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原油和有色金属的关系精选(九篇)

原油和有色金属的关系

第1篇:原油和有色金属的关系范文

原油期货成国际化突破口

上市原油期货,作为中国期货市场国际化的关键一步备受市场关注。2013年11月6日,上海国际能源交易中心股份有限公司落户中国(上海)自由贸易试验区,负责原油期货筹备工作。

“上海国际能源交易中心正在积极进行合约的设计和各种规则、细则的拟定。”杨迈军表示,原油期货“国际平台、净价交易、保税交割”的基本框架已经确定,等待相关各方政策都比较明朗以后,要向市场做普及,要向市场公布并征求意见。

杨迈军提出,对于国际石油交易者,或者对石油感兴趣的生产者、流通者,尽可能为他们提供方便,在货币汇兑、外汇便利的方面,都要做很多具体安排,搭建一个国际平台,让他们来参与交易。

据了解,目前伦敦和纽约两个期货市场是原油定价中心,亚洲地区石油贸易均据此来参照定价。杨迈军表示,原油是关系国计民生的最重要品种,要把原油期货做成一个国际化品种,同时推动中国期货市场国际化。

杨迈军透露,目前交易所层面正按照国务院和相关部委要求,做好从合约到交易、结算的具体工作,同时期待着国家相关的一些政策能尽早出台,实现在原油期货上的国际化,并以原油期货为突破口,实现已上市的有色金属、贵金属、橡胶等成熟品种对外开放,让国际投资者参与进来。

谈及监管协作问题,杨迈军说,国际市场肯定会涉及这方面的问题,目前正在开展这方面的研究,包括与我们市场相关的国家、地区监管机构,均在积极推进相关工作。

争取今年推出商品期权

去年11月19日,上期所开始期权仿真交易,包括铜期权和黄金期权。杨迈军表示,目前黄金等期权推出条件比较成熟,上期所未来要把更多时间和精力放在对期权知识、期权规则的普及宣传和投资者教育工作上,在条件成熟的时候,投资者能够交易。“应该争取在今年推出来。”

杨迈军透露,除现在正在交易铜铝铅锌四个有色金属期货外,未来上期所还会上市其它有色金属,如锡、镍,将在今年或明年逐步推出,这些品种推出后也会加入到指数系列中。由于有色指数期货没有实物交割,在技术系统的准备上也不是很麻烦,所以市场应该比较容易接受,目前上期所这方面的准备工作比较扎实,希望今年能够推出。

第2篇:原油和有色金属的关系范文

金属的机械加工通常包括两种类型:金属的去除和金属的变形。前者作业是靠刃具把金属从被加工件上除掉;后者则是用模具使金属在应力下塑性变形,如轧、拉拔、冲压、挤压等。一般习惯地把金属去除作业所用的剂称为切削液,而把金属变形用的剂称为金属加工工艺用液体。金属加工液则是泛指上述两类加工、作业用剂。

(一)、金属切削液的选用(技术切削设备的见机床的特点)

大部分金属切削需要使用切削液,甚至在可以正常进行干切削的作业,如果选用适当的冷却剂也可增加工效。早在1883年,F.W.泰勒(Taylor)曾证明用冲洗刀具和加工件可使切削速度提高30%~40%。金属切削液的品种繁多。

ASTMD2881把金属加工用的液体划为三类:

(1)油和油基液体;

(2)水基乳液及分散体;

(3)化学溶液(真溶液及胶体溶液)。

2类与3类之间的基本区别在于分散相的粒度和粒度分布。溶解油乳化液的平均粒度大于1μm,真溶液及胶体溶液的粒度范围为20~40nm。胶体乳液(Ⅱ-C)代表了一种介于化学溶液与溶解油的乳液之间的中间状态,其粒度分布介于上述两等级之间。这种划分原则基本上是一个理论性的区分,因为从典型的矿物油到不含油的化学溶液之间,可能存在着无限度的等级。

近年来,金属切削液的发展和变化主要是在水溶性液体领域(2、3类)。由于这类液体以水为基质,其传热速度高(水的传热速度为油的2.5倍)。等量的水吸收一定热量后,比油的温升要慢得多,从而提高了冷却效果,且可减少油雾,因此水基切削液的用量增大。以英国为例,水基切削液在整个切削液市场中约占60%。但是水基切削液与油相比存在着性差,其次是锈蚀、胶体稳定性、化学稳定性、生物稳定性、可滤性、泡沫性等问题。这些问题对切削液在机床应用时的“油池寿命(SumpLife)”至关重要。合理选择、应用、监控和维护,对使用水基切削液特别重要。

1、金属切削液的成分与选择

根据我国目前市场情况,切削液的主要成分如下。

(1)油或油基液体:属于ASTMD2881分类中的Ⅰ-A、Ⅰ-B、Ⅰ-C,习惯称为切削油(也称净切削油),主体为矿物油,含或不含添加剂。

(2)乳液:属于ASTMD2881分类中的Ⅱ-A、Ⅱ-B、Ⅱ-C,有时称为溶解油。根据矿物油含量和油滴粒度可分为3种:粗乳液:含油65%~80%,油滴粒度2~10μm;微乳液:含油40%~50%,油滴粒度<1μm;半合成乳液:含油5%~40%,油滴粒度约0.1μm;

(3)合成液体:含油或不含油,以溶于水的高分子有机物为主要剂。

(4)化学溶液:不含油,属ASTMD2881分类中的Ⅲ。从以上成分来看,以切削油的性最好。乳化液中的粗乳、微乳和半合成型乳液,如配制得当也有相当好的性能。目前粗乳液和微乳液的使用范围最广泛。用于重负荷切削的乳化液要含极压添加剂。合成液是乳化液的补充产品。这种液体常用在特定的用途上。某些合成液体在使用中由于浓度增大,清洗性增强而导致损伤操作人员的皮肤和机床涂层。化学溶液是不含矿物油的水溶液。使用前用水稀释,有良好的冲洗、冷却效果,并应能防止接触区域的锈蚀。这类液体主要用于研磨,功能在于清洗和冷却,没有性。切削液的选择,首先要避免使用那些对机床、刃具和加工材料有害的液体。通常,不含游离硫的硫化油适用于加工钢材和铜材。而有些铜合金和高镍合金,在硫剂(特别是含游离硫)作用下会产生暗色斑痕。水基切削液的成分比较复杂,这是因为要顾及乳化系统的稳定,既要考虑诸成分的HLB值,又要达到各项性能的平衡。由于切削液以水为基质,还应考虑诸成分的水溶性或在水中分散的性质。

