微波冶金技术十篇

微波冶金技术篇1

摘要：随着经济的发展，科技的建设与创新，冶金工程在发展中也取得了明显的进步。微波技术具有对提高金属的回收率、降低冶金工程中消耗的能源、降低工作时间等特点，所以在冶金工程的生产中得到广泛的运用。基于此，本文就微波技术在冶金工程中的运用进行科学有效的研究与分析。

关键词：微波技术；冶金工程；运用；研究与分析随着科学技术的快速发展，冶金行业也在发展过程中发生了巨大的转变。现如今，实际的生产的速度已经不能够满足在生产中的要求。微波技术自身具有的各种特点成为提炼金属的有利方法。

一、微波技术的简要分析

微波技术源于上个世纪初始时期，在种类繁多的冶金技术中，微波技术作为新型的技术在发展中独占鳌头，在市场中找到了前进的方向，并且得到社会各界的关注。因为微波技术具有稳定性等特点，其选择性加热的特征逐渐获得重视，在后期技术的发展阶段和均匀加热、内部加热以及快速加热等方式逐渐被人们的发掘出来。所以在冶金工程的利用中，人们根据其自身的各种特征对矿物的浸出、煅烧等进行冶炼。所以说，冶金工程在生产期间不能够没有微波技术的融入，在冶金工程中受到一定程度的重视。

二、微波技术在冶金工程中的有效利用

（一）萃取的有效利用

在进行冶金工程的生产阶段，微波技术不能不被重视，其原因就是本身具有萃取辅助技术，在经济不断发展的过程中逐渐被利用。这种技术在萃取阶段，利用介质之间的传递促进物体的逐渐加热，这样才能够将萃取的过程有效的完成。有效的运用微波技术将萃取技术的结合，其目的就是能够最大限度的缩短萃取所利用的时间，提高萃取的效率。与此同时，更要注意的是，要想使得溶剂的活性程度有所提升，在进行萃取的初始阶段就应该选择易容效果好的溶液来完成生产。在对铂元素和钯元素的萃取过程中，所在的离子成分能够通过微波的辐射作用而发生一定的转变。由此可见，微波技术有效的利用在冶金工程当中，其技术能够在创新中，带来更多可以利用的价值。此外，萃取辅助技术的萃取率一般情况下都很高，所以冶金工程对金属资源的提取成本比以往的情况要低许多。

（二）浸出的有效利用

在微波技术浸出有效利用阶段，因为在冶金工程生产过程中，其材料在利用中经常有质量优劣不等的现象发生，这种情况下就造成了冶金原料在方式选择处理中有着较大的差异性。而现阶段冶金原料的质量都不能够符合标准，因此在方法的选择上经常选择湿法工艺来处理，处理妥善后才能够进行下一步的操作。虽说完成后的产品与其他技术方法之间的差距并不是很大，但是这种方法的浸出效果不是非常理想好。在处理的过程中加工的时间比较久，不能保证工作效率的问题。根据矿石自身的特殊性质而言，其总碳量的逐渐降低就使得与预期值更加靠近能。

（三）干燥处理的有效进行

在微波技术的处理阶段，因为微波技术本身存在许多特殊性质，在干燥处理过程中成为不可缺失的一项重要阶段。微波技术能够被水吸收，在干燥处理时常会触及到辐射等各个领域。根据微波技术自身情况开说，干燥水平不仅能够促进速率升高，在此期间也能够确保物品的完整性。在硼酸干燥的试验阶段，当微波技术的功率达到一定的范围时，实验对象在温度的变化中也会发生改变，虽说能够达到初始的目标，但是在下降中不能够实现水与实验对象的离析。在实验中硼酸的外表情况并未发生变化，就说明实验得到成功，同时意在表明在微波技术的干燥处理中，是非常成功的。

（四）热碳还原的有效利用

在利用微波技术进行冶金中，最重要的就是碳热的处理阶段，在进行处理时的工作原理是在高温的状态下可以吸收物质，在冶金过程中碳可以发挥出自身存在的微波状态下的反映状况，而实效高温的效果。在此阶段，碳可以根据还原剂作用将微波技术下放映出的物质吸收，这种方式就是微波碳热还原技术。现阶段主要运用的方式就是利用还原氧化物的形式来实现碳的吸收，在微波的作用中，可以冶炼出金属化合物。就微波技术而言，在加热时要尽量的防止冷中心问题，从而使得提炼能够达到最好状态。除此之外，微波技术自身的废渣处理也展现出其效果，特别是含有铁的废渣的处理中，可以把磁铁矿和碳进行同时处理，这样不但能够使原有的加热进程加快，也能将其中受到的铁进行回收利用。

综上所述，随着科学技术的不断发展，在现有的冶金工程中，微波技术是最有竞争力的一项技术，其自身拥有的各种特殊性质在业界中不断受到肯定。其中金属回收率技术不仅能够降低成本的开销，也能为社会节约更多的资源。对于企业的建设发展来看，这种技术能够在一定程度上减少工作的时间，在冶金行业中得到广泛的使用。

参考文献：

[1]刘能生,彭金辉,张利波,张泽彪.微波技术在稀贵金属冶金中的研究应用进展[J].贵金属,2009.

[2]艾立群,张彦龙,朱祎姮,张小妹.微波加热技术在冶金工业中的应用[J].冶金能源,2013.

微波冶金技术篇2

关键词：新工科，综合素质，冶金工程，人才培养

冶金工程专业以物理化学、冶金原理、传输原理为基本理论基础知识为基础，现已拓展到钢铁冶金、有色金属冶金、生物冶金及冶金能源与二次资源回收等方向。

1国内外冶金工程专业分布

我国冶金高校分布见表1所示。可见，冶金工程专业的分布，紧紧围绕资源而建。那么本专业毕业生需掌握基本原理及实验技能、具有一定的创新能力和实践能力，能在相关领域从事生产、设计、科研和管理工作的专业技术及管理人才。因此，除基础核心课程外，还应重视特色课程，比如：双语教学课程、研究型课程、讨论型课程和资源特色课程。根据贵州省的资源特色，贵州大学冶金特色课程有锰冶金学、钛冶金。另外一方面，随着时代的发展，各种信息技术的进步，国内外冶金工程专业正在缓慢的转型，国外冶金表现尤为突出。表2是国外传统冶金高校的分布。比如：化工冶金、矿物冶金，冶金材料和生物冶金等，这是顺应社会与市场发展的需要。同时，在本科教学的基础上，着重对其进行引导创新及高层次方向研究。因此，非常规冶金发展非常迅速，真空冶金、微波冶金、超重力冶金、超声波冶金等，并独树一帜。比如昆明理工大学的真空冶金与微波冶金，北京科技大学的超重力冶金，其无论是基础理论，还是在冶金领域的运用，效果都优于常规冶金，可能是未来的一个大的方向。

2新兴产业相关工科专业分布

最近，教育部高等教育司印发了“关于开展新工科研究与实践的通知”，“新工科”已经成为教育领域关注的热点，随后各个高校举行了相关专题讨论研讨会[1]。新工科建设需要重点把握教与学、创新创业与实践；新工科是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出[2]。因此，在这样基础氛围下，目前全国工科专业建设注重专业设置前瞻性，一些紧缺学科专业也加快建设和发展，2010年后相关新兴专业分布见表3所示。那么冶金工程专业的发展也应该顺应时代，强化自身专业素养，提高冶金工程工科专业的责任与使命感，回报社会。

3冶金专业人才培养面临的主要问题

基础课程建设培养方已问题不大，关键在于冶金工程专业实施专业英语及双语教学，因为其是培养高水平复合型人才的基本要求，是顺应我国冶金工程行业发展趋势的体现；也是为了服务国际化、全球化的中国钢铁行业，所以如何全面提高专业英语或双语教学已刻不容缓[4]。20世纪70年代，专业英语的教学理论和实践已在欧美、日本等很多国家得以普及。对于冶金工程专业的学生，简单地说专业英语不仅能帮助了解国际上本领域的研究现状，还能对日程英语的交流学习起到促进作用[5]。但通过某地区高校冶金专业英语教学调研可知：教材绝大多数是自编讲义，详见表4，而且授课语言基本上是“以汉语为主”[6]。由此可见，冶金专业英语教学过程问题较多，而且该领域专业的师资力量薄弱，远远达不到学生的需求，诸多问题严重影响了冶金专业英语教学质量和效果。

4结语

由于冶金工程专业的特殊性，课程涉及面广、实践性强，实习过程危险性大等，因此一些企业不愿意接待学生的认识实习与生产实习。但好在部分高校已经开始运行虚拟仿真实践教学平台系统。虚拟仿真包括高炉炼铁、转炉炼钢、板坯连铸、LF精炼及铝电解等各工艺过程的2D/3D动画、视频、教科书电子资源、论文电子资源等专业相关的素材库；这样让学生更直接行动形象地了解整个工艺过程，而且学生通过仿真系统可以在线学习，数值建模某个工艺流程，以获得较好的教学效果[7]。因此，仿真系统平台的建设是未来冶金工程教学教辅的必备平台。

参考文献

[1]张大良.因时而动返本开新建设发展新工科——在工科优势高校新工科建设研讨会上的讲话[J].中国大学教学,2017,(04):4-9.

