冶金工业论文全文(5篇)

1控制仪表的分类及发展

20世纪60年代开始大量使用的单元组合式控制仪表是根据控制系统中各个组成环节的不同功能和使用要求，分成能独立实现某种功能的八大单元，各单元之间用统一的标准信号联系，应用灵活、通用性强，可以构成多种复杂的自动检测和控制系统，便于仪表的生产、维护及备品库存等。我国生产的电动(DDZ)、气动(QDZ)单元组合仪表经历了Ⅰ型(1958年研制，1964年投产)、Ⅱ型(1965年研制，1970年统一规范)、Ⅲ型(1975年前后研制)三个发展阶段，DDZ－Ⅲ型采用了国际通用的4－20mA信号制，以集成电路作为放大元件，并具备了安全防爆功能。20世纪70年代又推出了组装式控制装置，它可根据用户要求，以成套装置形式提供给用户，使自控系统的施工、安装以及调试工作量大大减小，维护、检修等工作得到简化。1975年，美国霍尼韦尔(Honeywell)公司推出世界上第一套集散控制系统(DCS)。20世纪80年代，我国开始引进和生产以微处理器为核心、控制功能分散、显示操作集中的集散控制系统，将控制仪表及装置推向高级阶段，同时出现了以微处理器为核心的单回路可编程调节器，并进一步发展成智能式单元组合仪表，如DDZ－S型系列仪表。进入90年代，北京和利时、浙大中控、上海新华等相继推出自己的DCS系统。目前国产DCS系统已到达成熟期，由于国产DCS的价格低，能满足基本技术要求，且因开发较晚，某些技术较国外产品先进，其应用业绩不仅在国内市场占有一席之地，而且已经走出了国门。20世纪90年代出现了新一代工业控制系统—现场总线控制系统(FCS)，它是计算机网络技术、通信技术、控制技术和现代仪器仪表技术的最新发展成果。现场总线的出现改变了传统控制系统的结构，将具有数字通信能力的现场智能仪表连接成工厂底层网络系统，并同上一层监控级、管理级通过网络连接构成全分布式的新型控制网络。FCS具有网络化，全分散性，系统开放性，对环境的适应性，现场总线仪表的互换性、互操作性和功能自治性等特点，其性能和功能均比传统控制系统优越。FCS将越来越多地应用于工业自动化系统中，与传统DCS相结合，构成技术更先进的混合型分布式控制系统。DCS和FCS的发展推动了采用模拟数字混合技术的DDZ－S型系列仪表和智能仪表的发展，智能仪表以微处理器为核心，采用先进传感器与电子技术，具有检测、控制、显示、报警、存储、诊断、通信等功能，其精度、稳定性与可靠性均比模拟式仪表优越，可以传输模拟、数字混合信号或全数字信号，可以通过现场总线通信网络与上位计算机连接，能满足集散控制系统和现场总线控制系统的应用要求。按信号形式控制仪表装置可分为模拟式、模拟数字混合式、全数字式三大类。计算机网络技术的迅速发展，使数字通信一直延伸到现场，传统的4～20mA直流模拟信号制将逐步被双向数字通信的现场总线所取代，目前生产中多采用模拟数字混合式仪表和全数字式仪表，随着DCS和FCS发展，无线仪表和短程无线网络开始应用于工业现场，无线网络与有线网络的有机结合，将进一步完善系统功能，提高工业自动化水平。

2冶金工业控制仪表的应用

目前，冶金工业现场已经很少使用模拟式控制仪表，取而代之是模拟数字混合式的智能控制仪表，其传输信号是4～20mADC和HART或(Foundationfieldbus、Profibus)等，近年全数字式的现场总线控制仪表也得到了应用。要实现生产过程自动控制，必须由变送器、控制器和执行器等三种核心仪表，再附加某些辅助仪表构成过程控制系统。下面根据对十几家企业的调查，主要介绍冶金工业生产过程中控制仪表的应用情况。