选择切削液前应充分了解下列情况。

1.1加工材料的性质

被加工的材料物理化学性质各异,反映在切削操作上就会有切削的难易和与切削液相容性等新问题。对较难加工的材料及其与切削液的相容性分别简略介绍如下。

铝:质软,切割易粘切具。乳化液如碱性强,与铝产生化学反应,造成乳液分层。应选用专用乳化液或石蜡基矿物油作冷却剂。

黄铜:切削时产生大量细屑,易使乳化油变绿。含活性硫的油剂可使加工材料变色,如选油剂要有过滤设备。

青铜:剪切前产生显著的塑性变形,可使乳化液变成绿色。如选油剂要有过滤设备。

铜:粘韧,切削时产生微细卷曲的屑,可使乳化液变成绿色,影响乳化液的稳定,在活性硫作用下生污斑。如选用油剂要配备过滤设备。

可锻铸铁:切削时产生大量微细的具有化学活性的磨蚀性屑。这些活性细屑好似过滤介质,削弱了乳化液的活性,而且可生成铁皂,使乳化液变为红褐色,乳化液的稳定性变劣。如使用油剂,必须用离心机或过滤器把铁屑除去

铅及其合金:易切削,可生成铅皂,破坏乳化液的稳定。如使用油剂,对油剂有稠化倾向,要防止使用含大量脂肪的油剂。

镁:切削时产生细屑,可燃。一般不使用水基切削液,可采用低粘度油作为切削液。

镍及高镍合金:切削时局部产生高热,切屑可能烧结。可选用重负荷乳化液或非活性硫化油。

钛:产生磨蚀性、可燃的切削,易发生加工硬化现象,应用重负荷乳化油或极压油剂。

锌:切削面不规整,难以取得良好的光洁度,与乳化液生成锌皂,使乳化液分离,应选专用乳化液。

1.2加工工况

刀具的作用是在主剪切区域把加工材料用强剪切力切除剥落。刀具的推进面和暴露的新鲜金属面之间,由于强烈的附着作用使推进面受到高的应力。因切割剥落的屑要移过刀具推进面,从而形成了第二剪切区域。在第二剪切区域产生的剪切作用使刀具受到最大摩擦力。和冷却作用在此时同样重要。但属于金属去除的机械加工种类很多,又各有其独特的工况。一般认为,在低速加工(螺纹切削、扩孔和齿面切削)时,切削剂的主要任务是缩小推进面与屑的粘结,作为边界剂。在高速切削加工时,切削液的主要作用是降低摩擦热,带走热量。

那些切削液难以到达剪切区域的加工作业,给、冷却造成很大的困难。通常对扩孔、齿轮切削(特别是滚齿)、深孔钻和镗孔、攻丝(特别是盲孔)、深套孔、车螺纹加工要精心选择适用的切削液。

1.3油基和水基的特点

油基切削液指含添加剂的矿物油。水基切削液指乳液、合成液及化学溶液。笼统地说,低速重负荷切削需要充分的,通常选用极压切削油剂。高速浅层切削,冷却是首要的,一般选用水基切削液。有些极压乳化液具有很好的和冷却性,可以用于重负荷切削。一般的研磨加工,有时反而有害,故可使用合成液或化学溶液。加工材料、刀具材质、机床构造也是确定选用油基液或水基液的重要依据。

2使用和维护

2.1配制(稀释)只有水基切削液需要配制,即按一定比例加水稀释。水基切削液特别是乳化型的,在用水稀释时要注意以下几个方面。

2.1.1水质一般情况下不宜使用硬度超过400的水,因高硬度的水中所含的钙、镁离子会使阴离子表面活性剂失效,乳液分解,出现不溶于水的金属皂。即使乳化液是用非离子表面活性剂制成,大量的金属离子也可使胶束聚集,从而影响乳液的稳定性。太软的水也不宜使用。用太软的水配制的乳化液在使用过程中易产生大量泡沫。

配制乳化液的水的适宜硬度应为50~200。可用去离子水和未经处理的工业水混配使用。我国幅员辽阔,切削液品种极多,因此在选购水基切削液之前,最好用当地的水作调配试验。一般禁止使用处理后的污水、含化学物质的水和二次水来配制乳化液。锅炉用的软化水也要慎用。硬水地区的用户可采用碳酸钠法把水软化后使用。软化剂用量最好经试验确定。要防止软水后水的pH值过高。软水剂使用过度会破坏乳化液的稳定。

2.1.2稀释

切削液的稀释关系到乳化液的稳定。切削液在使用前,要先确定稀释的比例和所需乳化液的体积。然后算出所用切削液(原液)量和水量。

选取洁净的容器,将所需的全部水倒入容器内,然后在低速搅拌下加入切削液原液。配制乳化液时,原液的加入速度以不出现未乳化原液为准。切削液原液和水的加入程序不能颠倒。不要在机床的油池(槽)内直接调配乳液。

2.2切削液的使用

切削液的使用效果,首先取决于正确选用适合加工工况的切削品种,以及合理地调配稀释。但以下诸因素亦值得重视。

(1)循环液体总量

机加工过程中循环使用的切削液因飞溅、雾化、蒸发以及加工材料和切屑携带,不断地消耗。这种消耗以a(携带值)表示。其定义是:为了维持机床油槽原有切削液的体积,每月需补加切削液量,以原有体积倍数表示。例如,一个切削液循环系统的a=1,是指一个V为20m3液体循环系统,每月需补充稀释后的切削液(或油)20m3。欧洲汽车工业机加工的a值为1~1.5。个别切削液循环系统可低至0.25,即原来投入的切削液,假设不进行补充,4个月就会被携带完,也有高达a=4的。

携带值a与加工材料的形状关系很大。携带值a无疑与机加工费用相关。但携带值太小会增大切削液的维护费用。每立方米冷却剂一年的总费用K为:

K=k1+k2+k3(元/m3·年)

式中,k1为变换冷却剂的费用(原液+水)、废冷却液排放费用(劳力、清洗、充入水以及停工时间);k2为携带值费用(液体因工件、切屑携出的损失及液体雾化、蒸发的损失);k3为冷却剂的维护费用。从上式可知,携带值过大或过小都会增大费用。

冷却液的逐渐消耗,使循环系统的液体减少,液体温度上升甚至过热,冷却效力下降。冷却效力下降会影响加工件的精度,并使刀具硬度下降。切削液温度升高会加剧液体的雾化和蒸发,污染车间环境,进而增大液体消耗,形成恶性循环。通常机床的液槽(油槽)如处于半满状态就不能发挥液体的应有功效,而且液体易变质。

当使用油剂切削液(净切削油)的温度过高,危害更为严重。净切削油的冷却能力较低,且多用在那些难加工、发热量大的切削中。油槽内净切削油超温不但具有前述危害,还可能导致添加剂分解(分解可能产生有害物质),损坏机床、加工材料和刀具,恶化环境。特别是含大量氯化物添加剂的净切削油,大多用于苛刻的机加工,产生的热量大。这时油槽应增多充油量,以增加热容量。

