高线生产技术发展与探讨

第一篇：高线生产技术发展与探讨

高速线材生产技术的发展与探讨

曾凡德熊坚

(江西萍钢实业股份有限公司九江轧钢厂江西九江332500)

摘要：简要介绍国内线材生产发展概况，探讨了萍钢高线在盘螺控轧控冷、通条性能均匀性控制、线材孔型系统优化等生产技术的应用和发展情况。

关键词：高线线材；控轧控冷；均匀性控制；孔型系统

Development and Discussion on Technology

of High-speed Wire Mill Production

ZENG Fan-de，XIONG Jian

(The Jiujiang Rolling Mill of Jiangxi Pingxiang Iron&Steel industry Co.,Ltd.,Jiujiang 330001)Abstract：The wire production actuality in china were introduced , and the technical application and development such as the control-rolling-and-control-cooling of the HRB400 hot rolled ribbled bars，the control on the conformability of lognitudinal temperature and the improvement of pass schedule on wire production were discussed.Key words: high-speed wire;control-rolling-and-control-cooling;conformability;pass schedule

前言

线材是钢铁工业的重要产品之一，广泛用于各项基础设施建设、建筑工程建设和金属制品行业。我国自20世纪80 年代以来，线材生产有了长足的发展，产量的大幅度增加，在装备上也越来越先进，尤其是近十几年新上的生产线，很多都装备了当时世界上最先进的设备和工艺，在设备上追求高速、无扭、微张力组合，在产品上追求高精度、高品质、大盘重等特点。目前，我国已成为世界上拥有高速线材生产线最多、产量最大的国家。

当前，国家对资源、能源消耗和传统污染环境大户的钢铁行业提出了节能减排的指标和要求。在这种背景下，各个线材生产厂家，从提高产量、质量到节能减排、降本增效，苦练内功，通过不断引进先进生产设备、优化生产工艺技术，提高产品的市场竞争力。在此，在高速线材生产技术发展方面作几点探讨。

1.盘螺控轧控冷

盘螺，即建筑用带肋盘条，它在建筑业高速发展的今天，要求具有良好的使用性能，同时可减少实际用量，这促使了Ⅲ级（400MPa级）的盘螺控轧控冷技术的发展。

近些年，HRB400MPa盘螺控轧控冷工艺特点是：在普通低碳钢中添加微合金Nb、V、Ti，精轧前采取奥氏体再结晶区轧制，获得奥氏体再结晶的同时有效抑制再结晶后奥氏体晶粒的长大；控温到奥氏体未再结晶区后进行精轧，借助形变诱发的微合金碳化物沉

淀抑制形变奥氏体的再结晶，以获得形变奥氏体；然后控轧后快冷，抑制相变产物——铁素体的长大，从而获得细小的铁素体晶粒。然而，这种生产工艺因所用的钢坯添加了微合金，且加热和轧制温度高，这对资源和环境造成了负担。为此，在不添加微合金元素、甚至降低合金（Mn）含量的前提下，采取何种工艺生产出400MPa级别的盘螺，是值得探讨的问题。

在不添加微合金情况下，通过合理控制各阶段温度，优化盘螺控轧控冷技术，获得良好的细晶强化效果，是目前HRB400MPa盘螺生产的主流。这主要是从控轧、控冷两方面来考虑。

其一，增加奥氏体未再结晶低温区轧制变形总量。一般情况下，粗、中轧在奥氏体再结晶区轧制，但根据中轧轧机能力、粗中轧布局特点，选择合适的开轧温度，并利用分钢辊道控制钢温在950℃以下奥氏体未再结晶区进行中轧轧制；同时为增大奥氏体未再结晶区的变形程度，在中轧后设置冷却装置、控制预精轧机之间冷却水量，确保预精轧在奥氏体未再结晶区轧制。通常，在预精轧后安装了水冷装置，保证轧件以较低的温度进入精轧，但大多数线材厂受精轧机轧制能力限制，难以实现低温奥氏体区或两相区的大变形轧制，故一般选择在850℃左右进入精轧机轧制。虽然精轧高速轧制使得轧件升温明显，但通过控制导卫冷却水量尽可能地减少温升。这样逐阶段地控制轧制温度，可以起到较好的奥氏体晶粒细化效果。

其二，更好地控制冷却过程。高线控制冷却目的是以希望的冷却速率冷却到相变温度区，然后通过风冷线风机和保温罩控制实现奥氏体向铁素体相变。因盘螺断面尺寸小且带肋、轧制速度快，轧后进入穿水冷后运行阻力大于盘条，使得其冷却过程控制难度大，对水量、水压、水温以及喷嘴的开闭控制方式都有较高的要求。通常情况下，采取多段、均匀地通过式冷却，实现三次或以上的淬火加自回火的过程，使得吐丝温度接近相变温度点。若吐丝温度较高，需加大风冷线冷却强度，如吐丝后立即开启大功率风机强风冷却或风机风冷+雾化冷却相结合，使之尽快达到相变温度，以获得细小的铁素体晶粒。

低温轧制技术早为人们所认知，通常开轧温度在900～950℃之间，且早在20世纪80年代初期的研究表明，通过奥氏体未再结晶低温区或奥氏体与铁素体区的大变形，实现形变诱发铁素体相变和铁素体动态再结晶，可以获得大量的等轴2-4μm铁素体晶粒，有显著的强韧化效果。

目前，国内许多厂家受到设备能力限制，采取Q235级别的化学成分生产400MPa级别盘螺，一时难以实现，但其节约了资源，减少了消耗，符合节能减排的时代要求。

因此，在不添加微合金的基础上再降低合金含量的情况下，通过改进或引进轧钢装备、优化自动化控制系统、应用低温轧制技术和TMCP技术，生产400MPa及以上级别的盘螺，具有巨大的潜力和前景。

2.通条性能均匀性控制

为保证通条性能的均匀性，即要求整个生产过程中保证尺寸稳定的前提下，其通条温度均一性好。通常，由于坯料在加热、轧制过程中的温度控制不到位、穿水管水压不稳定或水流不均匀、水阀开启不合理及开启响应时间不同等因素都将导致冷却不均匀而造成通条温降不一致。又因线材出精轧机后不能立即穿水冷却，通常是在轧件头部夹送辊夹持后再开启水阀，使得头部未水冷，势必导致头部的吐丝温度偏高（通常在1000℃左右）。因此，如何控制好轧件在轧制和冷却过程中的温度差，是解决通条性能均匀性的根本问题。

由于近年来各项制造技术、自动化控制技术的发展，检测技术的进步，使高速线材轧制速度已达120m /s 以上，原来轧制过程温降快的缺点不复存在，但要有效控制各阶段的温度须从钢坯加热、轧制和冷却等各个工序控制点考虑，控制好各阶段的温度变化，最终达到保证性能均匀性的目的。具体温度控制措施如下：

（1）在钢坯加热方面，采用侧进侧出全梁式步进加热炉、蓄热式燃烧技术，可很好地控制炉膛温度，同时通过调整空煤换向时间，合理控制加热炉两侧的燃烧时间，使得钢坯加热的均匀性，并确保头尾呈现微小的温度梯度，即头部温度稍低于中尾部。

（2）粗轧与中轧之间的分钢辊道，既是将轧件分A/B两线进行轧制，也对轧件起到保温或冷却的作用。其一，可以灵活控制保温罩开启与关闭的时间，以控制轧件空冷和保温的时间；其二，可以通过控制轧件在分钢辊道上的停留时间来控制轧件的温度，这两个控制方式都可以达到控制轧件头尾温度差的目的。

（3）优化预水冷控制系统，合理设定延迟开启时间，并选取质量可靠的控制阀门，提高阀门响应时间，从而精确地控制全长的水冷温降，保证进精轧温度的均匀性。

（4）在精轧各机架间，均匀地控制导卫冷却水和辊环冷却水，既充分均匀地冷却导卫和辊环，亦良好地控制轧件在精轧过程中的温升。

（5）通过优化穿水冷的水管结构，由内管的环形喷嘴喷射出均匀稳压的冷却水，然后形成层流压力水，对轧件断面进行均匀的冷却，此时轧件在圆锥环形的中心点上运行，可起到良好的均匀冷却效果。

