矿物加工工程范文第1篇
摘要：中国矿业大学（北京）属于煤炭类高校，矿物加工工程专业也是以煤炭洗选加工为主，为了拓宽学生的知识面，扩展学生的就业面，需要对现有课程设置和培养模式进行一定的调整，增设一些金属矿选矿课程。因此对开设金属矿选矿课程的必要性进行分析，并提出具体的课程改革建议。
关键词：矿物加工；金属矿；选矿；课程设置
作者简介：张志军（1984-），男，河北邯郸人，中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，讲师；黄根（1986-），男，湖南湘潭人，中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，讲师。（北京 100083）
新中国成立初期，我国工业极端落后，百废待兴。1949年全国原煤产量仅为3243万吨。为此，20世纪50年代初期，全国各地开设了一批地质和矿业院校，目前已发展成为地质、矿业、冶金、资源等行业高层次人才培养的一支重要力量。在矿业类高校中，矿物加工工程专业是新中国成立后最早设立的本科专业之一。[1，2]原地质矿产部（现国土资源部）或原煤炭部所属的高校开设了矿物加工工程本科专业，中国矿业大学（北京）的前身中国矿业学院北京研究生部是煤炭部所属高校，现为教育部直属高校。上世纪80年代末，新材料、生物、信息技术和经济金融等行业呈较快势头发展，直接影响到矿业院校的人才培养和科研工作。本世纪初，国内外对环境保护、节约高效以及资源利用率的要求越来越高，包括矿物加工在内的煤炭地矿行业进入了新的发展高潮。[3]近几年，随着我国经济增速持续减缓，煤炭行业的需求与发展势头减弱，矿物加工专业人才在煤炭行业内趋于饱和，毕业生的刚性需求降低已成为不争事实，而传统单一的以煤炭为加工对象的矿物加工人才培养模式一定程度上制约了矿物加工工程专业的发展。因此，在保留中国矿业大学（北京）（以下简称“我校”）矿物加工专业煤炭特色的基础上，探索培养具备更强综合素质的矿物加工专业人才模式，以适应当前社会与经济发展的需求，拓展矿物加工人才专业能力的广度和深度，已成为中国矿业大学（北京）矿物加工工程专业发展的必然趋势。
一、中国矿业大学（北京）矿物加工工程专业简介
中国矿业大学（北京）属于煤炭类高校，矿物加工工程专业也是以煤炭洗选加工为主，该专业设有博士点、硕士点和博士后科研流动站，该专业于2002年、2007年两次被评为国家重点学科。2007年被教育部批准为高等学校特色专业建设点，2008年被北京市教委批准为北京市高等学校特色专业建设点。1998年被遴选为教育部首批“长江学者奖励计划”特聘教授设岗学科。矿物加工工程学科也是我校“211工程”、“985优秀学科创新平台”及“111引智工程”重点建设学科。矿物加工工程系在煤炭洗选加工、水煤浆制备技术、非金属矿物材料加工、洁净能源技术、新能源（氢能源等）、新型炭材料等研究领域形成了矿业特色鲜明的研究方向，多项研究成果在国内外居领先水平。但是，该专业对金属矿选矿领域的研究和教学较为缺失。
二、矿物加工专业毕业生就业形势现状
20世纪80年代以前的计划经济时代，矿物加工工程专业按计划招生、国家分配毕业生就业，基本不存在就业问题。随着我国市场经济与社会的快速发展，高校招生及毕业生就业分配市场化，用人单位与毕业生双向选择，学生来源和分配去向也市场化。自1999年高校扩大招生以来，矿物加工工程毕业生就业的优势不再突出，高校的学科专业竞争日趋激烈。
近年来，随着我国经济增速持续减缓，煤炭供求关系发生转变，“买方市场”特征显现，煤炭产业面临较大压力。从发展趋势来看，“稳增长”政策效应的逐渐显现以及企业以销定产范围的扩大，将有利于缓解煤炭市场供大于求的状况，煤炭生产、消费将平缓增长，市场供需将趋向平衡。到“十二五”末，西部煤炭产量增量占65%，东西部的煤炭产量增量约占35%。同时，大型煤炭企业向国际化发展，国内煤炭企业的竞争也将更加激烈，资金和技术将向拥有多极产业链和技术优势的企业聚集。因此，企业对于具备多项专业技能的综合型人才的需求提高，如对粉煤灰脱碳、粉煤灰提取硅铝、炼钢产业等，走多极支撑的行业发展路线。
煤炭行业的发展形势及矿物加工专业人才的逐渐饱和，单一的人才培养模式使得矿物加工工程专业毕业的学生面对“局限于煤炭洗选行业找工作”的形势显得无所适从。因此，必须从本科生人才培养模式和课程设置上进行改革，如增设非金属、金属矿选矿方向，开设金属矿选矿课程，讲授化学选矿相关的专业知识，来拓展学生的知识面，从而扩大毕业生的就业面。使矿物加工工程专业毕业生可在矿物（金属、非金属矿、煤炭）分选加工和矿产资源综合利用领域内从事生产设计科学研究与开发及技术改造与管理工作，具备综合性技术的人才投入到西部开发中，才可以更好地发挥自己的才能。
三、矿物加工专业开设金属矿选矿课程的建议
目前，我校矿物加工工程专业核心必修课程主要有物理选矿、界面分选技术、固液分离技术、实验设计与研究方法和选煤厂设计等；专业选修课程主要有矿物加工机械设计基础、矿物加工数学模型、煤炭的洁净利用、计算机在矿物加工中的应用、选煤厂技术管理、选矿厂测试与控制等；还开设有工程力学、工程制图、无机化学、化工流体力学、分析化学、物理化学、电工电子学、有机化学等学科基础课。显然，这些课程都是围绕煤炭洗选为中心，学生学习完这些课程后，对金属矿选矿领域还很陌生，尚不能直接从事金属矿选矿的相关工作，因为，铁矿、铜矿、铅锌矿等金属矿的分选工艺和设备与煤炭的分选方面存在很大的差异。[4，5]