(2)切削液的流量

一般的机加工应保证压力、大流量。镗深孔和空心杆刀具可采用高压喷射冷却液,以利于把切屑冲刷出来。有些中低碳钢和钛材的钻孔加工采用脉冲式注射冷却液更有利,但要注意适合油泵的性能。苛刻的加工所使用的含氯净切削油,要加大流量。

流量的大小可用循环系数f表示。定义是每小时循环量为总容量的倍数。切削液循环系统的温度、泡沫、污染物含量对f都有影响。

(3)油嘴形状

油嘴的形状应适合被加工件的形状和大小,以及刀具种类和操作程序。良好的油嘴应使切削液一直保持液流平坦,使加工件各部分充分浴于液体内。油嘴形状要按实际效果来调整,基本要求是使最需要冷却和之处得到足够的冷却液。

(4)泡沫

水基切削液和净切削油在使用中会发生泡沫过多的问题。泵速过大会造成液体湍流,或者油管阻力形成喷射会增大液体的泡沫。特别是水基切削液的泡沫性是其主要性能指标之一。不同性质的切削液相混(如净切削油与乳化液相混)也会使泡沫增多。机床变更切削液前要洗净油槽和循环路线。此外配制乳化液时要避免激烈搅拌和空气搅拌。过度软化的水和含碱的水会增加乳化液的泡沫。流体循环泵密封不严也会增大液体的泡沫。泡沫的危害使冷却液失效和油槽容积的浪费。泡沫严重的冷却液会造成机床、刀具和工件损坏。

(5)机床的密封

经常检查机床的轴封(特别是用乳化液作为冷却剂时),防止切削液串入机床齿轮箱、床头箱或其它密封的传动机构内。乳化液如果进入矿物油系统将使机床磨损。含极压剂的净切削油串入机床传动或液压系统,危害较小。

2.3切削液的维护

大型机械加工车间常采用集中冷却系统。这类循环系统的冷却液不停地循环使用,油池寿命十分重要。延长油池寿命除了冷却液的质量和合理使用外,冷却液的维护也是重要的因素。冷却液、切削液的维护工作主要包括以下几项。

(1)确保液体循环路线的畅通

及时排除循环路线的金属屑、金属粉末、霉菌粘液、切削液本身的分解物、砂轮屑,以免造成堵塞。

(2)抑菌

削液(特别是乳液)抑菌生长的重要性是人所共知的。可采用定期投入杀菌剂和用超微过滤等手段抑制细菌的繁殖。

(3)切削液的净化

污染切削液的物质主要是金属粉末和砂砾细粉、飘浮油和游离水、微生物和繁殖物,特别是毛霉目真菌。

切削液内所含的固体粉末来源于加工件和刀具。这类固体不但易堵塞管路并有以下危害:(1)悬浮于冷却液内的粒子损坏泵的密封,增大刀具磨损,损害人的皮肤,影响加工质量;(2)固体沉淀在油池底部,与有机物聚结,形成一层有大量气孔的沉淀层,为微生物繁殖提供了有利条件,而霉菌的细丝更稳定了沉淀的固体;(3)切削液中的金属粉末具有很高的化学活性,可使切削液中的某些成分失效。菌污染使切削液酸败分解,霉菌的繁殖产生粘稠物,导致管路和喷嘴堵塞。

飘浮油是指机床传动和液压系统用油因机床密封不严漏入切削液系统的油。飘浮油的危害是使切削液系统的某些材料膨胀变形,干扰了乳化液的乳化平衡,使乳化液失去稳定性。而且飘浮油常浮于乳液油表层,阻挡了乳化液和空气的接触,导致乳化液缺氧,使厌氧菌快速繁殖,加速乳化液的腐败变质。

第3篇:原油和有色金属的关系范文

关键词:变压器;油色谱;在线监测

引言

变压器的正常运行是对电力系统安全运行的最重要条件之一,必须最大限度地减少变压器的故障和事故的发生的次数[1,2]。同时我国电力行业正在向大机组、大容量、高电压等级电网发展[3],而且社会发展对电力行业提出更严格要求。所以要对一些设备异常的状态及时处理,降低事故率。通过变压器油中气体的色谱分析,在不停电的情况下对发现变压器内部的某些潜伏性故障诊断非常有效[1]。经验证明,油中气体的各种成分含量和故障的性质及程度有关,它们之间存在直接的数学对应关系[3,4]。电力变压器故障检测所用到的化学检测方法主要是通过变压器油征气体的含量、产气速率和三比值法(包含改良三比值法)进行分析判断。在我们实际工作过程中,为了更准确的判断变压器内部的问题,结合历史状况和数据等判断设备运行是否存在潜伏性故障以及故障类别[3,5,6]。

1 油色谱异常数据

2013年04月05日早上,中山某变电站一带天气恶劣,7时52分38秒,110kV变压器故障跳开两侧开关。经检查发现:户外广告牌的铝金属件被吹落至变压器上,造成变压器110kV侧C相引线通过铝金属件对瓦斯继电器取样铜油管放电,致使变压器差动保护动作跳开变压器两侧开关。在发现事件后,对变压器进行全面的试验和检查,试验结果发现,在中频段高压侧C相绕组可能存在明显变形或位移,其他高压试验无异常;油化验的得出的结果如表1所示,文章主要是针对变压器油色谱方面进行分析。

表1 变压器异常前后色谱分析结果单位:μL/L

2 色谱异常数据分析

由表1中数据可以看出,变压器在发生这次事件前色谱值处于正常状态,说明变压器内部无异常情况。而在铝金属件被吹落至变压器致使两侧开关跳开后,导致油色谱数据异常。油色谱试验结果证明油中有电弧放电的情况,根据GB/T7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中的改良三比值法来判断,编码为:101,由此判断故障类型为电弧放电;放电原因只可能是线圈匝、层间短路,相间闪络,引线对箱壳或其他接地体放电,分接开关飞弧[7]。2013年4月5日之前的试验数据中都没有发现C2H2,用本次色谱异常数据值分析,C2H2/C2H4=0.4

发生此次事件后,中山局对该变压器的运维措施作了一些改变:(1)提高油色谱检测频度,根据每次油色谱数据的情况安排下次试验的周期,直至油色谱数据正常为止。(2)半年后跟踪一次主变绕组变形的变化情况,依据试验情况确定下一步作法;(3)进行一次AIS局放测试及红外测温,同时在日最高负荷时观察一次主变油温负荷曲线是否正常。对该变压器跟踪后,未发现设备其他异常,目前已取消跟踪,保持正常的运维措施。

3 结束语

油色谱法对变压器内部故障性质的判断和分析具有独特的优势,结合高压试验结果及运行情况等进行综合分析,可以比较清楚的分析出故障类型和部位。从此次的事件可以看出,一旦变压器发生事故,将会有大量的检修试验工作,因此如若安装在线监测装置,将大大减少工作量。对于一些色谱数据异常的设备,可以实时监测跟踪,预防设备状态恶化,确保设备安全稳定运行。目前电力行业的检修模式主要还是传统的计划检修模式,而状态检修是通过在线技术实时监控设备的运行状态,把一些潜在的故障消除,降低了事故率。所以我们必须加快转变检修模式,避免重大事故的发生,提高电网的安全运行。变压器油色谱在线监测装置的推广应用既提高了变电站运行的管理水平,又可为从预防性检修体系过渡到预知性检修体系奠定基础[3]。

参考文献

[1]胡发明.几起变压器油色谱异常的分析[J].电气技术,2012,5.

