时间：2023-11-19 16:09:13
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关键词：冶金工程 环境保护 设计 实施
中图分类号：X22 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)007-130-02
冶金工程不仅是全球的经济产业支柱，更是我国重工业产业中的中流砥柱，也为我国的社会经济发展作出了相当重要的贡献。然而，同世界大部分国家一样，冶金过程所造成的环境污染也相当严重。自1960年以来的五十多年中，全球共发生了几十起重大的环境污染事故，而其中最具代表性、最骇人听闻的公害事件中，其中就有一半是由冶金工程所带来的恶果。尽管，全球包括我国都对冶金企业所造成的污染进行了专门的研究和治理，但是冶金工程具有相当特殊的特点，现在它所面临的环境保护形势还是非常严峻。
1 冶金工程建设中所造成的环境污染概述
“冶金”顾名思义就是“冶炼金属”。造成环境污染的元凶就是在“冶炼金属”的过程中所流失的、所弃用的、化学反应之后的金属元素。
我国大宝山矿石有限公司的子公司冶金化工攻速电解铜产品是采用湿法炼金工艺。这一工艺始用于1974年，很大程度上解决了环境污染的问题，但是依旧有废渣、废水、特别是废气中的二氧化硫等对环境产生的污染。
1956年，日本水俣湾爆发了一种奇怪的病，轻者口齿不清，步履不稳，四肢麻痹重者神经失常直至死亡。开始病因不明，经过重重调查发现罪魁祸首是在此地建厂有30多年历史的氮肥公司。该公司建于1925年，开始合成醋酸，后改为生产氯乙烯，在这期间，他们毫无公德心、毫无警觉的把未经任何处理的废水排入了清澈的水俣湾海域，直至1956年终于爆发了后称“水俣病”的大面积“灾难”，这是重金属“汞”产生的污染。
除上述环境灾难，还有同样发生在日本富士的哮喘病是由于镉金属的污染：发生在博帕尔农药泄露事件是由于异氰酸钾泄露；1934年洛杉矶大多数居民患病，其原因竟是由于城市内400万辆汽车日耗油量达到2400万升，释放烃类100多吨，致使400多位65岁以上老人患病死亡。
2 冶金工程建设中对于环境保护措施的设计和实施
在我国，主要有12种会造成严重污染的污染排放物，其中有6种是重金属，如上述所说的电镀过程中产生的产物铜、镉、锌、铁、汞等重金属危险排放物。这些重金属污染处理起来非常困难，至今全球没有任何一个国家研究出彻底清理的方法。大部分发达国家都以消纳性处理，即将重金属排放物污染用水泥固定凝结后再填入海洋，尽管目前看来是最有效的办法，但是近年来已经证明存在着二次污染隐患。另一类难以清理的污染排放物就是含重金属废液，例如不锈钢酸液，大多数企业只是简单稀释一下就直接排放，基本上谈不到处理，对环境和人们的健康构成了严重的威胁，同时也流失了有价金属，造成了一定的经济损失。
我国《国家环境保护“十一五”规划》中明确提出：“在确定钢铁、有色、建材、轻工等重点行业准八条件时充分考虑环境保护要求，新建项目必须符合国家规定的准入条件和排放标准，已无环境容量的区域，禁止再建立污染物排放量较大的项目”。
2.1 绿色冶金
这里所谓的“绿色冶金”主要是指植物在冶金过程中所起到的作用。经过多年的科学研究，科学家们发现很多植物对某些特定金属有着专一的“挚爱”。
1995年，俄罗斯生物学家在研究植物时发现一种叫“蓼”的草本植物，它是一年生植物，在生长过程中能够从土壤中吸收锌、铅、镉等重金属。科学家将蓼草种植在大约1公顷的土地上，成熟收获后放入800度的炉子里焚烧，结果从灰烬总得到了1.3千克镉、23千克铅和322千克锌。
近些年，美国也有新的研究发现，野生荠菜喜欢吸收土壤中镍金属。他们和俄罗斯科学家一样，也采用同样的方法，在半公顷的土地上种植野生荠菜，晒干后烧成灰烬，在每100克灰烬成功中得到了15-20克镍金属。
自然界中还有很多这样的植物，海洋中的海带可以吸收海水中的碘元素；紫甘信可以吸收钽金属，40公顷的土地上可以得到200克钽；生活中常见的玉米性喜金元素，如果将玉米种植于富含金元素的区域，每1000公斤玉米种可以获得10克黄金：向日葵能吸收钾、车前草能吸收锌、黄腾草能吸收锡等等，我们未发现的具有这样能力的植物还有很多，这一“绿色冶金”技术虽然效果缓慢，但是毫无污染，值得全球各个国家大力发展。
2.2 细菌冶金
细菌冶金，是继“绿色冶金”的理念后又一新的处理污染的新方法。人们利用细菌“吃”金属，从矿石中提取金属。
人们发现这样的细菌是在上个世纪初的德国，科学家在下水道的铁末中发现按了一种微小的细菌，它能够分解铁化合物，专吃“铁”元素。接着，人们在毛里塔尼亚发现了另外一种吃铁的细菌和一种能吃硫的新型细菌。
细菌冶金又被人们叫做“微生物浸矿”，主要是利用细菌来治理废矿、贫矿等，回收某些贵重金属，减少了矿产资源的流失，最大限度的利用矿脉。
2.3 全干法收尘
这种方法是1989年研究发明的，是在二级旋风干法收尘和泡沫塔湿法除尘的基础上总结研发的。二级旋风干法收尘和泡沫塔湿法除尘除尘效率较低，并且铜元素有流失，最重要的是处理后会产生二次扬尘、能源消耗以及含尘的酸性废水等污染。使用全干法收尘后，处理后的烟气几乎对大气不产生污染，并且没有酸性废水排放，从环境保护和经济利益方面取得了双赢。
2.4 脱铜电解法
这种方法是针对废水处理的，1立方米的净化电解液可以清理一吨电解铜，净化后得到的废酸还可以二次使用，仅排放含少量含酸废水，在经过中处理后可以达到国家规定的《污水综合排放标准》一级标准，是一种比较有效地治理废水的方法。
2.5 绝热蒸发冷却稀酸，半封闭循环洗涤净化，两转两顺接触法
这种方法主要处理冶炼尾气，它可以接近百分百的利用硫，净化后的废气排放符合国家《重有色金属工业污染物排放标准》，减少了冶炼尾气对空气的环境污染。
上述只是现在的比较有效的几种方法，还有许多方法人们正在进行着研究，例如对含硫烘焙炉烟气的治理和冶炼废渣的处理。
总结：冶金工程不仅是全球的经济产业支柱，更是我国重工业产业中的中流砥柱。但是冶金工程建设中对环境造成的污染也是一样严重。为此，各国生物、环境研究学者们都在积极的寻找各种预防污染、减少污染和清理污染的方法，现在也有了一定的效果，但是在某些重金属方面，还依旧达不到国际标准。我们的目的是在保护好生态环境的前提下，保持冶金工程的可持续性发展。
参考文献：
[1]徐敏，冶金与环保[J]，江西化工，2003.2
[2]段玮，冶金行业中的环境保护与经济增长[J]，宏观管理，2007
