高線設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述

第一篇：高線設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述

高速線材生產(chǎn)

前言

1.1 線材產(chǎn)品定義

線材是熱軋材中斷面尺寸最小的一種，由于軋鋼廠需將線材在熱狀態(tài)下圈成盤(pán)卷并以此交貨，又稱為盤(pán)條。高速線材軋機(jī)一起合理的孔型系統(tǒng)和高適應(yīng)性的機(jī)電設(shè)備及布置方式，使其產(chǎn)品規(guī)格范圍遠(yuǎn)比常規(guī)線材軋機(jī)大。一些帶有盤(pán)條作業(yè)線的高速軋機(jī)生產(chǎn)直徑的范圍為5.5~60mm的，一般的高速軋機(jī)產(chǎn)品規(guī)格的范圍為5.5~30mm。在產(chǎn)品品種上，高速線材軋機(jī)不但能成產(chǎn)碳素結(jié)構(gòu)鋼盤(pán)條，還能成產(chǎn)幾乎所有鋼中的盤(pán)條；除能生產(chǎn)圓斷面光面盤(pán)條外，還可以生產(chǎn)相應(yīng)斷面的螺紋盤(pán)條，邊長(zhǎng)為5~16mm的方斷面盤(pán)條和內(nèi)切圓直徑為5~16mm的六角盤(pán)條。

1.2 高速線材產(chǎn)品的高精度

高速線材軋機(jī)以其精確的孔型設(shè)計(jì)，合理的張力及活套控制，單線無(wú)扭高速連續(xù)軋制方式，以及足夠的軋機(jī)剛性結(jié)構(gòu)和耐磨的軋輥材質(zhì)，保證了產(chǎn)品具有普通軋機(jī)所難以保持的斷面尺寸精度。通常高速線材軋機(jī)的產(chǎn)品斷面尺寸精度能達(dá)到±0.1（對(duì)?5.5~8.0mm的產(chǎn)品而言）及±0.2mm（對(duì)?9.0~16mm的產(chǎn)品及盤(pán)條而言），斷面不圓度不大于斷面尺寸總偏差的80%[1]。今年來(lái)又出現(xiàn)了成圈前的規(guī)圓設(shè)備，能把斷面尺寸偏差控制到±0.05mm。但實(shí)際需求中并不需要這么高的精度，實(shí)際生產(chǎn)中為合理使用軋輥軋槽和分別滿足各種斷面尺寸精度的需要，通常把產(chǎn)品斷面尺寸精度控制在±0.1~0.3mm。

1.3 線材的用途

線材用途概括起來(lái)可以分為兩大類：一類是線材產(chǎn)品直接被使用，主要用在剛絕混凝土的配筋和焊接結(jié)構(gòu)件方面。另一類是將線材作為原料，經(jīng)再加工后使用，主要是通過(guò)拉拔成各種鋼絲；再經(jīng)過(guò)捻制成鋼絲繩，或再經(jīng)編制成鋼絲網(wǎng)，經(jīng)過(guò)熱鍛或冷鍛成鉚釘；經(jīng)過(guò)冷鍛及滾壓成螺栓，以及經(jīng)過(guò)各種切削加工及熱處理制成機(jī)器零件或工具；經(jīng)過(guò)纏繞成型及熱處理成彈簧等等。

2高線典型產(chǎn)品 ER70S-6介紹

其中ER70S-6為合金焊絲鋼，主要用于氣體保護(hù)焊接。氣體保護(hù)焊是利用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊，氣體保護(hù)實(shí)心焊是一種優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能的焊接方法，在我國(guó)重型機(jī)械、工程機(jī)械、船舶、鍋爐、車輛等制造行業(yè)已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)我國(guó)的氣體保護(hù)焊發(fā)展速度較快，氣體保護(hù)焊絲的用量越來(lái)越大，用于加工氣體保護(hù)焊絲的焊接用鋼盤(pán)條市場(chǎng)需求量在迅速增加。ER70S-6是國(guó)外的常用氣體保護(hù)焊絲品種，按美國(guó)焊接學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)AWSA5.18的要求控制化學(xué)成分，主要元素有C、Mn、Si、S、P。該焊絲在焊接時(shí)具有較好的電弧穩(wěn)定性和較高的焊縫性能,在國(guó)外得到普遍使用。

ER70S-6焊絲盤(pán)條現(xiàn)狀

氣保焊絲用鋼ER70S-6熱盤(pán)條的開(kāi)發(fā)：碳是影響焊接性能的關(guān)鍵元素，選擇碳含量在0.06%-0.10%,Mn/Si比選擇在1.8-2.0以為對(duì)焊接韌性的提高有益處，錳、硅主要用于脫氧，考慮到錳可以提高盤(pán)條強(qiáng)度，Mn按中限控制，Si按下限控制，氧在鋼中大多以氧化鐵和硅酸鹽等夾雜物的形式存在，會(huì)降低焊縫金屬的強(qiáng)度和韌性，而氮又是焊縫金屬形成氣孔的主要原因之一，所以必須嚴(yán)格控制鋼中的氧、氮含量[4]。

ER70S-6焊絲盤(pán)條的生產(chǎn)中，為了提高其強(qiáng)度和韌性，即使其成品組織為珠光體和鐵素體避免產(chǎn)生馬氏體。馬氏體組織是引起脆斷的重要原因，對(duì)盤(pán)條化學(xué)成分和冷卻速度的控制是生產(chǎn)具有優(yōu)良加工性能焊接用鋼盤(pán)條的必要措施。影響組織的因素：

吐絲溫度對(duì)盤(pán)條組織的影響：較高吐絲溫度（950℃）下在近盤(pán)條表面的位置出現(xiàn)大量的混晶組織，這種組織出現(xiàn)與再結(jié)晶過(guò)程的盤(pán)條在冷卻中奧氏體的異常有關(guān)?；炀С霈F(xiàn)造成了盤(pán)條晶粒尺寸極不均勻，影響拉拔性能。在給定的集卷速度下，提高吐絲溫度，盤(pán)條的抗拉強(qiáng)度雖然呈下降趨勢(shì)，但波動(dòng)較大，高的吐絲溫度導(dǎo)致盤(pán)條組織不均勻，對(duì)焊絲拉拔產(chǎn)生不良影響。因此通過(guò)提高吐絲溫度降低盤(pán)條的強(qiáng)度不是有效途徑；控制盤(pán)條在斯太爾摩控冷線上的冷卻速度，避免貝氏體和馬氏體的生成。

由盤(pán)條的質(zhì)量要求，軋制時(shí)采取的工藝為較低冷卻速度的空冷工藝。以獲得良好的拉拔性能，減少拉絲過(guò)程中的斷絲現(xiàn)象，成品組織構(gòu)成為F+P。根據(jù)它特殊的CCT曲線為了得到珠光體轉(zhuǎn)變結(jié)束的溫度范圍為610-810℃[5]。為此，a采用斯太爾摩速度緩冷工藝，即把斯太爾摩保溫蓋全部蓋上，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口風(fēng)檔全部關(guān)閉，斯太爾摩首段輥道運(yùn)輸速度設(shè)為0.12-0.18m/s，以后各段的級(jí)聯(lián)速度相同，保證獲得較低冷卻速度。

b實(shí)行低溫軋制工藝，即降低開(kāi)軋溫度、終軋溫度、精軋機(jī)入口溫度。通過(guò)形變細(xì)化A體晶粒。

c合理設(shè)定吐絲溫度：ER70S-6氣保焊絲鋼的性能要求即要有良好的拉拔性能，又要有較低的拉拔強(qiáng)度。從理論分析，吐絲溫度高，奧氏體晶粒粗大，相變中鐵素體晶粒粗大且不均勻。在后續(xù)拉拔過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生不均勻變形，從而導(dǎo)致拉拔斷絲。因而吐絲溫度約在820-840℃?？乩涔に噷?duì)ER70S-6鋼相變和組織的影響: 由于Mn、Si的影響，使ER70S-6 具有特殊的CCT曲線，經(jīng)熱模型測(cè)定CCT圖如圖1所示：

圖1 動(dòng)態(tài)CCT曲線

終軋溫度的影響：當(dāng)變形在奧氏體再結(jié)晶區(qū)結(jié)束時(shí)，隨變形溫度的降低，溫度補(bǔ)償變形速率因子Z增大，變形奧氏體平均晶粒尺寸變小，其長(zhǎng)大傾向變小，有利于鐵素體形核，縮短了孕育期，導(dǎo)致相變點(diǎn)升高。而當(dāng)變形在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)結(jié)束時(shí)，奧氏體被軋成扁平狀，使得單位面積內(nèi)的晶界面積增加，為新生相生成提供了更多的形核位置，同時(shí)，變形使奧氏體晶粒內(nèi)部形成了大量的變形帶，這些變形帶也為新相形核提供了場(chǎng)所。導(dǎo)致相變點(diǎn)上升。

對(duì)擴(kuò)散型相變，當(dāng)終軋溫度過(guò)低使，會(huì)造成過(guò)冷奧氏體的熱穩(wěn)定化，變形擴(kuò)散系數(shù)變小，其對(duì)相變點(diǎn)的影響可能會(huì)超過(guò)鐵素體形核的作用，這時(shí)相變點(diǎn)反而會(huì)隨終軋溫度的降低而降低。

對(duì)于吐絲溫度，直接影響過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，因而對(duì)產(chǎn)品性能產(chǎn)生重要的影響。變形后立即快冷，會(huì)降低靜態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶的速度，抑制變形奧氏體晶粒的長(zhǎng)大。吐絲溫度越低，奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向越小，相變過(guò)冷度也越小，在相同的冷卻條件下，相變?cè)饺菀自诟邷叵逻M(jìn)行，導(dǎo)致相變點(diǎn)上升。

冷卻速度的影響：相變區(qū)冷去速度增大，奧氏體穩(wěn)定性增強(qiáng)，推遲了相變的發(fā)生，導(dǎo)致相變點(diǎn)下降。冷卻速度小于1，組織主要為F+P，而且鐵素體量保持在80%以上[3]。

盤(pán)條拉拔斷裂原因分析

在拉拔過(guò)程中盤(pán)條容易被拉斷，拉拔斷裂的影響因素：

1原料材質(zhì)，由于盤(pán)條中錳、硅含量較高，造成鑄坯凝固過(guò)程中中心孔縮孔處合金元素正偏析，盤(pán)條軋制后形成異常組織。采用合理的澆鑄溫度、拉坯速度、冷卻水量等，降低縮孔級(jí)別、減輕中心偏析，提高鋼坯內(nèi)部質(zhì)量，保證成分均勻穩(wěn)定。錳、硅含量較高時(shí)，會(huì)使CCT轉(zhuǎn)變曲線向右下方移動(dòng)，推遲并延長(zhǎng)轉(zhuǎn)變時(shí)間，所以該鋼種的冷卻應(yīng)采用延遲型冷卻，使盤(pán)條在近似等溫轉(zhuǎn)變條件下生成F+P。實(shí)際工藝控制是降低吐絲溫度，使盤(pán)條在稍高于相變點(diǎn)的溫度下進(jìn)入保溫罩，并采用較低的輥道溫度，使盤(pán)條在保溫罩內(nèi)以緩慢的冷卻速度發(fā)生相變，并得到F+P.2盤(pán)條尺寸精度，盤(pán)條圓度不好容易造成盤(pán)條表面產(chǎn)生橫向裂紋或魚(yú)鱗裂紋。

3焊絲生產(chǎn)工藝。

拉拔斷口宏觀形貌:杯錐狀和半杯錐狀斷口、星芒狀斷口、燕尾形和筆尖行斷口、斜茬狀斷口和不規(guī)則形狀斷口。斷口根據(jù)盤(pán)條粗細(xì)分為細(xì)拉鋼絲斷口以杯錐狀為主，粗拉鋼絲斷口以斜茬狀為主[6]。

在軋制過(guò)程中，控制軋制工藝和冷卻工藝，避免出現(xiàn)異常組織，提高盤(pán)條的通條性，保證盤(pán)條獲得良好的拉拔性能.在同一控冷規(guī)范條件下，盤(pán)條的碳含量對(duì)其抗拉強(qiáng)度有較顯著的影響，控制盤(pán)條的碳含量小于0.08%是降低盤(pán)條強(qiáng)度的有效措施；焊絲中的馬氏體組織在拉拔過(guò)程中形成微觀缺陷，導(dǎo)致焊絲脆斷。消除組織中的異常組織應(yīng)當(dāng)充分地利用精軋機(jī)后的水冷和風(fēng)冷。一般應(yīng)當(dāng)降低吐絲溫度，延長(zhǎng)在保溫罩中的停留時(shí)間，使組織充分轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和珠光體組織。研究表明當(dāng)軋后以小于1℃/s冷卻時(shí)，組織中為F+P，無(wú)M+B的產(chǎn)生。為了減少ER70S-6焊絲鋼在拉拔過(guò)程中的斷裂當(dāng)在冶煉、連鑄過(guò)程中減少成分偏析，減少縮孔和疏松，提高連鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量和表面質(zhì)量。

國(guó)內(nèi)ER70S-6鞍鋼無(wú)需退火工藝的ER70S-6焊絲盤(pán)條研制：通過(guò)采取降低鋼中碳、錳含量，控制P、S含量，優(yōu)化延遲型Stelmor冷卻工藝等措施，取消拉拔過(guò)程中退火工藝，直接生產(chǎn)出成品焊絲。冷卻工藝

圖2為ER70S一6鋼的動(dòng)態(tài)CCT曲線[5]，ll條曲線分別代表20．0、8．O、4．0、3．0、2．

5、1．

8、1．

3、1．0．0．

8、0．5和0．1℃／s的冷卻速度。

冷速小于1℃／s時(shí)可獲得鐵素體和珠光體，避免出現(xiàn)貝氏體和馬氏體組織。鞍鋼股份線材廠延遲型冷卻風(fēng)冷線是由標(biāo)準(zhǔn)型Stelmor風(fēng)冷線加保溫罩改造而成的，保溫罩長(zhǎng)度較短。為了滿足ER70S一6盤(pán)條的生產(chǎn)要求，必須對(duì)延遲型Stelmor冷卻工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。為保證ER70S一6盤(pán)條獲得鐵素體和珠光體組織，就必須降低吐絲溫度，使奧氏體在較低的溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和珠光體。同時(shí)，有效地避免產(chǎn)生馬氏體和貝氏體，使奧氏體向鐵素體和珠光體的轉(zhuǎn)變?cè)诒卣謨?nèi)完成。根據(jù)CCT曲線，鐵素體和珠光體的轉(zhuǎn)變冷速應(yīng)低于l。C／s。為保證相變區(qū)冷速，采取降低風(fēng)冷輥道速度、關(guān)閉風(fēng)機(jī)和蓋保溫罩等措施[2]。在相變溫度區(qū)間和相變區(qū)冷速確定的前提下，才能確定相變時(shí)問(wèn)。為保證整個(gè)相變過(guò)程在保溫罩內(nèi)進(jìn)行，在保溫罩長(zhǎng)度一定的情況下，必須降低輥道速度。

3高速線材生產(chǎn)線的發(fā)展

現(xiàn)代工業(yè)采用由25 ~ 28架軋機(jī)機(jī)組組成的連續(xù)式軋機(jī)生產(chǎn)線材，軋制過(guò)程一般分為組扎、中軋、預(yù)精軋和精軋4個(gè)階段。在預(yù)精軋軋機(jī)和精軋軋機(jī)之間設(shè)置有若干段冷卻水箱，通過(guò)控制冷卻水箱的水溫、水壓和開(kāi)/關(guān)，來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入精軋機(jī)組的軋件溫度。從精軋機(jī)軋出的線材，由吐絲機(jī)將其平鋪在斯太爾摩線的輸送輥道上，運(yùn)送到集卷器。在精軋機(jī)和吐絲機(jī)之間也設(shè)置有若干段水冷箱，用于調(diào)節(jié)線材的吐絲溫度。斯太爾摩線長(zhǎng)達(dá)數(shù)十米，生產(chǎn)高碳鋼線材時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)輸送鏈輥道下面風(fēng)機(jī)的風(fēng)量控制線材的冷卻過(guò)程。高碳鋼線材在其生產(chǎn)過(guò)程中，鋼的組織經(jīng)歷了奧氏體化、奧氏體組織的變形、再結(jié)晶、晶粒長(zhǎng)大以及奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w等一系列變化。這一系列物理冶金過(guò)程決定了高碳鋼線材最終的組織，從而決定了線材的力學(xué)性能。鋼的化學(xué)成分以及軋制線上的主要工藝參數(shù)如鋼坯加熱溫度、終軋溫度、軋制速度、吐絲溫度、斯太爾摩線的風(fēng)量、輸送輥道的傳送速度等對(duì)線材的最終組織和性能有著重要的影響。

