作爐材，二硅化鉬作發(fā)熱元件，經(jīng)測試，能耗低于普通電爐50%，工作效率高于普通電爐5倍以上.李儀[8]對比了頂燒式隧道窯與側(cè)燒窯的主要熱工指標，如表2所示.不難看出，頂燒式隧道窯二次空氣溫度高，窯墻散熱損失小，煤氣消耗量、預熱帶上下溫差、單位產(chǎn)品燃料消耗小，充分節(jié)約了燃料.

表2兩種窯爐的主要熱工指標

Tab.2Main thermal indexes of two different industry kilns

熱工指標側(cè)燒窯頂燒窯二次空氣溫度/℃150550窯墻散熱損失/W489326消耗煤氣熱值/W549328預熱帶上下溫差/℃35080單位產(chǎn)品燃料消耗/（L?t-1）11075

鑒于很多工業(yè)窯爐的熱效率都低于70%，而其排放的廢氣熱值占窯爐總能耗的20%以上，廢氣的余熱利用率僅為4%～5%，具有很大的節(jié)能潛力.譚業(yè)鋒[9] 研究了熱管技術(shù)在窯爐廢氣余熱利用方面的應用，設計出結(jié)構(gòu)合理的低溫高效熱管換熱設備，可將廢氣余熱用于冬季民用取暖，實現(xiàn)了經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益的統(tǒng)一.其設計思路可推廣到其它類似窯爐換熱器中.

3工藝條件的選擇與創(chuàng)新

除了窯爐必須節(jié)能外，更要重視生產(chǎn)過程中的工藝創(chuàng)新，例如，利用微波和遠紅外線快速干燥，降低燒成溫度，縮短燒成周期等，都可有效節(jié)約燃料.鄭化[10] 采用行星式高能球磨機機械法制備氧化鎂微粉，在粉磨過程中通過添加助磨劑，可使粉磨時間控制在90 min以內(nèi)，氧化鎂粉體粒徑降至6 μm左右，粉磨效率提高了20%～30%，從而達到一定的節(jié)能目的.

富氧燃燒是近代燃燒領(lǐng)域的節(jié)能技術(shù)之一.該技術(shù)可以降低燃料燃點，加快燃燒速度，促進燃燒完全，提高熱利用率[11] .與普通空氣燃燒相比，其節(jié)能效果顯著.表3為日本富氧燃燒節(jié)能效果的試驗數(shù)據(jù)[11].

表3助燃富氧空氣氧含量與節(jié)能效果

Tab.3Oxygen content and energy saving effect

in oxygenenriched combustion

氧含量/%232527節(jié)能率/%10～2520～4030～50

4廢舊耐火材料的再利用

在我國，廢舊耐火材料通常被填埋，重新回收利用的比例還不足30%，而歐洲耐火材料再生利用比例可達到50%以上，被廢棄的耐火材料很少.隨著能源短缺的日益加劇以及對減少固體廢棄物要求的提高，耐火材料的回收利用已經(jīng)成為一項社會責任和可持續(xù)發(fā)展的驅(qū)動力.逐漸轉(zhuǎn)向開發(fā)高附加值產(chǎn)品的研究，不僅解決了其帶來的環(huán)境污染問題，更有利于實現(xiàn)廢料的再利用，為耐火材料節(jié)能減排開辟一條新途徑.

鄭忠燕[12] 通過對半成品鎂碳廢磚進行預處理，選擇合理的碾料方式，同時添加1%的添加劑，將半成品鎂碳廢磚加入量的比例提高到30%，實現(xiàn)了半成品鎂碳廢磚的有效回收利用.鐘蓮云[13] 以耐火材料廢料為主要原料，天然礦物為助熔劑，通過合理設計晶界相的組成，成功制備了一系列性能優(yōu)異的Al2O3含量45%～85%的Al2O3基瓷球.張國富[14] 分析了煉鋼中廢棄鋁碳耐火材料的回收利用情況，指出將少量廢棄鋁碳材料與未使用過的材料混合，由于鐵水滲透到氧化鋁天然石墨基質(zhì)中的量微不足道，損毀非常低，不影響使用.

5系統(tǒng)節(jié)能的提出與應用

楊大東[15] 提出了“系統(tǒng)節(jié)能”的概念.系統(tǒng)節(jié)能就是指在不改變現(xiàn)有的設備、工藝技術(shù)狀況，不涉及單個環(huán)節(jié)的耗能水平或用能效率的情況下，通過改變管理和控制方面的參數(shù)匹配，使其調(diào)整到一組最佳值，從而使企業(yè)在一定產(chǎn)出條件下達到能耗總量最低的技術(shù)方法.輔以計算機管理后，可實現(xiàn)動態(tài)快速的跟蹤和優(yōu)化決策.

