時(shí)間:2023-06-21 09:05:30
導(dǎo)語(yǔ):在鋼鐵化學(xué)成分分析的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
[關(guān)鍵詞] MES;質(zhì)量管理;系統(tǒng)分析
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 15. 030
[中圖分類號(hào)] TH186;F273 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194(2013)15- 0044- 04
1 引 言
美國(guó)著名質(zhì)量管理大師朱蘭指出:“20世紀(jì)是生產(chǎn)率的世紀(jì),21世紀(jì)是將是質(zhì)量的世紀(jì)”。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,質(zhì)量管理將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段,現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)質(zhì)量管理應(yīng)當(dāng)融入以信息技術(shù)為支撐的先進(jìn)質(zhì)量管理理念[1]。鋼鐵企業(yè)質(zhì)量管理主要是指從原料到半成品、產(chǎn)成品各環(huán)節(jié)的所有質(zhì)量信息相集成,形成一個(gè)完整的質(zhì)量信息反饋體系,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)的全程追溯。本文以鋼鐵企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)中質(zhì)量管理子系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)為研究主題,在對(duì)國(guó)內(nèi)外已有的鋼鐵企業(yè)質(zhì)量管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上[2-4],首先根對(duì)鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量特性進(jìn)行了詳細(xì)分析,在此基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際需求構(gòu)建了鋼鐵企業(yè)質(zhì)量管理系統(tǒng)模塊的整體架構(gòu),并重點(diǎn)就各子模塊具體功能進(jìn)行了詳細(xì)描述,以期在CIMS環(huán)境下通過(guò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來(lái)整合企業(yè)資源,優(yōu)化質(zhì)量管理流程,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息和數(shù)據(jù)的共享,實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化。
2 鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量特性分析
鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量特性大致分為直接質(zhì)量特性和參數(shù)質(zhì)量特性兩部分。合同規(guī)定的客戶需求一般反映的是直接質(zhì)量特性,包括主質(zhì)量特性,如鋼號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)、形狀、規(guī)格等;以及輔助質(zhì)量特性,如交貨狀態(tài)、加工用途、冶煉方法、技術(shù)條款等。而生產(chǎn)過(guò)程中參照的目標(biāo)是產(chǎn)品的參數(shù)質(zhì)量特性,包括化學(xué)成分質(zhì)量特性,如C、Si、Mn等元素的含量要求;物理質(zhì)量特性,如形狀、規(guī)格、力學(xué)性能、高低倍要求等;以及交貨期等時(shí)間質(zhì)量特性。產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)就是將產(chǎn)品的直接質(zhì)量特性映射為產(chǎn)品的參數(shù)質(zhì)量特性,并將它們分解到各個(gè)加工工序中進(jìn)行控制,作為生產(chǎn)過(guò)程控制和質(zhì)量檢驗(yàn)的目標(biāo)以及判定合格與否的依據(jù)。具體分類參見(jiàn)圖1。
3 質(zhì)量管理系統(tǒng)需求分析
鋼鐵生產(chǎn)可分為煉鋼、連鑄、軋制等階段,其在煉鋼連鑄階段是連續(xù)的,而在后續(xù)軋制等階段是離散的,因此鋼鐵生產(chǎn)是半連續(xù)半離散的分階段式生產(chǎn)方式。而從物質(zhì)上來(lái)看,鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程是從單一鋼水投入經(jīng)后續(xù)不同加工工藝,按用戶合同要求生產(chǎn)出產(chǎn)品性能、規(guī)格各異的產(chǎn)品的分解過(guò)程,其產(chǎn)品規(guī)格雖復(fù)雜,但生產(chǎn)工藝卻有著很多的相似之處。基于以上對(duì)鋼鐵產(chǎn)品特性及鋼鐵生產(chǎn)流程的了解,其質(zhì)量管理系統(tǒng)需求應(yīng)須把握以下幾點(diǎn)[5]:
(1)工序過(guò)程質(zhì)量控制:通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程各工序過(guò)程質(zhì)量進(jìn)行控制,以保證產(chǎn)品的最終質(zhì)量符合用戶要求。
(2)質(zhì)量檢驗(yàn)及數(shù)據(jù)采集:系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中各關(guān)鍵工序設(shè)置質(zhì)量采集點(diǎn)以采集工序質(zhì)量數(shù)據(jù),并與數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)比,并把對(duì)比結(jié)果實(shí)時(shí)顯示。
(3)檢(化)驗(yàn)及質(zhì)量判定:按照試樣檢驗(yàn)要求及時(shí)為其他工序提供準(zhǔn)確的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)半成品和成品進(jìn)行綜合判定。
(4)質(zhì)保書(shū)模板設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
(5)質(zhì)量控制與生產(chǎn)放行:通過(guò)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督控制,對(duì)不合格半成品采取封鎖、返修等措施,杜絕不合格半成品不經(jīng)允許流轉(zhuǎn)到下道工序或出廠。
(6)產(chǎn)品質(zhì)量分析與缺陷反查:通過(guò)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中各關(guān)鍵工序節(jié)點(diǎn)采集的質(zhì)量工藝控制數(shù)據(jù)、成分物理性能數(shù)據(jù)、在線檢驗(yàn)數(shù)據(jù)及各種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,找出產(chǎn)品形成缺陷的原因,為改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提供有力保障。
(7)改判業(yè)務(wù)處理:對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果無(wú)法滿足訂單要求但符合另外一個(gè)牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,系統(tǒng)提供判定順序,指導(dǎo)牌號(hào)的改判,要確保改判結(jié)果的準(zhǔn)確性和改判鋼種的合理性。
4 質(zhì)量管理系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)及各功能模塊分析
4.1 質(zhì)量管理系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
通過(guò)以上對(duì)質(zhì)量管理系統(tǒng)需求的分析,可知質(zhì)量管理系統(tǒng)總體架構(gòu)主要包括質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理、產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)、質(zhì)量采集與檢驗(yàn)、質(zhì)量判定管理、質(zhì)保書(shū)管理、質(zhì)量跟蹤與分析等模塊。具體見(jiàn)表1。
4.2 質(zhì)量管理系統(tǒng)各功能模塊分析
由表1可知,質(zhì)量管理系統(tǒng)架構(gòu)大致分為6個(gè)子模塊,其質(zhì)量管理流程圖(以鋼卷生產(chǎn)為例)如圖2所示。
4.2.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理
鋼鐵企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理通常由企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)科在充分考慮并綜合執(zhí)行國(guó)際、國(guó)家、鋼鐵行業(yè)及客戶特殊要求等基礎(chǔ)上制定,并及時(shí)下達(dá)至作業(yè)部門,制定企業(yè)鋼鐵內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn),控制產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。具體包括:①國(guó)際冶金規(guī)范標(biāo)準(zhǔn);②國(guó)家冶金規(guī)范標(biāo)準(zhǔn);③企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn),包括性能控制標(biāo)準(zhǔn)、成分控制標(biāo)準(zhǔn)、外觀控制標(biāo)準(zhǔn)、工藝路線標(biāo)準(zhǔn)、工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn);④客戶要求標(biāo)準(zhǔn),即企業(yè)根據(jù)客戶個(gè)性化需求制定生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
系統(tǒng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)冶金規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)是鋼鐵企業(yè)技術(shù)質(zhì)量管理部門對(duì)管理的所有工序工藝控制參數(shù)、檢(化)驗(yàn)要求等作業(yè)指令進(jìn)行有機(jī)歸并后形成的集合,它是合同質(zhì)量設(shè)計(jì)的重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源之一,包括質(zhì)量判定規(guī)范和工藝技術(shù)規(guī)范管理。其中質(zhì)量判定規(guī)范在ERP,產(chǎn)品工藝技術(shù)規(guī)范在MES。工藝技術(shù)規(guī)范是質(zhì)量管理部門針對(duì)每道工序的控制參數(shù)、檢(化)驗(yàn)要求、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等作業(yè)指令進(jìn)行數(shù)據(jù)合并的集合。企業(yè)MES系統(tǒng)提供工藝技術(shù)規(guī)范的管理功能,包括查詢、增加、修改、刪除等操作。系統(tǒng)建立有化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、高倍和工藝性能標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、熱軋工藝狀態(tài)庫(kù)、熱處理狀態(tài)庫(kù)等,分別存放著各種限值及判定條件[6]。
4.2.2 產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)
由企業(yè)質(zhì)量設(shè)計(jì)科根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和客戶合同進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì),質(zhì)量設(shè)計(jì)人員通過(guò)從ERP系統(tǒng)接收過(guò)來(lái)的客戶訂單進(jìn)行質(zhì)量設(shè)計(jì),確定該產(chǎn)品在各工藝流程階段需要達(dá)到的質(zhì)量規(guī)范和工藝參數(shù)表的設(shè)定值。如各種文檔控制,各工序加工設(shè)定值等。在此后的生產(chǎn)過(guò)程中,計(jì)算機(jī)就按照質(zhì)量設(shè)計(jì)輸出的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。用戶合同的質(zhì)量設(shè)計(jì)過(guò)程包括產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)和生產(chǎn)質(zhì)量設(shè)計(jì)兩個(gè)階段[7],其具體設(shè)計(jì)過(guò)程包括:
(1)首先,在合同處理時(shí),根據(jù)銷售合同中輸入的產(chǎn)品大類、產(chǎn)品名稱、牌號(hào)、交貨狀態(tài)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等用戶需求特性,在產(chǎn)品規(guī)范庫(kù)中查找對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品規(guī)范碼,再根據(jù)產(chǎn)品規(guī)范內(nèi)的具體內(nèi)容完成合同的產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)。
(2)根據(jù)產(chǎn)品規(guī)范碼、客戶代碼(CUST_NO)和產(chǎn)品最終用途碼(APN),找到相應(yīng)的冶金規(guī)范碼(MIC)。冶金規(guī)范碼是生產(chǎn)質(zhì)量設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
(3)產(chǎn)品個(gè)性化需求由系統(tǒng)根據(jù)用戶的不同和使用用途來(lái)決定,而所有制造參數(shù)由冶金規(guī)范碼管理,所以,系統(tǒng)內(nèi)建立了用戶、使用用途與冶金規(guī)范碼的對(duì)應(yīng)表。
