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电磁冶金技术范文1
[关键词]电磁搅拌 电磁制动 连铸
中图分类号:044 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)46-0118-01c
1 前言
近20年来,我国的连铸生产发展迅猛。2004年,全国连铸坯产量2.65亿t,正在运行的连铸机近600台,连铸机的数量和连铸坯的产量已居世界第一。全连铸企业已达 198家,占总数217家钢铁企业的91.24% 。与我国钢铁工业在世界上的地位一样,我国是一个连铸生产大国,但还不是连铸技术强国。
随着连铸技术的应用和发展,连铸坯的质量越来越受到重视。近年来,超纯净钢的开发和应用对铸坯的质量、凝固组织和成分均匀化提出了更高的要求。电磁搅拌技术对提高铸坯的等轴晶率、细化凝固组织、降低夹杂物含量并促进成分均匀化具有重要作用。
2 电磁搅拌器的分类及搅拌效果
2.1 电磁搅拌的分类
电磁搅拌器可分为水平旋转搅拌器和线性搅拌器两大类,而线性搅拌器又可细分为垂直线性搅拌器和水平线性搅拌器:
(1)水平旋转搅拌器
水平旋转搅拌器围绕铸流设置,其运转象一个异步旋转电机的定子,驱动钢液水平旋转,多用于圆坯、方坯和小矩形坯。
(2)线性搅拌器
垂直线性搅拌器靠近铸流侧,其运转象一个线性异步电机的定子,钢水沿垂直方向旋转运动,适合于大断面的矩形坯水平线性搅拌器安装在铸坯侧,其运转像一个平直定子,适合于板坯内弧侧。
2.2 电磁搅拌器的布置位置
电磁搅拌器的布置位置有:中间包加热用电磁搅拌 H-EMS;结晶器电磁搅拌 M-EMS;二冷段电磁搅拌S-EMS;凝固末端电磁搅拌 F-EMS。
(1)中间包加热用电磁搅拌:使连铸过程中钢水的过热度保持在 30~40℃ 。其突出特点是利用非金属夹杂物与金属液之间导电性的差异,实现两者的分离。
(2)结晶器电磁搅拌: 安装在结晶器的下部,用于减少表面缺陷、皮下夹杂物、气孔和针孔,改善凝固组织,降低表面粗糙度,增加热送率,扩大钢种,适合于冷轧钢、弹簧钢、半镇静钢等钢种的浇铸。
(3)二冷段电磁搅拌:可以促进铸坯晶粒细化,一般与 M-EMS 组合使用。能够增加等轴晶率,减少中心缩孔和疏松, 少 中 心 偏 析 及 内减裂,放宽过热度,提高拉速,降低压缩比。适于生产厚板、普板、不锈钢、工具钢等钢种。
(4)凝固末端电磁搅拌 : 一般在浇铸对碳偏析有严格要求的高碳钢时使用,安装在凝固末端附近,可减少中心缩孔和中心偏析,提高拉速,降低压缩比。
2.3 电磁搅拌的组合使用
连铸机上使用一种搅拌方式比较普遍,但当浇注中、高碳钢以及合金钢时,有可能浇注速度过快、过热度高、铸坯尺寸小等比较困难或特殊要求情况,单一的搅拌工艺往往不能使铸坯形成足够的等轴晶,中心疏松或中心偏析严重,使产品达不到质量要求。解决方法是将几种搅拌方式组合使用。
2.4 电磁搅拌的冶金效果
实践证明,合理的电磁搅拌能有效的改善铸坯的质量,扩大钢种,放宽工艺条件,尤其是大断面连铸及特殊钢连铸,电磁搅拌已成为必不可少的技术手段。
(1) 提高铸坯等轴晶率
(2) 改善铸坯的成分分布。
3 电磁搅拌技术的发展
3.1 电磁搅拌技术在国外的发展和应用情况
由传统的电磁搅拌技术向多模式电磁搅拌技术发展
3.2电磁搅拌技术在中国的发展和应用现状
我国20世纪70年代末才开始研究电磁搅拌技术,主要经历了3个阶段:
(1)20世纪70年代末至80年代中期,我国开始对电磁搅拌技术进行摸索和探讨,虽然经过试验及工业运行,但性能不太稳定。20世纪80年代中期,我国引进了一批特殊钢连铸机,都配有进口电磁搅拌装置,这虽然对我国连铸电磁搅拌技术的发展起到了一定的积极作用,但也说明我国当时还不具备制造高性能电磁搅拌装置的能力。
(2)20世纪80年代后期,电磁搅拌得到国家的高度重视。经过十多年的努力,我国电磁搅拌技术的研究终于取得了重大突破和进展。
(3)1997年,宝钢同其它单位合作,成功研制出了宝钢大板坯连铸 S-EMS,价格不到引进设备的1/3。宝钢S-EMS的研制成功标志着我国已经具备研制高性能电磁搅拌装置的能力,且具备了出口竞争的实力。
我国目前应用电磁搅拌器主要存在以下问题:
(1)工艺试验不足,未对工艺参数充分优化;
(2)功率不足,使用效果不够理想;
(3)存在水质处理问题;
(4)钢种不合适;
4 高拉速连铸坯质量控制的电磁制动技术
4.1 电磁制动 EMBR
电磁制动采用静态磁场来减弱钢流湍流和控制钢水流速。静态磁场作用在流动的钢水上产生感应电压,钢水流速越高,感应电压越高。这些电压在钢液中可以产生电流,感应电流和静态磁场作用会产生与钢水流动方向相反的制动力。钢水流速越高,制动力越大;控制弯月面钢水流速可减弱湍流,使弯月面钢水平稳,显著减少保护渣的卷入;减弱钢水向凝固壳的传热,提高弯月面钢水温度;改变结晶器中钢水流动的分配,使从水口流出的钢水穿透深度变浅,有利于夹杂物和气泡向弯月面上浮。
4.2 电磁制动的不足