寶鋼高速生產(chǎn)：

寶鋼工藝平面布置圖[9] 1—上料臺(tái)架；2—步進(jìn)式加熱爐；3—高壓水除磷裝置；4—粗軋機(jī)組；5—飛剪；6—中軋機(jī)組；7—飛剪；8—預(yù)精軋機(jī)組；9—水冷段；10—測(cè)徑儀；11—飛剪；12—精軋機(jī)組；13—水冷段；14—減定徑機(jī)組；15—水冷段；16—測(cè)徑儀；17—夾送輥吐絲機(jī)；18—散卷冷卻運(yùn)輸線；19—集卷站；20— PF運(yùn)輸線；23—打捆機(jī)； 25—卸卷機(jī)

該工程設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)：

（1）產(chǎn)品大綱以鋼簾線、預(yù)應(yīng)力鋼絲鋼絞線等制品用線材為主，填補(bǔ)了目前我國(guó)線材市場(chǎng)高級(jí)硬線的短缺與空白，社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著。規(guī)格由Φ5.0～Φ25.0mm，擴(kuò)大了線材產(chǎn)品范圍。Φ5.0mm的產(chǎn)品還可使下部制品工序節(jié)約拉拔道次，降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

（2）采用高速軋制新工藝，保證速度為110m／s，處于世界領(lǐng)先水平，在細(xì)線比高達(dá)73％的情況下單線年產(chǎn)量為40萬(wàn)t，處于世界先進(jìn)行列。

（3）所有規(guī)格產(chǎn)品的精度均可達(dá)到±0.1mm，橢圓度為尺寸總偏差的60％，這一精度為世界先進(jìn)指標(biāo)，對(duì)金屬制品和標(biāo)準(zhǔn)件加工用戶極為有利。

（4）機(jī)組由30架軋機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)了小延伸精密軋制；粗、中、預(yù)精軋機(jī)組機(jī)架采用平立交替布置，精軋和減定徑機(jī)組機(jī)架呈V型布置，實(shí)現(xiàn)全線無(wú)扭軋制；機(jī)架間采用微張力或活套控制。由于這些措施的采用，因而產(chǎn)品精度提高，軋制事故減少。

（5）國(guó)內(nèi)首家采用摩根公司最新專利TEKI-SUN軋機(jī)技術(shù)，即在精軋機(jī)水冷段后增加4機(jī)架減定徑機(jī)組。該工藝具有以下特點(diǎn)：

①可降低高速區(qū)線材形變帶來(lái)的急速溫升，實(shí)現(xiàn)了低溫高速溫控軋制，從而可確保產(chǎn)品尤其是高碳優(yōu)質(zhì)線材的質(zhì)量；

②可實(shí)現(xiàn)精密軋制，保證尺寸精度，使所有產(chǎn)品規(guī)格的精度均可達(dá)±0.1mm；

③可實(shí)現(xiàn)一定規(guī)格的自由軋制，增加產(chǎn)品規(guī)格。如可生產(chǎn)Φ5.75mm產(chǎn)品，滿足用戶對(duì)線材尺寸的特殊要求；

④可簡(jiǎn)化孔型系統(tǒng)，所有規(guī)格產(chǎn)品均由減定徑機(jī)組完成成品軋制，減少軋線換輥次數(shù)，利用減定徑機(jī)組的快速換輥小車，提高軋機(jī)作業(yè)率約5％。

（6）軋線設(shè)有軋件溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)，使軋件全長(zhǎng)溫差控制在20℃以內(nèi)，并可根據(jù)需要控制軋件在各變形區(qū)的軋制溫度。吐絲溫度偏差為±10℃，大風(fēng)量延遲冷卻型Stelmor散卷冷卻運(yùn)輸線長(zhǎng)103m，大部分鋼種可完成在線熱處理工藝，可提高產(chǎn)品的冶金質(zhì)量及性能均勻性，控制氧化鐵皮成分組成，減少下部工序熱處理道次及表面清理難度，最終獲得各方面品質(zhì)均為一流的產(chǎn)品。

（7）加熱爐出口設(shè)有大流量、快速（通過(guò)速度1m／s）高壓水除鱗裝置，除鱗效果好，尤其對(duì)鋼簾線等高碳鋼生產(chǎn)十分有利。

（8）精軋機(jī)前及減定徑機(jī)后分別設(shè)有1臺(tái)光學(xué)測(cè)徑儀。精軋機(jī)組后設(shè)有渦流探傷儀，對(duì)線材表面質(zhì)量、尺寸精度進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，快速反饋，減少了調(diào)整時(shí)間，從而使作業(yè)率提高，確保了產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量。

（9）鋼坯加熱爐采用側(cè)裝側(cè)出料步進(jìn)梁式加熱爐，控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)為二級(jí)結(jié)構(gòu)，可完成最佳化燃燒數(shù)字模型的計(jì)算和控制，使生產(chǎn)操作靈活，鋼坯加熱溫度均勻，氧化燒損減少，脫碳層深度減小，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗。

（10）采用ABB兩級(jí)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)操作水平，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。L1級(jí)為電氣傳動(dòng)、基礎(chǔ)自動(dòng)化與過(guò)程控制級(jí)集散型軋鋼控制系統(tǒng)，主要完成從上料至卸卷站所有設(shè)備全自動(dòng)控制、軋制區(qū)最佳化控制等功能。L2級(jí)為生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)級(jí)，主要完成車間內(nèi)的物料跟蹤、原料及成品庫(kù)管理、軋輥間管理、質(zhì)量合同及生產(chǎn)計(jì)劃管理等工作。其控制水平在世界同類型線材廠中處于領(lǐng)先地位。

（11）軋線電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全交流化，更能適應(yīng)高速線材軋制要求。交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，維護(hù)和備件儲(chǔ)備方面的投資比直流電機(jī)減少60％～70％；交流傳動(dòng)功率因素高，可減少或不需無(wú)功補(bǔ)償方面的投資；交流電機(jī)采用強(qiáng)迫通風(fēng)，大都不需水冷，可節(jié)約凈環(huán)冷卻水約160t／h，對(duì)減少維護(hù)投資、提高質(zhì)量和節(jié)省能源、降低生產(chǎn)成本起到了重要作用。

（12）主軋線采用高架平臺(tái)布置，軋線設(shè)備布置在平臺(tái)上，各種管道、風(fēng)機(jī)、高壓水泵站、液壓潤(rùn)滑站、電纜、飛剪切頭收集裝置等布置在平臺(tái)下，大大改善了設(shè)備檢修維護(hù)條件。同時(shí)減少了大量地下工程量，易于防水，節(jié)省投資，尤其對(duì)寶鋼處于的地理位置，效果明顯。

（13）粗軋、中軋立輥軋機(jī)下傳動(dòng)，使軋線區(qū)域開(kāi)闊、視線明朗，處理事故容易，立輥換輥時(shí)間縮短。

（14）軋輥間上下兩層布置，上層與高架平臺(tái)連接，布置有高速區(qū)輥環(huán)導(dǎo)衛(wèi)維護(hù)設(shè)備，易于高速區(qū)的輥環(huán)導(dǎo)衛(wèi)更換。軋輥間主要設(shè)備均采用數(shù)字控制系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高。

（15）車間設(shè)有性能良好、功能齊全的線材檢驗(yàn)室，可承擔(dān)線材的力學(xué)性能測(cè)試、金相檢驗(yàn)、冷（熱）頂鍛試驗(yàn)、氧化鐵皮檢驗(yàn)、低倍酸浸組織檢驗(yàn)等工作，滿足高等級(jí)線材生產(chǎn)的需要。

（16）車間地下室采用先進(jìn)的低壓二氧化碳自動(dòng)管道滅火技術(shù)，滅火效果良好，對(duì)人及設(shè)備危害很低

沙鋼高線生產(chǎn)：

圖3 張家港沙太鋼鐵公司高速線材車間工藝布置圖[8] 1—連鑄冷床；2—冷下料臺(tái)架；3—提升裝置；4—熱裝緩沖臺(tái)架；5—冷上料臺(tái)架；6—步進(jìn)式加熱爐；7—拉料輥卡斷及高壓水除磷裝置；8—粗軋機(jī)組（6架）；9 —1號(hào)切頭尾及碎斷飛剪；10—中軋機(jī)組（6架）；11 —2號(hào)切頭尾碎斷飛剪及預(yù)精軋前側(cè)活套卡斷剪；12—預(yù)精軋機(jī)組（4架）；13—精軋前水箱；14—精軋前切頭尾飛剪碎斷剪側(cè)活套及卡斷剪；15—無(wú)扭精軋機(jī)組（10架）；1—6精軋后2#3#水箱之間夾送輥；17—精軋后6段冷卻水箱；18—在線測(cè)徑裝置；19—夾送輥及吐絲機(jī)；20—散卷風(fēng)冷運(yùn)輸線；21—集卷機(jī)及運(yùn)卷小車；22—PF運(yùn)輸線；23—打捆機(jī)；24—盤(pán)卷稱重及打標(biāo)牌裝置；25—卸卷機(jī) 工藝特點(diǎn)

(1)軋線的上料系統(tǒng)與連鑄機(jī)相連，連鑄機(jī)剪機(jī)到加熱爐人口的距離為68m連鑄輸輥道上的橫移車可將坯料分別向兩個(gè)方向撥送，即撥人與連鑄輸出輥道相銜接的坯料熱送裝置或撥人另一側(cè)的連鑄冷床。當(dāng)采用熱裝工藝生產(chǎn)時(shí)，連鑄坯由熱送的橫移裝置、輸送輥道和提升裝置輸送到 +O.5m平臺(tái)上的裝爐輥道上，在輥道的另一側(cè)設(shè)有熱裝工藝的坯料緩沖臺(tái)架，用以調(diào)節(jié)連鑄與軋鋼熱送坯料的節(jié)奏。在生產(chǎn)小規(guī)格產(chǎn)品時(shí)可達(dá)到全部的熱送熱裝。連鑄坯剪切后輸出溫度約85o℃，人爐溫度可達(dá)到 600℃。在國(guó)內(nèi)線材軋制方面領(lǐng)先采用了連鑄坯直接熱裝加熱的生產(chǎn)技術(shù)。

(2)從上料開(kāi)始對(duì)坯料進(jìn)行全線自動(dòng)跟蹤,使操作自動(dòng)化和生產(chǎn)管理水平大大提高。

(3)采用步進(jìn)粱式加熱爐，坯料在爐內(nèi)四面受熱，全長(zhǎng)加熱溫度均勻，坯料芯部和表面溫差小，氧化、脫碳少，為保證產(chǎn)品質(zhì)量提供了必要的條件。人爐、出爐采用爐內(nèi)懸臂輥道，操作靈活、方便。(4)全線共有 26架軋機(jī)，其有關(guān)參數(shù)見(jiàn)表 2。軋制 130nma× 130rn￣方坯最大平均延伸系數(shù)為 1．287。全部軋機(jī)分為粗軋、中軋、預(yù)精軋、精軋 4組，前 16架軋機(jī)為平立交替布置，立輥軋機(jī)均為上傳動(dòng)，后 1O架精軋機(jī)組為摩根第六代 v型超重級(jí)軋機(jī)。整個(gè)軋制過(guò)程軋件無(wú)需扭轉(zhuǎn)。

(5)軋線設(shè)置5個(gè)立式上活套和2個(gè)側(cè)活套，立式上活套分別布置在中軋后 3架軋機(jī)之間和預(yù)精軋機(jī)組各機(jī)架之間；側(cè)活套則布置在中軋與預(yù)精軋機(jī)組之間和預(yù)精軋與精軋機(jī)組之問(wèn)，軋件在此區(qū)間為無(wú)張力軋制。每個(gè)活套側(cè)面(或上面)均設(shè)有光一電掃描器，并把信號(hào)送人計(jì)算機(jī)以控制軋機(jī)速度，從而保證了進(jìn)人精軋機(jī)前的軋件尺寸精度，最終獲得高精度產(chǎn)品。

(6)在軋制過(guò)程中對(duì)軋件和成品進(jìn)行溫度控制．碳鋼焊條鋼和冷墩鋼的開(kāi)軋溫度為(920～ 98O)℃，低合金鋼為 1050℃。軋件在進(jìn)入精軋機(jī)時(shí)溫度控制在 850℃ 或 980℃。穿水冷卻裝置設(shè)有 6段水箱，當(dāng)采用一般水冷制度時(shí)，不使用 2﹟水箱及 2﹟ 3﹟水箱之間的夾送輥，而用其它5個(gè)水箱將軋出的線材成品從(86O～ 960)℃ 左右迅速冷卻到(7OO～ 8(D)℃。當(dāng)采用芯熱回火工藝生產(chǎn) 時(shí)，則只用 1、2#、3#水箱，以及2#、3#水箱之間的夾送輥，這時(shí)將線材溫度強(qiáng)冷至約 600℃(吐絲機(jī)處)左右。水箱冷卻均采用閉環(huán)控制。斯太爾摩運(yùn)輸線為輥道式延遲型，共設(shè)有14臺(tái)風(fēng)機(jī)，根據(jù)處理的鋼種、規(guī)格的不同，在各生產(chǎn)工藝軟件中對(duì)輥道速度、風(fēng)量，開(kāi)啟或關(guān)閉保溫罩進(jìn)行設(shè)定，自動(dòng)調(diào)節(jié)，以控制線材的冷卻速度。盤(pán)卷在整個(gè)斯太爾摩線的運(yùn)輸過(guò)程中經(jīng)控制冷卻完成相變，使成品線材具有良好的金相組織和所需的機(jī)械性能[10]。

(7)在精軋后水冷箱之間設(shè)有在線測(cè)徑裝置，可對(duì)出自無(wú)扭軋機(jī)的線材進(jìn)行外徑及外形的測(cè)量和顯示，以便及時(shí)調(diào)整軋機(jī)參數(shù), 保證產(chǎn)品精度，減少軋廢率。

(8)孔型系統(tǒng) 采用了橢圓一圓孔型系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是軋件變形均勻，軋輥、導(dǎo)衛(wèi)磨損小，孔型易于調(diào)整，可減少換輥次數(shù)，提高作業(yè)率。

(9)車間主要工藝設(shè)備布置為高架式，從上料區(qū)至集卷區(qū)設(shè)有高架操作平臺(tái)，工藝操作設(shè)備除與連鑄銜接的熱裝系統(tǒng)、盤(pán)卷處理的 P＆E線系統(tǒng)外，均布置在+5.0m平臺(tái)上。在平臺(tái)下主要設(shè)有設(shè)備基礎(chǔ)、鐵皮溝、潤(rùn)滑及液壓站、電纜橋架、各種管道、切頭收集裝置及其它輔助設(shè)備等。高架式設(shè)計(jì)已是當(dāng)前現(xiàn)代化線材車間普遍采用的方式，可使地下工程量大大減少，對(duì)設(shè)計(jì)、施工、安裝，尤其是生產(chǎn)操作和維修都十分有利.5．7 控制冷卻線

(1)水冷裝置

① 精軋機(jī)前水箱：每段水箱長(zhǎng)度 6m,2個(gè)水冷箱，環(huán)形噴嘴。每個(gè)水箱的最大溫降為 75℃。② 精軋機(jī)后水箱：水箱長(zhǎng)度約 6m,6個(gè)水冷箱，環(huán)形噴嘴。每個(gè)水箱最大溫降：標(biāo)準(zhǔn)冷卻為 75℃，芯熱回火冷卻為15O℃。水流量和溫度由自動(dòng)閉環(huán)溫控系統(tǒng)調(diào)節(jié)，人工進(jìn)行預(yù)先設(shè)定。

(2)精軋機(jī)后夾送輥

① 設(shè)在 2#、3#水箱之間的夾送輥是專為生產(chǎn)6ram 和8m 自回火線材用的。軋輥為雙槽或 4槽碳化鎢輥環(huán)(可利用無(wú)扭精軋機(jī)廢230ram輥環(huán)研磨后使用)。上下輥以軋制中心為基準(zhǔn)對(duì)稱調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)壓縮空氣系統(tǒng)壓力(0.03～O．5)MPa，可改變夾送輥的夾送力，最大夾送力為0．4MPa。輥?zhàn)又睆綖??210 — ? 179．5)mmX 71.7mm,② 吐絲機(jī)前夾送輥技術(shù)參數(shù)與2#、3#水箱之間夾送輥相同，最大夾送力為 O．4MPa，速度調(diào)節(jié)與無(wú)扭精軋機(jī)和吐絲機(jī)同步，生產(chǎn)小規(guī)格線材時(shí)尾部降速；生產(chǎn)大規(guī)格線材時(shí)尾部增速，并可在全長(zhǎng)方向進(jìn)行張力調(diào)整。

(3)臥式吐絲機(jī)

其下傾角為 15。，線圈平均直徑1075nml,設(shè)有振動(dòng)檢測(cè)裝置。

(4)斯太爾摩運(yùn)輸機(jī)。

其形式為輥道延遲型，運(yùn)輸機(jī)速度為(6～ 120)m／min，輥?zhàn)幼畲笤试S溫度為900℃，線材冷卻速度為(O-3～ 17)℃ ／s，每個(gè)風(fēng)機(jī)風(fēng)量 154700m／h，靜態(tài)風(fēng)壓O．03MPa，運(yùn)輸機(jī) 總長(zhǎng)為98．2m。共1O個(gè)運(yùn)輸段，每段 9m長(zhǎng)。每段輥道通過(guò)變速電機(jī)靠齒輪減速裝置鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)。1至 6段，每段配有2個(gè)風(fēng)機(jī)，第7和第1O段，各配有 1個(gè)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)人口設(shè)有風(fēng)門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。隔熱罩通過(guò)氣缸啟閉。