[2]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017,(03):1-6.

[3]吴爱华,侯永峰,杨秋波,等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究,2017,(01):1-9.

[4]李建立,余岳,朱航宇,等.冶金工程专业双语课程教学改革[J].中国冶金教育,2016,(02):49-51.

[5]王苗,李进,王碧侠.冶金工程专业英语教学改革[J].中国冶金教育,2013,(01):59-61.

[6]任朝迎.昆明地区高校冶金专业英语教学调研[J].中国冶金教育,2015,(01):43-46.

微波冶金技术篇3

关键词：分析化学　微波消解　应用

一、微波消解技术的原理及特点

1.微波消解原理

微波是一种电磁波，频率范围为300~3×l05MHZ，微波消解炉的工作功率为2450MHZ。微波的方向性很强，频率很高，对被消解物质具有一定的穿透能力。微波在炉腔内形成一个微波场，此微波场以每秒24.5亿次的频率不断地改变其正负极性。微波消解罐中的样品处于具有极性分子的溶剂之中，这些溶剂的极性分子在微波场中也随之高频地改变方向，形成高速偶极旋转。分子间相互发生高速地碰撞与摩擦，微波能则转变为热能，因此样品在高温下与溶剂发生剧烈作用，与此同时又产生大量气体，在密闭的溶解罐中形成高压，样品在高温、高压状态下迅速消解。

2.微波消解的技术特点

微波消解具有优点如下：（1）微波具有很强的穿透力，直接作用于样品内部，使罐内外均匀受热，短时间即可以达到所要的温度。微波加热在微波罐启动10~15s便可奏效，而且热量损失极小，极大的缩短了消解时间。（2）密闭容器微波消解所用试剂量少，空白值显著降低，且避免了微量元素的挥发损失及样品污染，提高了分析的准确性。

二、微波消解在分析化学中的一些运用

1.微波消解技术在中药样品中的应用

目前，各国对进口中药的质量控制愈加严格，一般要求重金属含量在10~ 6数量级甚至更低。常用测定微量元素的方法有AAS，ICP- AES等，但在测定中会受到样品中未消解完全的有机质的影响。传统消解手段往往达不到相应的温度，而无法使样品消解完全。密闭微波消解中，容器内压力升高，使酸的沸点相应升高。如硝酸在1个大气压下，沸点是120 ℃，而当压力提升到5个大气压时，其沸点可达到176 ℃，可以大大加快样品的消解速度。此外，重金属元素如Cd，Hg，As，Sb，Bi 等均为易挥发元素，利用常压敞口消解很容易在消解过程中造成损失。

几乎所有的中药都需要经过预处理，破坏消化掉有机组分，将待测元素转化成无机化合物，然后制得适于进行ICP光谱测量的供试液。对于商品化仪器来说，样品处理无疑是中药微量元素分析重要的误差来源，因此，选择合适的样品处理方法较为重要。传统的消化方法耗时长、步骤繁琐、效率低、空白高、分析人员劳动强度大，而且开放系统的加热消解过程安全性差，有些酸如高氯酸使用时有时可能发生爆炸，产生危险，同时在消解过程中产生有害气体，对人体健康带来危害，为此分析工作者一直在寻找一种操作简便、效率高的消解方法，微波消解技术由此应运而生，并在近十几年来受到人们的普遍关注，逐渐成为一种常规的样品处理手段。

2.微波消解技术在地质样品和环境保护方面的应用

1985年，Smith等人首次将密闭微波消解引入地质样品的消解中，极大地加速了地质样品的处理过程。由于地质样品中的基体均较难消解，各地质样品间成分的差异虽然较大，但一般都含有硅酸盐，因此若想达到完全消解，需加入HF，此时对消解罐便会有特殊的要求。因此，在消解前，先将样品于混酸中浸泡一定时间后，再进行消解，往往可获得较好的消解效果。

美国国家环保局将微波辅助酸消解硅基和有机基体样品的全分解方法纳入了其标准方法3052之中，以此作为环境分析的一个标准方法。胡珊珊等采用微波消解-原子吸收光谱法和原子荧光光谱法测定土壤中铜、锌、铅、镉等重金属，并通过多种消解酸体系实验，进行比较选择最佳消解方法。

3.微波消解技术在食物样品及卫生检验的应用

对食品中重金属、有机农药残留及其它一些成分的监测，越来越受到人们的关注。食物样品中大部分为有机成分，在消解过程中有大量CO2产生，另外还有硝酸的还原产物NO2，因此当消解反应开始后，反应体系内压强会迅速增加，所以在消解时需控制微波辐射功率，防止发生危险。食物样品一般不含难消解的物质，为减少消解过程中体系内的气体量(大量的气体不利于消解结束时系统的降温和降压)，在消解食物样品时，一般不加入HF和HClO4。研究表明，当食物中油脂含量较大时，应采用更大的消解压力、增加消解时间或加入H2O2等试剂以保证样品的完全消解。

目前在卫生检验领域中，微波消解方法无论是国家标准方法还是文献报道的方法大多数采用硝酸-过氧化氢法，当固体样品取样量在0.19g~0.59g时，加硝酸2ml~ 8ml，过氧化氢1ml~3ml，美国CEM公司推荐的方法则用6ml~8ml浓硝酸。而其中国家标准方法对某些样品的前处理规定为微波消解法，例如1998年中国标准出版社出版的《食品卫生理化检验标准手册》，对食品中总汞、锑测定的样品处理；2002年版《化妆品卫生规范》，对化妆品中的铅、砷、汞样品处理；2010年版《中国药典》附录，对样品中含有铅、镉、砷、汞、铜元素的处理。

4.冶金和其它样品的消解

对于一些常规方法很难消解的样品，使用微波消解作为样品的前处理手段，通常可以获得很好的效果。如石化产品，若采用压力溶弹消解需要5h~8h，而采用微波消解只需要1h~1.5h。在测定煤炭中含硫量的实验中，使用微波消解可避免常规方法造成的环境污染。采用分步微波消解，先以NaOH作为溶解试剂，再用HNO3为消解试剂，成功消解了硅含量较高的铝合金试样，解决了对铝合金中高含量硅测定时样品消解困难的问题。

三、结束语

随着国民经济的发展，人们对生活质量有了更高的需求，这就促使工业产品的分析、食品安全的检测与环境质量的监测更具有高效性与准确性。因此，作为新技术手段的微波消解技术在近年得到了迅猛的发展，在许多领域都有广泛的运用。但微波检测仪器还需要不断的改进，笔者认为微波消解技术与后续检测仪器的联用技术将成为最具意义和最活跃的研究方向。

参考文献

微波冶金技术篇4

基于地质模型的遥感多元综合信息矿产预测方法在滇东北地区铜矿勘查中的应用王梦飞 陈广浩 蔡佑星 曾乔松 春

合金元素对铝合金铸件组织和性能的影响黄玉凤

交变磁场对塑性变形后铝合金微观结构的影响张燕玲 陈革新 任兴利 付宇明

铅精矿中铜综合回收试验及工业实践罗科华 赵志强 贺政 周长银

某彩钼铅矿的可选性朱耀平

化工用铜设备焊接缺陷及质量控制阮鑫 张均 孙安荣 王成君

溶胶-凝胶法制备WO_3的光分解水析氧活性尹周澜 刘琼莎 陈启元 王炜

废弃线路板干湿式破碎下的破碎行为吴彩斌 董仲珍 卜晶晶

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乙二醇对ZnCl_2-EMIC离子液体电沉积锌的影响马军德 李冰 颜灵光 陈彦

Al-Cu合金析出相的原子键强与性能黄创高 文春丽 韦娜 刘慧 高英俊

SDS/正戊醇/甲苯/水微乳液稳定性及纳米硫化锌制备李红 安庆锋

SiC泡沫陶瓷/SiC_p/Al复合材料的热膨胀行为赵龙志 赵明娟 曹小明 张劲松

钛合金中锆元素可见光谱数字化分析技术研究刘平 杨军红

离子交换纤维上亚铁氰配合物的解吸党晓娥 兰新哲 郭莹娟

白云石真空铝热法提炼金属镁刘占起 刘家祥 江兵 邱谦

矿山工程资产的经济风险应对途径何伟怡 郑晓虎

铝合金轮毂拉深旋压成形模拟和试验齐麦顺

化学置换法形成铜包铁粉的临界形核分析王晓军 丁明

铝青铜表面激光熔覆层的摩擦性能徐建林 杨波 龙大伟 陈纪东 于涛 张立辉

广西北流铜石岭遗址冶炼技术分析李永春 黄全胜 李延祥

MEF移动式乳胶基质制备站的研制张静 龚兵 史良文 熊代余

平里店矿区缓倾斜浅埋薄矿体残矿岩体稳定性数值模拟陈赞成 杨鹏 吕文生 门瑞营 于跟波

有色冶金厂房的防腐蚀设计探讨常新宏

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金属矿山土地复垦方案编制技术要点祝怡斌 周连碧 林海

铝合金7075T7351中厚板内残余应力的动态测量万晓航 董兆伟 刘胜永

自由落体条件下Ni-Pb-Si/Ge合金的组织形成规律丁建民 代富平

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SR/NBR并用橡胶磁体的热稳定性蒋伟

316L不锈钢纤维在盐酸介质中的腐蚀孙世清 张新微

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云南都龙锡锌多金属矿床矿化趋势分析及成矿规律贾福聚 秦德先 张文源 伍伟 杨晓坤