[3]马红周，冶金企业环境保护[M]，冶金工业出版社，2010
电子束溶炼技术(EBM)是冶金溶炼技术领域里的一个重要分支技术,在尖端金属冶炼领域中占有着重要地位,同时也是未来冶炼领域里的一个重要组成部分。从本质上来讲,电子束的冶炼就是在真空环境较高的条件下,先通过加热的手段使负载电阻丝产生电子,然后通过一定的高压使电子进行高速运动,最后将高速运动的电子束流的动能转化为热能从而冶炼金属的一种溶炼方法。它主要针对于难溶金属进行冶炼,比如鹤、钽、银、银、铪、铬、银、错和钛等溶点较高,轻易难以融化的金属。在难溶金属的冶炼领域里面,钛合金是其中一种使用开发程度较高的金属。金属钛是自上世纪中叶被人们逐步发现并加以利用的一种金属,相比于其他难溶金属而言,金属钛的强度很高,且不容易被腐烛,在温度较高的条件下依然能保持自己本身的特性,所以钛合金在高温、恶劣、特殊的环境下被广泛使用;如航空航天领域、军工化工制造领域、汽车医疗领域等。在钛合金的优质特性逐渐被人们发现之后,慢慢被人们所熟知,许多国家开始着手于钛合金的冶炼与开发。到了上个世纪五六十年代,钛合金在航空航天飞行器的发动机的使用上发挥了重要的作用。到了上个世纪80年代以后,钛合金的应用得到了进一步的发展,得益于军工领域的进步,钛合金在火箭、导弹等装备设施上得到了更多的应用[2]。正由于以钛合金为代表的难溶金属在工业以及民用发展的进程中得到了广泛的应用,为电子束焰炼技术的发展提供了重要的基础[3]。
1.2课题背景及意义
电子束溶炼炉电源的发展趋势是大功率、高频化、小型化。目前国内的开发应用水平与国外发达国家的先进水平仍有很非常明显的差距;其中美国ATI公司已经成功生产出由8支电子枪同时工作,总功率达到5.6MW的溶炼炉,冶炼功率等级为世界最大;德国溶炼炉产业以ALD公司为主要代表,公司成功生产出单台功率为600kW的电子枪,4台电子枪同时运转功率能够达到2000kW。在我国,北京有色金属研究院开发出4台电子枪同时工作可提供2.4MW的大型高效电子束冷床炉。但是目前世界各大公司生产的电子束溶炼炉电源主要还是釆用传统的工频升压方式,高频电源的开发仍是未来电子束溶炼炉的发展的难点和热点。
1.2.1电子束溶炼炉的发展历史
电子束的概念第一次出现在人们的视野中是在上个世纪的80年代,美国的Temescal冶金公司在1957年首度使用电子束进行了对金属钛等难溶金属的冶炼,此时才正式开启了商业方面对电子束溶炼的运用的时代。而到了 20世纪60年代,横向电子枪技术相对成熟起来,能够投入使用,并且己经能够对直径达到80的组锭和鹤锭进行冶炼。到了上世纪80年代中期,过去的横向电子枪己经完全被现在新式的轴向电子枪所取代,现在电子束溶炼炉的溶炼能力得到了质的飞越。在90年代后期美国提出了冶炼的新思路,将需要溶炼的金属放置在溶炼的容器内进行冶炼的同时,另一个溶炼装置同时进行准备,这样的搭配使溶炼的效率和能力都已经大幅提高[9]。
1.2.2电子束溶炼炉的工作原理
电子束溶炼是利用大功率电子束流,通过控制电子束流的功率,束流的大小,进行难溶金属的溶化与冶炼,通过凝固结晶后将杂质去掉,提纯、结晶的一种冶炼方法[4]。电子束熔炼炉的主要结构包括三个部分组成:(1)电子枪。(2)电源系统(3)电子束控制系统。电子枪是用于发射电子束的设备,电源系统分别由灯丝电源、轰击电源、加速电源三部分组成,用于电子枪不同部分的供电使用。电子束控制系统负责完成对电子束的聚焦和偏转。电子束以极快的速度发射到金属表面,将动能转化为热能并将金属溶化达到溶炼的目的。
如图1.1所示为电子束溶炼炉电子枪结构示意图,它的基本工作过程如下所述
3)灯丝电源通过输出稳定的电流对灯丝进行加热,灯丝通入电流后产生高温并在其周围溢出少量电子;
4)轰击电源将灯丝周围产生的电子轰击到阴极板上;
5)阴极板受到高速电子的轰击,温度急剧升高,并在其周围产生电子密度极大的电子
6)在阴极板与馆炼金属之间加入高压加速电源,使电子形成电子束,溶化金属,达到冶炼、提纯的目的。
2灯丝电源系统结构设计及控制策略
灯丝电源是电子束溶炼炉电源系统的重要组成部分。灯丝电源系统主要功能是对灯丝负载两端进行加热,负载在通过较大的电流之后温度升高发射出大量电子,然后供给后级电源继续进行处理。在已经成熟的电子束系统中最常用的办法是通过闭环的调节和控制使电流最终达到一个稳定的状态,从而让灯丝电流达到稳定的电流输出,能够使溢出电子的数量达到一个稳定的平衡,如果灯丝的电流能够稳定,最终会促使怀炼炉电子束流也随之稳定。在电子束溶炼的过程中,灯丝电流的大小与稳定程度直接影响电子束流的大小,从而成为影响溶炼功率的重要因素。
2.1电子束溶炼炉灯丝电源的结构
电子束溶炼炉灯丝电源系统的结构主要包括:
1)不控整流部分
2)Buck变换器
3)全桥逆变部43分
4)降压隔离变压器
5)采样电路、控制电路与过流保护电路
2.2灯丝电源的工作原理
灯丝电源的作用在于使灯丝通过电流而溢出电子,然后提供给后级电路,灯丝电流的大小以及其稳定程度最终影响溶炼炉电子束流的大小。而电子束流的大小与稳定程度直接决定了溶炼过程中的金属产量和质量。本课题所设计的电子束溶炼炉灯丝电源为一个高频交流电源,输出电流范围为交流0-20A可调,输出电压稳定在交流0~10V。
2.2.1主电路基本原理
电子束溶炼炉灯丝电源的拓扑结构如图2.1所示。电源主回路的部分主要由下面几个单元构成:不控整流部分;Buck变换器部分;全桥逆变部分;高频降压变压器部分。在电子束恪炼炉中灯丝电源与轰击电源以及加速电源部分串联组成,所以输出端必须有变压器对其进行隔离,可起到保护低压控制回路的功能。单相工频220V交流输入电源经过不控整流滤波后,得到280V左右的直流电压,直流电压经过Buck变换器的电压调整将Buck变换器电压输出控制在180V;所得到的直流电压经过全桥逆变器后逆变为高频的交流方波,最后经过降压隔离变压器可得到10A的交流电流。
2.2.2 Buck变换器的工作模式
关键词：同轴电极，感应器，绝
1.引言
电源频率在150一10000赫兹（主要频率在150一2500赫兹）范围内、在真空或氩、氖气等保护气氛中加热或熔炼的感应炉称为中频真空感应炉。感应线圈系统是中频真空感应炉的核心，将电能转变成为热能传递给要熔炼的金属是通过感应线圈完成的，感应线圈与要熔炼或加热的金属是不直接接触的，炉料金属和感应线圈之间加有坩埚隔热材料。（如图1）
