電磁冶金技術范文

導語：如何才能寫好一篇電磁冶金技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

安全運行，提高運輸系統的可靠性，為篩板及漏斗的良好運行奠定基礎。

關鍵詞：電磁除鐵器；皮帶縱向撕裂；保護應用

中圖分類號：TD457 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2012）0120142-01

在爐料進入高爐之前，經過的生產工序多，運輸環節多，轉載點多，

生產過程管理很難避免部分雜鐵件進入爐料中，例如：鐵絲、焊條、小的

帶尖角的鋼板等。對于這些雜鐵件若人工揀雜，很難徹底清除，且人工清

理時存在安全隱患，停機揀雜還易造成設備重載停機，損壞設備，降低設

備壽命，同時給正常生產造成很大影響，甚至導致爐料不及時造成高爐

休、慢風。這些雜鐵若不及時處理，易造成篩板及下料斗堵塞，甚至導致

皮帶縱向撕裂，損失也不小，因此，采用除鐵裝置除去爐料中的雜鐵很有

必要。本文主要介紹了撫順隆基磁電設備有限公司GLA—LK-5012型電磁除

鐵器在萊鋼3200m3高爐K1皮帶運輸機上的保護應用。

1 應用背景

萊鋼型鋼煉鐵廠有上百條皮帶，負責將高爐所需要的原料從不同的區

域輸送到高爐內。其中1#主皮帶是負責將爐料直接送到i#1880m3高爐內

的，帶速2米/秒。2005年7月8日，由于一塊帶尖角的長條鋼板在下料口處

插入鋼絲繩芯皮帶中未及時揀除，造成主皮帶整條皮帶縱向撕裂600米，

導致高爐休風，300多人進行皮帶搶修56小時，直接經濟損失300萬元。之

后的幾年里，其他部分小皮帶也出現過小范圍的撕裂情況，還多次造成篩

板及漏斗的堵塞，給生產帶來不利影響，平均每年因皮帶撕裂影響休風時

間達16小時。利用除鐵器清除雜鐵，保護皮帶不被縱向撕裂被列入到皮帶

保護項目里。

2 GLA-LK-5012型電磁除鐵器原理說明及主要技術參數

2.1 原理說明

電磁除鐵器的勵磁電壓為0～450V DC，三相電網電壓為380V AC，其

中的每兩間電壓為380V AC；通過三相全控橋式恒流整流得到0～513V直流

電壓傳送到電磁除鐵器的線圈，并通過交流接觸器的吸合與釋放來控制除

鐵器的勵磁；皮帶電機電源經過熱過載繼電器后進入皮帶電機，并通過交

流接觸器的吸合與釋放來控制皮帶電機的運轉。

2.2 主要技術參數

1）輸入電壓：380VAC±15%

2）電網頻率：50Hz±10%

3）額定輸出電壓：0-450VDC

4）通電持續率：100% 系統工作制：10%

5）皮帶電機電壓：380V AC 50Hz

6）線路絕緣電阻≥10MΩ

7）接地電阻≤0.1Ω5

3 操作順序與電氣原理

1）檢查好輸入、輸出控制柜的電源線、輸出線，推上負荷開關，觀

察無任何異常后再合上主控柜內的斷路器QF1、QF2、QF3、QF4、QF5，此

時控制柜面板上的電源指示燈亮，電控裝置應無任何動作；若要進行現場

調試，將控制面板上的現場集控轉換開關撥到現場位置，按下控制柜面板

上的皮帶運行啟動按鈕，卸鐵皮帶開始運行，同時皮帶運行指示燈亮，按

下皮帶停止按鈕，卸鐵皮帶停止運轉，皮帶運行指示燈滅；按下控制柜面

板上的強勵磁啟動按鈕，柜內的交流接觸器KM1及中間繼電器KA11吸合，

除鐵器進入強勵磁狀態，控制柜面板上的強勵磁指示燈亮，通過控制柜面

板上的強勵磁調節電位器調節勵磁電流到合適位置，從控制柜面板上的直

流電壓表和電流表上可以觀察到勵磁電壓及電流的大?。话聪驴刂乒衩姘?/p>

上的弱勵磁啟動按鈕，柜內的交流接觸器KM1及中間繼電器KA12吸合，除

鐵器進入弱勵磁狀態，控制柜面板上的弱勵磁指示燈亮，通過控制柜面板

上的弱勵磁調節電位器調節勵磁電流到適合位置，從控制柜面板上的直流

電壓表和電流表上可以觀察到勵磁電壓及電流的大小。

2）當需要停止勵磁時，按下控制柜面板上的勵磁停止按鈕，除鐵器

停止勵磁，同時控制柜面板上的勵磁指示燈滅，勵磁電壓及電流表上的指

針也落回到零；勵磁停止，勵磁指示燈及皮帶運行指燈同時熄滅。

3）若要重新調試除鐵器的勵磁工作，重復以上動作即可。

4）若要進行遠程集控操作，將控制面板上的現場集控轉換開關SA1撥

到集控位置，集控室收到集控準備信號，然后集控室給上集控保持信號

（若無集控室，將此信號短接），除鐵器進入待機狀態，當金屬探測儀的

來鐵信號到來，卸鐵皮帶也開始運轉，同時，集控室收到皮帶運行信號；

既定時間（通過控制柜上面板上的調時按鈕在2～15秒之間調節）（按住

調時組合按鈕同時按下“調時+”按鈕，每按一下，時間增加0.1秒，當持

續按住“調時+”按鈕每秒鐘，時間增加1秒；按住調時組合按鈕同時按下

“調時-”按鈕，每按一下，時間減小0.1秒，當持續按住“調時-”按鈕

每秒鐘，時間減小1秒）過后，除鐵器主磁極進入強勵磁狀態，同進副磁

極也進入勵磁狀態；4秒鐘后除鐵器進入弱勵磁狀態；再過5秒鐘后弱勵磁

與副磁極勵磁同時停止，勵磁信號消失，再過2秒鐘（可通過控制器上的

0#電位器在2～22秒之間調節）后卸鐵皮帶也停止運轉，皮帶運行信號也

消失，重新進入待機狀態，等待下次來鐵信號到來。

5）若在運轉中皮帶電機出現故障，卸鐵皮帶的運轉及除鐵器的勵磁

自動停止，同時集控室收到故障信號。

6）若在運行過程中除鐵器溫升過高，除鐵器自動停止勵磁，同時集

控室收到故障信號，控制柜面板上的超溫報警器開始報警。當溫升降下

后，故障信號與報警自動解除。

7）在除鐵器調試過程中當勵磁時間超過10分鐘后，除鐵器自動停止

勵磁。

4 調試小竅門

1）電磁除鐵器應安裝在無導電及易爆塵埃，無腐蝕及破壞絕緣氣體

的場所，若場所內有變頻器時，干擾過大，易導致除鐵器無法正常工作。

2）一般設定主磁極的強磁場在40-50A之間，弱磁場在20-30A之間，

強磁場吸上雜鐵后自動轉換成弱磁場；2#副磁極勵磁調節電位器比1#副磁

極勵磁調節電位器勵磁高2—3A，保證雜鐵能向前甩出。

5 應用效益

1）提高了運輸系統可靠性。安裝除鐵器后杜絕了由于鐵器造成的運

輸帶縱向撕裂、篩板損壞及卡倉等影響生產的運輸事故。同時降低人工揀

除危險性，潛在經濟效益顯著。

2）操作方便。開關按鈕只有“啟動”和“停止”2個，在正常情況下

遠程集控操作，自動化程度高，從現場除鐵器運行和除鐵情況看，職工經

簡單培訓后完全能夠正確操作。

3）有利于現場管理的提高。通過排出的鐵雜質，信息及時反饋到生

產單位，能夠強化薄弱環節管理，提高總體現場管理水平。

6 結語

除鐵器在皮帶運輸機的保護應用逐漸受到重視，應用行業也越來越廣

泛。在現有條件下如何更好的利用除鐵器，發展新工藝也是值得研究的方

面。

作者簡介：

篇2

關鍵詞：粉末冶金 配料系統 自動化

中圖分類號：TF37 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（c）-0077-01

長期以來我國粉末冶金企業在配料方面存在工藝水平落后、生產效率低、自動化程度不高等問題。隨著我國經濟社會的發展，用工成本和原材料價格也在不斷上漲，依靠傳統的人工稱量配料或一般的配料設備已不能適應當前的發展。本文提出的快速高精度全自動配料系統，就是有針對性的為粉末冶金配料開發設計的。