（6）利用穿水冷温度闭环控制系统，合理设定各段冷却喷嘴开启的排布方式，实施多段、均匀地冷却，同时系统自动实现头尾长度跟踪控制，通过设定尽可能短的安全生产

头部不冷却长度，从而减少头部不穿水长度，进一步地缩小了通条温度差。

（7）采用沿宽度分配风量的装置、多台阶式结构、抖动辊以及设有跌落段，并合理设定风量和地辊速度，保证了风冷线上的温度变化的均匀性。

以上具体措施，有效地控制了生产过程中的通条温度差，保证了线材通条性能的均匀性。然而，若改进冷却水系统以提高水质和水压稳定性，优化穿水冷温度闭环控制系统及其运行环境，并提高水冷控制阀门的响应性，实现中轧后、预精轧后和精轧后穿水冷的冷却水流量高精度控制；同时通过开发和利用先进技术，实现风冷线上线圈可旋转，将会保证温度控制更加均匀，进一步提高线材各项性能的均匀性。

3.线材孔型系统优化世纪90 年代以来，连续式线材轧机在我国得到迅速发展，成为线材的主要生产方式。为了提高产品质量、减少孔型磨损和换孔次数，提高轧机作业率，不但不再采用大延伸能力的孔型系统，反而采用延伸能力不大，但变形均匀的孔型系统，如椭圆-圆、椭圆-立椭圆孔型系统。特别是近年来，在高速线材轧机上减定径机组这项最新技术的应用，粗、中、预精轧和8 架无扭精轧机只有一套孔型，所有成品均由4 架减定径机组上轧出，使得在改变产品规格时，只需更换减定径机组辊环，减少了轧辊消耗，提高了轧机利用率。

各个线材厂家的孔型系统都有自身的特点，但均是为了获得所要求的产品断面形状、尺寸，同时能够提高产品质量和轧机生产能力，降低金属消耗、能耗、产品成本和劳动条件等。萍钢，作为具有950万吨线螺生产能力的企业，其中4条高速线材生产线，通过不断优化孔型结构，加强工艺技术管理，取得了不错的成绩。在此，对萍钢高线孔型系统的特点作如下几点说明和分析：

（1）粗轧采取1#箱形、2#立椭形状的万能孔型、3-6#椭-圆孔型的设计，使得咬入钢坯方便，减少不均匀变形，减轻孔型磨损，并有利于料型控制，方便控制粗轧出口轧件的断面大小。通过优化粗、中轧孔型，适当放大粗轧的出口料型，并经过中轧的合理消化，实现了轧制节奏的提升，提高了机时产量。

（2）除1#、2#外，其余均采取椭圆-圆孔型系统，并且统一了常规产品的粗、中轧和预精轧孔型系统，既保证了轧件变形均匀、表面质量好，也做到了轧辊共用性大和降低了轧辊消耗。

（3）通过优化精轧力能参数、变形参数、延伸系数等优化精轧孔型，精确计算轧件的宽展，统一了精轧辊缝，实现了微恒张力轧制。精轧统一辊缝是萍钢高线孔型系统的一大亮点，它方便了操作工在辊环更换时的辊缝控制，缩短了辊缝补偿调整时间，同时也

保证了稳定的连轧关系和良好的产品表面质量。

（4）萍钢在无槽轧制技术方面做了大胆尝试，在粗轧、中轧部分机架采用平辊轧制，大幅度降低了轧辊消耗，在某个时间段取得了很好的效益，但轧件料型控制难度大，还有待工程技术人员进一步开发和利用。

近些年来，随着孔型设计系统软件的开发应用，引进国外轧机孔型系统的利用与优化，使得国内高线孔型设计非常成熟，但仍须根据自身特点，不断完善和优化孔型系统，提高轧机作业率和线材成材率，以求在当前激烈的市场竞争中占有一席之地。

4.结束语

目前，在高线生产中，无头轧制技术、减定径机组和双模块轧机的精密轧制技术、在线测径及涡流探伤技术已经在国内先进厂家应用。为了使我国的线材生产能够持续、健康地发展，必须对现有的先进技术进行消化和吸收，尽快国产化；同时积极调整品种结构，加强钢质的净化，开发新产品，增加Ⅲ级钢的产量，进一步扩大连铸坯热送热装比例，降低生产成本和能源消耗，以更好地适应新形势下的发展要求。

参考文献

[1] 张云鹏.我国高速线材生产的现状及新技术的应用[J].包钢科技，2008，34（2）：4-6.[2] 房世兴.高速线材轧机装备技术[M].北京:冶金工业出版社, 1997.102-103.[3] 陈其安，杨忠民，王瑞珍等.2001中国钢铁年会论文集:以新技术用Q235生产400MPa级钢筋的探讨[C].北京：冶金工业出版社，2001：699-701.[4] 王快社,刘军帅,梁彦安等.线棒材生产现状及发展趋势[J].甘肃冶金，2004，26（4）：4-7.

第二篇：高线毕业论文（最终版）

山东大王职业学院

毕业设计（论文）

题目：学生姓名：专业班级：指导教师：完成时间：

山东大王职业学院

毕业设计（论文）任务书

学系：班级：

1.毕业设计（论文）题目：三维CAD软件的发展及应用 2.设计（论文）内容与要求: 内容：论文的内容可涉及计算机绘图软件的各个领域的发展及应用，进行可行性分析，提出研究的意义，但每篇论文的侧重点应不同。题目可自拟；

要求：（1）毕业论文要求科学性、创见性、专业性、通俗性；论述某种计算机绘图软件在某个领域的发展及应用，在立论上要实事求是、论据上保持科学性、做严谨而富有逻辑的论证；进行必要的社会调研；不得下载范文，需把实践结果上升到理论认识或应用理论的高度，并提出自己的见解和观点。

（2）各章节之间过渡要自然，论述要充分，论理正确、逻辑性强、文理通顺、层次分明、表达确切、数据可靠。一般不用图表、化学结构式、非公知或非通用的符号和术语

3.文献查阅要求：

学生查阅资料的方式可去图书馆查阅有关书籍，也可从检索期刊文献上查阅，上网查阅有关资料，亦可采用检索期刊文献查阅与网上查阅相结合的方式进行。每篇论文至少要查阅5篇以上的外文原文资料；

4.完成全部毕业设计（论文）的起止时间：2010年11月16号

系主任签名：_____________ 指导教师签名：_____________ 学生签名：_____________ 时间：

摘要

纳米涂料对甲醛、氨气等有害气体有吸收和消除的功能，使室内空气更加清新。对各种霉菌的杀抑率达99％以上，有长期的防霉防藻效果。纳米改性内墙涂料，实际上是高级的卫生型涂料，适合于家庭、医院、宾馆和学校的涂装。纳米改性外墙涂料，利用纳米材料二元协同的荷叶双疏机理，较低的表面张力，具有高强的附着力，由于目前应用纳米材料对涂料进行改性尚处在初级阶段，技术、工艺还不太成熟，需要探索和改进。但涂料的各种性能得到某些改进的试验结果足以证明，纳米改性涂料的市场前景是非常好的。

关键词：纳米材料应用

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

第一章纳米材料的发展 1.1研究形状和趋势 1.2国际动态和发展战略

1.3国内研究进展 1.4 纳米产业发展趋势第二章纳米材料分类与应用 2.1纳米材料分类 2.2纳米材料的用途

第三章纳米材料在化工生产中的应用 3.1 在催化方面的应用 3.2 在涂料方面的应用 3.3 在其它精细化工方面的应用 3.4 在医药方面的应用结语参考文献

前言

从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在０.１微米以下（注１米＝１００厘米，１厘米＝１００００微米，１微米＝１０００纳米，１纳米＝１０埃），即１００纳米以下。因此，颗粒尺寸在１～１００纳米的微粒称为超微粒材料，也是一种纳米材料。

纳米金属材料是２０世纪８０年代中期研制成功的，后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。

纳米级结构材料简称为纳米材料(nano material)，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子(nano particle)组成。纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。

纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面。其中纳米材料技术着重于纳米功能性材料的生产（超微粉、镀膜、纳米改性材料等），性能检测技术（化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能）。纳米加工技术包含精密加工技术（能量束加工等）及扫描探针技术。

纳米材料具有一定的独特性，当物质尺度小到一定程度时，则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为，当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时，其粒径虽改变为1000倍，但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨，所以二者行为上将产生明显的差异。

纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大，也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构，此结构代表具有高表面能的不安定原子。这类原子极易与外来原子吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。

就熔点来说，纳米粉末中由于每一粒子组成原子少，表面原子处于不安定状态，使其表面晶格震动的振幅较大，所以具有较高的表面能量，造成超微粒子特有的热性质，也就是造成熔点下降，同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度烧结，而成为良好的烧结促进材料。

一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体，当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时，即形成单磁区之磁性物质。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时，将成为优异的磁性材料。

