冶金技术精选(九篇)

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第1篇：冶金技术范文

一、国内冶金企业设备诊断成功案例

1999年1月，发现高炉炉顶齿轮箱螺栓拉断；2000年，判断高线精轧机锥轴和辊轴零部件损坏；2006年2月，发现棒材厂16号轧机减速机锥箱轴承故障；2007年11月，判断某大型铁矿排岩车间破碎机回转体隐患；2008年4月，发现冷连轧机五机架第五架传动轴故障；2009年11月，发现高线减定径机30架锥箱输出轴轴系故障；2010年，发现炼钢耳轴倾动机构轴承早期磨损；2011年，发现高炉炉顶新齿轮箱回转支承间隙小，影响运行。由上可见，设备诊断技术不仅可以预测故障隐患，在判断设备制造装配精度方面也可起到一定作用。国内冶金行业设备的诊断成功案例中，宝钢可以追溯到1983年，部分设备在投产时就有诊断成功案例，此后每年均有各类成功案例，特别是在1996年开展设备状态监测诊断受控点工作后，每年均有数百项成功案例。武钢自2002年开展基于设备诊断技术的“万点受控”工程项目以来，已经成功地在首钢、河钢等二十多个大中型企业推广应用，积累各种成功案例达200余个。

二、常用监测诊断技术

冶金机械设备监测诊断技术已形成以振动监测诊断、油样分析、电流监测、温度监测和无损探伤为主，其他技术为辅的格局。

（1）振动监测诊断技术冶金企业以旋转机械为多，这类机械故障所激发的振动多为横向振动，通常是由其核心部件轴部件故障引起，轴部件故障信号大多为周期信号，准周期信号或平稳随机信号等。该类信号的分析方法目前最常用的是时域—频域分析方法。时域波形是机械振动振幅的瞬态值随时间延续而不断变化所形成的动态图像，时域信号分析的基本参数有峰值、均值、均方根值（有效值）、方差、方根幅值、平均幅值、偏度、峭度等。一般说来均方根值、方根幅值、平均值以及峭度均会随着故障的发生和发展而增大。峭度、裕度因数和脉冲因数对于冲击脉冲类的早期故障比较敏感，但随着故障的逐渐发展，其值反而会下降，而均方根值的稳定性较好，但对早期故障不明显，故常将它们同时使用，以兼顾敏感性和稳定性。在频谱分析时，所关心的多是各种轴转速的多倍频率处以及转速的非整数倍频率处的峰值。通过分析频谱中的轴速频率的整倍数波峰可诊断如零部件不平衡、不对中、松动、轴弯曲和磨损等多种故障；不平衡、不对中这两类故障给冶金设备带来巨大损失，应当作为企业设备诊断的重点。

（2）应力应变检测技术机械设备发生失效并最终引发故障往往由其结构的潜在局部损伤引起，结构损伤从细小到扩张再到最终破坏是一个逐渐发展演变的过程。由于应变能使结构随机振动响应中小损伤信息得以“放大”，基于应力应变的检测技术近年来引起关注并得到快速发展，广泛应用于冶金等领域。

（3）声发射检测技术声发射传感器和振动传感器核心部件都是压电元件，声发射检测技术不仅可以利用材料受载以弹性波的形式释放应变能的现象来探测和识别材料内部产生损伤或结构变化的情况,还可以用来检测机械零部件外表点蚀或剥落情况。该技术作为一种无损检测方法已被广泛应用于冶金、石油化工等众多领域。由于其接收信号的频率范围宽（至少可达2～70kHz），灵敏度高，适用于探测结构缺陷发出的高频应力波信号，其高频特性可有效避开周围低频的噪声，对机械设备(尤其是低速重载设备)或大型构件可提供整体或局部快速检测，及早发现故障隐患。

（4）磁记忆检测技术铁磁学研究指出，磁弹性效应是指当弹性应力作用于铁磁材料时，铁磁体不但会产生弹性形变，还会产生磁致伸缩性质的形变，从而引起磁畴壁的位移，改变其自发磁化的方向。当铁制设备的某一部位在周期性负载和外部磁场的共同作用下，在该处会造成残余磁感应强度的增长。采用金属磁记忆检测技术能及时、准确地找出部件可能导致损坏的最大应力集中区域。检测时不需要对被检测对象进行专门的磁化，检测后也无需进行退磁处理；不需要对金属表面做专门的预处理，对表面有保护层的允许距离150mm进行检测；无需耦合剂；它能够检测到金属疲劳损伤和濒临损伤的状态，在应力应变状态评价与设备强度及可靠性分析、寿命预测方面有独到的能力。这方面的研究和应用已初见成效。

（5）油液检测技术从油着手的设备故障诊断技术内容包括：油物理化学指标变化；油在机体内生成沉积物检测；油颗粒污染度检测（磨损颗粒，泄漏介质）等。理化性能指标主要是检测油的酸值、水分、运动黏度、闪点等来检测设备的状态；应用光谱仪、铁谱仪、颗粒计数器等可对油中携带的磨粒的尺寸、颜色、形貌、浓度等指标进行检测，以此来判断设备磨损状态和磨损部位。通过定期采集油液系统摩擦副之后、油滤装置之前,油箱加油口、放油口,专用放油阀的油样，并对所取油样或油脂进行分析来判断是否需要换油和该设备是否存在故障隐患。目前，油液分析技术更多地集中在多技术油液分析信息的融合故障诊断方法及油液分析信息与其他故障信息融合方法的研究上，而油液分析技术的智能诊断方法及在线检测系统成为油液分析技术的发展趋势。

（6）油液测温技术齿轮箱和飞剪等设备的油温过高会引起一系列问题。油温变化引起油性能下降，包括黏度下降、加速老化变质，并导致齿轮啮合摩擦增大、磨损严重以及发生齿面胶合。而飞剪轴瓦温升过高往往是轴与瓦摩擦所致。为了及时发现油温变化，在易出故障部位安装温度传感器并最好同时安装振动传感器，实时监测油温和振动变化，及时采取措施，避免故障发生。

（7）低速重载设备监测诊断技术炼钢耳轴倾动机构、高炉炉顶齿轮箱和粗轧机等低速重载设备的主要特点是工作转速低且在运行中承受较大的冲击载荷，背景噪声大，早期故障特征难以提取，仅用振动方法很难准确判断早期故障隐患。上述检测技术的结合可以有效识别低速重载设备的早期故障。实践证明，对于正常磨损的设备,在设备运行早期，对故障特征较为敏感的是油液、声发射和磁记忆检测技术；在设备运行中期，对故障特征较为敏感的是振动和噪声检测技术；在设备运行后期，电流和温度监测技术对故障情况也很有效,应根据设备运行的不同阶段，采用不同的检测技术来排查设备故障隐患。需要指出的是，多传感器信息融合技术和小波分析等技术不仅适用于中高速设备故障诊断，对于低速重载设备故障也有一定的效果。

三、企业执行层存在的问题及对策

（1）现场维护人员应能看懂频谱图。先学会看基频，再学会看谐波和边频，最后学会看频率结构。

（2）准确出示诊断报告。设备维护人员应当根据培训监测诊断人员的国家标准，经过专业组织机构培训，通过6～12个月的时间达到I级监测诊断人员的水平，再用1～3年的时间达到Ⅱ级监测诊断人员的水平，即可掌握做诊断报告的基本方法。

（3）分清故障发生的基本原因。在长期掌握监测数据的基础上，从机械和电气两个方面分头排查故障。

（4）全方位提高故障诊断准确率。以轴承故障为例，其主要故障形式是磨损和疲劳剥落，服从“浴盆曲线”，班组人员通过趋势图并在时域和频域图中寻找等间隔成分，可以发现60%以上的故障隐患。对于冶炼和轧钢的绝大多数机械设备，通过“感官检测＋在线/离线监测系统＋责任心”，可达到80％以上的诊断准确率。企业设备维护人员、专业公司专业人员和专家三方会诊,可以进一步提高准确率。

冶金设备故障的情况非常多，全面准确诊断设备故障难度较大，只有生产和维护人员共同实施基于设备诊断技术的点检才能最大限度地掌握设备状态，再加上多种维修模式并存的设备维修体制，才能最大限度地降低设备故障。

（5）提取低频微冲击信息。国内外均有振动仪器可以提取到0.1Hz的故障特征频率，其中声发射仪器效果也非常好，低频微冲击信息提取已经有许多成功案例。

四、企业管理层存在的问题及对策

（1）认为设备总是要坏的，监测没有用。2011年4月14日到4月22日，江南某高线厂精轧机检修完毕，准备在48h后投入运行，北京某高校诊断人员在检修前的振动在线监测系统频谱图上发现锥箱Z3/Z4齿轮啮合频率和边频，该边频与Ⅱ轴轴频相等，即报告厂方，重新开箱检查，发现Z3齿轮沿轴向出现穿透性裂纹，立即更换后避免了一起恶性事故。

（2）认为设备一直没出问题，降成本压力大，不需要上监测系统。某钢厂用了6年的50t转炉耳轴倾动机构突发故障，停产196h，造成700万以上的直接损失，远超过6年来降低的成本。实际上这种间歇性低速重载设备的隐患是可以通过状态监测技术诊断出来的。