1.开设课程的完善与多样化建设
进入新世纪后，矿物加工技术发展迅速，新的选矿工艺和设备大量应用于工业生产中，[3]为了使专业课程更为合理，以适应新世纪对人才多样化的需求，建议对目前的传统课程设置进行改革。对一些课程的授课内容进行调整，可以拓宽学生的专业面，使学生更好地掌握最新的矿物加工技术。如，增加讲授金属矿选矿相关的矿物加工技术，如湿法冶金技术，原位浸出技术等；增加磁选等物理选矿课程的课时量，并增设破碎与磨矿、矿石学基础、工艺矿物学、矿石可选性研究、金属矿选矿、有色金属、烧结团球学、非金属矿加工、现代分析测试技术等专业选修课课程。另外，根据课程设置调整，教材的建设也应与专业的特色相结合。
2.加强课堂讲授和科研训练环节的创新能力培养
课堂讲授环节要求教师在课堂教学中充分引导学生对比金属矿选矿与煤炭洗选加工的异同，积极将国内外金属矿选矿的新工艺、新设备等先进的技术成果引入到教学环节中，培养学生的思维创新意识，努力建立有特色的学习考核机制。在课程考核中尽量体现金属矿选矿的特色，如试卷考核内容上突出煤炭洗选与金属矿选矿的理论、工艺、设备的异同。另外将对学生的个体考核和团队考核相结合，注重学生的综合专业素养的培养和科学的创新思维能力的形成。
建立开放的大学生科研创新训练基地平台，增设金属矿相关的科研训练项目。中国矿业大学（北京）抓住“985优势平台”和“211工程”建设的良机，建立创新、开放的金属矿选矿相关的教学与科研实验基地，提高仪器设备的现代化水平和利用率，共享大学生科研创新训练基地的软硬件资源。本科生通过在试验基地的不断实践和探索，才能将理论知识消化吸收，才能有创新的思维和能力，这对培养学生的创新意识、创新能力至关重要。[6]通过开设金属矿矿物加工相关的大学生科研创新计划项目，增设相关专题试验，建设实验室系统、半工业型实验系统在内的金属矿选矿的实验平台，提高本科生对金属矿选矿的科研实战能力，培养他们的科研兴趣和创新能力。
毕业设计（论文）是本科生通过毕业设计将四年来所学理论知识与工程实际相结合，是综合训练学生的工程素质和创新意识的过程，是矿物加工本科教学最重要的一个环节。高校人才培养和本科教学的质量直接由本科毕业设计（论文）的质量体现。因此，在此环节，可增加金属矿选矿相关的毕业设计（论文）题目，依据学生的兴趣爱好、个人意见及今后的就业方向自愿选题。在毕业设计（论文）过程中，指导教师注重考察学生金属矿选矿相关的工程研发能力。另一方面，穿插在学生本科毕业设计（论文）期间，可邀请研究院所的选矿厂设计工程师、金属矿选矿专家等给学生做4～5次专题报告及研讨会，通过吸收借鉴科研及设计工程师及选矿专家的工程设计理念，进一步激发本科生的科研兴趣和创新能力。
3.增加金属矿选矿实习基地，完善实习基地的多样化建设
矿物加工工程专业的突出特点之一是以实践为基础，并且与生产密切结合。[7]在传统的以选煤厂为主专业认识实习、生产实习和毕业实习基地基础上，[8]相应的对实习基地的建设做相应的灵活调整，配合金属矿选矿课程的教学调整。增加金属矿选矿厂作为本科生的实习基地，如铁矿选矿厂基地，黄金选矿厂 ，镍矿选矿厂 ，铜、铅、锌、银等选矿厂的实习基地，保证实习基地的长期稳定与灵活调整，完善实习基地的多样化建设。根据学生意愿选择选煤厂或选矿厂 ，使得学生在兴趣中学习，拓宽知识面，扩展就业方向。
四、结束语
中国矿业大学（北京）的矿物加工工程专业是一个传统的优势专业，为了跟上我国经济和社会发展的势头和方向，培养具有较强创新实践能力的综合型矿物加工专业人才，应该在保留我校现有煤炭特色教学的基础上，增设一些金属矿选矿课程，适当调整现有培养模式和课程设置，拓宽学生专业素质的宽度和深度，扩展学生的就业面。
参考文献：
[1]陶秀祥，陈增强，谢广元.矿物加工工程实验教学体系改革初探[J].煤炭高等教育，2002，（1）：68-70.
[2]肖宝清.“矿物加工”课程教学改革探讨[J].中国冶金教育，2001，（6）：39-40.
[3]杨炳飞，王吉中.新形势下矿物加工工程本科专业教学改革研究[J].大众科技，2012，14（8）：224-226.
[4]牛福生，张锦瑞，李凤久.河北理工大学矿物加工工程专业发展趋势[J].河北理工大学学报（社会科学版），2006，6（3）：128-130.
[5]邱冠周，黄圣生，胡岳华，等.矿物加工工程学科创新人才培养体系的探索与实践[J].高等工程教育研究，2002，（5）：22-25.
[6]陶有俊，赵跃民，谢广元.矿物加工工程专业创新人才培养实践[J].煤炭高等教育，2011，29（1）：118-120.
[7]胡岳华，宋晓岚，邱冠周，等.建设国际一流学科，培养复合拔尖人才——多学科交叉矿物加工人才培养模式创新与实践[J].高等工程育研究，2011，（2）：112-117.
[8]马力强，黄波，吴翠平.“矿物加工工程”实习教学改革探索[J].煤炭高等教育，2012，30（3）：107-108.