根据电磁感应原理，要熔炼或加热的金属在交变磁场中感生电流，此电流在流动时，为克服导体（要熔炼金属）本身的电阻而产生焦耳热使坩埚中的金属炉料加热或熔化。
其值为Q=I2RT ，式中I―感生电流（安）；R―导体电阻（欧）；T―时间（秒）。
这种热产生在工件内部，升温速度很快且效率高。为能承受来自炉料机械的和热的负载，因此感应线圈系统必须在承载输电，输水的同时要具有足够的刚度，其结构和绝缘质量的好坏，直接影响到感应电炉的效率和使用寿命。根据多次试验和车间现场的实际使用情况，在此总结了真空熔炼炉感应线圈的结构特点和绝缘方法。
2.感应线圈系统的结构特点
感应线圈系统是真空感应炉，特别是中小型中频真空感应炉上的重要部件，由内电极、外电极、不锈钢套、护板、绝缘材料和感应器组成。该结构承载输电、输水和传递动力三项任务。它的结构紧凑，使用维护都十分方便。
为了满足输电要求，内外电极主要材料是都是紫铜，外套为不锈钢，一般不用高导磁材料，绝缘材料采用酚醛树脂或环氧树脂。护板也不用高导磁材料，采用不锈钢或酚醛树脂。感应器的一般采用空心紫铜管单层煨制焊接完成，形状呈圆筒状。空心铜管中通冷却水，与内外电极相通，以防止高温炉料的热传导及感应器长时间的运行中电阻发热导致感应器的温升过高。但感应器的温度也不能低于环境温度，否则周围环境中的水蒸气要在感应器上结露，这将直接导致感应器上的绝缘受潮，影响绝缘性能。
3.感应线圈系统的放电与绝缘处理方法
真空感应炉的感应器在匝间距离很小而电压很高的情况下，就可能产生放电现象，即匝间空隙中气体放电。另外较高的环境温度、强大的电磁场、大量的金属蒸气环境，这些都给气体放电造成有利条件。因此，对真空感应炉来说，感应器匝间放电是一个很要害的问题。匝间放电又称击穿，即破坏了匝间的绝缘，当然也破坏了感应器的正常工作条件，这是不允许的。实践证明，当真空室内压力为数百帕时，感应器的端电压高于300V时，就可能产生放电。故人们常把电压限制在250V以下，但对大炉子，250V的电压又太低，因此需要采取绝缘措施提高电压，以利提高电能的利用率，经过绝缘处理后电压可提高到500 V -2000V。
对感应器进行绝缘处理，现在多数用绝缘硅酮漆和玻璃丝带、聚四氟乙烯带进行包裹和涂漆，一般分几次进行，每处理一次后都要进行加热干燥，然后再进行下一次处理，这些工作可参照有关标准和积累的经验进行。具体实施方法为绝缘前采用喷砂处理，以便绝缘处理时提高绝缘硅酮漆的附着力， 并且要求正压0.5MPaG×60分钟放置无漏合格，氦气1.3×10-7 pa・m3/s以下检漏合格。第一次将绝缘漆均匀涂刷到线圈上，常温放置10小时自然干燥。然后将玻璃丝带叠压1/2的方式缠绕，尽量用力拉紧。（玻璃丝带如果不紧贴线圈影会响绝缘漆的渗透）。玻璃丝带表面涂刷绝缘漆，应达到无白色均匀状态，10小时放置自然干燥。再次将玻璃丝带叠压1/2的方式缠绕，玻璃丝带表面涂刷绝缘漆，应达到无白色均匀状态，放置5-6小时自然干燥，烤箱烘烤从室温升至200度约5-6小时（快速升温会造成绝缘漆过早蒸发产生气泡。）保温12小时。绝缘处理后用针孔探知器检查试验，如有放电检出需按补修方法进行补修，在以后的坩埚打制和加装隔热材料过程中也要注意对绝缘的保护。
4.结束语
目前，由于高新技术的迅速发展，对材料要求日益严苛，真空感应加热或熔炼技术具有工作环境优越、加热均匀、芯表温差极小等优点，作为一种生产特殊材料如耐热高温合金，磁性合金的重要手段而不断的在提高应用比例。就感应相关设备制造而言，很多国家都已生产多年，感应线圈的结构和绝缘方法也是越来越好，正逐步的提高线圈的电压和处理容量，以进一步减少企业生产成本和提高工作效率。
参考文献：
[1] 张继玉 《真空电炉》冶金工业出版社 1994.6
关键词：金相检验；发展；重要性
1 金相检验在材料研究中的重要性
从某种意义上而言，金相检验就是在人们主观意识的基础上对于金属内部结构的研究与分析，将物理冶金学理论运用到实际的操作过程中，针对其金属以及合金的成分进行检验，性能的分析。
在进行金相检验之前必须做好以下两个方面的准备工作：一是针对材料的组成结构以及性能进行大量的测试研究，通过理论化的数据完成对材料的认识。二是根据材料的特性进行相互之间的对比与规律性的研究，从而得知材料间的共性特点以及特殊性能，这对于金相检验有着极其重要的指导意义。在许多工业的发展过程中，金相检验都得到了很好的发展并发挥了极其重要的地位，尤其是在对材料进行检验的过程中更是发挥了不可替代的重要作用。利用显微组织结构的特性以及控制手段对发展中的冶金材料、机械制造、能源建筑等都进行了相关的检验。它是材料研究中重要的组成部分之一，同时新材料的不断出现，也大大促进了金相检验技术的发展。
2 金相检验在现代材料研究中的作用
金相检验主要是通过采用定量金相学原理，运用二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌，从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。这种技术不仅仅大大提高了金相检验的准确率更是提高了其速度，大大缩短了工作时间。
随着钢铁行业的不断发展壮大，文章主要以以下三种常用的钢材为例阐释金相检验在材料研究中的重要意义及其作用。一是热轧普碳钢材，这种钢材是可以通过优化工艺进行廉价生产的金属材料。二是低合金钢高强度热轧钢材；三是合金结构钢。这三种钢材严格意义上来讲都属于在显微结构下进行金相检验的一种金属材料。下面就针对这三种钢材材料检验进行详细的分析与总结。
2.1 化学成分与金相组织
首先在进行化学成分分析与金相组织检验的同时，必须清楚的了解什么是合金设计，其根本目的及其意义。在进行合金设计的过程中，最主要的就是对组织设计进行很好的测评，了解成分与组织之间的相互敏感度，必须选择满足特性需要的组织结构进行分析控制。这些性能的好坏与受控成分、表面组织以及应力情况等有着直接的关系。所以在进行金相组织检测的同时必须清楚的掌控其材料的性能、化学成分。合金设计的目的就是为了将各个工程建设的各项性能有机的结合在一起，将其性能最优化。将组织结构的性能配置控制在可操作的范围之内。这样不仅仅能够准确的进行测算更加能有效的解决资源。如马氏体形态、贝氏体形态等首先受控于碳的含量。低碳钢淬火后得到板条状马氏体，而高碳钢淬火后得到针状马氏体。所以，金相检验是验证和解释所设计成分是否合理的强有力的手段。
2.2 组织演变规律与工艺制度