綜上所述

我國(guó)雖然已經(jīng)成品線材生產(chǎn)大國(guó)，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有相當(dāng)大的差距，主要是高線比低，硬線及合金線等高附加線材比低，控冷線材比低，總體質(zhì)量水平低等。

國(guó)內(nèi)高附加線材產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題主要表現(xiàn)在：

內(nèi)部質(zhì)量問(wèn)題?；瘜W(xué)成分控制精度低，成分波動(dòng)范圍大，偏析嚴(yán)重，S、P含量高，氧化物與硫化物夾雜嚴(yán)重，硬性?shī)A雜物顆粒最大為50μm以上。從而造成拉絲端頭率高，且通條性能不好強(qiáng)度差。

表面質(zhì)量問(wèn)題。多數(shù)線材廠生產(chǎn)的線材，直徑尺寸公差為0.4mm，氧化鐵皮一般為5 ~ 8kg/t；同時(shí)表面脫碳嚴(yán)重，一般大于直徑的2%，甚至存在折疊、耳子、裂紋等缺陷，從而嚴(yán)重影響線材制品質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]袁志學(xué)主編.《高速線材生產(chǎn)》.冶金工業(yè)出版社,2005 [2]王有銘，《鋼材的控制軋制和控制冷卻》，冶金工業(yè)出版社，2010 [3]碳含量和控冷工藝對(duì)盤(pán)條性能及組織的影響，劉吉斌、胡倫驥、王玉濤、繆凱、肖曉華 [4]氣保焊絲鋼的工藝實(shí)踐，吳亞?wèn)|、周善良，2002,6 [5]王有銘，《鋼材的控制軋制和控制冷卻》，冶金工業(yè)出版社，2010 [6]盤(pán)條拉拔斷裂的原因分析及控制，張磊、孫建林、任文智、劉振民，2009,6 [7]韓靜濤.《軋鋼生產(chǎn)新技術(shù)——沙鋼的實(shí)踐》.冶金工業(yè)出版社,2005 [8]張家港高速線材車間設(shè)計(jì)介紹，昭平、趙宇彤，北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院軋鋼室，1997,，6 [9]寶鋼高速線材車間設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介，楊曉明，軋鋼室，2000,6 [10]小指軍夫著．《控制軋制控制冷卻一改善材質(zhì)的軋制技術(shù)發(fā)展》，冶金工業(yè)出版社，2002

第二篇：高文文獻(xiàn)閱讀（推薦）

時(shí)間順序，教育系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概念的發(fā)展，歷史角度

之一：由來(lái)思想源頭（關(guān)于學(xué)習(xí)）——起源以及早期發(fā)展軍隊(duì)的培訓(xùn)教材分析開(kāi)發(fā)（教育傾向工程學(xué)觀點(diǎn)各個(gè)要素之間相互關(guān)系）——教學(xué)作為系統(tǒng)（行為主義米勒的任務(wù)分析方法論）——斯金納的程序化教學(xué)運(yùn)動(dòng)（刺激反應(yīng)強(qiáng)化）（他的開(kāi)發(fā)課程方法是形成性評(píng)價(jià)的要素）——形成行為主義目標(biāo)的普及（《如何為程序教學(xué)準(zhǔn)備目標(biāo)》和《教育目標(biāo)的分類學(xué)》）——標(biāo)準(zhǔn)參照測(cè)試運(yùn)動(dòng)（根據(jù)一個(gè)詳細(xì)說(shuō)明的行為領(lǐng)域去評(píng)估個(gè)人的狀況）——形成性評(píng)價(jià)（使用前測(cè)試教學(xué)資源）——加涅的貢獻(xiàn)（學(xué)習(xí)結(jié)果分類、教學(xué)事件與智慧技能的層級(jí)分析）——計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的開(kāi)發(fā)——基于行為主義的早期教學(xué)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)模式運(yùn)用系統(tǒng)方法構(gòu)建教學(xué)設(shè)計(jì)模式與認(rèn)知心理學(xué)的影響

1、運(yùn)用系統(tǒng)方法構(gòu)建教學(xué)設(shè)計(jì)模式

1975年，佛羅里達(dá)州立大學(xué)開(kāi)發(fā)出“培訓(xùn)的系統(tǒng)方法”SAT和“教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)”ISD共同特點(diǎn)是包括分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、執(zhí)行、評(píng)估五個(gè)基本要素（ISD面向行為目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)參照測(cè)試的運(yùn)用）以下是認(rèn)知主義的促進(jìn)作用：

2、認(rèn)知心理學(xué)對(duì)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響

開(kāi)始重視關(guān)注學(xué)習(xí)者個(gè)別差異的需要評(píng)估和分析，以及有關(guān)認(rèn)知策略、動(dòng)機(jī)激勵(lì)和信息呈現(xiàn)策略的研究 ISD范式的形成與教學(xué)設(shè)計(jì)研究的轉(zhuǎn)向

基于計(jì)算機(jī)的教學(xué)CBI（教學(xué)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的緣由：行為主義向認(rèn)知主義的轉(zhuǎn)向，將他們的注意力從計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)轉(zhuǎn)向基于計(jì)算機(jī)的教學(xué)）——教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)（ISD這種模式包括五個(gè)主要階段：分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、執(zhí)行和評(píng)估）——ADDIE模型的形成（過(guò)于線性化，過(guò)于僵化、過(guò)于拘束，在實(shí)施的過(guò)程中過(guò)于費(fèi)時(shí)）——教學(xué)設(shè)計(jì)研究的轉(zhuǎn)向（學(xué)習(xí)者頭腦中內(nèi)容的組織對(duì)于教學(xué)和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的階段是十分重要的。認(rèn)知取向的學(xué)習(xí)理論的不斷發(fā)展促使研究者們?nèi)ソ?gòu)和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)理論與模式）之二：作為設(shè)計(jì)科學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)與教學(xué)設(shè)計(jì)羅倫德：提出新的設(shè)計(jì)觀，突出創(chuàng)造性、注意理性和直覺(jué)平衡、強(qiáng)調(diào)歸納和演繹統(tǒng)一、重視對(duì)話。確定教學(xué)設(shè)計(jì)視為設(shè)計(jì)的一種。

（二）不同取向的教學(xué)設(shè)計(jì)觀

1、理性的教學(xué)設(shè)計(jì)觀

重點(diǎn)：理性，突出設(shè)計(jì)過(guò)程的可預(yù)測(cè)性，強(qiáng)調(diào)遵循規(guī)則的程序的重要性

2、創(chuàng)造性的教學(xué)設(shè)計(jì)觀

強(qiáng)調(diào)教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程的藝術(shù)性和創(chuàng)造性

3、理性和創(chuàng)造性一體

理性和創(chuàng)造性、科學(xué)性和藝術(shù)性結(jié)合，形成反應(yīng)設(shè)計(jì)本質(zhì)特點(diǎn)并凸顯教學(xué)設(shè)計(jì)特點(diǎn)的新的教學(xué)設(shè)計(jì)觀一、二、基于泛技術(shù)觀的教學(xué)設(shè)計(jì)泛技術(shù)觀：以人為本，以人的學(xué)習(xí)為本運(yùn)用多種媒體。最新教育理念并設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)相適應(yīng)的新技術(shù)，新模型作為系統(tǒng)科學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)

理論）和處方性理論（教學(xué)理論）/認(rèn)知主義取代行為主義，心理學(xué)和教學(xué)新的關(guān)系——雙向影響。

（二）從聯(lián)系科學(xué)到系統(tǒng)科學(xué)

硬系統(tǒng)科學(xué)：最優(yōu)化

軟系統(tǒng)科學(xué)：全局性、聯(lián)系性、動(dòng)態(tài)性、開(kāi)放性、不確定性、復(fù)雜性

（三）綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)

：綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)意味著特定系統(tǒng)水平上的互動(dòng)與協(xié)調(diào)，不同系統(tǒng)水平上的互相依賴以及設(shè)計(jì)的內(nèi)在一致性。巴納易把系統(tǒng)設(shè)計(jì)看做是創(chuàng)造未來(lái)的新的智力技術(shù)，并提出了不同于傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)三維框架。將教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提升到教育系統(tǒng)設(shè)計(jì)

之三：專業(yè)化道路

作者認(rèn)為，梅貝爾在強(qiáng)調(diào)教學(xué)設(shè)計(jì)專業(yè)化、研究深化的同時(shí)又將教學(xué)系統(tǒng)封閉起來(lái)，并加以簡(jiǎn)化、局部化

（一）作為聯(lián)系科學(xué)的教學(xué)設(shè)1.聯(lián)系科學(xué)的提出：心理學(xué)對(duì)教學(xué)實(shí)踐的單方面影響2.描述性理論（學(xué)習(xí)寬闊而包容的多元化路線基于智力背景反思的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：不應(yīng)該簡(jiǎn)單地用一種理論去排斥另一種理論。新穎的建構(gòu)性的學(xué)習(xí)觀之所以重要是因?yàn)樗鼈兙哂幸恢滦?、共同性和連貫性

在面對(duì)未來(lái)的各種挑戰(zhàn)時(shí)，過(guò)于狹窄的路線會(huì)導(dǎo)致思想的僵化，同樣，過(guò)于寬泛的路線則會(huì)由于精力的分散而喪失關(guān)注的中心。因此，我們主張?jiān)陉P(guān)注學(xué)習(xí)技術(shù)的正確使用與理解和支持有效教學(xué)的共同目標(biāo)上，通過(guò)兩者的兼收并蓄來(lái)維持這兩條路線在一定水平上的一致性。有反思精神與自我更新能力的一個(gè)不斷發(fā)展的創(chuàng)新系統(tǒng)。

第三篇：高線畢業(yè)論文（最終版）

山東大王職業(yè) 學(xué) 院

畢業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）

題目：學(xué)生姓名：專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：完成時(shí)間：

山東大王職業(yè)學(xué)院

畢業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）任務(wù) 書(shū)

學(xué)系：班級(jí)：

1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：三維CAD軟件的發(fā)展及應(yīng)用 2.設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容與要求: 內(nèi)容：論文的內(nèi)容可涉及計(jì)算機(jī)繪圖軟件的各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展及應(yīng)用，進(jìn)行可行性分析，提出研究的意義，但每篇論文的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)不同。題目可自擬；

要求：（1）畢業(yè)論文要求科學(xué)性、創(chuàng)見(jiàn)性、專業(yè)性、通俗性；論述某種計(jì)算機(jī)繪圖軟件在某個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展及應(yīng)用，在立論上要實(shí)事求是、論據(jù)上保持科學(xué)性、做嚴(yán)謹(jǐn)而富有邏輯的論證；進(jìn)行必要的社會(huì)調(diào)研；不得下載范文，需把實(shí)踐結(jié)果上升到理論認(rèn)識(shí)或應(yīng)用理論的高度，并提出自己的見(jiàn)解和觀點(diǎn)。

（2）各章節(jié)之間過(guò)渡要自然，論述要充分，論理正確、邏輯性強(qiáng)、文理通順、層次分明、表達(dá)確切、數(shù)據(jù)可靠。一般不用圖表、化學(xué)結(jié)構(gòu)式、非公知或非通用的符號(hào)和術(shù)語(yǔ)

3.文獻(xiàn)查閱要求：

學(xué)生查閱資料的方式可去圖書(shū)館查閱有關(guān)書(shū)籍，也可從檢索期刊文獻(xiàn)上查閱，上網(wǎng)查閱有關(guān)資料，亦可采用檢索期刊文獻(xiàn)查閱與網(wǎng)上查閱相結(jié)合的方式進(jìn)行。每篇論文至少要查閱5篇以上的外文原文資料；

4.完成全部畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的起止時(shí)間：2010年11月16號(hào)

系主任簽名：_____________ 指導(dǎo)教師簽名：_____________ 學(xué) 生簽名：_____________ 時(shí) 間：

摘要

納米涂料對(duì)甲醛、氨氣等有害氣體有吸收和消除的功能，使室內(nèi)空氣更加清新。對(duì)各種霉菌的殺抑率達(dá)99％以上，有長(zhǎng)期的防霉防藻效果。納米改性內(nèi)墻涂料，實(shí)際上是高級(jí)的衛(wèi)生型涂料，適合于家庭、醫(yī)院、賓館和學(xué)校的涂裝。納米改性外墻涂料，利用納米材料二元協(xié)同的荷葉雙疏機(jī)理，較低的表面張力，具有高強(qiáng)的附著力，由于目前應(yīng)用納米材料對(duì)涂料進(jìn)行改性尚處在初級(jí)階段，技術(shù)、工藝還不太成熟，需要探索和改進(jìn)。但涂料的各種性能得到某些改進(jìn)的試驗(yàn)結(jié)果足以證明，納米改性涂料的市場(chǎng)前景是非常好的。

關(guān)鍵詞：納米材料應(yīng)用

Abstract

Nano coatings to formaldehyde, ammonia and other harmful gas absorption and elimination of function, make indoor air more pure and fresh.To all sorts of mould kill inhibition rate reaches above 99%, long-term mouldproof and prevent algae effect.Nano modified interior wall coating materials, actually is a senior health type coating, suitable for family, hospital, hotel and school of coating.Nano modified exterior coating using nanometer materials of lotus YeShuang succoth binary collaborative mechanism, the lower surface tension, with high-strength adhesion, due to current application of nanometer materials on the coatings modified is still at the primary stage, technology, process premature, needs to explore and improve.But coating the various functions of receive some improvement of test results is proof enough, nano modified coating market prospect is very good.Keywords: nano

material

used

前言

第一章納米材料的發(fā)展 1.1研究形狀和趨勢(shì) 1.2國(guó)際動(dòng)態(tài)和發(fā)展戰(zhàn)略

1.3國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展 1.4 納米產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 第二章納米材料分類與應(yīng)用 2.1納米材料分類 2.2納米材料的用途

第三章納米材料在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用 3.1 在催化方面的應(yīng)用 3.2 在涂料方面的應(yīng)用 3.3 在其它精細(xì)化工方面的應(yīng)用 3.4 在醫(yī)藥方面的應(yīng)用結(jié)語(yǔ) 參考文獻(xiàn)

前言

從尺寸大小來(lái)說(shuō)，通常產(chǎn)生物理化學(xué)性質(zhì)顯著變化的細(xì)小微粒的尺寸在０.１微米以下（注１米＝１００厘米，１厘米＝１００００微米，１微米＝１０００納米，１納米＝１０埃），即１００納米以下。因此，顆粒尺寸在１～１００納米的微粒稱為超微粒材料，也是一種納米材料。

納米金屬材料是２０世紀(jì)８０年代中期研制成功的，后來(lái)相繼問(wèn)世的有納米半導(dǎo)體薄膜、納米陶瓷、納米瓷性材料和納米生物醫(yī)學(xué)材料等。

納米級(jí)結(jié)構(gòu)材料簡(jiǎn)稱為納米材料(nano material)，是指其結(jié)構(gòu)單元的尺寸介于1納米～100納米范圍之間。由于它的尺寸已經(jīng)接近電子的相干長(zhǎng)度，它的性質(zhì)因?yàn)閺?qiáng)相干所帶來(lái)的自組織使得性質(zhì)發(fā)生很大變化。并且，其尺度已接近光的波長(zhǎng)，加上其具有大表面的特殊效應(yīng)，因此其所表現(xiàn)的特性，例如熔點(diǎn)、磁性、光學(xué)、導(dǎo)熱、導(dǎo)電特性等等，往往不同于該物質(zhì)在整體狀態(tài)時(shí)所表現(xiàn)的性質(zhì)。

納米顆粒材料又稱為超微顆粒材料，由納米粒子(nano particle)組成。納米粒子也叫超微顆粒，一般是指尺寸在1～100nm間的粒子，是處在原子簇和宏觀物體交界的過(guò)渡區(qū)域，從通常的關(guān)于微觀和宏觀的觀點(diǎn)看，這樣的系統(tǒng)既非典型的微觀系統(tǒng)亦非典型的宏觀系統(tǒng)，是一種典型的介觀系統(tǒng)，它具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)。當(dāng)人們將宏觀物體細(xì)分成超微顆粒（納米級(jí)）后，它將顯示出許多奇異的特性，即它的光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)以及化學(xué)方面的性質(zhì)和大塊固體時(shí)相比將會(huì)有顯著的不同。

納米技術(shù)的廣義范圍可包括納米材料技術(shù)及納米加工技術(shù)、納米測(cè)量技術(shù)、納米應(yīng)用技術(shù)等方面。其中納米材料技術(shù)著重于納米功能性材料的生產(chǎn)（超微粉、鍍膜、納米改性材料等），性能檢測(cè)技術(shù)（化學(xué)組成、微結(jié)構(gòu)、表面形態(tài)、物、化、電、磁、熱及光學(xué)等性能）。納米加工技術(shù)包含精密加工技術(shù)（能量束加工等）及掃描探針技術(shù)。