（3）认为振动离线监测可以取代在线监测系统。在低端产品，例如普通型材和普通棒材等产品，由于装备水平不高，用离线监测系统可以发现设备中晚期故障，如果专业人员水平较高，也可以发现一些高速设备的中晚期隐患。

在中高端产品，例如钢帘线、冷轧板、硅钢板等，离线系统很难埔捉到故障早期特征；而且无法记录轧制每一块原材料的时刻，从而也就无法知道影响产品质量的准确原因；更重要的是，某些新型复杂机电系统，不容许维护人员用手持式仪器靠近设备，例如炼铁高炉炉顶齿轮箱附近煤气大，冷连轧机组机架进行封闭式轧制等。所以，在轧制品种钢或者新建具有国际竞争力生产线的企业，应有比例的投运在线监测诊断系统。

（4）认为建设新厂时已经投入大量费用，再没有资金投入，刚运行的新设备不需要上在线监测系统。2008年9月17日凌晨4时左右，某新建热轧厂点检工人听见粗轧机下接轴平衡轴承座处一声异响，人工检测出该部位温度升高，由于测温仪无法识别轴承故障，停车后又恢复转车，该部位又听到一声异响，同时冒出大量黑烟，轧机停止运行，停机后发现该轴承严重烧损，多处融接在一起。由于下接轴轴颈烧损，仅在换上新接轴之前，热连轧机R2下接轴平衡轴承的累计检修时间就长达204h，直接损失高达4420万元。而在承德钢铁集团公司热轧厂，由于投入了在线监测系统，不仅在试车阶段就发现了制造厂的设备缺陷，且从投产至今从没有发生过恶性机械故障。

第2篇：冶金技术范文

关键词：冶金机械设备；维修技术；问题措施

中图分类号：C35 文献标识码： A

引言

近年来由于我国经济的发展，带动了各行各业的发展。其中金属冶金工业发展迅速，使金属材料的需求也不断增多。但是由于冶金工业环境恶劣，冶金设备损伤程度较大，若不注意加强对机械设备的维护，就会减少设备的使用年限，使得生产成本增加。近年来，随着原材料价格的攀升，冶金机械设备的成本价格也在上涨。因此，对冶金机械设备的维护及维修工作就提出了更高的要求。

一、影响冶金机械设备使用效果的主要因素

冶金机械设备存放或使用的不当，以及不定期进行维护，都会对其使用性能产生影响。其影响因素主要有以下几个方面：

1、使用不当

冶金机械设备在使用的过程中会受到磨损、化学物质的腐蚀、零部件的疲劳等损害，在各种外力的作用下，导致设备表面磨损，形态发生改变，部分功能丧失，寿命终止。

2、外部环境因素

冶金工作的环境很恶劣，设备受环境的影响较大。如设备上的一些材料会与酸碱性的空气发生缓慢化学反应，造成设备的腐蚀。导致其性能降低，寿命缩短。

3、机械使用中的磨损

冶金设备的运行是一个整体，而在运行中任何一个部件的损坏都可能会引起与其相关的部件发生关联损坏，从而影响了整个设备的整体运行情况，最终导致生产事故的发生。

机械磨损 产生原因

使用磨损 机械设备在使用的过程中，不可避免的会产生不同程度的磨损，当磨损到一定程度时，就会使各零部件的原来几何状态发生改变。

运行磨损 在机械设备运行的时候，各零部件之间会相互磨合，当其相互配合的性质发生改变的时候，就会导致设备的传动发生松动，其设备的精密度和工作的性能都会相对下降，严重影响工作效率

表1 机械使用中的磨损

二、冶金机械设备维修方式

在设备出现故障或影响正常工作时才对设备进行维修，这样的维修方式称为事后修理。事后维修方式的缺点是缺乏预防性。因此，要加强预防维修。

1、对冶金机械设备进行预防维修

预防维修就是防患于未然，在冶金机械设备进行工作之前对其进行全面检查，在工作中也定期进行检查维修，从而预防出现故障影响生产。这样就能在出现故障的预兆时，及时地将其扼杀。对其进行的预防维护主要有以下方面：

预防维护 作用

常规维护 保证设备能够在状态正常下运转

预防性的点检 日常随机检查、定期检查以及精密检查。检查设备是否存在异常，是否存在安全隐患

设备维修 设备发生故障之前，对其进行的有计划地预防性修理

维修记录 这份记录有利于对设备的工作状态、生命周期有个全面、系统的了解，全面掌握设备的工作状态对设备进行检查维修后，必须做详细的记录，对设备提出预防机械故障再发生的措施，制定合理的维修计划

表2 预防维护措施

2、对冶金设备进行预测性的维修

近年来，迅速发展的监测技术为以前具有盲目性的预测性维修工作提供了可靠依据。其主要特点是：①在冶金机械设备作业时对其进行连续监测，通过监测技术可早点发现将要发生的机械故障，自动发出即将会发生的故障警报。②对正在运转的设备，进行综合分析并形成书面报告，正确地找出正在运行的设备中即将发生机械故障的原因。③进行预测性的维修只须更换损坏的零部件，按照实际需要的部件进行维修，目的性强。④通过监测技术可详细的对设备的维修费用和节约额进行计算，更精确地计算出备用零件的库存量，以免因为缺少维修的零部件而影响设备的按时维修，不能正常工作。

三、维修重要性及注意事项

1、机械设备的维修重要性

①及时的检修，可以消除故障隐患，防止影响设备的性能。②消除由于设备的原因而导致的产品质量问题。③消除由于设备的老化损耗等而导致的企业收益率下降及能源损失。④消除设备的不安全因素，保障工人的人身安全。⑤改善设备周围的环境，提高职工工作的情绪。

2、维修注意事项

①冶金企业应当积极的培养维修人才，打造高素质的冶金机械设备维修队伍。②在冶金企业中建立一套科学合理的维修管理制度，具体包括故障维修制度、预防性维修制度及预测性维修制度。③要注重深入地开展精度维修，严格地执行冶金设备的生产厂家所规定的维修标准，按照要求对设备的功能和精度进行维修。④冶金企业应当根据自身的生产工艺和设备维护检修方式的具体实际情况，组织协调维修人员与所需维修设备之间的关系，充分地利用人力、物力及财力，为设备的快速、低成本、保质保量的维修奠定基础。

四、维修新技术应用

随着冶金业的迅猛发展，冶金设备也要进行同步的更新，应不断的将高新技术引进到冶金机械设备维修中。

1、网络计划技术的应用

近年来网络计划技术被逐步应用于冶金机械设备的维修中，它是一种科学的管理方法和手段，用网络图或表格来表示各项具体工作的先后进行顺序和相互关系，并围绕着关键的线路对整个系统进行合理规划，对各项工作的完成情况进行严格控制，以降低时间和能源消耗为目标的一种方法。在对设备进行检修时通过构建的网路图就能很清楚的看到需要检修的关键线路是哪条，检修的进行将会影响整个工程的进度。特别是那些多机联动的设备，其优越性更明显，它可以更加直观地看待问题，更及时准确的处理问题，让各个工序井然有序的进行。也可以充分地考虑计算机技术和数据库技术在冶金机械设备的维修中的应用。

2、冶金设备监测技术的应用

冶金机械设备的传统维修方法存在着一定的弊端，所有机械设备都制定有检修的周期。但是设备在运行的过程中有很多因素在影响它的使用寿命和正常运行。如果对可以继续运行的设备进行停车检修，会给企业的生产成本带来损失，且检修中拆除的零部件可以继续利用时则造成不必要的浪费。但是若因未例行检查而造成更大的事故，则会造成更大的人、财、物浪费，给企业带来损失。利用“离线检测无线传输趋势分析系统”、“设备寿命周期费用分析评价系统”及“在线检测智能诊断系统”对设备进行监测、诊断，在很大程度上实现了对设备状态的预知和设备使用寿命的一个准确预测。

3、冶金机械设备自动化技术的应用

近年，我国在设备运行状态信息检测技术方面得到了较大发展，研制出多种具有高可靠性并适合高温、重载和多尘等极端恶劣条件的精密传感器与检测系统。例如：附着式传感器通过测量热轧机等高温立柱的应变来间接测量轧制力等，利用智能监测仪表和工控机软件配合实现对热输出等干扰信号进行识别与软补偿处理，消除对测量精度和稳定性产生的严重影响。旋转轴扭矩遥测装置解决了轴上长期供电的难题，实现了对大型轧机等重载设备的主传动扭矩的在线遥测。

结束语

随着经济的迅速发展，中国的冶金业也得到了不断地发展，其生产技术和设备使用也得到了不断的更新，同时也对机械设备的维护工作提出了更高的要求。本文分析影响冶金机械设备使用效果的原因，并提出了有效的维修措施，对冶金设备维修具有借鉴意义。

参考文献

[1]刘燕平；涂德林；郭金溢.冶金机械设计要点之我见[J].科技信息.2014（01）：34-35.