在每一个生产工序中，都必须先确定其材料的化学成分，然后再系统的了解材料的施工设备、制造工艺。这里面所指的主要是冶炼、铸造、热处理等技术。采用唯一的金相检验技术针对每一个施工工艺及环节进行准确的判断评估，可以通过仪器了解到显微组织结构的变化以及特征。最早的应用技术主要是存在于铸造树枝晶的制作与混合中，但是原有的晶体制造工艺并不是很完善，并不能很好的进行测试，这也是导致某些工艺技术铁素体不完整的主要原因，对此必须加强这种工艺制度的完整性以及组织规律变化的考察研究。
2.3 金相学与材料科学
显微镜的发展给合金设计带来了革命性的变化。众所周知，人类冶炼金属通过各种途径了解合金工艺过程、特性以及使用性能的漫长历史，直到有了金相显微镜后才形成了当今的冶金科学。显微组织与宏观力学关系的认识，为成分-组织-性能半定量或定量的研究和建立关系式创造了条件，为材料的发展奠定了理论基础。其中，最典型的就是Hall-Petch关系式（σs=σo+kd-1/2）。该关系式是细晶强化的理论依据，是20世纪下半叶与钢的组织细化相关的5个重大成就之一。所以，必须依靠实际的金相研究和金相检验工作，来证实材料设计的科学性，制定工艺的合理性。
金相检验分析，不仅有组织识别还有评定，既有定性还有定量、半定量的检测。金相检验的内容归纳起来有以下几项：（1）材料基体相的组织结构及其缺陷；（2）显微组织的取向和状态的非均匀性，如带状、分布不均、晶粒度等；（3）第二相的类型、结构、组成、数量、形态、尺寸和分布；（4）研究原子按键力分布的晶体结构和电子按能量分布的原子、离子结构。就显微组织检验来说，显微组织检验是通过一个二维截面视图来建立一个三维结构图形的，这样在显微组织检验中就分为4个级次。正确识别是什么显微组织；定性的显微组织状态；定量的显微组织状态；显微组织与性能之间的关系。
3 金相检验的主要应用技术
在金相检验中主要应用的技术有三种：（1）显像技术，应用显像技术来揭示材料的显微组织、断口形貌特征、各种缺陷形貌特征、表面状态等。这种技术包括两个方面即腐蚀技术、成像技术。腐蚀技术是根据不同受检材料和检验项目，选用不同的试剂和方法进行腐蚀。成像技术就是利用显微镜成像原理如光学显微镜的暗场技术、偏光技术、干涉技术等，它主要记录和显示材料的二维平面微观组织结构特征；（2）衍射技术，主要用来分析材料的晶体结构。晶体缺陷及晶向关系等问题，衍射技术中经常使用的设备是X-射线仪、电子衍射仪等；（3）微区成分分析技术，利用化学成分分析来研究材料的基体、第二相、夹杂物以及腐蚀产物的组成，尤其是材料中微量元素对材料性能的影响等。它所使用的仪器有电子或离子探针、谱仪等。
随着科学技术的不断变化与发展，信息化的不断涌现，数字化成像技术的普及对于金相检验而言更是一种全新的挑战，所以这就要求其相关的技术人员必须加强专业知识的学习与完善，不断将新的技术、新的理念融入于金相检验技术中，不断提高自身科学文化素质，在工作中以认真负责的态度进行材料的检验与分析，当发现问题时要给予及时的处理与解决，保证其金相检验在实际操作中的理论意义及其技术水平。
参考文献
关键词：单片机；温度控制系统；硬件电路；软件电路
中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01
科技的进步为企业的生产带来了单片机技术，单片机的温度控制系统能够为企业的生产活动提供合适的温度，提高了生产效率，使人们的生活发生了翻天覆地的变化。目前，单片机的温度控制系统主要应用于金属冶炼、化工生产、食品加工和机械制造等工业活动中，此系统能够对冶炼金属所使用的加热炉，化工生产所需要的反应炉和热处理炉等生产器具进行温度控制，为产品生产提供合适的温度，从而提高产品的品质和产量，为人民群众提供丰富的资源来从事生产和生活，提高人们的生活说平，促进国家经济的快速发展。本文主要对单片机的温度控制系统的功能和工作原理进行介绍，并分析系统的软硬件电路设计时的相关要求，进而为系统的设计人员提供科学合理的方法来进行系统设计，从而提高设计效率。
一、单片机的温度控制系统的功能及工作原理
（一）单片机的温度控制系统的功能。从单片机的温度控制系统的名称上来看，此系统的功能就是对产品生产过程进行温度控制，这就是单片机最主要的目的。将控制功能进一步细分，我们可以知道，单片机的温度控制系统可以对温度进行检测，然后将检测的数据以十进制的数码提供给监控人员，单片机温度控制系统的操作人员在进行系统设置的时候，可以将温度控制在一定的范围内以适应不同的温度控制系统的应用场所，一旦温度超过预设的温度范围，系统就会自动将温度调节到温度范围内，以此来保证产品生产所需的温度，实现产品生产的继续进行，促进企业的快速发展和国家经济的进步。
近几年来，随着科技和经济的快速进步，人们对产品提出了新的要求，为了满足人们对产品的需求，企业必须使用测控精度较高的温度控制系统，并且还要使用稳定性较好的系统来确保生产产品所需的最是温度，从而确保生产的持续进行。
（二）单片机的温度控制系统拥有控制温度功能的原因。单片机的温度控制系统要想拥有控制温度的作用，就必须依靠系统的硬件电路和软件电路，只有两者协同合作，才能对温度进行检测，并为温度检测系统提供合适的温度范围，为产品生产提供适宜的温度，从而促进产品生产的数量和质量，改善人们的生活，为生产建设部门提供优质的产品，促进建筑行业和生产行业的发展。
二、单片机温度控制系统的硬件要求
（一）温度控制系统中单片机的选取。设计人员在设计单片机温度控制系统的时候，必须按照系统使用者的需求选取科技含量较高，应用效果较好的单片机，从而对整个系统进行连续系统的控制，确保温度控制系统的持续运转，为产品生产提供适宜的温度，促进生产企业的快速发展。
（二）检测温度的电路对硬件的要求。检测温度的电路中需要的硬件有热电偶、放大镜和信号转换器。热电偶在系统中能够将变化的温度信息转换成与信息变化相一致的电信号，此种电信号在输出的时候比较微弱，所以就要利用放大器来将微弱的电信号放大，由于放大后的数据属于模拟信号，无法顺利地输入到计算机内，就需要使用信号转换器来将模拟信号转换成数字信号，从而为监测人员提供监测数据。
（三）控制温度的电路对硬件的要求。在控制温度的电路中只需要使用一个控制温度的电路元件，检测人员通过该元件可以对温度进行设定，一旦产品生产过程中的温度超过设定的最高温度，该元件就能利用半导体的制冷功能来降低产品生产的温度，当产品生产过程中的温度低于设定的最低温度，元件就能够通过半导体的加热功能来升高产品生产的温度。