石煤提钒焙烧工艺分析宁华 周晓源 尚德龙 杜海营

稀土元素在ZL101合金中的偏聚状态及对α相生长的影响郑志强 熊新根 易荣喜 王丽 裴志昆

离子液体在LiNi_(0.5)Mn_(0.25)Co_(0.25)O_2合成中的应用刘刚 廖森 黄映恒 吴文伟 陈智鹏

某磷矿浮选废水的处理与回用李晔 李柏林 蹇云 汪海涛

生物滤池用于石化废水的回用张令戈

纳米铜粉在太阳能集热器循环工质中的分散毛凌波 张仁元 柯秀芳

载银纳米铁酸铜抗菌剂的制备及抗菌性能廖辉伟 穆兰 童云

电解萃取法测定Fe-Ni合金中非金属夹杂物冯晓春 夏天东 王晓军 沈婕 孙光曦 梁仲兵

动颚体结构强度均匀化优化设计严凡涛 饶绮麟

Gd对AZ81镁合金显微组织的影响李克杰 李全安 王小强

V~(5+)掺杂TiO_2纳米粉体制备及光催化性能侯新刚 薛彩红 侯捷

地下水环境容量评价指标刘广海 邢立亭 刘元章 赵桂兰

D201树脂吸附钒(V)的过程冯其明 孙健程 张国范 欧乐明 卢毅屏

高能球磨制备金锡合金钎料陶静梅 朱心昆 李才巨 徐孟春

镁合金SiO_2基纳米陶瓷涂层的性能李晓 马壮 时海芳 李智超

氧化-控pH中和法处理南丹县吉朗铟业有限公司锌冶炼高酸含砷废水谭永仁 李旭光 朱志勇 申济鼎 陆宏标 李超

微合金化纯净钢中稀土元素的作用储爱民 蒋学智 高春贵

电絮凝法处理高氟地热水刘峰彪 邵立南 陈谦

多金属矿石与精矿、金和银矿石国家标准物质

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阴离子掺杂ZnO的荧光光谱和X光电子能谱特征李颖毅 李振华 徐欣 李永绣

基于Stoner-Wohlfarth模型的纳米磁性颗粒系统磁化过程Monte Carlo模拟唐丹 田晔 王伟丽

碳纤维在复合材料中的作用王学政 宋晓瑞

准纳米晶钛酸锂的制备及其电化学性能汪鑫 包丽颖 苏岳锋 常哲敏

攀枝花地区钒钛磁铁矿用氯化法和硫酸法生产钛白粉的环境负荷比较田犀 蒲灵 潘成武

稀土La对6063铝合金组织与时效性能的影响张向宇 熊计 赵国忠 赖人铭 吴悦梅

钠硅渣湿法处理热力学分析张亚莉 张邦胜 于先进 彭志宏

废玻璃/废铝耐磨复合材料的性能张雷 孙可伟

40CrNiMoA钢表面ESD-IBED复合强化层的组织和性能葛志宏 乔生儒 (1)

Cu含量对Al-Cu-0．4Mg-0．6Ag合金组织与力学性能的影响肖代红 王健农 陈康华 (6)

铜石墨粉末冶金受电靴材料工艺及微观结构马行驰 何国求 陈成澍 何大海 胡正飞 陈淑娟 (11)

纳米氧化铜前驱体的合成新工艺宫红 段宏昌 姜恒 (14)

铜铁基烧结金属含油轴承材料的耐腐蚀性赵韵 果世驹 杨霞 郭林 刘彤 (17)

非晶态铜磷钎料真空钎焊紫铜的性能张静 路文江 俞伟元 (21)

不同压制条件下铜基粉末的致密化研究莫德锋 何国求 (26)

电沉积法制备泡沫金属铜张秋利 杨志懋 丁秉钧 (30)

Al-Ce-P中问合金对ZL102铝硅合金的变质研究赵文军 张兴华 刘天佐 夏天东 (33)

六氯乙烷预处理对超声波处理铸锭内气孔的影响李军文 曹力生 贾征 桃野正 (37)

大面积可充式染料敏化纳米TiO2太阳能电池姜春华 杨伟光 宋欣 万发荣 (41)

提取冶金与化学

固体电解质在冰晶石熔盐中饱和溶解度及电解腐蚀率测定刘常青 唐芳 陈启元 尹周澜 张平民 (46)

硅胶-聚合胺树脂在模拟硫酸镍电解液中深度净化除铜温俊杰 张启修 张贵清 张力萍 (50)

磷酸硼与铅锑氧化物高温反应的XRD研究吴文伟 吴学航 樊艳金 侯生益 廖森 赖水彬 (56)

还原气氛在氧化铝熟料煅烧中的作用任根宽 (60)

陕西洛南金矿金钼分离新工艺史玲 谢建宏 (64)

碳热氯化法分解包头混合稀土精矿提取稀土王勇 于秀兰 舒燕 王之昌 (68)

非氰试剂从废印刷线路板中浸金进展张潇尹 陈亮 方宗堂 (72)

重镁水添加乙醇热解制备高纯氧化镁郭小水 刘家祥 李敏 饶发明 (77)

阴离子交换纤维的制备及应用董缘 兰新哲 (81)

鑫泰含泥氧化铜矿制粒预处理堆浸工艺黎湘虹 黎澄宇 王卉 (86)

大洋多金属结核合成Li1＋xMn2-xO4的热力学行为 冯林永 蒋训雄 汪胜东 范艳青 蒋伟 刘威 张登高 (91)

利用深海锰结核制备锂离子筛前驱体-锂锰氧化物范艳青 蒋训雄 汪胜东 赵磊 冯林永 (95)

贵溪冶炼厂LAROX立式全自动压滤机故障分析张伟年 (101)

矿物工程与工艺矿物学

干/湿磨对菱锌矿浮选的影响宋振国 孙传尧 刘书杰 (104)

矿山工程与工程地质

地下遥控铲运机遥控技术和精确定位技术研究战凯 顾洪枢 周俊武 石峰 郭鑫 刘力 冯茂林 (107)

冬瓜山铜矿矿山地震活动响应规律研究袁子清 杨小聪 唐礼忠 (113)

深井开采灾害应对决策技术综述董陇军 李夕兵 李萍萍 (116)

环境科学与工程

水溶性有机碳源与氧化状态硫化矿间的相互作用栾和林 王增辉 李华昌 田野 妇邑文 李继梅 陈昌 (121)

铜冶炼企业的环境影响评价马倩玲 郭泉 (125)

知识与信息

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《有色金属》入编《中国学术期刊》（光盘版）和“数字化期刊群”的声明 (F0004)

非稳定态氧化锆自强化铝基复合材料的制备与性能张学辉 韩静涛 刘靖 (1)

热爆合成Al—Ti—C组织转变规律的高温X射线衍射研究侯运丰 夏天东 赵文军 (4)

超声波探针垂直位置对Al-2％Si铸锭凝固组织的影响李军文 桃野正 宋生海 蒋恩杰 (8)

脉冲电解法制备纳米晶金属镍的摩擦性能薛文颖 李细龙 杨艳玲 申勇峰 (13)

连续挤压一模多孔挤压小截面型材鄢明 吴朋越 (18)

模具用Zn-Al-Cu合金的耐老化问题张飞 (21)

Ca^2＋在金红石型二氧化钛晶体（110）晶面沉积过程原理黄远 张丽兵 万怡灶 何芳 王玉林 (24)

前驱体固相法制备纳米ZrO2（4Y）粉体赵光好 张丽 周新木 (29)

NaSn2（PO4）3纳米晶的低热固相合成及表征吴文伟 赖水彬 廖森 吴学航 (33)

溶胶-凝胶法制备纳米氧化锌新工艺王胜 李存增 王玉棉 (37)

掺杂少量W对SiO2介孔分子筛结构的影响苏赵辉 李洁 (40)

隔膜对MH／Ni电池容量、内阻和自放电的影响李方 杨毅夫 尹周澜 (43)

流态化粉末装填技术在粉末冶金中的应用刘彤 果世驹 杨霞 赵韵 郭林 (46)

金属超声雾化技术的研究进展党新安 刘星辉 赵小娟 (49)

