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导语：在钢铁化学成分分析的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
[关键词] MES；质量管理；系统分析
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 15. 030
[中图分类号] TH186；F273 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2013）15- 0044- 04
1 引 言
美国著名质量管理大师朱兰指出：“20世纪是生产率的世纪，21世纪是将是质量的世纪”。随着全球经济一体化及网络信息技术的不断发展，质量管理将进入一个新的发展阶段，现代钢铁企业质量管理应当融入以信息技术为支撑的先进质量管理理念[1]。钢铁企业质量管理主要是指从原料到半成品、产成品各环节的所有质量信息相集成，形成一个完整的质量信息反馈体系，并实现产品质量生产的全程追溯。本文以钢铁企业制造执行系统（MES）中质量管理子系统的分析与设计为研究主题，在对国内外已有的钢铁企业质量管理系统开发等相关文献进行研究的基础上[2-4]，首先根对钢铁产品质量特性进行了详细分析，在此基础上根据实际需求构建了钢铁企业质量管理系统模块的整体架构，并重点就各子模块具体功能进行了详细描述，以期在CIMS环境下通过计算机信息技术来整合企业资源，优化质量管理流程，实现质量信息和数据的共享，实现企业经济效益和社会效益最大化。
2 钢铁产品质量特性分析
钢铁产品质量特性大致分为直接质量特性和参数质量特性两部分。合同规定的客户需求一般反映的是直接质量特性，包括主质量特性，如钢号、标准、形状、规格等；以及辅助质量特性，如交货状态、加工用途、冶炼方法、技术条款等。而生产过程中参照的目标是产品的参数质量特性，包括化学成分质量特性，如C、Si、Mn等元素的含量要求；物理质量特性，如形状、规格、力学性能、高低倍要求等；以及交货期等时间质量特性。产品质量设计的实质就是将产品的直接质量特性映射为产品的参数质量特性，并将它们分解到各个加工工序中进行控制，作为生产过程控制和质量检验的目标以及判定合格与否的依据。具体分类参见图1。
3 质量管理系统需求分析
钢铁生产可分为炼钢、连铸、轧制等阶段，其在炼钢连铸阶段是连续的，而在后续轧制等阶段是离散的，因此钢铁生产是半连续半离散的分阶段式生产方式。而从物质上来看，钢铁生产过程是从单一钢水投入经后续不同加工工艺，按用户合同要求生产出产品性能、规格各异的产品的分解过程，其产品规格虽复杂，但生产工艺却有着很多的相似之处。基于以上对钢铁产品特性及钢铁生产流程的了解，其质量管理系统需求应须把握以下几点[5]：
（1）工序过程质量控制：通过对生产过程各工序过程质量进行控制，以保证产品的最终质量符合用户要求。
（2）质量检验及数据采集：系统在生产过程中各关键工序设置质量采集点以采集工序质量数据，并与数据库中标准数据进行自动对比，并把对比结果实时显示。
（3）检（化）验及质量判定：按照试样检验要求及时为其他工序提供准确的检验数据并结合现场检验结果对半成品和成品进行综合判定。
（4）质保书模板设计与应用。
（5）质量控制与生产放行：通过对产品生产质量进行监督控制，对不合格半成品采取封锁、返修等措施，杜绝不合格半成品不经允许流转到下道工序或出厂。
（6）产品质量分析与缺陷反查：通过对产品生产过程中各关键工序节点采集的质量工艺控制数据、成分物理性能数据、在线检验数据及各种标准数据进行综合分析，找出产品形成缺陷的原因，为改进产品质量提供有力保障。
（7）改判业务处理：对检验结果无法满足订单要求但符合另外一个牌号标准的产品，系统提供判定顺序，指导牌号的改判，要确保改判结果的准确性和改判钢种的合理性。
4 质量管理系统总体架构设计及各功能模块分析
4.1 质量管理系统总体架构设计
通过以上对质量管理系统需求的分析，可知质量管理系统总体架构主要包括质量标准管理、产品质量设计、质量采集与检验、质量判定管理、质保书管理、质量跟踪与分析等模块。具体见表1。
4.2 质量管理系统各功能模块分析
由表1可知，质量管理系统架构大致分为6个子模块，其质量管理流程图（以钢卷生产为例）如图2所示。
4.2.1 质量标准管理
钢铁企业质量标准管理通常由企业质量标准科在充分考虑并综合执行国际、国家、钢铁行业及客户特殊要求等基础上制定，并及时下达至作业部门，制定企业钢铁内部标准，控制产品生产质量。具体包括：①国际冶金规范标准；②国家冶金规范标准；③企业内控标准，包括性能控制标准、成分控制标准、外观控制标准、工艺路线标准、工艺参数标准；④客户要求标准，即企业根据客户个性化需求制定生产标准。
系统质量标准冶金规范数据库是钢铁企业技术质量管理部门对管理的所有工序工艺控制参数、检（化）验要求等作业指令进行有机归并后形成的集合，它是合同质量设计的重要的基础数据来源之一，包括质量判定规范和工艺技术规范管理。其中质量判定规范在ERP，产品工艺技术规范在MES。工艺技术规范是质量管理部门针对每道工序的控制参数、检（化）验要求、执行标准等作业指令进行数据合并的集合。企业MES系统提供工艺技术规范的管理功能，包括查询、增加、修改、删除等操作。系统建立有化学成分标准库、机械性能标准库、高倍和工艺性能标准库、热轧工艺状态库、热处理状态库等，分别存放着各种限值及判定条件[6]。
4.2.2 产品质量设计
由企业质量设计科根据产品质量标准和客户合同进行产品质量设计，质量设计人员通过从ERP系统接收过来的客户订单进行质量设计，确定该产品在各工艺流程阶段需要达到的质量规范和工艺参数表的设定值。如各种文档控制，各工序加工设定值等。在此后的生产过程中，计算机就按照质量设计输出的质量标准进行严格的质量控制。用户合同的质量设计过程包括产品质量设计和生产质量设计两个阶段[7]，其具体设计过程包括：
（1）首先，在合同处理时，根据销售合同中输入的产品大类、产品名称、牌号、交货状态、质量标准等用户需求特性，在产品规范库中查找对应的产品规范码，再根据产品规范内的具体内容完成合同的产品质量设计。
（2）根据产品规范码、客户代码（CUST_NO）和产品最终用途码（APN），找到相应的冶金规范码（MIC）。冶金规范码是生产质量设计的关键。
（3）产品个性化需求由系统根据用户的不同和使用用途来决定，而所有制造参数由冶金规范码管理，所以，系统内建立了用户、使用用途与冶金规范码的对应表。
（4）对合同进行生产质量设计。以冶金规范码为关键字，并以长度、厚度、宽度等度量型特征属性及其他特殊要求为次关键字，在冶金规范库中找到相对应的生产路径（不同路径用Line-No来区别）和路径下所有机组的控制规范，该过程实现了对合同产线设计及产线机组制造标准的设计。
（5）对于有多产线路径的合同，还需要根据实际生产状况确定主产线，其他生产路径作为备选的次产线。
（6）产线路径是产品生产机组的组合，在冶金规范中同样的产品可以对应几条生产线路径，主制程确定时一般主要考虑各产线的物流顺畅平衡和生产成本等，在实际生产过程中，计划员可以进行主次产线的变更，实现柔性生产。
（7）在合同实际制造过程中，当合同的物料进入不同机组计划执行时，将进行工序分解，自动将前期设计的对应机组制造标准数据下发给相应的PCC计算机，PCC计算机按标准数据进行生产控制。
4.2.3 质量采集及检验
