冶金工业市场分析范文
时间:2023-12-28 17:56:35
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篇1
关键词:工业建筑;混凝土结构;锈蚀分析
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
引言
钢筋与混凝土是两种互为依托的复合结构材料,在正常情况下经久而不会损坏。因为在pH≥12.6的混凝土包裹下的钢筋是不会腐蚀的;pH
1、钢筋腐蚀对结构受力的影响
在钢筋混凝土结构内,钢筋受到周围混凝土的保护,一般并不腐蚀,但当保护层破坏或保护层不足时,钢筋在一定条件下将产生腐蚀,钢筋腐蚀对结构受力的影响在于:
1.1由锈蚀引起钢筋断而削弱,尤其是高强预应力钢筋,截面小,应力高,一旦发生腐蚀,危险性更大,严重会导致构件断裂的危险。
1.2钢筋腐蚀体积膨胀大约增大2.2倍,会使混凝土保护层破裂甚至脱落,从而降低结构的受力性能和耐久性。
1.3钢筋腐蚀降低了与混凝土之间粘结力,影响钢筋与混凝同工作性能。例如某钢筋混凝土工业厂房21米跨的预应力组合屋面梁断裂。原因是:梁的垂直拼缝内使用了掺有水泥重量5%的氯化钙的水泥砂浆,氯离子由拼缝渗入到灌浆不实的钠丝束孔道中,车间又潮湿,导致钢丝速经受剧烈的腐蚀,经检验,70%的钢丝强度降低40%以上,延伸率平均降低了30%。所有钢丝都脆性断裂,没有缩颈。
2、结构检测与分析
经过对某工业建筑结构厂房进行了普查,找出出现混凝土开裂、剥落、钢筋锈斑等破损的构件位置,并进行裂缝宽度、保护层厚度、钢筋锈蚀情况及混凝土取样等检测工作。
2.1混凝土保护层厚度
采用保护层厚度测定仪测试,并在部分测点进行微破损校核。测试区尽量不包含混凝土胀裂区以及钢筋处。
2.2混凝土碳化深度
混凝土碳化深度采用钻孔后,喷酚酞显色测定。
2.3混凝土氯离子含量
采用全自动电位滴定法测试混凝土中水溶性氯离子浓度。混凝土样品分为不接触水与接触水两种。氯离子浓度值均为占混凝土水泥质量的百分比,其中混凝土容重取2350kg/m3,水泥用量320kg/m3。不接触水的样品源自混凝土取芯样。泵房、燃料厂房及辅助厂房共测试了30个样品,水溶性氯离子浓度平均值为0.4‰。接触水的样品采用电锤在混凝土不同深度(0—30mm)取样。
2.4混凝土氯离子扩散系数
混凝土氯离子扩散系数采用RCM快速方法测定,泵房、燃料厂房及辅助厂房墙体混凝土氯离子扩散系数检测结果记录备案。
3、原因分析与预测
3.1环境作用与分析
3.1.1环境数据
①水氯离子浓度该工业建筑离水源较近。
②温度与湿度依据该工业建筑所属公司的监测数据,该工业建筑周围环境有一定的湿度。
③测得该工业建筑室外环境大气C02浓度不低。
3.1.2环境作用分析主要对该工业建筑泵房、燃料厂房及辅助厂房进行分析。其中,泵房位于水源入水口处,建筑物内分为两个区域:鼓型滤网区(包括消防水池)和水泵区。外墙±0.00以下为钢筋混凝土结构,±0.00以上为钢结构,压型钢板墙面。室内地下地上各房间为钢筋混凝土结构。燃料厂房距水源有100m以内,墙体为钢筋混凝土结构,受出水口水影响。辅助厂房距水源100m以内,墙体为钢筋混凝土结构。
3.2混凝土劣化与钢筋腐蚀原因
混凝土的高碱度环境使其中的钢筋处于钝化状态,一般条件下可免于锈蚀。当混凝土被碳化或氯离子在钢筋表面累积到一定浓度,钢筋将失钝并开始锈蚀。由碳化深度测试数据可知,经过多年的服役时间,碳化作用不会引起混凝土中钢筋腐蚀,更不会引起混凝土胀裂甚至剥落。混凝土中的氯离子可分为自由氯离子和固化氯离子。一般认为,仅自由氯离子将导致钢筋腐蚀,且只有当在钢筋表面累积到一定浓度的时候,自由氯离子才使钢筋的钝化膜破坏。由混凝土氯离子含量测试数据可知,在部分构件的混凝土表面,氯离子浓度较高,依据相关混凝土标准,远低于氯离子含量限值。可认为,经过多年的迁移,环境氯离子尚未威胁到处于混凝土良好保护状态下的钢筋。该工业建筑发生的钢筋腐蚀及混凝土胀裂、剥落的原因。从检查结果可知:钢筋混凝土构件发生腐蚀处,均存在混凝土保护层较薄或密实性较差(蜂窝及孔洞),部分墙体斜筋甚至,缺乏任何保护。由此可见,混凝土保护层的施工质量及偏差,致使其没有起到应有的阻止氯离子渗入以及维持钢筋钝化的作用,是引起目前钢筋腐蚀的主要原因。
