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稀有金屬和有色金屬的關(guān)系范文1

關(guān)鍵詞：有色金屬冶金，體系改革，建設(shè)

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2015）09（b）-0149-02

1有色金屬冶金課程體系的現(xiàn)狀

有色金屬是目前的高新技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵材料，也是非常關(guān)鍵的基礎(chǔ)原材料，自進入21世紀之后，我國的有色金屬冶金的冶煉和加工技術(shù)發(fā)展迅速，中國目前已經(jīng)是全球重要的有色金屬的成產(chǎn)國以及消費國，不過隨著有色冶金行業(yè)的高速發(fā)展，也引起了環(huán)境的污染以及能源的消耗等問題，國務院已經(jīng)順應國家建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的方針政策，推出了很多政策和措施，以引導有色金屬冶金行業(yè)的方向逐漸趨向于提高能源和資源的利用率以及節(jié)能減排的方向，目的是盡量減少工廠廢棄物的排放，節(jié)能減排、以彌補國內(nèi)的礦產(chǎn)資源不足，幫助有色金屬產(chǎn)業(yè)取得良好的社會效益以及經(jīng)濟效益。目前很多高校已開設(shè)有色冶金專業(yè)，并且隨著學科的發(fā)展已經(jīng)建立成了完備的有色冶金課程體系，貴州大學的有色金屬學是屬于冶金工程與冶金材料學科，且貴州省的有色金屬資源儲量豐富。有色金屬冶金自1958年建校時開始招收本科生，1984年開始招收碩士研究生。有色金屬冶金是隸屬于冶金工程的一個二級學科，主要研究的是從二次資源、礦石等原料中對某種金屬或者化合物進行提取，對于多相化學反應的規(guī)律進行研究，實現(xiàn)對反應的過程進行自動控制，并且逐漸優(yōu)化反應器，體系一般是由冶金工藝、冶金原理、專業(yè)選修課、實踐教學這四個模塊，研究的領(lǐng)域主要包括濕法冶金、火法冶金、材料化學冶金、電冶金以及冶金分離過程等，國內(nèi)很多學校的有色金屬冶金的課程體系建立的時間較晚，所以教學模式以及目前的課程體系還有很多需要改進之處，長此以往，對于新形勢下對于有色金屬冶金專業(yè)的人才培養(yǎng)、就業(yè)都有影響，目前的有色金屬冶金體系在課程的結(jié)構(gòu)、課程的實施方式、課程的體系建設(shè)和地方經(jīng)濟的發(fā)展等方面需要改進。

有色金屬冶金因國家的投入較少，在生產(chǎn)技術(shù)的必要需求下對于基礎(chǔ)的研究也取得了成就，主要表現(xiàn)如下：（1）在礦產(chǎn)資源的分離與提取方面，對于浮選劑的分子設(shè)計應用和理論、生物的浸礦、硫化礦的原生電位浮選原理、拜耳法的優(yōu)化選礦理論都得到發(fā)展和應用。（2）在冶金過程的相平衡、化學平衡以及有色金屬體系的傳輸、電化學冶金的電機過程、生物催化、溶離子的交換、溶劑的提取等動力學的機理方面的理論已經(jīng)逐漸成熟。（3）膜領(lǐng)域方面，對于膜材料的性能、成膜的機理以及膜內(nèi)的理論設(shè)計和開發(fā)等研究。（4）冶金電化學方面，對于熔鹽電解炭陽極上電催化的過程，濕法練銻、礦漿的電解等原理有了初步的進展。（5）冶金的設(shè)備以及過程的優(yōu)化和數(shù)字仿真方面，發(fā)展了鋁電解槽的槽膛內(nèi)形的動態(tài)仿真、銅鎳锍的吹煉過程、礦熱電爐的節(jié)能和降耗技術(shù)。（6）冶金過程的自動化，開發(fā)了能解決冶金變量的特種檢測技術(shù)，綜合的應用建模的手段和現(xiàn)代的方法，來解決對于復雜的冶煉過程的控制，比如對鋁電解的智能控制，開發(fā)了與冶金領(lǐng)域相對應的優(yōu)化、控制軟件。（7）冶金過程新技術(shù)新理論，對于機械活化冶金、串級萃取、具備高附加值的冶金技術(shù)以及納米精細類的化工材料的制備技術(shù)都在與時俱進。