质检部在各分厂设有质量监测站，其主要职能是对该分厂的产品进行在线监测以及对中心实验室的检测结果依据标准进行质量判定，对定量结果进行自动判定，对定性结果进行人工判定。其中送来中心实验室检验的对象统称为委托方，它包括各生产分厂、物供、技术中心、质量部、钢研所及其他外委单位。送料包括足够检验项目所需的试验、检验卡片（即大票），检验卡片上注明委托方、炉号、规格、技术条件等信息。检验项目主要包括物理和化学两大类，其中物理检验分为力学性能和高低倍检验，化学检验分为化学成分和气体分析检验。质量采集取样委托流程如图3所示。
4.2.4 质量判定管理
将质检部在各分厂收集到的质量数据，按编号输入到计算机内，与系统事先建立的工序放行标准（相应工序牌号产品的化学成分标准库、物理机械性能和高倍、工艺性能等各质量规范标准库数据）相对照，判定内容包括：①成分实际判定，对比各阶段产品的实际化学成分与标准库中的成分标准，检验其成分实际值是否在标准范围内；②性能实际判定，对比各阶段半成品机械性能实际、工艺性能、表面质量、尺寸规格与各相应的性能标准，检验其值是否在标准范围内。如果以上判定都符合各相应的标准，则相应工序放行通过，进入下一道工序。如不符合放行标准，就要进入质量异常处理，根据异常实际情况的不同，分别进入“判废”（废品）、“改判”（不良品）和“返回”（返回品）流程。如果进入“判废”流程，则终止该在制品的制造流程，将其送入废品库。如果进入改判流程，同样终止制造流程，但该在制品被降级改变牌号或规格，作为可利用材转入中间产品库，以便在调配调度时供其他合同使用。如果进入“返回”流程，同样终止制造流程，但该在制品将返回前面出错的流程进行返修。此时原合同必须进行重新补料，重新申请材料等等[8]。质量判定流程如图4所示。
4.2.5 质保书生成及管理
质保书内容需满足国家法规和订货合同要求，主要包括合同相关事项和产品检（化）验数据结果，包括：质量证明书标识、产品标识、用户标识、合同标识、发货日期、运输标识、发货人、审核人、执行标准、批号、炉罐号、牌号、规格、数量、重量、化学成分、物理检验等。质保书生成过程如图5所示。
出厂产品录入：根据发货通知单，输入需要开具质保书的产品相关信息。
出厂产品分析：①对发货通知单上的产品支数、质量进行有效性校对（主要指定尺及长度要求的钢管）；②调用化学成分台账，检查化学成分分析结果；③调用机械、工艺、高倍数据台账、查验分析结果；④列出前3项分析不合格的产品，提出警告。
产品质保书信息修改：对录入或分析结果错误的出厂产品信息进行修改。
产品质保书生成管理：①对经过分析质量完全合格的产品自动登记分配质保书号；②按质保书号屏幕显示质保书；③按开出日期打印质保书；④按质保书号打印质保书；⑤开具的质保书存档。
4.2.6 质量跟踪与分析
质量跟踪主要是针对在制品每道工序的在线和离线质量情况，对其理化性能进行跟踪和判定，对所有的质量数据以成品材料（捆）为单位，在系统中保留一定的时期，结合物料跟踪管理模块，可以对从原料到成品的所有质量数据进行查询和追溯。目的是为了对产品的质量信息进行分析，找出存在的问题和改进方法，以期对未来产品质量和生产管理水平的提高起到促进作用。
质量分析是将被控变量与预定的质量规范或质量标准给定值进行比较，达到修正质量偏差的目的。通过产品质量分析，及时找出引发质量问题的原因和根源，根据产品的质量状况制定相应的措施并监督执行，为改进工艺或操作规程提供参考依据。
5 结 论
质量管理是无缝钢管MES系统的重要组成部分，本文所研究的钢铁企业质量管理系统从钢铁企业质量管理所面临的实际问题出发，以先进管理思想和技术理念为指导，以PDCA质量控制为理念，针对钢铁企业质量管理流程优化、先进制造管理平台构建、信息系统集成等问题，建立了覆盖钢铁产品生产全过程的一贯制质量管理架构体系，并重点就各功能子模块进行了详细分析及说明。
主要参考文献
[1]卢晓春，阮锋.产品质量管理方法研究评述[J].机床与液压，2004（3）：10-15.
[2]Jitao Fang， Shusong Yu， Xiangqian Ding. Development of MES-based Workshop Integrated Quality Monitoring System[C]. International Conference on Automation and Logistics，Qingdao， China，September 2008：216-220.
[3]段桂江，孙飞，唐晓青.集成质量系统与企业资源计划系统的多视图融合机制研究[J].计算机集成制造系统，2005，11（12）.
[4]刘晓冰，刘彩艳，等.基于制造执行系统的动态质量控制系统研究[J].计算机集成制造系统，2005，11（1）：133-135.
[5]徐端，舒真，冯水华.钢铁企业质量管理系统研究与开发[J].控制工程，2005，12（6）：557-561.
[6]郑雯.浅谈钢铁企业MES质量管理[C].第七届（2009）中国钢铁年会论文集，2009：10-36.
［关键词］热喷涂 铝涂层 耐蚀性
［中图分类号］TB4 ［文献标识码］A ［文章编号］1009－5349（2011）08－0123－01
引言
工业现代化的发展对各种设备零部件表面性能的要求越来越高，因此许多国家都在努力研究各种提高零件表面性能的新技术、新工艺。[1]-[4]本文是运用热喷涂技术对碳钢制件表面性能进行改良，以全面提高钢铁基材表面的力学性能及耐蚀性能，从而提升制件的使用效益。
一、实验过程及设备
本实验采用纯铝线材利用电弧喷涂方法在低碳钢基材表面获得铝涂层，线材尺寸为Φ3mm，其化学成分（质量分数%）和常见物理性能。
将纯铝线材经过预处理喷涂处理涂层后处理，获得铝涂层。其中预处理包括表面净化处理、表面粗化处理和表面活化处理，电弧喷涂的工艺参数。而涂层后处理有封孔处理、重熔处理、强化处理和扩散处理。[5]-[7]
将所获得涂层后的线材利用JSM―5600LV扫描电子显微镜进行厚度测量和相貌观察，LK―9805电化学分析仪测定极化曲线。
二、实验结果及分析
（一）涂层的厚度和表面显微形貌
电弧喷涂获得涂层的使用性能在很大程度上取决于涂层的化学成分和组织结构。对涂层进行化学成分分析后显示涂层中主要成分为金属铝。进而将经过打磨后的电弧喷铝试样在扫描电子显微镜下进行高倍放大，在200倍时可以测量出涂层的最大厚度为191μm、最小厚度为167μm，平均厚度为179μm，可以看出涂层的厚度均匀。并在SEM上观察涂层的表面显微形貌。由照片观察到铝涂层具有层状结构的特点，涂层表面凹凸不平还存在一定的孔隙，涂层表面组织疏松，起伏较大，存在气孔。在涂层表面，铝与空气中的氧作用生成了亮白色的氧化物。电弧喷涂铝层的上述组织结构特点是与喷涂层的形成机理密不可分的。
（二）塔菲尔曲线的测定
本实验是采用恒电位法将使用封孔剂的涂层试样、基材试样、未使用封孔剂的涂层试样进行塔菲尔曲线测定。结果，从图中可以看出喷铝涂层的自腐蚀电位有明显正移趋势，耐蚀性较好。并且铝涂层在腐蚀液中，特别是在含氧介质中有较强的自钝化现象，在涂层表面生成坚固致密的氧化铝薄膜，能够阻止涂层进一步腐蚀。由于封孔处理的封孔剂中含有一些未知的元素，会对涂层的自腐蚀电位造成影响，浸泡腐蚀试验表明封孔处理的铝涂层其耐蚀性优于未封孔处理的涂层。
三、结论
1.利用电弧喷涂方法可在基材表面获得铝涂层，厚度可达到179μm。
2.电弧喷涂铝涂层具有层状结构特点，表面存在孔隙；电弧喷涂铝涂层配合封孔处理，对于提高材料的耐蚀性能是有效的。
【参考文献】
[1]E.Pfender.Fundamental Studies Associated with the Plasma Spraying Process.Surf.Coat.&Technol.1998(34):8-14.
[2]王新洪,邹增大,曲化光编著.表面熔融凝固强化技术――热喷涂与堆焊技术.北京:化学工业出版社,2005.