纳米粒子的粒径（10纳米～100纳米）小于光波的长，因此将与入射光产生复杂的交互作用。金属在适当的蒸发沉积条件下，可得到易吸收光的黑色金属超微粒子，称为金属黑，这与金属在真空镀膜形成高反射率光泽面成强烈对比。纳米材料因其光吸收率大的特色，可应用于红外线感测器材料。

纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段，美、日、德等少数国家，虽然已经初具基础，但是尚在研究之中，新理论和技术的出现仍然方兴未艾。我国已努力赶上先进国家水平，研究队伍也在日渐壮大。

第一章

纳米材料的发展

1.1研究形状和趋势

纳米材料制备和应用研究中所产生的纳米技术很可能成为下一世纪前20年的主导技术，带动纳米产业的发展。世纪之交世界先进国家都从未来发展战略高度重新布局纳米材料研究，在千年交替的关键时刻，迎接新的挑战，抓紧纳米材料和柏米结构的立项，迅速组织科技人员围绕国家制定的目标进行研究是十分重要的。纳米材料诞生州多年来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人注目。进入90年代，纳米材料研究的内涵不断扩大，领域逐渐拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接十分紧密，实验室成果的转化速度之快出乎人们预料，基础研究和应用研究都取得了重要的进展。美国已成功地制备了晶粒为50urn的纳米cu材料，硬度比粗晶cu提高5倍；晶粒为7urn的pd，屈服应力比粗晶pd高5倍；具有高强度的金属间化合物的增塑问题一直引起人们的关注，晶粒的纳米化为解决这一问题带来了希望，根据纳米材料发展趋势以及它在对世纪高技术发展所占有的重要地位，世界发达国家的政府都在部署本来10～15年有关纳米科技研究规划。美国国家基金委员会（nsf）1998年把纳米功能材料的合成加工和应用作为重要基础研究项目向全国科技界招标；美国darpa（国家先进技术研究部）的几个计划里也把纳米科技作为重要研究对象；日本近年来制定了各种计划用于纳米科技的研究，例如 ogala计划、erato计划和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究计划，1997年，纳米科技投资1.28亿美元；德国科研技术部帮助联邦政府制定了1995年到2010年15年发展纳米科技的计划；英国政府出巨资资助纳米科技的研究；1997年西欧投资1.2亿美元。据1999年7月8日《自然》最新报道，纳米材料应用潜力引起美国白宫的注意；美国总统克林顿亲自过问纳米材料和纳米技术的研究，决定加大投资，今后3年经费资助从2.5亿美元增加至5亿美元。这说明纳米材料和纳米结构的研究热潮在下一世纪相当长的一段时间内保持继续发展的势头。

1.2国际动态和发展战略

1999年7月8日《自然》（400卷）发布重要消息题为“美国政府计划加大投资支持纳米技术的兴起”。在这篇文章里，报道了美国政府在3年内对纳米技术研究经费投入加倍，从2.5亿美元增加到5亿美元。克林顿总统明年2月将向国会提交支持纳米技术研究的议案请国会批准。为了加速美国纳米材料和技术的研究，白宫采取了临时紧急措施，把原1.97亿美元的资助强度提高到2.5亿美元。《美国商业周刊》8月19日报道，美国政府决定把纳米技术研究列人21世纪前10年前11个关键领域之一，《美国商业周刊》在掌握21世纪可能取得重要突破的3个领域中就包括了纳米技术领域（其它两个为生命科学和生物技术，从外星球获得能源）。美国白宫之所以在20世纪即将结束的关键时刻突然对纳米材料和技术如此重视，其原因有两个方面：一是德科学技术部1996年对2010年纳米技术的市场做了预测，估计能达到14400亿美元，美国试图在这样一个诱人的市场中占有相当大的份额。美国基础研究的负责人威廉姆斯说：纳米技术本来的应用远远超过计算机

工业。美国白宫战略规划办公室还认为纳米材料是纳米技术最为重要的组成部分。在《自然》的报道中还特别提到美国已在纳米结构组装体系和高比表面纳米颗粒制备与合成方面领导世界的潮流，在纳米功能涂层设计改性及纳米材料在生物技术中的应用与欧共体并列世界第一，纳米尺寸度的元器件和纳米固体也要与日本分庭抗礼。1999年7月，美国加尼福尼亚大学洛杉矾分校与惠普公司合作研制成功100urn芯片，美国明尼苏达大学和普林斯顿大学于1998年制备成功量子磁盘，这种磁盘是由磁性纳米棒组成的纳米阵列体系，10bit／s尺寸的密度已达109bit／s，美国商家已组织有关人员迅速转化，预计2005年市场为400亿美元。1988年法国人首先发现了巨磁电阻效应，到1997年巨磁电阻为原理的纳米结构器件已在美国问世，在磁存储、磁记忆和计算机读写磁头将有重要的应用前景。最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种即具有颜料又具有分子染料功能的新型纳米粉体，预计将给彩色印橡带来革命性的变革。纳米粉体材料在橡胶、颜料、陶瓷制品的改性等方面很可能给传统产业和产品注入新的高科技含量，在未来市场上占有重要的份额。纳米材料在医药方面的应用研究也使人瞩目，正是这些研究使美国白宫认识到纳米材料和技术将占有重要的战略地位。原因之二是纳米材料和技术领域是知识创新和技术创新的源泉，新的规律新原理的发现和新理论的建立给基础科学提供了新的机遇，美国计划在这个领域的基础研究独占“老大”的地位。

1.3国内研究进展

我国纳米材料研究始于80年代末，“八五”期间，“纳米材料科学”列入国家攀登项目。国家自然科学基金委员会、中国科学院、国家教委分别组织了8项重大、重点项目，组织相关的科技人员分别在纳米材料各个分支领域开展工作，国家自然科学基金委员会还资助了20多项课题，国家“863”新材料主题也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。1996年以后，纳米材料的应用研究出现了可喜的苗头，地方政府和部分企业家的介入，使我国纳米材料的研究进入了以基础研究带动应用研究的新局面。目前，我国有60多个研究小组，有600多人从事纳米材料的基础和应用研究，其中，承担国家重大基础研究项目的和纳米材料研究工作开展比较早的单位有：中国科学院上海硅酸盐研究所、南京大学。中国科学院固体物理研究所、金属研究所、物理研究所、中国科技大学、中国科学院化学研究所、清华大学，还有吉林大学、东北大学、西安交通大学、天津大学、青岛化工学院、华东师范大学，华东理工大学、浙江大学、中科院大连化学物理研究所、长春应用化学研究所、长春物理研究所、感光化学研究所等也相继开展了纳米材料的基础研究和应用研究。我国纳米材料基础研究在过去10年取得了令人瞩目的重要研究成果。已采用了多种物理、化学方法制备金属与合金（晶态、非晶态及纳米微晶）氧化物、氮化物、碳化物等化合物纳米粉体，建立了相应的设备，做到纳米微粒的尺寸可控，并制成了纳米薄膜和块材。在纳米材料的表征、团聚体的起因和消除、表面吸附和脱附、纳米复合微粒和粉体的制取等各个方面都有所创新，取得了重大的进展，成功地研制出致密度高、形状复杂、性能优越的纳米陶瓷；在世界上首次发现纳米氧化铝晶粒在拉伸疲劳中应力集中区出现超塑性形变；在颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应和自旋波共振等方面做出了创新性的成果；在国际上首次发现纳米类钙钛矿化合物微粒的磁嫡变超过金属gd；设计和制备了纳米复合氧化物新体系，它们的中红外波段吸收率可达 92％，在红外保暖纤维得到了应用；发展了非晶完全晶化制备纳米合金的新方法；发现全致密纳米合金中的反常hall－petch效应。近年来，我国在功能纳米材料研究上取得了举世瞩目的重大成果，引起了国际上的关注。一是大面积定向碳管阵列合成：利用化学气相法高效制备纯净碳纳米管技术，用这种技术合成的纳米管，孔径基本一