2有色金屬冶金課程的特點和改革目標

2.1有色金屬冶金課程的特點

（1）有色金屬冶金課程的特性。

有色金屬冶金工業(yè)是基礎(chǔ)性的行業(yè)，主要以開發(fā)礦產(chǎn)和利用礦產(chǎn)為主，所以必然會受到能源、資源和環(huán)境的制約。對應的有色金屬冶金課程體系會具有一定的特點：①政策性。該課程不僅僅會涉及到單純的工程技術(shù)理論，還會關(guān)系到社會主義現(xiàn)代化建設(shè)中的各種政策，需要在項目中貫徹和體現(xiàn)這些政策。②傳統(tǒng)性。教學內(nèi)容很多都是需要遵循的一般性原則和理論，但是工藝和技術(shù)都比較傳統(tǒng)，學生能夠看懂文字，但是會產(chǎn)生枯燥無味、老生常談的感覺。③復雜性。金屬的提取工藝流程和條件都比較復雜，所以需要老師不僅培養(yǎng)學生的基礎(chǔ)理論，還要培養(yǎng)對工程問題的分析和實踐能力。

（2）有色金屬冶金課程體系所存在的問題。

①有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，課程的內(nèi)容滯后，隨著目前低碳冶金、循環(huán)冶金、清潔冶金等生產(chǎn)模塊和理念的發(fā)展，大量的新型生產(chǎn)工藝比如鋁電解的節(jié)能降耗技術(shù)，大型預焙鋁電解槽、閃速熔煉、鋁冶金的拜耳法選礦工藝，真空冶煉稀貴金屬工藝、直接榮連發(fā)提取重金屬工藝等都得到了推廣，但是課程體系對新工藝新的數(shù)據(jù)統(tǒng)計內(nèi)容很少。②課程體系的設(shè)置不合理，現(xiàn)在很多高校存在著對于相同的知識點在不同的課程中都有交叉，以熱力學相關(guān)理論為例，在冶金物理化學、有色金屬冶金學、冶金原理、物理化學等課程中的部分章節(jié)都有解釋。但是對于宏觀動力學、微觀動力學以及反應過程學等知識在課程中的介紹很少。有色金屬中輕金屬、重金屬、稀有金屬和貴金屬的冶金過程內(nèi)容很片面，沒有成為一個體系，專業(yè)課程的設(shè)置不合理。③學科之間的融合，有色冶金和化工、材料、環(huán)境、管理、計算機等學科聯(lián)系越來越密切，但是缺乏融合性，所以需要在課程上進行拓展。加強有色金屬冶金和相關(guān)學科之間的融合，能夠加速有色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，方面學生適應市場的需求增多就業(yè)方向。④缺乏實踐教學，對于學生進行實踐教育不僅是為了補充理論教育的不足，會提高學生科技創(chuàng)新和實踐能力。目前該?，F(xiàn)有的有色金屬冶金課程體系還需加強實踐性環(huán)節(jié)，與專業(yè)課相對于的實驗設(shè)備和指導教材不足，相關(guān)專業(yè)的實習單位也比較少，導致實習內(nèi)容單調(diào)，經(jīng)費有限等問題。

2.2有色金屬冶金課程體系的改革目標

隨著有色冶金工程專業(yè)發(fā)展的逐漸成熟，有色金屬冶金學相關(guān)課程的教學質(zhì)量會影響著整個行業(yè)的生存空間，我們該跟有色冶金課程體系的目標尋求有特色的教育模式和方法，通過增強目前的有色冶金工程的專業(yè)素養(yǎng)，讓學生能夠?qū)τ猩苯饘W的基本內(nèi)容、原理、方法和工藝能夠有較深入的理解和體會，并且能夠?qū)⒅R引用到具體的有色冶金的工程實踐之中。3有色金屬冶金課程體系改革措施初探

3.1增強有色金屬冶金課程的連貫性和系統(tǒng)性

課程體系的優(yōu)化需要在現(xiàn)有的課程體系的整合基礎(chǔ)之上，保持冶金原理和工藝體系的核心位置，該校應該結(jié)合貴州省的地域特征和有色冶金行業(yè)的發(fā)展趨勢，提高輕金屬和稀有金屬等礦產(chǎn)資源在教學體系中的比重。學校應該增加對于科技創(chuàng)新的基金，擴大創(chuàng)業(yè)孵化基地，加大對高水平的創(chuàng)新實驗室的建設(shè)，營造一個良好的科研、學習、創(chuàng)新的環(huán)境和氛圍，以提高學生的實踐創(chuàng)新意識，增加創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的能力。