納米材料具有一定的獨(dú)特性，當(dāng)物質(zhì)尺度小到一定程度時(shí)，則必須改用量子力學(xué)取代傳統(tǒng)力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)描述它的行為，當(dāng)粉末粒子尺寸由10微米降至10納米時(shí)，其粒徑雖改變?yōu)?000倍，但換算成體積時(shí)則將有10的9次方倍之巨，所以二者行為上將產(chǎn)生明顯的差異。

納米粒子異于大塊物質(zhì)的理由是在其表面積相對(duì)增大，也就是超微粒子的表面布滿了階梯狀結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)代表具有高表面能的不安定原子。這類原子極易與外來(lái)原子吸附鍵結(jié)，同時(shí)因粒徑縮小而提供了大表面的活性原子。

就熔點(diǎn)來(lái)說(shuō)，納米粉末中由于每一粒子組成原子少，表面原子處于不安定狀態(tài)，使其表面晶格震動(dòng)的振幅較大，所以具有較高的表面能量，造成超微粒子特有的熱性質(zhì)，也就是造成熔點(diǎn)下降，同時(shí)納米粉末將比傳統(tǒng)粉末容易在較低溫度燒結(jié)，而成為良好的燒結(jié)促進(jìn)材料。

一般常見(jiàn)的磁性物質(zhì)均屬多磁區(qū)之集合體，當(dāng)粒子尺寸小至無(wú)法區(qū)分出其磁區(qū)時(shí)，即形成單磁區(qū)之磁性物質(zhì)。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜時(shí)，將成為優(yōu)異的磁性材料。

納米粒子的粒徑（10納米～100納米）小于光波的長(zhǎng)，因此將與入射光產(chǎn)生復(fù)雜的交互作用。金屬在適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)沉積條件下，可得到易吸收光的黑色金屬超微粒子，稱為金屬黑，這與金屬在真空鍍膜形成高反射率光澤面成強(qiáng)烈對(duì)比。納米材料因其光吸收率大的特色，可應(yīng)用于紅外線感測(cè)器材料。

納米技術(shù)在世界各國(guó)尚處于萌芽階段，美、日、德等少數(shù)國(guó)家，雖然已經(jīng)初具基礎(chǔ)，但是尚在研究之中，新理論和技術(shù)的出現(xiàn)仍然方興未艾。我國(guó)已努力趕上先進(jìn)國(guó)家水平，研究隊(duì)伍也在日漸壯大。

第一章

納米材料的發(fā)展

1.1研究形狀和趨勢(shì)

納米材料制備和應(yīng)用研究中所產(chǎn)生的納米技術(shù)很可能成為下一世紀(jì)前20年的主導(dǎo)技術(shù)，帶動(dòng)納米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。世紀(jì)之交世界先進(jìn)國(guó)家都從未來(lái)發(fā)展戰(zhàn)略高度重新布局納米材料研究，在千年交替的關(guān)鍵時(shí)刻，迎接新的挑戰(zhàn)，抓緊納米材料和柏米結(jié)構(gòu)的立項(xiàng)，迅速組織科技人員圍繞國(guó)家制定的目標(biāo)進(jìn)行研究是十分重要的。納米材料誕生州多年來(lái)所取得的成就及對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的影響和滲透一直引人注目。進(jìn)入90年代，納米材料研究的內(nèi)涵不斷擴(kuò)大，領(lǐng)域逐漸拓寬。一個(gè)突出的特點(diǎn)是基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的銜接十分緊密，實(shí)驗(yàn)室成果的轉(zhuǎn)化速度之快出乎人們預(yù)料，基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究都取得了重要的進(jìn)展。美國(guó)已成功地制備了晶粒為50urn的納米cu材料，硬度比粗晶cu提高5倍；晶粒為7urn的pd，屈服應(yīng)力比粗晶pd高5倍；具有高強(qiáng)度的金屬間化合物的增塑問(wèn)題一直引起人們的關(guān)注，晶粒的納米化為解決這一問(wèn)題帶來(lái)了希望，根據(jù)納米材料發(fā)展趨勢(shì)以及它在對(duì)世紀(jì)高技術(shù)發(fā)展所占有的重要地位，世界發(fā)達(dá)國(guó)家的政府都在部署本來(lái)10～15年有關(guān)納米科技研究規(guī)劃。美國(guó)國(guó)家基金委員會(huì)（nsf）1998年把納米功能材料的合成加工和應(yīng)用作為重要基礎(chǔ)研究項(xiàng)目向全國(guó)科技界招標(biāo)；美國(guó)darpa（國(guó)家先進(jìn)技術(shù)研究部）的幾個(gè)計(jì)劃里也把納米科技作為重要研究對(duì)象；日本近年來(lái)制定了各種計(jì)劃用于納米科技的研究，例如 ogala計(jì)劃、erato計(jì)劃和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究計(jì)劃，1997年，納米科技投資1.28億美元；德國(guó)科研技術(shù)部幫助聯(lián)邦政府制定了1995年到2010年15年發(fā)展納米科技的計(jì)劃；英國(guó)政府出巨資資助納米科技的研究；1997年西歐投資1.2億美元。據(jù)1999年7月8日《自然》最新報(bào)道，納米材料應(yīng)用潛力引起美國(guó)白宮的注意；美國(guó)總統(tǒng)克林頓親自過(guò)問(wèn)納米材料和納米技術(shù)的研究，決定加大投資，今后3年經(jīng)費(fèi)資助從2.5億美元增加至5億美元。這說(shuō)明納米材料和納米結(jié)構(gòu)的研究熱潮在下一世紀(jì)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)保持繼續(xù)發(fā)展的勢(shì)頭。

1.2國(guó)際動(dòng)態(tài)和發(fā)展戰(zhàn)略

1999年7月8日《自然》（400卷）發(fā)布重要消息題為“美國(guó)政府計(jì)劃加大投資支持納米技術(shù)的興起”。在這篇文章里，報(bào)道了美國(guó)政府在3年內(nèi)對(duì)納米技術(shù)研究經(jīng)費(fèi)投入加倍，從2.5億美元增加到5億美元?？肆诸D總統(tǒng)明年2月將向國(guó)會(huì)提交支持納米技術(shù)研究的議案請(qǐng)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)。為了加速美國(guó)納米材料和技術(shù)的研究，白宮采取了臨時(shí)緊急措施，把原1.97億美元的資助強(qiáng)度提高到2.5億美元?！睹绹?guó)商業(yè)周刊》8月19日?qǐng)?bào)道，美國(guó)政府決定把納米技術(shù)研究列人21世紀(jì)前10年前11個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域之一，《美國(guó)商業(yè)周刊》在掌握21世紀(jì)可能取得重要突破的3個(gè)領(lǐng)域中就包括了納米技術(shù)領(lǐng)域（其它兩個(gè)為生命科學(xué)和生物技術(shù)，從外星球獲得能源）。美國(guó)白宮之所以在20世紀(jì)即將結(jié)束的關(guān)鍵時(shí)刻突然對(duì)納米材料和技術(shù)如此重視，其原因有兩個(gè)方面：一是德科學(xué)技術(shù)部1996年對(duì)2010年納米技術(shù)的市場(chǎng)做了預(yù)測(cè)，估計(jì)能達(dá)到14400億美元，美國(guó)試圖在這樣一個(gè)誘人的市場(chǎng)中占有相當(dāng)大的份額。美國(guó)基礎(chǔ)研究的負(fù)責(zé)人威廉姆斯說(shuō)：納米技術(shù)本來(lái)的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)計(jì)算機(jī)

工業(yè)。美國(guó)白宮戰(zhàn)略規(guī)劃辦公室還認(rèn)為納米材料是納米技術(shù)最為重要的組成部分。在《自然》的報(bào)道中還特別提到美國(guó)已在納米結(jié)構(gòu)組裝體系和高比表面納米顆粒制備與合成方面領(lǐng)導(dǎo)世界的潮流，在納米功能涂層設(shè)計(jì)改性及納米材料在生物技術(shù)中的應(yīng)用與歐共體并列世界第一，納米尺寸度的元器件和納米固體也要與日本分庭抗禮。1999年7月，美國(guó)加尼福尼亞大學(xué)洛杉礬分校與惠普公司合作研制成功100urn芯片，美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)和普林斯頓大學(xué)于1998年制備成功量子磁盤(pán)，這種磁盤(pán)是由磁性納米棒組成的納米陣列體系，10bit／s尺寸的密度已達(dá)109bit／s，美國(guó)商家已組織有關(guān)人員迅速轉(zhuǎn)化，預(yù)計(jì)2005年市場(chǎng)為400億美元。1988年法國(guó)人首先發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻效應(yīng)，到1997年巨磁電阻為原理的納米結(jié)構(gòu)器件已在美國(guó)問(wèn)世，在磁存儲(chǔ)、磁記憶和計(jì)算機(jī)讀寫(xiě)磁頭將有重要的應(yīng)用前景。最近美國(guó)柯達(dá)公司研究部成功地研究了一種即具有顏料又具有分子染料功能的新型納米粉體，預(yù)計(jì)將給彩色印橡帶來(lái)革命性的變革。納米粉體材料在橡膠、顏料、陶瓷制品的改性等方面很可能給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品注入新的高科技含量，在未來(lái)市場(chǎng)上占有重要的份額。納米材料在醫(yī)藥方面的應(yīng)用研究也使人矚目，正是這些研究使美國(guó)白宮認(rèn)識(shí)到納米材料和技術(shù)將占有重要的戰(zhàn)略地位。原因之二是納米材料和技術(shù)領(lǐng)域是知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的源泉，新的規(guī)律新原理的發(fā)現(xiàn)和新理論的建立給基礎(chǔ)科學(xué)提供了新的機(jī)遇，美國(guó)計(jì)劃在這個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究獨(dú)占“老大”的地位。

1.3國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

我國(guó)納米材料研究始于80年代末，“八五”期間，“納米材料科學(xué)”列入國(guó)家攀登項(xiàng)目。國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家教委分別組織了8項(xiàng)重大、重點(diǎn)項(xiàng)目，組織相關(guān)的科技人員分別在納米材料各個(gè)分支領(lǐng)域開(kāi)展工作，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)還資助了20多項(xiàng)課題，國(guó)家“863”新材料主題也對(duì)納米材料有關(guān)高科技創(chuàng)新的課題進(jìn)行立項(xiàng)研究。1996年以后，納米材料的應(yīng)用研究出現(xiàn)了可喜的苗頭，地方政府和部分企業(yè)家的介入，使我國(guó)納米材料的研究進(jìn)入了以基礎(chǔ)研究帶動(dòng)應(yīng)用研究的新局面。目前，我國(guó)有60多個(gè)研究小組，有600多人從事納米材料的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，其中，承擔(dān)國(guó)家重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的和納米材料研究工作開(kāi)展比較早的單位有：中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、南京大學(xué)。中國(guó)科學(xué)院固體物理研究所、金屬研究所、物理研究所、中國(guó)科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所、清華大學(xué)，還有吉林大學(xué)、東北大學(xué)、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、青島化工學(xué)院、華東師范大學(xué)，華東理工大學(xué)、浙江大學(xué)、中科院大連化學(xué)物理研究所、長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué) 研究所、長(zhǎng)春物理研究所、感光化學(xué)研究所等也相繼開(kāi)展了納米材料的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。我國(guó)納米材料基礎(chǔ)研究在過(guò)去10年取得了令人矚目的重要研究成果。已采用了多種物理、化學(xué)方法制備金屬與合金（晶態(tài)、非晶態(tài)及納米微晶）氧化物、氮化物、碳化物等化合物納米粉體，建立了相應(yīng)的設(shè)備，做到納米微粒的尺寸可控，并制成了納米薄膜和塊材。在納米材料的表征、團(tuán)聚體的起因和消除、表面吸附和脫附、納米復(fù)合微粒和粉體的制取等各個(gè)方面都有所創(chuàng)新，取得了重大的進(jìn)展，成功地研制出致密度高、形狀復(fù)雜、性能優(yōu)越的納米陶瓷；在世界上首次發(fā)現(xiàn)納米氧化鋁晶粒在拉伸疲勞中應(yīng)力集中區(qū)出現(xiàn)超塑性形變；在顆粒膜的巨磁電阻效應(yīng)、磁光效應(yīng)和自旋波共振等方面做出了創(chuàng)新性的成果；在國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)納米類鈣鈦礦化合物微粒的磁嫡變超過(guò)金屬gd；設(shè)計(jì)和制備了納米復(fù)合氧化物新體系，它們的中紅外波段吸收率可達(dá) 92％，在紅外保暖纖維得到了應(yīng)用；發(fā)展了非晶完全晶化制備納米合金的新方法；發(fā)現(xiàn)全致密納米合金中的反常hall－petch效應(yīng)。近年來(lái)，我國(guó)在功能納米材料研究上取得了舉世矚目的重大成果，引起了國(guó)際上的關(guān)注。一是大面積定向碳管陣列合成：利用化學(xué)氣相法高效制備純凈碳納米管技術(shù)，用這種技術(shù)合成的納米管，孔徑基本一

致，約20urn，長(zhǎng)度約100pm，納米管陣列面積達(dá)到3mm。其定向排列程度高，碳納米管之間間距為100pm。這種大面積定向納米碳管陣列，在平板顯示的場(chǎng)發(fā)射陰極等方面有著重要應(yīng)用前景。這方面的文章發(fā)表在1996年的美國(guó)《科學(xué)》雜志上。二是超長(zhǎng)納米碳管制備：首次大批量地制備出長(zhǎng)度為2～3mm的超長(zhǎng)定向碳納米管列陣。這種超長(zhǎng)碳納米管比現(xiàn)有碳納米管的長(zhǎng)度提高1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。該項(xiàng)成果已發(fā)表于1998年8月出版的英國(guó)《自然》雜志上。英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》以“碳納米管進(jìn)入長(zhǎng)的階段”為題介紹了有關(guān)長(zhǎng)納米管的工作。三是氮化嫁納米棒制備：首次利用碳納米管作模板成功地制備出直徑為3～40urn、長(zhǎng)度達(dá)微米量級(jí)的發(fā)藍(lán)光氮化像一維納米棒，并提出了碳納米管限制反應(yīng)的概念。該項(xiàng)成果被評(píng)為1998中國(guó)十大科技新聞之一。四是硅襯底上碳納米管陣列研制成功，推進(jìn)碳納米管在場(chǎng)發(fā)射平面和納米器件方面的應(yīng)用。五是制備成功一維納米絲和納米電纜，該成果研究論文在瑞典召開(kāi)的1998年第四屆國(guó)際納米會(huì)議宣讀后，許多外國(guó)科學(xué)家給予高度評(píng)價(jià)。六是用苯熱法制備納米氮化像微晶；發(fā)現(xiàn)了非水溶劑熱合成技術(shù)，首次在300℃左右制成粒度達(dá)30urn的氮化鋅微晶。還用苯合成制備氮化鉻（crn）、磷化鈷（cop）和硫化銻（sbs）納米微晶，論文發(fā)表在1997年的《科學(xué)》雜志上。七是用催化熱解法制成納米金剛石；在高壓釜中用中溫（70℃）催化熱解法使四氯化碳和鈉反應(yīng)制備出金剛石納米粉，論文發(fā)表在1998年的《科學(xué)》雜志上。美國(guó)《化學(xué)與工程新聞》雜志還發(fā)表題為“稻草變黃金---從四氯化碳（cc14）制成金剛石”一文，予以高度評(píng)價(jià)。我國(guó)納米材料和納米結(jié)構(gòu)的研究已有10年的工作基礎(chǔ)和工作積累，在“八五”研究工作的基礎(chǔ)上初步形成了幾個(gè)納米材料研究基地，中科院上海硅酸鹽研究所、南京大學(xué)、中科院固體物理所、中科院金屬所、物理所、中國(guó)科技大學(xué)、清華大學(xué)和中科院化學(xué)所等已形成我國(guó)納米材料和納米結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究的重要單位。無(wú)論從研究對(duì)象的前瞻性、基礎(chǔ)性，還是成果的學(xué)術(shù)水平和適用性來(lái)分析，都為我國(guó)納米材料研究在國(guó)際上爭(zhēng)得一席之地，促進(jìn)我國(guó)納米材料研究的發(fā)展，培養(yǎng)高水平的納米材料研究人才做出了貢獻(xiàn)。在納米材料基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的銜接，加快成果轉(zhuǎn)化也發(fā)揮了重要的作用。目前和今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)這些單位仍然是我國(guó)納米材料和納米結(jié)構(gòu)研究的中堅(jiān)力量。在過(guò)去10年，我國(guó)已建立了多種物理和化學(xué)方法制備納米材料，研制了氣體蒸發(fā)、磁控濺射、激光誘導(dǎo)cvd、等離子加熱氣相合成等10多臺(tái)制備納米材料的裝置，發(fā)展了化學(xué)共沉淀、溶膠一凝膠、微乳液水熱、非水溶劑合成和超臨界液相合成制備包括金屬、合金、氧化物、氮化物、碳化物、離子晶體和半導(dǎo)體等多種納米材料的方法，研制了性能優(yōu)良的多種納米復(fù)合材料。近年來(lái)，根據(jù)國(guó)際納米材料研究的發(fā)展趨勢(shì)，建立和發(fā)展了制備納米結(jié)構(gòu)（如納米有序陣列體系、介孔組裝體系、mcm－41等）組裝體系的多種方法，特別是自組裝與分子自組裝、模板合成、碳熱還原、液滴外延生長(zhǎng)、介孔內(nèi)延生長(zhǎng)等也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，已成功地制備出多種準(zhǔn)一維納米材料和納米組裝體系。這些方法為進(jìn)一步研究納米結(jié)構(gòu)和準(zhǔn)一納米材料的物性，推進(jìn)它們?cè)诩{米結(jié)構(gòu)器件的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。納米材料和納米結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)手段基本齊全，達(dá)到了國(guó)際90年代末的先進(jìn)水平。綜上所述，“八五”期間我國(guó)在納米材料研究上獲得了一批創(chuàng)新性的成果，形成了一支高水平的科研隊(duì)伍，基礎(chǔ)研究在國(guó)際上占有一席之地，應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究也出現(xiàn)了新局面，為我國(guó)納米材料研究的繼續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。10年來(lái)，我國(guó)科技工作者在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上共發(fā)表納米材料和納米結(jié)構(gòu)的論文2400多篇，在國(guó)際上排名第五位，其中納米碳管和納米團(tuán)簇在1998歐洲文獻(xiàn)情報(bào)交流會(huì)上德國(guó)馬普學(xué)會(huì)固體所一篇研究報(bào)告中報(bào)道中國(guó)科技工作者發(fā)表論文已超過(guò)德國(guó)，在國(guó)際排名第三位，在國(guó)際歷次召開(kāi)的有關(guān)納米材料和納米結(jié)構(gòu)的國(guó)際會(huì)議上，我國(guó)納米材料科技工作者共做邀請(qǐng)報(bào)告24次。到目前為止，納米材料研究獲得國(guó)家自然科學(xué)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)2項(xiàng)；院部級(jí)自然科