(4)對(duì)合同進(jìn)行生產(chǎn)質(zhì)量設(shè)計(jì)。以冶金規(guī)范碼為關(guān)鍵字,并以長(zhǎng)度、厚度、寬度等度量型特征屬性及其他特殊要求為次關(guān)鍵字,在冶金規(guī)范庫(kù)中找到相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)路徑(不同路徑用Line-No來(lái)區(qū)別)和路徑下所有機(jī)組的控制規(guī)范,該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了對(duì)合同產(chǎn)線設(shè)計(jì)及產(chǎn)線機(jī)組制造標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)。
(5)對(duì)于有多產(chǎn)線路徑的合同,還需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀況確定主產(chǎn)線,其他生產(chǎn)路徑作為備選的次產(chǎn)線。
(6)產(chǎn)線路徑是產(chǎn)品生產(chǎn)機(jī)組的組合,在冶金規(guī)范中同樣的產(chǎn)品可以對(duì)應(yīng)幾條生產(chǎn)線路徑,主制程確定時(shí)一般主要考慮各產(chǎn)線的物流順暢平衡和生產(chǎn)成本等,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,計(jì)劃員可以進(jìn)行主次產(chǎn)線的變更,實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)。
(7)在合同實(shí)際制造過(guò)程中,當(dāng)合同的物料進(jìn)入不同機(jī)組計(jì)劃執(zhí)行時(shí),將進(jìn)行工序分解,自動(dòng)將前期設(shè)計(jì)的對(duì)應(yīng)機(jī)組制造標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)下發(fā)給相應(yīng)的PCC計(jì)算機(jī),PCC計(jì)算機(jī)按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行生產(chǎn)控制。
4.2.3 質(zhì)量采集及檢驗(yàn)
質(zhì)檢部在各分廠設(shè)有質(zhì)量監(jiān)測(cè)站,其主要職能是對(duì)該分廠的產(chǎn)品進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)以及對(duì)中心實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量判定,對(duì)定量結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)判定,對(duì)定性結(jié)果進(jìn)行人工判定。其中送來(lái)中心實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)的對(duì)象統(tǒng)稱為委托方,它包括各生產(chǎn)分廠、物供、技術(shù)中心、質(zhì)量部、鋼研所及其他外委單位。送料包括足夠檢驗(yàn)項(xiàng)目所需的試驗(yàn)、檢驗(yàn)卡片(即大票),檢驗(yàn)卡片上注明委托方、爐號(hào)、規(guī)格、技術(shù)條件等信息。檢驗(yàn)項(xiàng)目主要包括物理和化學(xué)兩大類,其中物理檢驗(yàn)分為力學(xué)性能和高低倍檢驗(yàn),化學(xué)檢驗(yàn)分為化學(xué)成分和氣體分析檢驗(yàn)。質(zhì)量采集取樣委托流程如圖3所示。
4.2.4 質(zhì)量判定管理
將質(zhì)檢部在各分廠收集到的質(zhì)量數(shù)據(jù),按編號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi),與系統(tǒng)事先建立的工序放行標(biāo)準(zhǔn)(相應(yīng)工序牌號(hào)產(chǎn)品的化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、物理機(jī)械性能和高倍、工藝性能等各質(zhì)量規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)數(shù)據(jù))相對(duì)照,判定內(nèi)容包括:①成分實(shí)際判定,對(duì)比各階段產(chǎn)品的實(shí)際化學(xué)成分與標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的成分標(biāo)準(zhǔn),檢驗(yàn)其成分實(shí)際值是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi);②性能實(shí)際判定,對(duì)比各階段半成品機(jī)械性能實(shí)際、工藝性能、表面質(zhì)量、尺寸規(guī)格與各相應(yīng)的性能標(biāo)準(zhǔn),檢驗(yàn)其值是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。如果以上判定都符合各相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),則相應(yīng)工序放行通過(guò),進(jìn)入下一道工序。如不符合放行標(biāo)準(zhǔn),就要進(jìn)入質(zhì)量異常處理,根據(jù)異常實(shí)際情況的不同,分別進(jìn)入“判廢”(廢品)、“改判”(不良品)和“返回”(返回品)流程。如果進(jìn)入“判廢”流程,則終止該在制品的制造流程,將其送入廢品庫(kù)。如果進(jìn)入改判流程,同樣終止制造流程,但該在制品被降級(jí)改變牌號(hào)或規(guī)格,作為可利用材轉(zhuǎn)入中間產(chǎn)品庫(kù),以便在調(diào)配調(diào)度時(shí)供其他合同使用。如果進(jìn)入“返回”流程,同樣終止制造流程,但該在制品將返回前面出錯(cuò)的流程進(jìn)行返修。此時(shí)原合同必須進(jìn)行重新補(bǔ)料,重新申請(qǐng)材料等等[8]。質(zhì)量判定流程如圖4所示。
4.2.5 質(zhì)保書(shū)生成及管理
質(zhì)保書(shū)內(nèi)容需滿足國(guó)家法規(guī)和訂貨合同要求,主要包括合同相關(guān)事項(xiàng)和產(chǎn)品檢(化)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果,包括:質(zhì)量證明書(shū)標(biāo)識(shí)、產(chǎn)品標(biāo)識(shí)、用戶標(biāo)識(shí)、合同標(biāo)識(shí)、發(fā)貨日期、運(yùn)輸標(biāo)識(shí)、發(fā)貨人、審核人、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、批號(hào)、爐罐號(hào)、牌號(hào)、規(guī)格、數(shù)量、重量、化學(xué)成分、物理檢驗(yàn)等。質(zhì)保書(shū)生成過(guò)程如圖5所示。
出廠產(chǎn)品錄入:根據(jù)發(fā)貨通知單,輸入需要開(kāi)具質(zhì)保書(shū)的產(chǎn)品相關(guān)信息。
出廠產(chǎn)品分析:①對(duì)發(fā)貨通知單上的產(chǎn)品支數(shù)、質(zhì)量進(jìn)行有效性校對(duì)(主要指定尺及長(zhǎng)度要求的鋼管);②調(diào)用化學(xué)成分臺(tái)賬,檢查化學(xué)成分分析結(jié)果;③調(diào)用機(jī)械、工藝、高倍數(shù)據(jù)臺(tái)賬、查驗(yàn)分析結(jié)果;④列出前3項(xiàng)分析不合格的產(chǎn)品,提出警告。
產(chǎn)品質(zhì)保書(shū)信息修改:對(duì)錄入或分析結(jié)果錯(cuò)誤的出廠產(chǎn)品信息進(jìn)行修改。
產(chǎn)品質(zhì)保書(shū)生成管理:①對(duì)經(jīng)過(guò)分析質(zhì)量完全合格的產(chǎn)品自動(dòng)登記分配質(zhì)保書(shū)號(hào);②按質(zhì)保書(shū)號(hào)屏幕顯示質(zhì)保書(shū);③按開(kāi)出日期打印質(zhì)保書(shū);④按質(zhì)保書(shū)號(hào)打印質(zhì)保書(shū);⑤開(kāi)具的質(zhì)保書(shū)存檔。
4.2.6 質(zhì)量跟蹤與分析
質(zhì)量跟蹤主要是針對(duì)在制品每道工序的在線和離線質(zhì)量情況,對(duì)其理化性能進(jìn)行跟蹤和判定,對(duì)所有的質(zhì)量數(shù)據(jù)以成品材料(捆)為單位,在系統(tǒng)中保留一定的時(shí)期,結(jié)合物料跟蹤管理模塊,可以對(duì)從原料到成品的所有質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和追溯。目的是為了對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量信息進(jìn)行分析,找出存在的問(wèn)題和改進(jìn)方法,以期對(duì)未來(lái)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)管理水平的提高起到促進(jìn)作用。
質(zhì)量分析是將被控變量與預(yù)定的質(zhì)量規(guī)范或質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)給定值進(jìn)行比較,達(dá)到修正質(zhì)量偏差的目的。通過(guò)產(chǎn)品質(zhì)量分析,及時(shí)找出引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題的原因和根源,根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量狀況制定相應(yīng)的措施并監(jiān)督執(zhí)行,為改進(jìn)工藝或操作規(guī)程提供參考依據(jù)。
5 結(jié) 論
質(zhì)量管理是無(wú)縫鋼管MES系統(tǒng)的重要組成部分,本文所研究的鋼鐵企業(yè)質(zhì)量管理系統(tǒng)從鋼鐵企業(yè)質(zhì)量管理所面臨的實(shí)際問(wèn)題出發(fā),以先進(jìn)管理思想和技術(shù)理念為指導(dǎo),以PDCA質(zhì)量控制為理念,針對(duì)鋼鐵企業(yè)質(zhì)量管理流程優(yōu)化、先進(jìn)制造管理平臺(tái)構(gòu)建、信息系統(tǒng)集成等問(wèn)題,建立了覆蓋鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程的一貫制質(zhì)量管理架構(gòu)體系,并重點(diǎn)就各功能子模塊進(jìn)行了詳細(xì)分析及說(shuō)明。
主要參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]熱噴涂 鋁涂層 耐蝕性
[中圖分類號(hào)]TB4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349(2011)08-0123-01
引言
工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展對(duì)各種設(shè)備零部件表面性能的要求越來(lái)越高,因此許多國(guó)家都在努力研究各種提高零件表面性能的新技術(shù)、新工藝。[1]-[4]本文是運(yùn)用熱噴涂技術(shù)對(duì)碳鋼制件表面性能進(jìn)行改良,以全面提高鋼鐵基材表面的力學(xué)性能及耐蝕性能,從而提升制件的使用效益。
一、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及設(shè)備
本實(shí)驗(yàn)采用純鋁線材利用電弧噴涂方法在低碳鋼基材表面獲得鋁涂層,線材尺寸為Φ3mm,其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)和常見(jiàn)物理性能。
將純鋁線材經(jīng)過(guò)預(yù)處理噴涂處理涂層后處理,獲得鋁涂層。其中預(yù)處理包括表面凈化處理、表面粗化處理和表面活化處理,電弧噴涂的工藝參數(shù)。而涂層后處理有封孔處理、重熔處理、強(qiáng)化處理和擴(kuò)散處理。[5]-[7]
將所獲得涂層后的線材利用JSM―5600LV掃描電子顯微鏡進(jìn)行厚度測(cè)量和相貌觀察,LK―9805電化學(xué)分析儀測(cè)定極化曲線。
二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
(一)涂層的厚度和表面顯微形貌
電弧噴涂獲得涂層的使用性能在很大程度上取決于涂層的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)。對(duì)涂層進(jìn)行化學(xué)成分分析后顯示涂層中主要成分為金屬鋁。進(jìn)而將經(jīng)過(guò)打磨后的電弧噴鋁試樣在掃描電子顯微鏡下進(jìn)行高倍放大,在200倍時(shí)可以測(cè)量出涂層的最大厚度為191μm、最小厚度為167μm,平均厚度為179μm,可以看出涂層的厚度均勻。并在SEM上觀察涂層的表面顯微形貌。由照片觀察到鋁涂層具有層狀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),涂層表面凹凸不平還存在一定的孔隙,涂層表面組織疏松,起伏較大,存在氣孔。在涂層表面,鋁與空氣中的氧作用生成了亮白色的氧化物。電弧噴涂鋁層的上述組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是與噴涂層的形成機(jī)理密不可分的。
(二)塔菲爾曲線的測(cè)定
本實(shí)驗(yàn)是采用恒電位法將使用封孔劑的涂層試樣、基材試樣、未使用封孔劑的涂層試樣進(jìn)行塔菲爾曲線測(cè)定。結(jié)果,從圖中可以看出噴鋁涂層的自腐蝕電位有明顯正移趨勢(shì),耐蝕性較好。并且鋁涂層在腐蝕液中,特別是在含氧介質(zhì)中有較強(qiáng)的自鈍化現(xiàn)象,在涂層表面生成堅(jiān)固致密的氧化鋁薄膜,能夠阻止涂層進(jìn)一步腐蝕。由于封孔處理的封孔劑中含有一些未知的元素,會(huì)對(duì)涂層的自腐蝕電位造成影響,浸泡腐蝕試驗(yàn)表明封孔處理的鋁涂層其耐蝕性優(yōu)于未封孔處理的涂層。
三、結(jié)論
1.利用電弧噴涂方法可在基材表面獲得鋁涂層,厚度可達(dá)到179μm。
2.電弧噴涂鋁涂層具有層狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn),表面存在孔隙;電弧噴涂鋁涂層配合封孔處理,對(duì)于提高材料的耐蝕性能是有效的。
【參考文獻(xiàn)】
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[關(guān)鍵詞]火花直讀光譜儀、故障排除
中圖分類號(hào):TH744 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)11-0074-01
[Abstract]The reasons and solutions for several common breakdowns of spark read-directly spectrometer are proposed in this thesis.