（责任编辑：王意琴）
矿物加工工程范文第2篇
由于我国的非金属矿物加工与环境保护的之间的关系是相互对立和统一的, 因此, 其工作单位需要在进行非金属矿物加工过程中需要对环境给予足够的重视, 因为这两者是相辅相成的。只是单方面的对非金属矿物进行无限度的开发与利用, 对环境保护没有给予重视, 势必会得到短暂的经济利益, 但是对于长远的经济发展存在一定的影响和制约。总的来说, 非金属矿物加工的发展直接影响着我国的经济发展, 因此, 在我国未来的发展过程中, 应该全面的提升非金属矿物的开发技术和水平, 实现其应用价值, 同时要以保护环境为主, 进行对非金属矿物的综合利用。务必加强环境保护与非金属矿物加工的充分结合, 保证我国经济的可持续发展。
2、我国非金属矿物加工运用的科学技术与设备
我国的非金属矿物开发与高新技术和设备、新材料和环境保护等有着直接的联系, 其中, 我国的非金属矿物的加工中, 主要应用先进的科学技术与先进的设备, 具体为粉碎技术与设备、分级技术与设备、表面改性技术、干燥技术与设备、造粒技术与设备、材料复合技术。非金属矿物加工能够通过相应的技术设备进行能够满足市场需求的功能产品的制作工作。由于我国的在超细粉碎的生产方面, 我国的生产技术因为起步不早, 发展基础不雄厚, 发展过程中发展参差不齐, 造成我国的超细粉碎设备技术发展与国外存在一定的差距。具体的内容主要是需要将产品的粒度进行把控, 使其处于分布的区域中, 同时保证混合粉料中粒度是标准的, 其已经达到标准的产品能够实现快速的分离;表面改性工艺则是需要根据表明的改性方式与需要运用的设备和粉刷设备等方式的不同而进行确定的;干燥则是针对湿物料而言, 主要的措施是通过利用热能实现其湿分转化为蒸气的目的, 随后进行抽吸, 目的是将蒸气移走实现去湿的目的;对于粉状产品而言, 则是需要进行造粒加工, 目的是实现降低粉尘污染的目的, 同时进一步的提高其劳动劳动操作水平, 同时还能实现生产工艺的运作要求;而复合材料的成型方法主要是根据其基本材料的不同, 在性能基面上实现协同效应, 从而实现复合材料的综合性能能够全面的满足其生产工艺需求。
3、非金属矿物加工及环境保护存在问题分析
3.1、加工生产中环保意识不强
现阶段的非金属矿物加工中最严重的环境问题, 其表现形式主要是对环境的保护意识没有进行正确的树立, 同时, 部分加工单位过多的追求生产效率和生产利润, 对于环境保护没有给予足够的关注, 造成在进行非金属矿物加工的过程中严重的破坏了环境, 随之影响了环境保护结构。导致了环境保护工作水平难以进行提升, 影响了后期的加工工作开展。
3.2、非金属矿物加工材料应用范围狭窄
从非金属矿物加工材料的运用方面进行分析, 因为其运用范围受限, 加工深度不够, 加工水平不是很高。在某些程度上能够实现对周围环境的保护, 但是对于非金属矿物加工过程的功能有一定的限制。一般在环保工程中充分的运用非金属矿物加工材料能够提高其运用效果, 但是由于现阶段的非金属加工功能的问题, 其产品呈现单一模式, 造成对环保工程种对非金属矿物加工材料的应用效果存在一定的影响, 影响环境保护工作。
4、改善非金属矿物加工及环境保护的措施
4.1、加工生产中提升对于环境保护的重视程度
非金属矿物加工过程中的关键是对环境保护工作的落实。而该环节的环境保护意识的树立主要是对非金属矿物加工过程中参与的管理人员和工作人员而言, 因为其是工作执行的主体, 具有一定的主动能动性。因此, 很有必要对其进行环境保护意识的树立与落实, 从而全面的提升整个加工过程中的环境保护水平和效果。同时, 环境保护意识的落实工作是整个非金属矿物加工的重点工作, 需要将其落实到加工流程中, 对于非金属矿物加工的生产流程中存在的环境污染问题进行及时的发现和处理, 最大成都的改善环境污染情况, 不断的优化整个生产加工流程。同时, 综合治理整个加工过程存在的环境污染问题, 全面的减小存在的危险性, 提升整个环境保护效果。
4.2、恰当布置非金属矿物加工实验室
要想降低非金属矿物加工操作过程中的环境污染程度, 需要对其加工过程中的实验室的位置进行选择和布置, 只有做好非金属矿物加工的实验室布置工作, 才能最大程度的降低生产操作过程中的有害气体的排放和粉尘的生成等, 实现对环境的保护目的。根据保护环境的要求, 需要对非金属矿物加工实验进行单独设置, 保证其有单独的实验空间, 重点管理控制其非金属矿物加工过程中与外界存在交涉的环节, 对于有害物质进行排放之前的处理。
4.3、做好相关材料保存管理工作
根据对非金属矿物加工过程中的环境污染问题进行综合分析, 得出其污染问题与材料存在一定的关联。所以, 在进行材料管理过程中需要对其进行重点关注, 务必按照其材料的属性特点进行保存, 对于潜在的环境污染问题进行分析, 随后进行隔离控制, 降低对外界环境的污染, 全面的提高对环境保护的作用。
总之, 非金属矿物加工和环境保护存在着极为密切的联系, 两者之间并非是完全对立的关系, 因此, 在未来的非金属矿物加工过程中, 要不断的提升操作技术水平, 不断的优化处理有害物质, 全面的降低对环境的污染, 还需充分借助于非金属矿物加工生产材料来服务于环保工程, 促使其能在环境保护中发挥出更强的积极作用和价值效果。
摘要：现阶段, 我国的经济发展迅速, 我国的社会发展带动了非金属矿物的发展, 其非金属矿物的开发要求与加工技术也随之提高, 但是, 非金属矿物加工产生的废水和废气等对于环境的污染也在增加, 对环境产生严重的影响, 最常见的是废渣。因此很有必要在进行非金属矿物加工过程中提高对环境的保护程力度, 应用成熟的优化措施进行环境保护工作。基于此, 本文就非金属矿物加工及环境保护进行分析和探讨。
关键词：非金属矿物,加工,环境保护
参考文献
[1] 周卫峰.浅析非金属矿物加工及环境保护[J].低碳世界, 2016, (05) :104-105.