2．1变送器类控制仪表

冶金工业应用变送器检测的物理参数主要是温度、压力、流量、物位等四大热工参数。一般来说，压力类变送器可以实现压力、差压、液位、流量等参数的检测。目前，冶金企业采用的压力类变送器多数是横河川仪、威尔泰、西仪、北京远东、德国E+H、Honey-well、ROSEMOUNT、YOKOGAWA等仪表生产厂家生产的智能压力/差压变送器，这类仪表一般输出4～20mADC模拟信号，同时采用HART协议以数字信号输出现场仪表信息，可以通过支持HART协议的手持终端或现场通信器与变速器进行数字通信，实现远程设定零点和量程等组态操作。有些仪表除了支持HART协议，还支持其他通信协议，如横河川仪的EJA系列差压变送器还支持BRAIN协议、FF和PROFIBUS协议，可以通过BRAIN手操器或CENTUMCS/μXL或HART275手操器相互通讯，通过它们进行设定和监控等;Honeywell的ST3000/900系列全智能在线式压力变送器还支持FF、DE协议，可与霍尼韦尔的ExperionPKSTM集散控制系统和智能现场通讯器(SFC)实现双向数字通讯，消除了模拟信号传输误差，方便了变送器的调试、校验和故障诊断。鉴于生产过程对流量精确测量的要求，有些企业选用多参数流量变送器，在测量流量的同时实现对流量的压力和温度补偿，如中冶京诚(营口)装备技术有限公司使用的加拿大SAILSORS的智能压力变送器是V10F多参数质量流量变送器，传输信号是4～20mADC和HART，采用实时全参数动态数字补偿技术(实现温度补偿功能)和满量程静压补偿技术，实现更高精度和宽量程比。企业使用的温度变送器主要是一体化温度变送器、普通温度变送器和变送器模块。重庆迪洋的DAD系列变送器、深圳万讯的温度变送器都属于普通温度变送器。SBWR/Z系列一体化的热电偶/热电阻温度变送器，它是DDZ－S系列仪表中的现场安装式温度变送单元，它采用二线制传送方式，输出与被测温度成线性的4－20mA电流信号。变送器可以安装于热电偶、热电阻的接线盒内形成一体化结构，也可单独安装于仪表盘内作转换单元。南京菲尼克斯电气有限公司的MCR－SL－PT100－UI，是可组态的3端隔离温度测量变送器，适用于根据IEC60751，采用2，3和4线连接技术连接Pt100热电阻，可输出4种模拟电压和模拟电流信号。西仪集团等仪表生产厂家生产了多种类型的智能温度变送器，具有HART协议和FF通信功能，便于连接现场通信装置和组成DCS系统，具有较好的应用前景。

2．2控制器类控制仪表

一、根据实际情况，确定维修保养计划

xxxx钢铁公司地处沿海地区，应根据气候环境及使用功能确定工业建筑物的维修内容、施工方法；并考虑成本控制及工期（影响生产主线、危及人员安全的要按抢修模式组织施工）要求，从工业建筑物的现状入手、必要时进行可靠度鉴定；准确判断该建筑物的地基基础、结构主体、屋面防水等现有状态。建筑饰面维护，可以结合厂容厂貌美化要求进行涂装；屋面工程的维修维护，要从渗漏点分布、屋面板开裂情况及钢筋锈蚀程度、屋面板变形等入手，分析原因，制定屋面维修方案时采用更换防水层、补强结构、封堵裂缝；或是拆除结构层、翻新，或者平改坡完善防水功能。随着产品生产线提升，需要对原有建筑物进行技术改造，而功能改变的维修是一种对原有建筑物使用性质、结构受力的改变，特别需要慎重。首先对建筑物进行结构鉴定，再委托有资质的设计单位进行结构验算、设计。