學(xué)一、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，發(fā)明一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)1項(xiàng)；申請(qǐng)專利 79項(xiàng)，其中發(fā)明專利占50％，已正式授權(quán)的發(fā)明專利6項(xiàng)，已實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化的發(fā)明專利6項(xiàng)。最近幾年，我國(guó)納米科技工作者在國(guó)際上發(fā)表了一些有影響的學(xué)術(shù)論文，引起了國(guó)際同行的關(guān)注和稱贊。在《自然》和《科學(xué)》雜志上發(fā)表有關(guān)納米材料和納米結(jié)構(gòu)制備方面的論文6篇，影響因子在6以上的學(xué)術(shù)論文（phys．rev．lett，j．a(chǎn)in．chem．soc ．）近20篇，影響因子在3以上的31篇，被sci和ei收錄的文章占整個(gè)發(fā)表論文的 59％。1998年 6月在瑞典斯特哥爾摩召開(kāi)的國(guó)際第四屆納米材料會(huì)議上，對(duì)中國(guó)納米材料研究給予了很高評(píng)價(jià)，指出這幾年來(lái)中國(guó)在納米材料制備方面取得了激動(dòng)人心的成果，在大會(huì)總結(jié)中選擇了8個(gè)納米材料研究式作取得了比較好的國(guó)家在閉幕式上進(jìn)行介紹，中國(guó)是在美國(guó)、日本、德國(guó)、瑞典之后進(jìn)行了大會(huì)發(fā)言。

1.4 納米產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

信息產(chǎn)業(yè)中的納米技術(shù)：信息產(chǎn)業(yè)不僅在國(guó)外，在我國(guó)也占有舉足輕重的地位。2000年，中國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了gdp5800億人民幣。納米技術(shù)在信息產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用主要表現(xiàn)在3個(gè)方面：①網(wǎng)絡(luò)通訊、寬頻帶的網(wǎng)絡(luò)通訊、納米結(jié)構(gòu)器件、芯片技術(shù)以及高清晰度數(shù)字顯示技術(shù)。因?yàn)椴还芡ㄓ?、集成還是顯示器件，都要原器件，美國(guó)已經(jīng)著手研制，現(xiàn)在有了單電子器件、隧穿電子器件、自旋電子器件，這種器件已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室研制成功，而且可能在2001年進(jìn)入市場(chǎng)。②光電子器件、分子電子器件、巨磁電子器件，這方面我國(guó)還很落后，但是這些原器件轉(zhuǎn)為商品進(jìn)入市場(chǎng)也還要10年時(shí)間，所以，中國(guó)要超前15年到20年對(duì)這些方面進(jìn)行研究。③網(wǎng)絡(luò)通訊的關(guān)鍵納米器件，如網(wǎng)絡(luò)通訊中激光、過(guò)濾器、諧振器、微電容、微電極等方面，我國(guó)的研究水平不落后，在安徽省就有。④壓敏電阻、非線性電阻等，可添加氧化鋅納米材料改性。

環(huán)境產(chǎn)業(yè)中的納米技術(shù)：納米技術(shù)對(duì)空氣中20納米以及水中的200納米污染物的降解是不可替代的技術(shù)。要凈化環(huán)境，必須用納米技術(shù)。我們現(xiàn)在已經(jīng)制備成功了一種對(duì)甲醛、氮氧化物、一氧化碳能夠降解的設(shè)備，可使空氣中的大于10ppm的有害氣體降低到0.1ppm，該設(shè)備已進(jìn)入實(shí)用化生產(chǎn)階段；利用多孔小球組合光催化納米材料，已成功用于污水中有機(jī)物的降解，對(duì)苯酚等其它傳統(tǒng)技術(shù)難以降解的有機(jī)污染物，有很好的降解效果。近年來(lái)，不少公司致力于把光催化等納米技術(shù)移植到水處理產(chǎn)業(yè)，用于提高水的質(zhì)量，已初見(jiàn)成效；采用稀土氧化鈰和貴金屬納米組合技術(shù)對(duì)汽車尾氣處理器件的改造效果也很明顯；治理淡水湖內(nèi)藻類引起的污染，最近已在實(shí)驗(yàn)室初步研究成功。

能源環(huán)保中的納米技術(shù)：合理利用傳統(tǒng)能源和開(kāi)發(fā)新能源是我國(guó)當(dāng)前和今后的一項(xiàng)重要任務(wù)。在合理利用傳統(tǒng)能源方面，現(xiàn)在主要是凈化劑、助燃劑，它們能使煤充分燃燒，燃燒當(dāng)中自循環(huán)，使硫減少排放，不再需要輔助裝置。另外，利用納米改進(jìn)汽油、柴油的添加劑已經(jīng)有了，實(shí)際上它是一種液態(tài)小分子可燃燒的團(tuán)簇物質(zhì)，有助燃、凈化作用。在開(kāi)發(fā)新能源方面國(guó)外進(jìn)展較快，就是把非可燃?xì)怏w變成可燃?xì)怏w。現(xiàn)在國(guó)際上主要研發(fā)能量轉(zhuǎn)化材料，我國(guó)也在做，它包括將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能、熱能轉(zhuǎn)化為電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能等。

納米生物醫(yī)藥：這是我國(guó)進(jìn)入wto以后一個(gè)最有潛力的領(lǐng)域。目前，國(guó)際醫(yī)藥行業(yè)面臨新的決策，那就是用納米尺度發(fā)展制藥業(yè)。納米生物醫(yī)藥就是從動(dòng)植物中提取必要的物質(zhì)，然后在納米尺度組合，最大限度發(fā)揮藥效，這恰恰是我國(guó)中醫(yī)的想法。在提取精華后，用一種很少的骨架，比如

人體可吸收的糖、淀粉，使其高效緩釋和靶向藥物。對(duì)傳統(tǒng)藥物的改進(jìn)，采用納米技術(shù)可以提高一個(gè)檔次。

納米新材料：雖然納米新材料不是最終產(chǎn)品，但是很重要。據(jù)美國(guó)測(cè)算，到21世紀(jì)30年代，汽車上40％鋼鐵和金屬材料要被輕質(zhì)高強(qiáng)材料所代替，這樣可以節(jié)省汽油40％，減少co2，排放40％，就這一項(xiàng)，每年就可給美國(guó)創(chuàng)造社會(huì)效益1000億美元。此外，還有各種功能材料，玻璃透明度好但份量重，用納米改進(jìn)它，使它變輕，使這種材料不僅有力學(xué)性能，而且還具有其他功能，還有光的變色、貯光，反射各種紫外線、紅外線，光的吸收、貯藏等功能。

納米技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造：對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，當(dāng)前是納米技術(shù)切入傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、將納米技術(shù)和各個(gè)領(lǐng)域技術(shù)相結(jié)合的最好機(jī)遇。首先是家電、輕工、電子行業(yè)。合肥美菱集團(tuán)從1996開(kāi)始研制納米冰箱，可折疊的pvc磁性冰箱門封不發(fā)霉，用的是抗菌涂料，里面的果盤(pán)都采用納米材料，發(fā)展輕工、電子和家用電器可以帶動(dòng)涂料、材料、電子原器件等行業(yè)發(fā)展；其次是紡織。人造纖維是化纖和紡織行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，中國(guó)紡織要在進(jìn)入wto后能占據(jù)有利地位，現(xiàn)在就必須全方位應(yīng)用納米技術(shù)、納米材料。去年關(guān)于保溫被、保溫衣的電視宣傳，提到應(yīng)用了納米技術(shù)，特殊功能的有防靜電的、阻燃的等等，把納米的導(dǎo)電材料組裝到里面，可以在11萬(wàn)伏的高壓下，把人體屏蔽，在這一方面，紡織行業(yè)應(yīng)用納米技術(shù)形勢(shì)看好；第三是電力工業(yè)。利用納米技術(shù)改造20萬(wàn)伏和11萬(wàn)伏的變壓輸電瓷瓶，可以全方位提高11萬(wàn)伏的瓷瓶耐電沖擊的性能，而且釉不結(jié)霜，其它綜合性能都很好；第四是建材工業(yè)中的油漆和涂料，包括各種陶瓷的釉料、油墨，納米技術(shù)的介入，可以使產(chǎn)品性能升級(jí)。

第二章納米材料分類與應(yīng)用

2.1納米材料分類

納米材料大致可分為納米粉末、納米纖維、納米膜、納米塊體等四類。其中納米粉末開(kāi)發(fā)時(shí)間最長(zhǎng)、技術(shù)最為成熟，是生產(chǎn)其他三類產(chǎn)品的基礎(chǔ)。

納米粉末：又稱為超微粉或超細(xì)粉，一般指粒度在100納米以下的粉末或顆粒，是一種介于原子、分子與宏觀物體之間處于中間物態(tài)的固體顆粒材料?？捎糜冢焊呙芏却庞涗洸牧希晃[身材料；磁流體材料；防輻射材料；單晶硅和精密光學(xué)器件拋光材料；微芯片導(dǎo)熱基片與布線材料；微電子封裝材料；光電子材料；先進(jìn)的電池電極材料；太陽(yáng)能電池材料；高效催化劑；高效助燃劑；敏感元件；高韌性陶瓷材料（摔不裂的陶瓷，用于陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)等）；人體修復(fù)材料；抗癌制劑等。

納米纖維：指直徑為納米尺度而長(zhǎng)度較大的線狀材料。可用于：微導(dǎo)線、微光纖（未來(lái)量子計(jì)算機(jī)與光子計(jì)算機(jī)的重要元件）材料；新型激光或發(fā)光二極管材料等。

納米膜：納米膜分為顆粒膜與致密膜。顆粒膜是納米顆粒粘在一起，中間有極為細(xì)小的間隙的薄膜。致密膜指膜層致密但晶粒尺寸為納米級(jí)的薄膜。可用于：氣體催化（如汽車尾氣處理）材料；過(guò)濾器材料；高密度磁記錄材料；光敏材料；平面顯示器材料；超導(dǎo)材料等。

納米塊體：是將納米粉末高壓成型或控制金屬液體結(jié)晶而得到的納米晶粒材料。主要用途為：超高強(qiáng)度材料；智能金屬材料等。

2.2納米材料的用途

醫(yī)藥使用納米技術(shù)能使藥品生產(chǎn)過(guò)程越來(lái)越精細(xì)，并在納米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品。納米材料粒子將使藥物在人體內(nèi)的傳輸更為方便，用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體后可主動(dòng)搜索并攻擊癌細(xì)胞或修補(bǔ)損傷組織。使用納米技術(shù)的新型診斷儀器只需檢測(cè)少量血液，就能通過(guò)其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病。

家電用納米材料制成的納米材料多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外線等作用，可用處作電冰霜、空調(diào)外殼里的抗菌除味塑料。

電子計(jì)算機(jī)和電子工業(yè) 可以從閱讀硬盤(pán)上讀卡機(jī)以及存儲(chǔ)容量為目前芯片上千倍的納米材料級(jí)存儲(chǔ)器芯片都已投入生產(chǎn)。計(jì)算機(jī)在普遍采用納米材料后，可以縮小成為“掌上電腦”。

環(huán)境保護(hù) 環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)功能獨(dú)特的納米膜。這種膜能夠探測(cè)到由化學(xué)和生物制劑造成的污染，并能夠?qū)@些制劑進(jìn)行過(guò)濾，從而消除污染。

紡織工業(yè) 在合成纖維樹(shù)脂中添加納米SiO2、納米ZnO、納米SiO2復(fù)配粉體材料，經(jīng)抽絲、織布，可制成殺菌、防霉、除臭和抗紫外線輻射的內(nèi)衣和服裝，可用于制造抗菌內(nèi)衣、用品，可制得滿足國(guó)防工業(yè)要求的抗紫外線輻射的功能纖維。

機(jī)械工業(yè) 采用納米材料技術(shù)對(duì)機(jī)械關(guān)鍵零部件進(jìn)行金屬表面納米粉涂層處理，可以提高機(jī)械設(shè)備的耐磨性、硬度和使用壽命。

第三章納米材料在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

納米材料（又稱超細(xì)微粒、超細(xì)粉未）是處在原子簇和宏觀物體交界過(guò)渡區(qū)域的一種典型系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)既不同于體塊材料，也不同于單個(gè)的原子。其特殊的結(jié)構(gòu)層次使它具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等，擁有一系列新穎的物理和化學(xué)特性，在眾多領(lǐng)域特別是在光、電、磁、催化等方面具有非常重大的應(yīng)用價(jià)值。

納米材料在結(jié)構(gòu)、光電和化學(xué)性質(zhì)等方面的誘人特征，引起物理學(xué)家、材料學(xué)家和化學(xué)家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后，世界各國(guó)對(duì)這種材料給予極大關(guān)注。它所具有的獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，使人們意識(shí)到它的發(fā)展可能給物理、化學(xué)、材料、生物、醫(yī)藥等學(xué)科的研究帶來(lái)新的機(jī)遇。納米材料的應(yīng)用前景十分廣闊。近年來(lái)，它在化工生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了一定的應(yīng)用，并顯示出它的獨(dú)特魅力。

3.1 在催化方面的應(yīng)用

催化劑在許多化學(xué)化工領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應(yīng)時(shí)間、提高反應(yīng)效率和反應(yīng)速度。大多數(shù)傳統(tǒng)的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，不僅造成生產(chǎn)原料的巨大浪費(fèi)，使經(jīng)濟(jì)效益難以提高，而且對(duì)環(huán)境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應(yīng)效率，控制反應(yīng)速度，甚至使原來(lái)不能進(jìn)行的反應(yīng)也能進(jìn)行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應(yīng)速度提高10～15倍。

納米微粒作為催化劑應(yīng)用較多的是半導(dǎo)體光催化劑，特別是在有機(jī)物制備方面。分散在溶液中的每一個(gè)半導(dǎo)體顆粒，可近似地看成是一個(gè)短路的微型電池，用能量大于半導(dǎo)體能隙的光照射半導(dǎo)體分散系時(shí)，半導(dǎo)體納米粒子吸收光產(chǎn)生電子——空穴對(duì)。在電場(chǎng)作用下，電子與空穴分離，分別遷移到粒子表面的不同位置，與溶液中相似的組分進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)。

光催化反應(yīng)涉及到許多反應(yīng)類型，如醇與烴的氧化，無(wú)機(jī)離子氧化還原，有機(jī)物催化脫氫和加

氫、氨基酸合成，固氮反應(yīng)，水凈化處理，水煤氣變換等，其中有些是多相催化難以實(shí)現(xiàn)的。半導(dǎo)體多相光催化劑能有效地降解水中的有機(jī)污染物。例如納米TiO2，既有較高的光催化活性，又能耐酸堿，對(duì)光穩(wěn)定，無(wú)毒，便宜易得，是制備負(fù)載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報(bào)道，選用硅膠為基質(zhì)，制得了催化活性較高的TiO／SiO2負(fù)載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒，對(duì)某些有機(jī)化合物的氫化反應(yīng)是極好的催化劑，可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應(yīng)溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應(yīng)效率、優(yōu)化反應(yīng)路徑、提高反應(yīng)速度方面的研究，是未來(lái)催化科學(xué)不可忽視的重要研究課題，很可能給催化在工業(yè)上的應(yīng)用帶來(lái)革命性的變革。