[关键词]火花直读光谱仪、故障排除
中图分类号：TH744 文献标识码：A 文章编号：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
随着社会的不断发展进步，人们质量意识的不断提高，工企业对材料化学成分的控制要求越来越高，而传统化学分析方法操作复杂、分析过程时间较长、分析过程中使用的药品对环境危害较大，不能起到快速指导生产的作用。而直读光谱分析因具有操作简单、快速准确的出示测定结果，以及多元素同时分析的特点目前已广泛用于成分分析方面。尤其是近年来随着电子技术和高智能技术的发展，新型的、分析速度更快的直读光谱分析仪器越来越多的投入生产，直读光谱分析在成分分析领域的地位越来越重要。但是不可避免的人们在光谱的使用过程中会出现一些故障导致试验无法正常进行。本工作就直读光谱仪日常使用过程中经常出现的故障及解决方案进行了整理。
1.试验部分
1.1 设备名称
火花直读光谱仪型号：SPECTROMAXx厂家：斯派克公司
电源：95-240V 运行温度：18-28℃运行湿度：20-80% 无冷凝氩气进口压力：7.0bar
1.2 工作原理
将制备好的块状样品在火花光源的作用下与对电极之间发生放电，在高温和惰性气氛中产生等离子体。被测元素的原子被激发时，电子在原子内不同能级间跃迁，当由高能级向低能级跃迁时产生特征谱线，测量选定的分析元素和内标元素特征谱线的光谱强度。根据样品中被测元素谱线强度（或强度比）与浓度的关系，通过校准曲线计算被测元素的含量。[1]
1.3 试验过程
将制备好的样品放在火花台上，用样品完全盖住火花台板的开口部分，放下压杆。选定合适的工作条件，对样品进行激发。每个样品至少激发两次，判断测量结果的可接受性，并确定最终报告结果。
2.常见故障及解决方案
2.1 软件无法正常启用
正常开启设备，打开软件，发现分析界面的程序区域部分空白或者界面正常但是任何操作指令均不执行。出现这种问题很多时候是因为PC和设备连接中断，按正常关机顺序关闭电脑和光谱仪，切断电源。检查PC与设备的连接线路并重新连接，按正常顺序开启设备，开启软件，故障排除。
2.2 激发斑点异常
在样品激发过程中经常会有激发痕迹发白的现象，俗称白点，如果出现白点，该组测试数据无可信度。这时应首先检查样品的磨制是否符合要求，经磨制的样品应表面平整、纹路顺同一方向，所使用的磨料粒度在60级到120级较为合适[2]。经磨制好的样品避免被污染，尽可能在较短时间内完成测试[3]。然后检查氩气，确保氩气的纯度达到99.999%，氩气进口压力：7.0bar。接下来检查电极间隙是否合适，用极距规调整电极间隙，如果电极消耗严重需要更换新的电极。通过以上操作，故障排除。
2.3 ICAL校准失败
在进行ICAL校准过程中经常会出现某些波段检测器数值偏低的现象，这时无法进行下一步操作，同时系统会提示ICAL结果不被接受。这时应从以下几个方面进行排除：首先按照上述对激发斑点异常故障的排除方法进行操作，然后对光谱仪全面彻底清理，重点是紫外光学入光窗口和空气光学入光窗口，用丙酮溶液进行清洗或更换。经过以上操作ICAL校准就会顺利通过。如果效果仍达不到要求，就需要联系设备生产商授权的维修人员对设备进行更深一步的检查。
2.4 激发过程中止
在样品激发过程中，设备突然停止工作。导致这种现象的原因主要有以下几种：一、样品压杆距离短，不能压紧样品，激发过程样品发生偏离，导致光源及电路板断路。调节压杆距离，使其能压紧样品。二、所磨制样品不够平整激发过程中样品翘起，导致光源及电路板短路。出现这种现象需要重新磨制悠罚使其足够平整。三、氩气进口压力不足。更换氩气，调节减压器，使氩气进口压力达到7.0bar。四、电极刷上的金属丝或专用工装夹具上由于激发样品产生的熔融物脱落，脱落物在电极处造成短路（中止前激发声音异常）。清理火花台，清洁专用工装夹具。通过以上操作，故障排除。
2.5 激发过程中死机
在样品激发过程中状态栏提示激发完成，但是设备仍处于激发状态，这时停止快捷键失灵。造成这种现象的原因是由于样品夹与样品间接触不良导致测试程序紊乱。这时需要直接关闭等离子体发生器，关闭软件，按顺序开机。
2.6 样品不能被激发
在氩气、压杆距离、电极间隙及样品激发面的磨制都符合要求的前提下，样品仍不能被激发，系统界面提示压杆抬起；或者设备发出安全电路闭合的提示声音后系统界面仍提示压杆抬起。导致这一现象的原因有两点：一、样品与压杆接触面处理不到位，存在氧化皮或其它绝缘涂覆层等导致电路不通；二、排除上述原因后，可能是光源系统的某部件（如继电器等）损坏，这时需联系设备厂家更换部件才能排除故障。
参考文献
[1] GB/T4336-2016碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）
[2] GB/T20066-2006钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法
【关键词】 高压煤浆泵 曲轴 断裂
往复式活塞隔膜泵是各类水煤浆气化系统及大型煤化工成套装置的核心设备，主要用途是向煤气化装置高压喂送水煤浆料，该设备采用PLC控制的机电一体化，具有高效、节能、性能可靠、连续运转率高等诸多优点，其设计、制造涉及机械、电子、液压、橡胶等多学科技术，技术含量高。由于大型水煤浆气化系统对设备连续长期稳定运行要求很高，普通的往复式活塞泵由于其易损件经不住高粘度和高比重煤浆磨蚀与磨损，致使其连续运转率无法满足工艺系统的要求，而往复式活塞隔膜泵采用橡胶隔膜将水煤浆与液力端活塞件隔离，使得活塞免受煤浆的磨蚀与磨损，从而延长了使用寿命，保证了工艺系统的高连续运转率。因此，煤气化水煤浆喂料大多数选择往复式活塞隔膜泵。
由于国产的往复式活塞隔膜煤浆泵从技术水平、性能指标与进口产品比较还有较大差距，所以目前煤化工企业大多选择进口的往复式活塞隔膜泵，主要有隔膜泵、软管隔膜泵。
某公司高压煤浆泵选用软管隔膜泵，2012年6月至2013年1月，相继发生两台煤浆泵的曲轴断裂故障，另有一台煤浆泵在检查中发现曲轴表面出现长约200mm的裂纹，三台煤浆泵断裂和出现裂纹的部位均在同一位置。该曲轴材料G26CrMo4，经铸造成型和调质处理，断裂处轴颈350mm。
1 高压煤浆泵技术参数
如表1，图1。
2 化学成分分析和力学性能检测
为分析曲轴断裂原因，取断面试样进行实验室分析。对其材质、力学性能、显微组织等进行分析。各项分析结果如下。
通过表2实测化学成分和标准值的对比，曲轴的材质符合要求，但表3中的冲击功（KU2）试验结果显示数据不均匀，差别较大。
3 断面宏观分析
曲轴断裂位置位于轴的结构形状变化处，该处属于应力集中程度较大的位置。断面呈椭圆形，其上可见疲劳裂纹稳定扩展阶段形成的弧形线，因此断裂性质属疲劳断裂，形态见图2、3。由于疲劳扩展条纹的汇集处即为裂源，所以图2、3中的下方即为裂源位置，与裂源相对的位置为瞬断区，从图2、3可以看出，疲劳扩展区占断口总面积比例较大，超过50%，说明曲轴的断裂性质为交变载荷作用下的（单向）弯曲疲劳断裂，且导致断裂的实际应力（弯曲应力）不大。
4 断面微观分析