1 粉末冶金行業在配料方面存在的問題

1.1 傳統配料方式危害工人健康

傳統配料方式為工人領到配料單后，按配比將各種原料分別在電子臺秤上稱量后投入混料機。所用原料多為200目以上的鐵粉、銅粉、鉛粉、石墨、樹脂、硬脂酸鋅等。由于顆粒微小極易產生揚塵，加上工人佩戴的口罩或防毒面罩過濾效果有限，工人長期在此環境下工作對皮膚和肺部危害極大。

1.2 配料的用工成本不斷增加

據統計近幾年粉末冶金行業薪酬以年均10%的速度增長，然而年輕一代的新增就業人群寧愿選擇工資低些環境好些的崗位，也不愿意選擇像粉末冶金配料這樣“臟、累、差”的崗位。再加上老員工的流失，企業不得不開出更高的薪酬留人，即便這樣配料工的用工缺口仍在擴大。

1.3 人工配料方式效率低下

由于傳統配料過程都是由人工完成，會產生工作繁重、出錯率高、無數據紀錄、無法保證生產工藝，且無法實現技術檔案的信息化管理，不能完成數據的調用與核對。粗放的配料模式已不能滿足行業的發展要求。

1.4 一般的配料設備應用性差

針對以上問題，部分粉末冶金企業采購了一些自動化配料設備。如若干原料倉下接螺旋輸送機，根據配比將原料輸送至一個或幾個計量倉，計量完畢后下料至混料機。這種簡單的配料設備雖然部分替代了人工，但是這種系統配料精度低，整體穩定性差，不能記錄數據，自動化程度低。

2 快速高精度自動化配料系統

這是一種集合了微電腦技術、變頻技術、破拱技術、精細喂料技術、實時檢測技術和集塵除塵技術的配料系統；集解包、輸送、計量、配料、記錄、監測、收塵等功能于一體。

2.1 電氣控制部分

（1）上位計算機，安裝了由組態軟件編好的程序放置于控制室內，主要用于對配方的選擇和設定、對配料過程的監測、對報警信號的處理、對配料數據的調取。

（2）可編程控制器，安裝于電控柜內，用于配料系統的流程控制。

（3）稱量儀表，作為工業控制終端以及專門的配料控制器安裝在控制柜內，是用來控制一種或多種物料的配制的微電腦系統。

（4）變頻器與電位器，安裝于電控柜或現場控制箱內，分別用于控制螺旋輸送機和電磁振動給料機的無極調速給料。

（5）觸摸屏，可作為備選輔助設備安裝在控制柜或現場操作箱內，用于現場控制和實時監測。

2.2 上料破拱部分

（1）粉末冶金所用原料上料時易形成揚塵，因此解包器要與集塵機配合使用。主要模塊：①自動檢測裝置，即在開關門上安裝行程開關，開門集塵機工作反之則停止；②濾芯反吹裝置，儲氣包內的正壓氣體通過膜片閥，定期對濾芯上附著的原料粉塵進行反吹回收；③解包器下料口下方帶有不銹鋼過濾網，網孔大小10*10以上以易于落料并擋住誤操作而落入的雜物。

（2）粉末冶金所用原料流動性較差易于起拱，因此破拱裝置必不可少。主要有：①電磁振動器，適用于流動性相對好的原料；②氣吹破拱裝置，適用于密度小流動性差的原料。根據起拱特點決定氣吹頭的個數、排列方式和氣吹頻率；③攪拌破拱裝置，適用于密度大流動性差的原料。根據起拱特點選擇攪拌點的位置和攪拌葉片的形狀；④振動料斗，適用于流動性極差的原料。

2.3 喂料計量部分

（1）精密喂料是配料成功的關鍵，適用于粉末冶金配料的喂料機主要有螺旋輸送機和電磁振動給料機。主要應用方式有：①單獨螺旋輸送機或電磁振動給料機，適用于精度要求不高的原料；②大螺旋輸送機配微量螺旋輸送機，適用于量大、精度要求高和密度大的原料；③大螺旋輸送機配微量電磁振動給料機，適用于量大、精度要求高和密度小的原料。

（2）計量部分一般采用圓形或方形計量倉，倉上配有稱重傳感器、排料閥和振動器。注意設計：①在規定量程內，盡量選用小量程的傳感器，以提高系統的計量精度；②盡量減少喂料機出料口與計量倉之間的落差，以減小原料的提前量而提高計量精度；③在喂料機與計量倉之間配擋料閥，以擋住計量完畢而意外落下的原料，從而提高計量的可靠性。

2.4 監測校核部分

（1）監測部分：①阻旋料位計對原料倉的料位監測。低料位報警則需上料，高料位報警則停止上料；②控制儀表對計量倉的物料檢測。啟動喂料機后如發生起拱，計量倉持續無物料落入時，控制儀表反饋信號給破拱裝置以啟動破拱。

（2）校核部分：①儀表對計量倉排料后殘余物料量進行核對，如超出允許誤差范圍則啟動聲光報警，人工干預后停止報警并繼續進行配料流程；②儀表對排至混料機的總物料量與之前所有單個計量倉稱量量之和進行對比，如超出允許誤差范圍則啟動聲光報警，人工干預后停止報警并啟動混料流程。

2.5 集塵除塵部分

（1）集塵部分是用單個帶反吹濾芯裝置的集塵機，對同一種原料的解包器處、喂料器喂料處和計量倉下料處除塵與回收裝置。必須是一種原料配一臺集塵機，其出風口接工廠的總除塵系統的負壓管道。

（2）除塵部分是相對集塵部分而言的，就是對集塵部分沒有涉及到的揚塵處進行收塵的裝置。因為其收集的為混合物料或灰塵沒有利用價值，所每個收塵單元可直接接工廠的總除塵系統的負壓管道。

3 結論

本配料系統通過以上功能模塊的協調工作，能很好得完成粉末冶金原料的配料任務。自投入使用以來運行高效穩定可靠，人機界面友好，系統軟件易于升級，現場環境干凈整潔。為工人創造了高效、舒適的工作環境，為企業提高了效益、降低了成本，為我國粉末冶金行業的轉型升級提供了有力支持。

參考文獻

[1] 宋建成.PLC控制和應用[M].科學出版社，2002.

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關鍵詞：連鑄;新工藝;電磁加熱;電磁攪拌技術;

Abstract: In the opening, this paper introduces the technological process of continuous casting, and then mainly expounds the application of the new technology of continuous casting in the practice of steel plant, the development, application and new circumstance of continuous casting technology in China.

Keywords: continuous casting; new technology; electromagnetic heating; electromagnetic stirring technology

中圖分類號：TF777.1文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

高效連鑄機在我國的發展, 已經逐漸走向成熟?？梢哉f國內高效連鑄核心技術的研究攻關已取得了突破性的進展, 無論是改造或新建的高效連鑄機, 在拉速、作業率、鑄坯質量方面的指標均達到相當的水平。但是, 與國外高效連鑄相比還有差距, 而且國內各生產企業的高效化水平也參差不齊, 反映了各企業在綜合技術應用上的差距。若能把近幾年出現的一些新的連鑄技術綜合應用到高效連鑄機上, 勢必會促進其進一步發展。

1.連續鑄鋼工藝流程簡介

連鑄是把液態鋼用連鑄機澆注，冷凝，切割而直接得到鑄坯的工藝。它是連接煉鋼和軋鋼的中間環節，是煉鋼生廠車間的重要組成部分。連鑄生產的正常與否，不但影響到煉鋼生產任務的完成，而且也影響到軋材的質量和成材率。

一臺連鑄機主要是由盛鋼桶運載裝置，中間包，中間包車，結晶器，結晶器振動裝置，二次冷卻裝置，拉坯矯直裝置，切割裝置和鑄坯運出裝置等部分組成的。澆鋼時把裝有鋼水的盛鋼桶，通過盛鋼桶運載裝置運送到連鑄機上方，經盛鋼桶底部的流鋼孔把鋼水注入到中間包內。打開中間包塞棒后，鋼水流入到下口用引錠桿頭堵塞并能上下振動的結晶器中。鋼液沿結晶器周邊冷凝成坯殼。當結晶器下端出口處坯殼有一定厚度時，帶有液心并和引錠裝置連在一起的鑄坯在拉坯機驅動下，離開結晶器沿這由弧形排列的夾輥支撐下移。與此同時，連鑄坯被二次冷卻裝置進一步冷卻并繼續凝固。當引錠裝置進入拉矯機后脫去引錠裝置，鑄坯在全部凝固或帶有液心狀態下被矯直。隨后在水平位置被切割成定尺長度，置放于運坯裝置上運送到規定地點。上述整個過程是連續進行的。