[Key words]spark read-directly spectrometer troubleshooting
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步,人們質(zhì)量意識(shí)的不斷提高,工企業(yè)對(duì)材料化學(xué)成分的控制要求越來(lái)越高,而傳統(tǒng)化學(xué)分析方法操作復(fù)雜、分析過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)、分析過(guò)程中使用的藥品對(duì)環(huán)境危害較大,不能起到快速指導(dǎo)生產(chǎn)的作用。而直讀光譜分析因具有操作簡(jiǎn)單、快速準(zhǔn)確的出示測(cè)定結(jié)果,以及多元素同時(shí)分析的特點(diǎn)目前已廣泛用于成分分析方面。尤其是近年來(lái)隨著電子技術(shù)和高智能技術(shù)的發(fā)展,新型的、分析速度更快的直讀光譜分析儀器越來(lái)越多的投入生產(chǎn),直讀光譜分析在成分分析領(lǐng)域的地位越來(lái)越重要。但是不可避免的人們?cè)诠庾V的使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些故障導(dǎo)致試驗(yàn)無(wú)法正常進(jìn)行。本工作就直讀光譜儀日常使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障及解決方案進(jìn)行了整理。
1.試驗(yàn)部分
1.1 設(shè)備名稱
火花直讀光譜儀型號(hào):SPECTROMAXx廠家:斯派克公司
電源:95-240V 運(yùn)行溫度:18-28℃運(yùn)行濕度:20-80% 無(wú)冷凝氬氣進(jìn)口壓力:7.0bar
1.2 工作原理
將制備好的塊狀樣品在火花光源的作用下與對(duì)電極之間發(fā)生放電,在高溫和惰性氣氛中產(chǎn)生等離子體。被測(cè)元素的原子被激發(fā)時(shí),電子在原子內(nèi)不同能級(jí)間躍遷,當(dāng)由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生特征譜線,測(cè)量選定的分析元素和內(nèi)標(biāo)元素特征譜線的光譜強(qiáng)度。根據(jù)樣品中被測(cè)元素譜線強(qiáng)度(或強(qiáng)度比)與濃度的關(guān)系,通過(guò)校準(zhǔn)曲線計(jì)算被測(cè)元素的含量。[1]
1.3 試驗(yàn)過(guò)程
將制備好的樣品放在火花臺(tái)上,用樣品完全蓋住火花臺(tái)板的開(kāi)口部分,放下壓桿。選定合適的工作條件,對(duì)樣品進(jìn)行激發(fā)。每個(gè)樣品至少激發(fā)兩次,判斷測(cè)量結(jié)果的可接受性,并確定最終報(bào)告結(jié)果。
2.常見(jiàn)故障及解決方案
2.1 軟件無(wú)法正常啟用
正常開(kāi)啟設(shè)備,打開(kāi)軟件,發(fā)現(xiàn)分析界面的程序區(qū)域部分空白或者界面正常但是任何操作指令均不執(zhí)行。出現(xiàn)這種問(wèn)題很多時(shí)候是因?yàn)镻C和設(shè)備連接中斷,按正常關(guān)機(jī)順序關(guān)閉電腦和光譜儀,切斷電源。檢查PC與設(shè)備的連接線路并重新連接,按正常順序開(kāi)啟設(shè)備,開(kāi)啟軟件,故障排除。
2.2 激發(fā)斑點(diǎn)異常
在樣品激發(fā)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)有激發(fā)痕跡發(fā)白的現(xiàn)象,俗稱白點(diǎn),如果出現(xiàn)白點(diǎn),該組測(cè)試數(shù)據(jù)無(wú)可信度。這時(shí)應(yīng)首先檢查樣品的磨制是否符合要求,經(jīng)磨制的樣品應(yīng)表面平整、紋路順同一方向,所使用的磨料粒度在60級(jí)到120級(jí)較為合適[2]。經(jīng)磨制好的樣品避免被污染,盡可能在較短時(shí)間內(nèi)完成測(cè)試[3]。然后檢查氬氣,確保氬氣的純度達(dá)到99.999%,氬氣進(jìn)口壓力:7.0bar。接下來(lái)檢查電極間隙是否合適,用極距規(guī)調(diào)整電極間隙,如果電極消耗嚴(yán)重需要更換新的電極。通過(guò)以上操作,故障排除。
2.3 ICAL校準(zhǔn)失敗
在進(jìn)行ICAL校準(zhǔn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)某些波段檢測(cè)器數(shù)值偏低的現(xiàn)象,這時(shí)無(wú)法進(jìn)行下一步操作,同時(shí)系統(tǒng)會(huì)提示ICAL結(jié)果不被接受。這時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行排除:首先按照上述對(duì)激發(fā)斑點(diǎn)異常故障的排除方法進(jìn)行操作,然后對(duì)光譜儀全面徹底清理,重點(diǎn)是紫外光學(xué)入光窗口和空氣光學(xué)入光窗口,用丙酮溶液進(jìn)行清洗或更換。經(jīng)過(guò)以上操作ICAL校準(zhǔn)就會(huì)順利通過(guò)。如果效果仍達(dá)不到要求,就需要聯(lián)系設(shè)備生產(chǎn)商授權(quán)的維修人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行更深一步的檢查。
2.4 激發(fā)過(guò)程中止
在樣品激發(fā)過(guò)程中,設(shè)備突然停止工作。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因主要有以下幾種:一、樣品壓桿距離短,不能壓緊樣品,激發(fā)過(guò)程樣品發(fā)生偏離,導(dǎo)致光源及電路板斷路。調(diào)節(jié)壓桿距離,使其能壓緊樣品。二、所磨制樣品不夠平整激發(fā)過(guò)程中樣品翹起,導(dǎo)致光源及電路板短路。出現(xiàn)這種現(xiàn)象需要重新磨制悠罰使其足夠平整。三、氬氣進(jìn)口壓力不足。更換氬氣,調(diào)節(jié)減壓器,使氬氣進(jìn)口壓力達(dá)到7.0bar。四、電極刷上的金屬絲或?qū)S霉ぱb夾具上由于激發(fā)樣品產(chǎn)生的熔融物脫落,脫落物在電極處造成短路(中止前激發(fā)聲音異常)。清理火花臺(tái),清潔專用工裝夾具。通過(guò)以上操作,故障排除。
2.5 激發(fā)過(guò)程中死機(jī)
在樣品激發(fā)過(guò)程中狀態(tài)欄提示激發(fā)完成,但是設(shè)備仍處于激發(fā)狀態(tài),這時(shí)停止快捷鍵失靈。造成這種現(xiàn)象的原因是由于樣品夾與樣品間接觸不良導(dǎo)致測(cè)試程序紊亂。這時(shí)需要直接關(guān)閉等離子體發(fā)生器,關(guān)閉軟件,按順序開(kāi)機(jī)。
2.6 樣品不能被激發(fā)
在氬氣、壓桿距離、電極間隙及樣品激發(fā)面的磨制都符合要求的前提下,樣品仍不能被激發(fā),系統(tǒng)界面提示壓桿抬起;或者設(shè)備發(fā)出安全電路閉合的提示聲音后系統(tǒng)界面仍提示壓桿抬起。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因有兩點(diǎn):一、樣品與壓桿接觸面處理不到位,存在氧化皮或其它絕緣涂覆層等導(dǎo)致電路不通;二、排除上述原因后,可能是光源系統(tǒng)的某部件(如繼電器等)損壞,這時(shí)需聯(lián)系設(shè)備廠家更換部件才能排除故障。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】 高壓煤漿泵 曲軸 斷裂
往復(fù)式活塞隔膜泵是各類水煤漿氣化系統(tǒng)及大型煤化工成套裝置的核心設(shè)備,主要用途是向煤氣化裝置高壓喂送水煤漿料,該設(shè)備采用PLC控制的機(jī)電一體化,具有高效、節(jié)能、性能可靠、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率高等諸多優(yōu)點(diǎn),其設(shè)計(jì)、制造涉及機(jī)械、電子、液壓、橡膠等多學(xué)科技術(shù),技術(shù)含量高。由于大型水煤漿氣化系統(tǒng)對(duì)設(shè)備連續(xù)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行要求很高,普通的往復(fù)式活塞泵由于其易損件經(jīng)不住高粘度和高比重煤漿磨蝕與磨損,致使其連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率無(wú)法滿足工藝系統(tǒng)的要求,而往復(fù)式活塞隔膜泵采用橡膠隔膜將水煤漿與液力端活塞件隔離,使得活塞免受煤漿的磨蝕與磨損,從而延長(zhǎng)了使用壽命,保證了工藝系統(tǒng)的高連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率。因此,煤氣化水煤漿喂料大多數(shù)選擇往復(fù)式活塞隔膜泵。
由于國(guó)產(chǎn)的往復(fù)式活塞隔膜煤漿泵從技術(shù)水平、性能指標(biāo)與進(jìn)口產(chǎn)品比較還有較大差距,所以目前煤化工企業(yè)大多選擇進(jìn)口的往復(fù)式活塞隔膜泵,主要有隔膜泵、軟管隔膜泵。
某公司高壓煤漿泵選用軟管隔膜泵,2012年6月至2013年1月,相繼發(fā)生兩臺(tái)煤漿泵的曲軸斷裂故障,另有一臺(tái)煤漿泵在檢查中發(fā)現(xiàn)曲軸表面出現(xiàn)長(zhǎng)約200mm的裂紋,三臺(tái)煤漿泵斷裂和出現(xiàn)裂紋的部位均在同一位置。該曲軸材料G26CrMo4,經(jīng)鑄造成型和調(diào)質(zhì)處理,斷裂處軸頸350mm。
1 高壓煤漿泵技術(shù)參數(shù)
如表1,圖1。
2 化學(xué)成分分析和力學(xué)性能檢測(cè)
為分析曲軸斷裂原因,取斷面試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析。對(duì)其材質(zhì)、力學(xué)性能、顯微組織等進(jìn)行分析。各項(xiàng)分析結(jié)果如下。
通過(guò)表2實(shí)測(cè)化學(xué)成分和標(biāo)準(zhǔn)值的對(duì)比,曲軸的材質(zhì)符合要求,但表3中的沖擊功(KU2)試驗(yàn)結(jié)果顯示數(shù)據(jù)不均勻,差別較大。
3 斷面宏觀分析
曲軸斷裂位置位于軸的結(jié)構(gòu)形狀變化處,該處屬于應(yīng)力集中程度較大的位置。斷面呈橢圓形,其上可見(jiàn)疲勞裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展階段形成的弧形線,因此斷裂性質(zhì)屬疲勞斷裂,形態(tài)見(jiàn)圖2、3。由于疲勞擴(kuò)展條紋的匯集處即為裂源,所以圖2、3中的下方即為裂源位置,與裂源相對(duì)的位置為瞬斷區(qū),從圖2、3可以看出,疲勞擴(kuò)展區(qū)占斷口總面積比例較大,超過(guò)50%,說(shuō)明曲軸的斷裂性質(zhì)為交變載荷作用下的(單向)彎曲疲勞斷裂,且導(dǎo)致斷裂的實(shí)際應(yīng)力(彎曲應(yīng)力)不大。
4 斷面微觀分析