3.2提高基礎(chǔ)知識以及基本的工藝的理論教學

教師可以結(jié)合傳統(tǒng)的方法和啟發(fā)式的教學方法，不斷的完善多媒體的課件，把抽象的理論知識和工業(yè)實踐相結(jié)合，使得學生能夠非常直觀的接受和理解知識，采取對比和舉例的方法來調(diào)節(jié)課堂氣氛，調(diào)動學生的積極性、創(chuàng)造性和主動性。引導學生參加到教學活動之中，不斷的激發(fā)學生的興趣與創(chuàng)新性，學?？梢圆扇》謱咏虒W的授課方式，讓學生感受到現(xiàn)代和傳統(tǒng)并存，以學生為主體，教學方法應該以直觀可感、情景生動、層次分明為原則。讓學生感受到學習不再是掌握一些書本的知識，而是深入了解一種文化掌握一種技能，培養(yǎng)一種能力。

3.3引入先進的教學的理念和方法，提高教師教學水平

有色金屬冶金的專業(yè)課教學要注重理論知識和教學方法的結(jié)合，一些典型的冶煉過程要減少其繁瑣的工藝操作，對于難以掌握、不易理解、內(nèi)容復雜的知識點可以引入任務驅(qū)動法、比較法等方式，配合動畫教學方式。通過教師和學生之間的互動，以邏輯推理的方式讓學生層層深入，激發(fā)其學習的興趣，加深對于課程的核心理念的掌握和理解。

3.4增多對有色產(chǎn)品的深加工的教學

近年來，為了順應國家的政策，有色冶金的生產(chǎn)工藝開始向節(jié)能減排、提高資源利用率、產(chǎn)品精細化的方向發(fā)展，很多新型的工藝得到了快速的應用和推廣，比如重金屬冶金工業(yè)的熔煉工藝、真空冶煉稀貴金屬等。在改革課程體系的同時，要關(guān)注專業(yè)的前沿性成果和發(fā)展趨勢，并且以企業(yè)的補充，對原教學的內(nèi)容定時進行系統(tǒng)性的更新和調(diào)整。我國的航天、航空、船艦、機械制造業(yè)、現(xiàn)代交通迅速的發(fā)展，進而增加了對于有色金屬材料的需求量，對于成品的性能要求逐漸提高，所以目前的有色金屬制品正在向著“高、精、尖”的趨勢快速發(fā)展，我國的有色冶金行業(yè)正走向提升目前新的有色金屬材料的性能和技術(shù)，實現(xiàn)大型規(guī)?；a(chǎn)的道路，與此同時，為了增加學生的未來就業(yè)，在新的有色金屬冶金課程體系中要適當增加和有色產(chǎn)品的深加工方面相關(guān)的內(nèi)容。

3.5強化資源綜合利用與環(huán)保等內(nèi)容的教學

目前世界的經(jīng)濟發(fā)展主題是“綠色、循環(huán)、低碳、環(huán)?！保猩苯疬^程排放的廢氣、廢液、廢渣是造成環(huán)境污染的嚴重因素，所以在今后相當長一段時間里，有色金屬冶金技術(shù)的方向會沿著冶金過程的自動化、節(jié)能減排、對于低品位礦的開發(fā)、有色金屬冶金產(chǎn)品逐漸精細化的趨勢，有色金屬冶金企業(yè)的工藝流程在21世紀已經(jīng)趨向成熟，能快速提高有色金屬企業(yè)的經(jīng)濟效益的有效途徑是對冶金的二次資源有效的二次利用。因為想要實現(xiàn)社會、經(jīng)濟、環(huán)境之間的可持續(xù)的發(fā)展，就必須讓冶金工藝走低污染的路線。學校應該在新的課程體系中，加大對于循環(huán)冶金、有色冶金的資源綜合利用、清潔冶金等內(nèi)容。有色冶金的相關(guān)領(lǐng)域的新工藝、新技術(shù)正發(fā)生著日新月異的變化，隨著我國富礦資源的逐漸匱乏、日益增加的能源和資源危機、逐漸嚴格的環(huán)境保護，使得有色冶金工廠面臨新的挑戰(zhàn)和要求。對于學生的培養(yǎng)過程中增加一些當前學科的新技術(shù)、新工藝，專業(yè)發(fā)展的前沿趨勢、有色工廠的新設(shè)計方向。比如焙燒過程中應用的流態(tài)化焙燒，火法煉鉻過程中的熔池熔煉、閃速熔煉，以及一些新的浸出技術(shù)等，會幫助學生對當前的有色冶金工業(yè)發(fā)展有一個更清晰的構(gòu)想，也會提高學生的視野，豐富專業(yè)知識和興趣。