2.鋼鐵廠應用的連鑄新技術

連鑄新技術主要體現在: 連鑄機的高生產率(作業率、拉速、設備可靠) 和連鑄坯的質量(鑄坯潔凈度、鑄坯表面缺陷、鑄坯內部缺陷)。

1）日本:

日本金屬材料研究開發中心開發成功連鑄新技術, 它利用電磁加熱的作用, 使鑄坯的表面質量大為提高。連鑄坯表面易生成缺陷, 為生產高精度表面加工的汽車用鋼板和螺栓用特殊鋼, 鑄后需先將鑄坯進行冷卻并由人工對缺陷修復, 再加熱后供軋機軋制。新工藝則在連鑄機結晶器的背面加上線圈, 對鋼水施加交變磁場加熱, 可使鑄坯表面和結晶器間的改善, 從而有利于表面質量大幅度提高, 可取消冷卻后人工修復和再加熱工序, 不僅縮短了生產周期,且可節約能源7%。

2）武鋼:

武鋼采用了一系列的連鑄新技術來提高武鋼產鋼質量，如電磁攪拌技術(EMS)，動態輕壓下(ASTC) 技術等。在電磁攪拌技術中武鋼主要針對以下進行改進：

a.提高等軸晶率

EMS 對于促進“結晶雨”的形成、增加等軸晶區域、減少中心宏觀偏析有著顯著的作用。實踐表明在硅鋼上使用電磁攪拌技術(EMS) 可使連鑄坯中的等軸晶率(在鑄坯恒斷面上等軸晶區占的空間) 達到50%以上。如圖一：

圖1 使用電磁攪拌后的鑄坯橫斷面組織

圖1 反映了EMS 對提高等軸晶率的顯著作用。武鋼通過在無取向硅鋼上使用電磁攪拌技術,大幅度減少了硅鋼在軋制過程中的瓦楞廢品,提高了硅鋼的成材率,取得了良好的效果。

b.降低鑄坯的中心偏析

連鑄板坯在凝固的過程中會產生“搭橋”的現象,中心偏析主要是由于凝固坯殼冷凝收縮以及鼓肚引起負壓,促使糊積區樹枝晶間富含有雜質元素的鋼液流動而形成中心偏析。使用EMS 時,柱狀晶區長度減小,鑄坯中間V 形偏析的形式也由單個大型轉變為接近于密布型。圖2 和圖3 所示為同鋼種連鑄時使用EMS和未使用EMS 的鑄坯中心偏析對比。

由圖可見,使用電磁攪拌技術可明顯改善連鑄坯的中心偏析,特別是在中碳低合金中厚板鋼的生產過程中效果尤為明顯。

3）寶鋼:

寶鋼股份公司技術中心研發出以下連鑄過程控制新技術,已在寶鋼成功使用。

a.連鑄坯內部質量自動分析技術

利用模式識別技術識別偏析、內裂,依據規則自動對板坯內部進行信息提取和缺陷判級,判別準確率達95 %以上,且具有圖象壓縮、長期存儲等特點。

b.新型結晶器液面控制技術

該技術采用主動控制、補償高級算法,大大提高了系統的魯棒性。對抑制液面波動,特別是中頻以下干擾(小于011HZ) 而引起的波動,效果明顯。

c.柔性過程數據采集平臺技術

該技術基于原系統傳感器信號,但對原系統無干擾,安全性高?？梢圆煌蓸宇l率和數據組合、多采樣任務并行等方式動態采集數據,速度達毫秒級,且采樣頻率和精度完全能滿足生產和科研的需求。

d.連鑄切割診斷技術

接觸式測長裝置隨時間磨損精度降低,嚴重時會發生故障。采用該技術無論切割機在切割或待機狀態,均可實時顯示誤差,并對板坯切割未斷而行進、板坯超長及系統故障等報警,避免設備事故。

e.連鑄動態過程案例分析系統技術

系統由數據庫、可視化界面、軟測量等部分組成,能記錄多種生產過程數據,重現生產過程,可以板坯號、爐號、時間等為關鍵字進行檢索,是分析板坯缺陷提高質量的有效技術工具。

3.我國連鑄新技術的發展應用及前沿技術的開發出現的新情況

1)輕壓下技術:

輕壓下可以減輕鑄坯中心偏析缺陷, 它主要針對鑄坯在末端產生的凝固收縮。奧鋼聯推出的SMART技術在韓國浦項制鐵應用獲得了明顯效果。在國內, 鞍鋼一煉鋼的板坯連鑄機已具有應用輕壓下的條件, 寶鋼、武鋼采用二冷區輥縫收縮技術對改善板坯內部質量也有了成效。

2)方坯電磁攪拌技術：

因為進口設備昂貴, 使用壽命較短, 電磁攪拌器在2000年以前推廣比較遲緩, 僅在一些大型鋼廠、國家重點工程項目上有進口配套。2000年以后的幾年, 電磁攪拌器已開始在各大鋼廠普及, 但推廣配置好、使用好的電磁攪拌器, 還有許多工作要做。

3)板坯電磁攪拌和電磁制動:

板坯電磁攪拌和電磁制動目前實施還有些困難, 仍需進一步開發。

4)薄板坯連鑄-連軋開發鋼種:

目前這些生產線尚不能生產如汽車面板等品種的薄板材。電磁技術在薄板坯連鑄中的應用主要是電磁制動。

5)中間罐冶金: 尚有開發空間。

6)結晶器內軟接觸技術:

利用電磁技術在結晶器內產生電磁推力, 使凝固坯殼與結晶器壁出現軟接觸, 從而可以減輕拉坯阻力, 提高拉速, 改善鑄坯表面質量。突破這項技術難關,將使連鑄技術實現一個飛躍。

4.結語：連續鑄鋼技術是一個系統工程, 要綜合應用連鑄新技術, 才能促進高效連鑄的更大的發展。

參考文獻：

[1]蔡開科，連續鑄鋼.（M），北京：科學出版社，1990

[2]王雅珍，張巖，劉術國等，新編連續鑄鋼工藝與設備（M).北京：冶金工業出版社，1996

[3]劉炳宇,劉昆華. 轉爐—連鑄工藝生產重軌鋼的實踐. 武鋼科技, 2002

[4]李憲奎，張明德，連鑄結晶器振動技術（M），北京：冶金工業出版社，2000

[5]魏軍,等. 煉鋼-精煉-連鑄工序生產高碳鋼的質量控制.煉鋼, 2000

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關鍵詞 直流滑線 整流 停電保磁 天車

天車的電磁系統在鋼廠主要用于吊運成品鋼p鋼坯p鋼錠等材料并需停電保磁的場合。以往天車的電磁系統都是整套安裝在天車上，在天車的使用過程由于車體震動較大，容易造成變壓器的損壞，。天車的直流滑線技術可以為天車的吸磁系統可以提供穩定的直流電源，。

1直流滑線系統的工作原理

1.1直流滑線的控制部分，由整流部分和充電部分構成。

1.1.1整流部分：

由3相AC380V電源經整流變壓器降壓，并經三相橋式整流，輸出直流220V電壓，向滑線送電，為起重電磁鐵提供正向勵磁和反向消磁電源。吸料時，1KM吸合，整流橋輸出電壓正向給起重電磁鐵勵磁。放料時，1KM釋放，2KM吸合，電壓反向饋入電磁鐵，達到反向消磁的目的，消磁時間由1KT 延時釋放的時間確定，見圖1、圖2。

1.1.2 充電部分：

由3相AC380V交流輸入，經整流變壓器降壓，通過三相智能整流模塊整流，三相智能整流模塊由控制板提供控制，給蓄電池提供0～260V可調節的充電電壓；對蓄電池組進行自動充電，并具有過充、過放保護功能，見圖3。

2直流滑線系統的設備安裝與操作

2.1設備安裝：在確保安全距離的情況下，將角鋼滑線安裝在天車梁腹板的加筋肋板上，通過電纜將直流電源引到滑線上；整流設備、停電保磁設備、蓄電池及蓄電池箱安裝在地面便于維護通風條件較好的地方，減少天車行走過程中，車體震蕩對設備的損傷；表計箱、控制器安裝在駕駛室或操作室內；電笛安裝在駕駛室或操作人員容易聽見的地方。