[2]孟源源,刘炜.电力变压器油色谱在线监测技术综述[J].华电技术,2009,11.

[3]周明.浅谈变压器油色谱在线监测系统[J].中国新技术新产品,2012,4.

[4]张利刚.变压器油中溶解气体的成分和含量与充油电力设备绝缘故障诊断的关系[J].变压器,2000,3.

[5]李晋城,赵素平,李景霞.变压器故障油色谱分析方法探讨[J].电气制造,2009,11.

[6]左新宇,付强.变压器油中溶解气体在线监测方法及故障判断综述[J].广东电力,2011,2.

第4篇:原油和有色金属的关系范文

美元流动性增加及贬值预期成了推动有色金属价格上涨的主要原因,资本市场上战略性能源和资源板块表现十分强劲,纷纷受到市场投资的追捧,A股市场也由此掀起波澜。

国元证券研究中心副总经理 刘 勘

近期,资本市场上战略性能源和资源板块表现十分强劲,纷纷受到市场投资的追捧,A股市场也由此掀起波澜。这缘于3月18日,联储决定在未来6个月内购买3000亿美元2至10年期美国国债(相当于2008年外国购买量的总和),7500亿美元抵押贷款支持债券(MBS),1000亿美元机构债券,使购买总额扩大到1.45万亿美元,并增加短期融资工具担保品范围,以刺激住房市场和消费信贷市场。

随后,美国财政部宣布成立“公共-私人投资项目”的“消毒”计划,利用政府和私人部门750亿至1000亿美元,购买5000亿美元银行不良资产,甚至该计划规模有可能扩大到1万亿美元,旨在剥离银行有毒资产,改善银行资产负债表状况,清楚银行体系内的坏资产,恢复金融市场信心和信贷资金流动性,促进美国经济回到正常轨道。

其核心措施就是:美联储开动印钞机进行救市,通过印钞票方式购买美国国债,实行债务货币化,在未来时间内多印1万多亿美元钞票,实际是向金融市场注入大量基础货币,再经过货币乘数作用,放出的美元流动性就更多。

加之4月份,英国、日本先后宣布在二级市场上大量购买本国国债,这样一来,意味着世界主要经济体开始奉行的数量宽松的货币政策基本确立,那么,这些国家货币展开“货币贬值竞赛”,必将激活全球货币流动性,能够弥补“去杠杆化”带来的流动性不足,导致美元短期贬值预期增加。以美元作为支付结算货币的标的物――黄金、石油化工、有色金属、煤炭等大宗商品价格上涨,这些上游行业的资产和资本价格上涨,必然折射到国内股票市场上来。

美元贬值预期正在侵蚀全球既有的资产价值体系,全球通货膨胀预期强烈,原油期货于年内首次回到50美元上方。股票市场中有色金属、煤炭、石油化工等资源类股票价格迅即爆发井喷行情。那么,业已沸腾的资产价格能否再度形成我们一度十分熟悉、迷恋的泡沫大潮呢?

国际市场有色金属、原油价格强劲上扬,带动了国内A股市场资源类股票价格上涨,美元贬值推动大宗商品上涨。国际方面,LME金属期货价格平均涨幅为4.48%,其中铝上涨8.34%,铜上涨7.77%,铅上涨7.69%,一月以来,铜累计上涨25.56%,铅累计上涨30.58%,6种金属中只有锡下跌,跌幅为3.81%;国内方面,SHFE金属期货价格平均涨幅为6.34%,铝上涨5.22%,铜上涨9.70%;黄金价格也随大宗商品上涨,涨幅为3.40%。在有色金属价格上涨带领下,A股有色金属股指数也上涨23.03%,大大高于A股平均水平以及有色金属价格涨幅,同时,该板块涨幅大大超过国际、H股有色金属股指数涨幅,再次出现国内市场强于H股及国际市场的背离。资源类股票市场价格上涨完全是受美元因素影响,在全球资源有限无法再生而美钞可以无限印刷发行的情形下,以美元定价的国际商品、原材料价格必然会上涨。

美元流动性增加及贬值预期成了推动有色金属价格上涨的主要原因。美元贬值持续与否,则依赖于美联储的货币政策,而该政策既与美国国内经济有关,也与其他主要国家货币政策相联系。

因此,短期应该密切关注主要国家货币政策及其可能产生的影响;长期看美联储不断注入流动性本身也表明宏观经济情况不容过于乐观,需求变化分析仍需对主要国家代表性数据加以观察。

有色金属板块的股价走势将会随着经济形势明朗出现分化,若经济数据好转、经济信心恢复,那么,铜、铝等基础金属价格会延续上涨走势,而黄金等贵重金属则会因避险功能的弱化,失去价格上涨动力。

第5篇:原油和有色金属的关系范文

关键词:认知发展 教材素材 发现学习法

学校教育的目的是促进学生发展 ,而教学是促进学生认知发展的重要途径。因此 ,促进学生认知发展是化学教学目标之一。按照现代认知心理学派观点 ,学生的认知发展就是形成一个认识上、态度上、动机上和能力上有意义的、并相互关联 ,结构越来越完善的认知结构。在学科层面上 ,教材知识结构和教学方式、方法对学生形成认知结构具有关键作用。

高中化学必修课程中化学知识的逻辑性和系统性有所弱化,联系社会的知识和知识的应用相对较强。而为了提高学生的科学探究能力,对培养学生科学方法的要求则没有放松,在认识化学科学的主题下就有“认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用”的明确要求。知识是能力和方法的支架,知识的掌握对能力和方法的形成具有促进作用。为此“知识弱化了,怎样培养能力和方法”的问题摆在了我们面前,是教教材还是用教材,如何最大限度地发挥教材的作用,是我们高中化学教师值得探讨的问题。