在裂源處和瞬斷區(qū)分別取樣,做顯微組織分析,裂源附近所取樣品,檢驗(yàn)面上可見(jiàn)明顯的區(qū)域成分偏析及鑄造枝晶偏析,形態(tài)見(jiàn)圖4,圖5為區(qū)域成分偏析交界處的形態(tài)。其中一側(cè)顯微組織為回火索氏體+鐵素體,屬于調(diào)質(zhì)工藝組織,且基體組織中可見(jiàn)粗大的晶界,形態(tài)見(jiàn)圖6。另一側(cè)黑色偏析帶區(qū)域顯微組織為回火索氏體,也屬于調(diào)質(zhì)工藝組織,基體上可見(jiàn)非金屬夾雜物,形態(tài)見(jiàn)圖7。在裂源附近的顯微組織中可見(jiàn)沿晶界形成的組織偏析,形態(tài)見(jiàn)圖8,9。同時(shí),在裂源附近還觀察到鑄造冷隔缺陷,形態(tài)見(jiàn)圖10,11。在瞬斷區(qū)斷口邊緣可見(jiàn)微裂紋,形態(tài)見(jiàn)圖12,靠近斷口邊緣,呈線狀偏析帶,形態(tài)見(jiàn)圖13,14?;w中也可見(jiàn)非金屬夾雜物,形態(tài)見(jiàn)圖15。
5 斷裂原因分析
通過(guò)對(duì)曲軸斷面試樣的材質(zhì)、力學(xué)性能、顯微組織等分析試驗(yàn),可以斷定該曲軸材質(zhì)符合G26CrMo4要求。
由于曲軸截面尺寸較大,采用的是鑄造成型,通常在鑄造成型時(shí),由于金屬凝固存在一定的液、固相共存區(qū),由于液態(tài)金屬中各組分的凝固點(diǎn)不同,因而不可避免的存在結(jié)晶的先后次序不同和化學(xué)成分的不均勻性,鑄造成型后會(huì)使鑄件存在較多的鑄造缺陷,如區(qū)域性成分偏析、枝晶偏析、疏松、氣孔、夾雜物、裂紋、冷隔等,鑄造缺陷破壞了鑄件金屬表面及內(nèi)部的連續(xù)性,往往成為應(yīng)力集中源和斷裂源,因而鑄件的使用范圍存在一定局限性。
由試驗(yàn)結(jié)果知,曲軸材質(zhì)中可見(jiàn)明顯的區(qū)域成分偏析、線狀偏析帶。組織的不均勻性可直接導(dǎo)致性能的不一致,使用過(guò)程中引發(fā)應(yīng)力集中,降低鑄件的力學(xué)性能、斷裂韌度及抗疲勞性能等。曲軸材質(zhì)的不均勻性在力學(xué)性能檢測(cè)檢測(cè)結(jié)果中也得到驗(yàn)證,沖擊試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)不均勻,沖擊功差別較大。
除在曲軸材質(zhì)中觀察到偏析和不均勻性外,在裂源附近還檢測(cè)到對(duì)材料性能危害最大的鑄造冷隔缺陷,冷隔缺陷破壞了鑄件組織的連續(xù)性與完整性,由于曲軸工作過(guò)程中會(huì)受到交變載荷的作用,而冷隔缺陷相當(dāng)于裂紋,交變載荷的作用會(huì)使缺陷處形成應(yīng)力集中,并因疲勞而使缺陷擴(kuò)大,導(dǎo)致鑄件早期失效。
曲軸均在同一位置發(fā)生疲勞斷裂,但是疲勞擴(kuò)展區(qū)的面積超過(guò)50%,曲軸三維圖中的另一處曲拐,未出現(xiàn)任何問(wèn)題。因此可以斷定是曲軸的鑄造工藝存在缺陷。
6 結(jié)論和建議
綜合以上結(jié)果和分析,曲軸在正常工作狀態(tài)會(huì)受到交變載荷作用,而斷口附近的成分偏析及鑄造冷隔缺陷惡化了材料的使用性能,加以交變載荷的持續(xù)作用,會(huì)使缺陷處形成應(yīng)力集中,誘發(fā)疲勞裂紋的形成和擴(kuò)展,最終導(dǎo)致疲勞破壞的發(fā)生。建議:為盡早發(fā)現(xiàn)曲軸在使用中產(chǎn)生的裂紋缺陷,應(yīng)定期對(duì)高壓煤漿泵曲軸曲拐等易形成應(yīng)力集中部位進(jìn)行表面著色檢測(cè);大型鑄件在鑄造過(guò)程中產(chǎn)生的成分偏析、夾渣、氣孔、裂紋、冷隔等缺陷很難避免,建議最好將曲軸材質(zhì)改為鍛件。
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“地條鋼”是國(guó)家對(duì)這種非法生產(chǎn)建筑用偽劣鋼坯和鋼材的一種形象而通俗的提法。
建筑用鋼材大都來(lái)自正規(guī)鋼材生產(chǎn)廠家,特別是像武鋼、鞍鋼、包鋼等特大型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的建筑用鋼材,在這樣的建筑里人們可以安居樂(lè)業(yè)。但是,每年上千萬(wàn)噸用“地條鋼”鋼坯生產(chǎn)的螺紋鋼、圓鋼同時(shí)也流入到一些房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商手里,被用在混凝土建筑之中。用“地條鋼”這樣的劣質(zhì)鋼材做鋼筋的房子,將使房子的安全系數(shù)大大降低,當(dāng)洪水、地震等自然災(zāi)害降臨時(shí),房子將會(huì)在瞬間倒塌使你失去生命或健康,這絕不是危言聳聽(tīng)。
煉鋼是個(gè)極其復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,現(xiàn)代化煉鋼廠都有一套完整的冶煉工藝,熔化、脫氧反應(yīng)、還原反應(yīng)等等都由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制,完全可以保證煉出的鋼水有極少的氣體和雜質(zhì),嚴(yán)格的化學(xué)成分和冶金質(zhì)量。通常情況下,在冶煉的復(fù)雜操作之后,鋼水還要在鋼包中鎮(zhèn)靜10分鐘,讓鋼水中的氣體和雜質(zhì)、硫磷等有害物質(zhì)充分上浮到鋼液的上部,澆注后把這部分鋼水倒掉。即便在傳統(tǒng)工藝中的鋼水要澆注成鋼錠,在鋼錠最后凝固的上部也積聚了較多的氣體和夾雜物,開(kāi)坯時(shí)這部分鋼錠也要被切掉。所以,真正的煉鋼廠,一爐鋼水的成材率也就80%。
現(xiàn)代化鋼廠的軋機(jī)通常采用縱列式排列,最多有20多架軋機(jī)縱向排列,軋制線全長(zhǎng)可達(dá)400米。鋼水直接澆注成鋼坯,鋼坯不用落地,從軋制線的第一臺(tái)軋機(jī)進(jìn)去,連續(xù)穿過(guò)不同尺寸的軋機(jī),從最后一臺(tái)軋機(jī)出來(lái)時(shí)就是所要求的鋼材了,這是一種連續(xù)快速節(jié)能生產(chǎn)過(guò)程,煉鋼、拉坯、加熱、軋制的參數(shù)完全受計(jì)算機(jī)控制,可見(jiàn)現(xiàn)代化鋼材生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化,省時(shí)、省力、節(jié)省能耗,有效保證了鋼材的質(zhì)量。
相比之下,“地條鋼”生產(chǎn)高能耗、劣質(zhì)量、重污染,完全背離我國(guó)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的戰(zhàn)略構(gòu)想。
高能耗?!暗貤l鋼”是國(guó)家對(duì)這種非法生產(chǎn)建筑用偽劣鋼坯和鋼材的一種形象而通俗的提法。這種鋼材的生產(chǎn)是以廢鋼為原料,采用半噸或250千克等爐型的工頻感應(yīng)爐或中頻感應(yīng)爐將廢鋼熔化冶煉成鋼水,鋼水倒入在地上用型砂做成的方型截面長(zhǎng)條狀的模子里,凝固后得到一根根條狀鋼坯。工頻感應(yīng)爐或中頻感應(yīng)爐是一個(gè)超高能耗的設(shè)備,每噸鋼耗電高達(dá)700~800千瓦小時(shí),是電弧爐、轉(zhuǎn)爐等現(xiàn)代煉鋼設(shè)備的幾倍。這種中、小型生產(chǎn)用感應(yīng)爐早已被現(xiàn)代化鋼廠所淘汰,只是在稀有金屬精煉中使用。
“地條鋼”生產(chǎn)窩點(diǎn)往往私拉亂接電線,生產(chǎn)都靠偷盜電力進(jìn)行,據(jù)電力部門測(cè)算,僅一臺(tái)感應(yīng)爐給國(guó)家造成的損失每月就達(dá)幾十萬(wàn)元。
劣質(zhì)量?!暗貤l鋼”的生產(chǎn)使用的是潮濕的原材料,沒(méi)有脫氧脫硫工藝操作,在冶煉中沒(méi)有任何化學(xué)成分分析,廢鋼熔化后直接在暴露在空氣中的砂型中澆注成“地條鋼坯”。因此,在這樣的“地條鋼坯”里,除硫等雜質(zhì)含量高外,最大的質(zhì)量問(wèn)題是鋼中氣體含量太高,把它摔斷,在斷面上我們會(huì)看到很多蜂窩狀的小氣泡。造成這些氣泡的原因除了在熔化中產(chǎn)生的氣體沒(méi)有排除,在砂型澆注中潮濕的砂型遇熱后又會(huì)使氣體進(jìn)入鋼中。就是這樣的地條鋼鋼材的“成材率”竟是100%,而其廢品率也幾乎是100%,它把在冶煉中產(chǎn)生的氣體、雜質(zhì)和各種有害物質(zhì)統(tǒng)統(tǒng)留在鋼材之中。這樣的鋼材其延展性差,力學(xué)性能差異大,易產(chǎn)生脆性斷裂(報(bào)道中稱在運(yùn)輸中曾因顛簸造成鋼筋斷裂)。在建筑中使用,會(huì)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的承載力及抗震性能,大大降低建筑物的安全性,甚至?xí)斐煽逅仁鹿省?/p>
重污染?!暗貤l鋼”生產(chǎn)沒(méi)有任何除塵設(shè)備,生產(chǎn)工藝落后,原材料未經(jīng)處理,熔煉過(guò)程中廢氣廢渣直接排放,周圍空氣中彌漫著令人窒息的氣味,造成環(huán)境的嚴(yán)重污染。另外,生產(chǎn)工人文化素質(zhì)低,沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何技術(shù)培訓(xùn),不懂鋼的冶煉工藝,沒(méi)有脫氧、還原、去處雜質(zhì)等基本煉鋼操作常識(shí),當(dāng)然也沒(méi)有任何鋼材質(zhì)量檢驗(yàn)設(shè)備。
關(guān)鍵詞:化工生產(chǎn);壓力容器;防腐;方法
中圖分類號(hào):TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
壓力容器是一種特種設(shè)備,在化工生產(chǎn)中具有重要的作用。但是在實(shí)際操作過(guò)程中,由于受到諸如介質(zhì)、溫度以及壓力等操作條件的影響,使得壓力容器會(huì)產(chǎn)生損傷和腐蝕,由于受到金屬腐蝕就導(dǎo)致了實(shí)際的生產(chǎn)中系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)受到嚴(yán)重的影響。從而導(dǎo)致了壓力容器失去應(yīng)有效應(yīng)甚至是遭到破壞而引發(fā)化工生產(chǎn)鏈爆炸,不但會(huì)造成財(cái)產(chǎn)損失,同時(shí)還會(huì)使得人員生命遭受威脅。因而對(duì)化工生產(chǎn)中壓力容器的腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行防護(hù)變得十分重要。文章主要從現(xiàn)代石油化工生產(chǎn)中實(shí)際遇到的問(wèn)題出發(fā),對(duì)生產(chǎn)工作中常見(jiàn)的金屬腐蝕現(xiàn)象以及成因進(jìn)行了分析,并提出了相關(guān)措施對(duì)壓力容器所受到的腐蝕進(jìn)行預(yù)防和治理,用以保證石油化工產(chǎn)業(yè)鏈的完整,以及生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
1 金屬腐蝕現(xiàn)象成因
金屬出現(xiàn)被腐蝕現(xiàn)象主要是由于鑄造壓力容器的金屬中含有的合金以及金屬和雜質(zhì),這些內(nèi)在因素同外在的溫度、溶液濃度以及壓力、液體流速等外在條件相互作用下產(chǎn)生復(fù)雜作用的結(jié)果。
1.1 金屬自身原因
金屬會(huì)受到腐蝕首先應(yīng)當(dāng)考慮金屬自身所具有的化學(xué)性質(zhì),一些化學(xué)性質(zhì)較活躍的金屬較易受到腐蝕。通過(guò)大量的研究對(duì)比,以及對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),壓力容器受到腐蝕的速度同其中所含有的合金量有著密不可分的聯(lián)系,而金屬中所含有的雜質(zhì)會(huì)加速這種腐蝕速度。另外,壓力容器表面的金屬狀態(tài)以及晶型對(duì)容器受腐蝕作用有著巨大的影響,容器表面越光滑,受到的腐蝕作用越小,相反則會(huì)容易受到腐蝕;對(duì)容器表面加設(shè)氧化膜則能夠提高容器的耐腐蝕度。