2.2吸料操作：為保證安全，首先應將控制器手柄置"放料"位置，檢查電源是否符合要求；觀察充電狀態、充電電壓、充電電流，當充電狀態強充轉變為浮充電狀態一定時間后，表明蓄電池充電已充滿，隨時可以投入運行，將電磁鐵運行至被吸物料上，將手柄置"吸料"位置，吸取物料，將電磁鐵運行至應放物料位置，將手柄置"放料"位置，電磁鐵放料，放料時間為2到3秒。

2.3停電試驗： 將電磁鐵所吊物料運行至指定位置過程中，如遇電網停電或主整流部分故障，使饋至電磁鐵電壓下跌到一定值；或人為關掉電源，備用電源立即自動投入，以保證被吸物料不致落下，表計箱中指示燈亮，電笛鳴叫報警。

2.4上述操作完成后，則可將電磁鐵下至指定地點，將控制器手柄至"放料"位置，放下物料，將自動空氣開關關掉，以免不必要的放電和意外故障發生。

3 應用效果分析

為了體現直流滑線技術在實際使用過程中的優越性，通過某鋼廠天車吸磁系統中使用直流滑線技術的前后進行比較試驗，獲得對應的試驗數據如圖所示：

從統計圖中可以看出，自7月份直流滑線系統投入使用后，天車吸磁系統運行情況良好，故障停機時間顯著減少。

4結束語

直流滑線技術的投入使用，大大降低了天車吸磁系統的設備故障停機時間，設備的損耗量明顯減少，對應的維護工作量大大減少。達到了降低故障停機時間、提高穩定運行效率的目的。

參考文獻

[1]曲學基.電力電子整流技術及應用.電子工業出版社，2008.

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關鍵詞：高合金鋼；噴鐵粉切割；品種生產能力

中圖分類號：X75 文獻標識碼：A

寶鋼特鋼韶關有限公司煉鋼分廠連鑄工序大方坯連鑄機生產線是2010年從意大利達涅利公司引進并于2011年10月建成投產的。年設計棒材105萬t，過程采用二級計算機控制。其主要設備有：大包下渣檢測、中包液位自動控制、結晶器液面自動控制、結晶器電磁攪拌技術、末端電磁攪拌技術、動態輕壓下技術、噴號機自動噴號技術等。

1.市場緊缺分析

（1）隨著國家工業化振興，國內制造業崛起，用于加工制造備件的合金模具鋼變得日益緊缺。不少備件制造商不得不到各鋼廠搶購，甚至不惜買回些切廢料進行切分篩選。

（2）眾所周知，高合金模具鋼因合金加入量大，損耗高，過程控制難度大。特別是鑄出的坯子難切斷。

因高合金模具鋼中含有較多的鉻，高溫下切割不銹鋼易產生熔點黏稠的鉻氧化物，黏附在切口面上，阻礙切割氧和鐵的反應，從而使火焰切割過程中斷，所以在切割過程中向切割區域加入鐵粉助燃，以達到切開材料的溫度。

通過清潔、干燥的壓縮氮氣，采用負壓射吸方式，經過不銹鋼管將鐵粉均勻地輸送到割嘴前端的鑄坯上。在切割中通過同步噴出鐵粉起到助燃助熔作用，增加切割燃燒時的氧化反應，對被鑄坯進行預熱，并借助鐵粉在火焰中強烈的氧化反應釋放出大量熱能，使割口上部產生熔化并同時生產熔渣，把割件上部溫度傳到割口下部，才能順利完成切割。致使很多鋼廠生產不了，小部分能生產的也不愿意冒險生產。

（3）寶特韶關大方坯連鑄機目前裝備水平已經達到國內較高水平，若能進一步優化切割工藝，開發生產出像高合金模具鋼類似的市場緊缺的鋼種，必能進一步增強市場競爭力，實現效益最大化。

2.設備改造必要性

（1）鐵粉罐改造必要性。

2014年曾在大方坯連鑄機進行了加裝切割噴鐵粉裝置來滿足高合金鋼的切割要求，但使用效果不理想，主要存在以下問題：

①粉罐體高、罐口小，鐵粉加入困難。罐體頂蓋用螺絲緊固，拆裝麻煩易漏氣；

②鐵粉加入時間長，每罐加入50kg鐵粉耗時15min以上；

③每次恢復使用調試時間過長，需6h～7h以上；

④粉罐體底部為半球形，切割中不利于下粉，切割結束不能很方便地排粉導致積粉多，既容易受潮污染罐體又造成浪費；

⑤下粉開關皮囊橡膠容易硬化，造成關不死而漏粉；

⑥氣動元件及管路簡陋，管路容易漏氣，電磁換向閥閥芯易堵塞，導致噴射不暢或一直漏粉關不死；

⑦管路及噴嘴定位裝置設計不合理，無法準確快捷有效地對準切割嘴火焰，影響切割成功率；

⑧下粉皮囊橡膠開關不可靠，導致送粉介質氮氣壓力難控制，壓力小皮囊橡膠開關關不死漏粉，壓力大將切割火焰吹斜。

配備鐵粉罐如圖1所示。

其外型如保溫壺，上頂是蓋板，用螺絲擰扣緊，內置有鐵粉過濾濾芯，下底為圓弧底形。這種設計首先在線加鐵粉時很麻煩，每次要先擰松螺絲，開蓋將鐵粉倒入。因內置過濾濾芯，線上補粉效率低。其次，因罐底為圓弧狀，鐵粉消耗到距罐身1/3時，鐵粉出粉量變少，被迫又要再添鐵粉。因而每澆次生產結束罐內余粉量大，浪費多。

（2）吹氬氣管路系統改造必要性。之前氮氣管路系統全部使用銅管硬連接，氣壓大或稍有碰撞，接頭處就會出現松脫而漏氣、漏粉的現象。所以必須改變氮氣連接方式，以保證生產過程沒有漏粉漏氣現象。

3.改造的內容

（1）O備的改造

2016年11月對鐵粉罐改造。將原來圓柱體形改為圓錐體。粉罐罐體底部為圓錐體，既有利于下粉，又可以減少鐵粉殘留；粉罐罐體采用碳鋼材質，但內表面必須鍍鉻處理；罐頂開口大，與罐體直徑等同，頂蓋開啟要方便快捷，加粉方便；噴粉電磁閥采用德國FESTO產品，穩定耐用。如圖2所示。

改造后實現了拆裝方便快捷、加粉速度快、密封好不漏粉，鐵粉利用率高等。

氮氣管路改造。將原來硬管連接改換用金屬軟管連接，既方便安裝，又防止接頭松脫漏氣。

（2）工藝上進一步優化

①開澆前務必調試至切割正常。

通常安排每流吊放條冷坯來試切，要求達到以下3點：火線正；能切穿；切縫上口不積粉，切縫下口熔渣凈。試切過程經常會出現以下兩種情況：沒鐵粉出和切坯切不斷。

沒鐵粉出有3種可能：罐子沒鐵粉了，需補加；管路被結塊鐵粉堵塞，需敲擊罐體將結塊物震落排出；控粉電磁閥失效沒打開，通知電工檢查處理。

切不斷坯有兩種可能。噴鐵粉頭角度偏大，致火焰吹斜，切到前限位時切縫下口仍有部分沒切到。此時需將噴粉頭角度調小，適當帶點角度后用切割氧產生的氣流將鐵粉抽吸入為最佳。另一種可能氮氣氣壓過高，氣壓過高同樣會將火焰吹斜，致槍到前限位，切縫下口扔余有部分沒切到。這時需調小氮氣壓力，依據現場具體情況，一般各流總管氣壓控制在4～5bar，進入罐體的氣壓控制在1～2bar。

②扎引錠。

高合金磨具鋼材質偏硬，致時常有坯頭卡死在引錠頭脫不下來的情況。此時扎引錠應注意兩點，一是要保證引錠頭馬蹄口及銅管壁，應采用高溫劑替代菜籽油；二是扎引錠可適當多放入些鐵屑，阻止鋼液與馬蹄口黏結。