第3篇：冶金技术范文

钢铁冶金行业对自动化技术的需求比较大，主要是在科学技术发展的带动下，体现出了自动化技术的优势。钢铁冶金行业的生产规模越来越大，涉及到的工艺和技术呈现复杂化的发展趋势，需要利用自动化技术，支持钢铁冶金行业的发展，分析钢铁行业对自动化技术的需求，如下：自动化技术的逻辑控制需求，其在钢铁冶金行业中发挥准确的控制作用，提供机械化、信息化的控制方式，落实自动化技术的控制途径，保障钢铁冶金行业的生产效率。钢铁冶金行业利用自动化技术实现智能控制，辅助智能化的编程，充分应用自动化的技术与系统，为钢铁冶金行业提供可靠的技术支持，确保钢铁冶金的效率与效益，有利于钢铁冶金行业的综合化发展，通过自动化技术优化了钢铁冶金行业的生产环境，保障多学科的融合化发展，满足钢铁冶金行业对自动化技术的实践需求。

2自动化技术在钢铁冶金行业中的未来发展

自动化技术在钢铁冶金行业中起到重要的作用，一方面提高钢铁冶金的自动化水平，另一方面改进钢铁冶金的生产工艺，体现技术型的控制优势。自动化技术成为钢铁冶金行业的重点，表现出良好的发展趋势，分析自动化技术的未来发展。

2.1自动化控制的高效性发展钢铁冶金行业的自动化技术，其对控制性能的要求比较高，需要具备高效性的特点，由此才能适应钢铁冶金行业的发展。现代钢铁冶金行业中引进了智能化、数字化的技术，增加了自动化控制的负担，所以针对自动化技术提出高效性的发展要求，促使其在未来发展中达到高效的规范标准，适应钢铁冶金行业的发展需求，最大程度地提高自动化的控制效率。高效性是钢铁冶金行业自动化技术的基础发展，辅助钢铁冶金行业改进生产工艺，保障自动化生产的效率。

2.2自动化技术的一体化发展一体化的自动化技术具有集成的特点，其在钢铁冶金行业中涉及到电子、电气等多项技术，推进自动化技术一体化的融合性发展。一体化的自动化技术解决了传统技术在钢铁冶金行业中出现的应用问题，落实一体化的操作途径。例如：钢铁冶金行业自动化技术中的EIC，联合了仪表、电气等技术，明确划分钢铁冶金行业中的生产工艺，充分利用逻辑控制的方式，避免出现逻辑上的问题，EIC还能在自动化技术一体化的基础上，引进运行软件的应用，提高EIC软件控制的能力，按照钢铁冶金行业的需求，推进EIC的一体化发展，表明自动化技术一体化的应用价值。

2.3低成本发展趋势低成本是指自动化技术的资源控制，在保障自动化技术准确应用的基础上，降低钢铁冶金行业的资源投入，还要提高自动化技术的运行效益。自动化技术低成本的发展趋势，需要采用模块化的发展方式，优化钢铁冶金行业的资源配置，而且低成本是现代工业的一种趋势，其在钢铁冶金自动化方面体现出了积极性。例如：冶金行业中的自动化技术，利用IPC模块，结合CIMS、STD，限制资源投入的规模，有目的的控制成本的投入，打破冶金行业资源高消耗的方式，自动化技术的低成本发展，更有利于自动化技术的应用，展示自动化技术低成本的优势。低成本已经成为自动化技术在钢铁冶金中的一项趋势，满足钢铁冶金行业的未来需求，体现自动化技术低成本的实践性。

3结语

第4篇：冶金技术范文

一、冶金工业遗产所承载的技术史价值：以铁桥峡为例

以焦炭炼铁开始的近代冶金业的技术创新在工业革命时期对人类文明影响巨大，因此在工业遗产保护领域受到普遍重视。如英国于20世纪80年代末启动了历史遗迹保护项目,钢铁工业历史遗迹作为其重要部分，形成了398个影像资料和70个文件的档案记录。[4]在英国所有与冶金工业有关的遗址中，最重要的当然是位于伯明翰西北50公里的泰尔福德（Telford)地区的铁桥峡。近代冶金工业遗产对工业文明带来的巨大影响，其根本上是钢铁冶炼新技术及其大规模普及所带来的，从这一意义上，我们认为冶金工业遗产的技术史价值可以从四个方面来概括：一是核心技术的发明或引进；二是新旧技术体系的交替；三是冶金产品如钢铁及其重要景观的形成；四是新技术及其生产系统对社会和文化的影响。而铁桥峡遗址具备了上述四种技术史价值的全部要素，围绕这些要素，相应的工业遗产保护和开发实践得以展开：第一，焦炭炼铁技术的发明和使用，是铁桥峡成为工业革命主要发源地的根本原因，也是其作为工业遗产的核心价值所在。铁桥峡之所以成为工业革命的主要发源地，是因为1709年亚伯拉罕.达比（AbrahamDarby,1676-1717)在此成功地用焦炭炼出生铁，这一技术创新使炼铁业摆脱了对木材的依赖而获得充分的发展空间，也拉动了煤矿业的进一步繁荣。以钢铁为原料的动力机械、工程建筑和铁路交通因此得以大规模发展，人类开始进入“钢铁时代”。[5]基于焦炭炼铁在技术史上的意义，铁桥峡成为了英国工业遗产保护的首要对象之一，1959年，达比的焦炭炼铁高炉也因此成为首个被挖掘和保护的对象，其最初的目的是纪念Coalbrookdale公司成立250周年。直到1968年铁桥峡博物馆基金（theIronbridgeGorgeMuseumTrust）创立，负责对方圆6平方英里的铁桥峡地区的工业遗产进行保护和研究，铁桥峡工业遗产的保护和开发由此全面展开。第二，焦炭炼铁试验成功后，铁桥峡地区经历了近半个世纪的新旧技术系统交替的时期，这直接体现在高炉动力系统的变革上，这是焦炭炼铁系统得以最终确立并使这一地区成为工业革命摇篮的又一因素，也成为铁桥峡工业遗产保护和展示的主要内容之一。达比的高炉最初是靠上下水池的落差形成动力来鼓风的，为解决干旱的夏天上水池枯水的问题，最初是通过修建马车轨道来输送水，1742年，纽可门蒸汽机代替了马车，用于水的提升，高炉鼓风的动力仍然来自水轮机。直到1776年，直接将博尔登-瓦特蒸汽机用于鼓风的方法得以成功研制，蒸汽机才在高炉炼铁中取代了水力鼓风[5]。在铁桥峡，达比二世修建的上下水池间的运水轨道被保存下来，成为体现新旧动力系统交替过程的主要景观。科尔布鲁克代尔铁博物馆（CoalbrookdaleMuseumofIron)用文字、图片和模型，完整地展示了该地区新旧高炉技术系统的变迁过程，达到了更清晰地再现工业革命是如何发生的效果。第三，1779年修建的铁桥，作为世界上第一座用生铁建造的桥，是工业革命时期新炼铁技术所带来的钢铁新产品和新景观，构成了铁桥峡技术史价值的另一重要内容，这是炼铁新技术实现产业化的直接产物。而人们如何首次用生铁来建造这样一座大桥，本身就是另一项很重要的技术创新。针对高炉和铁桥，联合国教科文组织为铁桥峡作为世界文化遗产作出了以下两点评价：1）科尔布鲁克代尔高炉使亚伯拉罕•达比一世在1709年发明焦炭炼铁的历史得以永存。铁桥作为第一座生铁构建的大桥，同样是体现人类创造天才的杰作。2）科尔布鲁克代尔高炉和铁桥在技术和建筑发展历史上有着重要的影响。可见，正是因其在技术发展史上的意义，铁桥和达比的高炉成为铁桥峡工业遗产的核心价值所在。此外，铁桥本身的建造技术的复原也成为了工业遗产的重要研究内容。1997年，瑞典画家伊莱亚斯•马丁1779年的一幅水粉画在斯德哥尔摩曝光，这幅画描绘了铁桥建造的方法。随后，大卫（DavidDeHaan）等人进行了详细的考古学、历史学和图片的研究，为了验证画中描绘的方法的可行性，2001年在铁桥峡地区的比利斯特山露天博物馆的运河上，一座按1：2的比例的铁桥使用18世纪的材料和技术建造起来，这一成果成为了展示铁桥建造技术的景观之一。第四，新技术引发的工业化导致运输、生活方式和城镇景观的改变，是铁桥峡地区在整体上作为工业遗产的价值体现，正如联合国教科文组织对铁桥峡价值评价的第3条称：“铁桥峡提供了近代工业地区发展的一个极具魅力的缩影。采矿区、运输业、生产企业、工人住所以及交通网络被很好地保留下来，形成了一个非常协调的整体，具有显著的潜在教育价值。”如果说炼铁炉和铁桥承载着技术本身的历史，那么因冶金业的兴盛而形成的工业社会，则属于“外史”范畴。对这一层面的历史价值进行挖掘，可以为工业遗产的保护和开发提供更广阔空间。铁桥峡现有的10个博物馆中，BlistsHill维多利亚城镇（BlistsHillVictorianTown）是游客参观人次最多的景观，19世纪后半叶的维多利亚时代被认为是英国工业革命的峰端，通过BlistsHill维多利亚城镇的重建，铁桥峡地区还原了19世纪经过工业革命后的英国人的生活状况，这个露天景观包括维多利亚时期普通工人的住房、银行、公立学校、药店、食品店、糖果店、铸铁厂、蜡烛厂、印刷厂，以及火车站和铁路等。这些展示也使铁桥峡地区作为工业遗产景区，更具观赏性和吸引力。