矿物加工工程范文第3篇
为避免裂缝等因素的困扰, 就对混凝土自身性能提出了更高的要求。要求有更低的水化热, 尽可能降低水泥用量, 优质矿物掺合料在这方面得到了广泛的应用。
1 工程概况
摩根中心由北京建工集团有限责任公司总承包部承建, 总建筑面积约45万平方米, 地下结构5层地上39层, 地下为钢筋混凝土框架剪力墙结构, 局部韧性钢柱, 地上钢结构。其中酒店主体结构地下室底板厚度3米, 施工面积3600平方米, 混凝土设计强度为C50, 抗渗等级为P10。分两层浇筑, 混凝土浇筑方量大, 总方量为12000立方米, 每层方量为6000立方米, 一次性浇筑, 不预留加强带。混凝土的浇筑时间为2月份, 浇筑时正值寒冷的冬季, 日平均气温为0℃～5℃, 混凝土强度验收标准均是以标养60天立方体抗压强度为准。地下室基础底板施工要求混凝土水化热低、收缩小、无裂缝, 并且具有良好的泵送性。
2 大体积混凝土的配合比设计
2.1 原材料的选用
水泥:北京水泥厂“京都”牌P.042.5, 碱含量:0.51%。
如表1所示。
粉煤灰:山东邹县Ι级粉煤灰;细度为8.0%, 需水量93%, 烧失量1.40%, 碱含量:1.35%。
矿渣粉:唐山市丰南东升水泥厂S95级矿渣粉, 比表面积450cm2/g以上, 28天活性指数达到103%, 流动度比97%, 碱含量:0.50%。
砂子:河北涿州;细度模数2.5, 含泥量1.0%, 泥块含量0, B种低碱活性集料。
石子:河北涿州;5 m m～2 5 m m连续级配, 含泥量0.3%, 泥块含量0, 针片状含量4.6%, 压碎指标值4.7%, B种低碱活性集料。
膨胀剂:天津豹鸣集团生产的U E A型低碱膨胀剂, 水中7天、水中28天、空气中21天的限制膨胀率分别为0.031%、0.058%和0.026%, 对钢筋无锈蚀, 碱含量:0.25%。
高效减水剂:北京六建外加剂厂生产的BD-2型高效减水剂, 减水率达到20%以上, 28天抗压强度比达到120%以上, 对钢筋无锈蚀, 碱含量:2.58%。
2.2 施工配合比
结合本工程的特点, 经六建集团混凝土分公司试验室多次试验试拌确定使用以下配合比: (kg/m3) 如表2所示。
以上配合比试拌出来的混凝土和易性较好, 塌落度为22cm, 一小时塌落度损失为2cm, 留置3天、7天龄期试块标准立方体抗压强度为21.9MPa和40.7MPa。
3 混凝土质量控制及施工过程
3.1 原材料质量控制和搅拌控制
对混凝土所用的砂石质量进行严格控制, 保证各项指标满足要求。外加剂使用常温高效减水剂, 该底板混凝土强度等级高, 自身的水化热足以避免受冻, 另外防冻剂对混凝土的强度损失较大, 防冻剂中复合有高效减水剂和防冻组分掺加量较常温施工期间要高, 带入混凝土中的碱含量随之增大, 掺防冻剂胶凝材料的用量必然要增大, 不利于水化热的控制。减水剂中添加少量缓凝成份, 初凝时间控制在8～10小时, 终凝时间10～12小时, 确保凝结时间满足施工要求。在砂、石、水不冻块不结冰的前提下不进行预热。搅拌机的搅拌时间充分, 出机塌落度控制在20±2cm, 出机温度控制在12℃左右。混凝土运输车外套保温套, 避免运输过程中温度损失过快。我单位具备五台同等型号的双卧轴强制式搅拌机, 其优点是搅拌性能良好拌和物离差小, 为了提高高效减水剂的效率并减小塌落度的损失, 采用高效减水剂后掺法。高效减水剂是与水泥反应的, 最后掺入可使水泥与高效减水剂充分混合均匀有利于发挥高效减水剂的利用率, 搅拌喂料顺序如下:如图1所示。
控制盘搅拌时间不少于75s, 充分搅拌均匀, 减少对混凝土强度变异的影响。
3.2 混凝土浇筑方案
混凝土罐车运输到现场经质检人员测温出罐温度为10℃～12℃, 现场设置6台地泵, 施工按阶梯式推进进行昼夜轮流施工。混凝土从西向东一次性连续浇筑, 浇筑按斜面分层, 在底板与外墙水平施工缝部位设置止水钢板。对分层混凝土进行振捣时, 插入式振倒器快插慢拔, 插点要均匀排列, 逐点移动, 按顺序进行, 不得漏振, 做到均匀振实。每点的振捣时间为15s～30s, 混凝土表面不再有明显下沉, 不再出现气泡, 表面不再泛出灰浆为振实。底板混凝土表面用平板振捣器进行二次振捣, 并将表面较厚浮浆排除, 以确保混凝土密实度。混凝土表面用木抹子拍实搓压后, 再用铁抹子压光, 保证表面的密实度和光洁度, 延缓混凝土表面失水速度, 防止表面龟裂。表面压光稍待收水后及时覆盖保温材料。
3.3 混凝土的养护及测温