在裂源处和瞬断区分别取样，做显微组织分析，裂源附近所取样品，检验面上可见明显的区域成分偏析及铸造枝晶偏析，形态见图4，图5为区域成分偏析交界处的形态。其中一侧显微组织为回火索氏体+铁素体，属于调质工艺组织，且基体组织中可见粗大的晶界，形态见图6。另一侧黑色偏析带区域显微组织为回火索氏体，也属于调质工艺组织，基体上可见非金属夹杂物，形态见图7。在裂源附近的显微组织中可见沿晶界形成的组织偏析，形态见图8，9。同时，在裂源附近还观察到铸造冷隔缺陷，形态见图10，11。在瞬断区断口边缘可见微裂纹，形态见图12，靠近断口边缘，呈线状偏析带，形态见图13，14。基体中也可见非金属夹杂物，形态见图15。
5 断裂原因分析
通过对曲轴断面试样的材质、力学性能、显微组织等分析试验，可以断定该曲轴材质符合G26CrMo4要求。
由于曲轴截面尺寸较大，采用的是铸造成型，通常在铸造成型时，由于金属凝固存在一定的液、固相共存区，由于液态金属中各组分的凝固点不同，因而不可避免的存在结晶的先后次序不同和化学成分的不均匀性，铸造成型后会使铸件存在较多的铸造缺陷，如区域性成分偏析、枝晶偏析、疏松、气孔、夹杂物、裂纹、冷隔等，铸造缺陷破坏了铸件金属表面及内部的连续性，往往成为应力集中源和断裂源，因而铸件的使用范围存在一定局限性。
由试验结果知，曲轴材质中可见明显的区域成分偏析、线状偏析带。组织的不均匀性可直接导致性能的不一致，使用过程中引发应力集中，降低铸件的力学性能、断裂韧度及抗疲劳性能等。曲轴材质的不均匀性在力学性能检测检测结果中也得到验证，冲击试验结果数据不均匀，冲击功差别较大。
除在曲轴材质中观察到偏析和不均匀性外，在裂源附近还检测到对材料性能危害最大的铸造冷隔缺陷，冷隔缺陷破坏了铸件组织的连续性与完整性，由于曲轴工作过程中会受到交变载荷的作用，而冷隔缺陷相当于裂纹，交变载荷的作用会使缺陷处形成应力集中，并因疲劳而使缺陷扩大，导致铸件早期失效。
曲轴均在同一位置发生疲劳断裂，但是疲劳扩展区的面积超过50%，曲轴三维图中的另一处曲拐，未出现任何问题。因此可以断定是曲轴的铸造工艺存在缺陷。
6 结论和建议
综合以上结果和分析，曲轴在正常工作状态会受到交变载荷作用，而断口附近的成分偏析及铸造冷隔缺陷恶化了材料的使用性能，加以交变载荷的持续作用，会使缺陷处形成应力集中，诱发疲劳裂纹的形成和扩展，最终导致疲劳破坏的发生。建议：为尽早发现曲轴在使用中产生的裂纹缺陷，应定期对高压煤浆泵曲轴曲拐等易形成应力集中部位进行表面着色检测；大型铸件在铸造过程中产生的成分偏析、夹渣、气孔、裂纹、冷隔等缺陷很难避免，建议最好将曲轴材质改为锻件。
参考文献：
[1]钢铁金相学与热处理基础.机械工业出版社.2007.
“地条钢”是国家对这种非法生产建筑用伪劣钢坯和钢材的一种形象而通俗的提法。
建筑用钢材大都来自正规钢材生产厂家，特别是像武钢、鞍钢、包钢等特大型钢铁企业生产的建筑用钢材，在这样的建筑里人们可以安居乐业。但是，每年上千万吨用“地条钢”钢坯生产的螺纹钢、圆钢同时也流入到一些房地产开发商手里，被用在混凝土建筑之中。用“地条钢”这样的劣质钢材做钢筋的房子，将使房子的安全系数大大降低，当洪水、地震等自然灾害降临时，房子将会在瞬间倒塌使你失去生命或健康，这绝不是危言耸听。
炼钢是个极其复杂的物理化学反应过程，现代化炼钢厂都有一套完整的冶炼工艺，熔化、脱氧反应、还原反应等等都由计算机进行控制，完全可以保证炼出的钢水有极少的气体和杂质，严格的化学成分和冶金质量。通常情况下，在冶炼的复杂操作之后，钢水还要在钢包中镇静10分钟，让钢水中的气体和杂质、硫磷等有害物质充分上浮到钢液的上部，浇注后把这部分钢水倒掉。即便在传统工艺中的钢水要浇注成钢锭，在钢锭最后凝固的上部也积聚了较多的气体和夹杂物，开坯时这部分钢锭也要被切掉。所以，真正的炼钢厂，一炉钢水的成材率也就80％。
现代化钢厂的轧机通常采用纵列式排列，最多有20多架轧机纵向排列，轧制线全长可达400米。钢水直接浇注成钢坯，钢坯不用落地，从轧制线的第一台轧机进去，连续穿过不同尺寸的轧机，从最后一台轧机出来时就是所要求的钢材了，这是一种连续快速节能生产过程，炼钢、拉坯、加热、轧制的参数完全受计算机控制，可见现代化钢材生产实现了机械化、自动化、信息化，省时、省力、节省能耗，有效保证了钢材的质量。
相比之下，“地条钢”生产高能耗、劣质量、重污染，完全背离我国发展循环经济，建设节约型社会的战略构想。
高能耗。“地条钢”是国家对这种非法生产建筑用伪劣钢坯和钢材的一种形象而通俗的提法。这种钢材的生产是以废钢为原料，采用半吨或250千克等炉型的工频感应炉或中频感应炉将废钢熔化冶炼成钢水，钢水倒入在地上用型砂做成的方型截面长条状的模子里，凝固后得到一根根条状钢坯。工频感应炉或中频感应炉是一个超高能耗的设备，每吨钢耗电高达700～800千瓦小时，是电弧炉、转炉等现代炼钢设备的几倍。这种中、小型生产用感应炉早已被现代化钢厂所淘汰，只是在稀有金属精炼中使用。
“地条钢”生产窝点往往私拉乱接电线，生产都靠偷盗电力进行，据电力部门测算，仅一台感应炉给国家造成的损失每月就达几十万元。
劣质量。“地条钢”的生产使用的是潮湿的原材料，没有脱氧脱硫工艺操作，在冶炼中没有任何化学成分分析，废钢熔化后直接在暴露在空气中的砂型中浇注成“地条钢坯”。因此，在这样的“地条钢坯”里，除硫等杂质含量高外，最大的质量问题是钢中气体含量太高，把它摔断，在断面上我们会看到很多蜂窝状的小气泡。造成这些气泡的原因除了在熔化中产生的气体没有排除，在砂型浇注中潮湿的砂型遇热后又会使气体进入钢中。就是这样的地条钢钢材的“成材率”竟是100％，而其废品率也几乎是100％,它把在冶炼中产生的气体、杂质和各种有害物质统统留在钢材之中。这样的钢材其延展性差，力学性能差异大，易产生脆性断裂(报道中称在运输中曾因颠簸造成钢筋断裂)。在建筑中使用，会严重影响结构的承载力及抗震性能，大大降低建筑物的安全性，甚至会造成垮塌等事故。
重污染。“地条钢”生产没有任何除尘设备，生产工艺落后，原材料未经处理，熔炼过程中废气废渣直接排放，周围空气中弥漫着令人窒息的气味，造成环境的严重污染。另外，生产工人文化素质低，没有经过任何技术培训，不懂钢的冶炼工艺，没有脱氧、还原、去处杂质等基本炼钢操作常识，当然也没有任何钢材质量检验设备。
关键词：化工生产；压力容器；防腐；方法
中图分类号：TH49 文献标识码：A
压力容器是一种特种设备，在化工生产中具有重要的作用。但是在实际操作过程中，由于受到诸如介质、温度以及压力等操作条件的影响，使得压力容器会产生损伤和腐蚀，由于受到金属腐蚀就导致了实际的生产中系统的正常运转受到严重的影响。从而导致了压力容器失去应有效应甚至是遭到破坏而引发化工生产链爆炸，不但会造成财产损失，同时还会使得人员生命遭受威胁。因而对化工生产中压力容器的腐蚀现象进行防护变得十分重要。文章主要从现代石油化工生产中实际遇到的问题出发，对生产工作中常见的金属腐蚀现象以及成因进行了分析，并提出了相关措施对压力容器所受到的腐蚀进行预防和治理，用以保证石油化工产业链的完整，以及生产系统的正常运行。
1 金属腐蚀现象成因
金属出现被腐蚀现象主要是由于铸造压力容器的金属中含有的合金以及金属和杂质，这些内在因素同外在的温度、溶液浓度以及压力、液体流速等外在条件相互作用下产生复杂作用的结果。