介孔羟基磷灰石研究进展赵森林 廖立兵 (55)

提取冶金与化学

铝酸盐熟料溶出过程二次反应研究任根宽 (61)

磷酸中铜阳极电溶解过程的复杂电流振荡分析吴世彪 徐玲 (64)

闪锌矿精矿加压酸浸过程探讨梁铎强 王吉坤 廖为新 (68)

鑫泰含泥氧化铜矿制粒预处理堆浸工艺扩大试验黎澄宇 黎湘虹 王卉 (74)

含钒石煤提钒工艺研究史玲 谢建宏 (77)

添加剂对煅烧白云石活性的影响刘占起 刘家祥 易良喜 邱谦 (80)

一种新镓锗萃取剂的研制与应用林江顺 王海北 高颖剑 赵磊 张磊 (84)

铜湿法冶金中的萃取剂刘清明 余润兰 方正 陈爱良 (88)

声化学反应器功率标定及其在柠檬酸钠溶液中SO2解吸过程的应用薛娟琴 周舟 田宇红 洪涛 李林波 (93)

矿物工程与工艺矿物学

200m^3超大型充气机械搅拌式浮选机设计与研究沈政昌 (100)

矿山工程与工程地质

个旧东区印支期玄武岩大地构造环境及其成矿意义黎应书 秦德先 郭宁宁 罗曦 邹滔 万朝英 周年胜 (104)

地理信息系统在云南元谋尹地金矿化探找矿预测中的应用胡金 李波 杨艳锋 (110)

护壁爆破机理及动焦散试验蒲传金 郭学彬 肖正学 张志呈 刘一伟 (114)

土钉支护结构变形的FLAC^3D分析王明龙 李洪涛 安枫垒 王平易 王华锋 (119)

环境科学与工程

CMB改性大洋富钴结壳尾矿对重金属离子的选择性吸附陈国荣 (125)

分析与检测

火焰原子吸收光谱法测定金锭中镁于力 汤淑芳 (129)

大冶有色金属有限公司冶炼厂铜阳极泥中硒测定方法改进焦萍 滕雷 刘煦晴 (131)

技术经济与管理科学

SOA技术在企业信息资源目录交换系统中的应用孙璐 张德政 (134)

Mg—TiO2／Al-TiO2体系自蔓延高温合成反应热力学分析闫丽静 张鹏林 夏天东 赵文军 刘天佐 (1)

真空电弧重熔NiTi形状记忆合金尹燕 罗志强 徐仰涛 夏天东 (6)

粉末锻造过程中Al—Si合金块体材料的微观结构变化燕顺 刘锦云 胡绍磊 颜燕 金梦 程瑜 查五生 (10)

Ni基合金电渣重熔铸锭中孔洞形成的原因分析钱月平 沈婕 夏天东 王晓军 (13)

Cu包裹MoSi2复合粉体的制备工艺郭铁明 陈辉 季根顺 马勤 周琦 贾建刚 (17)

AM50镁合金表面直接化学镀研究张道军 邵红红 蒋小燕 (21)

共沉淀法制备掺锑氧化锡粉体及其性能刘述忠 李晓阳 朱心昆 赵建为 周康 (24)

氧枪喷头钎焊焊缝的组织和性能牛显明 张新子 刘嘉平 张平祥 徐永涛 (28)

氩氧比例对Al2O3薄膜结构及性能的影响杨和梅 姚正军 闫凯 陈丹丹 (33)

不同阻碍角下大宽厚比铜扁线连续挤压过程数值模拟吴朋越 谢水生 程磊 (37)

借助Pro／e的铝型材模具设计杨辉 陈锡渠 (41)

Mg—Al合金晶粒细化的研究进展左秀荣 赵亮 (45)

微等离子体氧化技术的研究进展王力霞 李廷刚 李淑华 (48)

提取冶金与化学

硫化铜矿酸性氧化浸出过程的电化学行为张磊 王海北 徐志峰 蒋开喜 (53)

真空下Al2O生成及其歧化分解的热力学李秋霞 申慧玲 杨斌 戴永年 (58)

低-中温下富锗闪锌矿的氧压酸浸研究梁铎强 王吉坤 阎江锋 廖为新 (62)

黄钾铵铁矾的热分解过程及其产物吴文伟 李妹妹 廖森 吴学航 侯生益 蒙鲜谊 王凡 (71)

碱浸-电解锌工艺中杂质对锌电积的影响邱媛媛 张承龙 赵由才 (76)

湿法炼铜中瓜尔胶溶液配制设备罗彤彤 卢亚平 李强 (80)

废锂离子电池钴酸锂的碳还原和硫酸溶解李敦钫 王成彦 尹飞 陈永强 杨永强 揭晓武 (83)

钨渣中钽铌回收研究戴艳阳 钟晖 钟海云 (87)

利用铅锑合金氧化吹炼渣制备超细β-PbO和Pb3O4张荣良 丘克强 (90)

石煤直接氧压酸浸提钒新工艺魏昶 邓志敢 李曼延 樊刚 李存兄 张家涛 (94)

从褐煤中提取锗及洗选焦炭冯林永 雷霆 张家敏 张玉林 刘志斌 杨显万 (98)

高炉回旋区湍流特性郭术义 吴延荣 侯艳君 (101)

电解槽内衬材料与结构的合理配置戚喜全 (105)

铁环压脱机控制系统的设计王娟 郑琪 张葳 高瑜 (109)

矿物工程与工艺矿物学

不同成因类型黄铁矿的浮游特性于宏东 孙传尧 (111)

大型浮选机的选矿工艺设计计算探讨陈国荣 (116)

矿山工程与工程地质

个旧锡矿区印支期喷流热水沉积成矿的证据黎应书 秦德先 程细音 郭宁宁 罗曦 谢阳 邹滔 (120)

大西沟金矿成矿规律及找矿方向王明燕 祁小军 (126)

矿井通风系统网路解算及优化的可视化研究朱建平 张水平 (130)

PLC智能化跟踪混装车炸药配比温群明 (135)

环境科学与工程

岩溶含水层脆弱性评价的COP法及其应用邢立亭 吕华 高赞东 周瑞 (138)

烟气脱硫项目的建筑与结构设计常新宏 (143)

微波冶金技术篇5

今日投资个股安全诊断星级：

上半年业绩出现高速增长

09年上半年，公司实现营业收入77，202.70万元，同比增长72.12％；实现营业利润11，789.85万元，同比增长63.97％；实现归属于母公司所有者的净利润10.924.46万元，同比增长79.07％，实现基本每股收益0.33元。公司上半年的营业成本增长了64.79％，比收入低7.33个百分点，这主要是公司的产品价格没有下调，而原材料的采购成本低。公司在08年12月份采购招标，锁定了低价原材料，今年上半年原材料平均价格同比下降10％。今年上半年，公司的毛利率达到了42.19％，同比提高2.80个百分点。洗衣机业务是公司的主要经营业务，其营业收入占公司营业总收入的90％以上。

新产品提升第二季度盈利能力

由于洗衣机行业的季节特性，公司在历年来的第二季度的营业收入和净利润均低于第一季度，如公司08年第二季度的营业收入和净利润与08年第一季度相比分别下降了15.19％和24.59％。09年第二季度，虽然由于季节性因素，公司的产能利用率仍较第一季度有所下降，第二季度的营业收入环比下降了8.12％。但由于公司在09年第二季度推出新产品，如大容量变频滚筒洗衣机、宽频洗衣机等新产品，盈利能力提升，第二季度毛利率达到了44.28％，环比提高4.8个百分点，公司第二季度的净利润环比增长了4.08％。

洗衣机销量快速增长

公司在09年上半年的洗衣机销售量市场份额达到7.20％，在国内市场销售的外资品牌洗衣机中列第二。公司目前的波轮洗衣机产能为200万台，滚筒洗衣机为50万台，在外资品牌中仅次于松下(杭州松下的产能达到400万台)。

今年上半年，公司的洗衣机在一、二级和三、四级市场的销售都出现大幅增长，导致公司上半年的收入同比增长75.11％。从中怡康的统计数据看，今年上半年，洗衣机市场零售量和零售额分别同比下降7.35％和0.10％，而三洋洗衣机的零售量和零售额分别同比增长了62.50％和60.82％。公司洗衣机在一、二级市场的增长主要原因是和国美、苏宁等大连锁合作，在这些大连锁的市场销量翻倍。

另外，公司利用“家电下乡”等扩大内需政策，已在三、四级市场建立10，000个经销店，扩大产品在城镇市场的销售，取得了良好的效果。今年上半年，公司在三、四级市场的收入占内销收入的比重提高10个百分点。

公司的洗衣机定位于中高端，尤其是滚筒洗衣机，09年上半年，公司的滚筒洗衣机的平均价格达到4，441元，明显高于国际品牌的平均价格3，930元，国内品牌的平均价格3，361元。公司洗衣机产品主要以大容量(6公斤以上)为主，大容量洗衣机占公司洗衣机总量的69.64％，占比高于国际品牌大容量洗衣机的平均占比(54.54％)。