二、中国近代冶金工业遗产的技术史价值特征

中国是世界上发明和使用生铁最早的国家，然而土法炼铁技术是与传统的农业社会相适应的，并未导致工业社会的诞生。近代西式钢铁技术在中国的兴起始于19世纪80年代。相对于西方工业化国家而言，中国近代冶金技术与工业化历史有其自身的特点，使中国近代冶金工业遗产的技术史价值具有一些不可忽视的特殊性：第一，中国近代冶金技术史是一段单向的技术转移过程，且这一时期的技术引进并未带来中国钢铁工业的发达，这是中国近代冶金工业遗产技术史价值首要的特殊性。1885年至1936年，先后有贵州青溪铁厂、汉冶萍公司等钢铁企业在中国创办（见表1），主要设备和技术全部来自英、德、美、比利时等国，其中汉冶萍公司是唯一的煤铁一体化企业，其炼铁和炼钢设备的产能超过中国钢铁企业总产能的2/3，1926年随着汉冶萍公司冶炼设备全部停产，中国近代冶金工业化走向了谷底，中国所需的钢材回到了完全依赖进口的状况。[6]虽然中国近代冶金工业最终走向衰败，但这一时期的冶金工业遗产有着不容忽视的技术史价值。首先，汉冶萍公司等企业的遗存作为中国冶金工业近代化的起点，见证了中国最初的技术近代化的努力，无论其成败以否，意义均非常巨大。其次，客观还原这段艰难而曲折的技术引进史应成为中国早期冶金工业遗产挖掘和保护的主旨所在，对中国来说，这段充满挫折的记忆或许更值得珍视，这是中国近代冶金工业遗产与英美等国的不同所在。第二，在大规模引进西方技术的同时，近代中国广大的乡村仍然长期存在一个土法冶炼系统，为人们日常耕作和生活提供材料。中国早在春秋以前就发明了生铁冶炼，几千年来，铁是支撑中国传统农业经济系统的主要技术要素之一。明清时期，山西因坩埚炼铁的发展和丰富的铁矿资源，逐渐成为铁的最大产地，（图3）这一状况一直持续到19世纪末20世纪初。相对于欧洲，中国近代新旧冶炼技术的交替显得更为艰难和特殊。在对中国近代冶金工业遗存进行挖掘和保护时，我们不能将目光仅仅锁定在新式冶金工业遗存，还应该重视逐渐消亡的近代土法冶炼遗存的价值。正如下塔吉尔所说：“许多旧的或废弃的生产工艺中人类的技艺，是极为重要的资源，一旦失传无可替代。应当被详细记录并传给后代。”而目前中国对在工业化进程中逐渐消失的传统冶炼遗存的关注远远不够。第三，近代新冶炼技术和工业发展所带来的社会变迁，是这段并不成功的工业化进程给中国社会和文化带来的最大影响，是中国近代冶金工业遗产技术史价值另一重要内涵，值得工业遗产价值保护中深入的挖掘和展示。近代随着汉阳铁厂等现代工业的兴起，以农民和乡绅两大社会阶层为基础的传统社会关系逐渐改变。首先，部分农民从乡村手工业者转变成了新式产业的工人。其次，乡绅阶层也发生明显转变。以汉冶萍公司为例，地方乡绅参与到大冶铁矿和萍乡煤矿的开发中。此外，为培养技术人员，士绅的后代被公司选派出国攻读采矿冶金等专业，成为中国第一批本土钢铁工程师。[6]从工业遗产的角度来说，中国目前保留下来的近代冶金设备、厂矿建筑等实物留存已经非常罕见，但我们在现存的企业档案文献中可以挖掘出一批反映技术与社会变迁极具价值的遗产。例如我们在英国谢菲尔德大学找到的汉冶萍公司送培英国的留学生的档案。借助对相关文献的挖掘和整理，可以使中国冶金工业遗产的内涵更丰富，也更具讲述历史和教育后人的功能。

作者：方一兵 姚大志 单位：中国科学院

第5篇：冶金技术范文

关键词：绿色冶金；机械设计；关键技术

中图分类号： S611 文献标识码： A

前言：

冶金机械在运行过程中会消耗较多能源，对于环境的影响较大，其在运行时还会发出较大的噪声，产生较多废气，对于空气的污染十分严重。国外发达国家的冶金机械相比于我国的冶金机械而言对于环境的破坏程度较小，而且其所需要的能源也较少。目前，我国大多数冶金机械生产制造企业尚未设计出绿色环保的冶金机械，而是继续沿袭传统冶金机械进行设计与制造，这样的话将导致冶金机械的运行仍然需要消耗较多能源、投入较多资金并产生较多污染，从而无法得到持续发展，只有绿色环保的冶金机械才能够满足我国可持续发展的要求。

一．冶金机械绿色设计与制造概述

冶金机械的绿色设计与制造不仅要考虑机械的功能、使用年限、性能以及成本等因素，更要考虑的是冶金机械的制造与使用对环境以及资源的影响，只有这样才能够实现绿色设计与制造的目的，顺应可持续发展方针。绿色设计、制造与传统设计、制造相比能够使冶金机械的使用年限更加久远，并且在达到使用年限之后易于回收再利用，这更加有利于环境保护。另外，冶金机械的绿色设计与制造建立了环境影响评价模型，以便对影响环境较严重的方面进行环境影响评估，如果影响较大则予以积极改进。冶金机械的绿色设计与制造不仅只是考虑冶金机械的使用过程，而且还考虑了其制造过程，制造过程中采用了更少的材料，减少了稀有资源以及有毒害物质的使用，这样便能够减少机械制造的资金及其对环境的破坏。此外，绿色设计与制造简化了冶金机械的结构，且其所使用的是绿色能源，从而可以避免消耗不可再生能源，对于环境的保护更加有利。大多数冶金机械制造商只考虑了机械的设计、制造以及销售等方面的成本，而没有考虑到机械的维修、报废以及回收给社会所带来的成本，但是机械的回收成本确实是非常高的，所以在冶金机械的绿色设计与制造过程中要考虑这些成本。

二．冶金机械绿色设计与制造的必要性

冶金机械对于国家的经济发展有着显著的作用，但是传统的冶金机械对于环境的影响较大，因此要设计制造绿色冶金机械。下面将详述冶金机械绿色设计与制造的必要性。

2.1避免冶金机械严重污染环境

冶金机械由于自身的特性在运行过程中会产生较多的噪声和废弃物，使用过程中也会消耗大量的燃料，对于环境的危害较大。为了避免冶金机械的运行严重破坏环境，就需要对其进行绿色设计与制造。

2.2当前人们的环保意识日益增强

我国在前期发展经济的过程中由于没有坚持可持续发展的方针，所以没有对环境保护多加考虑，只是单纯地发展经济。在经济快速发展之后，国人便开始意识到经济的发展给环境造成了较大的破坏，所以在现阶段的经济发展过程中，我国非常重视对环境的保护，对于严重影响环境的企业我国给予了严肃处理。长期以来，冶金机械制造企业对于环境造成了较大的不良影响，是按国家规定需要进行整改的企业。为了能够使冶金机械制造企业获得可持续发展，就需要采取绿色的冶金机械设计与制造方法。

2.3环境保护成为全球制造业的重要标准

现今可持续发展的观念已经渗入到全球各行各业中，传统的冶金机械制造对于环境的破坏较大，已经不再适合当前的发展趋势，如果仍然坚持高污染的发展方向，必然会使冶金机械企业得不到较好的发展，甚至会出现破产的可能。为了实现企业自身的可持续发展，冶金机械行业就需要完善自身的设计及制造水平，只有这样才能够适应当今全球的发展方向。

三．冶金机械绿色设计与制造的内容

冶金机械的绿色设计与制造对于环境保护有着非常重要的作用，其内容包括机械制造原材料的选择、废弃物的排放、减振除噪除尘、防止油液泄漏、减少维修次数等方面，下面将对这几个方面进行详述。

3.1冶金机械原材料的选择

原材料对于冶金机械的绿色设计与制造有着非常重要的意义，如果冶金机械设计与制造过程中采用的是对环境有害的物质，那么在冶金机械回收的过程中就会严重破坏环境。目前，不少冶金机械所采用的材料属于贵重金属或者对环境有毒有害的物质，针对这种情况就应该控制冶金机械原材料的选择，优先选取对环境保护有利的原材料。目前市场上广泛采用的是H型钢，其不仅拥有较好的物理性能，而且对于环境的不良影响较小。

3.2制造过程中废弃物的排放

冶金机械在制造的过程中会产生较多的废气以及废料，这些废弃物的排放对于环境的影响非常大，如果不采取相关措施进行处理便会对环境造成更大的破坏。因此，冶金机械制造企业要严格控制废弃物的排放，同时对于破坏环境的废弃物进行有效的回收和过滤，以减少对环境的污染。另外，还要制定相关的法律法规来严格约束废弃物的排放，对于排放超标的企业应予以整改或关闭。