3.6增加有色方向的選修課，以拓展學生的知識面

高校里對必修課的要求不一致，但是必修課的學時和內(nèi)容非常有限。學校可以通過增加選修課的方向來拓展學生的視野和知識面，尤其是跟有色方向相關(guān)的選修課，有利于學生對有色冶金整個行業(yè)的把握，教師也應該向?qū)W生多介紹目前我國有色冶金行業(yè)中存在的漏洞和缺陷，以及我國在該行業(yè)與國外發(fā)達國家之間技術(shù)、人才等方面的差距。以激勵學生獻身于祖國冶金事業(yè)以及對冶金行業(yè)的熱愛精神。為了在新的形勢下提高有色冶金行業(yè)的發(fā)展，對于選修課的模塊要增加環(huán)境類、資源類、材料類等有所交叉學科的選修課，這有利于對新形勢下有色冶金行業(yè)復合型人才的培養(yǎng)。

稀有金屬和有色金屬的關(guān)系范文2

(一)資源基礎(chǔ)優(yōu)勢。格爾木是一個典型的資源富集區(qū)，在以市區(qū)為圓心、半徑200公里的范圍內(nèi)，分布有鉀、鈉、鎂、鋰、石油、天然氣、黃金、寶玉石等50余種礦產(chǎn)資源，其中鉀、鈉、鎂、鋰總儲量占全國第一位，境內(nèi)的澀北氣田是我國現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的四大天然氣田之一，各類資源潛在價值總量15萬億元，占全州資源潛在價值總量的90％以上。與此同時，在周邊地區(qū)還廣泛分布有煤炭、有色金屬等資源，資源組合狀況之好在全國獨一無二。這為格爾木市合理配置各種生產(chǎn)要素，加快發(fā)展關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)，進一步延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，加速推進產(chǎn)、世間的相互融合，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟提供了資源保證。

(二)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢。近年來，特別是西部大開發(fā)以來，格爾木市緊緊抓住國家產(chǎn)業(yè)布局整體向西部地區(qū)傾斜的有利機遇，大力發(fā)展以資源為主導的工業(yè)經(jīng)濟，工業(yè)運行的質(zhì)量和效益進一步提高。2005年，全市工業(yè)占GDP的比重已上升到56％以上，成為拉動地區(qū)經(jīng)濟快速發(fā)展的主要力量。特別是隨著百萬噸煉油、百萬噸鉀肥和石油天然氣三項工程等一批重點工業(yè)項目的相繼建成和投產(chǎn)，目前已初步形成了石油天然氣化工、鹽湖化工、黑色及有色金屬采選冶煉為主導、富有地方特色的產(chǎn)業(yè)體系，成為格爾木市發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要載體。

(三)發(fā)展環(huán)境優(yōu)勢。格爾木地處青藏甘新四省區(qū)的核心地帶，位于青藏交通軸線的中間位置，是青海西部人流、物流、資金流、能源流、信息流、技術(shù)流的聚集區(qū)，也是海西西部經(jīng)濟區(qū)的中心城市。經(jīng)過多年的不懈努力，城市建設(shè)得到快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施狀況明顯改觀，綜合服務功能和基本承載能力進一步提升，周邊生態(tài)環(huán)境和城市人居條件不斷改善，具備了為投資者提供干事創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)平臺和生產(chǎn)生活綜合服務的能力。與此同時，全市現(xiàn)已形成包括公路、鐵路、民航和管道運輸?shù)榷喾N形式的立體十字交通網(wǎng)絡(luò)，特別是隨著青藏鐵路的全線貫通，為格爾木在更大范圍內(nèi)進行資源開發(fā)與整合提供了可能。所有這些構(gòu)成了格爾木市發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、推動工業(yè)快速發(fā)展的環(huán)境優(yōu)勢。