微波炉有增长潜力

根据产业在线的统计，2008年全球微波炉产量约为9,350万台，其中，中国大陆生产的微波炉超过6,500万台，占据全球份额的约70％，我国已经成为全球微波炉的主要生产基地。微波炉需求主要集中在亚洲、欧洲和北美。2008年，由于金融危机的影响，全球经济增长放缓，微波炉在部分国家需求有所萎缩，2008年微波炉全球需求同比增幅仅为7％。

目前，我国微波炉市场中，格兰仕和美的已经基本形成双寡头竞争的状态。这两家生产企业通过不断技术改造和上下游产业链整合，现在已经成功将微波炉行业的规模准入门槛提高到年产能1,000万台以上。

随着全球经济的好转，预计2009年到2010年，在全球范围内微波炉需求逐步扩大的大趋势下，我国微波炉的产量将进一步提高。三洋微波炉定位于高端品牌，可比产品价格高于格兰仕和美的。公司微波炉的产能为25万台，目前的产能利用率仅为50％左右。微波炉作为公司重点扶持的小家电业务在公司业务总量的占比较小(09年上半年占比为8.79％)。从今年5月份开始，公司的微波炉进入全国大连锁，价格有所下降。我们认为，公司的微波炉在进入大连锁后，销量将可能出现爆发性增长，2010年的销量将达到25万台。

洗衣机变频化提升盈利能力

南岗新工业园一期建设用地430亩，用于洗衣机扩产和新建变频电机及控制器项目。最终建成为年产值150亿元的合肥三洋机电产业园。公司原来使用的变频电机都从苏州三洋采购的直流变频，目前公司的变频电机已经能自己生产。公司的变频电机一期项目的产能为100万台，达产后生产的变频电机以内供为主。在变频电机一期项目达产后，公司将加快洗衣机变频化速度，提高变频洗衣机的比例。与使用普通电机的洗衣机相比，使用变频电机的洗衣机的最大优点是静音、振动小、节能20－40％。虽然变频洗衣机的成本比普通洗衣机成本高200多元。但由于变频洗衣机在终端的销售价格比普通洗衣机高出500元以上，洗衣机变频化将提高毛利率，从而提高公司的盈利能力。

出口业务将在2010年出现爆发性增长

09年上半年公司的洗衣机出口数量在lO万台左右，主要以出口东南亚市场为主。出口的洗衣机以波轮为主，平均价格在100美金左右，并且毛利率比较低，在7％－10％之间。我们预计09年公司的洗衣机出口在15万台左右。公司已经与日本三洋签订返销日本的协议。

另外公司将为伊莱克斯和惠而浦代工生产洗衣机。我们预计公司在2010年洗衣机的出口将出现爆发性增长，出口量与09年相比的增长100％以上，出口量将超过30万台，实现收入2亿元以上。

业绩预测和投资建议

我们预计公司09、10年的每股收益分别为0.69元、0.93元，对应的动态市盈率分别为19.55倍、14.46倍。我们给予公司的投资评级为：未来六个月内，跑赢大市。

风险因素

松下和三洋重合的业务主要集中在白电(如洗衣机、空调和压缩机等)。从长期看，在松下收购三洋后，将对这些业务做相应的重组整合，也会对合肥三洋的生产经营产生一定的影响。

中国中冶：网上路演取得成功

中国冶金科工股份有限公司日前在中证网进行了首次公开发行不超过35亿A股的网上路演活动。其持续4小时的路演受到投资者高度关注，由于还需进行H股的发行路演，中国中冶路演团队在香港通过远程接入的方式在线回答了投资者问题。从路演情况看，无论基金、机构还是中小投资者，均对中国中冶登陆A股主板市场表现出极高的热情。

微波冶金技术篇6

【关键字】机电一体化；马弗炉；温度控制

引言

在工业控制中应用机电一体化技术有如下几方面意义：（1）面对现行的机械技术必须进行性能改善、质量减轻和精度提高的情况，必须使用机电一体化技术实现控制的快速响应，减小能耗，优化运行性能；（2）机电一体化技术能够实现纯机械技术手段所无法达到的工作目的和控制精度；（3）微电子技术中的大规模集成电路、微型处理器等装置可以帮助提高对产品的控制力；（4）计算机技术等的应用可以改进设备的自动化程度，简化操作机构和操作流程；（5）软件技术可以使机械工作实现程序化，提升其工作灵敏度，实现设备的多功能化。（6）机电一体化技术还具有其他多种复合功能，利用这些功能能够实现产品和系统的自动检测与控制，以及实现智能分析等功能，进而实现产品制造的智能化。

马弗炉又称为箱式电阻炉，是一种通用加热设备，被广泛应用于冶金、机械、建材、化工等行业。当前的冶金工业对自动化、智能化程度的要求越来越高，本文就目前情况下的冶金工业现状对传统马弗炉进行改进，利用机电一体化技术实现了马弗炉的温度控制功能。

1　系统控制要求

本马弗炉的机电一体化控制希望通过电子器件的控制实现慢灰、快灰、挥发分和通用四个功能，要求选择相应的功能按键可以实现相应的功能并对应的指示灯变亮。该系统当进入测试或者测试程序后，如果想装入另一测试程序，需要通过复位或者重新上电进行重新初始化才能进行新的功能选择。由于每个功能的每个阶段需要达到的温度和时间都不相同，如慢灰功能要求温度从室温升到500℃所需时间不低于30min，在500℃恒温30min，再从500℃升至815℃，然后保持恒温。可以看到，若采用人工控制方法，不仅很难控制温度和时间以达到要求，还限制了操作人员进行其他工作。此时机电一体化技术的控制性能优势就体现出来了。

2　系统工作原理设计

实际使用中需要马弗炉实现在规定时间内进行加热或者保温等功能，如果利用机电一体化技术实现该功能可以保证温度控制的准确性和灵敏性，还能节省一定的人力成本。

本系统硬件由以下几部分电路组成：AT89C52单片机、温度检测和控制电路、温度-电压转换电路、显示及报警电路、时钟电路、键盘电路等，如图1所示：

图1　马弗炉温度控制系统硬件实现框图

本系统利用K型热电偶构成的温度检测电路能够将马弗炉的温度通过高精度的集成芯片MAX6675转换为相应的电压信号，实现信号数字化，然后将数字信号与单片机的I/O接口直接进行对接，这种数据传输方式减少了电路的成本，并且由于是信号的直接传递，故可以保证较高的控制精度。在单片机接收到输入信号后，按程序对信号进行数据处理，然后将结果显示在液晶屏上并判断温度是否达到要求，确定是否进行报警。而键盘电路的主要作用是，根据实际操作需要进行特定功能的选择或者特定温度的输入，然后通过单片机将信号传输到马弗炉温度控制电路中，在规定时间内完成规定操作。利用该方法，还可以实现实际温度与设定温度的比较，通过软件控制算法进行控制量计算，进而控制固态继电器的导通与切断，达到温度调节的目的。

3　温度控制电路设计

本系统中的温度控制模块主要由两片CD4527，一片74LS221和一片MC1413相互连接构成。鉴于过零固态继电器具有光电隔离功能，故可以将其直接与数字电路进行对接。

本系统采用Z型SSR实现功率的控制。该方案的优点在于其输出电压中所包含的高次谐波成分较传统可控硅移相式调压调节方式低，可以减少电磁污染。Z型SSR中还加入了过零控制电路。该电路是指，当加入控制信号，交流电压过零时，SSR表现为通路；当断开控制信号后，直到等待交流电出现正半轴与负半周的交界，也就是出现零电位时，SSR表现为断态。这种设计方式可以防止高次谐波的干扰，减少对电网的污染。而利用RC串联构成的吸收电路的引入还可以防止从电源中传来的尖峰、浪涌电压对开关器件双向可控硅管的冲击和干扰。

根据Z型SSR的工作原理可以知道，当Z型SSR在1s内全导通时，其触发频率为100Hz，输出交流电压波头数为100；当Z型SSR在1s内全关断时，其触发频率为0Hz，输出交流电压波头数为0。利用该系统使用的控制算法获得1s内出现的波头数，然后将波头数的十位和个位分别传递给P2口的高4位和低4位，也就是利用CD4527的BCD输入数来控制电路的交流输出，利用输出波形控制Z型SSR的开与断，最终实现改变马弗炉的输入功率的目的，使马弗炉温度达到预设值。

部分程序代码如下：

4总结

鉴于机电一体化在控制方面具有很强的优势，如不需要过多的人力成本，控制的准确度和灵敏度均具有非常高的水平等，本文提出了一种基于单片机和温度传感器的机电一体化控制方案，实现了对马弗炉温度的自动化、智能化控制。该方案以单片机为核心，具有很多功能扩展模块，结构简单，操作方便，功能齐全，具有良好的应用前景。

参考文献：

[1]于军，李坤.基于STC12C5A6OS2的马弗炉温度控制器设计[J].今日电子，2010（6）.