3.3冶金机械的减振除噪除尘

冶金机械在运行过程中会发生较大的振动，并且伴有较大的噪声和粉尘，这些同样会对环境带来较大的影响。为了避免这些因素的产生，就需要在设计冶金机械的过程中减少使用振动较厉害的零部件，另外还要加强对弹性支撑装置的设计，这样不仅可以减少冶金机械的振动，也能够使冶金机械运行过程中的噪声得到有效降低。另外，灰尘也是冶金机械运行中较容易产生的，对于这种现象应该做好吸尘以及密封处理。

3.4防止油液泄漏

冶金机械在使用过程中可能会出现油液泄漏的情况，泄漏不仅会破坏环境，而且会造成资源的浪费，同时还会导致冶金机械运转不够灵活，因为油液的泄漏会严重影响冶金机械的灵活性，从而使其磨损程度加重，这大大减短了冶金机械的使用年限。为了有效减少冶金机械的油液泄漏问题，就需要提高油箱密封技术水平，并加强日常维护。

3.5减少冶金机械的维修次数

冶金机械在长时间的使用过程中可能会因机械故障而需要进行维修，但是多次维修不仅会浪费较多的时间，也会使冶金机械遭到不必要的损坏，例如多次维修会导致外界的物质进入冶金机械内部。为了避免这种情况的发生，就需要在设计时提高冶金机械的故障自诊断水平，争取在投运后冶金机械出现问题时能够一次性完成故障排查和检修。

3.6液压系统关键技术

液压系统设计应充分考虑简化技术、工作介质的绿色化、减震去噪、密封等相关因素，建议使用组合化和集成化设计的元件及系统进行设计简化。采用无毒性液压油，利用纯水作为介质，充分进行回收再利用。要采取防振、隔声装置措施，对污染进行有效净化，实现防污染、抗噪声设计，同时应采取先进的密封技术和密封产品进行防泄露设计。

四．绿色设计后评价体系

在对冶金机械生产工艺进行全面分析的基础上做好检测和评估，建立完整、规范的绿色设计后评价体系。通过对技术设计阶段获取信息的评价分析，对全过程绿色设计效果进行反馈，改善和指导前期方案与技术设计过程，更好地进行环境保护。为了保证冶金机械绿色设计后评价更为科学，需要设计单位同各协作单位协同合作，后评价信息的获取应保证即时性和有效性。绿色设计后评价人员应熟悉冶金机械设计专业知识和后评价分析流程，具备一定的数据分析和处理能力，要求建立满足冶金机械绿色设计后评价要求的数据库和知识库。

结论：

总之，为了避免因发展经济而过度破坏环境，就需要坚持可持续发展方针，并在制造业普及绿色设计与制造的理念，这样才能是我国的冶金机械制造企业得到更加持久的发展。

参考文献：

第6篇：冶金技术范文

[关键词]绿色冶金机械；机械设计；可持续发展

中图分类号：TG308 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0045-01

我国属于一个冶金大国，但与此同时也是一个污染排放量大国，这是基本国情决定的，没有办法的事情。但是随着日新月异的发展，其应对的问题也就越来越突出，而在本世纪初，随着相关政策的改变，传统技术的革新不得不提上日程。而针对传统技术的革新，也不仅仅是传统冶金工艺的革新，更多的是对设备的革新。

一、绿色冶金机械的设计理念

针对冶金技术的发展，其主要针对的问题就是对能耗，以及金属的纯度提纯的提升。而现在所要面对的还有，可持续发展战略的部署问题。在进行冶金机械制造设计中，应用绿色环保技术，可以说是一个造福子孙的项目计划，不仅从根源上降低了对环境污染，在技术上也对冶金技术进行了改造从而提高了冶金的人均产量。

在进行绿色设计的时候，应该严格的贯彻研究和指导的重要性进行解析，从而保证在设计中属于合理的，是能够应用于实践的。而事实上，绿色机械设计在一定的程度上，也是能够利用资源进行环境的保护。在整个生产施工过程中，针对生产中的产品质量以及生产的时效应用，都应该贯彻绿色设计的基础理念。这样就可以做到有效的控制其生产成本和保障产品质量。

而在进行绿色冶金机械设计的时候，其基本特征如下：

首先，绿色机械设计中是以通过环形的封闭方式进行，而这样的设计方式在很大程度上可以延长产品的使用寿命，从而杜绝了短间内的机械更换，也就降低了环境的污染。

其次，绿色设计中可以涉及到保护环境的理念设施，这样在一个同体系的产品上，也会有不同的能源消耗和环境适应效应。而通过对产品的追踪定量检测中，也表明了，具有环保理念的绿色机械设计产片，在对环境的二次污染上也降低了一个很可观的百分比。

最后，针对节约资源问题上，绿色设计本着降低能耗以及，对污水以及污染空气的有效处理，也降低了人们对环境的压力，从而保证了大气和地表水资源的合理利用，这样就保证了我们这个生态环境圈能够有效的持续发展。

二、绿色设计在冶金机械制造行业中的重要意义

对于冶金机械制造业来说，如果实施绿色设计，那么会有很多比原有更为严重的不利于生产和人类生活的问题。而具体的表现就是，加入在工厂中的大型机械设备在进行长时间的作业中就会产生很大的噪音，而这样就大大的影响了居民的正常生活活动，这种环境下，工人的身心也会受到很大的影响。同时在机械生产中，由于部分机械加工生产中还会产生大量的有毒有害气体，对于员工的身心都会产生很严重的影响。所以在进行机械制造中融入绿色设计理念是多么的至关重要。

当下，我国的机械制造业正在不断的发展着，大批的现代化设备应运而生，但是，在相当长期的时间内看，我们都是依靠赤字严重的资源浪费进行的社会改造，虽然很大程度上解决了大多数的问题，但是污染废弃物因为不能二次利用，就导致了环境的污染。所以在新时代中，我们应该重视绿色设计理念，从而保障我们的生存环境在日新月异的进程中能够保持自己的活力，从而完成各项生产需要。

三、冶金机械制造中进行道德绿色设计

我们在建国初的的生产过程中，其传统的生产工艺有些材料对人体本身是有伤害的，在传统的工艺中，因为过去的生产工艺中很多生产都不是能够凭借人力达成的，而想要完成工艺，就需要进行特殊手段，这样的工艺在一定程度上虽然顺应了时代的潮流，也促进了社会的发展，但是在一定程度上也影响了一部分人的正常生活。而在现在这个时代中，由于科技的充分利用，很多以前要依靠特殊手段才能完成的机械加工，都可以通过大型机械加工进行，而这一项任务，在很大程度上也减少了对人们生活的影响。而这其实也是一种绿色设计的理念涉及，所以绿色设计在冶金机械制造业的设计中也是有着广泛意义的。

结语

目前，伴随我国经济的快速发展，各行各业的环保技术都已经被人们广泛的关注，而作为所有现代化科学发展的源头，冶金业功不可没。而也恰恰是这样的形势下，导致了冶金机械制造这样高污染的行业难以完成这个任务，但是并不是说无法完成这一个任务。也正因为这个行业处于这么一个阶层，从而在保证了这一个行业能够完成这样一个任务的时候，既可以完成整个源头的环保问题，在解决污染上可以有效的减少对环境的污染。同时充分的表现出这个时代的完整绿色理念。

参考文献

[1] 马洪伟，许宝玲，王时松等.绿色冶金机械设计的关键技术[J].科技信息，2012，（2）：355.

[2] 王海港，曹环军.基于绿色冶金机械设计的关键技术初探[J].湖南农机，2014，（3）：81-82.

第7篇：冶金技术范文

关键词：真空冶金技术种类应用领域

中图分类号：TG115 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2012)03(a)-0000-00

1绪论

人类冶金早已有几个世纪的历史。目前，随着冶金技术的高速发展，其经历了电冶金、火法冶金以及湿法冶金等冶金工艺技术的发展。在近50多年以来，随着全球科技的进步，部分精细化的冶金技术逐渐崭露头角，例如等离子冶金、真空冶金以及生物冶金等等。在19世纪80年初，美国的Roman. H. Gordm应用真空技术对钢水铸件进行处理，成品舞气孔舞裂纹，在很大程度上提高钢水的质量及成品率，而且还获得专利，这也标志着真空技术真正用到冶金工业上。时至今日，真空冶金技术已经从应用钢铁处理到有色金属处理，从粗金属到高纯度金属等。与此同时，真空冶金技术还发展到真空熔炼、真空烧结、真空镀膜以及真空提取、真空热处理等等。

2真空冶金技术的特点

真空冶金技术具有如下几个特点，首先是对任何增容反应均有有利的影响。由于在真空下的气体压力很低，对任何增容反应均有有利影响。如：（1）还原剂将氧化物MO还原成MO凝聚态+RRO气态+M凝聚态，其中的金属氧化物会被还原为固态金属或者是液态金属。（2）能将气体G溶解成金属，进而放出气体G金属G（3）MO凝聚态+RM气态+RO气态，有关金属的氧化物被还原为气态的金属。等等。真空对此类过程均是有利的，不单加快金属反应的速度，同时也降低反应的温度。其次是有少气体参与反应。真空中由于气体比较稀薄,少有气体参与反应。在真空内熔化金属时，可以是气体不会溶解；在真空内，金属被加热到高温时不易被氧化。不管是固体金属或者液体金属，均不会被氧化。第三，没有污染。如果在冶炼过程中，需要高温，也就是大于真空室壁的材料实际的软化温度,那么加热系统需用电在炉内做好加热,所以真空系统无燃料燃烧导致的污染问题。例如收尘以及对环境的污染等。第四，气体的分子小。氧化物或者金属在真空中容易形成气体后，往往气体分子小且分散。在真空之中，多原子类分子容易分解为少原子的分子，所以所生成的气体分子十分小，粒径为10-10米。