以高中化学必修二第四章化学与自然资源的开发利用为例,纵观整个高中化学课程,在选修三,四,五课程中这部分内容没有再深入涉及,但在整个高中化学课程又占有举足轻重的作用,教师往往因为安排不当,对必修二处理重前轻后,对本章的处理过于轻率,匆匆而过,如何用好本章教材,构建学生认知结构,促进学生认知发展,谈谈我的一些教学实践。

一、树立一种思想――绿色化学思想

环境保护是人类可持续发展所面临的一个重大课题。本章教材主要使学生了解化学在环境保护工作中所发挥重要作用的三个主要领域,即环境情况的监测、三废的治理以及寻找源头治理环境污染的生产工艺(绿色化学)等。利用教材101页“思考与交流”活动,学生查阅资料交流汇报,认识含硫、氮氧化物形成酸雨及其化学控制的原理,分析水华、赤潮等水体污染的成因,联系现阶段环境问题,如雾霾的成因和控制,让学生学有所用。从环境保护的角度,讨论在化学实验中应该注意什么问题等等,归纳绿色化学的内涵――5R,即减量,重复使用,回收再生拒用,利用102页“思考与交流”活动让学生通过计算体会绿色化学对化学、化工提出的新挑战,让绿色化学思想贯穿化学体系。

二、做好两个实验――铝热实验和海带中碘的提取

“承前启后”在这两个实验中表现彻底,如学生已经具备的化学基本原理和基础知识,如①氧化还原反应原理及其应用,②金属活动性顺序,③典型非金属元素──卤素及其化合物之间的化学转化;化学实验基本操作──蒸馏、萃取;作为高中必修模块结尾的实验,对于学生总结复习,对将要选择的选修模块动手实践都很重要。

三、实践三个归纳――金属的冶炼,海水的资源的利用,化石燃料的利用

1.利用课本89页表4-1常见金属的冶炼原理从熟悉的化学方程入手,减少陌生感再用多媒体展示多种金属矿物及当代矿物开发水平,展示从金属矿石中提炼金属的步骤,让学生身临其境,最后引导学生回顾所学有关金属制备的知识,由具体到一般进行归纳总结,造成表格――金属的活动顺序与金属冶炼的关系、强调几种常用金属冶炼方法。

引导学生得出结论:金属活动性序表中,金属的位置越靠后,越容易被还原,用一般的还原方法就能使金属还原;金属的位置越靠前,越难被还原,最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。

2.利用课本92页图4-5海水综和利用联合工业体系作导航图,搜集海水资源开发资料,小组汇报 ,结合化学原理和实验操作相互评价,研讨,强调90页图4-3海水蒸馏原理示意图,复习蒸馏原理及操作;利用91页资料卡片海水提溴体会化学元素及化合物知识在化工生产中的具体应用。

3.利用96页图4-6原油的分馏及裂化的产品和用途示意图体会为了提高石油的利用率,应当将石油中的各种成分进行一定程度的分离,学生思考对于互溶的液体混合物应当如何分离?归纳石油分馏原理,各种石油馏分的用途,比较石油裂化和裂解。

学习是一个主动地形成认知结构的过程。认知结构是指一种反映事物之间稳定联(关)系或者规律的内部认识系统。一是学习过程中就是学习者主动在认知结构方面从就旧到新的过程,包括三种几乎同时发生的环节,即新知识的获得、转化和评价。二是强调对学科的基本结构的学习。知识是具有层次的结构,可以通过类目及其编码系统表现出来,教师通过提供的编码系统越好,越容易被学生理解和迁移。第三通过主动发现形成认知结构,提倡发现学习法。教学一方面要考虑现有知识结构、教材结构,另一方面要重视人的主动性和学习的内在动机;因此,采用发现学习法,特点是关心学习过程胜于关心学习结果,让学生主动去探索和发现;从而,挖掘智慧的潜力。教学的实效性是指在教学中,教师通过一定教学方法,帮助学生在知识技能、过程方法和情感态度等方面实现协调发展;也就是说,通过教学活动,使学生在态度上从不积极到积极,从不感兴趣到感兴趣;在认知上从不懂不会到既懂又会。

第6篇:原油和有色金属的关系范文

国际期货市场疯了!各种大宗商品价格在屡屡挑战着全球期货市场投资者的神经,此前认为不可能逾越的点位被一个个相继踩在脚下。与此同时,股市相关股票也与期货市场牛市共舞,一同奉献了大宗商品投资的盛宴。

期市疯狂 股市联动

年初以来,A股相关个股与期市的联动效应相当充分,已经运行了两年多的全球商品大牛市格局正在对A股市场产生直接的眼球冲击效果。随着原油、有色金属、糖、棉花等期货价格纷纷创出多年新高甚至历史新高,G中金、中金黄金、南宁糖业、关铝股份、中国石化等相关个股也大幅飙升,一度成为活跃市场人气以及大盘攀升的重要因素。密切关注期货市场动态似乎已经成为越来越多的股市投资者之间的一种时尚。

诚然,分析上市公司产品的未来市场价格,需要分析众多影响供求的因素,但对于大宗商品来说,通过分析期货市场价格走势,可以大大降低分析产品未来价格走势的难度,从而较为有效地把握上市公司今后业绩的变化,并得出其二级市场股价的合理定位。因此,从这个角度而言,关注期货市场又不仅仅是一种时尚,而是一种理智的投资理念。

一般而言,当所有人都在狂热关注某件事的时候,其盛极而衰也许将不期而至了。目前,全球商品大牛市确实可能出现随时见顶的隐患,但牛市延续时间和构筑大顶的过程却注定是非常复杂的。在年初商品价格加速上涨之后出现了深幅回调,但近期又开始活跃,铜、原油、黄金等再度创出历史新高。

商品市场的大牛市持续时间可能出乎意外,但期间的中期调整杀伤力巨大反映全球商品价格变化的CRB 指数创出历史新高后维持在高位振荡,商品价格在牛市前半程上涨的根本动力在于其供不应求的基本面状况,但后半程的暴涨则更多是体现其金融属性而非商品属性,大量投资基金的进入助长或延续了牛市的运行。2001年以来全球的低利率环境,派生出大量的投机资金,商品市场成为其绝好的出路。

随着全球主要经济体进入加息过程,低利率环境发生改变。自2003年6月30日美联储启动加息以来,已经通过15次加息使联邦基准利率由1%上升到目前的4.75%,而且根据目前美国经济状况,市场普遍预计加息进程并不会就此结束,有望在6月底前达到5%以上。通货紧缩政策不仅将直接削弱资源性商品的消费能力,改变近几年来商品市场的供求格局,同时也将促使商品价格泡沫逐步破灭。而且从当前情况看,基金正在逐步撤离商品期货市场,从这个角度而言,商品牛市的根基正在动摇。