[2]张葆青，闫石，陈爽.机电一体化技术的现状与发展趋势[J].机床与液压，2011，39（24）.

微波冶金技术篇7

关键词：超声波 焊接 研究现状

0 引言

1950年美国人发明了超声波焊接技术，该技术作为特种连接技术，在工业生产中得到广泛应用。另外，超声波焊接技术还广泛应用于电子工业、电器制造、新材料的装备、航空航天及核能工业、食品包装盒、高级零件的密封技术等方面。超声波焊接的优点主要表现为：节能、环保、操作方便，这种技术对我国建设资源节约型、环境友好型的社会起着很大的促进作用。

1 超声波焊接原理及特点[1]

超声波焊接作为一种特殊焊接方法，通常情况下是指利用超声波频率（大于16KHZ）的机械振动能量，将同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等进行连接。通过超声波对金属进行焊接时，一方面不需要向工件输送电流，另一方面没有将高温热源引入工件，在焊接过程中，在静压力的作用下，将弹性震动能量转变为工件间的摩擦功、形变能，以及有限的温升等。在母材不发生熔化的情况下，实现接头间的冶金结合，因此，超声波焊接属于固态焊接。

工频电流在超声波发生器的作用下，进一步转变为超声波频率（15～16KHZ）d的振荡电流。通过磁致收缩效应，换能器将电磁能转换成弹性机械振动能。放大器的作用是对振幅进行放大，同时借助耦合杆和上声极与并工件进行耦合。如果换能器、放大器、耦合杆和上声极的自振频率相互一致，在这种情况下，系统将会产生谐振，从而将弹性振动能传递给静压力F的工件。两种薄材工件通过此种能量之间的转换被粘接在一起。

2 国内研究现状

2.1 超声波金属焊接的研究现状

崔岩[2]研究超声波焊在坦克铝件焊修中的应用，对铝及铝合金的焊接性进行了详尽的分析，认为保证焊点质量稳定的重要因素是谐振频率的精度。在超声波焊接过程中，由于机械负荷是多变的，失谐现象会随机出现，进而使得焊点质量不稳定。根据超声波焊的特点，制订相应的焊接规范。大量实验证明：通过超声波对铝及铝合金进行焊接，金属表面致密的氧化膜可以有效地去除，进而保证了焊接质量。

华南理工大学杨圣文等人[3]推导了铜片-铜管太阳能集热板超声波焊接接头区域理论区域温度公式，并利用人工热电偶法测得焊接区域温度，分析了实测温度偏差产生的原因，结合焊接接头的扫描电镜（SEW）图片进行对比分析，研究了铜片-铜管超声波焊接接头的形成机理。结果表明：超声波焊接是基于接头区域微齿顶端处高温、纯净金属发生塑性变形后表面充分贴合两个因素基础上的金属键合和机械嵌合而形成接头的物理冶金过程。

南京航空航天大学机电学院的张秋峰[4]研究了1Cr18Ni9Ti与TC4异种金属的固态扩散焊接工艺，在现有的基础上采用超声波加载固态扩散焊的工艺。金相试验分析结果表明：采用超声波加载扩散焊接工艺，使不锈钢和钛形成了良好的连接。

哈尔滨工业大学的闫久春、孙小磊[5]等，在敞开环境下研究了一种适合复杂结构，并且能够进行可靠连接的“超声波振动辅助钎焊技术”原理，同时对铝基复合材料、铝合金、陶瓷/铝、玻璃/铝焊接的初步试验结果进行了描述。焊接结果表明：在钎焊过程中，通过施加适当的超声波振动，母材表面氧化膜可以有效地去除，进一步促进了母材与钎料的润湿。在低温、大气环境下，获得了具备微观组织结构和力学性能良好的连接接头。

南昌大学的朱政强等人[6]用电子背散射衍射（EBSD）方法来研究超声波焊接下铝合金AA6061的微观组织变化，从微观角度里加深对超声波金属焊接的理解。通过实验，得到原始铝箔和焊接后铝箔的品粒取向差分布图。通过分析品粒取向、晶粒结构和晶界特征了解超声波焊接对铝合金组织和结构的影响。

2.2 超声波非金属焊接的研究现状

郭毓峰[7]对12μm聚对笨二甲酸乙二醇酯（PET）/30μm聚乙烯（PE）薄膜超声波焊接工艺进行了研究，发现焊接振幅在2-10μm，对焊接接头热合强度的影响不大；在焊接振幅4-7μm出现了焊接接头的热合强度最大值。焊接接头的热合强度随着焊接时间的延长和焊接压力的增大表现出先增大后减小的变化规律。通过对不同工艺参数下焊接区域的结晶程度进行分析，其结果显示，接头的结晶程度影响着PET/PE薄膜焊接接头热合强度，焊接区域试样的结晶程度随着焊接时间、焊接振幅、焊接压力增加先减小后增大，焊接接头的热合强度先升高后降低。

赵钢[8]等人研究超声波焊接在汽车传感器封装中的应用。讲述了通过对材料、焊接方法的选择和焊口及工装设计与制造过程设计，来实现汽车传感器封装的方法。

赵仕彬[9]研究了超声波焊接在连接器中的应用。简明扼要地介绍了超声波焊接的原理，结合面的设计方法、设计要点，以及在连接器中的具体应用和使用范围。

西北工业大学的聂中明[10]研究了高电阻CdZnTe半导体（简称CZT）接触电极与引线的超声波焊接。认为：CZT晶片经机械抛光表面处理后，通过离子溅射法制备的金电极与外引线间具有较高的超声波焊合率，能获得最佳焊点质量的电极厚度为180nm。此外，确定CZT接触电极制备工艺后，楔入压力成为影响CZT接触电极与引线超声波焊接质量的主要因素，焊接功率则为次要因素。

3 总结

目前，对超声波金属的焊接机理认识不足，超声金属焊接作为一种固相焊接方法，或者说是金属间的“键合”过程，在焊接过程中，是否无金属熔化还有待进一步研究。还有在材料焊接中应用超声波，虽然焊接效果比较好，但是对于由超声波发生器、声学系统与机械系统相结合的整个系统来说，在稳定性、可操作性、可靠性等方面依然存在问题，所以声学系统的设计，以及声学系统与试件之间的连接方式等都非常重要。另外，从微观力学的角度研究超声波振动对晶粒和织构的影响也是未来研究的重要方向。

参考文献：

[1]李小明，李彦生，韩景芸.基于超声波焊接技术的快速成型方法研究[J].机床与液压，2007，35（3）：4-6.

[2]崔岩.超声波焊在坦克铝件维修中的应用[J].工业技术经济，2000，19（3）：114-116.

[3]杨圣文，吴泽群，陈平池.铜片-铜管太阳能集热板超声波焊接试验研究[J].焊接，2005（9）：32-35.

[4]张秋峰.钛与不锈钢的超声波扩散焊接[J].机械工程与自动化，2008（1）：125-127.

[5]闫久春，孙小磊.超声波振动辅助钎焊技术[J].焊接，2009（3）：6-12.

[6]朱政强，马国红，E.Ghassemieh.铝合金AA6061超声波焊接下组织演变分析[A].第七届中国机器人焊接学术与技术交流会议文集[C]，2008：107-110.

[7]郭毓峰.聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯薄膜的超声波焊接[J].宇航材料工艺，2010（4）：53-55.

[8]赵钢，曹智，董双辉.超声波焊接在汽车传感器封装中的应用[J].沈阳航空工业学院学报，2007（4）：25-28.

微波冶金技术篇8

2.中国冶金 高炉喷吹用煤粉的燃烧性能研究王再义，邢本策，王相力，裴海玉，张洪宇，WANGZai-yi，XINGBen-ce，WANGXiang-li，PEIHai-yu，ZHANGHong-yu

3.单喷、复喷、KR法脱硫工艺在马钢的实践分析吴明，李应江，WUMing，LIYing-jiang

4.酒钢CSP流程管线钢X60板卷生产实践杨作宏，杜昕，李红艳，YANGZuo-hong，DUXin，LIHong-yan

5.连铸含铌钢板坯表面横裂纹原因分析和措施魏励，杨海滨，WEILi，YANGHai-bin

6.冷轧低碳铝镇静钢表面裂纹分析赵新凯，刘西峰，韩爱丽，ZHAOXin-kai，LIUXi-feng，HANAi-li

7.现代高效连铸用耐火材料的选择及应用宋素格，王新志，王三忠，陈丛虎，SONGSu-ge，WANGXin-zhi，WANGSan-zhong，CHENCong-hu

8.比肖夫式高炉煤气洗涤塔的技术改造杨子彬，杨殿卿，YANGZi-bin，YANGDian-qing

9.高效板坯连铸结晶器监控技术集成系统开发蔡兆镇，朱苗勇，孟祥宁，宋景欣，程乃良，CAIZhao-zhen，ZHUMiao-yong，MENGXiang-ning，SONGJing-xin，CHENGNai-liang