1.2 外界環(huán)境影響
化工生產(chǎn)中一定會(huì)存在很多具有腐蝕性的物質(zhì),酸類物質(zhì)、堿類物質(zhì)以及鹽類物質(zhì),包括水、氧都是具有腐蝕性的介質(zhì),而這些組成了壓力容器的外部環(huán)境。金屬材料在腐蝕介質(zhì)的抗性上都有著一定的范圍,所以,壓力容器在使用時(shí),需要充分考慮到外部環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)成分以及介質(zhì)濃度、種類、酸堿度以及其中的水分含量、氧含量、雜質(zhì)含量等。
2 預(yù)防措施
2.1 防腐設(shè)計(jì)應(yīng)用
化工壓力容器的制造以及容器的設(shè)計(jì)都需要依照相關(guān)規(guī)定具有相應(yīng)的資格才能進(jìn)行,目前的化工壓力容器制造設(shè)計(jì)單位都是定點(diǎn)單位。在對(duì)容器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)急速腐蝕現(xiàn)象予以防備,避免設(shè)備的應(yīng)力集中,并對(duì)缺口或者縫隙進(jìn)行消除,以免腐蝕介質(zhì)的聚集,并時(shí)刻關(guān)注容器金屬的結(jié)構(gòu)和組織。在設(shè)計(jì)容器時(shí),要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定中的要求進(jìn)行主體材料的選擇,并需要注意主體材料同介質(zhì)之間的作用關(guān)系。
2.2 緩蝕劑應(yīng)用
緩蝕劑能夠有效的減緩腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生速度以及降低腐蝕程度,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益以及抗腐蝕效果,是壓力容器抗腐蝕性能提高中最有效也是應(yīng)用最廣的技術(shù)之一。緩蝕劑實(shí)質(zhì)是一種化學(xué)混合物,被應(yīng)用在金屬表面后,能夠有效減緩甚至是防止腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。緩蝕劑的一般用量為千萬(wàn)分之幾,有些則提高至千分之幾,而根據(jù)不同的需求,在某些情況下提高至百分之幾。根據(jù)實(shí)際使用可以得出以下結(jié)論,在金屬材料中加入微量該化學(xué)混合物就能夠有效將介質(zhì)對(duì)金屬的腐蝕度降低或者降至零,同時(shí)還會(huì)保持金屬的物理性能不變。
2.3 電化學(xué)法
電化學(xué)保護(hù)法是根據(jù)電化學(xué)原理在金屬設(shè)備上采取措施,使之成為腐蝕電池中的陰極,從而防止或減輕金屬腐蝕的方法,主要有以下兩種:
2.3.1 犧牲陽(yáng)極法
該方法是用電極電勢(shì)比壓力容器中被保護(hù)金屬更低的金屬或合金做陽(yáng)極,將其固定在被保護(hù)金屬上,形成腐蝕電極,被保護(hù)金屬作為陰極而得到保護(hù)。犧牲陽(yáng)極一般常用的材料有鋁、鋅及其合金。此法常用于保護(hù)工業(yè)用水中的各種金屬設(shè)備、構(gòu)件和防止巨型設(shè)備如貯油罐以及石油管路的腐蝕。
2.3.2 外加電流法
該方式是通過(guò)附加電池的方式,將保護(hù)金屬作為另一個(gè)電池的陰極,同附加電極一通,在外加直流電作用下使得被保護(hù)金屬得到有效保護(hù)。該方式主要用于保護(hù)土壤以及河水中的金屬不受外界環(huán)境腐蝕。
2.4 表面覆蓋法
在金屬表面覆蓋致密的保護(hù)層,使金屬跟周圍介質(zhì)隔離,這是一種普遍采用的防護(hù)方法。如在壓力容器鋼鐵表面涂油漆、覆蓋搪瓷等物質(zhì),使鋼鐵制品不與空氣或水接觸,或在鋼鐵表面鍍上一層其他金屬,如Zn、Sn、Cr、Ni等這些金屬能被氧化而形成一層致密的氧化物薄膜,阻止水和空氣等對(duì)鋼鐵的腐蝕。
3 設(shè)備的維護(hù)和管理
石油化工生產(chǎn)中壓力容器發(fā)生腐蝕的因素多種多樣,因此防腐蝕措施也具有多樣性,每一種都是具有針對(duì)性的,具有一定條件以及適用范圍。對(duì)于腐蝕體系不但要考慮到期抗腐蝕效果,同時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮施工的難易程度以及防腐蝕操作的經(jīng)濟(jì)效益,在實(shí)際的操作中有可能同時(shí)施用幾種方式進(jìn)行保護(hù)。對(duì)于壓力容器的腐蝕抗性的提高是一方面,另一方面則是對(duì)設(shè)備的維護(hù)。生產(chǎn)企業(yè)需要根據(jù)相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行壓力容器的使用規(guī)章制度,按照檢修規(guī)定對(duì)設(shè)備的檢修取樣定期進(jìn)行,充分掌握容器的運(yùn)行缺陷以及腐蝕狀況,在檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題要及時(shí)補(bǔ)救,從而避免由于腐蝕而造成設(shè)備的壽命縮短,以此保證壓力容器在生產(chǎn)系統(tǒng)中得以安全運(yùn)行。壓力容器在運(yùn)行中對(duì)其安全性影響最大的便是應(yīng)力腐蝕,想要解決該類問(wèn)題需要對(duì)其發(fā)生的破壞原因進(jìn)行查明,充分分析、研究后采取針對(duì)性的措施進(jìn)行防范才能夠制止、消除該類腐蝕破壞保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定。
結(jié)語(yǔ)
腐蝕現(xiàn)象在化工安全生產(chǎn)中對(duì)壓力容器的破壞威脅極大,只有對(duì)腐蝕發(fā)生的原因充分了解,且對(duì)腐蝕狀態(tài)進(jìn)行研究,才能有效提出解決方案。有條件的地方還能夠通過(guò)定期取樣或者掛片分析的方式對(duì)壓力容器進(jìn)行研究、分析,以此有效防范容器腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生,確保生產(chǎn)安全。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】鐵礦石;元素;檢驗(yàn)
隨著經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展,社會(huì)地位不斷的提高,鋼鐵材料已經(jīng)成為了國(guó)家發(fā)展不可缺少的資源,鋼鐵工業(yè)對(duì)鋼鐵材料的冶煉是對(duì)材料合理利用的主要環(huán)節(jié)。人們的生活的方方面面都離不開(kāi)結(jié)構(gòu)材料和一些功能性材料。我國(guó)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展,比如、交通、電力等很多行業(yè)都離不開(kāi)鋼鐵材料。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)鋼鐵材料的需求量不斷的增大,但是鋼鐵中的一些元素的含量在一定程度上超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)含量,所以,在國(guó)際貿(mào)易中,對(duì)鐵礦石中各種元素的檢測(cè)成為了一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),它是衡量鐵礦石質(zhì)量的一個(gè)最重要的指標(biāo)。所以,運(yùn)用一種快捷、安全的檢驗(yàn)方法是鐵礦石檢測(cè)人員共同的一個(gè)目標(biāo)。
1.我國(guó)鐵礦石常見(jiàn)元素檢驗(yàn)的現(xiàn)狀
我國(guó)鐵礦石檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室最多的是由三氯化鈦的還原法對(duì)鐵礦石中元素的鐵的含量進(jìn)行檢測(cè),這種檢測(cè)的方法叫做化學(xué)法,這種化學(xué)法對(duì)鐵礦石中元素檢測(cè)的同時(shí)由波長(zhǎng)色散X熒光光譜進(jìn)行測(cè)定鐵礦石中硅、鈣和錳等元素的含量,對(duì)幾種元素的檢測(cè)方法叫做X熒光光譜檢測(cè)方法。在對(duì)鐵礦石中各種元素檢測(cè)的同時(shí)還可以檢測(cè)出全鐵的含量,這樣的好處是,在每一個(gè)檢測(cè)中都會(huì)得到兩個(gè)鐵含量數(shù)據(jù),這兩個(gè)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)值上差異性非常小,但也有一小部分差異很大,實(shí)驗(yàn)室采用的檢驗(yàn)方法要根據(jù)鐵礦石的不同進(jìn)行選擇,因?yàn)?,我?guó)把化學(xué)法來(lái)作為常用方法,它起到了一個(gè)中心的作用,很大一個(gè)原因是由我國(guó)鐵礦石結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來(lái)選擇的,根據(jù)鐵礦石不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)選擇檢驗(yàn)的方法,做到合理、科學(xué)。中國(guó)的鐵礦石的分布比較分散、儲(chǔ)存面積比較小、不同地方品質(zhì)不穩(wěn)定。和國(guó)外的有很多的差異性,國(guó)外鐵礦石分布位置非常集中、儲(chǔ)存面積比較大、品質(zhì)相對(duì)我國(guó)非常穩(wěn)定。
隨著我們經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展,檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)發(fā)展以及對(duì)其宣傳服務(wù)不斷擴(kuò)大,大大增加了實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)元素的業(yè)務(wù)量,使之有充分的資源可以進(jìn)行檢測(cè),我國(guó)實(shí)驗(yàn)室每年需要檢測(cè)幾千批的業(yè)務(wù),增加了檢測(cè)的數(shù)據(jù)。隨著我國(guó)對(duì)鐵礦石元素檢測(cè)的不斷增加,化學(xué)法檢測(cè)的時(shí)候要對(duì)樣品進(jìn)行烘干,在烘干的每一個(gè)流程都需要人為手工操作,整個(gè)流程在進(jìn)行的過(guò)程中,一方面,進(jìn)行操作的工作人員全面對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)做到完善,長(zhǎng)期如此,人員的身體得不到好的休息,處于負(fù)荷狀態(tài),很有可能導(dǎo)致工作的質(zhì)量下降,在對(duì)其檢測(cè)方面,極有可能會(huì)出現(xiàn)一些周期性的問(wèn)題。另一方面,在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中,水、電的消耗和一些化學(xué)物資的使用,使一定范圍內(nèi)的 環(huán)境受到很大程度的影響和破壞,于此同時(shí)廢氣和廢棄水得不到很好的處理。所以,提高檢測(cè)效率是非常重要的,能夠使檢測(cè)數(shù)據(jù)更加精確。我國(guó)實(shí)驗(yàn)室對(duì)鐵礦石的檢測(cè)已經(jīng)運(yùn)行了很多年的時(shí)間,已經(jīng)掌握了很多檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)和大量的檢測(cè)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)是根據(jù)化學(xué)法和X熒光光譜法得出,通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)尋找X熒光光譜法能夠代替化學(xué)法的新方法,這樣做的好處是,可以節(jié)約大量的人力和財(cái)力,還能夠減少對(duì)環(huán)境的污染。