钢水流动方式是保证钢质量的关键,结晶器应采内钢水的流动模式决定着板坯的质量用一种最佳模式。电磁制动在高拉速下取得显著效果,但其直流电磁体是“被动”仅能以一种与实际钢水速度成比例的制动作用制动流得太快的钢水。另外,其效果受板坯宽度、铸速、吹氩率和浸入式水口深度 / 设计的特殊影响,只能在特定的操作下产生好的效果。与此相反,交流磁场是“主动” 能实现浇铸操作的多功能性。
5 连铸的软接触技术
连铸的软接触技术借鉴了铝合金的无模电磁缺陷。电磁软接触通过结晶器的外侧施加交流磁场的作用,高频电磁场透过结晶器使液态金属与结晶器壁的接触压力减小,减轻了由于结晶器振动保护渣流入、流出时所造成的动压变化而引起的铸坯表面振痕。软接触电磁连铸技术自上世纪从理论到实验研究,从低熔80年代末开始开发点金属到直接进行钢的连铸试验,发展十分迅速。
实验表明,软接触技术电磁连铸技术在传统连铸机上的应用是可行的。但是,要真正实现工业应用还有一些关键技术需要攻克。
6 结论
(1)与单一位置搅拌相比较,组合式电磁搅拌在改进铸坯质量、减少中心偏析方面的效果更好。
(2)软接触电磁连铸技术是冶金工业新兴的前沿技术,实现工业应用还需攻克一些关键技术。
参考文献
毛斌等.《连续铸钢用电磁搅拌的理论与技术》
电磁冶金技术范文2
关键词:萃取新技术 有色冶金 运用
中图分类号:TG146 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0006-01
目前来看,常规萃取技术在提纯上已经不能更好满足有色冶金的需求,双水萃取技术、物理萃取技术等新技术的出现,在一定程度上促进了有色冶金业的发展。然而,这些萃取新技术在实际应用中仍有需要改进的地方。在这种情况下,有必要对有色冶金萃取新技术进行相应研究。如何更好的将萃取新技术更好的应用到有色冶金中,已经成为相关部门值得思索的事情。
1 对萃取新技术现状进行分析
萃取技术在19世纪前期就已经在化工、轻工、食品、药品等领域应用,而在冶金工业中应用,则是在20个世纪前期,当时只是在核燃料富集及提纯上有所应用。随着冶金业不断的发展,除核燃料的富集、提纯外,冶金领域其他方面对萃取技术的需求也越来越大。随着萃取技术不断的发展,常规的溶剂萃取方法已经不能更好的满足现实需求。新型的萃取技术出现并在有色冶金中的应用,不仅其分离比原来萃取技术先进,提纯也比以前更先进,但是并不是多有的萃取技术都在有色冶金中应用,目前仍有一些新技术尚未在夜色冶金行业中应用。即便一些先进技术在有色冶金业中应用,也仍有一些需要改进的地方。这些技术很多并没有工业化,要想解决这些技术在工业化的障碍,仍需要对现在的萃取分离技术进行研究。此外,超声和微波的一同萃取,超声强化临界状态下物质的萃取等技术联用的问题也没有得到解决,萃取方法的机理探索也未得到有效的解决。在这种情况下,仍然需要对相应新技术进行研究。
2 对萃取新技术在有色冶金中的应用进行分析
2.1 双水萃取在有色冶金中的应用
一些高性能分子聚合物水溶液达到一定浓度后,就会形成两相,当两相较高的时候,就可以形成双水相性质。在双水相形成过程中,是两种聚合物之间吸引力较强,就会存在一个相中,聚合物之间有斥力,某种分子周围就会有同种分子。其平衡后就会形成两相,两种聚合物分处一相。当聚合物之间存在相互排斥的时候,其分子质量就会变大,并形成相互排斥的异种分子,使聚合物具有不相容性。
要想这种萃取技术在有色冶金中更好的发挥提纯作用,就应该在有色冶金体积比提高的基础上,对其进行萃取并提高其效率。这种技术在生物生活和活性物质提存中应用的比较广泛。近些年来,将其引用到有色冶金提存中来,其作为一种有色冶金中一种新技术,利用水溶性高聚物在无机盐存在的前提下实现两相的,其不仅能对主族元素和过度元素进行进行萃取,使相应金属被分离和提纯,同时也能对二、三过度系元素及稀土元素体系中的萃取分离进行相应研究得出相应结论。在实际研究中,铱与氯化亚锡反应的时候会生成三氯亚锡酸络阴离子,其在动力学效率作用下,使得铂、金的差异较大。在此基础上用丙醇-氯化钠双水体系进行萃取,就能使铂、金和铱分离,得到纯度较高的铂、金。
2.2 物理萃取技术在有色冶金中的应用
物理萃取是由微波、电场和电磁、超声萃取等组成的,这些萃取方法的最大优势是最大限度的缩短时间,提高生产效率,且生产过程无污染。物理萃取技术作为有色冶金新技术,其以其独特的优势受到了广大冶金业的青睐,并在有色冶金中逐步应用。
微波技术作为一种电磁波,其不仅具有波动性、热特性,同时也具有高频性和非热性。其常因介质中的介电常数不同,使得吸收微波能的程度和热能不同。在使用微波技术进行萃取过程中需要有选择性的加热,之后才能将有色冶金从其基体和体系中分离出来。通过对铜矿浸出液进行研究,可知微波技术比传统加热方法反应效率要快且节能,在一定程度上也能减少劳动强度,使工作环境得以改善,从铜矿中更好的提出硫酸质量;电场在强化作用下,其能有效的提高萃取设备效率,也能将萃取能耗降至最低,同时也能使系数和两相的分散和澄清得以强化,进而提高分离效率。在实在对铜进行萃取实验时,其电极间距为5cm,直接电流为4kW,其萃取效率就会增至212倍,其液滴直径也将会下降至2mm左右。相关专家凭借电场的优势在实际应用过程中,以静电式准液膜作为新型分析技术对钪进行提取,最终结果是其浓度缩至10倍以下,其纯度提高5倍左右;电磁事实上就是一种有着特殊能量的场,这种能量能在物质上发挥作用并改变其微观结构,进而改变物理化学性质。