致，约20urn，长度约100pm，纳米管阵列面积达到3mm。其定向排列程度高，碳纳米管之间间距为100pm。这种大面积定向纳米碳管阵列，在平板显示的场发射阴极等方面有着重要应用前景。这方面的文章发表在1996年的美国《科学》杂志上。二是超长纳米碳管制备：首次大批量地制备出长度为2～3mm的超长定向碳纳米管列阵。这种超长碳纳米管比现有碳纳米管的长度提高1～2个数量级。该项成果已发表于1998年8月出版的英国《自然》杂志上。英国《金融时报》以“碳纳米管进入长的阶段”为题介绍了有关长纳米管的工作。三是氮化嫁纳米棒制备：首次利用碳纳米管作模板成功地制备出直径为3～40urn、长度达微米量级的发蓝光氮化像一维纳米棒，并提出了碳纳米管限制反应的概念。该项成果被评为1998中国十大科技新闻之一。四是硅衬底上碳纳米管阵列研制成功，推进碳纳米管在场发射平面和纳米器件方面的应用。五是制备成功一维纳米丝和纳米电缆，该成果研究论文在瑞典召开的1998年第四届国际纳米会议宣读后，许多外国科学家给予高度评价。六是用苯热法制备纳米氮化像微晶；发现了非水溶剂热合成技术，首次在300℃左右制成粒度达30urn的氮化锌微晶。还用苯合成制备氮化铬（crn）、磷化钴（cop）和硫化锑（sbs）纳米微晶，论文发表在1997年的《科学》杂志上。七是用催化热解法制成纳米金刚石；在高压釜中用中温（70℃）催化热解法使四氯化碳和钠反应制备出金刚石纳米粉，论文发表在1998年的《科学》杂志上。美国《化学与工程新闻》杂志还发表题为“稻草变黄金---从四氯化碳（cc14）制成金刚石”一文，予以高度评价。我国纳米材料和纳米结构的研究已有10年的工作基础和工作积累，在“八五”研究工作的基础上初步形成了几个纳米材料研究基地，中科院上海硅酸盐研究所、南京大学、中科院固体物理所、中科院金属所、物理所、中国科技大学、清华大学和中科院化学所等已形成我国纳米材料和纳米结构基础研究的重要单位。无论从研究对象的前瞻性、基础性，还是成果的学术水平和适用性来分析，都为我国纳米材料研究在国际上争得一席之地，促进我国纳米材料研究的发展，培养高水平的纳米材料研究人才做出了贡献。在纳米材料基础研究和应用研究的衔接，加快成果转化也发挥了重要的作用。目前和今后一个时期内这些单位仍然是我国纳米材料和纳米结构研究的中坚力量。在过去10年，我国已建立了多种物理和化学方法制备纳米材料，研制了气体蒸发、磁控溅射、激光诱导cvd、等离子加热气相合成等10多台制备纳米材料的装置，发展了化学共沉淀、溶胶一凝胶、微乳液水热、非水溶剂合成和超临界液相合成制备包括金属、合金、氧化物、氮化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料的方法，研制了性能优良的多种纳米复合材料。近年来，根据国际纳米材料研究的发展趋势，建立和发展了制备纳米结构（如纳米有序阵列体系、介孔组装体系、mcm－41等）组装体系的多种方法，特别是自组装与分子自组装、模板合成、碳热还原、液滴外延生长、介孔内延生长等也积累了丰富的经验，已成功地制备出多种准一维纳米材料和纳米组装体系。这些方法为进一步研究纳米结构和准一纳米材料的物性，推进它们在纳米结构器件的应用奠定了良好的基础。纳米材料和纳米结构的评价手段基本齐全，达到了国际90年代末的先进水平。综上所述，“八五”期间我国在纳米材料研究上获得了一批创新性的成果，形成了一支高水平的科研队伍，基础研究在国际上占有一席之地，应用开发研究也出现了新局面，为我国纳米材料研究的继续发展奠定了基础。10年来，我国科技工作者在国内外学术刊物上共发表纳米材料和纳米结构的论文2400多篇，在国际上排名第五位，其中纳米碳管和纳米团簇在1998欧洲文献情报交流会上德国马普学会固体所一篇研究报告中报道中国科技工作者发表论文已超过德国，在国际排名第三位，在国际历次召开的有关纳米材料和纳米结构的国际会议上，我国纳米材料科技工作者共做邀请报告24次。到目前为止，纳米材料研究获得国家自然科学三等奖1项，国家发明奖2项；院部级自然科

学一、二等奖3项，发明一等奖3项，科技进步特等奖1项；申请专利 79项，其中发明专利占50％，已正式授权的发明专利6项，已实现成果转化的发明专利6项。最近几年，我国纳米科技工作者在国际上发表了一些有影响的学术论文，引起了国际同行的关注和称赞。在《自然》和《科学》杂志上发表有关纳米材料和纳米结构制备方面的论文6篇，影响因子在6以上的学术论文（phys．rev．lett，j．ain．chem．soc ．）近20篇，影响因子在3以上的31篇，被sci和ei收录的文章占整个发表论文的 59％。1998年 6月在瑞典斯特哥尔摩召开的国际第四届纳米材料会议上，对中国纳米材料研究给予了很高评价，指出这几年来中国在纳米材料制备方面取得了激动人心的成果，在大会总结中选择了8个纳米材料研究式作取得了比较好的国家在闭幕式上进行介绍，中国是在美国、日本、德国、瑞典之后进行了大会发言。

1.4 纳米产业发展趋势

信息产业中的纳米技术：信息产业不仅在国外，在我国也占有举足轻重的地位。2000年，中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面：①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件，都要原器件，美国已经着手研制，现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件，这种器件已经在实验室研制成功，而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件，这方面我国还很落后，但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间，所以，中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件，如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面，我国的研究水平不落后，在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等，可添加氧化锌纳米材料改性。

环境产业中的纳米技术：纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境，必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备，可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到0.1ppm，该设备已进入实用化生产阶段；利用多孔小球组合光催化纳米材料，已成功用于污水中有机物的降解，对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物，有很好的降解效果。近年来，不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业，用于提高水的质量，已初见成效；采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显；治理淡水湖内藻类引起的污染，最近已在实验室初步研究成功。

能源环保中的纳米技术：合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面，现在主要是净化剂、助燃剂，它们能使煤充分燃烧，燃烧当中自循环，使硫减少排放，不再需要辅助装置。另外，利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了，实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质，有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快，就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料，我国也在做，它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。

纳米生物医药：这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前，国际医药行业面临新的决策，那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质，然后在纳米尺度组合，最大限度发挥药效，这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后，用一种很少的骨架，比如

人体可吸收的糖、淀粉，使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进，采用纳米技术可以提高一个档次。

纳米新材料：虽然纳米新材料不是最终产品，但是很重要。据美国测算，到21世纪30年代，汽车上40％钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替，这样可以节省汽油40％，减少co2，排放40％，就这一项，每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外，还有各种功能材料，玻璃透明度好但份量重，用纳米改进它，使它变轻，使这种材料不仅有力学性能，而且还具有其他功能，还有光的变色、贮光，反射各种紫外线、红外线，光的吸收、贮藏等功能。

纳米技术对传统产业改造：对于中国来说，当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱，可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉，用的是抗菌涂料，里面的果盘都采用纳米材料，发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展；其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势，中国纺织要在进入wto后能占据有利地位，现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传，提到应用了纳米技术，特殊功能的有防静电的、阻燃的等等，把纳米的导电材料组装到里面，可以在11万伏的高压下，把人体屏蔽，在这一方面，纺织行业应用纳米技术形势看好；第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶，可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能，而且釉不结霜，其它综合性能都很好；第四是建材工业中的油漆和涂料，包括各种陶瓷的釉料、油墨，纳米技术的介入，可以使产品性能升级。

第二章纳米材料分类与应用

2.1纳米材料分类

纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。

纳米粉末：又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于：高密度磁记录材料；吸波隐身材料；磁流体材料；防辐射材料；单晶硅和精密光学器件抛光材料；微芯片导热基片与布线材料；微电子封装材料；光电子材料；先进的电池电极材料；太阳能电池材料；高效催化剂；高效助燃剂；敏感元件；高韧性陶瓷材料（摔不裂的陶瓷，用于陶瓷发动机等）；人体修复材料；抗癌制剂等。

纳米纤维：指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。可用于：微导线、微光纤（未来量子计算机与光子计算机的重要元件）材料；新型激光或发光二极管材料等。

纳米膜：纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于：气体催化（如汽车尾气处理）材料；过滤器材料；高密度磁记录材料；光敏材料；平面显示器材料；超导材料等。

纳米块体：是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。主要用途为：超高强度材料；智能金属材料等。

2.2纳米材料的用途

医药使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细，并在纳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药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液，就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。

家电用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用，可用处作电冰霜、空调外壳里的抗菌除味塑料。

电子计算机和电子工业可以从阅读硬盘上读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米材料级存储器芯片都已投入生产。计算机在普遍采用纳米材料后，可以缩小成为“掌上电脑”。