上海耐火材料廠在使用該方法進行管理之后，實現(xiàn)了工序能耗環(huán)比下降3.49 kg?t-1，直接節(jié)能效益和間接經(jīng)濟效益達236萬元，項目的投資效益比高達1 ∶39.[15]

6結(jié)語

資源短缺、環(huán)境污染日益成為制約耐火行業(yè)發(fā)展的瓶頸.面對諸多困難，耐火材料行業(yè)更應接受挑戰(zhàn)，解決自身產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)能過剩、資源利用過于粗放、能耗高等問題，發(fā)展高效、節(jié)能、功能化、綠色環(huán)保為內(nèi)涵的先進耐火材料，走資源節(jié)約、環(huán)境友好型的可持續(xù)發(fā)展道路.

參考文獻：

[1]郭宗奇，NIEVOLL J.氧化鎂-鐵鋁尖晶石耐火材料在水泥回轉(zhuǎn)窯中的應用[J].中國水泥，2007（5）：63-65.

[2]李艷，毛恩亮，白雪松.耐火材料節(jié)能技術(shù)在水泥行業(yè)的應用[J].水泥，2012（5）：31.

[3]LI S，LI N.Effects of composition and temperature on porosity and pore size distribution of porous ceramics prepared from Al（OH）3 and kaolinite gangue[J].Ceramics International，2007，33（4）：551-556.

[4]鄢文.原位分解法制備多孔陶瓷的影響因素及相關(guān)應用研究[D].武漢：武漢科技大學，2008.

[5]VLADIMIR V P，VALERY V M，LARISA D，et al.Super low thermal conductivity heat insulating lightweight material on the basis of calcium hexaaluminate[C]∥Proceeding of UNITECR 01，Cancun，2001：1186 -1192.

[6]魏同，吳運廣.我國耐火材料生產(chǎn)節(jié)能方向[J].耐火與石灰，2007，32（1）：4-8.

[7]張豫，李志強，牛學臣，等.改進智能高溫高效節(jié)能電爐及耐火材料[J].稀有金屬材料與工程，2008，37（S1）：725-728.

[8]李儀.陶瓷耐火材料工業(yè)窯爐節(jié)能的措施[J].陶瓷，1981（4）：42-47.

[9]譚業(yè)鋒.工業(yè)窯爐廢氣余熱的回收與利用研究[D].濟南：山東大學，2006.

[10]鄭化.有機助磨劑在機械法制備和改性MgO微粉中的應用[D].武漢：武漢科技大學，2010.

[11]蘇俊林，潘亮，朱長明.富氧燃燒技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J].研究與開發(fā)，2008（3）：1-4.

[12]鄭忠燕.半成品鎂碳廢磚回收利用的研究[J].四川冶金，2011，33（3）：71-73.

[13]鐘蓮云.用硅酸鋁質(zhì)耐火材料廢料制備氧化鋁基陶瓷的技術(shù)及機理研究[D].武漢：武漢理工大學，2006.

冶金新技術(shù)及應用情況范文6

工業(yè)機器人誕生于20世紀60年代，在20世紀90年代得到迅速發(fā)展，是最早產(chǎn)業(yè)化的機器人技術(shù)。它綜合了計算機、控制論、機構(gòu)學、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術(shù)，是當代研究非常活躍、應用日益寬廣的領(lǐng)域。隨著我國制造業(yè)面臨低端勞動力短缺、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需優(yōu)化升級、提高生產(chǎn)率、節(jié)約人力成本等多種因素挑戰(zhàn)，對工業(yè)機器人的需求量正在迅速增長。關(guān)鍵詞:工業(yè)機器人；發(fā)展；研究

中圖分類號：TP242文獻標識碼： A

前言：

工業(yè)機器人誕生于20世紀60年代，在20世紀90年代得到迅速發(fā)展，是最早產(chǎn)業(yè)化的機器人技術(shù)。它綜合了計算機、控制論、機構(gòu)學、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術(shù)，是當代研究非常活躍、應用日益寬廣的領(lǐng)域。隨著我國制造業(yè)面臨低端勞動力短缺、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需優(yōu)化升級、提高生產(chǎn)率、節(jié)約人力成本等多種因素挑戰(zhàn)，對工業(yè)機器人的需求量正在迅速增長。