混凝土的养护采用蓄热法养护, 用草帘覆盖进行保温养护。本工程大体积混凝土施工面积大、厚度大、混凝土强度等级高、混凝土内部水化热高, 不易控制。通过测温工作了解大体积混凝土内部温度, 根据结果指导混凝土的保温保湿工作, 以减少混凝土内外温差, 保证混凝土的后期质量和控制裂缝。底板测温选用电子测温仪测温。底板测温孔平面按150㎡/孔的原则布置。在混凝土强度达到1MPa时开始对预埋的测温探头进行测试读数, 每4小时测温一次。当大体积混凝土中心温度与大气最低温度连续3天小于25℃时, 即可停止保温测温。
摩根中心现场电子测温仪测试的温度如图2。
4 施工结果及分析
现以该工程试验数据进行分析, 根据搅拌站试验室留置试块, 摩根中心混凝土强度发展规律如图3所示。
该工程底板混凝土强度验收标准为60天标准立方体抗压强度。混凝土3天、7天、28天、60天、90天抗压强度在分别在40%～60%、80%～95%、100%～120%、120%～140%、140%～160%之间。7天抗压强度较3天抗压强度增长幅度最大 (40%左右) 。28天、60天、90天抗压强度均有20%左右的增长幅度。抗渗性能均满足设计要求, 无渗漏。大掺量的掺合料对混凝土强度影响如下。
粉煤灰对混凝土作用可从以下两个方面说明:其一, 粉煤灰的掺入可分散水泥颗粒, 使水泥水化更充分, 提高了水泥浆的密实度, 降低了混凝土的泌水, 有利于骨料—水泥浆界面强度的提高, 即物理作用。其二, 粉煤灰颗粒与Ca (OH) 2反应生成水化硅酸盐钙胶体, 有利于混凝土强度的提高。粉煤灰在水泥水化初期不参与水化, 只是填充空隙减少收缩。由于粉煤灰取代了部分水泥, 减缓了C3A的活性, 导致混凝土早期强度不高, 28天抗压强度可能降低, 但是随着龄期的增长, 粉煤灰与Ca (OH) 2反应生成的水化硅酸钙不断增多, 使后期强度不断增长, 即火山灰效应。而矿渣粉取代部分水泥后, 早期水化非常缓慢, 在普通硅酸盐水泥中, 随着水化的不断进行, 其主要矿物C3A不断生成的Ca (OH) 2溶液的碱度不断增加, 水化产物Ca (OH) 2在混凝土中对矿渣粉起到碱性激发剂作用, 使矿渣粉的活性组分发生反应, 从而使混凝土的后期强度不断增长。
注:系列一为混凝土表面养护温度;系列二为混凝土内部中心温度
注:系列一为该龄期强度的最小值;系列二为该龄期强度的最大值
在本工程中矿渣粉和粉煤灰的复合掺用, 充分的利用了粉煤灰和矿渣粉的后期强度增长的功能效应, 使后期强度均有大幅度的增长。从混凝土的立方体抗压强度结果来看, 标准养护龄期在28天后混凝土的强度仍然有很大的增长幅度, 28天过渡到60天、60天过渡到90天的养护过程中均由20%左右的增长幅度。符合大掺量矿物掺合料的强度发展规律。
大体积混凝土在冬施中的难题主要是由于寒冷的冬季环境和极低的气温条件造成混凝土“外冷内热”形成温差, 这种温差不加控制的话, 极易形成温度裂缝。而设计措施对这种裂缝的控制效果甚微, 因而只能从混凝土材料自身因素并辅与适当的施工措施加以控制, 即减少水化热, 控制内外温差和提高后期强度, 优质矿物掺和料在这方面效果显著。本工程中采用的粉煤灰和矿粉, 一方面它们大量取代水泥从而减少水化热, 另一方面由于混凝土浇筑后, 前期水泥参与水化, 产生水化热, 使混凝土内部温度升高。粉煤灰和矿粉一般在混凝土结构内形成碱性环境后部分活性物质才参与水化, 前期 (混凝土升温期) 并不发生作用, 减缓水泥水化放热速度, 有利于降低水化热, 降低混凝土中心温度, 控制早期裂缝的产生。即通常所说的利用它们的微集料效应和二次水化效应使得混凝土的后期强度增大提高其抗裂性。这点可以通过以下理论分析进一步证实。
混凝土最终绝热温升 (Tmax)
Tmax为混凝土最终绝热温升;
W为混凝土中水泥用量 (kg/m3) ;
Q为水泥水化热量 (kj/kg) ;
C为混凝土的比热0.97 (kj/kg.k) ;
ρ为混凝土的容重2400kg/m3;
混凝土内部实际最高温度 (Tmax‘) ;
Tmax‘为各龄期混凝土内部实际最高温度 (℃) ;
Tj为混凝土的浇筑温度 (℃) ;
ξ为系数;
混凝土结构物表面计算温度 (Tb (τ) ) ;
Tb (τ) 为龄期为τ时, 混凝土的表面温度 (℃) ;
Tq为龄期为τ时, 大气的平均温度 (℃) ;
H为混凝土的计算厚度 (m) , H=h+2h';
h为混凝土的实际厚度 (m) ;
h'为混凝土的虚厚度 (m) , 其中h'=Kλ/β;