3真空冶金技术的开发进程探讨

真空冶金技术是在低于0.1MPa的真空，或者是超过真空（10-5～ 1.3帕）之下展开的金属冶炼、提取以及精炼、加工等处理的一种冶金方法，其包括了条件下进行属的冶炼、提纯、精炼和加工处理等的冶金方法，包括真空熔炼、真空烧结、真空镀膜以及真空提取、真空热处理等等。真空冶金技术的开发，主要是建立于真空技术的基础之上，真空冶金技术的开发来源于公元前的386 ～ 324年。在1654年，德国的马德堡市，著名工程师O．V.Guerike1制成了第一台真空泵，且用其做成了闻名于世的“马德堡半球实验”，从此开启了真空冶金技术的应用时代。在1643年，E.Torricelli采用封闭的一端玻璃管，测出了大气压760 mm 的汞柱高。在1865年，Bessemer通过设想，把已炼好的钢放于真空中进行浇注，以消除裂纹以及气泡，可是由于技术及设备仍存在一定缺陷，导致无法满足要求。在1874年，H.Mcleode 制造出压缩真空计。在20世纪初，真空技术仍在萌芽的阶段。随着科技技术的高速发展，真空技术也得到不断的开发应用，特别是在部分工业生产中，真空技术已不断得到进一步的开发应用，逐渐扩张到冶金中，并且产生了真空冶金技术，这项技术得到开发是在真空的条件之下应用的，利于金属气化等，且氧气量少，在高温之下金属很少发生氧化；大气和真空环境隔开，能够有效控制相互物质之间的交流，对环境的污染比较少。此类特点能够弥补常压冶金存在的各种不足之处，提高了真空冶金技术的竞争力，而且得到快速发展。在1945 年后，因宇航、自动化以及原子等各种尖端科技的快速发展，对新工艺及新材料提出了更高的要求，使得真空焊接、真空冶炼、真空热处理以及真空脱气等技术也得到快速发展。于此同时出现了多种真空冶金方法以及设备，使得真空冶金发展成制备金属材料的主要手段。在1960年之后，真空冶金技术得到飞速发展，各种真空冶金设备不断革新，并拓宽了其的应用领域。

4.真空冶金技术的应用

4.1真空熔炼法

通常真空熔炼是基于真空下的进行高温熔炼之后的提纯金属。真空熔炼的方法具体有：（1）真空感应熔炼，也就是应用在真空中的中、高频感应炉来熔炼金属。多是用于熔炼高强度钢、超级高强度钢以及高温合金。(2)真空电弧熔炼，也就是在真空下经强电流和低电压来对熔化金属加热。电极一般是自损耗的，主要是用于钼、钨、钛以及钽等的熔炼。（3）电渣熔炼，也就是用于金属的重熔提纯以及熔铸异形的铸件。（4）电子束熔炼, 也称为电子轰击熔炼，也就是在高真空之下运用一个或者以上阴极电子枪通过发射高能的电子束，将熔物料轰击，以使电子动能快速转为热能，进而熔化炉料，且滴入冷水铜中，从而凝固成锭。电子书熔炼技术通常适用于熔炼的难度高而且要求要有超高纯度合金或者金属来完成，其是一种发展前景大的熔炼方法。

4.2真空蒸馏及真空精炼

真空蒸馏及真空精炼，主要以真空蒸发技术将杂质去除，从中提纯材料。具体方法有两种：（1）真空下蒸馏分离，在真空之下，以金属间的蒸汽压差别为依据，经挥发以及冷凝来分离或者提纯金属。在工业上，一半是运用电阻炉或者是感应炉展开蒸馏。（2）化学迁移的反应法，通过利用气体和金属间的物质反应来形成化合物，进而迁移到其它部位。在发生逆反应，从而生成纯金属和气体产物。

4.3真空热处理技术

真空热处理技术主要是在真空条件下，对金属进行加热处理的一种方法，可以使金属的组织结构发生转变，进而改善其的物理性能以及化学性能。通常真空热处理有真空淬火、真空化学处理以及真空退火几类。其中真空淬火是基于真空之下进行加热，进而在多种冷却介质之中进行冷却。二真空退火多用于难熔的金属及合金等。真空化学热处理通常是用于真空渗碳、真空渗铬、真空离子渗碳等。

4.4真空镀膜技术

真空镀膜是基于真空之下，通过以金属蒸气或者是溅射，让金属离子或者金属原子凝结到其他的材料上，形成所需的覆盖层以及金属膜。通常冶金工业是用于真空镀铝或或者是真空镀锡、真空镀镉、不锈钢等。

总的来说，真空冶金技术的应用领域十分广，最主要的是在工业领域，主要是因大多数的工业以及高新技术的快速发展，对各种材料及工艺提出很高的要求。而要生产高质量的材料及工艺，必须是要借助真空的。把真空技术运用到冶金工艺上，可以拓宽真空冶金技术的应用领域。在1950年后，真空技术有了质的发展，在1960年以后，真空冶金技术更是有了跨时代的发展，除了上述提及的几种真空冶金技术，还有其它的冶金技术工艺，例如真空脱气、真空烧结以及真空还原等等。如下是真空冶金技术的主要应用领域详表。

5.真空冶金的发展趋向

5.1真空冶金与特种熔炼技术的发展趋向

对于传统冶金，若其的某些过程适合采用真空冶金技术，可利用真空冶金技术进行代替。其次，研制新型的真空冶金设备装置。第三，对于部分物料，研究新型的真空冶金设备、方法以及流程等。第四，在新型的材料中，利用真空冶金加以研制。第五，在存有熔渣的条件下，积极开发真空熔炼技术。第六，不断拓宽新型特种熔炼技术的发展领域，或者不断扩大相同特种熔炼技术的使用范围。第七，利用数值模拟以及计算机，以加强控制特种冶炼的过程及质量。第八，生产纯高温的特种钢或者合金。

5.2各种新型的真空冶金技术

（1）冷坩埚的熔炼方法。冷坩埚的熔炼，亦称感应壳的熔炼，是由感应渣的熔炼与悬浮的熔炼演变而成。研究这一方法的目的，是为了在无污染的条件下进行活泼金属与难熔金属的熔炼。具有冷坩埚真空感应的熔炼炉，主要由真空的熔炼炉、电磁感应、加热电源以及电控系统等组成。不论是高频电源，还是中频电源，均可根据炉料的重量，合理确定其的频率。炉料的重量与其的频率存在直接关系，炉料的重量越少，频率就越高。而熔炼炉的坩埚，通常采用紫铜等金属材料制造而成。对于规模较大的熔炼炉，其的壳体通常采用金属材料加以研制，而小型的熔炼炉，则使用非金属的壳体。熔炼炉的金属壳体具有底注式与翻转浇注式等两种结构。由于冷坩埚的熔炼特点具有一定的特殊性，能有效防止耐火材料的损坏及污染。在大功率熔炼的搅拌下，能有效促进成分的均匀，尤其是促进密度差大成分的均匀。利用这种技术进行重熔，不仅能有效控制整个熔体的温度，而且不会出现局部的过热现象。在当代生产工艺中，唯有在水冷结晶的容器中进行重熔，才能具有高纯度及良好凝固组织的双重功效。目前，这种技术多用于金属与钛和金化合物的熔炼。

（2）真空电弧的双电极重熔，作为一种轴细晶锭的方法，产生于20世纪70年代的后期，是相对于真空熔炼工艺的一种新方法。另外，可用其进行替换VAR或者加工难度大的高温合金等冶金工艺，但这种方法存在严重的微观及宏观偏析等缺点，对此，在真空电弧的双电极重熔过程中，应加强研究元素与凝固特点的偏析行为。

（3）在当代电子束的连续熔炼中，将熔化及精炼和后尾的凝固分离，不仅有效避免熔融金属中不溶组分流的入铸，而且有充足的时间进行挥发反应，并将剩余的残存物及杂质元素完全蒸发。据相关文献报道，合金中氮与氧的含量明显减少。非金属的夹杂物，能在水冷分液器的作用下去除，或者在电子束的激烈热量下进行分解，因此，相对于其它方法熔炼而成的合金而言，其材料的纯净度较好。电子束的渣膜熔炼，是在冷床金属液面上产生相应比例的渣膜。其中，渣膜部分，有助于降低其的挥发损失，能彻底清除杂质。而非渣膜的部分，则有助于金属液的脱气，

（4）喷雾成型法具有晶粒细、偏析少的特点,不仅能直接合成不同种形状的材料,而且能制备一定的复合材料。

（5）高压条件下的电渣重熔方法主要有：钢包电渣的精炼、电渣热的封顶、电渣的浇注、电渣的堆焊、连续电渣的渣洗、电渣表面的镀膜以及电渣熔铸的新突破等。总而言之，在上述新熔炼的工艺中，电子束冷室的精炼方法，是最有发展潜力的精炼工艺，而电子束的重熔是相对于真空自耗重熔的较好重熔工艺。

6.结束语

近年来，随着科技技术的不断进步，不仅要求材料具有更高的性能,而且也要求更高的冶炼水平,对此，各种新型的真空冶金方法不断涌现。从液态金属的纯度提高以及铸锭结晶的改善等两方面着手，合理选择真空冶金的工艺设备，依据所生产合金的化学成分、产品种类及用途等，选取最优的冶炼工艺方案。要想获取高纯度的金属材料，必须在使用以往真空冶金方法的基础上，运用以上提到的辅助工艺对策。唯有如此，才能加以运用真空冶金技术，以提供令人满意的服务。

参考文献

[1] 李秋霞,夏利梅,李琮,荆碧,王宇飞.真空法由磷矿石一步制备红磷[A].真空技术与表面工程――第九届真空冶金与表面工程学术会议论文集[C]. 2009

[2] 徐宝强,杨斌,何剑萍,森维,戴永年,刘大春.二氧化钛真空碳热还原实验研究(英文)[A]. 真空技术与表面工程――第九届真空冶金与表面工程学术会议论文集[C].2009

[3] 戴永年.真空冶金发展动态[J].真空.2009(01).