1.1 金属自身原因
金属会受到腐蚀首先应当考虑金属自身所具有的化学性质，一些化学性质较活跃的金属较易受到腐蚀。通过大量的研究对比，以及对生产实践经验的总结，压力容器受到腐蚀的速度同其中所含有的合金量有着密不可分的联系，而金属中所含有的杂质会加速这种腐蚀速度。另外，压力容器表面的金属状态以及晶型对容器受腐蚀作用有着巨大的影响，容器表面越光滑，受到的腐蚀作用越小，相反则会容易受到腐蚀；对容器表面加设氧化膜则能够提高容器的耐腐蚀度。
1.2 外界环境影响
化工生产中一定会存在很多具有腐蚀性的物质，酸类物质、碱类物质以及盐类物质，包括水、氧都是具有腐蚀性的介质，而这些组成了压力容器的外部环境。金属材料在腐蚀介质的抗性上都有着一定的范围，所以，压力容器在使用时，需要充分考虑到外部环境介质的化学成分以及介质浓度、种类、酸碱度以及其中的水分含量、氧含量、杂质含量等。
2 预防措施
2.1 防腐设计应用
化工压力容器的制造以及容器的设计都需要依照相关规定具有相应的资格才能进行，目前的化工压力容器制造设计单位都是定点单位。在对容器进行设计时要对急速腐蚀现象予以防备，避免设备的应力集中，并对缺口或者缝隙进行消除，以免腐蚀介质的聚集，并时刻关注容器金属的结构和组织。在设计容器时，要严格按照相关规定中的要求进行主体材料的选择，并需要注意主体材料同介质之间的作用关系。
2.2 缓蚀剂应用
缓蚀剂能够有效的减缓腐蚀现象的发生速度以及降低腐蚀程度，具有较高的经济效益以及抗腐蚀效果，是压力容器抗腐蚀性能提高中最有效也是应用最广的技术之一。缓蚀剂实质是一种化学混合物，被应用在金属表面后，能够有效减缓甚至是防止腐蚀现象的发生。缓蚀剂的一般用量为千万分之几，有些则提高至千分之几，而根据不同的需求，在某些情况下提高至百分之几。根据实际使用可以得出以下结论，在金属材料中加入微量该化学混合物就能够有效将介质对金属的腐蚀度降低或者降至零，同时还会保持金属的物理性能不变。
2.3 电化学法
电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取措施，使之成为腐蚀电池中的阴极，从而防止或减轻金属腐蚀的方法，主要有以下两种：
2.3.1 牺牲阳极法
该方法是用电极电势比压力容器中被保护金属更低的金属或合金做阳极，将其固定在被保护金属上，形成腐蚀电极，被保护金属作为阴极而得到保护。牺牲阳极一般常用的材料有铝、锌及其合金。此法常用于保护工业用水中的各种金属设备、构件和防止巨型设备如贮油罐以及石油管路的腐蚀。
2.3.2 外加电流法
该方式是通过附加电池的方式，将保护金属作为另一个电池的阴极，同附加电极一通，在外加直流电作用下使得被保护金属得到有效保护。该方式主要用于保护土壤以及河水中的金属不受外界环境腐蚀。
2.4 表面覆盖法
在金属表面覆盖致密的保护层，使金属跟周围介质隔离，这是一种普遍采用的防护方法。如在压力容器钢铁表面涂油漆、覆盖搪瓷等物质，使钢铁制品不与空气或水接触，或在钢铁表面镀上一层其他金属，如Zn、Sn、Cr、Ni等这些金属能被氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。
3 设备的维护和管理
石油化工生产中压力容器发生腐蚀的因素多种多样，因此防腐蚀措施也具有多样性，每一种都是具有针对性的，具有一定条件以及适用范围。对于腐蚀体系不但要考虑到期抗腐蚀效果，同时应当考虑施工的难易程度以及防腐蚀操作的经济效益，在实际的操作中有可能同时施用几种方式进行保护。对于压力容器的腐蚀抗性的提高是一方面，另一方面则是对设备的维护。生产企业需要根据相关规定严格执行压力容器的使用规章制度，按照检修规定对设备的检修取样定期进行，充分掌握容器的运行缺陷以及腐蚀状况，在检修时发现的问题要及时补救，从而避免由于腐蚀而造成设备的寿命缩短，以此保证压力容器在生产系统中得以安全运行。压力容器在运行中对其安全性影响最大的便是应力腐蚀，想要解决该类问题需要对其发生的破坏原因进行查明，充分分析、研究后采取针对性的措施进行防范才能够制止、消除该类腐蚀破坏保证设备运行的稳定。
结语
腐蚀现象在化工安全生产中对压力容器的破坏威胁极大，只有对腐蚀发生的原因充分了解，且对腐蚀状态进行研究，才能有效提出解决方案。有条件的地方还能够通过定期取样或者挂片分析的方式对压力容器进行研究、分析，以此有效防范容器腐蚀现象的发生，确保生产安全。
参考文献
【关键词】铁矿石；元素；检验
随着经济不断的发展，社会地位不断的提高，钢铁材料已经成为了国家发展不可缺少的资源，钢铁工业对钢铁材料的冶炼是对材料合理利用的主要环节。人们的生活的方方面面都离不开结构材料和一些功能性材料。我国各个行业的发展，比如、交通、电力等很多行业都离不开钢铁材料。随着我国经济不断的发展，国内市场对钢铁材料的需求量不断的增大，但是钢铁中的一些元素的含量在一定程度上超过了国家标准含量，所以，在国际贸易中，对铁矿石中各种元素的检测成为了一个非常重要的环节，它是衡量铁矿石质量的一个最重要的指标。所以，运用一种快捷、安全的检验方法是铁矿石检测人员共同的一个目标。
1.我国铁矿石常见元素检验的现状
我国铁矿石检测实验室最多的是由三氯化钛的还原法对铁矿石中元素的铁的含量进行检测，这种检测的方法叫做化学法，这种化学法对铁矿石中元素检测的同时由波长色散X荧光光谱进行测定铁矿石中硅、钙和锰等元素的含量，对几种元素的检测方法叫做X荧光光谱检测方法。在对铁矿石中各种元素检测的同时还可以检测出全铁的含量，这样的好处是，在每一个检测中都会得到两个铁含量数据，这两个数据在数据值上差异性非常小，但也有一小部分差异很大，实验室采用的检验方法要根据铁矿石的不同进行选择，因为，我国把化学法来作为常用方法，它起到了一个中心的作用，很大一个原因是由我国铁矿石结构的特点来选择的，根据铁矿石不同的结构特点来选择检验的方法，做到合理、科学。中国的铁矿石的分布比较分散、储存面积比较小、不同地方品质不稳定。和国外的有很多的差异性，国外铁矿石分布位置非常集中、储存面积比较大、品质相对我国非常稳定。
随着我们经济不断的发展，检验实验室的技术发展以及对其宣传服务不断扩大，大大增加了实验室检验元素的业务量，使之有充分的资源可以进行检测，我国实验室每年需要检测几千批的业务，增加了检测的数据。随着我国对铁矿石元素检测的不断增加，化学法检测的时候要对样品进行烘干，在烘干的每一个流程都需要人为手工操作，整个流程在进行的过程中，一方面，进行操作的工作人员全面对每个环节做到完善，长期如此，人员的身体得不到好的休息，处于负荷状态，很有可能导致工作的质量下降，在对其检测方面，极有可能会出现一些周期性的问题。另一方面，在运转的过程中，水、电的消耗和一些化学物资的使用，使一定范围内的 环境受到很大程度的影响和破坏，于此同时废气和废弃水得不到很好的处理。所以，提高检测效率是非常重要的，能够使检测数据更加精确。我国实验室对铁矿石的检测已经运行了很多年的时间，已经掌握了很多检测经验和大量的检测数据，这些数据是根据化学法和X荧光光谱法得出，通过分析这些数据寻找X荧光光谱法能够代替化学法的新方法，这样做的好处是，可以节约大量的人力和财力，还能够减少对环境的污染。