3.2 在涂料方面的應(yīng)用

納米材料由于其表面和結(jié)構(gòu)的特殊性，具有一般材料難以獲得的優(yōu)異性能，顯示出強(qiáng)大的生命力。表面涂層技術(shù)也是當(dāng)今世界關(guān)注的熱點(diǎn)。納米材料為表面涂層提供了良好的機(jī)遇，使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統(tǒng)的涂層技術(shù)，添加納米材料，可獲得納米復(fù)合體系涂層，實(shí)現(xiàn)功能的飛躍，使得傳統(tǒng)涂層功能改性。涂層按其用途可分為結(jié)構(gòu)涂層和功能涂層。結(jié)構(gòu)涂層是指涂層提高基體的某些性質(zhì)和改性；功能涂層是賦予基體所不具備的性能，從而獲得傳統(tǒng)涂層沒(méi)有的功能。結(jié)構(gòu)涂層有超硬、耐磨涂層，抗氧化、耐熱、阻燃涂層，耐腐蝕、裝飾涂層等；功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學(xué)涂層，導(dǎo)電、絕緣、半導(dǎo)體特性的電學(xué)涂層，氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料，可進(jìn)一步提高其防護(hù)能力，實(shí)現(xiàn)防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等，在衛(wèi)生用品上應(yīng)用可起到殺菌保潔作用。在標(biāo)牌上使用納米材料涂層，可利用其光學(xué)特性，達(dá)到儲(chǔ)存太陽(yáng)能、節(jié)約能源的目的。在建材產(chǎn)品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料，可以達(dá)到減少光的透射和熱傳遞效果，產(chǎn)生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應(yīng)用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子，在室溫下具有比常規(guī)的氧化物高的導(dǎo)電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，而且氧化物納米微粒的顏色不同，這樣還可以通過(guò)復(fù)合控制靜電屏蔽涂料的顏色，克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變，還具有隨角變色效應(yīng)。在汽車的裝飾噴涂業(yè)中，將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中，能使涂層產(chǎn)生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統(tǒng)汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光潔度及強(qiáng)度成倍地增加。納米涂層具有良好的應(yīng)用前景，將為涂層技術(shù)帶來(lái)一場(chǎng)新的技術(shù)革命，也將推動(dòng)復(fù)合材料的研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。

3.3 在其它精細(xì)化工方面的應(yīng)用

精細(xì)化工是一個(gè)巨大的工業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品數(shù)量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優(yōu)越性無(wú)疑也會(huì)給精細(xì)化工帶來(lái)福音，并顯示它的獨(dú)特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細(xì)化工領(lǐng)域，納米材料都能發(fā)揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優(yōu)于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強(qiáng)度和韌性，而且致密性和防水性也相應(yīng)提高。國(guó)外已將納米SiO2，作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中，使其密封性和粘合性都大為提高。此外，納米材料在纖維改性、有機(jī)玻璃制造方面也都有很好的應(yīng)用。在有機(jī)玻璃中加入經(jīng)過(guò)表面修飾處理的SiO2，可使有機(jī)玻璃抗紫外線輻射而達(dá)到抗老化的目的；

而加入A12O3，不僅不影響玻璃的透明度，而且還會(huì)提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優(yōu)良的紫外線屏蔽性能，而且質(zhì)地細(xì)膩，無(wú)毒無(wú)臭，添加在化妝品中，可使化妝品的性能得到提高。超細(xì)TiO2的應(yīng)用還可擴(kuò)展到涂料、塑料、人造纖維等行業(yè)。最近又開(kāi)發(fā)了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2，能夠強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)光中的紫外線，產(chǎn)生很強(qiáng)的光化學(xué)活性，可以用光催化降解工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物，具有除凈度高，無(wú)二次污染，適用性廣泛等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)保水處理中有著很好的應(yīng)用前景。在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，除了利用納米材料作為催化劑來(lái)處理工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢料外，還將出現(xiàn)功能獨(dú)特的納米膜。這種膜能探測(cè)到由化學(xué)和生物制劑造成的污染，并能對(duì)這些制劑進(jìn)行過(guò)濾，從而消除污染。

3.4 在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

21世紀(jì)的健康科學(xué)，將以出入意料的速度向前發(fā)展，人們對(duì)藥物的需求越來(lái)越高?？刂扑幬镝尫?、減少副作用、提高藥效、發(fā)展藥物定向治療，已提到研究日程上來(lái)。納米粒子將使藥物在人體內(nèi)的傳輸更為方便。用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體，可主動(dòng)搜索并攻擊癌細(xì)胞或修補(bǔ)損傷組織；使用納米技術(shù)的新型診斷儀器，只需檢測(cè)少量血液就能通過(guò)其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病，美國(guó)麻省理工學(xué)院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物，稱之為“定向?qū)棥薄Ｔ摷夹g(shù)是在磁性納米微粒包覆蛋白質(zhì)表面攜帶藥物，注射到人體血管中，通過(guò)磁場(chǎng)導(dǎo)航輸送到病變部位，然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流動(dòng)，因此可以用來(lái)檢查和治療身體各部位的病變。對(duì)納米微粒的臨床醫(yī)療以及放射性治療等方面的應(yīng)用也進(jìn)行了大量的研究工作。據(jù)《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道，我國(guó)將納米技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得成功。南京?？萍瘓F(tuán)利用納米銀技術(shù)研制生產(chǎn)出醫(yī)用敷料——長(zhǎng)效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產(chǎn)原理是通過(guò)納米技術(shù)將銀制成尺寸在納米級(jí)的超細(xì)小微粒，然后使之附著在棉織物上。銀具有預(yù)防潰爛和加速傷口愈合的作用，通過(guò)納米技術(shù)處理后的銀表面急劇增大，表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，殺菌能力提高200倍左右，對(duì)臨床常見(jiàn)的外科感染細(xì)菌都有較好的抑制作用。

微粒和納粒作為給藥系統(tǒng)，其制備材料的基本性質(zhì)是無(wú)毒、穩(wěn)定、有良好的生物性并且與藥物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。納米系統(tǒng)主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。

納米生物學(xué)用來(lái)研究在納米尺度上的生物過(guò)程，從而根據(jù)生物學(xué)原理發(fā)展分子應(yīng)用工程。在金屬鐵的超細(xì)顆粒表面覆蓋一層厚為5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白質(zhì)特別是酶，從而控制生化反應(yīng)。這在生化技術(shù)、酶工程中大有用處。使納米技術(shù)和生物學(xué)相結(jié)合，研究分子生物器件，利用納米傳感器，可以獲取細(xì)胞內(nèi)的生物信息，從而了解機(jī)體狀態(tài)，深化人們對(duì)生理及病理的解釋。

結(jié)語(yǔ)

納米科學(xué)是一門將基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)集于一體的新興科學(xué)，主要包括納米電子學(xué)、納米材料學(xué)和納米生物學(xué)等。21世紀(jì)將是納米技術(shù)的時(shí)代，為此，國(guó)家科委、中科院將納米技術(shù)定位為“21世紀(jì)最重要、最前沿的科學(xué)”。納米材料的應(yīng)用涉及到各個(gè)領(lǐng)域，在機(jī)械、電子、光學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。納米科學(xué)技術(shù)的誕生，將對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，并有可能從根本上解決人類面臨的許多問(wèn)題，特別是能源、人類健康和環(huán)境保護(hù)等重大問(wèn)題。21世紀(jì)初的主要任務(wù)是依據(jù)納米材料各種新穎的物理和化學(xué)特性，設(shè)計(jì)出各種新型的材料和器件。通過(guò)納米材料科學(xué)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品的改性，增加其高科技含量以及發(fā)展納米結(jié)構(gòu)的新型產(chǎn)品，目前已出現(xiàn)可喜的苗頭，具備了形成21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)。納米材料將成為材料科學(xué)領(lǐng)域一個(gè)大放異彩的明星展現(xiàn)在新材料、能源、信息等各個(gè)領(lǐng)域，發(fā)揮舉足輕重的作用。隨著其制備和改性技術(shù)的不斷發(fā)展，納米材料在精細(xì)化工和醫(yī)藥生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域會(huì)得到日益廣泛的應(yīng)用。納米材料在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用一文由藍(lán)之韻

1.《納米材料學(xué)概論》2.參考文獻(xiàn)

年01月出版社：華東理工大學(xué)出版社 2008

第四篇：高線工程施工方案

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高線工程施工方案 AN>

(5鋼結(jié)構(gòu)安裝前，應(yīng)對(duì)鋼構(gòu)件質(zhì)量進(jìn)行檢查。鋼構(gòu)件中的變形、缺陷超出允許偏差時(shí)，應(yīng)進(jìn)行處理。

(6鋼結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件安裝就位后，應(yīng)立即進(jìn)行校正、固定。當(dāng)天安裝的鋼構(gòu)件應(yīng)形成穩(wěn)定的空間體系。

(7鋼結(jié)構(gòu)安裝、校正時(shí)，應(yīng)根據(jù)風(fēng)力、溫差、日照等外界環(huán)境和焊接變形等因素的影響，采取相應(yīng)的調(diào)整措施。

(8鋼構(gòu)件的長(zhǎng)度尺寸應(yīng)包括焊接收縮余量和荷載使柱產(chǎn)生的壓縮變形值。

(9安裝使用的臨時(shí)螺栓，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上穿入數(shù)量，不應(yīng)少于安裝孔總數(shù)的1/3，且不應(yīng)小于2個(gè)。

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(10普通螺栓連接的每個(gè)邊不得墊2個(gè)及以上的墊圈，并不得采用大螺母代替墊圈螺栓擰緊后，外露螺紋不應(yīng)小于2螺距。

(11焊接和螺栓并用的連接，當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)，應(yīng)先栓后焊。

(12鋼結(jié)構(gòu)在吊裝過(guò)程中和吊裝完成后對(duì)破損的油漆及時(shí)涂刷。

(13焊接部位必須將該處因焊接原因而損壞的油漆處理干凈及手工除銹方能補(bǔ)刷底漆，待底漆干膜后，方能進(jìn)行下道工序施工。

(14單項(xiàng)鋼結(jié)構(gòu)施工完成后，應(yīng)補(bǔ)刷一道防銹漆及兩道面漆。

五、成品、半成品保護(hù)措施

1、各類物資的搬運(yùn)、貯存、維護(hù)應(yīng)根據(jù)物資的特性，選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸工具，對(duì)于易燃、易碎的物品要有特殊保護(hù)，物質(zhì)貯存場(chǎng)所環(huán)境應(yīng)滿足物質(zhì)的特性。

2、水泥進(jìn)場(chǎng)后要入水泥庫(kù)，庫(kù)房要防雨、防潮，使用時(shí)要按先來(lái)的先用、后來(lái)的后用的順序使用。

3、各種成品、半成品材料進(jìn)場(chǎng)后要妥善保管，確保其不變質(zhì)。

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4、施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼筋，在雨天時(shí)上面應(yīng)加蓋塑料布，底下放枕木，將鋼筋墊起，避免鋼筋污染、銹蝕。

5、現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械電氣設(shè)備應(yīng)有防雨罩，雨天時(shí)上面覆蓋塑料布，要經(jīng)常檢查、維修、保養(yǎng)。

6、現(xiàn)場(chǎng)的周轉(zhuǎn)料具派專人清理、回收、模板表面應(yīng)涂刷隔離劑，堆放整齊，卡扣上的螺絲應(yīng)經(jīng)常浸油，保證其能轉(zhuǎn)動(dòng)。周轉(zhuǎn)料具上的砼等雜物必須清理干凈。

7、砼在澆筑過(guò)程中，應(yīng)派專人檢查模板、鋼筋，保證其滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，為防止踩踏鋼筋，在板上安裝專用馬道，便于施工行走。砼表面應(yīng)覆蓋麻袋或塑料薄膜，澆水養(yǎng)護(hù)。砼板在初凝前將通行口攔住，防止上人踩踏，拆模時(shí)間控制在初凝24小時(shí)后，防止棱角損壞，預(yù)留孔模外纏油氈紙，防止拔模時(shí)被破壞。

8、加強(qiáng)對(duì)施工人員的宣傳教育，和現(xiàn)場(chǎng)的督促檢查，增強(qiáng)每個(gè)人的成品保護(hù)意識(shí)，做好成品保護(hù)工作。

六、施工保證措施

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1、堅(jiān)持工程進(jìn)度服從工程質(zhì)量，確保用科學(xué)的施工組織設(shè)計(jì)指導(dǎo)施工生產(chǎn)，作到成一項(xiàng)、優(yōu)一項(xiàng)，達(dá)到合理的進(jìn)度、滿意的質(zhì)量。

2、加強(qiáng)質(zhì)量一票否決權(quán)的作用，落實(shí)好賦予質(zhì)量工程師的三項(xiàng)權(quán)利，即：責(zé)令停工權(quán)、獎(jiǎng)優(yōu)罰劣權(quán)、驗(yàn)工記價(jià)權(quán)，確保質(zhì)量管理人員責(zé)、權(quán)、利統(tǒng)一，起到名副其實(shí)的作用。

3、重視細(xì)部施工質(zhì)量。質(zhì)量通病的防止是工程質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)的重點(diǎn)，通過(guò)QC小組活動(dòng)增設(shè)質(zhì)量管理點(diǎn)等方法，達(dá)到無(wú)質(zhì)量通病工程。

4、嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，物資部門要嚴(yán)格執(zhí)行《物資采購(gòu)程序》，對(duì)其采購(gòu)的建筑材料、構(gòu)配件和設(shè)備的質(zhì)量承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任，如因使用不合格材料而造成質(zhì)量事故的要追究物資部門責(zé)任。

七、質(zhì)量保證措施

1、工程所用的原材料、成品、半成品，油漆必須具有出廠合格證，鋼筋、水泥、混凝土外加劑、砂、石還應(yīng)有合格的復(fù)檢報(bào)告。

2、混凝土攪拌要做到計(jì)量準(zhǔn)確，并隨時(shí)關(guān)注天氣情況，認(rèn)真填寫(xiě)施工記錄。遇大雨天氣，禁止?jié)仓炷??；炷翝仓埃瑧?yīng)辦理混凝土澆灌申請(qǐng)。

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3、加強(qiáng)技術(shù)工作復(fù)核與質(zhì)三檢制度，即“自檢、互檢、交接檢”，各項(xiàng)工序施工前及時(shí)報(bào)驗(yàn)。嚴(yán)格工序交接制度的執(zhí)行和隱蔽工程的驗(yàn)收檢查，未經(jīng)檢查驗(yàn)收的隱蔽工程不允許進(jìn)行下道工序的施工。

4、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理。

5、各項(xiàng)工序開(kāi)工前進(jìn)技交底，實(shí)行質(zhì)量一票否決制，對(duì)于不合格的工序決不放過(guò)，確保工程質(zhì)量?jī)?yōu)良。

6、加強(qiáng)資料管理，資料管理要真實(shí)，及時(shí)、全面，必須與工程同步進(jìn)行。

7、現(xiàn)場(chǎng)所用測(cè)量?jī)x要滿足精度要求，并有鑒定標(biāo)簽，現(xiàn)場(chǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)做好保護(hù)工作，嚴(yán)格控制建筑物主軸線、標(biāo)高。

8、技術(shù)和質(zhì)量保證體系見(jiàn)下圖：

八、安全保證措施

1、所有進(jìn)場(chǎng)工人上崗前，均需接受安全教育，提高安全意識(shí)，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)要戴好安全帽。

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2、所有施工人員必須戴好安全勞動(dòng)保護(hù)用品。高空作業(yè)必須系安全帶，洞口處應(yīng)設(shè)安全網(wǎng)及防護(hù)欄。

3、所有電氣設(shè)備均需設(shè)漏電保護(hù)裝置，按規(guī)定接零、接地。配電箱、電焊機(jī)等應(yīng)有防雨措施，機(jī)電設(shè)備要定期檢查維修。下班后配電箱要拉閘上鎖。

4、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備消防器材，派專人看管。

5、設(shè)專人定期檢查現(xiàn)場(chǎng)安全情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立即解決，負(fù)責(zé)落實(shí)到人。

6、夜間施工要有足夠的照明設(shè)備，做好現(xiàn)場(chǎng)防火、防雨、防中毒等事故發(fā)生。

7、基坑四周必須設(shè)置封閉式欄桿，上下基坑須搭設(shè)梯道，基坑周圍不得任意堆放材料，基坑邊2m內(nèi)禁止行駛汽車。

8、作到工完料清，多余部分及時(shí)撤離現(xiàn)場(chǎng)，垃圾運(yùn)至指定地點(diǎn)。

9、堅(jiān)持高任務(wù)必須高安全措施和要求，經(jīng)常組織有關(guān)人員檢查安全

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生產(chǎn)情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。