③開澆。

因模具鋼合金含量高，切割時煙氣濃度大，同時起切看不到其他流進槍情況。因此開澆時應錯開流子來開。

結語

生產高合金模具鋼種風險相對較高，我們應綜合考慮、預防為主，積極通過各種控制手段，逐漸降低風險率。從而實現鑄機“穩定，順行，高產，長壽，高效益”的生產目標。

參考文獻

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篇6

關鍵詞：無磁材料；弱磁材料；磁天平；磁導率；磁化率

引言

所謂的無磁材料，具體的說指的是那種不具有磁性的材料，像是最常見的銅鋁等。而弱磁材料，指的是那種磁性非常低的材料。在過去的時候，當我們設計零件的時候，非常關注永磁型物質的性能，對于那些沒有磁性的物質的性能卻在很大程度上忽略了。不過由于當前時期，電子工藝不斷發展，此時電子設備開始朝著小型化以及高精確性方向發展，這時那種沒有磁性的物質的性能對設備的特性影響就變得非常受關注了。目前很多行業都使用無磁材料，比如我們國家的國防工作。潛艇中所用的系列無磁不銹鋼，導航系統所用的銅材，銅漆包線、鋁材、鈦合金、陶瓷等全部屬于無磁物質，這些物質的磁導率等特性會對設備的精確性等產生非常明顯的影響。通過長久的開展無磁材料性能測試工作，我們發現了非常多的問題，很多的使用人都不熟悉此類物質的特性，也不知道怎樣檢測它們的性能，在選擇以及運用的時候不知道怎樣測試它們的品質，最終的后果是使得設備不符合規定，有的根本不能正常使用，最終只能再次檢查，這就在無形之中加大了材料的浪費率，而且浪費時間和金錢。作者在這個前提之下，具體分析了無磁以及弱磁物質的性能測量工作。

1 測量方法研究

文章講到的磁性指的是無磁以及無磁物質的磁化率以及剩磁等數值，我們常使用磁天平、振動樣品磁強計和磁通門磁強計等來測試，它們的原理并非是完全一樣的。

1.1 磁天平的測量原理

磁天平的基本原理概括來說就是通過非均勻磁場作用在磁性物質上的力的測量，以此來獲取磁性數值的一種措施。按照測量措施來區分的話，它又可以分成古依法和法拉第法等[2]。古依法測量原理，將橫截面積均勻的長棒狀樣品懸掛在天平掛鉤上，并放置在由電磁鐵產生的磁場中，要求樣品下端處于電磁鐵兩極頭的中心點，上端處于在磁場零點處或是接近零點處。

1.2 振動樣品磁強計的測量原理

振動樣品磁強計是基于電磁感應原理制成的儀器，其有兩個種類。一種是被磁化的樣品在包圍它的測量線圈中或在兩個串聯反接的線圈之間以某一頻率作往復運動，將得到的感應電動勢積分，輸出與磁通量變化成正比的電壓。第二種類型的振動樣品磁強計是采用小樣品在探測線圈之間做小振幅振動，這時樣品可視為一個磁矩為m的磁偶極子，探測線圈感應由于樣品振動而帶來的磁偶極子場的變化，可以推出線圈的感應電勢與樣品的磁化強度成正比[2]。

1.3 磁通門磁強計的測量原理

磁通門磁強計是一種弱磁測量儀器，它是一種以鐵磁材料在恒磁場和交變磁場同時作用下的非線性物質為基礎的，利用電磁感應定律而制成的儀器[2]。其靈敏性非常高，不過在使用的時候要借助屏蔽技術排出磁場干擾。使用這個措施無法得知磁絕對數，只能用來相對對比。

2 幾類測量措施的比對

2.1 測量范圍簡述

在無磁、弱磁材料的磁性能測量中，主要測量的磁性參數是磁化率、磁導率和剩磁，采用的儀器有振動樣品磁強計、磁天平和磁通門磁強計。其中磁通門磁強計在采用靜磁屏蔽技術排除干擾磁場后，能夠直接的測試剩磁。振動樣品磁強計和古依天平則都可以用來測量磁化率、磁導率，不過它們的應用范圍并不是完全一樣的，在具體的工作中要結合樣本的類型選擇正確的設備。振動樣品磁強計適用于測量各種無磁不銹鋼的磁導率、剩磁等磁性參數，測量磁化率時精度可達到10-7。古依天平則適合于測量銅材、銅漆包線、鋁材、鈦合金、陶瓷等大部分無磁、弱磁材料的磁化率及磁導率，它規定樣本磁化率控制在10-4-10-7之間，無法用來測試那些磁化率較明顯的物質。雖然振動樣品磁強計和古依磁天平在測量磁導率時的精確性差不多，不過因為前者可以測試較小的樣品，所以它更加受到人們的青睞。

2.2 測量過程控制與數據處理

我們都知道，由于無磁類物質的磁性非常弱，所以，我們在測試的時候必須使用靈敏性較高的設備，而且測量的時候也要認真處理數據。使用相同的設備測量相同的樣品，如果數據處理的不一樣的話，最終得出的結果必然是完全不一樣的。具體來講，我們在工作中必須要確保樣品磁潔凈，禁止攜帶各種雜質以及灰塵。而且要確保設備的零件潔凈。

除此之外，還要認真處理數據。假如使用的是振動樣品磁強計的話，在處理數據的時候就要意識到退磁因子會對最終的結果有很大的干擾。如果使用的是古依天平的話，在使用二乘法計算導磁率的時候，要把每個點的數值放大到規定的區間，此舉的目的是為了降低失誤。

2.3 樣品制備

樣本制備工作在測量工作中占據的意義非常重大。它影響到最終數據的精準性。不一樣的測量措施，對于樣本的制備規定也是完全不一樣的。

2.3.1 古依磁天平樣品制備

結合古依天平測試理念我們知道，它對于樣品有著嚴格規定，具體來說規定其應該是截面一致的桿狀，而且它的長度要足夠長。不過在具體的測試的時候，樣品也可是圓棒或是板材等，如果使用的是試樣管的話，還可以是粉末。一般來說其尺寸要保持在×150左右（單位：mm），較之于別的措施來看，該措施規定的樣本尺寸要明顯的大很多。

2.3.2 振動樣品磁強計樣品制備

振動樣品磁強計對于樣品的形狀有著嚴苛的規定，通常規定其為圓形或是片狀。而且它的重量也不能夠超過0.29。

2.3.3 磁通門磁強計樣品制備

此類措施對于物品的大小以及形狀等沒有嚴苛的規定，不過因為磁強計無法得知材料剩磁的具體精確數值，所以我們只可以相對來看，為了保證精確性較高，我們一般規定被測試的物品最好是和樣品的大小以及形態等相同。

3 結束語

當前時期，無磁以及弱磁物質已經被大量的應用到我們國家的經濟建設工作之中，比如國防方面以及精確性設備的制作方面。對于很多意義重大的設備來講，為了降低它們被發現的概率，我們在制造的時候多是使用無磁性的物質，比如潛艇就是使用鈦合金。在越來越向小型化、高精度化、高穩定性發展的電子設備中所使用的無磁、弱磁材料的磁性能對保證產品的精度和穩定性方面起著不可替代的作用。因此，我們必須認真研究無磁物質的測量以及篩選工作。作者具體分析了常見的幾類測量措施，其中振動樣品磁強計和磁天平都可以用來測量無磁、弱磁的磁性能，前者適合測量磁導率相對較大的材料，后者適合測量磁導率較小的物質。

參考文獻

[1]冶金工業信息標準研究院，中國標準出版杜第五編輯室.高溫合金.精密合金，耐蝕合金標準匯編[M].北京：中國標準出版社，2006.