第8篇：冶金技术范文

关键词：变频；冶金行业

中图分类号：O434文献标识码： A

冶金业是使用电能的主要部分，随着电力体制改革和竞价上网政策的实施，同时由于环境保护的严格要求，冶金业都在进行生产各环节的能耗降低和成本控制。冶金行业加大了对脱硫和除尘设备的投入，虽然达到了环境保护的标准，同时也增加了电能消耗，因此冶金行业的节能工作尤为艰巨与紧迫。生产节能需要应用各类新工艺、新技术和新管理，通过工艺提升和技术应用，加强资源调配和管理控制，实现节能的目的。

一、变频技术概况

变频技术使用的基本原理：在很长的一段时期内，电气设备所使用的交流电的频率都是维持在一个固定的状态，变频技术的运用就是使频率变成了一种可以随意的调节和利用的资源。现如今，变频技术中最活跃以及最快发展的就是变频的调速技术。变频技术包括计算机技术、电力电子技术、点击传动技术，是一种综合性比较强的技术，结合了机械设备和强弱电。就是指在工频电流的信号转化成其他的频率，这种转化主要是通过半导体元件来完成的，之后再将交流电转化成为直流电，在逆变器对电流和电压进行调控的同时使机电设备达到无极调速的程度。总而言之，变频技术就是通过电流改变频率来对电机的转速进行控制，从而使有效的控制电机设备，这些都是在电流频率与电机转速同比增长的基础上来完成的。变频技术的特点就是能够使电机平稳的运行，可以进行自动的加速和减速的控制，在能够提高工作效率的同时减小对于能源的消耗。

在变频器的日常运用中，主要是运用转矩直接控制和矢量控制的方式，在变频器的今后发展中人工神经网络以及模糊自优化的控制方式，而且，变频器通过不断地发展，其综合性会越来越高，在完成基本调速的功能基础上，还具有在内部设置的通信、可编程序以及参数辨识的功能。

二、变频器的结构原理

在无谐波的高压变频器里，使用多个低压的脉宽调制（PWM）的变频功率单元按照串联方式进行直接高压输出的实现，而电网的电压经过多重隔离变压器的降压之后，进行功率单元的供电，其功率单元是三相输入，进行单相输出交直流的脉宽调制PWM电压源型为逆变器结构，把相邻的功率单元输出端进行串联，并形成Y型的接线结构，从而实现高压变频的直接输出，进行高压电动机的供给。以6kV的输出电压为例，在每相中，由五个690V的额定电压功率单元进行串联而成，其输出相的电压最高能够达到3450V，而线电压能够达到6kV左右，对每相功率单元输出电压的等级或者串联的个数进行改变，就能实现不同的电压等级高压输出，并且每个功率单元均是由输入变压器中的一组副边进行供电，变压器的二次绕组间及功率单元间是相互绝缘的，二次绕组所采用的是延边三角形的接法，以实现多重化，从而达到减少谐波电流输入目的。

三、冶金行业节能中的变频器技术应用分析

在冶金行业中，变频器应用大多仅突出了变压器、高频电压器及高压电机所组成的控制回路里的多半个环节，可对控制系统里高压变频器的位置及应用作用并没有系统说明，这就可能让变频器降为挡风板来使用，或者影响到高压变频器功能，使得变频器应有作用没有发挥出来，通常冶金行业水泵及风机位置不同的时候，进行变频节能改造后的节能效果往往也不一样的，冶金业的水泵配置及风机有很多为250kW以上高压的电动机，其变频的流量节能应用均为高压变频器技术，在生产过程中风机及水泵所处位置不同，与变频器技术所组成控制系统的跟踪目标不同，所产生节能效果也就不一样了，在这个流程里，循环水泵里的冷却水因受到气候及炼钢炼铁产量控制等影响，其冷却水温就有变化，还会对冷却水压力产生影响。其循环水泵及高压变频器所组成控制系统要跟踪的为冷却水的水温，压力和流量，从而克服气候变化及生产负荷可能会对生产效率产生影响，以保持变工况下电机的高效率运行。因控制系统可以依据气候变化及工艺要求水的温度等因素进行冷却水量的自动调节，冷却泵能耗又很低，这样就可以实现发电系统高效的运行了，还能得到最大节能效果。变频器在风机的节能应用中以冶金行业余热发电为例，引风机与变频器所组成控制系统，主要跟踪的是锅炉炉膛中的负压恒定，从而确保大气压力及发电变负荷在气候变化的时候，能够合理利用风量，以确保发电的高效运行。送风机、蒸汽用量的传感器、变频器及煤量的传感器所组成复合的控制系统，送风机及引风机变频的流量控制系统均为定压的变流量系统，也是水泵及风机节能里最常用模式。

四、变频系统组成及控制功能

变频装置由变频器柜、移相变压器柜、旁路柜组成，主回路原理图如图 1。

图 1 主回路原理图交流高压。

变频器采用直接高压变换形式，由多个功率单元构成单元串联多电平的拓扑结构。每个功率单元输出交流低压，多个功率单元叠加后输出为所需的交流高压。

10 kV 电源通过转炉 10 kV 开关站高压柜高压断路器进入系统旁路柜，采用移相干式变压器进行电源侧电气隔离，以减少谐波，电路原理示意图如图2 所示。变压器输出经功率柜逆变输出后到旁路柜，再经旁路柜直接驱动高压电机调速。

图 2 10 kV 9 级变频器电路原理示意图

本装置采用工频旁路系统，工频旁路采用真空接触器作为旁路切换，当变频调速系统发生故障停机或对变频调速系统进行检修时，切换到旁路，电机可以直接接电网工频运行，变频器系统接口如图 3所示。

图 3 变频器系统接口图

主控系统包括主控板及其输入输出接口，主控板以专用高性能单片机为控制核心，通过光纤通讯系统向各个功率单元传输PWM 信号，并接收各个功率单元状态信息。主控板和液晶之间使用光纤连接，液晶及面板键盘实现人机界面功能。通过面板上的功能键可以实现系统运行、停机、复位及功能参数设定和记录查询。主控板的 I/O 接口来实现端子控制模式的外部通讯，主要功能有: 系统端子复位、运行/停止控制、外部模拟方式频率给定、系统状态、运行频率。如图 4所示:

图 4控制系统示意图

电气控制以高可靠性的可编程逻辑控制器( PLC) 为中心，辅以继电器、开关等器件，负责变频器内部逻辑控制及外部与工艺的接口。PLC 主要完成以下功能: 与主控系统交换给定、运行频率、输出电流及功能号等数据; 监控主控系统就绪、运行、故障等状态; 处理变频器控制电源切换、旁通柜开关切换、互锁、风机、柜门、变压器温度等信号; 处理高压开关信号、控制指令信号，提供变频器运行状态和参数。

五.冶金行业生产节能监督管理。

1.冶金行业设备部作为公司节能改造的主管部门，负责协调、管理和监督所有的生产节能工作。依靠先进的科学技术，提高设备运行的工作状态和运行方式，从而降低电能的消耗。节能管理小组定期召开检查会议，对执行情况进行检查，同时对生产资源的利用技术和方法进行宣传教育，通过开设节能管理专栏的形式，加大用生产节能的宣传力度，制定一定的奖惩措施，制止生产资源浪费行为，鼓励节水节电，提高全员参与的程度。开展生产节能管理知识讲座，提高工作人员的节约意识，加强对节约生产资源方法的教育，强化生产人员的资源节约意识。

2.定期进行计量仪表的校正，保障用水用电计量的准确性。对水表进行定期校正，尤其是对于淡水泵站的关口水表，要加强检查力度，保证计量的可靠性和准确度。同时要做好能源计量和媒分析等计量工作，加强对检修设备、测量设备的管理。