10.首钢大型高炉布袋除尘系统煤气温度的控制秦生，高鲁平，QINSheng，GAOLu-ping

11.拓荒钢铁情系中华——记近代中国钢铁工业的奠基者李维格先生王同起，WANGTong-qi

1.钢铁材料技术国产化是实现核电产业自主化的基础刘正东，LIUZheng-dong

2.高磁感取向硅钢中的抑制剂张颖，傅耘力，汪汝武，吴开明，ZHANGYing，FUYun-li，WANGRu-wu，WUKai-ming

3.RV02E混料机混匀炼钢污泥等辅料的试验研究赵玉潮，王峰，曾香梅，ZHAOYu-chao，WangFeng，ZENGXiang-mei

4.高碱度条件下FeO对烧结矿性能的影响蒋大军，何木光，甘勤，何群，JIANGDa-jun，HEMu-guang，GanQin，HeQun

5.基于辐射图像的氧枪氮封智能控制系统研究廖水碧，LIAOShui-bi

6.X60级海底无缝管线管的研制开发彭自胜，谢凯意，孙群峰，PENGZi-sheng，XIEKai-yi，SUNQan-feng

7.薄规格花纹板试轧与工艺改进张国河，ZHANGGuo-he

8.含转炉渣的预熔脱磷剂进行铁水脱磷实验魏颖娟，袁守谦，张西锋，曹余良，梁德安，张启业，WEIYing-juan，YUANShou-qian，ZHANGXi-feng，CAOYu-liang，LIANGDe-an，ZHANGQi-ye

9.一种八辊冷轧机的轧辊偏心补偿控制张文灼，刘杰，段永彬，ZHANGWen-zhuo，LIUJie，DUANYong-bin

10.环保型烧结生产新技术——EposintandMEROS(R)AlexanderFleisehanderl，ChristophAichinger，ErwinZwittag

1.钢铁材料研发的技术进展董瀚，DONGHan

2.行业信息与动态

3.转炉渣中氧化磷对铁水脱磷影响的研究中国冶金 赵俊学，李小明，郭家林，黄敏，ZHAOJun-xue，LIXiao-ming，GUOJia-lin，HUANGMin

4.顶吹转炉渣-金母相界面积的分形表征杨春光，陈韧，李强，邹宗树，YANGChun-guang，CHENRen，LIQiang，ZOUZong-shu

5.TMCP工艺对车轮钢组织及扩孔性能的影响商艳，韩庆生，郭营利，唐正友，丁桦，SHANGYan，HANQing-sheng，GUOYing-li，TANGZheng-you，DINGHua

6.GCr15球化退火行为和力学性能的研究杨洪波，马宝国，朱伏先，刘相华，YANGHong-bo，MABao-guo，ZHUFu-xian，LIUXiang-hua

7.抗静电预涂钢板的开发HiroyasuFurukawa，HiroshiKanai，KenjiInada，金旭芳

8.大方坯连铸机重轨生产新技术的应用赵殿清，王玉昌，樊精彪，ZHAODian-qing，WANGYu-chang，FANJing-biao

9.应用烟气分析直接出钢模式的冶金效果吴明，吴发达，WUMing，WUFa-da

10.HP295焊瓶钢生产实践肖丰强，梁英，XIAOFeng-qiang，LIANGYing

11.转炉生产轴承钢顶锻裂纹原因分析王键，刘平，侯光合，陈良，吕长海，朱波，WANGJian，LIUPing，HOUGuang-he，CHENLiang，LUChang-hai，ZHUBo

12.控制钢液过热度提高连铸坯质量与产量依波，YIBo

13.浅析双机架炉卷轧机的两种工艺布置形式吕坤勇，LUKun-yong

14.转炉煤气自动回收装置的改进与效果杨子彬，郭瑜娟，杨殿卿，YANGZi-bin，GUOYu-juan，YANGDian-qing

15.有效利用二次能源,加快企业节能减排技术改造步伐程小矛，CHENGXiao-mao

1.中国发展非高炉炼铁的现状及展望储满生，赵庆杰，CHUMan-sheng，ZHAOQing-jie

2.运用神经网络预报烧结终点蒋大军，JIANGDa-jun

3.双取向硅钢微结构对二次再结晶织构的影响李长一，周雅琴，林勇，王蓓，周顺兵，LIChang-yi，ZHOUYa-qin，LINYong，WANGBei，ZHOUShun-bing

4.ULC-BH钢常规轧制和铁素体区轧制组织与性能比较郝英敏，康永林，陈继平，HAOYing-min，KANGYong-lin，CHENJi-ping

5.中国冶金 中厚板生产的道次间辊缝动态修正模型祝夫文，胡贤磊，刘相华，ZHUFu-wen，HUXian-lei，LIUXiang-hua

6.单机架可逆冷轧机轧制规程优化设计李小敬，任吉堂，韩继征，LIXiao-jing，RENJi-tang，HANJi-zheng

7.关于高炉低硅冶炼的探讨马金芳，贾国利，MAJin-fang，JIAGuo-li

8.2200m3高炉用喷洒ZBS添加剂焦炭的试验王水文，梁世标，朱子宗，张怡伟，阮正卫，WANGShui-wen，LIANGShi-biao，ZHUZi-zong，ZHANGYi-wei，RUANZheng-wei

9.ER50-6焊接用热轧盘条的生产实践焦安杰，高新永，JIAOAn-jie，GAOXin-yong

10.高线2号飞剪剪臂及进出口导钢装置的改进颜振现，张玉荣，王怀嵬，张鹏飞，冯彦祥，YANZhen-xian，ZHANGYu-rong，WANGHuai-wei，ZHANGPeng-fei，FENGYan-xiang

11.鞍钢钢渣综合利用现状与分析张立国，于淑娟，袁慧，任伟，ZHANGLi-guo，YUShu-juan，YUANHui，RENWei

1.煤粉特性及配煤的研究张海滨，吴铿，周翔，李新华，陈洪飞，于博洵，ZHANGHai-bin，WUKeng，ZHOUXiang，LIXin-hua，CHENHong-fei，YUBo-xun

2.高强度压力容器用钢生产工艺的研制周福功，熊慎凯，肖瑢，马晓妹，ZHOUFu-gong，XIONGShen-kai，XIAORong，MAXiao-meiHtTp://

3.FeO对烧结矿矿物组成和显微结构影响的研究袁慧，周明顺，翟立委，李艳茹，任伟，张立国，YUANHui，ZHOUMing-shun，ZHAILi-wei，LIYan-ru，RENWei，ZHANGLi-guo

4.纳米炭黑对低碳镁碳耐火材料抗热震性的影响唐光盛，李林，刘波，贺智勇，刘开琪，彭小艳，TANGGuang-sheng，LILin，LIUBo，HEZhi-yong，LIUKai-qi，PENGXiao-yan

5.书讯

6.冷轧镀锌板表面夹杂缺陷研究及控制张宗宁，乐可襄，蒋海涛，陈友根，ZHANGZong-ning，YUEKe-xiang，JIANGHai-tao，CHENYou-gen

7.提高Q370qE钢板超声波探伤合格率的实践陈义雄，CHENYi-xiong

8.EAF-CSP流程铌微合金钢混晶的分析及控制，李绍康，刘清友，庄汉洲，孙新军，SUDong，LIShao-kang，LIUQing-you，ZHUANGHan-zhou，SUNXin-jun

9.小型转炉降低钢铁料消耗的生产实践李聿军，许宁辉，李斌，何裕发，向华，邵三萍，LIYu-jun，XUNing-hui，LIBin，HEYu-fa，XIANGHua，SHAOSan-ping

10.特大型蓄热步进梁式加热炉的应用实践中国冶金 霍存，徐先强，赵言喜，HUOCun，XUXian-qiang，ZHAOYan-xi

11.宝钢板坯连铸机生产组织优化分析董金刚，DONGJin-gang

12.小型转炉负能炼钢的实践董杰吉，李广艳，郑艳，孙翠华，李佃明，DONGJie-ji，LIGuang-yan，ZHENGYan，SUNCui-hua，LIDian-ming

1.铁水预处理喷枪用耐火浇注料的研究与发展刚，OUYANGDe-gang

2.焦炭过滤床电炉粉尘捕集特性的模拟研究孟繁明，宫下重人，八木顺一郎，MENGFan-ming，MIYASHITAShigeto，YAGIJunichiro

3.管线钢钙处理模拟实验研究闵义，王德永，刘承军，史培阳，姜茂发，MINYi，WANGDe-yong，LIUCheng-jun，SHIPei-yang，JIANGMao-fa

4.Nb(C,N)作为取向硅钢中抑制剂的可行性张颖，傅耘力，汪汝武，吴开明，ZHANGYing，FUYun-li，WANGRu-wu，WUKai-ruing

5.GCr15轴承钢连铸坯宏观碳偏析的基本规律靳同红，孙红英，张瑞军，郑德亮，JINTong-hong，SUNHong-ying，ZHANGRui-jun，ZHENGDe-liang