（四）人机对话电路对硬件的要求。人机对话电路使用的硬件主要有显示器、键盘。单片机的温度控制系统中的显示器是由一些发光二极管组成的，当显示器接收到的字符的时候，一些发光二极管就会发生不同变化，因而就会在屏幕上显示出不同的亮光，为检测人员提供相关的信息。键盘作为输入设备，能够实现人机对话，还能够对系统设置进行更改，从而为产品生产提供合适的温度。
三、单片机温度控制系统软件设计的步骤
（一）温度控制系统中监控程序的设计。设计人员在设计监控程序的时候，要正确处理系统的调度问题，这就要求设计人员根据环境的相关变化来选取合适的调度方法，从而帮助单片机的温度控制系统快速地实现系统的任务。
（二）系统中断与子程序调用的设计。要对程序进行初始化处理，然后将脉冲方式的中断信号输向外部中断源，将中断源进行中断，再进行相关地址的更改，促进信号转换硬件的顺利使用。经过一系列的信号转换，将最终的数字信号储存在缓冲区域内。
四、系统调试
（一）利用开发装置来进行系统检测。单机片的温度控制系统的设计人员在系统开发装置上完成系统设计之后，就可以在开发装置上来对系统进行检测，主要方法是在开发装置上连入仿真器，在应用系统的时候，就会出现一系列的程序代码，如果运行出错，就找到处错误的代码进行更改，提高系统的稳定性。
（二）对系统进行连调处理。在对系统进行连调处理的时候，可以采用自底向上或自顶向下的方法来实现系统的联调，根据联调得到的信息进行方案更改，最终达到优化系统的目的。
（三）将程序固化到芯片内部。设计人员要将完成设计和调试的程序固化到芯片内部，从而保护程序的安全性，保护设计人员的知识产权。
五、结束语
单片机的温度控制系统在经济的发展方面上发挥着越来越重要的作用，为了与经济的发展性适应，企业在产品生产过程中必须使用单片机的温度控制系统，才能够加快产品的生产速度，提高产品的品质，因此要求设计人员必须根据企业产品生产的需要设计单片机的温度控制系统，为企业的发展做贡献，促进国家经济的快速发展。
参考文献：
一、什么是“失重”？
电梯停在顶层，质量为m的重物放在台秤上，电梯启动下降，加速向下运动，m受到重力mg，台秤的支持力N，此时，秤所显示的读数是N的大小，发现N
飞船在环绕地球的圆形轨道上运动，每一瞬时它的速度都沿着圆的切线方向，但下一个时刻飞船并没有从a点到达b′点，而是到达了圆形轨道上的b点，这表明飞船有一个沿着半径指向圆心的加速度（同学们会在高一学到），这个加速度就是重力作用下产生的加速度g，于是便出现了完全失重现象.飞船在环绕地球运动时，便处于失重或完全失重的状态中.
在失重的状态中会出现许多有趣的现象，鹅毛会沉入水底，水和水银可以均匀地混合在一起，人能在空间自由漂浮、翻筋斗，没有重力作用，也就没有上、下之分了，可以头朝下工作.若有一个大物体挡在你面前，你可以从上面飞过去，物体失去了重量搬动起来一点都不费劲，人人都成了举重能手和跳高冠军.宇航员说：“失重时的运动非常有趣，失重使人有舒服感.”
二、在地球上如何体验“失重”？
在地球真正实现“失重”状态只有一种办法：飞机在垂直方向向下飞行.一般在航天员培训的时候，都会安排乘坐大型运输机飞到高空，然后开始在垂直方向上向下飞行，这样机舱内就会在这段时间形成暂时的失重环境，供航天员体验和训练.
此外，美国NASA的航天员培训中心还建造了大型的水池，作为另外一种方法来模拟失重状态.航天员穿上宇航服在水中由于浮力的作用，也能感受到类似的失重状态.唯一有一点区别在于水中的阻力大大地超过了没有水的环境，不过好处就是可以长时间地模拟失重环境，NASA的航天员就是在水池中训练太空行走和太空维修等复杂任务.
在我们生活中，本身就有许多可以体验“失重”的现象和例子.例如：挑战心理极限的“蹦极”运动；让人心惊肉跳的“摩天轮”和“过山车”；以及电梯突然向下运动、飞机的降落等.
如果拿一杯饮料去做“自由落体”实验，会出现什么情况呢？饮料会从容器里飞溅出来，然后成圆球形状态在空中漂浮.“失重”状态下的液体，由于表面张力的作用，会成球形，从而使表面积最小.我们还可以再做一个实验：在饮料瓶的底部开一个大约5的小孔，在饮料瓶中装满水，然后不要盖上盖子，从高空丢下它，你会看见什么现象？你会发现，水在下落的过程中不会从小孔和瓶口泄漏出来.
美国克利夫兰州的中学老师迈克・希基和其他38 名老师曾经乘坐一架改良的喷气式飞机，在大西洋上空“跳水”（上下飞行）进行“太空之旅”： 在大西洋上，飞机笔直地冲向蓝天，然后向海面俯冲.飞机上升时，他们经历“超重”，受到的重力为地球正常引力的1.8 倍；飞机下降时，他们感受“失重”. 这个过程只有短短的50s .
三、“失重”有哪些弊端？
你能够想象出完全失重的条件下会发生什么现象吗?你设想地球上一旦重力消失，会发生什么现象，在宇宙飞船中就会发生什么现象.物体将飘在空中；液滴绝对呈球形；气泡在液体中将不上浮；宇航员站着睡觉和躺着睡觉一样舒服；走路务必小心，稍有不慎，将会“上不着天，下不着地”；食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中进入宇航员的眼睛、鼻孔……你还可以继续发挥你的想象力，举出更多的现象来.
失重是航天飞行中的一个特殊物理现象，载人航天实践证明，失重对人体的生理功能有很大影响，但不像原先想象的那样严重.
人类40多年的航天实践表明，微重力环境对宇航员的健康、安全和工作能力会产生重要影响，中长期航天飞行可导致宇航员出现多种生理、病理现象，主要表现为心血管功能障碍、免疫功能下降、肌肉萎缩、内分泌机能紊乱、工作能力下降等.
失重可引起心血管功能的改变.失重时人体的流体静压丧失，血液和其他体液不像重力条件下那样正常地流向下身.相反，下身的血液回流到胸腔、头部，可引起宇航员面部浮肿、头胀、颈部静脉曲张、鼻咽部堵塞、身体质量中心上移.人体的感受器感到体液增加，机体通过体液调节系统减少体液，出现体液转移，反射性多尿，导致水盐从尿中排出，血容量减少，血红蛋白量也可相应减少；还可出现心律不齐、心肌缺氧以及心肌的退行性变化，并出现相应的心脏功能障碍，如心输出量减少、运动耐力降低等，返回地面后对重力不适应而易于出现心慌气短以及性晕厥等表现.这些可严重影响人体健康和工作效率，因而成为中长期载人航天飞行的一大障碍，也是迫切需要解决的航天医学问题.随着航天飞行的时间延长，心血管功能可在新的水平上达到新的平衡，心率、血压、运动耐力以及减少的血容量和血红蛋白可逐步恢复到飞行前的水平.