抗磁性物质经过磁场处理后,分子势垒会降低,也会减少内聚,使宏观物性发生变化。这样会将其表面张力减小洗漱扩散,也会使系数增加、溶解度增大加快其萃取过程。电磁技术在有色冶金中应用,主要是用来对铜进行萃取。在萃取的时候,可以先对稀土料液进行相应处理,之后再进行萃取。结果证明,使用这种方法能稀土两相分配比的以改变,同时也能以磁化的方式稀土元素之间的分离系数得以提高;超声萃取技术主要来自于超声,而其机械效应和热效应对萃取源有一定作用。目前来看,超声萃取技术作为一种新型技术已被应用在有色冶金中,其在实际中应用不仅能提高其有色冶金产率,同时液能节约其成本。在对镍进行萃取的时候,选用相应萃取剂、波率和功率。使用这种方法后,其萃取率为原来的4倍,同时也增加了两相接触面积。然而,物理萃取技术在实际应用过程中,尚有不成熟的地方,要想使其更好的应用在有色冶金中,仍需要对物理萃取技术进行进一步研究。
3 结语
萃取技术因其选择性高和分离效果好等特点在有色冶金中广泛应用。然而,随着科技的发展和经济的进步,原有的萃取技术已经不能更好满足有色冶金需求。在这种情况下,就应该对心萃取技术进行相应研究。目前来看,双水萃取技术、物理萃取技术和离心萃取等技术作为新技术已经开始在冶金中运用,并取得了一定效果。而有色冶金企业在未来的发展中,对萃取技术的要求将会更高。为了更好满足有色冶金企业需求,还要对相应萃取新技术进行进一步研究。
参考文献
[1] 段五华,周秀珠,周嘉贞.离心萃取器在有色冶金中的应用[J].有色金属,2006(3).
[2] 徐长波,王巍杰.双水相萃取技术研究进展[J].化工技术与开发,2009(5).
[3] 陈进利,吴勇生.有色冶金废渣综合利用现状及发展趋势[J].中国资源综合利用,2008(10).
电磁冶金技术范文3
关键词:DCS系统 电磁干扰 抑制措施
中图分类号:TS736 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(a)-0005-01
DCS系统是在微处理器的基础上按照控制功能分散、显示操作集中和综合协调设计的要求所设计的新一代仪表控制系统,该系统融合了计算机、通讯、控制和显示等科技,并且在我国的核电、火电、石化、化工、冶金等诸多领域的普遍应用。提高了所在领域的生产效率,使我国的自动化水平得到了整体的快速提高。不过DCS系统中的电磁兼容问题影响了工业使用的仪表、电源和较为敏感的传感器等设备工作是否可靠的问题,因此,随着我国自动化体系的飞速发展和广泛应用,DCS中所存在电磁干扰问题必须引起足够的重视。对DCS系统产生电磁干扰的原因分析和提出相应的抑制措施对该系统的应用是非常有利的。
1 DCS系统发展
DCS系统是分散控制系统的简称,具有分散控制、集中操作、危险分散、配置灵活的特点。从20世纪中期首套DCS系统问世之后,便在工业生产中发挥了重大的作用,被普遍运用在石化、造纸、冶金等众多行业。
DCS系统是现代工业自动化控制的核心,体现着自动化控制技术和通讯技术在工业应用的水平。最早的DCS系统是由日本和美国的公司分别研发出来并投入工业使用取得成功的,此后许多国家的自动化企业也进入了该系统开发的行列。在经济全球化的现代,为缩小在技术方面与现代化国家的差距,我国也在推广国产的DCS系统。
DCS系统一般采用分层控制,不同的层存在对应的通讯协议,最底层则为仪表及执行机构。现代PLC系统和DCS等系统融合在一起,各个系统间的通讯规则也都有国家的规范标准。
2 DCS系统电磁干扰源分析
在对DCS系统实际工作的不断研究中发现,系统的电磁干扰源主要源于控制系统的内部干扰和工作环境的外部干扰,主要包括四个部分。
2.1 辐射造成的干扰
由于电器设备和电力网络的暂态问题以及无线点播和高频感应加热设备所产生的高频电磁波,使电子设备处在电场和磁场的包围中而对其产生干扰,通常叫做辐射干扰,它的分布具有很大的随机性。一方面,辐射可以直接作用在电路上来影响DCS系统内部从而产生干扰;另一方面,辐射也能够影响通讯网络导致感应机理破坏而产生干扰。
2.2 电源内部原因造成的干扰
电源的滤波功能欠佳、内部的电压浮动较大等原因引起DCS系统发生故障的事例有许多,在调试中也经常碰到,在用性能良好的DCS电源时,此类问题才迎刃而解。
DCS系统通常使用电源来自与电网。但是电网由于分布范围很大、有较大的电力设施的启停、电网中发生短路时的暂态冲击等原因容易受到空间电磁干扰而在线路中产生感应的电压和电流,从而干扰DCS系统。DCS系统需要使用隔离电源,不过因为结构和工艺的原因往往并不能达到预期的隔离性能。事实上,绝对程度上的隔离是理想化的。
2.3 信号线引入造成的干扰
传输各种有效信号的大量信号传输线和DCS系统相连,在传输信号的同时,也必然会侵入外部的干扰信号。信号传输线在空间电磁辐射的作用下,上面的外部干扰是非常严重的。信号所带来的干扰会导致输入、输出信号端口不能正常工作,对事物的测量精度也会大幅度下降,在某些情况下也可能造成元件寿命的折损。如果系统的隔离能力比较低,也会引起信号之间相互作用,导致供地系统总线回流而发生死机等。事实证明,DCS系统由于采用了信号线所带来的干扰使大量的I/O模块损伤,因此,引起系统不能正常工作的事故也有许多。