4、混钢筋防腐措施
4.1改善施工工艺
4.1.1选择合理的水泥种类和钢筋类别
配制水利工程、海洋工程用混凝土时,水泥要求耐腐蚀能力强、抗冻融性好、水化热低,应优先选用普通硅酸盐水泥或其他耐腐蚀水泥,而不应采用快硬硅酸盐水泥等。掺有高炉矿渣、火山灰、粉煤灰、硅藻土等活性熟料可有效阻止腐蚀性离子向混凝土内部渗透。
选用不锈钢筋是国外的一种发展趋势。这种钢筋的价格是普通碳素钢的4~6倍,但它长期的耐腐蚀性足以补偿初期投入的成本。无论混凝土种类和暴露状态,采用这种钢筋的混凝土保护层厚度可降低到30mm,裂缝宽度允许值放宽到0.3mm,并不需要对不锈钢筋进行硅处理。
4.1.2增加水泥用量
混凝土中钢筋的锈蚀是由于钢筋周围的碱性环境不复存在,保护环境消失。如果提高水泥的含量,碱性环境就会增加,碳化使碱性消失就会需要更长的时间,从而使钢筋受到保护的时间相应延长了,增加了混凝土结构的耐久性。
4.1.3增加混凝土保护层厚度
增加混凝土保护层厚度,使毛细孔更加不连续,各种物质侵入的难度增大,混凝土碳化到达钢筋表面的时间就大大延长,从而减少了钢筋锈蚀和混凝土腐蚀的可能。
4.2钢筋锈蚀的修补与结构加强
4.2.1锈蚀检测
基脚钢筋经全面除锈后采用抽样直接观察法来测定锈蚀程度。具体作法为:利用游标卡尺量测钢筋的剩余直径、锈蚀深度、长度及锈蚀物的厚度,用软尺量测钢筋的剩余周长。量测钢筋的剩余直径和剩余周长前,应对钢筋除锈至露出金属光泽。
4.2.2钢筋修补
(1)根据测定的钢筋锈蚀程度,计算钢筋有效面积的减少量,从而确定增焊补强钢筋的相应面积。在确定补强钢筋时,钢筋应适量加粗10%~15%,预留出一定的强度储备。
(2)凿除原结构墙柱顶面混凝土,深度至少超过受严重锈蚀需补强钢筋部位以下10d(d为原钢筋与增焊补强钢筋直径最大者),并对需增焊钢筋的整个搭接长度范围内的原钢筋表面的水泥砂浆、混凝土、铁锈等进行彻底清除。
(3)用补强钢筋与原钢筋两端以10d分别进行搭接焊。
(4)对于个别整根钢筋需加强或替换的应予以通长加强或替换,需特别注意接头应符合有关规范要求。
4.2.3结构自身加强
由于锈蚀表面钝化层被破坏的除锈钢筋在混凝土中抗腐蚀能力大大降低,因此在续建施工本层结构柱墙时,应采取必要的预防加强措施,以提高结构自身的抗腐蚀能力。
(1)经设计单位同意,层柱截面尺寸、墙体厚度均增加20mm,以加大钢筋的保护层厚度10mm(净截面尺寸均不变)。
(2)在原钢筋除锈补焊加强后和新混凝土浇筑前,对基脚锈蚀较严重的钢筋表面涂刷一层亚硝酸盐溶液,并在新浇筑混凝土中掺加水泥重量1%的亚硝酸钠钢筋阻锈剂,以起延缓钢筋锈蚀的作用,提高混凝土的密实性和强度。
(3)在浇筑混凝土前,用压力水冲洗原混凝土表面,使原混凝土浸水充分饱和(约需湿润12h),但不得积水。
(4)为尽量提高该层墙柱混凝土的密实度,每立方米混凝土中的水泥用量应大于350kg,骨料级配为二级,砂率大干38%,水灰比小于0.5,并掺入减水剂和加气剂,使混凝土有一定的抗渗功能。
结束语
除了混凝土保护层施工质量及偏差导致的混凝土腐蚀外,由于工业建筑在设计上对水的氯离子腐蚀作用考虑不足,可能引起钢筋出现大面积腐蚀,进而使该钢筋混凝土结构安全性失效。所以应尽早采取措施修复已经破损的结构部分,并采取相应的措施阻止环境氯离子进一步渗入混凝土内部,弥补施工质量及结构设计上的不足。
参考文献
篇2
1.1 模具优化基本要求
1)质量及机械制造精度高;2)材料硬度高,表面处理到位,能够保证频繁应用,使用寿命高;3)制造周期短,相对成本低。
1.2 模具材料选用及要求