δT (τ) 为龄期为τ时, 混凝土中心温度与外界气温之差 (℃) ;
K为计算折减系数, 根据试验资料可取0.666;
λ为混凝土的导热系数, 可取2.3W/mK;
β为混凝土模板及保温层的传热系数 (W/m2K) ;
δi为各种保温材料的厚度 (m) ;
λi为各种保温材料的导热系数;
本工程采用单层草帘覆盖, 可取λi=0.14;
βq为空气的传热系数, 23W/m 2K;
由此混凝土内外温差:53.7-33.0=20.7℃混凝土内外温度小于25℃, 能够满足施工要求。经电子测温仪测定混凝土内部的中心温度最高值出现在浇筑完的第三天, 峰值为56.9℃, 表面温度39.4℃。与理论值相差不多。
混凝土中单方碱含量值计算推定:
混凝土单方碱含量=水泥带入碱总量+外加剂带入碱量+掺合料中的有效碱含量
其单方混凝土的碱含量符合我国标准CECS53:93《混凝土中碱含量限制标准》及国家标准GB50010-2002《混凝土结构设计规范》规定的碱含量安全值为3kg/m3。有效降低了砼中的碱的含量值。
目前摩根中心工程已经结构封顶, 底板混凝土经过冬季转常温冷热湿度变化的考验, 未发现有害裂缝和渗漏水现象。大掺量矿物掺合料在冬季大体积混凝土施工中取得了成功。
5 结语
本工程运用矿物掺合料降低了混凝土的水化热, 并且利用它们的微集料效应和二次水化效应, 从混凝土自身角度提高了抗裂潜能, 同时结合理论进行实测温度监控、良好养护等施工措施成功地解决了大体积混凝土中的温度裂缝并取得较好的经济效果。这对冬季大体积混凝土施工有一定的借鉴价值。在混凝土中掺入粉煤灰和磨细矿渣粉是配置耐久性混凝土必不可少的一部分, 使用两种以上的掺合料复合而成超细矿物掺合料其效果优于单一矿物掺。
附录
为控制混凝土裂缝的产生, 应妥善选择混凝土的组成材料和配合比, 掺合料选择宜掺加入一定量的Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰以改善混凝土的抗裂性能, 在混凝土中掺入矿粉时, 矿粉细度宜与水泥细度接近, 宜与粉煤灰双掺使用。大体积混凝土施工按国家有关规范规定掺用粉煤灰的混凝土用60d、90d等后期强度作为结构强度评定值, 以减少混凝土水泥用量, 减少水化热和收缩。冬期施工采用保温法施工覆盖材料宜用保温良好的材料。混凝土发生AAR破坏, 必须具备三个条件:混凝土含有过量的碱 (Na2O与K2O) ;骨料中含有碱活性矿物;混凝土处在潮湿环境。国际公认用低碱水泥一般不会发生碱集料反应, 我国北方水泥厂生产水泥大多数是高碱水泥, 碱含量在1%左右, 如果加上钠盐减水剂、早强剂、防冻剂等引入的碱使混凝土的碱含量更高。用掺合料替代部分水泥可以有效减少混凝土中碱含量, 这是我国防止AAR的主要措施之一。在混凝土中掺入高效减水剂, 可以改善混凝土和易性, 便于浇筑和振捣, 在保证流动性和不变更水泥用量的条件下, 可以减少混凝土单方用水量, 从而提高混凝土的抗渗性, 增加混凝土的强度和耐久性。
摘要：本文介绍了摩根中心地下室基础底板混凝土的浇筑。该工程采用大掺量的粉煤灰和矿粉, 取得了良好的经济效益及质量效果, 对冬季大体积混凝土施工有一定的借鉴价值。大体积混凝土工程涉及现代建筑工程中的很多方面, 如混凝土基础及高层建筑底板等。大体积混凝土具有形体庞大, 混凝土数量多, 工程条件较复杂, 施工技术及质量要求高, 混凝土绝热温升高和收缩等特点。因此大体积混凝土除必须具有足够的强度、刚度和稳定性以外, 还应满足结构物的整体性和耐久性等方面的特殊需求。
关键词：矿物掺合料,粉煤灰,水化热,碱含量,耐久性
参考文献
[1] A.M.内维尔.混凝土的性能[M].中国建筑工业出版社, 1983.
[2] 吴中伟, 廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社, 1999, 9.
[3] P.Read, G.G.Carette, and V.M.Malhova.掺有辅助胶凝材料的高强混凝土强度发展的特性.
[4] 沈义, 叶琳吕.大体积混凝土施工保温法[M].北京:中国建材工业出版社, 1996.
[5] 冯乃谦, 等.实用混凝土大全[M].北京:科学出版社, 2001, 2.
[6] JGJ104-97建筑工程冬期施工规程北京.中国建筑工业出版社, 1998.
[7] 张誉, 蒋利学, 张伟平, 等.混凝土结构耐久性概论[M].上海科学技术出版社, 2003, 12.