一、全球工業(yè)機器人的現(xiàn)狀

全球工業(yè)機器人行業(yè)增長態(tài)勢將延續(xù)。2008年全球金融風暴導致工業(yè)機器人的銷量急劇下滑。2010 年全球工業(yè)機器人市場逐漸由2009年的谷底恢復。2011年是全球工業(yè)機器人市場自1961年以來的行業(yè)頂峰，全年銷售達16.6萬臺。估計2013年至2017年，包含本體和集成在內(nèi)的全球工業(yè)機器人市場，年復合增長率約為11%，預計2017年全球工業(yè)機器銷售量達25萬臺，市場容量將達到2700億元。

全球機器人產(chǎn)業(yè)目前呈現(xiàn)日歐產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢明顯，中國市場潛力巨大的格局。美日歐在機器人行業(yè)發(fā)展處于世界領(lǐng)先地位，但它們的優(yōu)勢領(lǐng)域各不相同。日本在工業(yè)機器人、家用機器人方面優(yōu)勢明顯，歐洲在工業(yè)機器人和醫(yī)療機器人領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位，美國主要優(yōu)勢在系統(tǒng)集成領(lǐng)域，醫(yī)療機器人和國防軍工機器人。

二、中國工業(yè)機器人應用分析

2.1中國工業(yè)機器人發(fā)展驅(qū)動力

中國25年來沒有形成自己的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)，目前國內(nèi)工業(yè)機器人發(fā)展進入到機遇期：

1）勞動力成本上升及勞動力供給下降。勞動力成本上升，人口紅利逐漸消失。勞動力成本的上升激發(fā)企業(yè)機器人替代人工的訴求。進入新世紀的第二個年頭，80后、90后勞動人口成為主流，他們不再愿意大量從事單調(diào)重復環(huán)境差的工作。長三角、珠三角等地低端產(chǎn)業(yè)用工荒明顯。

2）制造業(yè)升級。國際化環(huán)境中日益激烈的生產(chǎn)力競爭，成本、效率、質(zhì)量、定制小批量。當前全球再工業(yè)化，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，一是節(jié)能環(huán)保，一是自動化、智能化。普及機器人不只是單純的替代人工，更是提升制造業(yè)效率與柔性的重要手段。

3）政策支持因素。納入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，智能制造裝備專項規(guī)劃；十二五期間國家撥經(jīng)費3234億元，開展工業(yè)機器人重大項目攻關(guān)；成立“中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”支持行業(yè)發(fā)展；地方政府投資興建機器人產(chǎn)業(yè)園，扶持機器人企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

2.2國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)鏈及產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式

整個機器人產(chǎn)業(yè)鏈主要分為上游核心零部件、中游設備制造商和下游行業(yè)應用商三個層面。核心零部件指機器人傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和人機交互系統(tǒng)，對機器人性能起到關(guān)鍵影響作用，并具有通用性和模塊化的部件單元，主要分成三部分，機器人減速器、交直流伺服電機和控制器。目前，國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)在單體以及核心零部件仍然落后于日、美、韓等發(fā)達國家，國內(nèi)機器人廠商已經(jīng)開始涉足機器人的各個環(huán)節(jié)，但是減速機、伺服電機及驅(qū)動還是以國外供應為主。中國機器人市場基礎(chǔ)低、市場大。中國機器人產(chǎn)業(yè)化模式較可行的是從集成起步至成熟階段采用分工模式。

2.3國內(nèi)工業(yè)機器人下游應用情況

中國工業(yè)機器人目前主要是汽車、電子生產(chǎn)線用的比較多。未來還以汽車工業(yè)為主，每年汽車市場設備需求有幾百億元人民幣，其中高端市場需求100~200億元人民幣。汽車行業(yè)用機器人增長比較明顯的領(lǐng)域是汽車零部件、進口替代、技術(shù)改造。

預計我國勞動人口從2015年開始下降，作為產(chǎn)業(yè)化的工業(yè)機器人必將進入更多應用領(lǐng)域。工業(yè)化程度加深伴隨著人力成本上升，倒逼低附加值的制造業(yè)開始使用機器人。我國工業(yè)機器人已開始關(guān)注新興行業(yè)，在一般工業(yè)應用的新領(lǐng)域，如光伏產(chǎn)業(yè)、動力電池制造業(yè)，食品工業(yè)及化纖、玻璃纖維、磚瓦制造、五金打磨、冶金澆鑄、醫(yī)藥等行業(yè)，都有工業(yè)機器人代替人工的環(huán)節(jié)和空間。