长期失重会引起人体的骨钙质代谢紊乱.人体失重后，作用于腿骨、脊椎骨等承重骨的压力骤减，同时，肌肉运动减少，对骨骼的刺激也相应减弱，骨骼血液供应相应减少，在这种情况下，成骨细胞功能减弱，而破骨细胞功能增强，使得骨质大量脱钙并经肾脏排出体外.骨钙的丢失会造成两个后果：骨质疏松和增大发生肾结石的可能.失重所导致的骨丢失随飞行时间的延长而持续进行，而且这种骨质疏松一旦形成，回到地面重力环境下也难以逆转.俄国宇航员在和平号空间站上曾试验多种对抗措施，如每天2小时的跑台运动，穿企鹅服给以人工加载及服用特殊药物等，但未能完全解决问题.目前这仍然是航天医学需要解决的难点问题.
在失重条件下，由于人体脊椎骨没有重力压迫，互相能舒展开，因此一般可以长高2.5~5.0厘米.但脊柱增高以后下背部的肌肉并没有随着增长，结果引起背部疼痛.几乎所有的航天员在太空生活的头一周都体验过难以忍受的背部疼痛，这是太空生活中最难适应的一件事情.除了服用阿司匹林止痛外，身体采取卷曲姿势，即将膝盖靠近胸部也可缓解疼痛.睡眠时，为了减轻疼痛，航天员经常用一条带子将自己捆绑成卷曲姿势，然后才能入睡.
四、“失重”有哪些应用？
获取规则“球体”.在失重条件下，融化了的金属的液滴，形状绝对呈球形，冷却后可以成为理想的滚珠.而在地面上，用现代技术制成的滚珠，并不绝对呈球形，这是造成轴承磨损的重要原因之一.
在太空的轨道上，可以制成一种新的泡沫材料――泡沫金属.在失重条件下，在液态的金属中通以气体，气泡将不“上浮”，也不“下沉”，均匀地分布在液态金属中，凝固后就成为泡沫金属.这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢，用它做机翼，又轻又结实.
同样的道理，在失重条件下，混合物可以均匀地混合，由此可以制成地面上不能得到的特种合金.
电子工业、化学工业、核工业等部门，对高纯度材料的需要不断增加，其纯度要求为“6 个9” 至 “8 个9”， 即99.9999%～99.999999%.在地面上，冶炼金属需在容器内进行，总会有一些容器的微量元素掺入到被冶炼的金属中.而在太空中的“悬浮冶炼”，是在失重条件下进行的，不需要用容器，消除了容器对材料的污染，可获得纯度极高的产品.
1 激发学生的学习兴趣
学习兴趣是学习动机中最现实最活跃的成分。高中生学习兴趣、积极性较高，注意力、合作能力较强，完全可以在合适的化学教学情景中探究化学家的生平、社会环境、教育和成长道路等素材，从中得到了书本和教材上没有的结果和规律。这种学习体会不仅会给学生带来学习化学的兴趣与自信，同时还能进一步激发他们主动学习。使学生由课堂教学中的被动接受者变成了课堂教学的共同创造者。对于教师而言，心思不必全放在教材、参考书和教案上，而是放在倾听学生、发现问题上，从教学过程中的传统角色――知识的“呈现者”、对话的“提问者”、学习的“指导者”、纪律的“管理者”中解脱出来，演变为课堂教学过程中呈现信息的“重组者”的新型教师角色。
例如在学习铝的时候，就可以引入铝的使用和冶炼历史。通过铝的冶炼和广泛使用，让学生感受到科学发展的艰辛，我们现在拥有的美好生活是通过很多科学家的不懈努力的结果。也让学生了解前人给我们留下的知识的宝贵，从而去珍惜这些宝贵的知识遗产，努力学习提升自己。
铝在100多年前是一种贵重金属，比黄金还贵被称为“银色的金子”。法国皇帝拿破仑三世为了显示自己的富有和尊贵命令官员给自己制造了一顶比黄金还贵的“铝王冠”，这是当时轰动一时的新闻。在化学界铝也被看成最贵重的。英国皇家学会为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，不惜重金制作了一只铝杯，赠送给门捷列夫。这就会引起学生的好奇，为什么我们现在随处可见的铝在当时会怎么值钱呢。原来铝是一种化学性质很活泼的金属，一般的还原剂很难将它还原，因而铝的冶炼比较困难。铝从发现到制得纯铝，经过十几位科学家100多年的努力。由于科学家们的努力才使铝变成一种用途广泛的金属，也才有我们现在拥有的一切铝制品。
2 培养学生进行不畏艰险、顽强探索的科学精神
1）科学的精神是勇于探索、敢于创新、锲而不舍的精神。化学家诺贝尔的成功就是因其顽强、永不放弃的精神。他在制硝化甘油时，多次发生爆炸，他本人被炸伤，四位助手和他的小弟弟被炸死，但他从没有放弃研究。最后获得成功，成了大发明家。从中学生们体会到：科学的道路上从来没有平坦的大道，每一项科学的发明或发现，都是科学家们多年的心血和辛勤的汗水换来的，许多发明创造都是在许多次甚至上千次失败中获得的。所以，创新必须要有一种契而不舍的精神。
2）科学的精神是敢于质疑。对于现有的认识、观察到的现象都要问―个为什么？看看是否真的有根据？根据是否充分？是否有漏洞。近代化学奠基人波义耳如果没有敢于怀疑的精神，就不可能促成化学从医药和炼金术中剥离出来成为一门独立的学科；雷利、巴拉尔如果不对研究中的异常现象产生怀疑，就不可能发现元素氩和溴。所以质疑是创新的前提。
3）科学的精神是继承。在元素周期律的不断完善中很好地说明了继承的重要性：如果没有德贝莱纳提出的“三元素组”、迈尔的“六元素表”、纽兰兹的“八音律”等元素分类工作的基础，就不会有门捷列夫的元素周期律。在此基础上，周期表又经过了零族的增加、莫斯莱的原子序数等不断的发展和完善过程，直到今天仍有许多人在研究周期律，周期表也出现了维尔纳式、波尔塔式等多种形式。科学的继承是取其精华、弃其糟粕，批判地继承、辩证地扬弃。如：“燃素说”虽是一种错误的理论，但它所提供的实验材料、公式、定律和方法仍可被利用。继承是创新的基础。
我们进行课堂教学时，可以有意识地介绍这些生动的事例，使学生充分认识到在认识自然界的道路上应当有实事求是、坚持真理的科学态度；让学生经历化学家的探索历程，逐步领悟化学家的创新思想；能使学生认识到科学成就的获得不是一蹴而就，而是要经过艰辛努力，有时甚至是几代人的努力。这一切都有助于培养学生不畏艰险、不怕挫折、大胆想象、敢于创新、热爱科学、献身科学的精神。
3 进行爱国主义教育。