3.加大节能技术改造，应用新技术，创新管理水平。

结束语：

随着变频器技术不断提高，以及在冶金行业中的广泛应用，冶金行业节能效果是越来越好，在控制系统中，各环节最优并不代表着整体系统的最优，而整体系统最优化也不代表变频器技术最优，变频器技术提高基础上，系统整体还能相配合协调运行，并为冶金行业总体目标进行服务，这样才能将变频器功能最大限度发挥出来，且取得良好节能效果。

参考文献

第9篇：冶金技术范文

关键词：冶金行业、电气自动化、控制

中图分类号：TF文献标识码： A

一、前言

进入二十一世纪以后，我国冶金电气自动化技术应用取得了显著的成效，其发展和应用前景，将更趋向于信息技术的持续创新应用，进一步提高冶金生产集成控制水平，提升生产自动化程度、信息化和工业化深度融合，向智能化方向发展。

二、冶金电气自动化技术的基本特点

冶金电气自动化技术的特点主要表现在：

1、适应冶金企业生产需要，技术涵盖面很大

冶金企业的生产基本属于流程型，生产过程工艺环节多、连续性强，而且包含有复杂的物理和化学过程，生产流程存在着各种突变和不确定因素，包括原燃料成分和生产技术条件等都经常发生波动。为确保冶金生产的顺利进行，生产人员需要根据生产工艺要求对物料、能量、质量等，制定最优的生产作业计划，并进行动态的调整。为提高产量、质量和效益，就必须在生产过程中，推行自动化管理，在方方面面引入电气控制设备，全方位的应用电气自动化控制技术，才能满足生产控制和管理需要。

2、技术程度高，应用复杂

冶金电气自动化技术应用比较复杂，既有软件，又需要有硬件，而且不同的环节、细节，要用到不同的技术控制方案，这样才能适应冶金生产设备种类多、工艺过程长、产品质量要求高等状况，真正提高工作效率。这样，就需要工作人员熟悉这些技术，有宽广的知识面和娴熟的技术技巧。

3、对电子技术依赖性强

冶金生产的电气自动控制系统，整个过程都需要用到电子技术，否则无法提升其自动化程度。从采集信号的传感器，到信号处理运算的控制器，从监控运算，到结果执行，都与电子技术紧密相关。每个环节都不能离开电子技术的进步。

基于这些特点，冶金电气自动化技术的应用，特别强调与时俱进，既要加强冶金企业的基本建设，引入高新技术，又要加大人力资源管理，提升员工技能水平，才能真正驾驭这些高新技术，提高冶金生产绩效。

三、冶金电气自动化技术的重要作用

冶金电气自动化技术在生产过程中发挥着越来越重要的作用，至少表现在下述几个方面。

1、大幅度降低人工操作故障率

冶金生产应用电气自动化技术以后，可以在很多环节和细节，变人工操作为自动化操作，使所用相关设备按照程序逻辑，按部就班的进行。这样可以大幅度地减少人力，从而不但有效节约生产成本，而且能减少人为操作失误对机械设备的影响，保证设备正常运转，提高工作效率。还能增强管理的科学和规范程度，综合性地提高冶金生产的现代化水平。此外，应用高新自动化技术，还能为员工提供良好的工作环境。

2、有效提升设备运行效率

冶金生产的电气自动化技术应用，主要引入电子计算机技术，利用电子计算机的功能，实现了对冶金生产设备及其各项控制的自动化操作，从而使主要的生产过程实现自动化，这就极大地节约人力资源，减低生产成本，提高生产流程及其各个环节的工作效率。电子自动化技术，既能直接干预生产操作，实现无人操作，还能对整个工作系统进行局部和综合监控，实施定位分析，得出生产的电能负荷、机械负荷、过程规范程度、原材料数量和质量控制等方面的监测数据，提供报警和故障信号，或者自动实施相关调整，以保证设备和过程都能在最佳状态下运行，这样就可以大幅度提升设备运作效率，提高产品质量。

3、推进冶金生产的规模化和现代化

冶金生产过程包括了复杂的工艺流程和生产技术，只有借助电气自动化技术，才能促进生产过程实现自动化。随着冶金生产的改革和发展，生产人员对工艺设备及其控制提出了越来越多的方案，对工艺控制的要求也越来越细致。所有这些都需要引入高新技术，才能推进提高其电气自动化水平，满足生产的需要。例如，在某轧钢厂高线生产车间，光纤环网通讯技术，现场总线控制技术，生产现场在线监控系统，电机测温在线巡检等都得到了很好的应用，其他冶金生产环节也应用到了大量的继电保护技术、传感器技术、PLC技术、DCS系统集成技术等。这些高新技术被引入冶金生产，有效地推进了冶金生产的规模化和现代化。

随着我国现代化进程的加快，电气自动化技术继续发展，冶金生产的电气自动化技术，也得到更为广泛和深刻的应用，其功能作用更为显著。随着科技发展和应用的潮流，借以促成冶金生产的现代化，这正是广大产业工人和技术人员的使命所在。

四、冶金自动化控制系统的未来发展趋势

虽然我国的电气自动化冶金控制技术已经取得了很大的发展，但是受到很多因素的影响，我国各地的冶金技术水平还存在很大的不平衡，而这种不平衡是未来亟待解决的问题。自主研发创新已经成为未来发展的趋势。

1、提高并改善自主集成数字化控制系统的水平。很多的冶金企业都有过做自动化集成项目的经历，但是笔者阐述的集成系统与一般集成项目是有一定不同的。

（1）自主集成要以‘我’为本

以我为本就要求核心技术是自己创造的。虽然会在创新的路上经历一些磨难挫折，但是也要先人一步早行动，笨鸟先飞，坚持不懈，创造出属于自己的技术。首钢创造出的数字化炼钢就是一个很好的例子，数字化炼钢在坚持原有钢铁工艺流程的基础上，对生产过程进行改善，改进控制系统的同时，也提高了生产效率。控制系统有很强的仿真能力，保持其他生产过程不变，对历史生产过程调整模拟，然后通过仿真计算，得到调整后的最优效果。同时也可以在脱离冶炼过程下改变参数与模型，调整到最好然后进行上线冶金。

（2）整套系统要实现实时控制

该技术必须拥有超强的实时性，不但在数据采集方面利用最新的，而且要对数据进行分析处理并且实时对其控制。如果对产品的要求不是很高，则对实时性没有太高要求，如果要生产高端钢铁产品，必须提高其快速判断、诊断并迅速处理的实时能力。

（3）数据挖掘与应用

通过改善自动化控制系统的水平，生产出优质的钢铁产品，是提高行业竞争力的关键。在钢铁自动化控制系统中，对生产过程的实时数据进行收集整合，并通过数学模型的优化，而达到对生产过程的精细化管理以及生产的自动控制。在当代的冶金技术中，对数据的挖掘与应用也来越完善，而现在技术中的数学模型，控制算法等也广泛应用于自动化控制系统。

2、冶金自动化控制系统优秀的服务

自动化控制系统的服务已经由原来的被动服务向主动服务转变，对服务的质量要求与日俱增。第一，现在冶金企业都在追求一种零故障的目标，这就要求除了设备本身的检修外，不能由于自动化控制系统出问题而影响钢铁正常生产过程。第二，自动化控制系统必须具有优秀的应对突发事故的能力，这就要求系统本身的性能必须优秀。第三，必须提供标准化的服务。为了提高服务的水平与内容，提高标准化服务是必要的措施，只有这样才能精细管理，提高自动化的优化。

3、冶金自动化控制系统要不断开拓创新

自动化控制系统要想长期生存并保持旺盛的生命力，必须不断开拓创新。在未来一些新技术比如物联网、云计算以及大数据概念有可能会融入到自动化控制系统中。而在将来。机电一体化测量也必将取代现代的测量技术，将测量精度大大的提高。

五、冶金工业自动化控制系统的不足与建议

展望过去，我国冶金工业自动化控制技术取得了很大的进步，但是与国外的一些先进技术还有不小的差距，除了技术方面外，还存在一些管理与制度方面的不足。

1、硬件技术的差距仍然很大

当前，由于我国企业在某些方面技术的不成熟，未能产出优秀的大型自动化控制系统，我国冶金所需要的这些系统大多由国外几家企业提供，很多专业的高端专利技术属于国外企业，所以，我国相关专业人才应该开拓创新，研发出属于自己的硬件技术与产品，进而迅速缩小与世界领先技术的距离。

2、国内创新成果的推广还有许多工作要做

不可否认，近些年来我国在技术创新上取得的成就。但是，还是有必要进行改善，加强宣传推广。因为国际技术的保密性，我国这方面的技术受到很大的限制，因此必须增加企业与企业，企业与科研机构等的合作研究，真正做到把企业作为创新的主体。

六、结语

综上所述，冶金自动化控制技术的好坏直接影响着我国冶金行业发展的速度和质量。在高新科技迅速发展的今天，城市化进程的逐步加快，这使得当前冶金的电气自动化控制技术的程序和手段还需要进一步的提高，加大创新意识，走自主研发道路，借以促成冶金生产的电气自动化技术及其应用的更新和发展，实现冶金工业的健康、和谐和可持续发展。

参考文献：

[1] 郭雨春：《钢铁业信息化的未来》，《中国计算机用户》，2003年47期

[2] 周传典：《我国钢铁工业转向品种质量为主时期》，《科学中国人》，1995年02期