10、安全保證體系見(jiàn)下圖：

九、洪水季施工措施：

1、防止基坑灌水，挖坑時(shí)應(yīng)將其周圍堆出土堤?？拥自O(shè)排水溝和集水井。并準(zhǔn)備3臺(tái)水泵，以備抽水之用。

2、施工人員配備雨衣、雨褲、雨靴等用具。

3、注意洪水期的安全生產(chǎn)。洪水季施工期間，要保證配電箱和場(chǎng)內(nèi)電器設(shè)備不進(jìn)水?，F(xiàn)場(chǎng)內(nèi)配電箱距地面1.5米。雨后應(yīng)對(duì)一切外用照明、電器設(shè)備、腳手架等組織專人檢查。確認(rèn)安全可靠方可交待使用。

十、文明施工：

1、按照《中冶天工建設(shè)公司企業(yè)形象及文明施工標(biāo)準(zhǔn)》和金特鋼鐵有限公司的相關(guān)要求實(shí)施文明施工。

2、要求所有參建人員必須樹(shù)立文明施工的思想，時(shí)時(shí)注意以身作則，處處樹(shù)立文明施工形象。

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3、施工現(xiàn)場(chǎng)必須設(shè)立明顯的文明施工、安全生產(chǎn)標(biāo)語(yǔ)，設(shè)立施工平面布置示意圖，標(biāo)明主要的施工道路、材料堆放、加工場(chǎng)地。材料堆放場(chǎng)地應(yīng)分品種、規(guī)格設(shè)立標(biāo)識(shí)牌，以便于區(qū)分、檢查和使用。

4、現(xiàn)場(chǎng)各種施工機(jī)械要懸掛安全操作規(guī)程標(biāo)牌。

5、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立文明施工標(biāo)牌，要求現(xiàn)場(chǎng)人員必須認(rèn)真學(xué)習(xí)文明施工條例，不能強(qiáng)行施工、野蠻施工。注意自身文明形象，不能赤腳進(jìn)場(chǎng)，不得在現(xiàn)場(chǎng)隨意大小便。

6、現(xiàn)場(chǎng)排水通暢，無(wú)積水，建筑垃圾要集中堆放，及時(shí)外運(yùn)。

7、設(shè)專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)清潔工作。

8、各類材料分區(qū)分類堆放，整齊安全，專人保管。各類材料標(biāo)牌齊全、整潔，小型機(jī)具掛牌、噴出標(biāo)志字樣。設(shè)置防潮、防雨、防銹蝕設(shè)施。

9、建立消防制度措施，配置滅火裝置，建立動(dòng)火審批手續(xù)和動(dòng)火監(jiān)護(hù)。工地應(yīng)注意用火安全，火爐由專人看管，日夜值班，現(xiàn)場(chǎng)必須配備滅火器。

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10、進(jìn)場(chǎng)人員除應(yīng)遵守有關(guān)國(guó)家法律、法規(guī)，還應(yīng)遵守廠紀(jì)廠規(guī)。進(jìn)場(chǎng)人員都必須組織學(xué)習(xí)廠紀(jì)廠規(guī)，并制定明確的獎(jiǎng)、懲制度，并嚴(yán)格落實(shí)。施工人員應(yīng)自覺(jué)遵守安全生產(chǎn)法律、法規(guī)和安全生產(chǎn)管理制度。

十一、環(huán)境保護(hù)措施

1、遵守中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法及業(yè)主廠容環(huán)境管理的有關(guān)規(guī)定，防止施工過(guò)程對(duì)環(huán)境污染，本工程環(huán)境管理體系活動(dòng)按GB/T24001（idt ISO14001）環(huán)境管理體系的要求進(jìn)行。

2、環(huán)境策劃

在施工過(guò)程中，施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人監(jiān)管，控制現(xiàn)場(chǎng)各種粉塵、廢氣、廢水、有毒有害廢棄物對(duì)環(huán)境的污染和危害。

3、為達(dá)到整個(gè)施工過(guò)程中業(yè)主及社會(huì)相關(guān)各方對(duì)環(huán)境管理滿意，對(duì)下述環(huán)境因素予以重點(diǎn)考慮：

1）對(duì)大氣污染的防治

（1）項(xiàng)目應(yīng)盡量避免采用在施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒、有害氣體的建

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筑材料。特殊需要時(shí)，必須設(shè)有符合規(guī)定的裝置，否則不得在施工現(xiàn)場(chǎng)熔融瀝青或者焚燒油氈、油漆以及其他會(huì)產(chǎn)生有毒、有害煙塵和惡臭氣體的物質(zhì)。對(duì)于施工機(jī)械要采取防護(hù)措施，控制所排出的煙氣的影響范圍。

（2）混凝土及砂漿采用集中攪拌，水泥運(yùn)輸采用密封式罐車。

（3）禁止將有毒有害廢棄物作土方回填。

2）對(duì)水污染的防治

（1）對(duì)建筑施工中產(chǎn)生的泥漿應(yīng)采用泥漿處理技術(shù)，減少泥漿的數(shù)量。

（2）妥善處理泥漿水和生活污水、水泵排水抽出的水也要經(jīng)過(guò)沉淀。

（3）洗車區(qū)應(yīng)設(shè)沉淀池再與下水接通。

（4）食堂下水應(yīng)經(jīng)排油池處理方可排出。

（5）未經(jīng)處理的含油、泥的污水不得直接排入城市排水設(shè)施和河流。

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（6）液壓潤(rùn)滑管道的化學(xué)清洗過(guò)程全部采用封閉循環(huán)措施，對(duì)外界排放的廢液經(jīng)無(wú)害處理后，排放至指定地點(diǎn)。

（7）水管道沖洗水經(jīng)沉淀、脫油后排放至指定地點(diǎn)。

3）對(duì)道路污染的防治

（1）在施工區(qū)域進(jìn)出口設(shè)立沖水區(qū)，用沖水機(jī)沖洗車輛輪胎。

（2）裝載建筑材料、垃圾或渣土的車輛，應(yīng)采取防塵土飛揚(yáng)、灑落或流溢的有效措施。

4）對(duì)噪音污染的防治

防止施工噪聲污染，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)遵照《建筑施工場(chǎng)界噪聲限值及其測(cè)量方法》（GB12523－90）制定降噪的相應(yīng)制度和措施。

（1）正確選用噪音小的工藝，減少噪音的強(qiáng)度。

（2）對(duì)產(chǎn)生噪聲的施工機(jī)械采取控制措施。包括打樁錘的錘擊聲以及其他以柴油機(jī)為動(dòng)力的建筑機(jī)械、空壓機(jī)、震動(dòng)器等。

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（3）在可能條件下將電鋸、柴油發(fā)電機(jī)等盡量設(shè)置在離居民區(qū)較遠(yuǎn)的地點(diǎn)，降低擾民噪聲。

（4）夜間施工應(yīng)減少指揮哨聲、大聲喊叫。要教育職工減少噪聲，注意語(yǔ)言文明。

5）對(duì)光污染的防治

（1）現(xiàn)場(chǎng)晚間施工照明不得照向居民區(qū)。

（2）夜間施工中的電弧光如照向居民時(shí)，應(yīng)采取遮擋措施。

6）對(duì)垃圾污染的防治

（1）要盡量減少建筑垃圾的數(shù)量，建筑垃圾應(yīng)指定堆放地點(diǎn)，并隨時(shí)進(jìn)行清理。

（2）運(yùn)輸建筑材料、垃圾和工程渣土的車輛應(yīng)采取有效措施，防止塵土飛揚(yáng)、灑落或流溢。

（3）要采取有效措施控制施工過(guò)程，混凝土和砂漿集中攪拌。

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（4）建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的廁所，應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)人員數(shù)量考慮廁所的設(shè)置，要求封閉嚴(yán)密，通風(fēng)良好，定期清除糞便。

十二、職業(yè)健康防護(hù)措施：

1.項(xiàng)目部要采取防暑、防凍、消毒、防毒的措施。加強(qiáng)職工健康防護(hù)。

2、衛(wèi)生防疫管理措施：衛(wèi)生防疫是涉及現(xiàn)場(chǎng)人員身體健康和生命安全的大事。要防止傳染病和食物中毒事故發(fā)生，提高衛(wèi)生、防病工作。

3、施工現(xiàn)場(chǎng)不設(shè)置職工宿舍，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)準(zhǔn)備必要的醫(yī)務(wù)設(shè)施。在辦公室內(nèi)顯著地點(diǎn)張貼急救車和有關(guān)醫(yī)院電話號(hào)碼，根據(jù)需要制定防暑降溫措施，進(jìn)行消毒、防病工作。

4、食堂管理應(yīng)從組織施工時(shí)就進(jìn)行策劃。食堂應(yīng)按照現(xiàn)場(chǎng)就餐人數(shù)安排食堂面積、設(shè)施以及炊事員和管理人員。食堂衛(wèi)生必須符合《中華人民共和國(guó)食品衛(wèi)生法》和其他有關(guān)衛(wèi)生管理規(guī)定的要求。炊事人員應(yīng)經(jīng)定期體格檢查合格后方可上崗。炊具應(yīng)嚴(yán)格消毒，生熟食應(yīng)分開(kāi)。原料和半成品應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格，方可采用。

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5、食堂不得出售酒精飲料?，F(xiàn)場(chǎng)人員在工作時(shí)間嚴(yán)禁飲用酒精飲料。要確?，F(xiàn)場(chǎng)人員飲水的供應(yīng)，炎熱季節(jié)要供應(yīng)清涼飲料。

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修

工

程

設(shè)

計(jì)

合同

模

板

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第五篇：高線中英文摘要范文

摘要

介紹了我國(guó)高線生產(chǎn)的發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步，全面分析了我國(guó)高線軋機(jī)所采用的先進(jìn)技術(shù)，綜述了我國(guó)高線軋機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)及特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：高線軋機(jī)；高速線材；技術(shù)進(jìn)步；發(fā)展趨勢(shì) 1.我國(guó)熱連軋帶鋼生產(chǎn)的回顧

線材是熱軋材中斷面尺寸最小的一種，由于軋鋼廠需將線材在熱狀態(tài)下圈成盤(pán)卷并一次交貨，故又稱之為盤(pán)條。

自20世紀(jì)60年代中期高速線材軋機(jī)及軋后控冷技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，隨著線材生產(chǎn)技術(shù)本身的日臻完善和相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，高速線材軋機(jī)的產(chǎn)品在品種規(guī)格范圍、盤(pán)重、尺寸精度、表面質(zhì)量及內(nèi)在質(zhì)量上比以往的線材軋機(jī)產(chǎn)品均有長(zhǎng)足的進(jìn)步，能更好的滿足經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的需要。

線材不僅用途很廣而且用量也很大，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中占有重要的地位。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，各國(guó)線材產(chǎn)量占全部熱軋材總量的5.3%～15.3%。美國(guó)約占5%，日本約占8%，英國(guó)約占9%，法國(guó)約占14%，我國(guó)約占20%左右。線材的用途概括起來(lái)可分兩大類：一類是線材產(chǎn)品直接被使用，主要應(yīng)用在鋼筋混凝土的配筋和焊接結(jié)構(gòu)件方面。另一類是將線材作為原料，經(jīng)過(guò)再加工后使用，主要是通過(guò)拉拔成各種鋼絲，在經(jīng)過(guò)捻制成為鋼絲繩，或在經(jīng)過(guò)編制成鋼絲網(wǎng)；經(jīng)過(guò)熱鍛或冷鍛成鉚釘；經(jīng)過(guò)冷鍛及滾壓成螺栓，以及經(jīng)過(guò)各種切削加工及熱處理制成機(jī)器零件或工具；經(jīng)過(guò)纏繞成型及熱處理制成彈簧等。

近年來(lái)由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使用線材為原料的小型工廠日益增加，社會(huì)對(duì)高質(zhì)量的線材產(chǎn)品的需求越來(lái)越大。目前，由于資金以及冶煉技術(shù)的落后，我國(guó)僅有為數(shù)不多的幾家線材廠能生產(chǎn)出高檔次的線材產(chǎn)品，因此我國(guó)還不時(shí)需要從國(guó)外進(jìn)口少部分的胎圈鋼絲、鋼絞線、鍍鋅鋼絲等硬線產(chǎn)品。

我國(guó)的高速線材生產(chǎn)雖然取得了較好的成績(jī)，但仍然存在著一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)為；

1.鋼線材品種中Q215和Q235比重仍然較大，優(yōu)質(zhì)鋼線材中合金鋼線材的比例仍然偏低。

2.產(chǎn)品的質(zhì)量仍有較大問(wèn)題，如鋼的純凈度不高，線材通條性能不夠穩(wěn)定，含碳量的偏差較大。

3.我國(guó)已有多條世界一流的生產(chǎn)線，但產(chǎn)品的品種質(zhì)量還達(dá)不到世界一流水平。

4.高質(zhì)量的合金鋼線材，純凈鋼線材、易切鋼線材如合金彈簧鋼、不銹鋼等還存在著品種和質(zhì)量方面的諸多問(wèn)題，每年仍需進(jìn)口。

5.高線的日歷作業(yè)率和機(jī)時(shí)產(chǎn)量與先進(jìn)國(guó)家的生產(chǎn)線相比，普遍有較大的差距，造成日歷作業(yè)率和機(jī)時(shí)產(chǎn)量低的原因除坯料供應(yīng)不足外，主要是生產(chǎn)準(zhǔn)備和更換尺寸所用的工時(shí)較長(zhǎng)，設(shè)備備件壽命低且儲(chǔ)備不足，設(shè)備維護(hù)檢測(cè)手段不夠完善，從而造成故障停機(jī)和檢修工時(shí)長(zhǎng)。

6.中熱裝率、燃耗、電耗等方面與先進(jìn)國(guó)家的生產(chǎn)線相比也同樣存在著一定的差距。

7.表面質(zhì)量方面的主要問(wèn)題；

1)由于自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的失準(zhǔn)以及軋件溫度不均，調(diào)整不及時(shí)或方法不當(dāng)?shù)仍蛟斐僧a(chǎn)品尺寸超差。

2）由于輥環(huán)破缺，軋槽磨損或是坯料表面缺陷等原因造成產(chǎn)品表面產(chǎn)生折疊。

3）由于連鑄坯皮下氣泡嚴(yán)重或是軋槽嚴(yán)重磨損致使軋件凸起部分被疊軋?jiān)斐僧a(chǎn)品表面結(jié)疤。

4）由于軋輥質(zhì)量差，表面硬度不一或吐絲溫度過(guò)高，冷卻速度過(guò)慢，盤(pán)條表面受到嚴(yán)重氧化或鋼坯加熱不當(dāng)，局部或全部嚴(yán)重脫碳等原因造成產(chǎn)品表面麻面。

2.我國(guó)高線生產(chǎn)所采用的先進(jìn)技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

2.1采用連鑄坯熱送熱裝工藝

為進(jìn)一步節(jié)能，有的高線廠又采用了連鑄坯熱送熱裝工藝，進(jìn)一步降低了燃料消耗，提高加熱質(zhì)量，減少金屬損耗。熱裝溫度一般在 600℃左右，德國(guó) BSW 廠達(dá)到 650℃～920℃。熱裝要求無(wú)缺陷連鑄坯，連鑄坯缺陷較多的現(xiàn)場(chǎng)，就不宜使用熱裝。2.2加熱爐

加熱爐是保證產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和降低能耗的關(guān)鍵設(shè)備。因此，加熱爐爐型選擇和裝備水平，應(yīng)與車間規(guī)模和軋線工藝設(shè)備裝備水平相匹配。對(duì)于高速線材軋機(jī)，軋制速度較高，除進(jìn)行控制冷卻外，還需降低開(kāi)軋溫度。因此，加熱溫度的確定，應(yīng)與軋機(jī)、軋制速度和控軋控冷要求相結(jié)合。2.3無(wú)頭軋制

無(wú)頭軋制是應(yīng)用在小型棒線材軋制領(lǐng)域的一項(xiàng)最新技術(shù)。其要點(diǎn)是將剛出加熱爐的鋼坯的頭部與前一根鋼坯的尾部焊接起來(lái)進(jìn)行無(wú)頭軋制，從而消除頭尾的無(wú)張力段，尤其減少中間切頭和咬入事故，提高了成材率和金屬收得率，提升軋機(jī)生產(chǎn)效率。線材的分卷在集卷筒內(nèi)進(jìn)行，可根據(jù)用戶需求選定線材的分卷盤(pán)重。日本NKK公司東京制鐵高松工廠的棒線材軋機(jī)上已采用了無(wú)頭軋制這項(xiàng)技術(shù)。國(guó)內(nèi)也有廠家試驗(yàn)焊接無(wú)頭軋制，但焊接質(zhì)量不理想，造成損失更大。2.4粗、中軋機(jī)組的平/立布置