环境保护环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能够对这些制剂进行过滤，从而消除污染。

纺织工业在合成纤维树脂中添加纳米SiO2、纳米ZnO、纳米SiO2复配粉体材料，经抽丝、织布，可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装，可用于制造抗菌内衣、用品，可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。

机械工业采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。

第三章纳米材料在化工生产中的应用

纳米材料（又称超细微粒、超细粉未）是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统，其结构既不同于体块材料，也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等，拥有一系列新颖的物理和化学特性，在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。

纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。

3.1 在催化方面的应用

催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。

纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒，可近似地看成是一个短路的微型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下，电子与空穴分离，分别迁移到粒子表面的不同位置，与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。

光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加

氢、氨基酸合成，固氮反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的TiO／SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。

3.2 在涂料方面的应用

纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。

3.3 在其它精细化工方面的应用

精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛，并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2，作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中，使其密封性和粘合性都大为提高。此外，纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；

而加入A12O3，不仅不影响玻璃的透明度，而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2，能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有机污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域，除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外，还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能对这些制剂进行过滤，从而消除污染。

3.4 在医药方面的应用

21世纪的健康科学，将以出入意料的速度向前发展，人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗，已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流动，因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道，我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒，然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用，通过纳米技术处理后的银表面急剧增大，表面结构发生变化，杀菌能力提高200倍左右，对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。

微粒和纳粒作为给药系统，其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。

纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白质特别是酶，从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合，研究分子生物器件，利用纳米传感器，可以获取细胞内的生物信息，从而了解机体状态，深化人们对生理及病理的解释。

结语

纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学，主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代，为此，国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域，在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生，将对人类社会产生深远的影响，并有可能从根本上解决人类面临的许多问题，特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性，设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性，增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品，目前已出现可喜的苗头，具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域，发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。纳米材料在化工生产中的应用一文由蓝之韵

1.《纳米材料学概论》2.参考文献

年01月出版社：华东理工大学出版社 2008

第三篇：高线工程施工方案

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高线工程施工方案 AN>

(5钢结构安装前，应对钢构件质量进行检查。钢构件中的变形、缺陷超出允许偏差时，应进行处理。

(6钢结构主要构件安装就位后，应立即进行校正、固定。当天安装的钢构件应形成稳定的空间体系。

(7钢结构安装、校正时，应根据风力、温差、日照等外界环境和焊接变形等因素的影响，采取相应的调整措施。

(8钢构件的长度尺寸应包括焊接收缩余量和荷载使柱产生的压缩变形值。

(9安装使用的临时螺栓，在每个节点上穿入数量，不应少于安装孔总数的1/3，且不应小于2个。

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(10普通螺栓连接的每个边不得垫2个及以上的垫圈，并不得采用大螺母代替垫圈螺栓拧紧后，外露螺纹不应小于2螺距。

(11焊接和螺栓并用的连接，当设计无规定时，应先栓后焊。

(12钢结构在吊装过程中和吊装完成后对破损的油漆及时涂刷。

(13焊接部位必须将该处因焊接原因而损坏的油漆处理干净及手工除锈方能补刷底漆，待底漆干膜后，方能进行下道工序施工。

(14单项钢结构施工完成后，应补刷一道防锈漆及两道面漆。

五、成品、半成品保护措施

1、各类物资的搬运、贮存、维护应根据物资的特性，选择适当的运输工具，对于易燃、易碎的物品要有特殊保护，物质贮存场所环境应满足物质的特性。

2、水泥进场后要入水泥库，库房要防雨、防潮，使用时要按先来的先用、后来的后用的顺序使用。

3、各种成品、半成品材料进场后要妥善保管，确保其不变质。

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4、施工现场的钢筋，在雨天时上面应加盖塑料布，底下放枕木，将钢筋垫起，避免钢筋污染、锈蚀。

5、现场的机械电气设备应有防雨罩，雨天时上面覆盖塑料布，要经常检查、维修、保养。

6、现场的周转料具派专人清理、回收、模板表面应涂刷隔离剂，堆放整齐，卡扣上的螺丝应经常浸油，保证其能转动。周转料具上的砼等杂物必须清理干净。

7、砼在浇筑过程中，应派专人检查模板、钢筋，保证其满足设计及规范要求，为防止踩踏钢筋，在板上安装专用马道，便于施工行走。砼表面应覆盖麻袋或塑料薄膜，浇水养护。砼板在初凝前将通行口拦住，防止上人踩踏，拆模时间控制在初凝24小时后，防止棱角损坏，预留孔模外缠油毡纸，防止拔模时被破坏。

8、加强对施工人员的宣传教育，和现场的督促检查，增强每个人的成品保护意识，做好成品保护工作。

六、施工保证措施

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1、坚持工程进度服从工程质量，确保用科学的施工组织设计指导施工生产，作到成一项、优一项，达到合理的进度、满意的质量。

2、加强质量一票否决权的作用，落实好赋予质量工程师的三项权利，即：责令停工权、奖优罚劣权、验工记价权，确保质量管理人员责、权、利统一，起到名副其实的作用。

3、重视细部施工质量。质量通病的防止是工程质量创优的重点，通过QC小组活动增设质量管理点等方法，达到无质量通病工程。

4、严把材料质量关，物资部门要严格执行《物资采购程序》，对其采购的建筑材料、构配件和设备的质量承担相应的责任，如因使用不合格材料而造成质量事故的要追究物资部门责任。

七、质量保证措施

1、工程所用的原材料、成品、半成品，油漆必须具有出厂合格证，钢筋、水泥、混凝土外加剂、砂、石还应有合格的复检报告。

2、混凝土搅拌要做到计量准确，并随时关注天气情况，认真填写施工记录。遇大雨天气，禁止浇筑混凝土。混凝土浇筑前，应办理混凝土浇灌申请。

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3、加强技术工作复核与质三检制度，即“自检、互检、交接检”，各项工序施工前及时报验。严格工序交接制度的执行和隐蔽工程的验收检查，未经检查验收的隐蔽工程不允许进行下道工序的施工。

4、加强现场质量检查，发现问题，及时处理。

5、各项工序开工前进技交底，实行质量一票否决制，对于不合格的工序决不放过，确保工程质量优良。

6、加强资料管理，资料管理要真实，及时、全面，必须与工程同步进行。

7、现场所用测量仪要满足精度要求，并有鉴定标签，现场基准点做好保护工作，严格控制建筑物主轴线、标高。

8、技术和质量保证体系见下图：

八、安全保证措施

1、所有进场工人上岗前，均需接受安全教育，提高安全意识，进入现场要戴好安全帽。

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2、所有施工人员必须戴好安全劳动保护用品。高空作业必须系安全带，洞口处应设安全网及防护栏。

3、所有电气设备均需设漏电保护装置，按规定接零、接地。配电箱、电焊机等应有防雨措施，机电设备要定期检查维修。下班后配电箱要拉闸上锁。

4、现场准备消防器材，派专人看管。

5、设专人定期检查现场安全情况，发现问题，立即解决，负责落实到人。

6、夜间施工要有足够的照明设备，做好现场防火、防雨、防中毒等事故发生。

7、基坑四周必须设置封闭式栏杆，上下基坑须搭设梯道，基坑周围不得任意堆放材料，基坑边2m内禁止行驶汽车。

8、作到工完料清，多余部分及时撤离现场，垃圾运至指定地点。

9、坚持高任务必须高安全措施和要求，经常组织有关人员检查安全

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生产情况，发现问题及时解决。

10、安全保证体系见下图：

九、洪水季施工措施：

1、防止基坑灌水，挖坑时应将其周围堆出土堤。坑底设排水沟和集水井。并准备3台水泵，以备抽水之用。

2、施工人员配备雨衣、雨裤、雨靴等用具。

3、注意洪水期的安全生产。洪水季施工期间，要保证配电箱和场内电器设备不进水。现场内配电箱距地面1.5米。雨后应对一切外用照明、电器设备、脚手架等组织专人检查。确认安全可靠方可交待使用。

十、文明施工：

1、按照《中冶天工建设公司企业形象及文明施工标准》和金特钢铁有限公司的相关要求实施文明施工。

2、要求所有参建人员必须树立文明施工的思想，时时注意以身作则，处处树立文明施工形象。

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3、施工现场必须设立明显的文明施工、安全生产标语，设立施工平面布置示意图，标明主要的施工道路、材料堆放、加工场地。材料堆放场地应分品种、规格设立标识牌，以便于区分、检查和使用。