1)针对原用5CrMnMo虽具备高强度和高耐磨性但耐热疲劳性较差,模具在日常作业中存在使用寿命低等特点,我们选用45#钢进行制作,通过调质+表面淬火提高零件表面硬度,然后通过CMC-E45 进行一层堆焊处理,最后应用耐磨焊条进行多层修补;2)模具整体表面热处理后硬度要求HRC43-47,工作面要求HRC54-57,同时保证石墨电极终工序加工条件要求。
1.3 横档模具优化参数
1)横档模具设计主要工艺参数主要包括H、H1、H2以及R弧尺寸(如图1)。
2)主要工艺参数的确定
依据实际生产锚链链径要求,一般选用以链径D为常量,主要参数设定为H=0.82D;H1=1.52D;H2=1.96D,而R弧尺寸(R1-R4)要考虑横档料的料径及锚链环宽要求。
2 模具工作面补焊材料选用
2.1 目前广泛应用钴基合金堆焊焊条
2.1.1 主要优点
钴基合金堆焊焊条熔敷金属具有优良的综合耐热性,耐腐蚀性和抗氧化性能,在600℃以上的高温下能保持较高的硬度,其本身具有耐蚀性,属固溶基体,在540℃~650℃高温下,钴基合金熔敷金属具有较好的抗蠕变性能和高温硬度,这是它们在模具表面处理广泛应用的主要原因。
2.1.2 存在缺点
钴基合金焊条虽然在耐磨方面具有广泛的用途,但耐磨性能同性能比较低,因而在模具维护中使用量较大;同时由于材料及稀有元素含量高,导致价格偏高,一般市场价格850元/kg。
2.2 通过市场分析和优化分析,应用D337耐磨焊条
2.2.1 优化材料选用主要优点
D337耐磨焊条堆焊是在工件的任意部位焊敷一层特殊的合金面,其目的是提高工作面的耐磨损,耐腐蚀和耐热等性能,以降低成本,提高综合性能和使用寿命。D337是低氢钠型药皮的CrW热锻模堆焊焊条,采用直流反接,目前最适宜于横档模具的修复作业,市场价格在38元/kg左右。存在缺点是是D337堆焊焊条,焊接面很大,若应用机床加工非常困难,同时日常维修中应用砂轮机人工修磨困难。
2.2.2 使用要求
必须采用直流电焊机,进行直流反接。 焊前焊条须经300℃~350℃烘焙1h,同时 需将工件预热至300℃~400℃以上,焊后缓冷。
对比以上主要应用材料的优缺点,为了降低消耗,节约成本,我们着手利用D337焊条进行修补再加工,同步引进直流电焊机以保证焊补作业的质量,同时为了再加工和日常修磨模具中的难加工问题,着力采用石墨电极用于日常的模具二次加工和维护作业。
3 选用石墨电极进行模具加工
1)石墨作为EDM电极材料,以其高切削性、重量轻、成形快、膨胀率极小、损耗小、修整容易等优点,在模具行业已得到广泛应用;
2)石墨电极机电加工要求与特点
(1)电极模具加工
石墨电极就是碳电极。因为石墨的导电性能好,所以在放电加工中能节省大量时间,这也是用石墨做电极的原因之一。通过人工修磨作业或一般的机床可以完成电极的加工,但存在误差较大。因此我们主要采用数控机床来加工,重在保证加工精度及其稳定性;
(2)加工中的建议
一般建议使用硬质合金刀具。石墨在粗加工时刀具可直接在工件上下刀,精加工时为避免崩角、碎裂的发生,常采用轻刀快走的方式加工。一般而言,石墨在切深小于0.2mm的情况下很少发生崩碎,还会获得较好的侧壁表面质量。同时因为石墨有毒,这就要求石墨加工机床有相应的处理石墨灰尘的装置,数控机床密封性相对满足要求。
(3)实践过程中应用石墨电极来制作模具价值推广
成套石墨电极制作成型后,在5年~10年内都可用于同规格模具的批量维修及加工作业,提出了人工修磨带来的误差,同时工作面粗糙度精度高,为横档压制奠定了基础。
4 结论
整个模具制造优化后,横档型及外观尺寸受到验船师的一致认可,提高了公司形象,同时设备性能也得到提升,制档成档率逐步提升。对比可焊接性试验,为焊档解决“余高”问题,做出了积极的贡献。三级横档可焊性大大提高,为下道工序作业提供了有利保障。提高了产品在市场上的竞争力,节约了制造成本。
参考文献
[1]政坤.冲压模具设计与制造[M].化学工业出版社,2009,6.