然而,也有许多机构认为至少2006年能源和商品市场的长期上升趋势仍将持续,其主要理由是全球经济发展对资源类商品的需求呈刚性增长,尤其是中国、印度等国家经济的快速发展,以及工业化、城市化进程的加快,将使资源类商品长期处于供不应求状态中,与这样的经济形势相对应,资源类商品价格也将运行长期牛市。近日全球商品的阶段转弱可以归结为牛市中局部高点所承受的心理压力导致,同时巨大的获利回吐压力也是促使行情下跌的重要原因。

要准确预测这一轮全球商品市场大牛市的运行周期显然难以如愿,综合各种观点,此轮大牛市的大周期应远未结束。正如投资大师罗杰斯所言或许会持续八年以上,但在这个大牛市周期当中,必然会出现中期调整,如果不能规避其风险,带来的杀伤力将是巨大的。

油价高涨 油股可持

据测算,原油开采成本约为每桶15美元,因此,20~30美元被认为是合理的市场价格。然而自2004年以来,油价开始向上狂飙,当年最高曾见于50美元大关,2005年则攻上60美元整数关,今日则更是一度跃上70美元,可谓一年一个台阶。

与此同时,石油公司大赚其钱。2005年,美国的埃克森―美孚纯利达到360亿美元,刷新了一家公司年盈利额的世界纪录;香港上市的中国石油去年也以1333.6 亿元净利润刷新了其上市以来的盈利纪录,并一举成为亚洲最赚钱的公司。被称为“油神”的美国斯布恩・皮肯斯因投资石油一年狂赚15亿美元。

供求关系、地缘政治、低利率背景和投机炒作是推动原油价格飙升的主要原因。在此轮原油价格大幅上涨的过程中,大量投机资金的参与是推动油价上涨的直接动力,尤其是国际基金的参与。据估计,每桶油价一年内上涨10美元,投机炒作因素就占6~8美元。由于基金手中握有大量的资金,对市场又有一定的号召力,基金在原油期货上的炒作,使原油价格的波幅大大超过实际供求因素的影响。同时,近几年,美元的大幅贬值与全球的通货膨胀也助推了原油价格上涨,世界经济又出现了通货膨胀,这样,黄金、原油等可以保值的商品的金融属性就显现出来。

总体来看,世界已经进入高油价时代。无论是原油价格,还是燃料油价格,我们都很难再回到之前的低价区域。目前,对于油价的分歧依然存在,高可至100美元,低也可达40美元一线。由于当前的油品市场已经脱离了原先单一的市场格局而变得日益复杂,2006 年的国际油市场同样面临着众多不确定因素,上述的任何一个价格都有可能会出现,40美元到70美元也许是未来长期波动区间。

目前A股市场上,随着中原油气和石油大明被私有化,中国石化成为石油开采概念的唯一上市公司,由于其业务上中下游一体化,与中国石油相比其原油属性尚不突出,但毕竟原油开采业务占比近一半,所以,原油价格的波动对其影响依然巨大,今年以来其A、H 股股价走势基本作出了反应。在油价高位震荡的大环境下,排除股改因素,低吸高抛是对该股的主要操作思路。

有色狂飙 紧盯期价

自2003年7月铜牛市行情启动以来,价格从1750美元附近一路向上突破重重阻力,2006 年2月7日创下5067 美元高点,在4670 美元筑底成功后,近日期铜价格再度向上突破,连续改写历史新高,目前价格已经站上7000美元。

低利率、全球经济增长、中国购买力旺盛被认为是以铜为代表的有色金属价格走出大牛市的关键性因素。牛市前一阶段即2004年以前,期铜价格走势与全球精铜供需状况有较强联动性,或者说供求关系对铜价有着直接影响。而2005年至今,两者关系发生了变化,在2004年供需缺口达到85.4万吨后,2005 年供需缺口缩小至1.4万吨,报告认为今年下半年铜将过剩40万吨,铜市的基本面在发生变化。

三大交易所库存目前已经超过20万吨。LME现货铜对三月期的升水也由285美元回落到80美元左右。另外值得注意的是,由于铜价高企,抑制了很多下游企业的消费热情,不少企业都保持观望,购货并不积极。可LME3月铜价格暴涨依旧,由此可看出,2005年4月开始的本轮上涨,已不是供求关系所致。

现有的铜价已不仅是铜这种金属价值的反映,而是包含了丰富的金融属性。在主要储备货币美元走弱前提下,有色金属因其低风险高收益自然成为国际资本追逐对象。这就使得当期的边际需求迅速扩大,直逼价格上升。这一部分需求的增量并不是市场真正的消费需求,此时的有色金属在很大程度上由消费品变成投资品。不断上升的价格进一步强化了投资者预期,市场由此进入了循环往复的自激,价格也大幅向上偏离了价值。这就是前期铜价走出井喷行情的重要成因之一。

基金一直被认为是此轮铜价走高的主要推动者和操纵者,近三年来国外基金规模扩张迅速,不少基金涌入铜市场,在市场上兴风作浪,机构之间互相博弈,在屡创天价之后基金多头阵营出现分化,已经有一些机构退出铜市场,前期投机头寸一度为净空,这种情况为2003 年来首次出现。因此,尽管期铜价格重拾升势,但预测铜价正在构筑牛市大顶的观点也不绝于耳。国际平均生产成本(1500 美元/吨),3300美元/吨附近为历史重要区间,一旦失去投机基金这个推动力后,铜价必然出现向其价值理性回归的过程。而全球利率变化趋势以及投资基金的大规模进出是决定有色金属大牛市何时终结的关键因素。

我国铜价走势基本与国际铜市同步。从2002年的15000元/吨涨到2004年的近30000元/吨历史高点,2005年5月开始,从26000元涨到目前的50000元以上,涨幅惊人!未来走势仍将取决于外盘,但需要注意的是,无论最终能否达到60000元的水平,暴跌可能随时降临。

其他基本金属的走势基本随“铜”而动,其中锌价相对突出,已经有超越铝价的趋势。

A 股有色金属板块上市公司中,财务状况及经营业绩随着产品价格的大幅飙升而呈现高速增长态势。相关个股在二级市场的表现也非常抢眼,而股价波动周期则与期价波动相对滞后,从这个角度而言,紧盯期价投资个股具备较强可操作性。建议重点关注江西铜业、G 中金。

白糖日“甜” 空间巨大

自2005年5月起,纽约期糖从每磅8美分多起步,最高涨至20美分,随后大幅回落到16美分附近整理,近期连续反弹见18.5美分。随之相对应,国内白糖期货2006 年1月6日上市后即成为最活跃的交易品种,在外盘配合下,国内期价1月16日展开持续飙升行情,从每吨4700 元一口气上涨到6300元,短短11个交易日内涨幅达35%!随后在外盘期糖价格回落和国储抛糖的利空打压,国内期糖价格暴跌到每吨5000元附近企稳,3月21日开始远期合约0701交投再度呈现价涨量升格局。