4、现场各种施工机械要悬挂安全操作规程标牌。

5、现场设立文明施工标牌，要求现场人员必须认真学习文明施工条例，不能强行施工、野蛮施工。注意自身文明形象，不能赤脚进场，不得在现场随意大小便。

6、现场排水通畅，无积水，建筑垃圾要集中堆放，及时外运。

7、设专人负责现场清洁工作。

8、各类材料分区分类堆放，整齐安全，专人保管。各类材料标牌齐全、整洁，小型机具挂牌、喷出标志字样。设置防潮、防雨、防锈蚀设施。

9、建立消防制度措施，配置灭火装置，建立动火审批手续和动火监护。工地应注意用火安全，火炉由专人看管，日夜值班，现场必须配备灭火器。

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10、进场人员除应遵守有关国家法律、法规，还应遵守厂纪厂规。进场人员都必须组织学习厂纪厂规，并制定明确的奖、惩制度，并严格落实。施工人员应自觉遵守安全生产法律、法规和安全生产管理制度。

十一、环境保护措施

1、遵守中华人民共和国环境保护法及业主厂容环境管理的有关规定，防止施工过程对环境污染，本工程环境管理体系活动按GB/T24001（idt ISO14001）环境管理体系的要求进行。

2、环境策划

在施工过程中，施工现场设专人监管，控制现场各种粉尘、废气、废水、有毒有害废弃物对环境的污染和危害。

3、为达到整个施工过程中业主及社会相关各方对环境管理满意，对下述环境因素予以重点考虑：

1）对大气污染的防治

（1）项目应尽量避免采用在施工过程中会产生有毒、有害气体的建

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筑材料。特殊需要时，必须设有符合规定的装置，否则不得在施工现场熔融沥青或者焚烧油毡、油漆以及其他会产生有毒、有害烟尘和恶臭气体的物质。对于施工机械要采取防护措施，控制所排出的烟气的影响范围。

（2）混凝土及砂浆采用集中搅拌，水泥运输采用密封式罐车。

（3）禁止将有毒有害废弃物作土方回填。

2）对水污染的防治

（1）对建筑施工中产生的泥浆应采用泥浆处理技术，减少泥浆的数量。

（2）妥善处理泥浆水和生活污水、水泵排水抽出的水也要经过沉淀。

（3）洗车区应设沉淀池再与下水接通。

（4）食堂下水应经排油池处理方可排出。

（5）未经处理的含油、泥的污水不得直接排入城市排水设施和河流。

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（6）液压润滑管道的化学清洗过程全部采用封闭循环措施，对外界排放的废液经无害处理后，排放至指定地点。

（7）水管道冲洗水经沉淀、脱油后排放至指定地点。

3）对道路污染的防治

（1）在施工区域进出口设立冲水区，用冲水机冲洗车辆轮胎。

（2）装载建筑材料、垃圾或渣土的车辆，应采取防尘土飞扬、洒落或流溢的有效措施。

4）对噪音污染的防治

防止施工噪声污染，施工现场应遵照《建筑施工场界噪声限值及其测量方法》（GB12523－90）制定降噪的相应制度和措施。

（1）正确选用噪音小的工艺，减少噪音的强度。

（2）对产生噪声的施工机械采取控制措施。包括打桩锤的锤击声以及其他以柴油机为动力的建筑机械、空压机、震动器等。

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（3）在可能条件下将电锯、柴油发电机等尽量设置在离居民区较远的地点，降低扰民噪声。

（4）夜间施工应减少指挥哨声、大声喊叫。要教育职工减少噪声，注意语言文明。

5）对光污染的防治

（1）现场晚间施工照明不得照向居民区。

（2）夜间施工中的电弧光如照向居民时，应采取遮挡措施。

6）对垃圾污染的防治

（1）要尽量减少建筑垃圾的数量，建筑垃圾应指定堆放地点，并随时进行清理。

（2）运输建筑材料、垃圾和工程渣土的车辆应采取有效措施，防止尘土飞扬、洒落或流溢。

（3）要采取有效措施控制施工过程，混凝土和砂浆集中搅拌。

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（4）建筑施工现场的厕所，应按现场人员数量考虑厕所的设置，要求封闭严密，通风良好，定期清除粪便。

十二、职业健康防护措施：

1.项目部要采取防暑、防冻、消毒、防毒的措施。加强职工健康防护。

2、卫生防疫管理措施：卫生防疫是涉及现场人员身体健康和生命安全的大事。要防止传染病和食物中毒事故发生，提高卫生、防病工作。

3、施工现场不设置职工宿舍，现场应准备必要的医务设施。在办公室内显著地点张贴急救车和有关医院电话号码，根据需要制定防暑降温措施，进行消毒、防病工作。

4、食堂管理应从组织施工时就进行策划。食堂应按照现场就餐人数安排食堂面积、设施以及炊事员和管理人员。食堂卫生必须符合《中华人民共和国食品卫生法》和其他有关卫生管理规定的要求。炊事人员应经定期体格检查合格后方可上岗。炊具应严格消毒，生熟食应分开。原料和半成品应经检验合格，方可采用。

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5、食堂不得出售酒精饮料。现场人员在工作时间严禁饮用酒精饮料。要确保现场人员饮水的供应，炎热季节要供应清凉饮料。

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第四篇：高线中英文摘要范文

摘要

介绍了我国高线生产的发展、技术进步，全面分析了我国高线轧机所采用的先进技术，综述了我国高线轧机的发展趋势及特点。

关键词：高线轧机；高速线材；技术进步；发展趋势 1.我国热连轧带钢生产的回顾

线材是热轧材中断面尺寸最小的一种，由于轧钢厂需将线材在热状态下圈成盘卷并一次交货，故又称之为盘条。

自20世纪60年代中期高速线材轧机及轧后控冷技术问世以来，随着线材生产技术本身的日臻完善和相关技术的进步，高速线材轧机的产品在品种规格范围、盘重、尺寸精度、表面质量及内在质量上比以往的线材轧机产品均有长足的进步，能更好的满足经济和技术发展的需要。

线材不仅用途很广而且用量也很大，它在国民经济各部门中占有重要的地位。据有关资料统计，各国线材产量占全部热轧材总量的5.3%～15.3%。美国约占5%，日本约占8%，英国约占9%，法国约占14%，我国约占20%左右。线材的用途概括起来可分两大类：一类是线材产品直接被使用，主要应用在钢筋混凝土的配筋和焊接结构件方面。另一类是将线材作为原料，经过再加工后使用，主要是通过拉拔成各种钢丝，在经过捻制成为钢丝绳，或在经过编制成钢丝网；经过热锻或冷锻成铆钉；经过冷锻及滚压成螺栓，以及经过各种切削加工及热处理制成机器零件或工具；经过缠绕成型及热处理制成弹簧等。

近年来由于我国经济的快速发展，使用线材为原料的小型工厂日益增加，社会对高质量的线材产品的需求越来越大。目前，由于资金以及冶炼技术的落后，我国仅有为数不多的几家线材厂能生产出高档次的线材产品，因此我国还不时需要从国外进口少部分的胎圈钢丝、钢绞线、镀锌钢丝等硬线产品。

我国的高速线材生产虽然取得了较好的成绩，但仍然存在着一些问题，主要表现为；

1.钢线材品种中Q215和Q235比重仍然较大，优质钢线材中合金钢线材的比例仍然偏低。

2.产品的质量仍有较大问题，如钢的纯净度不高，线材通条性能不够稳定，含碳量的偏差较大。

3.我国已有多条世界一流的生产线，但产品的品种质量还达不到世界一流水平。

4.高质量的合金钢线材，纯净钢线材、易切钢线材如合金弹簧钢、不锈钢等还存在着品种和质量方面的诸多问题，每年仍需进口。

5.高线的日历作业率和机时产量与先进国家的生产线相比，普遍有较大的差距，造成日历作业率和机时产量低的原因除坯料供应不足外，主要是生产准备和更换尺寸所用的工时较长，设备备件寿命低且储备不足，设备维护检测手段不够完善，从而造成故障停机和检修工时长。

6.中热装率、燃耗、电耗等方面与先进国家的生产线相比也同样存在着一定的差距。

7.表面质量方面的主要问题；

1)由于自动监测装置的失准以及轧件温度不均，调整不及时或方法不当等原因造成产品尺寸超差。

2）由于辊环破缺，轧槽磨损或是坯料表面缺陷等原因造成产品表面产生折叠。

3）由于连铸坯皮下气泡严重或是轧槽严重磨损致使轧件凸起部分被叠轧造成产品表面结疤。

4）由于轧辊质量差，表面硬度不一或吐丝温度过高，冷却速度过慢，盘条表面受到严重氧化或钢坯加热不当，局部或全部严重脱碳等原因造成产品表面麻面。

2.我国高线生产所采用的先进技术及发展趋势

2.1采用连铸坯热送热装工艺

为进一步节能，有的高线厂又采用了连铸坯热送热装工艺，进一步降低了燃料消耗，提高加热质量，减少金属损耗。热装温度一般在 600℃左右，德国 BSW 厂达到 650℃～920℃。热装要求无缺陷连铸坯，连铸坯缺陷较多的现场，就不宜使用热装。2.2加热炉