篇3
摘 要:随着科学技术的逐渐发展,现代化经济建立逐渐出现了全面性的发展局面,钢铁行业也成为最重要的经济发展组成形式。根据对钢铁事业发展的现状分析,可以发现,虽然在一定程度上取得了较大的进步,但是,仍存在着一定局限性的因素,所以,你整个炼铁工艺技术应用的过程中,应该充分认识到工艺技术的基本特点,从而建立科学化的发展理念。
关键词:炼铁工艺;优劣势分析;发展趋势;问题探究
在现代化工业技术发展的过程中,应该通过工业化建筑事业的建立,优化现代化经济发展的核心性内容,与此同时,钢铁事业中炼铁工艺的形成也逐渐成为国家经济发展中最重要的组成部分,从而在根本意义上提高技术应用的理念。但是,随着现代化科学技术的逐渐发展,对于钢铁生产率的应用也逐渐广泛,其核心性的竞争力也逐渐增强。而且,在工艺技术发展的过程中,炼铁工艺中的材料在一定程度上得到了广泛性的应用,从而导致原有的利润空间逐渐缩短。因此,在现阶段钢铁行业的建立及发展的过程中,应该逐渐提高系统应用的合理性,合理分析发展的优势性,从而为整个炼铁工艺技术的发展提供充分性的保证[1]。
1 炼铁工艺发展的基本现状
1.1 炼铁工艺发展中取得的成就
随着我国炼铁事业的逐渐发展,在一定程度上取得了较为广泛的成就。在我国现阶段锅炉炼铁技术的应用过程中,其核心性的工艺设备应该得到充分性的完善,对于燃煤毒害的烟气应该得到合理性的控制,从而为整个系统内容的设计提供充分性的保证。在含硫烟气的处理过程中,我核心性的技术理念应该主要包括气基以及煤基两个部分,其中的气基是直接应用在竖炉以及固定的床罐式炉的系统应用过程中,通过天然性裂化产物逐渐生产出来的H2以及CO2作为还原剂,将铁矿中氧化还原铁还原成海绵铁,从而逐渐缩短了与发达国家之间的差距性。随着炼铁技术的逐渐发展,基本的工艺技术逐渐提高,直到2010年,我国的生铁总产量已经逐渐超过五亿吨,而且,也逐渐将炼铁的绿色环保型作为核心性的技术发展形式,从而为实际生产的技术应用提供充分性的保证[2]。
1.2 炼铁工艺中存在的限制性因素
在钢铁事业的建立及发展的过程中,单位产出能耗比是炼铁工艺技术发展过程中最核心性的任务形式,但是,在整个工艺技术应用的过程中,炼铁工艺的废弃物以及毒害气体的排放时环保技术处理过程中最重要的问题,但是,其基本的技术形式正处于发展阶段,而且,在实际的技术操作过程中,其基本的工艺理念以及材料内容的管理逐渐出现了限制性的因素。对于低碳量高品质的生铁生产量处在着严重的不足现象,为企业核心竞争力的提高造成了严重的制约性。因此,在现阶段炼铁事业逐渐发展的过程中,应该优化基本的工艺处理形式,通过对产品事业的技术革新,优化基本的工艺处理理念,从而为整个炼铁工艺技术的建立及优化提供充分性的保证,为整个社会经济的发展营造良好的发展空间。
2 炼铁工艺技术优化发展的基本方向
2.1 建立健全的炼铁技术管理机制
在国家、企业建立及发展的过程中,对于炼铁工艺的发展而言,应该制定科学化的指导理念,将行业信息进行合理化的管理,优化细节内容的处理,从而为整个炼铁事业的建立及发展提供充分性的保证[3]。通过对现阶段炼铁事业工作现状的分析可以发现,基本炼铁工艺的发展可以为生产质量的控制、原材料的供应以及废弃物的控制提供合理化的处理依据。对于企业内部的管理部门而言,在工艺技术优化的过程中,应该通过对产品生产质量的控制,进行内容的合理化分析,通过对员工技术、科研院校以及国际发展水平等内容的充分性考虑,优化关键性炼铁技术的处理,通过对工艺指标内容的分析进行合理化制度内容的改进。在原材料内容控制的过程中,应该从原材料在市场中的基本动态进行分析,优化原材料供应的控制,从而规范新型炼铁技术的施工理念。对于管理企业而言,在市场分析的过程中,应该制定针对性的调研技术,从而为整个炼铁技术的优化提供合理性的保证。