2.铁矿石元素的两种检验方法
2.1 X荧光法检验原理和检验步骤
X荧光光谱法原理：首先用无水四硼酸铿作溶剂，以硝酸锂为氧化剂，溴化锂为脱剂制备试料片，然后测出铁元素中的X射线荧光光谱强度值，使其和元素含量之间形成一个定量关系。计算出铁元素在铁矿石中的含量。
在X荧光光谱实验中用的试剂和仪器分别是：蒸馏水、盐酸、无水四硼酸锂、硝酸锂、溴化锂和气体。用到的仪器：X射线荧光光谱仪。
X荧光法检测的主要检测步骤是：
（1）无水四硼酸铿作溶剂，以硝酸锂为氧化剂，溴化锂为脱模剂，几种溶液相互融合，使其进行充分的反应。
（2）在对铁矿石检测前需要对铁矿石样品进行称重、融化、浇铸、制标准试料片。
（3）铁矿石样品准备完毕之后，用X射线荧光光谱对其进行分析。
（4）对产生的数据进行处理，一般情况下取一个标准试料片，把试料片放到X荧光光谱仪上面，进行重复多次对其检测，然后记录数据。制作一个标准试料片只要消耗一定量的无水四硼酸锂、硝酸锂、溴化锂。
2.2化学法检验原理与检验步骤
化学法检测原理：标准样品用酸对其进行分解或者酸化的方式处理，铁元素用氯化亚锡进行充分的还原，最后一小部分剩余的铁用三氯化锂进行还原，在用重铬酸钾溶液对剩余的还原剂进行充分氧化和滴定还原后的铁元素，最后由标准样品消耗的重铬酸钾溶液进行计算样品中全铁的含量。
检测中用到的试剂和材料分别是：试剂，盐酸、硫酸、磷酸、硼酸、氢氟酸、焦硫酸钾、氢氧化钠、过氧化钠等。仪器设备：刚玉增祸、铂柑祸、滴定管、天平等。
化学法检测的主要检测步骤是：
（1）使用氯化亚锡溶液、高锰酸钾、重铬酸钾标准溶液几种溶液相互融合，使其进行充分进行反应。
（2）用酸或者碱对标准样品进行充分分解。
（3）对分解后的标准样品用重铬酸钾溶液对其滴定。
（4）对产生的数据进行处理，在实验中需要配置两份标准样品溶液和一份空白溶液。
3.结束语
有本文可以看出，很多国家对铁矿石中元素检测采用最多的方法就是X射线荧光光谱方法，这种方法的检测主要注重的是方法原理分析，不断改进已有方法使之达到检测结果精准的要求，在进行评定的时候，一般情况下是用极少量的标准液对检测方法进行一个合理的评定。由于实验中的铁矿石和标准样品下的铁矿石不管是在形状、化学成分等一些方面都有非常大的差别，所以，X射线荧光光谱测定方法在检验过程中对精密度的检验还不是非常的精确，通过整理在实验中化学法和X射线荧光光谱法对铁矿石检测中积累的大量数据，然后对这些数据进行统计分析，通过分析比较出两种检测方法的差异，找到两者之间的关联，可以在很大程度上减少检验中投入的人力、财力，并且还能大大减少对环境的污染，使人们的生活更加惬意，为我国钢铁事业产生更多的经济效益。
【参考文献】
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[关键词]赤铁矿 球团 磁铁矿 热工参数 焙烧
[中图分类号] P611.5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-32-2
0前言
烧结矿、球团矿、天然块矿是当前高炉炼铁的原料。含铁品位高的天然块矿日趋减少，因此利用富矿粉或精矿生产的烧结矿、球团矿成为当前高炉炼铁的主要原料。
球团矿具有强度好、粒度均匀、形状规则、含铁品位高、还原性好等优点，在高炉冶炼中可起到增产节焦、改善炼铁技术经济指标、降低生铁成本、提高经济效益的作用，被认为是实现高炉炉料结构优化所必需的优质炉料 。为适应钢铁工业快速发展、高炉精料技术和合理炉料结构的要求，近年来，球团矿作为优质原料得到青睐和高度重视，一些钢铁厂对球团矿的入炉比例逐渐提高，其需求量也随之增大。
为了进一步满足市场的需要，导致了球团原料由单一向的多元化发展，除了立足于本原再磨再选的铁精矿外，还需寻求低廉的外购矿。当前，大量外购矿主要是赤铁矿，由于赤铁矿在球团焙烧过程中所需的固结温度较高，从而导致生产出强度较高的球团矿增加了难度，而且由于其预热球强度也较低，导致在竖炉中产生大量粉末，易在高温下发生粘结造成结圈，影响炉况，导致球团质量不合格。因而本文研究了配加赤铁矿对磁铁矿球团质量及热工制度的影响，以期在保证球团矿质量和降低生产成本的情况下，满足市场需要。
1原料性能和研究方法
1.1原料性能
试验所采用的含铁原料为磁铁精矿、外购赤铁矿。其铁精矿的化学成分分析结果如表1所示。
根据表1可看出，磁铁矿的铁品位在62%以上，FeO含量高，其含有害杂质少，酸性脉石含量较高，属于优质磁铁矿。外购矿赤铁矿品位分别为58.68%，FeO含量较低，而与磁铁矿相比，有害杂质S和As的含量较高。
铁精矿的粒度特性见表2，从铁精矿粒度组成可知，原有磁铁矿的粒度比较细，小于O.074mm粒级均超过90%以上，小于O.043mm粒级也达到了75%以上，从粒度上完全满足球团对原料的要求，而外购赤铁矿由于产地不稳定，粒度也随着其波动，小于O.074mm粒级约在44%左右，总体粒度较粗。为了从粒度上完全满足球团对原料的要求，这给配料也带来了一定的难度。
造球粘接剂采用膨润土，各项性能均满足铁矿球团用膨润土的质量指标要求。
1.2研究方法
全部含铁原料均在堆场自动风干，然后按质量比例配加铁精矿和适宜膨润土混匀，并使其水分约低于生球水分，然后造球。生产出不同粒度的生球，然后经过调整竖炉热工参数生产球团。生球制备采用实验室圆盘造球机，其直径为1000mm，调节适宜转速和倾角度，生成Φ10-14mm生球，将同数量的生球分别装在铁笼中并标记。采用12M2竖炉生产，主要通过调节燃烧室温度、炉蓖温度及冷却风的大小。球团矿在ZQYC—智能抗压测量仪上测定抗压强度，并检测成品球团矿的冶金性能。其球团工艺流程图如图1所示。
磁铁矿、赤铁矿、膨润土配料混匀制球生球筛分竖炉焙烧预还原球团
1.3球团固结机理
磁铁矿的焙烧固结形式，磁铁矿球团在氧化氛围中焙烧时，当加热到200—300℃，由磁铁矿粒表面和裂缝中时开始氧化形成Fe2O3微晶。温度达到800℃时，颗粒表面完全氧化成Fe2O3。当磁铁矿球团在氧化氛围中焙烧时，氧化过程由表向内推进，当温度达到1000℃时，磁铁矿基本氧化成Fe2O3，并形成微晶键。在适宜焙烧制度下，部分残留的磁铁矿继续氧化，而已氧化的赤铁矿晶粒扩散增强，并生成结晶和聚晶长大，颗粒间的孔隙率下降，球体积缩小，其各颗粒连成一个致密的整体，从而使球的强度大大提高。
赤铁矿的焙烧固结形式，赤铁矿球团在氧化气氛中焙烧时，主要是靠加入的膨润土粘连剂与赤铁矿形成CaO·Fe2O3·SiO2而使生球固结，生成这些化合物的过程在温度达到1000℃-1200℃即完毕。
2试验结果及分析
通过各物料品位的理论计算及工艺要求，配加不同比例的铁精矿与粘接剂。生球制备条件为混合料水分约为8.5%，造球时间为13min左右，确保生球落下强度均大于4次/0.5m，生球抗压强度大于10N/个。试验主要从球团的冷态机械强度和冶金性能两个方面来考察赤铁矿对以磁铁矿为主生产的球团质量的影响。
2.1配加赤铁矿对磁铁矿球团强度的影响
在配加不同比例赤铁矿的生球分别装入铁笼内并标记，通过12m2竖炉焙烧球团，主要采取以下方案进行投笼实验。通过改变炉篦温度、竖炉燃烧室温度和冷却风量等热工参数。各参数详见表3