加热炉是保证产品质量、产量和降低能耗的关键设备。因此，加热炉炉型选择和装备水平，应与车间规模和轧线工艺设备装备水平相匹配。对于高速线材轧机，轧制速度较高，除进行控制冷却外，还需降低开轧温度。因此，加热温度的确定，应与轧机、轧制速度和控轧控冷要求相结合。2.3无头轧制

无头轧制是应用在小型棒线材轧制领域的一项最新技术。其要点是将刚出加热炉的钢坯的头部与前一根钢坯的尾部焊接起来进行无头轧制，从而消除头尾的无张力段，尤其减少中间切头和咬入事故，提高了成材率和金属收得率，提升轧机生产效率。线材的分卷在集卷筒内进行，可根据用户需求选定线材的分卷盘重。日本NKK公司东京制铁高松工厂的棒线材轧机上已采用了无头轧制这项技术。国内也有厂家试验焊接无头轧制，但焊接质量不理想，造成损失更大。2.4粗、中轧机组的平/立布置

粗轧轧件短，全连轧时速度慢。有些现场采用三辊轧机轧制，也能与后续连轧匹配。但刚度差，不利于生产高精度线材。也有现场采用全水平粗轧，中间轧件扭转。采用单线布置，轧机就容易平/立交替安装，使轧件无扭行进，减少了因轧件扭转造成的表面和内部缺陷及废品，而且可以选用高刚度轧机，适合高档次产品的生产。

2.5预精轧机的“微型无扭轧机”

以往预精轧机组为平/立交替布置的单独传动的悬臂机架或无牌坊轧机。悬臂轧机体积小、专门安装硬质辊环，但轧机刚度很差。无牌坊轧机是短应力线高刚度轧机，但轧辊只能使用硬质钢辊，耐磨性不足。为此新建高线将精轧机组的成组传动概念扩展到预精轧机组。这是高速线材轧机的最新进展之一。它是将预精轧的后四架改为大号悬臂轧机，顶交90°布置，油膜轴承[13]。轧机两架一组集体传动，故叫“微型无扭轧机”。其优点是安装碳化钨辊环，延长孔型寿命，主电机和传动装置由4套减为2 套，比常规独立预精轧机可减少 22%成本，而轧件断面小，轧制力小，悬臂轧机刚度不足的缺点不用考虑。我国鞍钢线材厂在预精轧区每线采用了两台Φ230mm “微型无扭轧机”，杭钢、包钢、银水新建的高速线材厂预精轧机都采用了“微型无扭轧机”方式，取得良好效果。

2.6重型和超重型 V型结构

因为轧制速度的提高和规格范围增大，高速无扭轧机组的最后一架的成品尺寸有时很大，其上限已加大到Φ26mm，这时进线尺寸相应加大，再加上采用低温轧制和又要适用于轧制合金钢产品等因素，都使轧制负荷急剧增加。为此，通过对油膜轴承的改进，相继研制开发了重负荷及超重负荷V型结构的无扭精轧机组，V型是指轧辊箱嵌入V型底座，安装更简捷，稳定性更好。其中Φ230mm重负荷机架设计轧制力达到 295KN。我国近些年引进的美国摩根制造的几套 100m/s 级的精轧机均为重负荷型。2.7采用低温轧制技术

粗中轧采用高刚度轧机，预精轧和精轧采用重型及超重型无扭轧机，为高线生产采用低温轧制创造了条件。低温轧制可降低燃料消耗，减少脱碳、烧损，改善轧件表面质量。这时需要电机功率也相应提高。目前最新的轧件开轧温度可低至850℃，进无扭精轧机温度也可低至 850℃。2.8减定径机与精密轧制

1.减定径机组

减定径机组是近年来在高速线材轧机上采用的一项最新技术。主要是用来提高线材的轧制精度，以满足用户对产品质量包括尺寸精度、表面质量和机械性能等进一步提高的要求。在这种客观需要下，美国摩根公司和意大利达涅利公司相继开发出了线材定径机组。摩根公司的定径机组（RSM）由 4 架组成。前两架为减径机组，后两架为定径机组。由一台3200KW左右的调速电机经两级减速箱驱动。机架型式均与无扭精轧机架相同，为悬臂式结构，碳化钨辊环。前两架辊径 Φ230mm，后两架为 Φ150mm。前两架不设轴向调整机构，后两架有轴向调整及预加载机构，以保证精确对中。

2.减径机组

为减少投资，摩根公司还推出了只有两机架的减径机组方案，有的资料把它称为双机架泰克森（Tekisun）高精度轧机，安装在无扭精轧机和夹送辊之间，与现有无扭精轧机配合使用。成品精度可以达到±0.1mm。在这种情况下，粗、中、预精机、精轧就需要2 套孔型系统。2.9吐丝机头部定位

目前，常用的吐丝机头部定位法有两种：精轧前飞剪延时剪切；改变吐丝机运行速度。我们采用改变吐丝机运行速度实现吐丝机头部定位控制。

改变吐丝机运行速度的原理：系统根据吐丝机位置偏差值（吐丝机的实际角度与设定角度之间的偏差）来调整吐丝机的转速，在吐丝的时候使线材转到预定位置。这要求吐丝机的转速调节和恢复工艺转速必须在线材头部进入吐丝管之前完成。

3.结语

高速线材生产发展到今天，其技术已经相当成熟，国内线材的生产技术已代表了世界先进水平。但各个企业还要根据市场需求和本企业能力确定自己的发展方向；追求高附加值产品要量力而行，根据本企业技术水平、资金能力、市场需求、竞争中所处地位选择项目和确定产品，发挥本企业的用户群优势、地域优势、技术优势等。有力地推动国民经济快速发展。

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.

第五篇：国内外茶多酚生产技术发展对照

国内外茶多酚生产技术发展对照

(1)国外生产技术发展现状

超临界C02提取(SCFE)技术应用的研究，西德、日本发展很快，1982年西德已建成一座超临界C02提取酒花生产线，年处理能力为5000吨。日本科学家用超临界C02提取技术，从甜叶菊甙中提取分离甜味配糖体的研究，已获得成功。各国学者相继着手研究超临界与其他单元操作联合的趋势。如吸收、吸附、蒸馏，化学反应等。化学反应和蒸馏联合操作，已有明显的发展，同时在高压下相平衡的有关理论得到新的发展。

运用SCFE技术从茶叶里提取茶多酚已有十多年的历史了，该技术发展到今天，超临界C02萃取已不是单独使用的技术，而是多种技术相互组合，多种功能相互补充，使超临界C02萃取技术更加完善，更加成熟。

目前茶多酚生产技术开发转入到亚洲国家，如：印度、斯里兰卡和中国等国家，而美国、北美、欧洲和日本等发达国家却把主要精力集中在对茶多酚医学应用和科学研究及开发新产品的生产技术上。

(2)国内生产技术发展现状

目前，国内已建和在建的茶多酚工厂总计约有三、四十家，但真正具有市场竞争力(产品质量、规模、成本和效益)的只有三、四家。其主要原因在于现有工厂全部采用的是传统的溶剂提取法及沉淀分离，没有高新技术手段，产品质量差，综合成本高，在食品添加剂行业价格无法与一些合成的抗氧剂竞争。在医药行业利用超临界萃取组合技术生产茶多酚厂家约有十几家，但都规模较小，科技水平也不高。

红河唐人生物发展有限公司利用茶叶资源实施茶酚功能性成份产业化开发项目采用超临界萃取技术与膜过滤等相关的先进技术结合，形成具有世界领先水平的茶多酚提取技术，并在提取技术上有所创新，使产品纯度更高，咖啡因含量更低，更加符合工业化生产对原料、溶剂的使用要求；该生产技术还有收率高、建设投资少、能耗低、无溶剂及无农药残留，无“废水、废渣”排放等洁净生产的特点，从而有利于茶多酚有效地在医药和食品工业中应用。