二、房屋维修的系统管理

1.维修工程的特殊性

维修工程的施工对象、施工方法、施工环境、施工机械的使用与新建工程差别很大。特点：施工对象是对已有建筑物；施工方法，维修工程工程量小，原样修复，材料品种、规格甚至颜色都受到原有建筑物限制，要通过现场查看、市场比对采购、安装（修复），效率低、速度慢；施工队伍的选择：首先选具有总承包资质的维保公司进行施工管理，包括施工质量、迅速反应、成本控制及安全管控，它必须具有健全的管理体系和规章制度，保障能力强。根据其特点：允许分包技术性较强的专业施工，如专业测量队伍、专业钢结构施工队伍等；施工环境：维修工程大多局限在已有建筑物内，场地小，施工材料运输、机具入场困难，作业时间、作业空间，受生产设备运转限制，效率难以充分发挥，施工场所存在各种危险源，时刻危及着生命安全及职业伤害。施工前要办理各种施工手续，三方挂牌。必须配备的劳动保护用品有安全帽、安全鞋、安全带及氧气报警仪和煤气报警仪；加上周围环境影响施工如噪音、灰尘、油污及有害气体，还必须佩戴防尘口罩、手套、护目镜、耳塞等。废弃物、渣土大多为有毒有害物质，要定点处理，不可乱弃，避免二次污染。受工作面的限制，施工机械难以施展，只能使用使用一些手头工具，效率低，安全和质量控制难度大，即使使用机械器具，措施费用相当昂贵。

2.根据维修工程特点，进行维修管理策划

根据点检状况，确定维修内容、范围、标准，编制维修工程预算、施工方案及验收办法约定工期，减少随意性和盲目性。施工队伍是长协合同单位，有相应资质、业绩和荣誉，一专多能；在合同中约束费率，实行总成本控制。项目安排，受资金投入限制，不一味地强调逢损必修，而是分轻重缓急，以满足生产需要及安全保障为前提，注重结构安全。尽量避免生产和维修同时进行，施工时切断水、电、气源，点检、操作、施工三方挂牌作业，减少因交叉作业带来的安全隐患；施工场所要封闭，减少周边环境和施工的相互影响。同时遵守建筑物安全使用“十不准”的要求，不破坏原结构、不破坏防水系统、不损坏沉降观测标志、不乱开孔打洞等。根据现场条件允许，选择小型的施工机械时，需要检查相关证件及办理安全作业手续。动土作业，首先确认地下管线现状，并办理动土作业手续。

1污水处理系统需求

以往仅只满足污水处理要求的处理系统，通常总的处理环节为：分离-沉淀-排污，然而现如今除了最基本的污水处理需要外，对于环境保护、节约资源更提出了新的要求。不仅需要对治污排污量予以精确严格的监测与计量，对于输入的原水、沉淀池用水、调节池用水等利用量、循环回用量均需严格计算与检测。这也是我们此篇文章所要介绍之方案所拥有的特色系统功用，详见下文。

2工艺流程

2.1基本工艺流程

基本工艺流程中分项工艺总体难度适中，实现无困难，衔接得体，目的清晰，便于管理。

2.2各环节加强化学处理，高效分离

冶金污水通过收集沟道进入预先设置的集水池，随后进入沉淀池，由提升泵提升至浅层气浮系统（后文将详加解述）。废水经提升泵提升后，投加混凝剂PAC，通过充分混合搅拌使得PAC混凝剂药剂与冶金污水充分混合，之后流至机械搅拌反应池，利用机械搅拌加速其化学反应，污水中的悬浮物逐渐形成絮体。随之连接特别设置的旋流反应器，加强在PAC混凝剂作用下的化学反应。然后在旋流反应器后仍旧连接相同的管道混合器，其内投加絮凝剂PAM，使得投加PAC后形成的絮体絮凝反应后增大。絮凝好的污水混合物随之进入浅层气浮，利用加压溶气系统产生的溶气水经减压释放形成的微小气泡与废水中的悬浮物絮体互相接触，水中悬浮絮体自然粘附在微小气泡上，随气泡的上升一起浮到水面，形成与下层水体有明显分层界限的浮渣，最后除去表层浮渣，从而达到了净化水质的目的。而经过浅层气浮处理后的清水则由重力原因流到地下清水池储存起来，由回用水泵抽取提升后送至冶金生产车间继续循环使用，且回用率相当可观。浅层气浮浮渣和污泥最终排放至污泥池，经过压滤机固化处理后外运并进行深挖填埋，保证不影响周边环境与生态。反应池、浅层气浮中的放空废水以及板框压滤机的滤液排到污水池之后通过污水泵的提升，回到污水处理系统进行循环处理。

［摘要］如何对冶金工业产生的焦化废水进行合理的处理，一直是困扰冶金工业发展的一个技术难题，国内外都对这项技术难题进行了深入的研究，并对现有的工艺和净化技术进行了改进。因此，本文将结合目前处理工艺的研究进展，分析几种常见的焦化废水处理工艺。