糖牛市的展开也是以全球食糖供求短缺预期与阶段性全球供求紧张为背景的。近年来,,由于部分产糖国的食糖生产遭遇连年干旱的冲击,导致全球的食糖生产步伐滞后于消费需求增长速度,2002~2003制糖年成了全球食糖市场供求关系从供大于求向供不应求方向转变的分水岭。也正是因为全球白糖供求失衡格局才使得全球投机基金大胆大量涌入白糖期货市场,疯狂拉高白糖期价,拓展糖价上升空间。

全球白糖2004~2005年供给缺口达到约200万吨,2005~2006 制糖年全球食糖市场将出现100余万吨的供给缺口。供给缺口预期为投机基金提供入市依据和做多动力。

此外,由于能源价格的大幅攀升,各国寻求可以替代资源类能源的渠道,燃料乙醇就是一种选择。甘蔗可用于酒精燃料生产,食糖与酒精生产上的此消彼长使得食糖被当做特殊的能源商品来看待。低利率和高通货膨胀也对糖价上涨起到了很大作用。已有国际指数基金染指国际农产品市场,初衷应当是借助农产品低位优势来回避总体通胀的风险。

有关数据显示,中国2005~2006榨季产糖总量约在950万吨左右,比原先预期减少20 万吨左右,而食糖消费总量为1100万吨左右,供求缺口明显。

然而,随着糖价的不断上涨,国储平抑糖价的举措如期而至。不过,就供需状况而言,国储拍卖能否达到平抑糖价的效果仍值得怀疑。何况,如果外盘价格再度出现大幅上涨,国内糖价必然跟风而上。有分析认为,可能出现国储拍卖铜的一幕。

第7篇:原油和有色金属的关系范文

【关键词】能源产业; 产业特性;产业地位

一、研究思路

(一)研究对象

本文研究选择的主要能源产业有:煤炭开采和洗选业,石油和天然气开采业,石油加工、炼焦及核燃料加工业,电力、热力的生产和供应业,燃气生产和供应业。

(二)研究指标

本文在原有影响力系数和感应度系数的基础上,本文提出了最终产品影响力系数、初始投入感应度系数、产业影响力系数和产业感应度系数。

1.最终产品影响力系数

最终产品影响力系数为:

其中:

表示j产业单位产值对国民经济各行业的影响力;

为完全需求系数矩阵中的元素。

最终产品影响力系数的经济含义是某产业单位最终产出对国民经济的影响力。

2.产业影响力系数

产业影响力系数为:

产业影响力系数的经济含义是产业整体对国民经济的影响力和拉动力。产业影响力系数大于1的部门,说明该产业部门的影响力超过了国民经济产业平均影响力。

3.单位初始投入感应度系数

初始投入感应度系数为:

其中:

为投入产出对称模型中完全供给系数距阵的元素;

表示i产业单位初始投入对国民经济的感应度,该指标越大表示该产业供给推动能力越强;

表示各个部门单位初始投入对国民经济的平均感应度。

4.产业增加值感应度系数

产业增加值感应度系数为:

产业增加值感应度系数是某个产业所有初始投入的推动力与国民经济所有产业的初始投入推动力的平均水平之比。

(三)研究思路

根据以上系数,在研究产业特性的时候将产业划分为主导产业、支柱产业和核心产业,把最终产品影响力和初始投入感应度、产业影响力和产业感应度分别求平均,作为主导产业和支柱产业的选择标准, 将4个系数求平均作为核心产业的标准。本文拟从支柱产业、主导产业、核心产业这三个方面来分析煤炭开采和洗选业,石油和天然气开采业,石油加工、炼焦及核燃料加工业,电力、热力的生产和供应业,燃气生产和供应业的产业地位。

二、我国支柱产业、主导产业、核心产业最终排名

将最终产品影响力和初始投入感应度、产业影响力和产业感应度分别求平均,依次得到主导产业和支柱产业的选择结果, 将4个系数求平均得到核心产业的结果(见表1)。

表1 我国支柱产业、主导产业、核心产业排名

排序 主导产业 支柱产业 核心产业

1. 有色金属矿采选业

2. 黑色金属矿采选业

3. 其他化学原料及化学制品制造业

4. 石油和天然气开采业

5. 废品及废料

6. 有色金属冶炼及压延加工业

7. 煤炭开采和洗选业

8. 仪器仪表制造业

9. 石油及核燃料加工业

10. 化学纤维制造业

11. 塑料制品业

12. 通信及其他电子设备制造业

……

15. 电力、热力的生产和供应业

……

42. 燃气生产和供应业

……

62. 烟草制品业 其他服务业

其他化学原料及制造业

黑色金属冶炼及压延加工业

电力、热力的生产和供应业

农业

运输仓储业

通信及其他电子设备制造业

非房建筑业

石油及核燃料加工业

纺织业

……

煤炭开采和洗选业

……

石油及核燃料加工业

……

燃气生产和供应业

……

农药制造业 其他服务业

其他化学原料及制造业

黑色金属冶炼及压延加工业

电力、热力的生产和供应业

农业

运输仓储业

通信及其他电子设备制造业

石油及核燃料加工业

有色金属冶炼及压延加工业

煤炭开采和洗选业

塑料制品业

石油和天然气开采业

……

……

……

燃气生产和供应业

……

烟草制品业

研究结果表明,在核心产业排名中,石油和天然气开采业高居第4,电力、热力的生产和供应业排名第8,煤炭开采和洗选业排名第12,石油及核燃料加工业排名第17,且以上4个能源产业的系数均大于1,说明我国主要能源产业对国民经济的需求拉动和供给推动综合能力较强。在主导产业排名中,仍然是这4大产业排名比较靠前,其中,石油和天然气开采业高居第4,电力、热力的生产和供应业排名第7,煤炭开采和洗选业排名第9,石油及核燃料加工业排名第15,说明这4个能源产业对其他产业发展具有较强带动作用。从支柱产业排名中可以看出,这4个产业不仅有较强的带动作用, 而且在国民经济中占有很大比重。

三、研究结论与政策建议

综上,在我国的核心产业、支柱产业和主导产业的排名中除了燃气生产和供应业的排名比较落后看,其他能源行业都相对靠前,说明能源行业与其他行业的前向关联和后向关联都是很强的,不仅对其他产业有较强的拉动作用,同时供给推动能力也在国民经济各行业中占据很重要的地位。电力、热力的生产和供应业具有明显的基础行业的特性,因为该行业在支柱产业的排名比较靠前,而在主导产业排名却相对较弱。这说明电力、热力的生产和供应业在部门发展的过程对其他产业的需求不是很大,关联性不强,但是,对其他产业的发展的贡献却是非常大的。这也说明电力、热力的生产和供应业是典型的基础行业。

此外,从计算结果中还可以看到,我国经济发展对能源部门已经表现出较强的依赖。由于我国现在处于工业化的发展阶段,重工业的发展依然是经济发展的主要动力,这就注定了对能源的消耗是不可避免的。综合考虑我国的资源禀赋和能源安全,应该采取一定的政策,实现经济的可持续发展。

参考文献:

[1]w·列昂惕夫.投入产出经济学[m].北京:中国统计出版社,1990.