2.4 接地系统混乱造成的干扰
接地是DCS系统正常运行的前提条件。准确无误的接地方法可以有效的抑制电磁干扰的作用,而错误的接地则会引入强烈的干扰信号,破坏DCS系统的正常运行。DCS系统的接地包括安全地、交流地、信号地和逻辑地等。正确的接地系统能够在供电设备或者控制设备发生问题时,将较大的电流快速的排放到大地,很好的屏蔽DCS系统。接地混乱则会使不同接地点的电位分布差别较大,造成地环路电流,影响DCS系统工作的可靠性。
3 DCS系统电磁干扰的抑制措施
DCS系统电磁干扰的原因有许多种,它们都会破坏系统的正常工作,所以在设计系统和调试时必须采取一定的方法来抑制这些干扰,针对以上的干扰提出相应的抑制措施。
电磁场的不同频率有可能影响到空间辐射,可以设置屏蔽电缆和DCS局部屏蔽来消除,其中双绞线的屏蔽电缆是一种有效的解决办法;对于电网系统的干扰,可以采用不间断供电电源的供电结构,其中低通滤波器能够过滤高频率的干扰信号;与DCS系统相连的信号线,应经过可靠的屏蔽和接地等来加以处理,比如采用屏蔽电缆等方法;将电缆屏蔽层两端部分接地,能够构造成地环路,这种方法中的电流在传递过程中有可能干扰到信号增强接地系统的可靠性。
4 结语
经过对DCS系统常见有关问题的分析及其相应抑制措施的分析,可以看到为了增强系统抵抗影响的能力,需要采取相应的抑制措施。将这些措施用于工程实践中,可以为系统设计等提供参考。
参考文献
[1] 吕贯中,刘吉臻,王志明.计算机控制技术与系统[M].中国电力出版社,1999.
电磁冶金技术范文4
关键词:电磁搅拌;莱钢;合金钢连铸机;磁感应
中图分类号:TF341.6 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 14-0000-01
EMS Technology Design and Application in Laiwu Steel VI Alloy Steel Caster
Yang Bo
(Laiwu Iron and Steel Group Co.,Ltd.Automation Department,Laiwu271104,China)
Abstract:Mold Electromagnetic Stirring in a rectangular billet continuous casting machine application.With built-mold electromagnetic stirring,billet macrostructure greatly improved,the quality has improved significantly.
Keywords:Electromagnetic stirring;Laiwu Steel;Alloy steel continuous casting machine;Magnetic induction
一、概要
电磁搅拌器的工作原理与三相异步电动机的工作原理基本相同。EMS的实质是借助在铸坯的液相穴内感生的电磁力,强化液相穴钢水的运动。具体地说,搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内,就在其中感应起电流,该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力,电磁力是体积力,作用在钢水体积元上,从而能推动钢水运动。由此,强化钢水的对流、传热和传质过程,从而控制铸坯的凝固过程。有效地细化铸坯晶粒,扩大等轴晶区,减少中心偏析。对改善铸坯表面和内在质量起到重大的作用,成为连铸技术的重要环节。
二、电磁搅拌器设计技术
电磁搅拌器的设计,首先要考虑的问题是EMS的线圈必须在环境极其恶劣的高温水中长期稳定的运行。为此,对EMS线圈所用导线的防水性能及EMS绝缘处理要求十分苛刻,它是关系到EMS能否正常运行的关键。因此,运行中必须保证冷却水的水质符合技术要求。同时还必须保证冷却水的流量、出水温度的要求。应对EMS线圈的绝缘电阻进行定期检测,确保EMS的正常安全运行。
三、电磁搅拌器技术特点
(一)结晶区电磁搅拌器采用旋转磁场连续搅拌的运行方式,中心磁感应强度幅值>500Gs。末端电磁搅拌器采用旋转磁场交替搅拌或混合搅拌的运行方式,减少中心偏析,防止产生白亮带。中心磁感应强度幅值>600Gs。
(二)采用低电压、大电流的设计方案,有效地防止高压峰值对绝缘的破坏,延长搅拌器的使用寿命。因为电流大,中心磁感应强度高,故电磁搅拌器适应的断面跨度大,一台搅拌器可适应多种铸坯断面。