［关键词］冶金工业；焦化废水；处理工艺；研究进展

不同的工业产生的焦化废水有其各自的特点，在对其进行处理的时候，必须结合焦化废水的特点，选择适合的处理工艺，才能达到最佳的处理效果。因此，我们首先需要对冶金工业产生的焦化废水的特点进行一个简单的分析，冶金工业产生的废水有两个主要的特点，一个是其污染程度高；另一个是其非常难降解，所以我们在对冶金工业产生的焦化废水进行处理的时候，主要攻克这两个难关。

1焦化废水以及危害

1.1含义及来源

要对焦化废水的处理工艺进行研究，我们首先需要了解什么是焦化废水，它是一种在焦炉煤气初冷以及焦化生产过程中使用的水或者是由蒸汽冷凝而成的废水，是一种具有毒性并且难降解的有机废水。这种废水主要有两个来源，一方面它来自于剩余的氨水废液，这是在煤高温裂解的过程中产生的，剩余氨水其成分复杂多样，并且所含有的污染物浓度较高，是焦化废水的主要来源。另一方面，它来自于酚水，主要是在煤气的净化过程中产生，酚水的污染性相对较低。

1.2组成及危害

摘要：作为博士生选修课，冶金过程仿真程序设计课程不仅需要对本科和研究生课程进行串讲，还需要突出课程的实用性。目前，采用钉钉软件教学，课程内容分为数学模型、计算方法和数值模拟三大部分。数学模型涉及冶金传输原理、物理化学、冶金反应工程学，计算方法涉及高等数学、线性代数、概率与统计、数值分析、常微分方程解法，数值模拟涉及钢铁冶金学等。为了适应学科的发展，课程增加了分形、并行计算等内容。课程教学采用漫谈方式，帮助学生了解相关学科发展趋势，为今后研究工作进行多学科交叉溶合奠定理论基础。

关键词：教学；多学科交叉；线上教学；教学方法；教学内容

随着计算机硬件和软件的发展，数值计算已经在冶金设备设计、操作工艺优化中起到了重要的作用[1-5]，国内冶金工程80%以上硕士和博士毕业论文涉及数值仿真内容。在这个大背景下，东北大学从2020年开始针对冶金工程博士生开设一门崭新的选修课：冶金过程仿真程序设计。与其它课程不同，冶金过程仿真程序设计课程具有多学科交叉等鲜明特色。针对选课的学生背景和兴趣确定了教学内容，进行了有益的探索和尝试。

一、学生层次参差不齐

这门课程是博士生选修课，也是本硕博连读生和直接攻博生的选修课。在这些学生中，冶金工程专业本硕博连读生有的选修冶金反应工程，有的选修化工原理，但都没有学过数值分析课程。部分博士生的学士和硕士学位是热能工程、材料学等相关学科，对冶金理论知之甚少，如何安排教学内容是关键。为了不与其它课程重复，并且兼具实用性，采用漫谈方式，将相关课程重点内容进行穿插，重点讲述知识点之间的关联。既拓宽学生知识面，也要将重点问题讲深说透。例如，首先复习高等数学中的泰勒展开，然后讲授数值分析中中心差分、向前差分、向后差分的精度阶数确定方式[1]，最后介绍向前差分和向后差分的数学含义和物理意义[6]。又如，首先复习线性代数中的对角占优，然后分析Patankar控制体积法中保证计算收敛的四大法则的数学基础[3]。

二、内容新颖丰富

冶金过程仿真程序设计包含3个层次，数学模型、计算方法和数值计算，这是课程讲授的主要线索。数学模型是最经典的部分，其理论来源于冶金传输原理、物理化学、冶金反应工程学。计算方法与高等数学、线性代数、概率与统计、数值分析、常微分方程解法等密切相关。数值计算则是针对实际的模拟对象进行模拟，与钢铁冶金学、有色冶金学等传统冶金工艺学课程相关。这门课程是一门博士生的选修课，其内容必须紧跟学术前沿。因此，增加了分形理论在夹杂物模型中的应用、并行计算方法、中间包停留时间曲线处理方法辨析等内容，帮助学生了解相关学科发展趋势，拓宽研究思路，为后续研究工作进行多学科交叉溶合奠定理论基础。