矿物加工工程范文第4篇
委托方：(以下简称甲方)合同编号：受托方：(以下简称乙方)签订地点：
本着长期合作、共同发展的目标，甲乙双方在公正公平的原则下，就甲方委托乙方加工产品事宜达成如下协议：
一、甲方委托乙方加工涤纶针织染色晶片绣花布，乙方接受甲方的委托。详情如下：
1.进料名称、数量
2.加工成品名称、数量
3.加工费用
4.生产原材料提供方
5.设备提供方、装卸和售后服务提供方
二、双方责任义务：
(一)甲方责任：
1.负责及时提供原料及辅料，并保证原料质量。
2.及时向乙方支付加工费用，合计：
(二)乙方责任：
1.按甲方要求的标准加工成品。
2.按合同规定日期及数量交货给甲方。
3.允许甲方在生产期间派人驻厂监督生产。
三、甲乙双方应各自履行职责与义务，如在各自职责范围内，出现问题而给对方造成的直接及间接经济损失由责任人承担。
四、本协议未尽事宜，双方另行协商解决。
五、协议有效期限：
本合同自双方盖章之日起生效，有效期壹年。如双方无异议，则自动延续至双方签订新的合作合同时止。
六、本协议一式三份，甲方两份，乙方一份，具有同等法律效力。
甲方(委托方)：乙方(受托方)：
矿物加工工程范文第5篇
摘要：机械制造技术水平的高低是衡量一个国家科学技术发展的重要标志，也是各国科技竞争的重点。本文对我国现有的机械制造技术进行了分析，并阐述了未来的发展方向。
关键词：机械制造 技术特点发展分析
0 引言
目前，我国的机械制造技术与美、英、俄等发达国家相比，还有一定的差距，而科学技术的创新与发展，仍面临着巨大的挑战。因此，我国现有的机械制造业已不能沿用20世纪时的，以凸轮及其机构为基础的专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产，而要向着自动化（数控高速切削加工）、计算计综合自动化（CIM）发展。本文就机械制造技术、发展分析等，作进一步的研究和探讨[1]。
1 机械制造技术
机械制造技术是研究制造生产装备过程中的基本原理、技术和方法的一门学科。随着科技发展，对机械制造技术提出了更高的要求，例如，要求达到纳米（10-6mm）的超精密加工，大规模集成电路硅片的超微细加工重型装备超大型件的加工，难加工材料和具有特殊物理性能材料的加工等。要想提高产品质量和劳动生产率，降低其成本，提高市场的竞争力，就必须采用先进的制造技术[2]。
1.1 随着微电子技术、计算机技术的发展，促使常规技术与精密检测技术、数控技术、传感技术、系统技术、伺服技术等相互结合，使机械制造业发生了质的飞跃。
1.2 随着计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）的应用，实现了自动化、柔性化、智能化、集成化生产加工，使产品质量和生产效率得到提高。
1.3 随着生产的发展和科学实验的需求，许多零件的形状越来越复杂，精度要求越来越高，表面粗糙度要求越来越低。相继出现了化学机械加工、电化学加工、超声波加工、激光加工、超精密研磨与抛光、纳米加工等特种加工、超精密加工技术和复合加工技术。
2 发展分析
我国机械制造技术的发展：一是精密加工技术，二是CIMS计算机综合自动化技术，三是发展模式[3]。
2.1 精密加工技术。精密加工的核心主要体现在对尺寸精度、仿形精度、表面质量的要求。要实现高速切削与强力切削，必须有与之相适应的机床和切削刀具。目前数控车床主轴转速已达5000r/min，加工中心主轴转速已达20000r/min，磨削速度已达40～60r/s，高的可达80～120r/s。例如，电火花加工的精度要求可达±2-3μm、底面拐角R值可小于0.03mm，最佳加工表面粗糙度可低于Ra0.3μm。而镜面加工效果且能够完成微型接插件、IC塑封、手机、CD盒等高精密模具部位的电火花加工。
例如，运用数控高速切削技术(High Speed Machining,HSM，或High Speed Cutting，HSC)，可提高加工效率和加工质量[4]。
2.1.1 高速切削。高速切削技术综合了机床的高速主轴系统、快速进给系统、高性能刀夹系统、高性能刀具材料以及高性能CNC数控系统等诸多相关硬件和软件技术。要实现高速切削与强力切削，必须有与之相适应的机床和切削刀具。目前数控车床主轴转速已达5000r/min，加工中心主轴转速已达20000r/min，磨削速度已达40～60r/s，高的可达80～120r/s。
2.1.2 生产效率。高速切削加工技术提高了切削加工的生产效率，表现在：①切削力小：在铣削加工中，主轴轴承、刀具、工件受到的径向切削力得到大幅度减少。②材料切除率高：在相同时间内的材料切除率相应提高。③工件热变形小：因为是高速切削，大部分的切削热来不及传给工件就被高速流出的切屑带走，所以，加工表面的受热时间短，不会导致热变形，提高了表面精度。④精度高：由于高速切削力小于常规切削，加工系统的振动降低，加工过程平稳，提高了加工精度。⑤环保：由于高速切削可实现干式切削，减少了切削液用量，从而使污染和能耗降低。
2.1.3 实际应用。高速切削技术在精密制造中的实际应用，主要表现在：①非曲直对于薄壁类零件和细长的工件。②采用数控高速切削加工，广泛应用于汽车、模具、航天航空等制造领域。③采用数控高速切削技术，可实现在一台机床上对复杂整体结构件同时进行粗、精加工。
2.1.4 关键技术。实现数控高速切削的关键技术，主要包括：切削机理、切削机床、切削刀具和切削工艺[5]。
①切削机理：研究各种材料在高速加工条件下，形成的切削力、切削热的变化规律，刀具磨损规律及对加工表面质量的影响规律，有利于促进高速切削工艺规范的确定和切削用量的选择，为具体零件和材料的加工工艺制定提供理论基础。②切削机床：高速切削机床主要包括：主轴系统、快速进给系统和CNC控制系统。a主轴。一般主轴转速在10000r/min以上，最高可达60000－100000r/min，具有良好的动态和热态性能。b高速进给。机床进给系统能够满足快速移动和快速准确定位。③切削刀具：由于切削速度的大幅度提高，对切削刀具材料、刀具几何参数、刀体结构等都提出了新的要求，高速切削刀具材料和刀具制造技术都有了新的变化。高速切削加工时，不仅要保证高的生产率和加工精度，还要保证人身的安全和产品的可靠性。因此，高速切削加工的刀具系统必须具有良好的几何精度、重复定位精度、装夹刚度、高速运转时良好的平衡状态和安全可靠性。需要注意的是：要尽可能减轻刀体质量，使其在高速旋转时所受的离心力小，可提高高速切削时的安全性，改进刀具的夹紧方式。④切削工艺：高速切削在实际生产加工中，缺乏可供参考的应用实例，也没有实用的切削用量和加工参数数据库，高速加工的工艺参数优化是加工技术的关键。例如，数控高速切削的零件NC程序，要求在整个切削过程中保证载荷稳定，而在使用CNC软件中发现，自动编程功能不能满足这一的要求，需要由人工编程加以补充和优化。因此，必须研制开发新的编程方式，使切削数据适合高速主轴的功率特性曲线。