(三)对L/D比值进行优化,适当加长搅拌器的长度:1.有利于延长钢水在结晶器内的滞留时间,使过热度尽快消失,提高冶金效果,改善铸坯的内在质量。2.有利于减少搅拌器端部漏磁的影响,使内腔磁场分布较均匀,提高搅拌器的效率。3.有利于提高搅拌角速度,扩大搅拌范围,增加搅拌效果。4.有利于扩大电磁搅拌器的断面跨度,一台搅拌器可适用多种铸坯断面。5.适当加长搅拌器的长度,因为凝固末期的位置受断面、钢种、拉速、过热度等的影响较大,精确地确定凝固末端的位置是很困难的,所以搅拌器铁心的长度需适当取长一点。6.适当降低结晶器电磁搅拌器安装位置,使弯月面附近的磁场尽可能小。即使搅拌强度较强,也不至于引起弯月面的波动和卷渣,使弯月面附近的钢水的流动速度适当。同时适当降低安装位置,有利于提高铸坯的内在质量。7.外置式线圈采用纯净水闭路冷却方式冷却。严格控制进水压力(≤0.3MPa),出水流量和出水温度(≤45°),以延长搅拌器寿命。
四、电磁搅拌器控制系统组成及原理
本系统专为各种电磁搅拌器提供低频大电流电源、并对其实施控制、保护和管理。系统由供电电路、控制电路、整流电路、滤波及补偿电路、逆变电路、参考综合电路,脉宽调制电路、保护电路、检测电路和其它辅助电路组成。系统设计和制造中,充分利用了现代微电子技术、电力电子技术和计算机技术的新成果、采用新器件、新材料和新工艺。系统的控制和管理采用工业个人计算机,符合当今国际工业控制领域通用化、标准化发展的新潮流。功能强大,可靠性高,可以准确而及时地采集现场信息和数据,参数设定方便,运行状态监控严格,具有丰富的故障诊断和显示功能,并有中文故障提示。系统内含的PLC集编辑,编译,运行,测试于一身。采用大屏幕的PLC梯形图显示,极大地方便了用户对本设备开关量故障的维修。对模拟量除有故障诊断功能外还提供了报警功能。报警功能是指当设备出现某种不正常状态但仍可以运行时,提醒操作者在设备工作的间隙及时对设备进行维护以减少故障的发生,提高生产的效率和产品的质量,延长设备的使用寿命。例如:当某相电流明显减小但不至于停机时报警,以便及时进行处理。采用大规模集成电路大大减少了电子元器件数量,明显提高了系统可靠性。大功率器件采用最新IGBT模块,具有迅速的短路、过流、欠压、过热保护功能,集成度高、可靠性高。采用交――直――交变频方式,调频范围宽,不受电源频率的限制,SPWM调制,功率因数高,动态响应快。工控机的控制程序严密且具有鲜明的逻辑性,确保了操作、运行有序、可靠性高。闭环控制既保证电流的调节准确,又确保系统在设定的参数下稳定运行。
五、电磁搅拌器控制功能
(一)上位机的功能:1.监控功能;2.遥控状态下设定运行参数、启动、停止系统;2.数据库管理功能;4.完成上下位机通讯。
(二)下位机的功能:1.运行状态监控、保护功能;2.本地自动状态下设定运行参数;3.内置PLC,完成全屏幕梯形图编辑、编译、调试功能;4.完成上下位机通讯;5.协助完成各种管理、调试功能。
(三)电磁搅拌器的保护及报警功能:1.机械保护。电磁搅拌器的电磁线圈完全包在不锈钢制成的壳体内,对感应器线圈有十分良好的保护。电磁搅拌器的电缆接头通过防水栓密封,防止水蒸气进入保护罩。2.冷却水路保护及电气的保护:(1)电磁搅拌器出口的水流量保护(报警时的水流量为20m3/小时,断开的水流量为17m3/小时)。(2)电磁搅拌器出口水温保护(出口水温设定为45℃,高温季节调整到50℃,最高不得超过50℃)。检测(1)和(2)项是由用户自己提供给感应器进行检测。其接通/断开接点直接与低频电源的控制系统相连接。(3)由于电磁搅拌器是铸机的一部分,因此电磁搅拌器停止工作时也必须充满水。其停机过钢时最小的水流量必须大于10m3/小时。
电磁冶金技术范文5
关键词:地质勘察;物探技术;化探技术;应用探讨
中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:
地质勘察作为对国家发展影响深远的一项工作,受到了我国相关研究人员的大力重视,为了全面提升勘查工作的整体水平,勘查工作者逐步推动了物探以及化探技术的研发与应用,力图通过两种有效的技术达成勘查工作在新时代的工作目标。当前时期,从物探以及化探技术在地质勘察工作中的应用效果来看,两种技术措施的应用都呈现出了显著的优势作用,理应在未来时期的勘察工作中得到大力的推广应用,并在应用中借助研究及工作者的力量获得持续的升级与完善。
一、地质勘察工作对于物探技术的应用探讨
作为地球物理勘查技术的简称,物探技术通过应用地震、放射、电法、磁法、重力等方法,为国家矿产资源与能源探查工作发挥着坚实的技术支撑。本文下面就具体地分析一下其中的地震法以及电磁法的应用:
1、地震法的应用
地质勘察工作所应用的地震法主要借助了x射线CT成像技术,通过调动地震波以及射线CT二者共同工作,从而实现对于地质的勘察,主要应用在对地球的局部不均匀程度、地球内部精细结构状况、地球动力学、资源与能源的勘察。具体来讲,其应用原理如下:地震波传递到勘察的地质中,反馈出一系列的数据(这些数据是对地下结构各种物理属性的反演),CT对这些数据进行逐层的分析,并以图像的形式将具体地下结构状况勾勒出来,从而实现对于地质的勘察。此种勘察技术可勘探深度大,具有显著的深部探测优势,且其成像的分辨率较高,便于勘察人员直观清晰地对所勘察的地质结构进行全面解读。
2、电磁法的应用
电磁法在地质勘察工作中的应用又呈现出大地电磁测探以及可控源音频的大地电磁测探,还有甚低频电磁法、瞬间电磁法的区分,各种方法皆有其自身的应用优势,并且能够对某种特定的地质探测需求紧密契合,以推动地质勘察工作目的地达成。本文下面就分析一下大地电磁法及瞬变电磁法:
首先,就大地电磁测探方法来讲,它借助了天然的交变电磁场,通过将这种电磁场变为自身测探的被动场源,能够利用其对地下的岩石与矿石等的分布状况和电性等进行探测,并将实际的探测结果以电场和磁场的强度变化呈现出来,由地表观测人员进行解读。此种方法可以突破地质深度及高阻层的限制,达到对于深层地质结构的有效勘察,而且,其对于低阻层反应敏感,分辨能力较强,勘察人员利用其进行勘察也不需要过重的装备及过高的成本,因此,它受到了勘察者的青睐,在地质深部结构勘察、油气勘探等工作中得到了广泛的应用。
其次,就瞬变电磁法的应用来讲,它以电磁感应理论作为其工作的基础原理,且不同于大地电磁测探方法,将主动场源对于脉冲电流讯号的应用作为支撑,开展具体的探测工作。其工作原理如下:被勘察目标在电磁干扰下会生成涡流场,而涡流场则会带动周围空间组形成一个二次电磁场,而此电磁场在勘测的时间变动中对主场源做出持续的响应,这些响应组合起来便是被勘探的目标的实际空间形态。此种方法应用不易受到地形因素及施工环境的影响,较适用于复杂地质区的勘察工作。
二、地质勘察工作对于化探技术的应用
与物探技术相似,化探技术是地球的化学勘查技术简称,大致分为水系沉积物的测量以及气体的测量两种方法,当前时期,化探技术以其自身勘查结果解读的直接性和少解性,被广泛地应用在贵金属矿产等资源的勘察工作中,并且逐渐地实现了应用的完善。本文下面就对应用中的气体化探方法及具体的汞化探方法进行具体分析:
顾名思义,气体化探方法是借助于气体物质来实施勘察工作的技术,它通过对地质中各种气体进行元素及分子的测定,以实现对于地质状况的勘察,其气体包括了烃类气体、氡气、二氧化碳气体以及汞蒸气等。目前应用最为广泛的气体化探方法要数汞气的测量,而且此种方法也是其气体化探方法应用中较为有效的一类。
气体化探中的汞气测量主要是应用了汞气与其化合物的化学特性,即高穿透力、亲硫性、高蒸汽压、容易挥发等特点。勘探人员通过借助硫化物将生成矿物质中的汞分离开来,使其以分散的状态处于矿物中,并通过挥发作用,使汞还原成为自然的汞,以保证稳定的酸碱介质及氧化还原电位环境中的自然汞支撑勘察工作。具体来讲,其工作原理是,工作人员借助汞的高穿透力,捕获地下结构中沿破碎带或构造断裂带深部上升的汞蒸气,从而观察地表土壤对于汞的具体反应,以借助于这些反应状况各种地质构造积进行投影分析,从而实现对于地质的勘察。
但是,就汞气测量工作来讲,它所借助的气体介质(比如土壤以及大气)等,易受到外部气候环境(比如降雨)的影响,且其测量的操作步骤繁琐,容易受到测量人员的主观意志的左右等,从而可能导致测量结果的不够精准。所以,当前的化探测量工作对于此方法的应用进行了极大的优化。在新时期,地气测量、金属元素或离子的活动态测量等深穿透地质的化探方法被研发出来,成为了地质勘察工作中化探方法的主要方法。深穿透地球的化探方法,主要是对被某种气体所携带或存在于气体中的纳微金属颗粒进行探测,以实现勘测目的。
三、结语:
近几年来,物探以及化探技术在地质勘察工作中的展示出了极大的作用,从诸多方面提升了勘察的水平,且不同的勘查方法呈现出了相较于其他探测方法的不同应用优势。因此,地质勘察人员一定要努力根据实际工作状况,选用合适的勘察方法,努力提升其勘察工作的水平。
参考文献:
[1] 李少金. 试论综合物探技术在地质勘查中的应用[J]. 黑龙江科技信息,2012(03)
[2] 荆鹏,郭栋. 浅谈物探技术在地质勘查中应用[J]. 城市建设理论研究(电子版),2012(08)
电磁冶金技术范文6
那是钢花的颜色!钢花,最富有热情和硬度的花,最为灿烂夺目的花!
就这样,她寻梦首钢,从西北名城一路走来。很快,她青春的脉搏和着首钢前进的脚步一起跳动,一起感受改革的阵痛与欢欣,一起追逐火红的世纪之梦。
她是幸运的,一位年轻的女工程师,刚出校门就被首钢科研部门委以重任,科学的用人机制让她因压力和责任的提前到来而迅速成长。几年来,她硬是靠边干边学、勇于实践和不息开拓,在首钢乃至全国钢铁行业打出了一片属于自己的新天地。她在科研领域闯关夺寨、一路向前、硕果累累,先后获得全国三八红旗手、首都巾帼十杰、北京市经济技术创新工程标兵、北京市优秀青年工程师、首钢劳动模范等荣誉称号,并成为首钢最年轻的学科专业技术带头人。
她的业绩令人赞叹;她的成功之路,已成为首钢青年竞相效仿的楷模。
面对挑战,一路埋头前行
她叫金茹。铿锵又轻柔,尊贵而亲和,一个与钢铁有着某种联系的名字。
但是,她的涉世之初并不像她的名字那样只有诗意。
2000年4月,金茹大学毕业刚到首钢技术研究院不久,就被院领导叫去了。
院领导开门见山:“小金,现在有一个研究项目,叫‘首钢连铸结晶器电磁搅拌技术的开发与应用’,想交给你负责,你敢不敢接?”
刚刚走出校园的金茹,猛然感受到了一种从未有过的沉重。
此前她也听说,院领导一向特别注重青年科技人员的培养,并且从来都是不遗余力,但此时此刻她还是有些不知所措。不仅仅是因为肩上突然落下重担,而是当时她对这个项目一无所知,甚至连电磁搅拌器是什么样都不知道,更没有丝毫的现场经验。她是老虎吃天――没法下口啊!