项目的技术基础

(1)成果来源及知识产权

在我国从茶叶中提取茶多酚、咖啡因、茶多糖，茶色素等产品的工艺技术研究已达十年之久。溶剂法提取技术已趋向成熟性和可靠性，早已实现工业规模化生产。本项目技术依托单位之一是海南汇洲科技有限公司，该公司法人代表张守政，高级工程师，毕业于合肥工业大学化学工程系，几十年从事化工产品技术的研究，具有多项成果，拥有茶多酚提取技术的发明专利和茶多酚在食用油脂方面抗氧化的技术成果，于一九九一年在安徽黄山市创建国内第一条茶多酚工业化中试生产线并获成功，通过安徽省科委组织的有茶学界著名学者专家王泽农、俞永明、李名君等担任鉴定委员会的技术成果鉴定。他本人曾担任国内二家最大型茶多酚生产厂的总工程师。拥有丰富的茶多酚生产技术和经验。在本项目设计中他采用国内外最先进的茶多酚提取技术与装置，使项目达到国内外一流水平。本项目的技术成果具有自主知识产权。

(2)已完成的研究开发工作

2003年12月至2004年10月该公司在有关科研机构的指导下，完成了超临界萃取C02脱咖啡因一系列工业性生产试验，甄选出了C02脱咖啡因的理想携带剂、C02萃取的最佳压力和温度、循环萃取的最佳时间以及C02最佳消耗量等工艺参数，同时达到了咖啡因脱除率大于99％，茶叶和茶提取物中咖啡因含量低于0．1％的工艺成果。

该项目现已完成一期工程的原料库、提取车间、锅炉房、水泵房、中心化验室、配电房等建设工作，食品级茶多酚产品已经产出，并开始向市场提供。同时一期工程的公用福利设施办公楼、职工倒班房的施工正在积极进行，项目的二期、三期工程建设前期工作也正在紧张的筹备、展开与策划中。

目前红河唐人生物发展有限公司与浙江大学签订了科技发展的合作协议，在科技开发上依托国内具有较高水平的科研院校，从而使企业走上持续发展的道路。项目技术的创新意义和作用

红河唐人生物发展有限公司利用茶叶资源实施茶酚功能性成份产业化开发项目采用了目前国内最为先进的ＣＯ２超临界萃取技术，在云南省使用ＣＯ２超临界萃取技术提取茶多酚这还是第一次，在使用该技术中，企业还创新地将ＣＯ２超临界萃取、膜分离及膜浓缩、酶氧化萃余相中茶多酚生产茶色素、连续浸提等四项技术整合在茶多酚生产工艺路线中，形成了世界领先水平的生产工艺技术，该工艺技术已申请专利。

该技术生产出来的茶多酚具有品质好、无溶剂残留、咖啡因含量小于0．1％的特点，是目前可查新范围内品质最好的产品，可应用于医药、保健和化妆品行业。该技术的另外一个特点是：提取率高、杂质少、生产过程中活性成分损失小、能耗低、生产过程洁净无废水排放、生产设备容积小，生产规模大、易于操作，同时设备投资小等优点。从而为产品的进入市场，走向国际打下了坚实的基础。该技术的开发成功大大提升了云南省茶产业深加工的整体技术水平，同时也为云南省茶产业深加工产业化发展起到了推动作用。红河州人民政府增大了发展茶叶生产的决心，茶叶作为红河州特色突出的传统优势产业，既是南部各县经济发展的重要项目，也是南部地区广大农民群众全面建设小康社会的主要途径，更是红河州具有较强国际竞争力的农产品之一。公司的建成，将有利于推进红河州南部各县经济发展中对加快农村贫困群体的脱贫步伐，也会带动红河州周边产茶地区的经济进步。

相关链接：茶多酚的医药保健功效

研究实验证实茶多酚的抗氧化能力是人工合成抗氧化剂BHT、BHA的4-6倍，是Ⅷ的6-7倍，VC的5-10倍，且用量少：0．01-0．03％即可起作用，而无合成物的潜在毒副作用；儿茶素对食品中的色素和维生素类有保护作用，使食品在较长时间内保持原有色泽与营养水平，能有效防止食品、食用油类的哈败，并能消除异味。具体功效有：

(1)．抗菌作用

茶多酚作为一种广谱、强效、低毒的抗菌药已经被世界上许多国家的学者所公认。在众多的抗菌试验中，人们发现它对普通变形杆菌、金葡球菌、表皮葡萄球菌、变形链球菌、肉毒杆菌、乳酸杆菌、霍乱弧菌等许多致病菌，尤其是对肠

道致病菌具有不同程度的抑制和杀伤作用。同时它还能有效地防止耐抗生素的葡萄球菌感染，对于溶血素ECG和EGCG也具有抑制活性。

(2)．抗病毒作用

近年来，许多国家如英、美、日、中对茶多酚类物质抑制人体免疫缺陷病毒一工逆转录酯(HIV-IRT)的作用进行了大量的研究。日本学者研究证实茶多酚的确是一种新型HIV-IRT的强抑制剂。我国学者则证明了儿茶素衍生物对HIV-IRT及DNA聚合酶具有抑制作用，并指出EGCG抑制作用比迭氮胸苷三磷酸(AIT)的作用还要强。从构效关系上分析，ECG比EC的活性提高86倍，而EGCG比ECG的活性又高出12倍。这为今后爱滋病的治疗和研究工作开拓了一个新的领域。

(3)．抗癌、抗突变作用

对防癌、抗癌、抗突变的大量研究证实，茶叶不仅可抑制多种化学致癌物诱致的突变，还能够抑制一些混合致癌物(烟草雾浓缩药、煤焦油、熏鱼提取物，X射线)的致突变作用。因此茶叶对于多种癌症：食道癌、胃癌、肝癌、肠癌、肺癌、皮肤癌、乳腺癌、克隆癌等均有不同程度的预防和治疗作用。

(4)．抗氧化作用

从茶叶中提取出来的茶多酚是一类含有多酚羟基的化学物质，极易被氧化成为酯类而提供质子H，故其有显著的抗氧化特点。茶多酚的这种强抗氧化能力在人体内能消除有害的自由基，阻断N一亚硝基化合物的合成，抑制脂氧合酶的活性和脂质过氧化作用，使其在防癌、抗癌、抗突变、抗衰老、防治心血管疾病，治疗肝炎等许多方面表现出优越的防病、治疗功效。

(5)．用于心血管疾病

近年来科学家的研究证明茶多酚类物质具有抗凝，促纤溶，抗血小板凝集，降血压，降血脂，防治动脉粥样硬化，保护心肌等功效。我国利用茶多酚治疗动脉粥样硬化也已经进入了临床阶段。

(6)．抗过敏及消炎作用

研究表明茶多酚对透明酸酶具有显著的抑制作用，其中茶黄素灭没食子酸的抑制活性达99．1％。儿茶素主要抑制快速过敏反应，而对迟发性的过敏反应作用不大。

(7)．对免疫系统有调节作用

茶多酚能促进淋巴细胞的转化和增殖、影响细胞因子的分泌，茶多酚还能抑制磷酸二酯酶活性，抑制细胞内环腺苷酸的水解，使细胞内CAMP水平提高，茶多酚可增加淋巴细胞内CAMP，促进幼龄免疫力低下的动物和免疫力缺陷动物的淋巴细胞分化、发育、成熟；茶多酚可拮抗环磷酰胺造成的免疫抑制，提高淋巴细胞刺激指数和产生增效剂-白介素-2(1L-2)的水平，工L-2水平提高又可以支持淋巴细胞持续增长、增多，并促进淋巴细胞产生淋巴细胞毒素、Y干扰素、诱导细胞毒素T等，从而调节机体免疫功能。

(8)．胃肠保护功能

儿茶素能够抑制胃粘膜上的H-K-ATP酶，从而从根本上抑制了胃酸的分泌，减轻了胃酸对胃粘膜的刺激和损伤，同时儿茶素还能够治疗溃疡，此外儿茶素对于胃肠痉挛也具有一定的缓解作用。茶多酚在用于治疗便秘、控制肠道内菌群、改善调节肠道内环境方面也有相当疗效。

(9)．降血糖作用

多个试验数据证实茶多酚是蔗糖酶的抑制剂，因此它可以抑制蔗糖向葡萄糖的转化，而使得血糖下降。

经过世界各国十多年的深入研究，茶多酚的医用价值十分的广泛，功效也是十分的显著，现已成为医药和保健品及食品行业争相上市的新产品。（完）

高线生产技术发展与探讨

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第四篇：高线中英文摘要范文

第五篇：国内外茶多酚生产技术发展对照

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