通过调整热工参数，都有一定的改善效果，5的效果最为明显，可以配加高达50%的赤铁矿，焙烧球强度都高于于2500N/个以上，在各影响因素中以提高焙烧温度对提高焙烧球强度的效果最显著。
磁铁矿中配加一定量的赤铁矿，在预热过程中磁铁矿将迅速氧化成Fe2O3并形成颗粒之间的粘结相，同时，磁铁矿氧化生成的Fe2O3晶粒表面原子具有较高的迁移能力，促进相邻颗粒之间形成晶键，能够满足预热球强度。
在该预热焙烧制度条件下，单一的赤铁矿焙烧球团中Fe203结晶细小、松散，Fe203再结晶也只有部分开始互连，部分Fe203呈单独粒状处于初晶态，钙铁橄榄石也呈细粒状，结构松散，欠致密，因而焙烧球团矿的强度较低，如要进一步提高强度，需提高焙烧温度或延长焙烧时间；而全磁铁矿焙烧球团中，FeO氧化较完全，新生的Fe203较粗大，与原生的Fe203紧密连接在一起，Fe203结晶优良，构成互连晶的高强度结构。
因此，配加赤铁矿对磁铁矿为主的球团，在焙烧温度适当提高的情况下，可提高球团的生产率和球团氧化球团强度。
2.2配加赤铁矿对磁铁矿球团冶金性能的影响
配加赤铁矿对磁铁矿球团冶金性能的影响。配加赤铁矿后，球团矿的低温粉化性能变差，但还原度和还原膨胀性能均有所改善。
对配矿方案的球团矿所作的矿相分析表明，磁铁矿球团矿的球团金属相除含有赤铁矿（Fe203）以外，还含有一定量的磁铁矿（FeO），粘结相中钙铁橄榄石（CaO·FeO·SiO，）的含量较高。由于在900℃时微量的CO就能使Fe203还原，而Fe3O4 还原所需的CO含量较高，即Fe203比Fe3O4易还原，另外钙铁橄榄石液相也是一种难还原的矿物。
配加赤铁矿对磁铁矿的成品球团还原粉化程度。由于Fe2O3比Fe3O4易还原，在500～600℃区间。单一磁铁矿，由于FeO在此温度区间较难还原，还原速度降低，球团本身强度也较高；而加入赤铁矿的球团还原速度快，在还原过程中FeO还原时发生晶形变化，加之球团本身强度较低，导致还原粉化程度加大；当提高焙烧温度以后，可大大改变还原粉化程度。
3结论
（1）磁铁矿中配加一定量的赤铁矿可以满足预热球团和焙烧球团的强度的要求。
关键词盐渍土;工程性质;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
中图分类号：TU71
概况
世界上许多国家和地区均有分布，前苏联情况较为突出，在中东尤其阿拉伯海湾及红海的周边地区分布广泛的石膏土，据相关资料统计全世界盐渍土面积计约897.0万平方公里，约占世界陆地总面积的6.5%，占干旱区总面积的39%。盐渍土在我国分布十分广泛，如西北的青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古等省的有大面积的内陆盐渍土分布，在华北及东部沿海地区则有滨海盐渍土分布，中国盐渍土面积约有20多万平方公里，约占国土总面积的2.1%。
图-1世界盐渍土分布图
图-2中国盐渍土分布图
盐渍土与其他特殊土如多年冻土、膨胀土和湿陷性黄土等相比，有其特殊性和复杂性，除具有溶陷性外，还具有盐胀性和腐蚀性，对工程建设危害较大。近年来，随着石油化工、公路、铁路等部门在盐渍土地区的工程建设日益增多，我国已经制定一些适合盐渍土地区的设计规定，并开展了必要的研究，确保工程建设的安全、经济、合理。目前，我国的《岩土工程勘察规范》、《石油化工钢储罐地基与基础设计规范》、《公路路基设计规范》、《铁路路基设计规范》等中都纳入了有关盐渍土的内容。《盐渍土地区建筑规定SY/T 0317-2012》总结了盐渍土地基勘察与评价、设计、地基处理、施工和质量检查与维护方面的内容，较为全面的反映了我国在盐渍土方面的实验研究水平。盐渍土工程性质和工程处理等方面，还有有待于进一步完善和发展，在实践中积累更多有益的经验。
盐渍土的工程性质
盐渍土的定义
国内外有关盐渍土含盐量的与含盐类标准的规定不同。前苏联曾用盐渍土中的易溶盐和中溶盐的界限含盐量标准分别为0.5%和5%；我国《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2004）中的盐渍土的界限含盐量标准是易溶盐含量为0.5%；《盐渍土地区建筑规范》（SY/T 0317-2012）规定，盐渍土是不同盐碱化土的总称，特指易溶盐含量大于或等于0.3%并具有溶陷、盐胀或腐蚀等工程特性的土；我国《岩土工程勘察规范》（GB50021-20012009年版）规定，岩土中易溶盐含量大于0.3%，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性时，应判定为盐渍岩土。
2.盐渍土的主要特点
1）盐渍土的气相、液相、固相三相组成中，液相含有盐溶液，固相含有结晶盐，其相转变堆土的大部分物理指标和力学指标均有影响，强度指标明显降低。
2）盐渍土地基浸水后产生溶陷，地下水位较深时更易溶陷。
3）某些盐渍土（如含硫酸盐的土）地基，在温度或湿度变化时，会产生体积膨胀，对建、构筑物和地下设施造成危害。
4）盐渍土中的盐溶液会导致建筑物和地下设施的材料腐蚀，包括原材料含水腐蚀和地下含盐水侵蚀。
3.盐渍土的成因
盐渍土的成因由当地的地形、气候和水文地质等自然因素决定，人类活动也会使本来不含盐的土层产生盐渍化，生成次生盐渍土。盐渍土的含盐成分主要来源于三方面：岩石中盐类的溶解，工业废水的注入和海水的深入，盐的迁移和在土中的重新分布，则是靠水流（地表水和地下水）和风力完成。
4.盐渍土的分类盐渍土的分类方法很多，但分类原则都是根据盐渍土本身的特点，如含盐量的性质、含盐量的多少、盐在水中的溶解的难易程度、盐渍土的地理条件等，在工程上一般按照其对工程的影响进行分类，常见分类表-1，表-2，表-3
表-1 盐渍土按含盐化学成分分类
注：表中c(Cl-)为氯离子在100g土中所含毫摩数，其他离子同。
表-2 盐渍土按含盐量分类
表-3 盐渍土按盐的溶解度分类
三、盐渍土的工程危害与防治
1．盐渍土的工程危害
盐渍土对工程建设的危害是多方面的，由此造成的经济损失也十分巨大。由于盐渍土具有溶陷性、盐胀性、腐蚀性，其危害一般因为此三种特性造成。由于不同地区盐渍土的成因、组成和特性不同，所以不同地区的盐渍土的工程危害表现不同，如地下水位埋深较深的干旱地区，地基溶陷性较明显，而腐蚀现象并不严重；以含硫酸盐为主的盐渍土地区其盐胀性造成的危害较大；而对地下水位较高的盐湖和滨海地区，其危害主要表现为对基础等于盐渍土接触的地下设施的腐蚀作用。
盐渍土对地基溶陷的工程危害主要表现在当盐渍土地区建、构筑物的地基遭到水的浸入时，建筑物除自身荷载产生地基沉降外，还将产生因为盐渍土的溶陷而引起的附加沉陷（图1），具有溶陷性的盐渍土地基一旦浸水，土中可溶盐溶解，结构强度丧失，地基承载力下降并产生较大沉降，工程实践和试验表明，在砂类土中尤为明显。盐渍土地基的溶陷对石油化工工程中的塔器、罐、井、池类等构筑物影响较大，工程设计中应高度重视。
图-3盐渍土地基浸水溶陷引起的建、构筑物基础的沉降曲线[4]
盐渍土盐胀与一般膨胀土的最大区别在盐渍土是因为是失水或因温度降低导致的盐类结晶膨胀，硫酸盐渍土和亚硫酸盐盐渍土地区容易发生盐胀。在温度和湿度变化比较大的土层范围内，地下水位以上的盐渍土层表现明显的盐胀性。