2.鐵礦石元素的兩種檢驗(yàn)方法
2.1 X熒光法檢驗(yàn)原理和檢驗(yàn)步驟
X熒光光譜法原理:首先用無(wú)水四硼酸鏗作溶劑,以硝酸鋰為氧化劑,溴化鋰為脫劑制備試料片,然后測(cè)出鐵元素中的X射線熒光光譜強(qiáng)度值,使其和元素含量之間形成一個(gè)定量關(guān)系。計(jì)算出鐵元素在鐵礦石中的含量。
在X熒光光譜實(shí)驗(yàn)中用的試劑和儀器分別是:蒸餾水、鹽酸、無(wú)水四硼酸鋰、硝酸鋰、溴化鋰和氣體。用到的儀器:X射線熒光光譜儀。
X熒光法檢測(cè)的主要檢測(cè)步驟是:
(1)無(wú)水四硼酸鏗作溶劑,以硝酸鋰為氧化劑,溴化鋰為脫模劑,幾種溶液相互融合,使其進(jìn)行充分的反應(yīng)。
(2)在對(duì)鐵礦石檢測(cè)前需要對(duì)鐵礦石樣品進(jìn)行稱重、融化、澆鑄、制標(biāo)準(zhǔn)試料片。
(3)鐵礦石樣品準(zhǔn)備完畢之后,用X射線熒光光譜對(duì)其進(jìn)行分析。
(4)對(duì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,一般情況下取一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試料片,把試料片放到X熒光光譜儀上面,進(jìn)行重復(fù)多次對(duì)其檢測(cè),然后記錄數(shù)據(jù)。制作一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試料片只要消耗一定量的無(wú)水四硼酸鋰、硝酸鋰、溴化鋰。
2.2化學(xué)法檢驗(yàn)原理與檢驗(yàn)步驟
化學(xué)法檢測(cè)原理:標(biāo)準(zhǔn)樣品用酸對(duì)其進(jìn)行分解或者酸化的方式處理,鐵元素用氯化亞錫進(jìn)行充分的還原,最后一小部分剩余的鐵用三氯化鋰進(jìn)行還原,在用重鉻酸鉀溶液對(duì)剩余的還原劑進(jìn)行充分氧化和滴定還原后的鐵元素,最后由標(biāo)準(zhǔn)樣品消耗的重鉻酸鉀溶液進(jìn)行計(jì)算樣品中全鐵的含量。
檢測(cè)中用到的試劑和材料分別是:試劑,鹽酸、硫酸、磷酸、硼酸、氫氟酸、焦硫酸鉀、氫氧化鈉、過(guò)氧化鈉等。儀器設(shè)備:剛玉增禍、鉑柑禍、滴定管、天平等。
化學(xué)法檢測(cè)的主要檢測(cè)步驟是:
(1)使用氯化亞錫溶液、高錳酸鉀、重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液幾種溶液相互融合,使其進(jìn)行充分進(jìn)行反應(yīng)。
(2)用酸或者堿對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行充分分解。
(3)對(duì)分解后的標(biāo)準(zhǔn)樣品用重鉻酸鉀溶液對(duì)其滴定。
(4)對(duì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,在實(shí)驗(yàn)中需要配置兩份標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液和一份空白溶液。
3.結(jié)束語(yǔ)
有本文可以看出,很多國(guó)家對(duì)鐵礦石中元素檢測(cè)采用最多的方法就是X射線熒光光譜方法,這種方法的檢測(cè)主要注重的是方法原理分析,不斷改進(jìn)已有方法使之達(dá)到檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)的要求,在進(jìn)行評(píng)定的時(shí)候,一般情況下是用極少量的標(biāo)準(zhǔn)液對(duì)檢測(cè)方法進(jìn)行一個(gè)合理的評(píng)定。由于實(shí)驗(yàn)中的鐵礦石和標(biāo)準(zhǔn)樣品下的鐵礦石不管是在形狀、化學(xué)成分等一些方面都有非常大的差別,所以,X射線熒光光譜測(cè)定方法在檢驗(yàn)過(guò)程中對(duì)精密度的檢驗(yàn)還不是非常的精確,通過(guò)整理在實(shí)驗(yàn)中化學(xué)法和X射線熒光光譜法對(duì)鐵礦石檢測(cè)中積累的大量數(shù)據(jù),然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,通過(guò)分析比較出兩種檢測(cè)方法的差異,找到兩者之間的關(guān)聯(lián),可以在很大程度上減少檢驗(yàn)中投入的人力、財(cái)力,并且還能大大減少對(duì)環(huán)境的污染,使人們的生活更加愜意,為我國(guó)鋼鐵事業(yè)產(chǎn)生更多的經(jīng)濟(jì)效益。
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[關(guān)鍵詞]赤鐵礦 球團(tuán) 磁鐵礦 熱工參數(shù) 焙燒
[中圖分類號(hào)] P611.5 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-7-32-2
0前言
燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、天然塊礦是當(dāng)前高爐煉鐵的原料。含鐵品位高的天然塊礦日趨減少,因此利用富礦粉或精礦生產(chǎn)的燒結(jié)礦、球團(tuán)礦成為當(dāng)前高爐煉鐵的主要原料。
球團(tuán)礦具有強(qiáng)度好、粒度均勻、形狀規(guī)則、含鐵品位高、還原性好等優(yōu)點(diǎn),在高爐冶煉中可起到增產(chǎn)節(jié)焦、改善煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、降低生鐵成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的作用,被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高爐爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化所必需的優(yōu)質(zhì)爐料 。為適應(yīng)鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展、高爐精料技術(shù)和合理爐料結(jié)構(gòu)的要求,近年來(lái),球團(tuán)礦作為優(yōu)質(zhì)原料得到青睞和高度重視,一些鋼鐵廠對(duì)球團(tuán)礦的入爐比例逐漸提高,其需求量也隨之增大。
為了進(jìn)一步滿足市場(chǎng)的需要,導(dǎo)致了球團(tuán)原料由單一向的多元化發(fā)展,除了立足于本原再磨再選的鐵精礦外,還需尋求低廉的外購(gòu)礦。當(dāng)前,大量外購(gòu)礦主要是赤鐵礦,由于赤鐵礦在球團(tuán)焙燒過(guò)程中所需的固結(jié)溫度較高,從而導(dǎo)致生產(chǎn)出強(qiáng)度較高的球團(tuán)礦增加了難度,而且由于其預(yù)熱球強(qiáng)度也較低,導(dǎo)致在豎爐中產(chǎn)生大量粉末,易在高溫下發(fā)生粘結(jié)造成結(jié)圈,影響爐況,導(dǎo)致球團(tuán)質(zhì)量不合格。因而本文研究了配加赤鐵礦對(duì)磁鐵礦球團(tuán)質(zhì)量及熱工制度的影響,以期在保證球團(tuán)礦質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本的情況下,滿足市場(chǎng)需要。
1原料性能和研究方法
1.1原料性能
試驗(yàn)所采用的含鐵原料為磁鐵精礦、外購(gòu)赤鐵礦。其鐵精礦的化學(xué)成分分析結(jié)果如表1所示。
根據(jù)表1可看出,磁鐵礦的鐵品位在62%以上,F(xiàn)eO含量高,其含有害雜質(zhì)少,酸性脈石含量較高,屬于優(yōu)質(zhì)磁鐵礦。外購(gòu)礦赤鐵礦品位分別為58.68%,F(xiàn)eO含量較低,而與磁鐵礦相比,有害雜質(zhì)S和As的含量較高。
鐵精礦的粒度特性見(jiàn)表2,從鐵精礦粒度組成可知,原有磁鐵礦的粒度比較細(xì),小于O.074mm粒級(jí)均超過(guò)90%以上,小于O.043mm粒級(jí)也達(dá)到了75%以上,從粒度上完全滿足球團(tuán)對(duì)原料的要求,而外購(gòu)赤鐵礦由于產(chǎn)地不穩(wěn)定,粒度也隨著其波動(dòng),小于O.074mm粒級(jí)約在44%左右,總體粒度較粗。為了從粒度上完全滿足球團(tuán)對(duì)原料的要求,這給配料也帶來(lái)了一定的難度。
造球粘接劑采用膨潤(rùn)土,各項(xiàng)性能均滿足鐵礦球團(tuán)用膨潤(rùn)土的質(zhì)量指標(biāo)要求。
1.2研究方法
全部含鐵原料均在堆場(chǎng)自動(dòng)風(fēng)干,然后按質(zhì)量比例配加鐵精礦和適宜膨潤(rùn)土混勻,并使其水分約低于生球水分,然后造球。生產(chǎn)出不同粒度的生球,然后經(jīng)過(guò)調(diào)整豎爐熱工參數(shù)生產(chǎn)球團(tuán)。生球制備采用實(shí)驗(yàn)室圓盤造球機(jī),其直徑為1000mm,調(diào)節(jié)適宜轉(zhuǎn)速和傾角度,生成Φ10-14mm生球,將同數(shù)量的生球分別裝在鐵籠中并標(biāo)記。采用12M2豎爐生產(chǎn),主要通過(guò)調(diào)節(jié)燃燒室溫度、爐蓖溫度及冷卻風(fēng)的大小。球團(tuán)礦在ZQYC—智能抗壓測(cè)量?jī)x上測(cè)定抗壓強(qiáng)度,并檢測(cè)成品球團(tuán)礦的冶金性能。其球團(tuán)工藝流程圖如圖1所示。
磁鐵礦、赤鐵礦、膨潤(rùn)土配料混勻制球生球篩分豎爐焙燒預(yù)還原球團(tuán)
1.3球團(tuán)固結(jié)機(jī)理
磁鐵礦的焙燒固結(jié)形式,磁鐵礦球團(tuán)在氧化氛圍中焙燒時(shí),當(dāng)加熱到200—300℃,由磁鐵礦粒表面和裂縫中時(shí)開(kāi)始氧化形成Fe2O3微晶。溫度達(dá)到800℃時(shí),顆粒表面完全氧化成Fe2O3。當(dāng)磁鐵礦球團(tuán)在氧化氛圍中焙燒時(shí),氧化過(guò)程由表向內(nèi)推進(jìn),當(dāng)溫度達(dá)到1000℃時(shí),磁鐵礦基本氧化成Fe2O3,并形成微晶鍵。在適宜焙燒制度下,部分殘留的磁鐵礦繼續(xù)氧化,而已氧化的赤鐵礦晶粒擴(kuò)散增強(qiáng),并生成結(jié)晶和聚晶長(zhǎng)大,顆粒間的孔隙率下降,球體積縮小,其各顆粒連成一個(gè)致密的整體,從而使球的強(qiáng)度大大提高。
赤鐵礦的焙燒固結(jié)形式,赤鐵礦球團(tuán)在氧化氣氛中焙燒時(shí),主要是靠加入的膨潤(rùn)土粘連劑與赤鐵礦形成CaO·Fe2O3·SiO2而使生球固結(jié),生成這些化合物的過(guò)程在溫度達(dá)到1000℃-1200℃即完畢。
2試驗(yàn)結(jié)果及分析