篇7

關鍵詞 電磁輻射；煤巖動力災害；煤與瓦斯突出；沖擊地壓

中圖分類號：TD324 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）21-0083-02

隨著我國煤炭開采歷史的增長，礦井的深度越來越深，隨之而來的是越來越顯著的煤巖動力災害（主要包括煤與瓦斯突出，沖擊礦壓等）。雖然近年來我國百萬噸死亡率逐年下降，但由煤巖動力災害產生的直接或間接事故已約占全年煤礦事故的2/3，直接導致煤礦安全、經濟的嚴峻態勢，所以建立健全有效的動力災害預報系統對煤礦和工人都有重要的意義。本文所描述的煤巖電磁輻射（EME）法就是一種近年由中國礦業大學率先研究應用的新方法。

目前，我國對沖擊地壓的監測方法主要有鉆屑法、頂板動態儀法、鉆孔應力計法等方法，這幾種都屬于接觸式間接反映巖體應力變化的探測法，具有相對較明顯的缺陷：鉆屑法要想達到較高的預測精度需要較大范圍的打孔，工作量較大，而且，其計算要求的數據都與人工的操作時間性有較大關系，相對誤差較大；頂板動態測量系統則是在頂板外壁有較顯著變形才能被人警覺，達到其極限報警值時往往發育接近完成，而鉆孔應力計法一方面在測量過程中對密封要求高，另一方面，本身打孔測應力就對對煤巖應力有一定的破壞，所以結果定與實際情況有出入。

而電磁輻射法則是一種非接觸可連續預測的方法，實驗驗證和實際應用效果都很好。

1 電磁輻射（EME）預測法基本原理

電磁輻射（EME）方法是一種地球物理法，其發現和研究首先是由前蘇聯的科學家在研究巖石的形變時發現的，主要應用于橋梁隧道等工程方面，后來經過發展才應用于煤礦及其他有電磁輻射現象的地方。

煤、巖等其他一些固體中都含有束縛態的帶電離子和呈自由態的帶電電子，當其受到外部應力壓迫時，因受載的不均勻，煤體或巖體的各部分發生不規則的變形及其破裂，導致固體內部電荷發生遷移，而裂縫的發展也會帶動帶電粒子的變速運動，這樣就會產生電磁輻射的現象。研究已經表明當應變不均勻時，自由電荷與壓縮區域的壓力是成正相關的，這樣高濃度的自由電荷必然會向低濃度區域擴散，這樣電荷的電場在運動中產生磁場，從而產生電磁輻射。在實際中已經發現：應力越集中，變形破壞過程越強烈，的到的電磁輻射信號越強，集中量化指標體現在電磁輻射強度和脈沖。

在煤礦應用EME方法預報地壓危險時應用的方法如下：

1）臨界值法。這種方法是在地壓危險較小或沒有的區域布置測量點，連續觀測10個班的數據，然后將監測到的電磁輻射值、脈沖的個數、電磁輻射的幅值平均值平均，之后乘以系數k，得到的數據即作為為臨界報警值。系數取值一般為1.4～1.5。

2）偏差方法。這種方法是以前一班監測到的電磁輻射的平均值為基礎，以當班實時監測到的數據減去基礎值得到差值，和基礎值比較，從而事先預警。

2 電磁輻射（EME）預測法的優勢

與傳統的預防沖擊地壓的方法來比，電磁輻射（EME）的預測有明顯的優勢。

首先符合煤礦自動化發展的方向，它不需要打鉆等一系列費時費力的強體力勞動，在一定程度上解放了生產力，節省財力。

再者，與傳統的方法相比電磁輻射（EMS）預測突出的系統為非接觸式的，能夠克服煤巖體在空間分布不均、時間上不穩定等因素的影響，在不額外擾動煤巖狀態的前提下，不占用較多人力實現大區域動態連續實時的監測；

而且，相對傳統的監測方法，電磁輻射（EME）法可以使用遠程控制系統：EME方法反應靈敏，即使煤體發生緩慢的變化也會有信號顯示，其監測到的井下各區域電磁輻射強度和脈沖能夠綜合反應煤巖的變形破裂情形，現代系統結合PLC顯示器和工業網絡，根據電磁輻射預測法基本原理，主要對這兩項指標的監測數據進行人機對話或臨突閾值系統自動作的方法對實際區域情況做出反應。

3 現場實驗及應用描述

中國礦業大學教授錢建生、王恩元曾對電磁輻射法在煤礦的應用做過很多的驗證，經過他們在平煤集團的研究表明：當一個煤層很穩定沒有突出可能時，其煤巖電磁輻射強度很弱，脈沖數很少，應用EME方法幾乎得不到數據；而當儀器測得的煤巖體的電磁輻射的信號變強，脈沖數隨時間變高時，此時的煤體有較大的突出危險性，這時采取一定的措施就可以避免發生事故。通過長時間的觀測以及實驗分析得到的集團某礦的臨突電磁輻射強度值和脈沖數值在后來的一系列預測預報中得到驗證，是完全可靠的，這也說明EMS法在預防區域的煤巖動力災害是可靠的。

撫順某礦選擇78002號二期、-680m東、西探巷及78002號初期回采未受保護的40m煤柱等地點利用電磁輻射預測法進行重點測試。在四個月的測試中，對54個測站，81個測點，共測試數據4800余批，500多萬組數據，歷經1.5級以上礦震29次，從每次礦震前的測試結果中得到的結論：礦震與電磁輻射強度不是線性的，但是其測試數據表現出一定的變化規律“電磁輻射強度出現連續、密集、大幅度的振蕩”。通過分析知道，電磁輻射能量在一段時間內平穩上升時預示著沖激能量集聚，當其達到一定數值時，預示該地段具備了沖擊地壓發生條件。

應用電磁輻射法很好的是徐州三河尖煤礦。該礦自1911年9月首次發生沖擊礦壓以來，到2001年累計發生破壞性沖擊礦壓達25次，僅在西翼堅硬頂板區發生沖擊礦壓為19次，累計破壞巷道1700多米。中國礦業大學曾運用KBD5電磁輻射監測儀在該礦進行了電磁輻射預測沖擊地壓的試驗與應用，取得了非常滿意的結果，使該礦回采速度明顯提高，實驗結果顯示：當煤礦某區域來壓明顯時，對應區域的電磁輻射就對應的出現輻射異常，具體的對應關系表現為，礦壓越大，電磁輻射強度明顯增強或出現強烈的振蕩，實驗過程中有3次預測有危險后采取了措施，未發生沖擊地壓，而在某先未采取泄壓或泄壓不完全的地方發生了突出，得到了驗證。在根據EME預測無危險區域，未經任何認為干預，也沒有發生沖擊地壓。現在該礦應用KBD-5電磁輻射儀，具體采用電磁輻射的臨界值預測方法和變化率預測方法，在具有高度沖擊危險條件的9112工作面和9202工作面成功地進行沖擊礦壓的檢測與控制，并且在該礦《沖擊礦壓控制管理細則》中規定，當檢測點的幅值達到80mV、脈沖數增加1倍及以上時，查明該區域范圍，并分析該區域沖擊礦壓危險性，如果處于臨界狀態，則立即組織卸壓，實現安全生產。

4 結束語

現在對煤巖電磁輻射現象的微觀解釋還不是很系統，這可能對EME方法在其他也有電磁輻射的領域應用會有一定的約束，但是基于煤巖電磁輻射法（EME）對煤礦煤巖動力災害的監測、預報系統理論及實際應用都已經確定是可行的。而且這種應用的意義不僅在煤礦，對于地下交通正在加緊建設的中國來說也是很有借鑒性的，若能夠有所突破，建立一套普適的系統將是一個非常有意義的科研課題。

參考文獻

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篇8

關鍵詞：管道式壓電超聲發生器；超聲空化場；干法磁選；筒式磁選；磁選柱；超聲波信號源

1.引言

隨著科技進步和生產的需要在冶金、化工、醫療、電子等領域對磁選鐵粉的品味要求越來越高，目前生產超純鐵精粉工藝大多采用多段磨礦、選別，多種選別方式的細磨、深選流程工藝復雜，生產成本較高使企業在激烈的市場競爭中無法得到 良好的發展契機。而探索一種簡單的低成本磁選工藝也就十分具有應用價值。

超聲磁選作為一種新型的磁選工藝對礦漿的精提純有著獨一無二的分選優勢，隨著近年來對超純鐵精礦的需求日益增加，超聲磁選工藝技術從實驗室到工業化應用就成為科研工作者研究的首要任務。

2.超聲磁選柱系統示意及工藝流程圖

2.1.超聲磁選柱的分選原理

超聲磁選柱[2]的分選就是將原礦當中的磁性顆粒和非磁性顆粒在合力場作用下做水中上、下循環往復漂洗運動并在此過程中以超聲空化場的作用而實現的顆粒分離篩選過程。

具體過程如下：礦物顆粒在分選桶內主要受到重力、浮力、流體動力、流體阻力、超聲場力和電磁力的聯合作用。在脈動的磁場力作用下聚合的磁團可能將單體脈石包裹在其中，此時磁團聚下沉，隨著外磁場的消失，磁團聚會散開，脈石會在流體動力、浮力和自身重力和超聲空化場力的復合作用下溢流成為尾礦。從而改善了磁選柱緩流漂洗除脈石滌蕩力弱小，難以克服與磁性顆粒黏著及大顆粒脈石逆流交換產生沉降造成單體脈石混雜在鐵精礦中一起被選出的問題，選別效果大大提高。