(四)園區(qū)發(fā)展優(yōu)勢。1992年昆侖經(jīng)濟開發(fā)區(qū)成立以來，我們堅持把加強園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)擺到突出位置予以重視，充分利用開發(fā)區(qū)機制靈活、政策優(yōu)惠的有利條件，多種渠道籌集資金，不斷加大投入，重點實施以水、電、路、氣、通信等為主的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施條件明顯改善，初步形成了較為完善的配套服務體系。同時，通過積極實施招商引資，吸引了一大批經(jīng)濟實力雄厚、科研創(chuàng)新能力較強的國內(nèi)外企業(yè)入駐園區(qū)，進一步增強了園區(qū)可持續(xù)發(fā)展的能力，企業(yè)科技創(chuàng)新孵化器的作用初步顯現(xiàn)。園區(qū)作為現(xiàn)代集聚資金、技術(shù)、人才等生產(chǎn)要素的重要載體，為大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，加快工業(yè)發(fā)展搭建了良好的平臺。

(五)后發(fā)優(yōu)勢。一是作為全國少數(shù)民族自治地方改革開放試驗區(qū)，格爾木在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的過程中，可以充分借鑒經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的成功經(jīng)驗，以避免在發(fā)展中走彎路；二是格爾木資源豐富，在能源、礦產(chǎn)、生物等工業(yè)資源方面優(yōu)勢明顯，有條件高標準規(guī)劃和培育新型工業(yè)體系，具有發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和新型現(xiàn)代化大工業(yè)的后發(fā)優(yōu)勢。

格爾木發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的必要性

格爾木要加快發(fā)展、實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會目標，必須大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，走出一條科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路，以最少的資源消耗、最小的環(huán)境代價實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是緩解資源約束矛盾的根本出路。格爾木市現(xiàn)已探明的各種資源潛在價值在15萬億元以上，其中12萬億是以鈉鹽為主的鹽湖資源。但是由于受開發(fā)技術(shù)的限制，目前主要是以鉀肥資源開發(fā)為主，而附加值相對較高的鎂、鋰等資源還無法開采，未來發(fā)展空間仍舊比較狹小。與此同時，格爾木經(jīng)濟的快速發(fā)展在很大程度上是靠大量的資源消費來支撐的。由于地勘程度普遍較低，石油天然氣、有色金屬等資源儲備嚴重不足，已經(jīng)影響到相關(guān)產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展。如果繼續(xù)沿襲傳統(tǒng)的“資源―產(chǎn)品―廢棄物”發(fā)展模式，未來發(fā)展過程中的資源供給將難以為繼。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是從根本上減輕環(huán)境污染的有效途徑。隨著一批冶煉工業(yè)項目的相繼開工建設(shè)，如何處理好礦產(chǎn)資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護的相互關(guān)系，妥善解決好副產(chǎn)品、廢棄物的有效利用問題，盡可能降低工業(yè)生產(chǎn)對自然環(huán)境的影響，減少資源浪費和能源消耗，成為當前一項重大課題和刻不容緩的任務。大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，積極推行清潔生產(chǎn)，可從根本上化解以上矛盾，將經(jīng)濟社會活動對自然資源的需要和生態(tài)環(huán)境的影響降低到最小程度，最大程度地保護好高原的藍天碧水和綠草白云。

發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是提高經(jīng)濟效益的重要措施。從總體上看，格爾木市資源開發(fā)和工業(yè)運行仍舊處于低層次、粗放型發(fā)展的初級階段。由于在資源綜合利用的關(guān)鍵性技術(shù)上尚未取得突破性進展，致使在資源開發(fā)過程中對伴生礦、共生礦、尾礦的利用率不高，多種有用成份沒有得到有效利用，存在資源產(chǎn)出率低、資源利用效率低、資源綜合利用水平低、再生資源回收利用率低等問題，這一問題在石油天然氣、鹽湖、有色金屬等行業(yè)和領(lǐng)域尤為突出。從企業(yè)層面上講，較低的資源利用水平，已經(jīng)成為降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益和競爭力的重要障礙。大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，提高資源的綜合有效利用，已經(jīng)成為當前一項重要而緊迫的任務。

圍繞發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，不斷大特色產(chǎn)業(yè)