2.2 逐渐提高炉料的整体材质
炼铁工艺技术的应用过程中,为了保证生铁成品的质量性以及适应性需求,在生产时会准备不同种类的冶炼原材料,当使用过量的矿粉时,就会出现烧结的现象。因此,在炼铁工艺技术应用的过程中,应该以矿点作为单品内容的堆积理念,将相关的矿粉进行二次混配,这种技术理念的应用主要是为了提高烧结矿中的碱度,从而在根本意义上提高生铁的生成品质。对于焦炭而言,主要是炼铁工艺中经常使用的物质内容,通过对焦炭用度以及种类内容的分析,实现对新产品的推行,减少对旧产品的应用,从而在根本意义上保证焦炭使用的精确度。对于关键性的酸性料的使用而言,在炼铁的过程中一定要严格控制炉内出现烧结矿的现象,注意要实现分级的内容处理,通过对矿料的筛选,提高炼铁技术的合理化应用[4]。
2.3 优化焦炭炼焦的工艺应用
在焦炭炼铁工艺技术的应用过程中,应该对主要的原材料进行合理化的分析及利用,从而合理的控制炼铁成本的消耗。因此,在现阶段焦炭炼焦工艺优化的过程中,将焦炭集中的使用在炼铁工艺之中,为我国钢铁企业的经济化发展营造良好的发展空间。在我国现阶段炼铁工艺优化的过程中欧,应该集中在干熄焦炭以及捣固焦炭技术应用的过程中,所以,在中小型炼铁技术优化的过程中,可以为焦炭热效应的发展提供有效性的发展空间,从而为实际性炼铁工艺的技术优化提供充分性的保证。随着炼铁事业的逐渐发展,应该降低燃料中焦煤比例的合理化应用,在实践的过程中,应该逐渐优化捣固炼焦技术的应用,这一项目的使用主要是为了提高显著性的应用理念,对于焦化厂而言,捣固炼焦技术的使用会逐渐造成焦煤产量的下降,与之相反的,如果没有合理的利用捣固炼焦技术,就会使生铁的产量逐渐下降。因此,就应该在实际炼铁工艺技术应用的过程中,应该建立多样化的技术应用理念,实现科学性、有效性炼铁工艺的应用,提高对指标内容的检测,同时也为综合性炼铁技术的优营造良好的发展空间,从而优化基本的炼铁工艺流程[5]。 (下转第19页)
(上接第16页)
3 结束语
钢铁产业是现阶段社会发展过程中基础性经济组成形式,同时也是工业化发展中最核心性的产物。对于炼铁行业而言,是整个钢铁产业建立过程中最重要的组成环节,因此,在现阶段经济产业的建立及发展的过程中,要想在根本意义上实现炼铁事业的科学性发展,就应该建立健全的技术管理理念,强化核心性的工艺实施内容,提高冶炼工艺施工中专业性技术人员的素质,使整个炼铁工艺得到合理性技术的优化,从而为整个炼铁行业的发展建立新的发展方向[6]。
参考文献:
[1]周渝生,钱晖,张友平,李肇毅,范建峰.现有主要炼铁工艺的优缺点和研发方向[J]. 钢铁,2009(02):1-10.
[2]高昊.宝钢非高炉炼铁工艺发展战略的研究[D].上海交通大学,2012.
[3]宋瀚源.炼铁工艺优化问题探究[J].科技传播,2014(11):79-80.
[4]郑忠,陈红生,吴凯,龙建宇,呼万哲.流态化还原的非高炉炼铁工艺及气固两相流研究进展[A].中国金属学会.第九届中国钢铁年会论文集[C].中国金属学会,2013:7.
[5]陈翠良,杨建新,陈波,宋小龙,吕彬. 炼铁技术可持续性评价与筛选及其影响因素研究[J]. 环境污染与防治,2012(06):86-92.