在化学史教学中着重爱国主义情感的教育，使他们真正了解我们国家的悠久历史和灿烂文化，正确看待伟大祖国的现状和光辉未来，以提高他们民族的自尊心与责任感。利用我国古代的化学工艺是世界上最早发现、发明或创造的资料，如举世文明的火药、造纸术的发明，瓷器的制造、食盐的利用、钢铁的冶炼等，从而使学生感到中华民族是勤劳、智慧的民族。如陕西出土的秦代古铜剑仍光泽夺目、锋利如初，说明我国当时已有用铬化合物使铜钝化的技术。这是世界上这方面最早的技术成果。我国明代学者宋应星在其著作《天工开物》中曾介绍了我国古代炼钢的技术.“刀剑绝美者以百炼钢包裹其外”，说明我国早在明代已掌握了炼钢的方法。同时指出我国目前钢的品种和平均能耗还赶不上发达国家，这一方面可以增强学生对我国实现现代化的信心，另一方面还可以促使他们立志奋发图强，赶超世界先进水平。对于我国近代现代化学家的事迹也要结合相应教学内容介绍。比如侯德榜博士立志在国内发展化学工业的事迹；北京大学张青莲教授对某些原子量的修正已获得国际认可的事实；我国在世界上首次合成具有生命活力的结晶牛胰岛素的事例；80年代我国首次合成酵母丙氨酸转移核糖核酸的创举等，这些事例渗透到教学中，可以增强学生的民族自豪感和自信心。可以引导学生热爱祖国、热爱人民，为祖国的现代化建设贡献自己的力量。
4、渗透环境保护知识
重视环境保护，治理环境污染，实现社会、经济的可持续发展，已成为大家的共识，环境问题已成为世界性热点，社会各界对环境保护的呼声日趋高涨。在中学化学教学中与时俱进，加强对中学生的环保教育，则能让学生养成保护环境的良好习惯，从而提高全民的环保意识，改善我国公民环境意识较差这一现状。
在教学中根据教学内容适时穿插和渗透一些现代社会面临的、急需解决的重大问题，如淡水资源的危机、主要能源（煤和石油）的危机、环境污染（臭氧层破坏、温室效应、酸雨等）。如在氮的氧化物的教学中，可以介绍他们对环境的危害。这些氮氧化合物受日光紫外线的照射后，发生一系列光化学反应。形成光化学烟雾污染事件。如1943年9月，发生在美国的“洛杉矶烟雾”就是光化学污染的典型事件。
一、海西州矿产资源开发基本现状
海西州是青海省最主要的矿产资源富集区，建国以来。国家在海西地区开展了大量的地质勘查工作，先后发现了39大类84种矿产，矿产地1050余处，其中探明储量的矿产有57种，占全省探明储量矿产105种的54％，探明的主要矿产资源有石油、天然气、煤、钾盐、镁盐、湖盐、芒硝、石棉、石灰岩、硼、锂、铅、锌、金、银、铁、硅灰石等，这些矿产的储量占全省矿产总储量的80％以上，各类矿产资源保有储量潜在价值在16万亿元以上，占全省矿产资源潜在价值总量的95％。近年来，随着改革开放的不断深入和西部大开发战略的全面实施，在州委、州人民政府的正确领导下，通过全州各族干部群众的共同努力，我州矿业经济的发展突飞猛进，呈现出良好的发展态势，矿产资源开发已成为拉动海西经济增长的一个主力点。
二、矿产资源开发存在的主要问题
目前我州矿产资源开发利用的总体趋势是好的，但也存在着一定的问题。一是矿产资源开发利用水平低，大部分矿山企业企业规模小、效益低、管理落后，基本上还处于粗放经营状态，资源回收率和综合利用率偏低，资源浪费严重。二是矿产资源勘查程度低，虽然建国以来国家在我州投入大量人力、物力进行地质勘查工作，发现了一大批可供开采的矿床(点)，但是由于地质工作程度相对较低，远不能满足大规模开发对资源开发的需求。三是矿业结构不尽合理，我州矿产资源开发大型企业少，小型企业多，经济发展不平衡，缺乏稳定性和持续性，经济发展对矿产资源依赖性较大，因此海西要发展就要大力发展循环经济，矿产资源只有节约和循环使用，才能得以永续利用。
三、发展矿产资源循环经济的基本思路
发展矿产资源循环经济是一项社会系统工程，需要各方面深化认识、积极行动、协同配合、形成机制。一是要深入持久地开展矿产资源循环经济宣传活动。增强政府、企业和社会公众发展循环经济的意识，加大社会公众的参与力度，动员他们科学消费、保护环境、支持废弃物综合利用。二是尽快建立发展矿产资源循环经济的规章制度，确立循环经济在经济社会发展中的地位，保障循环经济顺利发展。三是要借助于科学技术的发展提高矿产资源的综合利用水平，我州矿业经济的发展仍带有明显的粗放型特征，高消耗、高排放、高污染、低效率、低利用率和不协调的问题一直存在，矿业经济的发展离不开科学技术的支撑。四是建立卓有成效的激励机制，大力支持有利于发展矿产资源循环经济的科学研究和发明创造。五是统一和提高做好国土资源管理的思想认识，按照省委、省政府关于柴达木循环经济试验区建设的总体要求，把思想认识集中统一到循环经济试验区建设的要求来，认真贯彻“资源开发和节约并举，把节约放在首位”的方针，以科学发展观为指导，正确把握工作方向，树立高效的服务观、务实的政绩观，全面加强矿产资源管理、加大资源保障力度，以高度的使命感、责任感和紧迫感为海西的现代化建设服务。
四、具体工作打算
针对海西矿产资源开发利用现状，海西矿产资源开发利用应抓紧编制发展循环经济的总体规划，着力构建节约型、循环型的消费模式，认真做好已有矿产资源规划的实施与监督，严格按规划要求，分区域、分矿种、分阶段有序开采，坚决控制生态保护区、水源保护区、环境脆弱区的矿产开发，引导和提高矿产资源开采利用水平，具体做法是：
1．加大优势资源的开发综合力度。海西矿产资源的开发要进一步加大优势资源的开发力度，适当压缩小矿山，兴建新兴产业，发展具有一定规模的矿业公司，坚持走矿产品深加工、规模化、集约化发展之路，提高资源综合利用水平，促进矿业经济的可持续发展。
2．以矿产资源规划为依据，合理配置资源。2003年9月州政府实施了《海西蒙古族藏族自治州矿产资源总体规划》，以《规划》为龙头，今后矿产资源配置，除符合国家产业政策外，还必须符合州矿产资源总体规划，规划中限制勘查开发区和限制开采的矿种原则上不予勘查开发，也就是说对不符合规划要求的，不予批准立项和颁发勘查许可证、采矿许可证，实现矿产资源开发利用从粗放型到集约型转变。
3．以市场为导向，合理配置资源。大力推行探矿权采矿权招标、拍卖、挂牌出让制度，以市场为导向，充分发挥市场优化配置资源的基础性作用，依法调控资源开发利用总量，合理配置资源，优化资源开发利用结构和布局，迫使企业加大矿业生产结构调整，采用先进的技术工艺和设备提高回采率、选矿回收率和资源综合利用水平，延长产业链，实现矿产资源可持续发展。