2.2.超聲磁選工藝流程

2.3.在線壓電超聲磁選柱系統示意圖

3.超聲磁選柱鐵礦漿精提純實驗設備及實驗結果

3.1.實驗設備：主要由超聲波信號源（2KW）、管道式超聲波發生器（28 kH z、40 kH z）直徑300磁選柱，電磁式脈動磁選電控柜、礦漿循環泵、礦漿槽、流量計、電磁閥等組成。

3.2.實驗結果

普通磁選工藝與超聲磁選工藝試驗結果對比表

實驗討論：本實驗在多組數據中列舉了以上三組數據，在產率接近的情況下超聲磁選工藝比普通磁選品味高1.94%～2.53%。

綜合本實驗的超聲磁選柱鐵礦漿精提純裝置的各項參數，重點對超聲波頻率、功率[3]以及磁選參數對磁選指標的影響.通過分析得出如下結論：

3.2.1.磁場強度不變的情況下，超聲波頻率和功率對磁選均有影響，低頻超聲比高頻超聲在精礦品位和回收率均有提高。

3.2.2.磁場強度不變的情況下，礦漿流速在一定范圍對超聲空化場有較大的影響，流速增加超聲空化效果越好。

3.2.3.磁場強度不變的情況下，原礦粒度對超聲波磁選也有較大影響，顆粒粒度過細在超聲空化作用下精礦品位不能提高，回收率下降明顯。

3.2.4.在實驗中選擇最佳磁場強度、回收率接近的情況下，采用超聲磁選比普通磁選鐵精礦品位能提高2～3個百分點。

4.結論：

4.1.本超聲磁選柱鐵礦漿精提純工藝進一步提高了電磁的利用效率，分選精度和作業效率。

4.2.超聲磁選柱鐵礦漿精提純工藝比普通磁選柱工藝的分選精度高，在回收率相近的情況下，鐵精礦品位可提高2%～3%。

4.3.超聲磁選柱鐵礦漿精提純工藝在冶金、電子、化工、醫療等領域將得到廣泛的應用。

參考文獻：

[1] 袁易全 。近代超聲原理與應用[M]江蘇：南京大學出版社1996

篇9

【關鍵詞】煤礦安全變頻器干擾抗干擾【中圖分類號】TP276【文獻標識碼】B

Interference and Countermeasures for Mining Frequency Converter

Wang Shuai

（Shenyang Branch of China Coal Science and Industry Group， Fushun 113122， China）

Abstract： The reasons that produced the interference， the type of interference and propagation path were introduced in this paper as well as presenting the countermeasures of anti-interference.

Keywords： mine safety；frequency converter；interference；anti-interference

一、引言

變頻器是20世紀70年代初隨著電力電子技術、PWM控制技術的發展而出現的一種交流感應電機調速裝置。隨著科學技術的進步，變頻器的功能已日趨完善。變頻調速器由于其功率因數高，對電網沖擊小，起動平穩、轉矩大、調速范圍廣等優點被廣泛用于煤礦行業，給煤礦的自動化生產帶來了很大的便利。

變頻器在煤礦井下應用日益廣泛的同時，也帶來嚴重的干擾問題。由于其IGBT功率模塊的高頻運行方式，不可避免地產生了大量的電磁噪聲，對周邊的電子電器產品產生了嚴重電磁干擾。這導致出現前級電磁起動器、饋電開關、低壓保護箱等設備的誤動作、控制系統誤報警、控制總線誤動作等變頻器工作時其他系統設備無法正常運行問題，從而造成系統設備故障和生產事故。礦用變頻器的安全標志檢驗中也明確規定了礦用變頻器產生的傳導干擾和輻射干擾的限值必須控制在一定范圍之內。因此必須采取有效措施來抑制或消除變頻器的干擾。

二、變頻器原理及干擾形成的原因

變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置?，F在使用的變頻器主要采用交-直-交方式。先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的主電路一般由整流、直流環節、逆變3部分組成，如圖1所示。變頻器的輸入部分為整流電路，輸出部分為逆變電路，它們都是由起開關作用的非線性元件組成的。而在開、停的過程中，都要產生高次諧波，從而使其輸入電源和輸出的電壓波形和電流波形產生畸變。電壓和電流的高次諧波成分以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對變頻器本身和其它設備的干擾。

三、變頻器的干擾類型和干擾途徑

3.1電磁輻射

在交-直-交變換過程中，通過逆變裝置工作，將直流變成交流，其輸出波形不是完美的正弦波，含有豐富的高次諧波成分，會在通信設備和無線電設備上產生電磁輻射干擾。變頻器的逆變橋大多采用PWM技術。高載波頻率工作的功率器件IGBT的高速切換所引起的輻射干擾問題相當突出。變頻器的金屬外殼帶有縫隙或孔洞時就會輻射出來。對礦用隔爆型變頻器來說，其隔爆外殼是一個屏蔽殼。由于隔爆面接觸不可避免地存在極微小間隙，觀察窗是鋼化玻璃，它們能隔火，但是隔不了磁輻射信號。輻射方式是頻率很高的諧波分量的主要傳播方式。

3.2傳導

3.3感應耦合

感應耦合是介于輻射與傳導之間的第三條傳播途徑，當干擾源的頻率較低時，干擾的電磁波輻射能力也有限，而該干擾源又不直接與其他導體連接，但此時的電磁干擾能量可以通過變頻器的輸入、輸出導線與其相鄰的其它導線或導體內感應耦合，在鄰近導線或導體內感應出干擾電流或電壓。感應耦合由導體間的電容耦合或電容、電感混合的形式出現，這與干擾源的頻率以及相鄰導體的距離等因素有關。在煤礦井下，對工控計算機和各類自控裝置產生的干擾主要是感應耦合干擾。

四、變頻器干擾的解決對策

根據電磁干擾的原理，形成電磁干擾必須具備三個要素：干擾源、傳播途徑、接收器（對干擾信號敏感的設備）。因此，相應的解決對策可以概括為：隔離或抑制干擾源、切斷傳播途徑、降低接收器對干擾信號的敏感性。

4.1使用隔離變壓器

所謂隔離是指從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，使它們不發生電的聯系。在變頻調速傳動系統中，通常是在電源和變頻器之間采用隔離變壓器以免傳導干擾。電源隔離變壓器可以采用噪聲隔離變壓器、自耦變壓器、相位角相差30度的三繞組變壓器或多繞組變壓器。

其作用有2個：（1）隔離作用，既隔離外界對變頻器的干擾，又隔離變頻器對外界的干擾。（2）抑制電流跳變或浪涌，當變頻器工作在四象限時，如控制絞車、提升機或處于回饋制動時，電能向電網回流，可以避免沖擊。

4.2使用電抗器

在變頻器輸人回路內串人電抗器用來抑制較低諧波電流，根據接線位置的不同，主要分為交流電抗器和直流電器兩種。在變頻器的輸入端串入交流電抗器，根據所接電抗器電抗率的大小，可以消除某些頻次的諧波，同時也能起動平衡三相電流和抗沖擊電流的作用。該方案價格低，但限制諧波的效率有限，且電抗太大時會產生無法接受的電壓降損失。

4.3安裝濾波器

在變頻器的輸入及輸出側加濾波器，可以濾去高次諧波。除傳統的無源濾波器（LC濾波器）目前還在應用外，諧波抑制的一個重要趨勢是采用有源電力濾波器。它串聯或是并聯于主電路中，實時從補償對象中檢測出諧波電流，由補償裝置產生一個與該諧電流大小相等，方向與之相反的補償電流，這樣使電網電流只含基波分量。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償，且補償不受電網阻抗的影響，因此受到廣泛重視。

4.4屏蔽干擾源

屏蔽干擾源是抑制干擾的最有效的方式。通常礦用變頻器本身用隔爆外殼屏蔽，阻止電磁干擾泄漏。輸出線最好用鋼管屏蔽，特別是外部信號控制變頻器時，要求信號線盡量短些，采用雙芯屏蔽以降低共模干擾，并與電路及控制回路完全分離，決不能放于同一配管或線槽內。將計算機控制單元予以屏蔽，IGBT的驅動單元和控制單元之間使用光纖進行信號傳遞。周圍電子敏感設備線路也要求屏蔽。為使屏蔽有效，屏蔽罩必須可靠接地。