院领导能够预料新手的种种顾虑和难处,但压力就是动力,不敢往稚嫩肩膀加担子,也就不可能快速成长。院长并不过多地对金茹提研究工作的难度,只说:“你就大胆地干吧,有什么问题可以随时找我。”
金茹心情忐忑,硬着头皮把这个项目接了过来。“别了,浪漫美丽的校园;别了,纸上谈兵的岁月!从今往后,自己再不是那个无忧无虑的大女孩了,自己已是首钢的的普通一分子了,今后会有太多太多不可预知的困难在等待着自己!”
金茹明白,上马这个项目对双高产品的生产是何等的重要。当时,首钢第一炼钢厂停产,向第三炼钢厂转移,生产新型产品。为此,就必须把原先的连铸机改造成为品种铸机,并尝试研制开发国内先进的1:1比例的电磁搅拌试验平台,专门用于电磁搅拌设备的研制、试验和进行电磁搅拌的冶金工艺优化试验。
上世纪80年代,公司花费一千多万元从德国AEG进口的连铸结晶电磁搅拌系统,因其性能和寿命等诸多弱点,被厂子弃之不用已有多年,此前,先后有两拨技术人员参与此系统的改造,但都是一般性的修修补补,并没从根本上解决问题。这次,金茹带领的课题组,志在对此系统进行富有成效的大改造。
改造过程中,电磁搅拌技术是一项不可缺少的关键技术。从国外进口的电磁搅拌器,每台价值20多万元,使用寿命仅有一年,维修时还要远涉重洋运到原厂家,各项费用加起来也要20万,并且还要等两个月的时间。要想从根本上解决这一问题,就必须实现电磁搅拌技术的国产化。可金茹当时,对电磁搅拌器的机理还是一无所知啊!
金茹在为难的同时,也激起了骨子里的那股倔劲:“开弓没有回头箭。不干则已,要干就干出个样子――我豁出去了!”
不会就学,不耻下问。金茹取来一台废旧电磁搅拌器,予以层层解剖,同时办了借书证,经常到国家图书馆查阅资料。短短一个月时间,就把电磁搅拌器的基本构造和工作原理搞清楚了。
做钢液模需要用伍德合金,金茹给北京市所有的有色单位打了一遍电话,最后终于在北苑的一家有色稀土研究所找到了这种合金。试验中,所需许多部件为非标件,只能请老师傅拿出所有的经验手工操作,费时又费力,反复不断。那年9月最后一天,下午两点多钟,金茹还在一家机械厂盯着自己的部件,而下午4点多钟她就要登上前往东北的火车。不是出差,更不是去旅行,而是去办自己人生中最重要的一件事:与相恋多年的另一半完婚。
好在苍天怜人,那个部件终于在登车时间秒针逼人的时刻加工完毕。
金茹在婆家只待了4天,就行色匆匆地返回单位。
当年12月份的一天,院领导看过金茹的试验后大加表扬,不料,前脚刚走,熔化的伍德合金在结晶器中进行搅拌时又出问题了:合金从结晶器底部泄露。
金茹被这一难题困扰了很长时间,查阅了大量资料,请教了很多专家,才最终查出了原因。后改用其它材料替代,问题才得以而解。
历经风霜千般苦,终得腊梅放清香。
2002年9月,金茹课题组负责的“首钢连铸结晶器电磁搅拌技术的开发与应用”这个项目该项目通过了北京市科技成果鉴定,并获得了冶金科学技术三等奖,北京市科学技术三等奖。
该项目让首钢的结晶器电磁搅拌系统形成了产品设计、制造、检测、试验、应用的一体化体系,开创了具有自主知识产权的电磁搅拌技术,打破了国外对电磁搅拌技术的垄断。该项目的总体水平达到了国际先进水平,其工业化生产应用,极大地提高了连铸坯的质量,年经济效益达到733.71万元。目前,此项研究成果已经成功地应用在首钢第三炼钢厂、第二炼钢厂和西宁特钢厂,初步完成了技术的产业化和推广应用。
困难如山,一山一处风景
刚刚完成连铸结晶器电磁搅拌项目之后,金茹接着转向与之相连带的凝固末端电磁搅拌技术的研究。这是生产高质量产品,尤其是高碳钢和合金钢必不可少的技术手段。金茹为此下足了功夫,绞尽了脑汁。她在制定了正确的技术开发路线之后,在制作第一套凝固末端电磁搅拌系统时,又遇到了很多预想不到的困难。
困难折磨人哪,金茹常常为此食不甘味、夜不能寐,常常带着黑眼圈去上班。但她也始终坚信这样一个道理,困难再多也是有限的,解决一个就少一个,只要抱有蚂蚁啃骨头的精神,就能看到最后的胜利。
几个月后,这套崭新的凝固末端电磁搅拌系统终于诞生了!