4．加大规模结构调整。矿产资源的开采要与矿床资源储量规模相适应，严禁大矿小开，一矿多开，采富弃贫、乱采滥挖。在扶持科技型小矿山企业发展的同时，对开采规模过小的已建矿山限期整改联合，走规模化开采之路，要求达到省、州两级矿产资源规划确定的最低开采规模。对有市场前景，并能促进地方经济发展的分散零星矿点，在不影响环保的前提下，允许开发，但必须形成分散开采，集中选矿的开发格局，最大限度地发挥资源效益。对有一定规模的矿床(区)的开发利用形成集团化开发格局：石油、天然气、煤炭和盐湖资源的开发要组建工业集团公司，进行规模化经营；有色金属开发要加大冶炼规模，形成采选冶联合集团公司：岩金开发要组建金矿集团公司，逐步实现优势资源的规模化生产、集约化经营，提高矿山企业的竞争力。
5．做好产品结构的调整。以市场需求为导向，以优势资源为依托，以矿产品精深加工为目标，大力发展市场急需、矿产品附加值高、竞争力强的精深加工矿产品。
石油天然气方面：在加大油气勘探力度，增加油、气资源储量的同时，努力发展油气化工及有机化工工业，加快启动油气、盐化工一体化项目。提高格尔木原油加工的柴汽比和汽油质量，建设燃气电站、乙炔、聚氯乙烯、甲醇、甲醛、多聚甲醛、二甲醚、甲烷氯化物、合成氨、尿素等资源综合利用项目。
煤炭方面：要重点抓好木里、大煤沟、鱼卡等矿区扩能改造项目，提高煤炭生产规模，同时积极发展煤炭加工企业，兴建焦化厂等，提高煤炭资源的深加工水平。
盐湖资源方面：在扩大钾肥产量，提高锂肥质量的基基础上，积极发展以金属镁为主的镁系列产品，发展碳酸锂、碳酸锶、硫酸锶、硼酸、氢氧化硼等产品的生产和加工；积极发展纯碱、烧碱、无碱玻璃池窑拉丝、氢氧化钾、碳酸钾等项目：逐步开发钠系列、镁系列、锶系列、锂系列等深加工产品，使盐湖资源的开发形成从采矿到加工的产业链。
金属及贵金属方面：在加大锡铁山矿区及深部勘探的同时，逐步实珊采、选、冶、加工联合，重点发展铅、锌等有色金属生产，加大矿产品的深加工力度，积极开发系列延伸加工产业。
我国提出的经济可持续发展的战略目标也为火力发电厂的生存和发展指出了一条正确的道路，火力发电厂在以后的生存和发展过程中也应该坚持可持续发展的原则，以科学发展观为主要指导，加大力度，发挥在循环经济中的重要作用。电力企业在我国的社会主义经济中有着重要的地位和作用，是典型的资源密集型产业。正确的解决资源环境以及经济利益之间的矛盾，是电力企业的主要研究的问题。火力发电厂在经济的发展中有着重要的作用，因为它承担着将能源进行转换的责任，生产着人们生活和生产都必不可少的电能。但是在火力发电厂的实际生产过程中，会消耗大量的资源，而且也会产生很严重的污染情况。所以与循环经济的发展理念相比，火力发电厂的任务还是比较艰巨的。在维持着正常的生产过程，还要最大程度地利用资源，减少资源的浪费，减少废物的产生，实现经济的可持续发展，这对于火力发电厂的发展是一种新的挑战。因为传统的火力发电厂的经济发展模式，追求的利益是建立在资源的消耗的基础之上。导致资源大量的浪费，也产生了大量的废料，所以没有兼顾好经济增长与环境保护的协调关系。所以传统的火力发电厂的经济增长方式与我国的可持续发展的战略目标是不相符合的。所以必须按照科学发展观的指导，改变传统的火力发电厂的经济发展模式，转变为循环经济的发展模式，在发展经济的时候兼顾环境保护的问题。使经济发展和环境保护协调的发展。
二、火力发电厂发展循环经济的措施
(一)利用城市中水最为火力发电厂的水源。城市中水有着“城市第二水源”的美誉，它的来源是城市排出来的污水经过一定的处理，所以城市中水的水质会比污水的水质好很多。但是与自来水的水质相比，还是比较差一些。目前水资源短缺的状况下，应该充分利用中水来解决这个难题。近年来，一些国家已经开始在火力发电厂使用污水回收再利用的技术．污水处理厂中水的水质不符合火电厂对水质要求的标准，所以要在火力发电厂使用中水作为原料应该将其进行进一步的加工和处理，在进行中水处理的工艺中，可以增加生物脱氮处理的方法。对于一些城市污水已经达到了污水处理标准的情况，应该经过再生后，再提供被火力发电厂的冷却系统然后经过后续的处理可以最为用于补给的水资源。
(二)废水的充分利用。火力发电厂应该制备完善的水务管理相关制度，这样才能保证构建的水量和水质平衡图的完整和准确，同时火力发电厂还应该建立一些废水回收的系统，能够将实际的生产过程中产生的废水或者是浪费掉的水资源进行回水，经过后续一系列的处理再应用。火力发电厂的生产过程中按照用水以及消耗水的多少可以将系统进行排序，发现排在第一位的是湿式循环冷却系统，通常情况下，将一些废水或者是污水经过处理后作为补充水源，在进行下一个循环的利用，对于一些水质较差的循环水可以用于冲灰等循环利用，这样采用循环冷却的火力发电厂来说，它的水的重复利用率已经高达96%。
(三)粉煤灰的有效利用。火力发电厂的生产过程中产生的灰渣是一种有效的资源，因为对其进行一些加工处理，可以最大限度地实现重复利用，灰渣的综合利用主要包括用于生产建材、建筑公路、填充矿井、改良农业的土壤性质、农业废料的生产加工或者是造地。对于一些性质特殊的粉煤灰的用途也是比较重要的，可以用于冶炼金属。火力发电厂的粉煤灰的再利用对于实现废物再利用的观点有了很好的见证。
(四)利用先进的科学技术，实现火力发电厂循环经济的技术开发。我国的国情是，目前我国正处于社会主义社会的发展的初级阶段，所以我国还处于一个资源消耗阶段，但是随着科学技术的快速发展，我们应该在火力发电厂的生产过程中充分利用科学技术，实现循环经济的发展模式。从资源的利用到生产消耗最后到减少废物，火力发电企业应该组织先进的技术，突破制约循环经济发展的一些障碍，利用先进的科学技术，逐一排查一些耗能高，污染严重的设施，再开发一些节约能源，资源循环利用的先进设施，同时还应该以绿色再制造为主题，进行先进技术的开发和利用，最终实现在火力发电厂中拥有的是能够实现最大的经济利用，消耗最小的资源以及能源，而且环境污染比较少的生产技术］。
(五)热电联产。传统火力发电厂的热力系统是水在锅炉力受热变成蒸汽，然后推动汽轮发动机做功后进入凝汽器，最后在送入锅炉。这样方式的热效率很低，最高才能够达到40%左右。但是热电联产可以充分地利用凝汽器里带有热量的水，将其送到工业或者是居民用户，供其使用。可也实现能量的充分利用。热电联产可以使热效率提高很多。
(六)煤矸石发电。煤矸石是固体废物，长时间的堆积可以发生自燃的现象，还能够排放有毒有害的气体，污染大气环境和地下水质。如果利用煤矸石发电，将其变废为宝，可以在很大程度上减少火力发电厂对于优质煤的需求，与此同时还可以解决煤矿副产品煤矸石的有效利用。既实现节约能源还能够实现保护环境的双赢效果。