4.5合理布線

合理布線能夠在相當大程度上削弱干擾信號的強度。不僅可以減小寄生耦合，而且可以使結構簡化、調試更加方便、成本大幅度降低。

在布線時，應根據電路要求，按功率大小、信號強弱與性質等因素，分別集中布線。電源線和地線要粗并遠離信號線。模擬地、數字地、電源地等各自分開鋪設線路，然后成輻射狀把它們匯集到一個公共接地點上。控制信號線與動力電纜分開配線，運行現場設備的電源線和信號線應盡量遠離變頻器的輸入、輸出線以降低共模干擾。

4.6正確接地

實踐證明正確的接地可以有效降低變頻器對其它設備的干擾。變頻器使用專用接地線和專設的接地端子，變頻器接地導線的截面積一般應大于2.5mm2，長度應在20m以內，接點要與其它動力設備接地點分開，不能共地。盡量減少接地端子連點的電阻。

五、結語

隨著電力電子及微電子技術的新理論、新技術不斷在變頻器上的應用，變頻器的抗干擾技術已成為變頻調速傳動系統設計、應用必須面對的問題。由于煤礦井下是爆炸危險性的環境，礦用設備的運行必須更加安全可靠。礦用變頻器抗干擾技術的不斷進步對于提高變頻器設備運行的可靠性和增強煤礦安全生產能力具有重要的現實意義。

參考文獻

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篇10

摘要：為了加強高鋼的產量與質量,在現代鋼冶煉期間,各個大鋼廠全面使用各種新技術與設備,其中爐外精煉技術就是提高鋼質量的新工藝之一。爐外精煉工藝是將轉爐或電爐初煉的鋼水轉移到鋼包中進行二次精煉的過程，也稱“二次冶金”或爐外精煉。本文簡單介紹了爐外精煉工藝的方法即LF法，以及爐外精煉技術的未來的發展趨勢。

關鍵詞：爐外精煉技術；LF；夾雜；合金

1引言

隨著工業和科學技術的發展,對于鋼的力學性能和工藝性能的要求越來越高。特別是一些重要零件，用一般的電爐熔煉得到的鋼液質量不能滿足要求。因此自20世紀30年代。冶金工作者們開始尋求進一步提高鋼的質量的方法，并逐步形成了爐外精煉工藝。

在60年代中期，我國就開始在生產煉鋼過程中，使用高堿度爐渣。在出鋼期間，采用脫硫的辦法冶煉軸承鋼，還學會了鋼包靜態脫氣的原始精練工藝，但目前沒有精練的設備能夠應用其中。在80年代時，我國自主研發的精煉設備也開始投入使用，如LF爐與電磁攪拌設備等，我國各冶金研究所等機構聯合研發生產的喂絲機、鋼包吹氬與合金芯線，并健全了爐外精煉技術的輔助工藝。并且爐外精煉技術在當前已經非常成熟，精煉工藝全面運用于國內的各鋼鐵企業，以核心爐外精煉技術為主，并在冶煉特殊的鋼中取得了良好的效果和成果。

2爐外精煉（LF）的幾個要點

2.1爐外精煉（LF）的介紹

所謂爐外精煉（簡稱LF）是指鋼包中冶煉的全過程，它是真空處理、加熱控溫、喂線噴粉、吹氬攪拌和合金成分微調等工藝用不同方式組合起來的，并在鋼包內二次造還原渣，讓鋼包內保持還原性氣氛，讓鋼液更加精凈。爐外精煉技術是以減少鋼中的磷、硫、氧等有害物質在鋼中含量，避免出現成分偏析以及有害參雜物。以此來提升鋼材的拉伸強度、韌性、屈服強度、塑性、沖擊性等機械力學性能。

2.2爐外精煉（LF）能改變冶煉時的液相反應環境

氣體是冶煉期間的脫氧和脫碳的反應產物，爐外精煉（LF）是在真空環境下完成的，對化學反應的順向操作比較有利，工作壓力在≥50Pa時，加大真空度對鋼液脫氣的處理，降低鋼中的氣體含量。

2.3爐外精煉（LF）能快速完成鋼液成分的傳輸

鋼液的傳質速度是冶金反應速度快慢的關鍵，冶煉期間所采用多種混合方式讓系統內的鋼液流動起來，讓熔體內的傳熱、傳質和對流的過程加快，強化鋼液內的熔池攪拌，達到鋼液化學成分均勻的目的。

2.4爐外精煉（LF）能增加渣-鋼之間的反應面積

爐外精煉的各種設備都有攪拌功能、噴粉技術，攪拌的時候能夠使渣-鋼乳化，細小顆粒、氣泡上浮，讓冶煉時產生金屬元素的熔化、熔解、碰撞等各種金屬元素化學反應，增加渣-鋼反應面積，提高反應速度，提高合金收得率，爐外精煉就是利用增大渣-鋼反應面積提高精練效果。

2.5爐外精煉（LF）精確控制鋼水溫度、成分

爐外精煉設備有電極加熱裝置，能夠準確的控制鋼液溫度，同時用吹氬技術把鋼水內的含有多種化學元素攪拌均勻，完成合金成分的微調，對化學反應要精確控制，讓各種反應保持平衡。并且轉爐煉鋼和連續鑄鋼之間有緩沖時間，與連續鑄鋼形成流暢的冶金生產流程。

2.6爐外精煉（LF）在冶金中的應用

鋼廠在爐外精煉（LF）設備添加后，還需要水循環系統，除塵系統和人員投資等添加，讓煉鋼的冶煉成本不斷增加。但鋼液化學成分的穩定性也得到了控制，合金成分也精確了，減少了偏析現象。鋼液中氣體、夾雜物的含量降低。增加鋼材的抗拉強度、韌性、屈服強度、塑性、沖擊性等機械力學性能，由于上述各種原因，讓煉鋼成本與機物料的消耗持平。

應用爐外精煉（LF）的優點包括：

（1）使用鋼包精煉工藝后，鋼液中的有害化學元素和有害氣體都有所降低，并使鋼液中不易形成對鋼坯有嚴重侵害的非金屬夾雜物和金屬夾雜物，從而提高了鋼坯的機械性能和力學性能。

（2）電磁攪拌作用加快了鋼-渣之間的化學反應，有利于鋼液的脫硫、脫氧和脫氣，使鋼液中非金屬雜物及各種夾雜物的上浮，提高了鋼液反應速度，并使鋼液中的各種化學成分均勻。

（3）與普通轉爐煉鋼、電爐煉鋼聯合冶煉，加快生產周期，提高了鋼材產量、質量，使企業效益最大化。

使用爐外精煉（LF）還需解決的問題包括：

鋼包倒包過程中，易使鋼液吸氣，為避免鋼液二次氧化，目前的解決辦法是精煉鋼包直接上連鑄，并實行保護澆鑄。

2.7爐外精煉（LF）的未來發展趨勢

（1）以鋼包吹Ar為核心，加上噴粉、合金成分微調等技術相結合，主要與轉爐一連鑄生產相銜接。

（2）以真空處理為核心，加上噴粉、化學加熱、合金成分微調等技術相結合，主要與轉爐一連鑄生產相銜接。

（3）以LF爐為核心，與上述技術相結合的精煉，主要與電爐一連鑄生產相銜接。

（4）健全現場監測設施，對爐外精煉冶金過程實現自動化控制，保證終點溫度和化學成分控制精度，提高鋼材產品的質量。

3結語

國際煉鋼工藝的水平主要表現在煉鋼爐前、后操作的流程變化，如鐵水預處理、爐外精煉技術以及相關的全新生產煉鋼的最好工藝流程的研究發展。爐外精煉（LF）是提升鋼材質量，減少生產成本的國際先進技術，也是當前煉鋼技術中不能缺少的重要組成，它有微調化學成分和準確鋼液溫度的控制、夾雜物形態控制、真空脫氣等冶金功能。在整個冶煉期間，還要考慮到技術上的靈活性與連續性。為了完成最好的精煉成果，準確地在線測定與最終快速測定是鋼水中化學元素必須做的。所以說爐外精煉（LF）技術會在以后的冶煉中將會取得較快的發展，只有加大每項功能的環節作用，才能更好的發揮出爐外精煉（LF）優勢，生產出品質高精度純凈的鋼種。

可以預見,今后將有更多的精煉工藝和設備在我國的冶金行業得到應用，為冶金行業的發展做出更大的貢獻。

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