通過(guò)各物料品位的理論計(jì)算及工藝要求,配加不同比例的鐵精礦與粘接劑。生球制備條件為混合料水分約為8.5%,造球時(shí)間為13min左右,確保生球落下強(qiáng)度均大于4次/0.5m,生球抗壓強(qiáng)度大于10N/個(gè)。試驗(yàn)主要從球團(tuán)的冷態(tài)機(jī)械強(qiáng)度和冶金性能兩個(gè)方面來(lái)考察赤鐵礦對(duì)以磁鐵礦為主生產(chǎn)的球團(tuán)質(zhì)量的影響。
2.1配加赤鐵礦對(duì)磁鐵礦球團(tuán)強(qiáng)度的影響
在配加不同比例赤鐵礦的生球分別裝入鐵籠內(nèi)并標(biāo)記,通過(guò)12m2豎爐焙燒球團(tuán),主要采取以下方案進(jìn)行投籠實(shí)驗(yàn)。通過(guò)改變爐篦溫度、豎爐燃燒室溫度和冷卻風(fēng)量等熱工參數(shù)。各參數(shù)詳見(jiàn)表3
通過(guò)調(diào)整熱工參數(shù),都有一定的改善效果,5的效果最為明顯,可以配加高達(dá)50%的赤鐵礦,焙燒球強(qiáng)度都高于于2500N/個(gè)以上,在各影響因素中以提高焙燒溫度對(duì)提高焙燒球強(qiáng)度的效果最顯著。
磁鐵礦中配加一定量的赤鐵礦,在預(yù)熱過(guò)程中磁鐵礦將迅速氧化成Fe2O3并形成顆粒之間的粘結(jié)相,同時(shí),磁鐵礦氧化生成的Fe2O3晶粒表面原子具有較高的遷移能力,促進(jìn)相鄰顆粒之間形成晶鍵,能夠滿足預(yù)熱球強(qiáng)度。
在該預(yù)熱焙燒制度條件下,單一的赤鐵礦焙燒球團(tuán)中Fe203結(jié)晶細(xì)小、松散,F(xiàn)e203再結(jié)晶也只有部分開(kāi)始互連,部分Fe203呈單獨(dú)粒狀處于初晶態(tài),鈣鐵橄欖石也呈細(xì)粒狀,結(jié)構(gòu)松散,欠致密,因而焙燒球團(tuán)礦的強(qiáng)度較低,如要進(jìn)一步提高強(qiáng)度,需提高焙燒溫度或延長(zhǎng)焙燒時(shí)間;而全磁鐵礦焙燒球團(tuán)中,F(xiàn)eO氧化較完全,新生的Fe203較粗大,與原生的Fe203緊密連接在一起,F(xiàn)e203結(jié)晶優(yōu)良,構(gòu)成互連晶的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)。
因此,配加赤鐵礦對(duì)磁鐵礦為主的球團(tuán),在焙燒溫度適當(dāng)提高的情況下,可提高球團(tuán)的生產(chǎn)率和球團(tuán)氧化球團(tuán)強(qiáng)度。
2.2配加赤鐵礦對(duì)磁鐵礦球團(tuán)冶金性能的影響
配加赤鐵礦對(duì)磁鐵礦球團(tuán)冶金性能的影響。配加赤鐵礦后,球團(tuán)礦的低溫粉化性能變差,但還原度和還原膨脹性能均有所改善。
對(duì)配礦方案的球團(tuán)礦所作的礦相分析表明,磁鐵礦球團(tuán)礦的球團(tuán)金屬相除含有赤鐵礦(Fe203)以外,還含有一定量的磁鐵礦(FeO),粘結(jié)相中鈣鐵橄欖石(CaO·FeO·SiO,)的含量較高。由于在900℃時(shí)微量的CO就能使Fe203還原,而Fe3O4 還原所需的CO含量較高,即Fe203比Fe3O4易還原,另外鈣鐵橄欖石液相也是一種難還原的礦物。
配加赤鐵礦對(duì)磁鐵礦的成品球團(tuán)還原粉化程度。由于Fe2O3比Fe3O4易還原,在500~600℃區(qū)間。單一磁鐵礦,由于FeO在此溫度區(qū)間較難還原,還原速度降低,球團(tuán)本身強(qiáng)度也較高;而加入赤鐵礦的球團(tuán)還原速度快,在還原過(guò)程中FeO還原時(shí)發(fā)生晶形變化,加之球團(tuán)本身強(qiáng)度較低,導(dǎo)致還原粉化程度加大;當(dāng)提高焙燒溫度以后,可大大改變還原粉化程度。
3結(jié)論
(1)磁鐵礦中配加一定量的赤鐵礦可以滿足預(yù)熱球團(tuán)和焙燒球團(tuán)的強(qiáng)度的要求。
關(guān)鍵詞鹽漬土;工程性質(zhì);工程危害;防治
Abstract: With the rapid development of China's economic construction, saline in the eastern coastal and western land area construction projects carried out widely, saline soil engineering hazard is becoming increasingly prominent, the characteristics, causes, classification of saline soil and its harm to the construction of the one were expounded, introduces the current research situation of saline soil foundation the three line of defense, the Countermeasures of saline soil engineering hazard elaborated with examples of petrochemical engineering design, in order to promote the in-depth study on this issue and engineering application
Key words saline soil engineering properties; engineering; harm; prevention
中圖分類號(hào):TU71
概況
世界上許多國(guó)家和地區(qū)均有分布,前蘇聯(lián)情況較為突出,在中東尤其阿拉伯海灣及紅海的周邊地區(qū)分布廣泛的石膏土,據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)全世界鹽漬土面積計(jì)約897.0萬(wàn)平方公里,約占世界陸地總面積的6.5%,占干旱區(qū)總面積的39%。鹽漬土在我國(guó)分布十分廣泛,如西北的青海、新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古等省的有大面積的內(nèi)陸鹽漬土分布,在華北及東部沿海地區(qū)則有濱海鹽漬土分布,中國(guó)鹽漬土面積約有20多萬(wàn)平方公里,約占國(guó)土總面積的2.1%。
圖-1世界鹽漬土分布圖
圖-2中國(guó)鹽漬土分布圖
鹽漬土與其他特殊土如多年凍土、膨脹土和濕陷性黃土等相比,有其特殊性和復(fù)雜性,除具有溶陷性外,還具有鹽脹性和腐蝕性,對(duì)工程建設(shè)危害較大。近年來(lái),隨著石油化工、公路、鐵路等部門在鹽漬土地區(qū)的工程建設(shè)日益增多,我國(guó)已經(jīng)制定一些適合鹽漬土地區(qū)的設(shè)計(jì)規(guī)定,并開(kāi)展了必要的研究,確保工程建設(shè)的安全、經(jīng)濟(jì)、合理。目前,我國(guó)的《巖土工程勘察規(guī)范》、《石油化工鋼儲(chǔ)罐地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》、《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》等中都納入了有關(guān)鹽漬土的內(nèi)容?!尔}漬土地區(qū)建筑規(guī)定SY/T 0317-2012》總結(jié)了鹽漬土地基勘察與評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)、地基處理、施工和質(zhì)量檢查與維護(hù)方面的內(nèi)容,較為全面的反映了我國(guó)在鹽漬土方面的實(shí)驗(yàn)研究水平。鹽漬土工程性質(zhì)和工程處理等方面,還有有待于進(jìn)一步完善和發(fā)展,在實(shí)踐中積累更多有益的經(jīng)驗(yàn)。
鹽漬土的工程性質(zhì)
鹽漬土的定義
國(guó)內(nèi)外有關(guān)鹽漬土含鹽量的與含鹽類標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定不同。前蘇聯(lián)曾用鹽漬土中的易溶鹽和中溶鹽的界限含鹽量標(biāo)準(zhǔn)分別為0.5%和5%;我國(guó)《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》(TB10102-2004)中的鹽漬土的界限含鹽量標(biāo)準(zhǔn)是易溶鹽含量為0.5%;《鹽漬土地區(qū)建筑規(guī)范》(SY/T 0317-2012)規(guī)定,鹽漬土是不同鹽堿化土的總稱,特指易溶鹽含量大于或等于0.3%并具有溶陷、鹽脹或腐蝕等工程特性的土;我國(guó)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-20012009年版)規(guī)定,巖土中易溶鹽含量大于0.3%,并具有溶陷、鹽脹、腐蝕等工程特性時(shí),應(yīng)判定為鹽漬巖土。
2.鹽漬土的主要特點(diǎn)
1)鹽漬土的氣相、液相、固相三相組成中,液相含有鹽溶液,固相含有結(jié)晶鹽,其相轉(zhuǎn)變堆土的大部分物理指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)均有影響,強(qiáng)度指標(biāo)明顯降低。
2)鹽漬土地基浸水后產(chǎn)生溶陷,地下水位較深時(shí)更易溶陷。
3)某些鹽漬土(如含硫酸鹽的土)地基,在溫度或濕度變化時(shí),會(huì)產(chǎn)生體積膨脹,對(duì)建、構(gòu)筑物和地下設(shè)施造成危害。
4)鹽漬土中的鹽溶液會(huì)導(dǎo)致建筑物和地下設(shè)施的材料腐蝕,包括原材料含水腐蝕和地下含鹽水侵蝕。
3.鹽漬土的成因
鹽漬土的成因由當(dāng)?shù)氐牡匦?、氣候和水文地質(zhì)等自然因素決定,人類活動(dòng)也會(huì)使本來(lái)不含鹽的土層產(chǎn)生鹽漬化,生成次生鹽漬土。鹽漬土的含鹽成分主要來(lái)源于三方面:巖石中鹽類的溶解,工業(yè)廢水的注入和海水的深入,鹽的遷移和在土中的重新分布,則是靠水流(地表水和地下水)和風(fēng)力完成。
4.鹽漬土的分類鹽漬土的分類方法很多,但分類原則都是根據(jù)鹽漬土本身的特點(diǎn),如含鹽量的性質(zhì)、含鹽量的多少、鹽在水中的溶解的難易程度、鹽漬土的地理?xiàng)l件等,在工程上一般按照其對(duì)工程的影響進(jìn)行分類,常見(jiàn)分類表-1,表-2,表-3
表-1 鹽漬土按含鹽化學(xué)成分分類
注:表中c(Cl-)為氯離子在100g土中所含毫摩數(shù),其他離子同。
表-2 鹽漬土按含鹽量分類
表-3 鹽漬土按鹽的溶解度分類
三、鹽漬土的工程危害與防治
1.鹽漬土的工程危害
鹽漬土對(duì)工程建設(shè)的危害是多方面的,由此造成的經(jīng)濟(jì)損失也十分巨大。由于鹽漬土具有溶陷性、鹽脹性、腐蝕性,其危害一般因?yàn)榇巳N特性造成。由于不同地區(qū)鹽漬土的成因、組成和特性不同,所以不同地區(qū)的鹽漬土的工程危害表現(xiàn)不同,如地下水位埋深較深的干旱地區(qū),地基溶陷性較明顯,而腐蝕現(xiàn)象并不嚴(yán)重;以含硫酸鹽為主的鹽漬土地區(qū)其鹽脹性造成的危害較大;而對(duì)地下水位較高的鹽湖和濱海地區(qū),其危害主要表現(xiàn)為對(duì)基礎(chǔ)等于鹽漬土接觸的地下設(shè)施的腐蝕作用。
鹽漬土對(duì)地基溶陷的工程危害主要表現(xiàn)在當(dāng)鹽漬土地區(qū)建、構(gòu)筑物的地基遭到水的浸入時(shí),建筑物除自身荷載產(chǎn)生地基沉降外,還將產(chǎn)生因?yàn)辂}漬土的溶陷而引起的附加沉陷(圖1),具有溶陷性的鹽漬土地基一旦浸水,土中可溶鹽溶解,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度喪失,地基承載力下降并產(chǎn)生較大沉降,工程實(shí)踐和試驗(yàn)表明,在砂類土中尤為明顯。鹽漬土地基的溶陷對(duì)石油化工工程中的塔器、罐、井、池類等構(gòu)筑物影響較大,工程設(shè)計(jì)中應(yīng)高度重視。