根據(jù)國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的《指導意見》，格爾木發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重點在于，按照“一區(qū)三園”和“工業(yè)園區(qū)化、園區(qū)工業(yè)化”的基本思路，立足于提高資源綜合利用水平和產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度，以促進產(chǎn)業(yè)間的互利協(xié)作和相互融合為方向，以促進產(chǎn)業(yè)鏈接、延伸產(chǎn)業(yè)鏈條為目標，以昆侖經(jīng)濟開發(fā)區(qū)為基地，按照“低消耗、低排放、高效益”的要求，加緊布局和開工建設(shè)一批循環(huán)經(jīng)濟試點項目，加快格爾木工業(yè)區(qū)建設(shè)，著力打造優(yōu)勢突出、特色鮮明、功能齊全、配套完善、富有格爾木特色的工業(yè)園區(qū)，盡快形成多產(chǎn)業(yè)橫向發(fā)展與資源深加工縱向延伸相結(jié)合的循環(huán)型工業(yè)體系。

1．鹽湖資源精深加工園：以察爾汗鹽湖和東西臺吉乃爾湖為依托，以青海鹽湖集團公司和中信國安公司為骨干，以發(fā)展化肥工業(yè)、無機鹽化工和氯堿化工為重點，在進一步擴大鉀肥生產(chǎn)規(guī)模的基礎(chǔ)上，加快鹽湖提鋰等關(guān)鍵性技術(shù)的研發(fā)和引進，大力開發(fā)以鈉、鎂、鋰、鍶等元素為主的多種高新產(chǎn)品，著力提高鹽湖資源綜合開發(fā)和加工增值水平。進一步加大科技攻關(guān)力度，認真研究如何有效利用鉀肥生產(chǎn)過程中的廢棄物問題，不斷延伸產(chǎn)業(yè)鏈，形成新的經(jīng)濟增長點，推動鹽湖資源開發(fā)向深度、廣度拓展，加快建設(shè)鹽湖化工產(chǎn)業(yè)基地。

稀有金屬和有色金屬的關(guān)系范文3

關(guān)鍵詞：工廠；供配電；電能；變壓器；防雷

Abstract: the factory power supply and distribution system, it by factory step-down substation, workshop substation, power equipment, high pressure distribution line, low-voltage distribution lines. Power supply and distribution system is mainly to the electricity power system to buck, redistribution electrical energy to each production workshop of the factory. In the design of factory power supply system, the general step-down substation, need according to the load quantity and nature of each workshop, workshop, consider the plant production process the layout of the actual requirements for load, and load, solving each department within the factory, production of safe and reliable, technical and economic power allocation problem. At first, this paper illustrates the design principles of plant power supply and distribution system, and then from the main load calculations, transformer selection, wiring design, circuit installation and so on six aspects point in plant power supply and distribution system design is discussed in detail.

Key words: factory; Power supply and distribution; Electrical energy; Transformer; Lightning protection.

中圖分類號：TU852文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

工廠供配電系統(tǒng)的設(shè)計原則

（一）國家政策的執(zhí)行

在進行工業(yè)供配電系統(tǒng)的設(shè)計時，必須嚴格遵守國家相關(guān)標準、規(guī)定，堅決執(zhí)行低能減排、節(jié)約稀有金屬等國家方針與技術(shù)經(jīng)濟政策。

（二）先進性與安全性

供配電系統(tǒng)的設(shè)計，應把人身安全與設(shè)備安全放在首位，在此基礎(chǔ)上確保供配電的電能質(zhì)量合格，同時還應保證供電設(shè)備技術(shù)的先進、價格的合理、采用效率高、能耗低等。

（三）設(shè)計方案的合理性

供配電系統(tǒng)的設(shè)計，應根據(jù)工廠的性質(zhì)，實際所需的負荷性質(zhì)、電能容量，以及當?shù)氐墓╇姉l件等因素進行分析，合理規(guī)劃設(shè)計方案。供配電系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)系著工廠的生產(chǎn)運作，也將影響到工廠的可持續(xù)發(fā)展。工廠電力系統(tǒng)的工作人員，必須充分掌握供配電設(shè)計的相關(guān)知識，以便適應設(shè)計需要。

（四）可持續(xù)發(fā)展原則

設(shè)計應根據(jù)工廠的性質(zhì)、規(guī)模及未來發(fā)展的規(guī)劃進行編制，在妥善處理近期的建設(shè)問題后，應充分考慮其與長期發(fā)展的關(guān)系，分析日后規(guī)模擴建的可能性，從全局出發(fā)，做到統(tǒng)籌兼顧。