6.板材轧制中的拉拔效应及热塑有限元计算周禹成，梁国平，ZHOUYu-cheng，LIANGGuo-ping

7.转炉炼钢脱硫历程及其影响因素雷强，尹振芝，王庆祥，卓伟伟，LEIQiang，YINZhen-zhi，WANGQing-xiang，ZHUOWei-wei

8.行业信息与动态

9.LF炉热态钢渣循环利用技术的应用解养国，吴耀光，胡玉畅，贾红芳，XIEYang-guo，WUYao-guang，HUYu-chang，JIAHong-fang

10.浅析宝钢集团并购新疆八一钢铁集团王翔，WANGXiang

11.铁矿石价格牵动钢铁企业的神经苏亚红，SUYa-hong

12.论铁资源效率、环境效率和废钢指数间的关系戴铁军，DAITie-jun

13.实现电炉炼钢节能减排和清洁生产的可持续发展王广连，马佐仓，李猛，叶黎华，倪友来，WANGGuang-lian，MAZuo-cang，LIMeng，YELi-hua，NIYou-lai

1.板坯连铸结晶器内非对称流动对渣钢界面的影响白永强，程树森，BAIYong-qiang，CHENGShu-sen

2.带钢镀锌退火炉热过程模拟马太，陈海耿，朱伟素，胡文超，肖楠，MATai，CHENHai-geng，ZHUWei-su，HUWen-chao，XIAONan

3.中国冶金 含铬耐火材料及其在冶金中的应用李龙，于景坤，邹宗树，LILong，YUJing-kun，ZOUZong-shu

4.铁矿粉的熔化特性及其对烧结强度的影响金明芳，李光森，储满生，姜鑫，沈峰满，JINMing-fang，LIGuang-sen，CHUMan-sheng，JIANGXin，SHENFeng-man

5.转炉复吹过程分散相界面积的定量计算杨春光，陈韧，邹宗树，YANGChun-guang，CHENRen，ZOUZong-shu

6.高强度船体用钢E36级中厚钢板的研制周福功，肖瑢，吴华方，胡幼军，ZHOUFu-gong，XIAORong，WUHua-fang，HUYou-jun

7.铁水镁脱硫高效化的研究与应用吴明，WUMing

8.预应力PC棒用30MnSi钢冶炼生产实践李勇，占东平，郭喜荣，岳景东，LIYong，ZHANDong-ping，GUOXi-rong，YUEJing-dong

9.蓄热式连续加热炉应用中若干问题研究谢国威，蔡九菊，孙文强，王爱华，董辉，XIEGuo-wei，CAIJiu-ju，SUNWen-qiang，WANGAi-hua，DONGHui

10.高炉喷吹废轮胎的可行性分析任山，郁庆瑶，龙世刚，RENShan，YUQing-yao，LONGShi-gang

1.深入贯彻落实党的十七大精神努力推动学会工作再上新台阶——在中国金属学会2008年工作会议上的工作报告洪及鄙

2.钢渣综合利用和处理方法的述评与探索沈建中，SHENJian-zhong

3.真空条件下高低钙镁钙材料抗侵蚀性的研究王龙光，李红霞，张立明，周惠俊，刘鹏，熊建华，WANGLong-guang，LIHong-xia，ZHANGLi-ming，ZHOUHui-jun，LIUPeng，XIONGJian-hua

4.烧结矿粘结相流动性的研究李光森，金明芳，姜鑫，储满生，沈峰满，LIGuang-sen，JINMing-fang，JIANGXin，CHUMan-sheng，SHENFeng-man

5.1780mm热连轧粗轧宽展模型参数优化研究黄贞益，朱涛，张国民，HUANGZhen-yi，ZHUTao，ZHANGGuo-min

6.椭圆截面轴类零件的楔横轧轧制理论胡康雷，王宝雨，胡正寰，HUKang-lei，WANGBao-yu，HUZheng-huan

7.COREX煤气富氢改质的数值模拟徐辉，邹宗树，周渝生，余艾冰，XUHui，ZOUZong-shu，ZHOUYu-sheng，YUAi-bing

8.高炉喷吹粒煤初探张建民，吴铿，张吉刚，张相国，费三林，张海滨，韦少华，ZHANGJian-min，WUKeng，ZHANGji-gang，ZHANGXiang-guo，FEISan-lin，ZHANGHai-bin，WEIShao-hua

9.国内应用捣固炼焦工艺之商榷李庆奎，袁春兰，LIQing-kui，YUANChun-lan

10.浅谈加热炉燃烧系统管道安装爆破片的必要性梁余，翟国跃，王湘焱，LIANGYu，ZHAIGuo-yao，WANGXiang-yan

微波冶金技术篇9

【关键词】STM32F103RB6 超声波测厚 高炉炉身厚度

1 引言

炉身是保证高炉冶炼的重要部分，炉身厚度包括炉壳、填料、冷却壁和炉衬。高炉生产过程中，因受到上升的煤气流和下降的炉料冲刷和磨损，在高温和化学反应等物理化学因素的作用下，炉身侵蚀严重，破坏了操作炉型，将影响高炉冶炼顺行，也影响高炉的使用寿命及生产安全。

国外的很多研究单位都做过高炉炉身厚度检测的方法研究，如日本、美国和荷兰一些国家曾采用热电偶法、电磁脉冲法、电阻法和电容法等方法检测炉壁厚度；本文将超声波测厚技术应用到高炉炉身测厚中，设计了一种采用“脉冲回波法”进行测量的高炉炉身测厚系统，可实现对炉身厚度的多点、连续在线监测。

2 炉身厚度测量思想

图1是炉身厚度测量示意图，将一特制测杆[3]埋藏炉身中，测杆随炉身的侵蚀而同步侵蚀；因此，只要测出测杆的长度即可得到炉身的厚度。测量过程如下：超声波探头通过耦合剂与测杆一端紧密接触；激发探头发射超声波脉冲，超声波脉冲沿测杆传播，当超声波脉冲传输到测杆前端面和炉膛内部分界面时，将发生反射和透射现象，部分声波沿原路返回。

假设测杆长度为L，超声波从发射到前端面的传输时间为t1，回波所走时间为t2，超声波传播速度为C，则存在如下关系：

（式1）

超声波在测杆中的传播速度C为5200m/s，可看成常量。因此，只要测出超声波传播时间t1、t2之和就可求的测杆长度L。

3 系统整体方案

超声波炉身测厚系统包括：STM32F103RB6微处理器、高压电源电路、信号发射电路、超声波探头组、接收处理电路、增益调整电路、阈值比较电路、显示、按键通讯电路等硬件，以及各部分对应的软件。整体结构如图2所示。

系统的测量过程如下：首先，高压电源电路将24V直流电压转换到500V以上的高压以激发超声波。此时，单片机控制接通某一通道的探头到发射电路，当脉冲发射控制逻辑触发可控硅导通时，发射电路发射一次超声波脉冲信号，同时启动计数器。然后，等探头收到回波信号后，信号处理电路对接收信号进行滤波和初级放大；稳定在±2V范围内。比较器检测到接收信号大于阈值时，处理器停止计数并计算时间，该时间即为t1+t2。=时间t1+t2、声速C代入（式1）计算出长度L，即为炉身厚度。

4 系统软件设计

主程序流程图如图3 所示。

首先对处理器内部资源和各外设进行初始化；接着输出一个持续约2.4μs的高电平可以触发可控硅导通，以发射一次超声波，同时启动计数器。当接收电路接收到回波后，停止计数并保存计数值，完成该通道的一次测量。按上述步骤对该通道进行多次测量，并进行软件滤波，得到准确的时间值t1+t2，最后将时间和声速代入公式计算出该点的厚度并送VFD显示，完成该通道的测量。以此方法对其他通道进行巡检，当所有通道都测量完成后，将测量数据上传给上位机。测量过程中可随时响应按键中断，以便实现系统参数的实时修改。

5 结束语

本测厚系统测量精度达2cm，具有多点测量，通过和保存测量结果等功能。可实现对炉墙厚度的在线连续测量。为高炉喷补造衬提供了参考数据，对监测炉身厚度侵蚀变化及冷却壁的侵蚀破坏情况，对保证控制高炉的操作炉型和延长高炉的使用寿命，具有重要的意义。

参考文献

[1]崔大福，江杰，刘先龙，肖俊生.高炉炉身厚度在线监测技术在高炉中的应用[J].中国冶金，2013.23（3）16-19.

[2]周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社，2002.

[3]杨友松，崔大福.炉墙厚度测量系统的设计和改进.包头钢铁学院学报，2003 年9 月第22 卷第3 期.

作者简介

肖俊生（1981-），男，汉族，内蒙古丰镇市人，讲师，主要从事虚拟仪器、自动检测技术等的研究。

微波冶金技术篇10

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