圖-3鹽漬土地基浸水溶陷引起的建、構(gòu)筑物基礎(chǔ)的沉降曲線[4]
鹽漬土鹽脹與一般膨脹土的最大區(qū)別在鹽漬土是因?yàn)槭鞘蛞驕囟冉档蛯?dǎo)致的鹽類結(jié)晶膨脹,硫酸鹽漬土和亞硫酸鹽鹽漬土地區(qū)容易發(fā)生鹽脹。在溫度和濕度變化比較大的土層范圍內(nèi),地下水位以上的鹽漬土層表現(xiàn)明顯的鹽脹性。
鹽漬土的腐蝕性危害最大,在工程建設(shè)中相當(dāng)普遍。鹽漬土中的鹽的腐蝕主要為氯鹽和硫酸鹽腐蝕。土中氯離子對(duì)金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用,尤其鋼鐵;而硫酸鹽對(duì)混凝土、粘土磚等的腐蝕作用很強(qiáng),對(duì)金屬液有一定的腐蝕作用,進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)必須把解決腐蝕問(wèn)題放到重要位置,并對(duì)其腐蝕機(jī)理、主導(dǎo)影響因素等有明確的認(rèn)識(shí)和分析,通過(guò)合理的防腐蝕措施,達(dá)到使建筑物和各種地下設(shè)施安全使用和耐久性的目的。
鹽漬土的防治
對(duì)于鹽漬土地區(qū)的地基基礎(chǔ)及其他與鹽漬土接觸的地下建構(gòu)筑物的防治措施應(yīng)因地制宜、區(qū)別對(duì)待并采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)措施,構(gòu)筑鹽漬土地區(qū)的防水措施、地基基礎(chǔ)措施和結(jié)構(gòu)措施三道防線。防水措施包括場(chǎng)地排水、地面防水、地下管溝和集水井的敷設(shè),檢漏井、防(檢)漏溝的設(shè)置以及地基中隔水層的設(shè)置等;鹽漬土的三性都與水有關(guān),防水是最基本的要求。地基基礎(chǔ)措施包括:消除或減小溶陷性的各種地基處理方法和穿透鹽漬土土層的各種類型深基礎(chǔ)等措施;結(jié)構(gòu)措施包括加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性、減少建筑物不均勻沉降或使其適應(yīng)地基變形的各種措施。
四、工程實(shí)例
現(xiàn)結(jié)合新疆維吾爾自治區(qū)某化工項(xiàng)目的建、構(gòu)筑物的工程設(shè)計(jì)為實(shí)例,論述鹽漬土地區(qū)建(構(gòu))筑物應(yīng)采取的防治措施。
1、工程場(chǎng)地概況及鹽漬土地基評(píng)價(jià)
建設(shè)場(chǎng)地位于天山北麓,準(zhǔn)噶爾盆地南緣,屬中溫帶大陸性干旱與半干旱氣候,深居亞歐大陸腹地,地表鹽漬化現(xiàn)象顯著。擬建場(chǎng)地整平前為荒地和農(nóng)田為主。根據(jù)詳細(xì)勘察資料,在在鉆探深度范圍內(nèi)土層分布穩(wěn)定,較有規(guī)律,自上而下依次為:第四紀(jì)全新統(tǒng)(Q4)陸相沉積層:①粉土、②粉土、③粉土、④粉土、⑤粉土、⑤1粉土、⑥粉土、⑦粉土、⑧粉土,各土層天然承載力特征值200kPa左右,比較穩(wěn)定。擬建場(chǎng)地主要建構(gòu)筑物為塔、爐、容器等設(shè)備基礎(chǔ),鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備構(gòu)架及變配電室等。
據(jù)巖土工程詳細(xì)勘探資料及地基土壤易溶鹽分析報(bào)告揭示,建設(shè)場(chǎng)地淺層地基土(5m深度以上)的易溶鹽含量一般大于0.3%,判定為鹽漬土,按含鹽化學(xué)成分分類,場(chǎng)地土一般為氯鹽漬土,局部為亞氯鹽漬土;按含鹽量分類,表層場(chǎng)地土一般為中鹽漬土,表層以下場(chǎng)地土屬弱鹽漬土。場(chǎng)地土的含鹽量變化規(guī)律為隨深度增加逐漸降低。
建設(shè)場(chǎng)地鹽漬土具有輕微溶陷性、輕微鹽脹性和中~強(qiáng)腐蝕性;地下水穩(wěn)定,上層滯水埋深為1.8~4.5m,潛水埋深8.5~12.2m。其鹽漬土的特征如下:
溶陷性:根據(jù)在探井中所取的原狀土試樣進(jìn)行的溶陷性試驗(yàn)結(jié)果,所有土樣的
溶陷系數(shù)δ均小于0.01,所以本場(chǎng)地的鹽漬土為非溶陷性土。因此,除采取一般排水措施和結(jié)構(gòu)措施外,可不考慮地基溶陷性。
鹽脹性:建設(shè)場(chǎng)地地基土所含鹽分以氯鹽為主,硫酸鹽含量低,根據(jù)在探井中
所取的原狀土試樣進(jìn)行的溶陷性試驗(yàn)結(jié)果,所有土樣的Na2SO4含量均小于1%,可不考慮地基土的鹽脹性。
建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)建構(gòu)筑物基礎(chǔ)埋深均大于1.5m(超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)凍深為1.5m)。因此除采取一般排水措施和結(jié)構(gòu)措施外,建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)可不考慮鹽脹性。但地面、散水等均做卵石緩沖層。
腐蝕性:第①層深度3.0m以上的地基土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具中等~強(qiáng)腐蝕性;對(duì)鋼
筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具強(qiáng)腐蝕性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具強(qiáng)腐蝕性。第②層深度3.0m~6.0m的地基土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱~中等腐蝕性;對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具中等~強(qiáng)腐蝕性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具強(qiáng)腐蝕性。
2、本工程鹽漬土防治措施
根據(jù)詳勘報(bào)告揭示,本工程鹽漬土主要特性及工程危害為腐蝕性危害,不考慮溶陷性及鹽脹性。目前尚無(wú)的關(guān)于鹽漬土的腐蝕性防護(hù)的專門技術(shù)規(guī)范,本工程設(shè)計(jì)以《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50046-2008)和《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50476-2008)為基礎(chǔ),根據(jù)建設(shè)場(chǎng)地建構(gòu)筑物特點(diǎn)和場(chǎng)地條件,采取以腐蝕防護(hù)為重點(diǎn)的防止鹽漬土工程危害措施,并應(yīng)考慮建構(gòu)筑物的腐蝕環(huán)境、地基基礎(chǔ)設(shè)施的安全等級(jí)、設(shè)計(jì)使用年限、經(jīng)濟(jì)合理性、耐久性等因素提出綜合防治措施。
建設(shè)場(chǎng)地地基基礎(chǔ)等地下建構(gòu)筑防腐蝕設(shè)計(jì)遵循以下原則:
a)立足基礎(chǔ)和其他設(shè)施的自身建筑結(jié)構(gòu)材料具有良好的抗腐蝕能力;
b)必要時(shí)考慮采取材料表面防護(hù)措施,如涂防腐層、隔離層等;
c)對(duì)重點(diǎn)部位和重要的構(gòu)筑物應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)。
本工程主要建、構(gòu)筑物基礎(chǔ)等具體采取以下防腐蝕措施:
對(duì)于一般淺基礎(chǔ)可以采用換填法,將基礎(chǔ)底部及四周換填無(wú)腐蝕性填土(由于建設(shè)場(chǎng)地周圍沒(méi)有無(wú)腐蝕性土來(lái)源,此措施未實(shí)施,);
一般基礎(chǔ)和基礎(chǔ)梁可采用混凝土內(nèi)摻防腐劑;
對(duì)上部荷載較小的一般建、構(gòu)筑物,采用強(qiáng)度等級(jí)不低于C25的毛石混凝土或素混凝土基礎(chǔ),防止氯鹽對(duì)鋼材的腐蝕;
當(dāng)上結(jié)構(gòu)荷載較大采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)時(shí),強(qiáng)度等級(jí)不低于C40;
鋼筋混凝土基礎(chǔ)墊層采用150mm厚摻外加劑的C25混凝土或100mm厚瀝青混凝土;
鋼筋混凝土基礎(chǔ)等地下構(gòu)筑物增加保護(hù)層厚度;
基礎(chǔ)外表面涂層,對(duì)于素混凝土基礎(chǔ)側(cè)面又加設(shè)防腐蝕涂層;對(duì)于鋼筋混凝土基礎(chǔ)采用基礎(chǔ)表面涂刷采用環(huán)氧類或聚氨酯類瀝青1mm;
鋼筋混凝土基礎(chǔ)及其他地下構(gòu)筑物根據(jù)其腐蝕環(huán)境添加鋼筋阻銹劑;
對(duì)于處于干濕交替位置的基礎(chǔ)等地下構(gòu)筑物加強(qiáng)基礎(chǔ)防護(hù)措施;
對(duì)于高聳的塔器、煙囪等對(duì)承載力要求較高的建構(gòu)筑物,采用樁基礎(chǔ),需采取如下措施: 預(yù)制鋼筋混凝土樁的混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C40,水灰比不應(yīng)大于0.4,抗?jié)B等級(jí)不應(yīng)低于S10;鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于45mm;混凝土灌注樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C35(宜為C40),水灰比不宜大于0.45(宜為0.40),抗?jié)B等級(jí)不應(yīng)低于S8(宜為S10);鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于55mm(宜為70mm)?;炷林袚饺雽?duì)SO42- 、Cl- 均有足夠耐蝕性的外加劑?;炷翗渡淼姆雷o(hù)應(yīng)符合《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB 50046-2008)表4.9.5的規(guī)定。灌注樁成孔采用泥漿護(hù)壁,泥漿制作應(yīng)采用清潔水,嚴(yán)禁采用現(xiàn)場(chǎng)高含鹽的地下水制作。清孔過(guò)程中,應(yīng)不斷置換泥漿,直至澆筑水下混凝土。
施工圖階段的防水措施,如排水、地下管溝等本文從略。
此外,施工階段防水、防腐蝕措施也應(yīng)加強(qiáng),使用階段應(yīng)加強(qiáng)管理,本文從略。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,鹽漬土因其成因、組成和特性不同,在不同地區(qū)的鹽漬土的工程危害也不同,在鹽漬土地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)時(shí),應(yīng)充分了解鹽漬土的危害機(jī)理和特征,從勘察、設(shè)計(jì)、施工、使用管理各階段,大力開(kāi)展調(diào)查研究和實(shí)驗(yàn)分析,采取相應(yīng)的防治措施和保障制度,綜合運(yùn)用多種手段,不斷把科學(xué)成果運(yùn)用于工程實(shí)際中,確保工程建設(shè)的安全、經(jīng)濟(jì)、合理。
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