安装时,金茹自始至终待在现场,48小时没合眼。回到院里,碰到她的人都笑了。以往,她属于爱美又时尚的年轻女性,此时却是头发凌乱、满手油垢,脸上也是黑一道、白一道的,自己却浑然不觉。
2003―2004年,经国家标准委员会批准,金茹负责起草了“连铸电磁搅拌器行业标准”。金茹通过对电磁搅拌器的解体剖析和试验,对结构设计、技术条件等进行了消化,对方坯连铸电磁搅拌器的技术指标、试验方法、检验规则、运行环境条件等做出了明确的规定。
该标准的水平接近国际水平,填补了国内相关标准的空白,促进了产品的市场化竞争,有利于界定生产单位与使用单位的责任权限。该行业标准的出台,无论从安全、技术进步、占有市场、加快与国际同类产品标准接轨的角度,还是从促进民族工业的成熟发展看,都具有十分重要的意义。
2003年,她还参加了全国劳动技能鉴定连铸工种的试题编审,分别完成了初、中、高级的试题编写。
莫道困难如山路难行,登顶回首均是好风景。
2000年―2004年,作为主要参加人完成了“小方坯高效曲面结晶器的开发与应用”项目。该项目致力于高效铸机对结晶器的要求,根据结晶器内铸坯的凝固收缩特点,研制出了满足高效铸机的抛物线连续曲面结晶器。该结晶器具有适用寿命长,铸坯质量优良的特点,其生产应用在两年内产生了3206万元的经济效益。该项目通过了北京市科技成果鉴定,获得了首钢科学技术二等奖,北京科学技术三等奖。开发的结晶器在生产中应用后,金茹又搜集整理了5年的生产数据,分析了高效曲面结晶器的应用状况及存在的问题,不断地优化加工制造工艺。该项目已在首钢、抚顺钢厂和湘钢等钢厂推广应用。
从试验室到进入现场试验,金茹一样要面对许多全新的问题。这就是,如何与现场人员打交道。由于走出校门时间不长,没有与工人们打交道的经验,不和谐的事情时有发生,她甚至还为此哭过鼻子。但工作不能不做,她也只好耐着性子、硬着头皮慢慢积累经验。
渐渐,她悟出这样一个道理:不管与哪些人打交道,首先要态度诚恳、平易近人和尊重对方,最好的表情是发自内心的微笑。常言“铁金刚不打笑脸客”,何况都是本公司的员工。就这样,金茹很快和现场工人打成了一片,每次配合都默契有加,气氛也是相当的欢快、融洽。
青春无悔,永远开拓不息
进入2005年以来,金茹在由工艺技术研究转向产品开发的工作中,十分注重不断加强专业技术的学习和不断扩大技术领域,以充分适应新的工作要求。
在首钢对外搭建的三个合作研究平台中,金茹在东北大学――首钢宽厚板联合研发平台中承担了重要的任务,主要负责七个高等级宽厚板产品的实验室研究工作,重点负责大型石油储备罐用高强度钢板和塑料模具钢板的研发。
结合首秦的工装设备特点及产品的性能要求,在产品的前期调研、成分设计及实验方案的设计中,遵循低成本、高效益、简洁生产的原则,优化产品的成份设计和生产工艺路线,在试验室摸索了产品的成份和生产工艺。
作为平台的对外联系负责人,她及时地将双方研究人员的意见进行反馈交流,协调平台的工作计划与试验研究工作,2006年顺利地开展了小炉冶炼、小轧机试验、热模拟试验、热处理试验等工作。
为了高效细致的开展试验,最大程度地服务于首秦的生产条件,她每月定期对试验研究工作进行技术总结,及时发现试验研究中出现的问题并给与纠正,使研发中心的各项科研课题都完成了预定的计划与目标。
为了保证首秦4300mm宽厚板生产线的顺利稳产,金茹深入首秦生产、建设现场,系统分析了4300mm轧机生产线工装设备的特点、能力,通过计算车间的钢铁物流走向,分析了4300mm生产线钢铁物流的瓶颈因素。同时调研分析了国内外同类先进企业的生产装备配置特点,编写了“首秦4300mm宽厚板生产线工装设备及主要开发产品的分析报告”,提出了需要改进的措施。
为了推进首钢产业结构的调整,金茹对国内外宽厚板生产企业的产品结构、生产技术等进行了调研分析,提出了首钢三条中厚板生产线的产品分工定位,出色地完成了公司关于“提升首钢中厚板竞争力”的工作任务。
作为首钢专业技术带头人,金茹还继续担任首钢高级技师的培养和职业技能鉴定工作,不断为首钢三地建设培养优秀的基层专业能手。
金茹和丈夫在上大学时就确定了恋爱关系,2000年研究生毕业后,俩人又同工作于首钢技术研究院工作。2001年秋天,俩人走进了婚姻的殿堂。婚后,金茹和丈夫商量先不要孩子,等专心工作几年、事业有了一定基础再作考虑。
“好!我们就先拼几年事业,到那时,我们的孩子在娘胎里也会因袭父母的创业精神。”丈夫完全赞同金茹的建议,还经常鼓励妻子去做新时期的优秀女性,在追求家庭和谐进步的同时,还要学会独立和注重自我价值的实现。对爱自己、更懂自己的丈夫,金茹永远心存感激。她常常以为,这是上苍厚待一个“事业狂”女子,才赐给她这样一位坚强而宽厚的男人。她为此感到幸福而知足……
2003年,金茹怀孕了。可自2000年接过“连铸结晶器电磁搅拌技术的开发与应用”这个项目后,设计、试验任务不断,时间紧迫又都是环环相扣,她始终难有喘息的机会。一天,她正在医院做检查,安装现场来电话了。是设备在调试中出现的新问题,非她解决不可。当时金茹已经怀孕六七个月了,但她首先想到的不是自己,而是如何保质保量地完成公司交给的任务。她经过紧张思考拿出应对方案后,就立即在电话中“遥控指挥”,对每个细节的安排都是详尽之至。问题得到解决之后,她仍不放心,第二天一大早就直奔那里。
在休产假的那几个月,金茹也没闲着。她让丈夫负责进行职业技能鉴定的培训,回家后再讲给她听。随后,她白天在家边看孩子、边出题,晚上再由丈夫接着出。根据课题的进展情况,她还要对所有的课题报告和试验方案进行一次次修改。经过炎热的夏天,俩人终于完成了首钢技能鉴定的试题库的编写。
为了全身心地投入工作,金茹在产假结束之前,就把远在东北的公公婆婆接到了北京,让刚刚离休的两位老人照顾孩子。
金茹对疼爱自己的公公婆婆充满感激,无论自己取得多大的成绩,都与他们的帮助与呵护紧密相联。
2007年,金茹被首钢派往英国伯明翰大学深造。
伯明翰大学材料系世界有名,这次深造让金茹的知识上升到一个更高的层面。归国后,金茹致力于首钢中厚板基地的科研发展。