目前作為國內(nèi)工業(yè)機器人下游主要應用的汽車和醫(yī)藥行業(yè)，應用情況如下：

1）機器人提高汽車行業(yè)的靈活性及自動化程度。汽車行業(yè)是機器人應用的最大行業(yè)，汽車制造業(yè)的自動化在中國已發(fā)展到一個新階段，車企由機器人、儀表和自動化裝置來完成產(chǎn)品全部或部分加工的生產(chǎn)過程。機器人的穩(wěn)定性可以降低人工作業(yè)時的損耗成本，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，保證產(chǎn)品一致性。白車身、沖壓、噴涂和動力總成是汽車整車廠最核心的四大工藝。目前，國內(nèi)民營車企也紛紛受益于生產(chǎn)自動化，近幾年新建整車廠從沖壓生產(chǎn)、機器人車身焊接、機器人噴涂到總裝配檢測，都由機器人代替了人工。

2）機器人能滿足醫(yī)藥制造對生產(chǎn)環(huán)境及操作工藝的苛刻要求。在醫(yī)藥制造行業(yè)，醫(yī)藥產(chǎn)品對生產(chǎn)環(huán)境的無菌化程度要求非常高。為最大程度減少微生物污染的可能性，保證產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)過程必須在潔凈室內(nèi)進行，并盡量避免有人干預。機器人可在真空環(huán)境下完成一系列操作，能夠保證產(chǎn)品滿足很高的衛(wèi)生標準。此外，醫(yī)藥制造過程中會涉及到有害物質(zhì)，如放射性物質(zhì)的生產(chǎn)和灌裝。機器人系統(tǒng)能夠完成有害物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，并灌裝到密封屏蔽容器。且能夠完成高難度操作工藝，如在包裝液體內(nèi)容物時機器人能夠?qū)a(chǎn)品在轉(zhuǎn)移操作過程中產(chǎn)生的氣泡降到最低，產(chǎn)品質(zhì)量將得到較大提高。

三．機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢

就目前機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢來看，現(xiàn)在又有了一些新的趨勢。近年來，以大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)與機器人技術(shù)的融合創(chuàng)新加速，將不僅開發(fā)出更具自學習能力和自主解決問題能力的新型智能機器人，還可以為機器人建立起相應的互聯(lián)網(wǎng)和知識庫的“云空間”，使其通過互聯(lián)網(wǎng)進行交互，并通過云計算提升機器人的智能化水平。

2013年，美國谷歌公司收購了包括波士頓動力公司在內(nèi)的8家機器人公司正是瞄準這一趨勢做的戰(zhàn)略布局。發(fā)達國家在發(fā)展機器人過程中具有幾種模式：美國模式：整體研發(fā)設計與對外采購機器人本體相結(jié)合，重在系統(tǒng)開發(fā)與應用；德國模式：一攬子“交鑰匙工程”，即機器人本體的生產(chǎn)和用戶所需要的系統(tǒng)設計制造全由一家機器人廠商完成。典型企業(yè)是庫卡；日本模式：產(chǎn)業(yè)鏈整體推進，即以機器人本體、關(guān)鍵零部件研發(fā)和生產(chǎn)為核心（典型企業(yè)安川電機、發(fā)那科），由子公司或系統(tǒng)集成公司設計制造各行業(yè)所需要的機器人成套系統(tǒng)；韓國模式：采購與成套設計、集成相結(jié)合。機器人企業(yè)通常通過進口關(guān)鍵零部件，自行設計、制造配套的設備。

現(xiàn)在服務機器人領(lǐng)域漸成為發(fā)達國家發(fā)展的重點。隨著勞動力和土地等要素成本的上升，近三年中國對工業(yè)機器人的需求快速增長。我國自2012年成為全球第二大工業(yè)機器人市場，預計到將成為全球最大的需求國。2013年中國新增工業(yè)機器人數(shù)量達2.7萬臺，比2012年增長17.4%。

以每萬名工人中擁有工業(yè)機器人數(shù)量衡量，我國有很大的市場空間。國際機器人聯(lián)合會數(shù)據(jù)顯示，中國2011年的這一數(shù)字是21臺，國際平均水平是55臺，其中美國是135，德國是251，日本是339，韓國是347。不過，2012年我國新增工業(yè)機器人中近70%依賴國外進口，外資品牌占90%以上。2012年進口機器人耗資8.66億美元，進口金額比2011年增長了64%。

結(jié)論：

機器人是具有感覺、思維、決策和動作功能的智能機器，是人類20世紀重大發(fā)明之一。機器人的技術(shù)水平關(guān)乎制造業(yè)生產(chǎn)的精度、準度與效率，關(guān)乎工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量一致性，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平和科技水平的重要標志。