粗軋軋件短，全連軋時(shí)速度慢。有些現(xiàn)場(chǎng)采用三輥軋機(jī)軋制，也能與后續(xù)連軋匹配。但剛度差，不利于生產(chǎn)高精度線材。也有現(xiàn)場(chǎng)采用全水平粗軋，中間軋件扭轉(zhuǎn)。采用單線布置，軋機(jī)就容易平/立交替安裝，使軋件無(wú)扭行進(jìn)，減少了因軋件扭轉(zhuǎn)造成的表面和內(nèi)部缺陷及廢品，而且可以選用高剛度軋機(jī)，適合高檔次產(chǎn)品的生產(chǎn)。

2.5預(yù)精軋機(jī)的“微型無(wú)扭軋機(jī)”

以往預(yù)精軋機(jī)組為平/立交替布置的單獨(dú)傳動(dòng)的懸臂機(jī)架或無(wú)牌坊軋機(jī)。懸臂軋機(jī)體積小、專門安裝硬質(zhì)輥環(huán)，但軋機(jī)剛度很差。無(wú)牌坊軋機(jī)是短應(yīng)力線高剛度軋機(jī)，但軋輥只能使用硬質(zhì)鋼輥，耐磨性不足。為此新建高線將精軋機(jī)組的成組傳動(dòng)概念擴(kuò)展到預(yù)精軋機(jī)組。這是高速線材軋機(jī)的最新進(jìn)展之一。它是將預(yù)精軋的后四架改為大號(hào)懸臂軋機(jī)，頂交90°布置，油膜軸承[13]。軋機(jī)兩架一組集體傳動(dòng)，故叫“微型無(wú)扭軋機(jī)”。其優(yōu)點(diǎn)是安裝碳化鎢輥環(huán)，延長(zhǎng)孔型壽命，主電機(jī)和傳動(dòng)裝置由4套減為2 套，比常規(guī)獨(dú)立預(yù)精軋機(jī)可減少 22%成本，而軋件斷面小，軋制力小，懸臂軋機(jī)剛度不足的缺點(diǎn)不用考慮。我國(guó)鞍鋼線材廠在預(yù)精軋區(qū)每線采用了兩臺(tái)Φ230mm “微型無(wú)扭軋機(jī)”，杭鋼、包鋼、銀水新建的高速線材廠預(yù)精軋機(jī)都采用了“微型無(wú)扭軋機(jī)”方式，取得良好效果。

2.6重型和超重型 V型結(jié)構(gòu)

因?yàn)檐堉扑俣鹊奶岣吆鸵?guī)格范圍增大，高速無(wú)扭軋機(jī)組的最后一架的成品尺寸有時(shí)很大，其上限已加大到Φ26mm，這時(shí)進(jìn)線尺寸相應(yīng)加大，再加上采用低溫軋制和又要適用于軋制合金鋼產(chǎn)品等因素，都使軋制負(fù)荷急劇增加。為此，通過(guò)對(duì)油膜軸承的改進(jìn)，相繼研制開(kāi)發(fā)了重負(fù)荷及超重負(fù)荷V型結(jié)構(gòu)的無(wú)扭精軋機(jī)組，V型是指軋輥箱嵌入V型底座，安裝更簡(jiǎn)捷，穩(wěn)定性更好。其中Φ230mm重負(fù)荷機(jī)架設(shè)計(jì)軋制力達(dá)到 295KN。我國(guó)近些年引進(jìn)的美國(guó)摩根制造的幾套 100m/s 級(jí)的精軋機(jī)均為重負(fù)荷型。2.7采用低溫軋制技術(shù)

粗中軋采用高剛度軋機(jī)，預(yù)精軋和精軋采用重型及超重型無(wú)扭軋機(jī)，為高線生產(chǎn)采用低溫軋制創(chuàng)造了條件。低溫軋制可降低燃料消耗，減少脫碳、燒損，改善軋件表面質(zhì)量。這時(shí)需要電機(jī)功率也相應(yīng)提高。目前最新的軋件開(kāi)軋溫度可低至850℃，進(jìn)無(wú)扭精軋機(jī)溫度也可低至 850℃。2.8減定徑機(jī)與精密軋制

1.減定徑機(jī)組

減定徑機(jī)組是近年來(lái)在高速線材軋機(jī)上采用的一項(xiàng)最新技術(shù)。主要是用來(lái)提高線材的軋制精度，以滿足用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量包括尺寸精度、表面質(zhì)量和機(jī)械性能等進(jìn)一步提高的要求。在這種客觀需要下，美國(guó)摩根公司和意大利達(dá)涅利公司相繼開(kāi)發(fā)出了線材定徑機(jī)組。摩根公司的定徑機(jī)組（RSM）由 4 架組成。前兩架為減徑機(jī)組，后兩架為定徑機(jī)組。由一臺(tái)3200KW左右的調(diào)速電機(jī)經(jīng)兩級(jí)減速箱驅(qū)動(dòng)。機(jī)架型式均與無(wú)扭精軋機(jī)架相同，為懸臂式結(jié)構(gòu)，碳化鎢輥環(huán)。前兩架輥徑 Φ230mm，后兩架為 Φ150mm。前兩架不設(shè)軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)，后兩架有軸向調(diào)整及預(yù)加載機(jī)構(gòu)，以保證精確對(duì)中。

2.減徑機(jī)組

為減少投資，摩根公司還推出了只有兩機(jī)架的減徑機(jī)組方案，有的資料把它稱為雙機(jī)架泰克森（Tekisun）高精度軋機(jī)，安裝在無(wú)扭精軋機(jī)和夾送輥之間，與現(xiàn)有無(wú)扭精軋機(jī)配合使用。成品精度可以達(dá)到±0.1mm。在這種情況下，粗、中、預(yù)精機(jī)、精軋就需要2 套孔型系統(tǒng)。2.9吐絲機(jī)頭部定位

目前，常用的吐絲機(jī)頭部定位法有兩種：精軋前飛剪延時(shí)剪切；改變吐絲機(jī)運(yùn)行速度。我們采用改變吐絲機(jī)運(yùn)行速度實(shí)現(xiàn)吐絲機(jī)頭部定位控制。

改變吐絲機(jī)運(yùn)行速度的原理：系統(tǒng)根據(jù)吐絲機(jī)位置偏差值（吐絲機(jī)的實(shí)際角度與設(shè)定角度之間的偏差）來(lái)調(diào)整吐絲機(jī)的轉(zhuǎn)速，在吐絲的時(shí)候使線材轉(zhuǎn)到預(yù)定位置。這要求吐絲機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和恢復(fù)工藝轉(zhuǎn)速必須在線材頭部進(jìn)入吐絲管之前完成。

3.結(jié)語(yǔ)

高速線材生產(chǎn)發(fā)展到今天，其技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，國(guó)內(nèi)線材的生產(chǎn)技術(shù)已代表了世界先進(jìn)水平。但各個(gè)企業(yè)還要根據(jù)市場(chǎng)需求和本企業(yè)能力確定自己的發(fā)展方向；追求高附加值產(chǎn)品要量力而行，根據(jù)本企業(yè)技術(shù)水平、資金能力、市場(chǎng)需求、競(jìng)爭(zhēng)中所處地位選擇項(xiàng)目和確定產(chǎn)品，發(fā)揮本企業(yè)的用戶群優(yōu)勢(shì)、地域優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)等。有力地推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。

ABSTRACT The development of China's high-wire production, technological progress, a comprehensive analysis of the advanced technology used in high speed wire rod mill in China, reviewed the trends and characteristics of China's high-speed wire rod mill.Keyword: high-speed wire rod mill;high-speed wire;technological progress;development trends 1.Review of the Hot Strip Mill production The wire is the minimum section size of a hot-rolled material, wire rod rolling mill need to wire in the hot state circle, coil and the first delivery, it is also known.Since the 1960s, the mid-speed wire rod mill and rolling and controlled cooling technology came with the wire production technology itself is getting more sophisticated and technological advances, high-speed wire rod mill product varieties and specifications range, plate weight, dimensional accuracy, surface quality and internal quality wire rod mill products than in the past have made great progress, and to better meet the needs of economic and technological development.The wire is not only very versatile but also a great amount of, it occupies an important position in the various departments of the national economy.According to statistics, the national wire production accounts for 5.3% to 15.3% of all hot-rolled material of the total.About 5 percent in the United States, Japan, about 8 percent, about 9 percent in the United Kingdom, France accounted for about 14%, China accounted for about 20%.To sum up the use of wire can be divided into two categories: one is the wire directly, the main applications of reinforcement in reinforced concrete and welding pieces of aspects.The other is the wire as raw material, after reprocessing, mainly by drawing into a variety of wire, after twisting into rope, or in the preparation of the steel wire mesh;after hot forging or cold forging into the rivet;after cold forging and rolling into the bolt, and made through a variety of machining and heat treatment of machine parts or tools;after winding and heat treatment made the spring.Small factories in recent years due to China's rapid economic development, the use of wire rod as raw material is increasing, growing social demand for high-quality wire products.Present, due to the backwardness of the funds as well as smelting technology, only a few number of wire rod plant capable of producing high-grade wire products, China is not imported from abroad, a small part of the bead wire, steel wire strand, plated zinc wire and other hard-line products.China's high-speed wire rod production achieved good results, but there are still some problems, mainly as;(1)steel wire varieties Q215 and Q235 is still larger proportion is still low, the proportion of high quality steel wire, alloy steel wire.(2)the quality of the product there is still a large problem, such as the purity of steel wire through the performance is not stable enough, the deviation of the carbon content.China has a number of world-class production line, but the variety and quality of the product has not yet reached world class level.4 high-quality alloy steel wire, pure steel wire, free cutting steel wire rod imports also there are many problems of the variety and quality, such as spring steel alloy, stainless steel a year still.Compared to the operating rate of high-line calendar and production of advanced countries in the machine production line, generally the larger the gap, resulting in low yield in the calendar of the operating rate and the machine because In addition to the lack of billet supply, mainly for production preparation and replacement size used for longer working hours, low life expectancy of equipment, spare parts and lack of reserves, equipment maintenance, testing means are inadequate, resulting in downtime and maintenance and long working hours.Production line in hot charging rate, fuel consumption, electricity consumption in advanced countries than there are also a gap.Surface quality of the main issues;

1)automatic monitoring device inaccurate, and the rolling temperature is uneven, adjustments are not timely or improper causes the product size is ultra-poor.2)due to the roller ring breaking, rolling groove wear or blank surface defects and other reasons caused by the product surface folding.3)Due to the the the billet subcutaneous bubbles serious or rolling groove is badly worn resulting in rolling convex part of the Roll caused by the product surface scarring.4)Due to the quality of the roll surface hardness different or the spinning temperature is too high, the cooling rate is too slow, wire rod surface by severe oxidation or billet is heated properly, part or all of the serious decarburization causes the hemp side of the surface of the product.2.high line used for the production of advanced technology and development trends 2.1 billet hot delivery and hot charging process In order to further energy conservation, some high-wire factory uses a billet hot charging process, further reducing fuel consumption and improve the heating quality, reduce metal loss.Hot charging temperature is generally at about 600 ℃, Germany BSW plant reached 650 ℃ ~ 920 ℃.Defect-free billet hot charging requirements, more billet defect site, it would be inappropriate to use the hot charging.2.2 furnace The furnace is to ensure product quality, yield, and reduce the energy consumption of key equipment.Therefore, the furnace furnace selection and level of equipment, should match the scale and rolling line of the workshop process equipment and equipment level.For high-speed wire rod mill, the rolling speed is high and needs to reduce its open rolling temperature controlled cooling.Therefore, the heating temperature, combining with the rolling mill, rolling speed and controlled rolling and cooling requirements.2.3 no head rolling Without a head rolling is one of the latest technology applications in the field of small bar and wire rod rolling.The point is that just left the furnace and billet head welded to the rear of the former a billet without a head rolling, thereby eliminating the tension-free section of the head and tail, in particular, to reduce the intermediate cutting head and bite into the accident, and improve the finished product rate and the metal yield, enhance the production efficiency of the mill.Wire the sub-volumes in the set rolls, wire sub reel weight can be selected according to user needs.Takamatsu factory in Japan's NKK Corporation Tokyo Steel wire rod and bar mill has endless rolling this technology.There are also a factory test welding without a head rolling, welding quality is not satisfactory, resulting in a greater loss of.2.4 coarse, medium rolling mill group of flat / vertical layout Crude Rolling short, the whole rolling slow.Some site using a three-roll mill rolling, and subsequent rolling match.But the stiffness is not conducive to the production of high precision wire.Live a full level of rough rolling, intermediate rolling to reverse.The single-line layout, mill on the flat / vertical alternate installation, the rolling, twisting road, reducing rolling to reverse the result of surface and internal defects and waste, and can choose to use the high stiffness mill, suitable for the production of high-grade products.2.5 pre-finishing mill “micro-twist mill” Pre-finishing mill in the past as a separate drive / vertical alternating arrangement cantilever rack with or without arch mill.The cantilever mill small size, specifically to install the hard roll rings, but the poor mill stiffness.St.Paul mill is the high rigidity of the Short Stress mill roll can only use the hard steel roller, wear resistance.To this end the new High Line will be the finishing mill group drive to extend the concept pre-finishing mill.This is one of the latest progress of the high-speed wire rod mill.It is pre-finishing four to large cantilever rolling mill, the top cross the 90 ° arrangement, the oil film bearings [13].The mill two groups of collective drive, so called “mini-no twist mill.The advantage is tungsten carbide roll rings installed to extend the pass life, the main motor and gear reduction from four sets of two sets, 22% less cost than conventional independent pre-finishing mill, and rolling section, rolling force, cantilever shortcoming mill stiffness without considering.China's Anshan Iron and Steel wire rod plant in each line of the pre-finishing area using two Φ230mm micro no twist mill Hangzhou Iron and Steel, Baotou Steel, silver water new high-speed wire rod factory pre-finishing mill uses a micro no twist mill ”approach, achieved good results.2.6 of the heavy and super heavy-duty V-shaped structure The rolling speed increases and the size range increases, high-speed twisting mill group last one finished size is sometimes great, its upper limit has been increased to Φ26mm, when the size of the line corresponding increase, coupled with low temperature rolling and also applies to the rolled alloy steel products and other factors, a sharp increase in the rolling load.To this end, the improvement of the oil film bearing, have developed a V-shaped structure of the heavy-duty and heavy load no-twist finishing mill, V-is the roll box embedded in a V-shaped base, the more simple to install, better stability.Rolling force of the Φ230mm heavy duty rack designed to achieve 295KN.Morgan manufactured in China in recent years the introduction of several sets of 100m / s-class finishing mill are heavy duty.2.7 The low temperature rolling technology Crude and rolled high stiffness mill, pre-finishing and finishing with the heavy and super heavy-duty twist mill, using low temperature rolling to create the conditions for the production of high-speed wire.Low temperature rolling can reduce fuel consumption, reduce decarburization, burning to improve the rolling surface quality.Then need to motor power has correspondingly increased.The latest rolling on rolling temperature can be as low as 850 ° C into the twist finishing mill temperature as low as 850 ℃.2.8 minus sizing and precision rolling 1 Less sizing unit Reducing and sizing unit is a latest technology in recent years, high-speed wire rod mill.Is mainly used to improve the rolling precision, in order to meet the requirements of the user to further improve the quality of products, including dimensional accuracy, surface quality and mechanical properties of the wire.This objective needs, Morgan, and Danieli, Italy have developed a wire sizing unit.Sizing unit(RSM), the Morgan 4.Before the two reducing units, two sizing units.Gear box driven by two speed motor by a 3200KW about.Rack-type finishing stands with no twist, the cantilever structure, the tungsten carbide roll ring.Former two roller diameter Φ230mm, after two Φ150mm.The former two no axial adjustment of the body, after the two axial adjustment and pre-loading mechanism to ensure that accurate right.2 reducing unit In order to reduce investment, Morgan has also launched only two rack reducing unit program, some information it called dual rack the Taike Sen(Tekisun)high-precision rolling mill, installed in the non-twist finishing mill and the pinch roller used in conjunction with the existing no-twist finishing mill.The finished accuracy of ± 0.1mm.In this case, crude, pre-finishing machines, finishing on two sets of pass system.2.9 silking machine head positioning At present, the spinning machine head positioning method, there are two: finishing before flying shear delay shear;change the speed of the spinning machine.We change the speed of the spinning machine spinning machine head positioning control.Change the speed of the spinning machine principle: The system according to the deviation between the actual angle and setting angle of deviation of the location of the spinning machine(spinning machine)to adjust the speed of the spinning machine, spinning when the wire to the predetermined position.This requires that the speed of the spinning machine adjustment and recovery speed of the process must be completed before the wire head into the spinning tube.3.Concluding remarks

Development of high-speed wire rod production to today's technology is quite mature, domestic wire rod production technology on behalf of the world advanced level.Various enterprises but also according to market demand and the ability of enterprises to determine their own direction of development;the pursuit of high value-added products to do what, according to the technical level of the enterprise, financial capacity, market demand, their status in the competition to select an item and determine the product play the advantage of the user base, geographical advantages, technical advantages.A strong impetus to the rapid economic development.

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