盐渍土的腐蚀性危害最大，在工程建设中相当普遍。盐渍土中的盐的腐蚀主要为氯盐和硫酸盐腐蚀。土中氯离子对金属有强烈的腐蚀作用，尤其钢铁；而硫酸盐对混凝土、粘土砖等的腐蚀作用很强，对金属液有一定的腐蚀作用，进行工程建设时必须把解决腐蚀问题放到重要位置，并对其腐蚀机理、主导影响因素等有明确的认识和分析，通过合理的防腐蚀措施，达到使建筑物和各种地下设施安全使用和耐久性的目的。
盐渍土的防治
对于盐渍土地区的地基基础及其他与盐渍土接触的地下建构筑物的防治措施应因地制宜、区别对待并采取相应的设计措施，构筑盐渍土地区的防水措施、地基基础措施和结构措施三道防线。防水措施包括场地排水、地面防水、地下管沟和集水井的敷设，检漏井、防（检）漏沟的设置以及地基中隔水层的设置等；盐渍土的三性都与水有关，防水是最基本的要求。地基基础措施包括：消除或减小溶陷性的各种地基处理方法和穿透盐渍土土层的各种类型深基础等措施；结构措施包括加强结构整体性、减少建筑物不均匀沉降或使其适应地基变形的各种措施。
四、工程实例
现结合新疆维吾尔自治区某化工项目的建、构筑物的工程设计为实例，论述盐渍土地区建（构）筑物应采取的防治措施。
1、工程场地概况及盐渍土地基评价
建设场地位于天山北麓，准噶尔盆地南缘，属中温带大陆性干旱与半干旱气候，深居亚欧大陆腹地，地表盐渍化现象显著。拟建场地整平前为荒地和农田为主。根据详细勘察资料，在在钻探深度范围内土层分布稳定，较有规律，自上而下依次为：第四纪全新统（Q4）陆相沉积层：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，各土层天然承载力特征值200kPa左右，比较稳定。拟建场地主要建构筑物为塔、炉、容器等设备基础，钢结构设备构架及变配电室等。
据岩土工程详细勘探资料及地基土壤易溶盐分析报告揭示，建设场地浅层地基土（5m深度以上）的易溶盐含量一般大于0.3%，判定为盐渍土，按含盐化学成分分类，场地土一般为氯盐渍土，局部为亚氯盐渍土；按含盐量分类，表层场地土一般为中盐渍土，表层以下场地土属弱盐渍土。场地土的含盐量变化规律为随深度增加逐渐降低。
建设场地盐渍土具有轻微溶陷性、轻微盐胀性和中~强腐蚀性；地下水稳定，上层滞水埋深为1.8～4.5m，潜水埋深8.5～12.2m。其盐渍土的特征如下：
溶陷性：根据在探井中所取的原状土试样进行的溶陷性试验结果，所有土样的
溶陷系数δ均小于0.01，所以本场地的盐渍土为非溶陷性土。因此，除采取一般排水措施和结构措施外，可不考虑地基溶陷性。
盐胀性：建设场地地基土所含盐分以氯盐为主，硫酸盐含量低，根据在探井中
所取的原状土试样进行的溶陷性试验结果，所有土样的Na2SO4含量均小于1%，可不考虑地基土的盐胀性。
建设场地内建构筑物基础埋深均大于1.5m（超过标准冻深为1.5m）。因此除采取一般排水措施和结构措施外，建（构）筑物基础可不考虑盐胀性。但地面、散水等均做卵石缓冲层。
腐蚀性：第①层深度3.0m以上的地基土对混凝土结构具中等～强腐蚀性；对钢
筋混凝土结构中钢筋具强腐蚀性，对钢结构具强腐蚀性。第②层深度3.0m～6.0m的地基土对混凝土结构具弱～中等腐蚀性；对钢筋混凝土结构中钢筋具中等～强腐蚀性，对钢结构具强腐蚀性。
2、本工程盐渍土防治措施
根据详勘报告揭示，本工程盐渍土主要特性及工程危害为腐蚀性危害，不考虑溶陷性及盐胀性。目前尚无的关于盐渍土的腐蚀性防护的专门技术规范，本工程设计以《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）和《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）为基础，根据建设场地建构筑物特点和场地条件，采取以腐蚀防护为重点的防止盐渍土工程危害措施，并应考虑建构筑物的腐蚀环境、地基基础设施的安全等级、设计使用年限、经济合理性、耐久性等因素提出综合防治措施。
建设场地地基基础等地下建构筑防腐蚀设计遵循以下原则：
a）立足基础和其他设施的自身建筑结构材料具有良好的抗腐蚀能力；
b）必要时考虑采取材料表面防护措施，如涂防腐层、隔离层等；
c）对重点部位和重要的构筑物应加强防护。
本工程主要建、构筑物基础等具体采取以下防腐蚀措施：
对于一般浅基础可以采用换填法，将基础底部及四周换填无腐蚀性填土（由于建设场地周围没有无腐蚀性土来源，此措施未实施，）；
一般基础和基础梁可采用混凝土内掺防腐剂；
对上部荷载较小的一般建、构筑物，采用强度等级不低于C25的毛石混凝土或素混凝土基础，防止氯盐对钢材的腐蚀；
当上结构荷载较大采用钢筋混凝土基础时，强度等级不低于C40；
钢筋混凝土基础垫层采用150mm厚掺外加剂的C25混凝土或100mm厚沥青混凝土；
钢筋混凝土基础等地下构筑物增加保护层厚度；
基础外表面涂层，对于素混凝土基础侧面又加设防腐蚀涂层；对于钢筋混凝土基础采用基础表面涂刷采用环氧类或聚氨酯类沥青1mm；
钢筋混凝土基础及其他地下构筑物根据其腐蚀环境添加钢筋阻锈剂；
对于处于干湿交替位置的基础等地下构筑物加强基础防护措施；
对于高耸的塔器、烟囱等对承载力要求较高的建构筑物，采用桩基础，需采取如下措施: 预制钢筋混凝土桩的混凝土的强度等级不应低于C40，水灰比不应大于0.4，抗渗等级不应低于S10；钢筋的混凝土保护层厚度不应小于45mm；混凝土灌注桩的混凝土强度等级不应低于C35（宜为C40），水灰比不宜大于0.45（宜为0.40），抗渗等级不应低于S8（宜为S10）；钢筋的混凝土保护层厚度不应小于55mm（宜为70mm）。混凝土中掺入对SO42- 、Cl- 均有足够耐蚀性的外加剂。混凝土桩身的防护应符合《工业建筑防腐蚀设计规范》( GB 50046-2008)表4.9.5的规定。灌注桩成孔采用泥浆护壁，泥浆制作应采用清洁水，严禁采用现场高含盐的地下水制作。清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇筑水下混凝土。
施工图阶段的防水措施，如排水、地下管沟等本文从略。
此外，施工阶段防水、防腐蚀措施也应加强，使用阶段应加强管理，本文从略。
结束语
综上所述，盐渍土因其成因、组成和特性不同，在不同地区的盐渍土的工程危害也不同，在盐渍土地区进行工程建设时，应充分了解盐渍土的危害机理和特征，从勘察、设计、施工、使用管理各阶段，大力开展调查研究和实验分析，采取相应的防治措施和保障制度，综合运用多种手段，不断把科学成果运用于工程实际中，确保工程建设的安全、经济、合理。
参考文献：
盐渍土地区建筑规范，SY/T 0317-2012，中国石油天然气集团公司，石油工业出版社
岩土工程勘察规范，GB50021-2001（2009年版）
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我国盐渍土的成因及分布特征，温利强，合肥工业大学硕士学位论文，2010.03
中国西北地区盐渍土分布及危害，温利强、杨成斌、李士奎等，工程与建设，2010年05期
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