工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計的要點

（一）工廠負荷的計算

計算負荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護的重要依據(jù)。計算負荷確定的是否正確，直接影響到電器和導線的選擇是否經(jīng)濟合理。正確進行負荷計算是供電設(shè)計的前提，也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的必要手段。負荷計算的方法主要有幾下幾種：

需要系數(shù)法

用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)，直接求出計算負荷。這種方法比較簡便，應用廣泛，尤其適用于配變電所的負荷計算。

利用系數(shù)法

采用利用系數(shù)求出最大負荷班的平均負荷，再考慮設(shè)備臺屬和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)的計算負荷。這種方法的理論根據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計，因而計算結(jié)果比較接近實際，但因利用系數(shù)的實測與統(tǒng)計較困難，在電氣設(shè)計中一般不用。

二項式法

在設(shè)備組容量之和的基礎(chǔ)上，考慮若干容量最大設(shè)備的影響，采用經(jīng)驗系數(shù)進行加權(quán)求和法計算負荷。

負荷密度法

當已知某建筑面積負荷密度ρ時，某建筑的平均負荷可按下式計算：

Pav =ρ·A（kW）

式中：ρ——負荷密度（kW/m2）

A——某建筑面積（m2）

在建筑方案設(shè)計階段，可采用建筑面積負荷密度法進行負荷估算。在建筑施工階段設(shè)計時，可采用需要系數(shù)法進行復核。

（二）變壓器的選擇

在供電設(shè)計中，變壓器的容量一般是根據(jù)用電設(shè)備的計算負載，并考慮適當?shù)脑６葋泶_定的。實踐證明，要精確的確定計算負荷是很困難的。不管采用哪種計算方法，所得結(jié)果均比實際負載偏高。因而，變壓器負載率很低，造成了很大的損失和浪費。同時，由于選擇變壓器容量偏大，致使開關(guān)設(shè)備、無功補償裝置及導線等容量也相應增大，加大了一次投資費用。

根據(jù)幾年來多種文獻資料的研究和討論結(jié)果普遍認為：從變壓器年電能損耗最小的原則，求起比較合理的負載率，并按此選擇變壓器容量能獲得較佳的節(jié)電效果。

（三）變配電所所址的選擇

變配電所所址的選擇，應根據(jù)下列要求并經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟分析比較后確定。

盡量接近負荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。

進出線方便，特別是要便于架空進出線。

接近電源側(cè)，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。

設(shè)備運輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運輸。

不應設(shè)在有劇烈震動或高溫的場所，無法避開時，應有相應的保護措施。

不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠離時，不應設(shè)在污染原下風側(cè)。

（四）主接線設(shè)計

1、導線和電纜選擇的條件

（1）發(fā)熱條件

導線和電纜（含母線）在通過計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。

（2）允許電壓損耗

導線和電纜在通過計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應超過正常運行時允許的電壓損耗值。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進行電壓損耗的校驗。

（3）經(jīng)濟電流密度

35kV及以上的高壓線路，規(guī)定宜選“經(jīng)濟截面”，即按國家規(guī)定的經(jīng)濟電流密度來選擇導線和電纜的截面，達到“年費用支出最小”的要求。一般10kV及以下的線路可不安經(jīng)濟電流密度選擇。但長期運行的低壓特大電流線路（例如電爐的短網(wǎng)和電解槽的母線）仍應該按經(jīng)濟電流密度選擇。

（4）機械強度

導線的截面應不小與最小允許截面，由于電纜的機械強度很好，因此電纜可不校驗機械強度，但需校驗短路熱穩(wěn)定度。

（5）短路時的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度

導體的截面應滿足短路時的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度，以保證短路時不至損壞。

工廠的主接線形式

（1）有工廠總降壓變電所或高壓配電所的車間變電所

其高壓側(cè)的開關(guān)電器、保護裝置和測量儀表等，一般都安裝在高壓配電線路的首段，即總配電所的高壓配電室內(nèi)，而車間變電所只設(shè)變壓器室和低壓配電室，其高壓側(cè)多數(shù)不安裝開關(guān)，或只安裝簡單的隔離開關(guān)、熔斷器、避雷器等。