2.2 CIMS计算机综合自动化技术。CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)计算机综合自动化，是基于CIM哲理构成的新型生产实体，是信息时代的一种新型生产制造模式。CIMS是通过计算机网络技术、数据库技术等软硬件技术，把企业生产过程中经营管理、生产制造、售后服务等环节联系在一起，构成了一个能适应市场需求变化和生产环境变化的大系统[6]。
随着计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）的应用和开发，整个生产过程在计算机的数控下，实现自动化、柔性化、智能化、集成化，不仅使产品质量和生产效率得以提高，且缩短了生产周期，从而提高企业的经济效益和社会效益。
2.2.1 智能化。智能制造技术IMT是将人工智能融入制造过程的各个环节能自动监测其运行状态，在受到外界干扰或内部激励时能自动调整其参数以达到最佳状态和具备自组织能力。例如，新型数控电火花机床采用了模糊控制技术和专家系统智能控制技术。模糊控制技术是由计算机监测来判定电火花加工间隙的状态在保持稳定电弧的范围内自动选择使加工效率达到最高的加工条件自动监控加工过程实现最稳定的加工过程的控制技术。
2.2.2 自动化。自动操作过程不需人工干预可以提高加工精度、效率。机床的自动化运转降低了操作人员的劳动强度、提高生产效率。例如，对于批量较大的生产的自动化，可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产的自动化，可通过NCMCCAMFMSCIMIMS等来完成。为了提高生产效率，减轻劳动强度，改善劳动条件，尽可能地用机械作业替代人力劳动成为一种发展趋势，为适应这种工程作业环境使用要求，小型及微型工程机械的需求将迅速增长。微型产品不但其外形尺寸受到具体约束，同时其外观形态、色调等方面的设计愈来愈体现了与自然、环境的融合。
2.2.3 高效化。要求在保证加工精度的前提下大幅提高粗、精加工效率。例如，手机外壳、家电制品、电器用品、电子仪表等领域都要求减少辅助时间，如编程时间、电极与工件定位时间等，同时又要降低粗糙度从原来的Ra0.8μm改进到Ra0.25μm使放电后不必再进行手工抛光处理。
2.2.4 信息化。随着计算机、自动化与通讯网络技术在制造系统中的应用信息的作用越来越重要。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程，最终形成的产品可看作是信息的物质表现。因此，可以把信息看作是一种产业包括在制造之中。
2.2.5 集成化。集成化的目的是实现制造企业的功能集成，功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术。实现技术集成同时还要强调人的集成，由于系统中不可能没有人，系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关，在技术上集成的同时还应强调管理与人的集成。
2.2.6 柔性化。柔性是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。例如，在通用产品的基础上增加模块化的功能部件，实现产品功能的多样化，或通过全新的模块化设计、制造以及不同模块之间的柔性化组合，实现功能多样化。应用机电液一体化技术、电子计算机技术、监测控制技术，使工程机械的信息化、智能化，可以提高工程机械各种故障的自我诊断和修复能力，降低施工人员的劳动强度、提高工作效率和工程质量。
2.2.7 绿色化。绿色制造、环境意识的设计与制造、生态工厂、清洁化生产等概念是全球可持续发展战略在制造业中的体现。依靠科技进步，节约资源，关爱生命，提高效益，减少废物排放，促进部分资源循环利用，实现经济、社会、资源、环境和谐的发展。例如，行业可通过生产设施和生产工艺的改进，实现安全清洁生产;通过采用新技术、新工艺、新材料，优化、创新产品设计，减少产品资源消耗与废物排放，降低产品噪声，增加操作人员的舒适程度;通过研究新材料、材料表面工程技术开展再制造技术、回收技术，实现废旧工程机械的回收与再利用。
2.3 发展模式。企业发展规模化、专业化、集约化和柔性化。如大型工程机械整机生产企业或企业集团可通过内生增长和外延扩张等方式，迅速发展，扩大规模，增加产品种类，成长为综合性的工程机械企业，同时，行业的集中度将进一步提高。零部件企业将由目前的规模小、分布散、企业多和依附于主机企业的状况，向专业化、与主机企业形成伙伴关系的方向发展；主机厂的非核心零部件业务将逐步剥离，零部件企业将迅速成长，并逐步形成与主机企业同步、甚至超前开发模块化部件的能力，推动主机产品的发展[7]。
4 结束语
随着科学技术的进步，我国机械制造技术应顺应国际市场大环境的需求，不断加强微电子技术、信息技术、光电技术、新材料技术与机械制造技术之间的结合、融合，促进产品向多样化、智能化、绿色化发展，从而进一步提高我国机械制造技术的创新和攻关能力，争取在较短的时间内，使我国机械制造技术达到世界先进水平[8]。
参考文献：
[1]H.舒尔茨着.高速加工发展概况，王志刚译，机械制造与自动化[J].2002（1）.
[2]宾鸿赞，加工过程数控[M].武汉：华中科技大学出版社，2004.
[3]周正干，王美清，李和平.高速加工的核心技术和方法[J].航空制造技术，2000(3).
[4]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程，2002，（3）.
[5]王世敬，温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械，2002，（11）.
[6]武永利.机械制造技术新发展及其在我国的研究和应用[J].机械制造与自动化，2003，（1）.
[7]林式藩.CIMS的组成与应用，冶金自动化，1997年6月.
[8]寿云兴，郝万福.CIMS综述，黑龙江自动化技术与应用，1997年第3期.
作者简介：陈明，男（1978），辽宁省锦州人，硕士研究生，工程师，研究方向：机械设计、化工设备与机械。