凡是高壓架空進線，變電所高壓側(cè)必須裝設(shè)避雷器，以防雷電波沿著架空線路侵入變電所擊毀電力變壓器及其他設(shè)備的絕緣。而采用高壓電纜進線時，避雷器則裝設(shè)在電纜的首端，而且避雷器的接地端要連同電纜的金屬外皮一起接地。此時變壓器高壓側(cè)一般可以不再裝設(shè)避雷器。如果變壓器高壓側(cè)為架空線又經(jīng)過一段電纜引入時，則變壓器高壓側(cè)仍應裝設(shè)避雷器。

（2）工廠無總變、配電所的車間變電所

工廠內(nèi)無總降壓變電所和高壓配電所時，其車間變電所往往就是工廠的降壓變電所，其高壓側(cè)的開關(guān)電器、保護裝置和測量儀表等，都必須配備齊全，所以一般要設(shè)置高壓配電室。在變壓器容量較小、供電可靠性要求不高的情況下，就可以不設(shè)高壓配電室，其高壓側(cè)的開關(guān)電器就裝在變壓器室的墻上或電桿上，而在低壓側(cè)計量電能，或者其高壓柜就裝在低壓配電室內(nèi)，在高壓側(cè)計量電能。

（五）線路敷設(shè)

1、架空線路的敷設(shè)

工廠架空線路長期漏天運行，受環(huán)境和氣候影響會發(fā)生斷線、污染等故障。為確保線路長期安全運行，必須按相關(guān)規(guī)定敷設(shè)并經(jīng)常性的巡視和檢查，以便及時消除設(shè)備隱患。

架空線路的敷設(shè)以及電桿尺寸應滿足下面四個要求：

（1）不同電壓等級線路的檔柜（也稱跨柜，即同一線路上相鄰兩電桿中心線之間的距離）不同。一般380V線路檔柜為50～60m，6～10KV線路檔距為80～120m。

（2）同桿導線的線距與線路電壓等級及檔距等因數(shù)有關(guān)。380V線路線距約0.3～0.5m，10V線路線距約0.6～1m。

（3）弧垂（架空導線最低點與懸掛點間的垂直距離）要根據(jù)檔距、導線型號與截面積、導線所受拉力及氣溫條件等決定。垂弧過大易碰線；過小易造成斷線或倒桿。

2、電纜線路的敷設(shè)

電纜線路與架空線路相比，具有成本高，投資大，維修不便等缺點，但是它具有運行可靠、不易受外界影響、不需架設(shè)電桿、不占地面、不礙觀瞻等優(yōu)點，特別是在有腐蝕性氣體和易燃、易爆場所，不宜架設(shè)架空線路時，只有敷設(shè)電纜線路。

（六）防雷措施

1、防雷的設(shè)備

雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來接受直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃的金屬針稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地線。相應的接閃的金屬帶和接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷帶和避雷網(wǎng)。

防雷技術(shù)

（1）架空線路的防雷措施

①架設(shè)避雷線這是防雷的有效措施，但造價高，因此只在66KV及以上的架空線路上才沿全線裝設(shè)。

②高線路本身的絕緣水平在架空線路上，可采用木橫擔、瓷橫擔或高一級的絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是10KV及以下架空。

③用三角形排列的頂線兼作防雷保護線由于3～10KV的線路是中性點不接地系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線絕緣子裝設(shè)保護間隙。

④設(shè)自動重合閘裝置線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的。在斷路器跳閘后，電弧即自行熄滅。

（2）配電所的防雷措施

①裝設(shè)避雷針：室外配電裝置應裝設(shè)避雷針來防護直接雷擊。

②高壓側(cè)裝設(shè)避雷器：這主要用來保護主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞變電所的關(guān)鍵設(shè)備。

③低壓側(cè)裝設(shè)避雷器：主要用在多雷區(qū)，用來防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。

結(jié)語

綜上，電能是保證工廠正常生產(chǎn)的第一生命線，設(shè)計一套合理、科學的供配電系統(tǒng)，能夠有效促進工廠生產(chǎn)電氣化的實現(xiàn)。因此在進行供配電系統(tǒng)的設(shè)計時，要嚴格遵守國家相關(guān)標準與規(guī)范，根據(jù)工廠的規(guī)模、性質(zhì)，有針對性的進行供配電設(shè)計，從而確保設(shè)計的合理性、科學性、有效性。

參考文獻

[1]劉金晟，侯世英，孫韜.工廠供電工程設(shè)計方法分析[J].重慶科技學院學報（自然科學版），2011.2.