[2]刘起运.关于投入产出系数结构分析方法的研究[j].统计研究,2002(2).

[3]田大瑜.中国经济的复苏与思辨[j].求索,2010(1).

[4]王岳平.我国产业结构的投入产出关联特征分析[j].管理世界,2007(2).

[5]胡秋阳.中国的经济发展和产业结构: 投入产出分析的视角[m].北京:经济科学出版社,2007.

第8篇:原油和有色金属的关系范文

经过60多年的勘探开采、开发建设,盆地内的石油天然气、盐湖化工、有色金属、煤炭开采等基础工业逐渐完善。2005年10月,柴达木循环经济试验区成立,成为目前国内面积最大、资源较为丰富,唯一布局在青藏高原少数民族地区的循环经济试点园区,也是国家首批13个循环经济产业试点园区之一。

打造世界“光热之都”

在柴达木这片广袤壮阔的土地上,随处可见风车随风转动,光伏、光热发电设备在阳光下交相辉映。在太阳能和风能开发利用方面,柴达木具有得天独厚的资源优势、区位优势和广阔的发展空间。

近年来,柴达木盆地立足丰富的资源禀赋和独特的区位优势,全面推动新能源产业发展和行业技术进步,着力打造世界先进的清洁能源生产、送出、使用和技术创新、装备制造、产业一体化示范基地,加大了区域生态环境持续改善,取得了明显成效。现阶段,正在积极申报部级零排放清洁能源示范基地和百万千瓦级“领跑者”基地,致力于打造光热发电全产业链,辐射带动装备制造业、特色生物产业、旅游业、大数据产业等产业共同发展。

打造中国盐湖航母巨无霸

除了优越的风能和光能资源,柴达木循环经济试验区内还有各类矿产114种,盆地内33个盐湖星罗棋布,钾、镁、锂、锶、硼等盐湖资源富集。根据循环经济“减量化、再利用、资源化”的原则,25万多平方公里的试验区范围内,规划建设了格尔木工业园、德令哈工业园、乌兰工业园、大柴旦工业园4个循环经济工业园,初步构建了盐湖化工循环型产业、金属产业等七大产业链。2010年3月,国务院批复的《柴达木循环经济试验区总体规划》,明确将盐湖资源开发作为加快海西优势主导产业发展的引擎。

千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金。经过半个多世纪的建设发展,海西盐湖产业已成为青海省经济社会发展的支柱,也是构建循环经济产业框架的核心,更是循环经济和新型工业化发展的重要资源支撑。以金属镁一体化项目为核心的盐湖资源综合利用项目启动实施后,昔日的“废矿”变成了“金疙瘩”,钾资源利用率由27%提升至74%,相当于再造了6个察尔汗盐湖。海西凝聚各方强大的力量和智慧,围绕“五个千”全力打造锂、镁两大千亿元产业集群,打造中国盐湖航母的巨无霸,开启海西工业新篇章。

打造循环型产业体系

第9篇:原油和有色金属的关系范文

关键词:环境友好剂;抗磨减摩性;生物降解性;生态毒性

中图分类号:TE626.39 文献标识码:A

0 引言

近年来,随着制造设备的进步,加工工艺和材料材质的改进以及工厂管理水平的提高,对与金属加工技术配套的金属加工液提出了更新更高的要求。随着人类环保意识和环保立法的不断加强,人们越来越意识到金属加工剂对人体和环境造成的危害。传统矿物油基剂生物降解性能差、生态毒性高,加之石油资源不断减少,相对来说比较环保的全合成、半合成金属加工剂越来越受到人们的青睐。但大多数水及金属剂仍然采用亚硝酸盐、磷酸盐和有机酚等为添加剂,这些添加剂具有一定的致癌性能,不但使用过程中会危害操作工人的身体健康,而且排放后污染水体,给环境造成了极大的危害。

环境友好金属加工材料是一类对人体和环境友好的金属加工配套材料。绿色金属加工是绿色机械制造的重要组成部分。绿色金属加工的根本目标,是在完成机械零部件加工制造的同时,实现加工过程绿色化,即加工过程对人体无危害,对环境无污染。环境友好剂由于采用了绿色基础液和绿色添加剂,因此在金属加工过程中产生的噪声小,加工车间油雾浓度低,对人体无危害,对环境无污染或低污染,其废液经处理后可再生利用或安全排放,残留物质对人体和自然界无危害或在自然界可完全降解。因此,它是绿色制造技术的重要组成部分。

文章结合现代切削技术的发展现状,采用无毒或低毒添加剂,研制了一种新型环境友好化学半合成型切削液,并对其综合性能进行了评价。

1 半合成切削液的制备

半合成切削液中包括了油、水、表面活性剂、防锈缓蚀剂、油性剂、极压剂、防霉杀菌剂等成分,制备方法为两相混合法。将水溶性表面活性剂、防锈剂、助表面活性剂等溶于水相,油性剂、减摩剂等溶于油相。然后边搅拌边将油相加入到水相中,搅拌至透明后,加入消泡剂充分搅拌,即得到半合成切削液切削液浓缩液。

1.1油相和水相

半合成切削液中基础油含量较低,切削液中加有大量的表面活性剂、防锈剂、油性剂等,一定程度上会增加产品的黏度,尤其是HLB值较大的乳化剂对矿物油有明显的稠化作用,甚至呈膏状。因此,微乳化液应选用黏度较低的油基础油。同时为了保证运输、储存的安全,半合成切削液的闪点不宜太低。

1.2乳化剂的选择

影响乳化剂的因素有很多,乳化剂的结梅和种类的影响最大。选择适宜的乳化剂,不仅可以促进乳化液的形成,有利于形成细小的颗粒,提高乳化体的稳定性,而且可以控制乳化体的类型(即O/W或W/O型)。表面活性剂的亲水、亲油平衡值――HLB值是制取乳化体的重要因素,乳化剂的HLB值表示其同时对水与油的相对吸引作用。HLB值小表示亲油性强,反之,则表示亲水性强,HLB值在3~6的物质适宜于作W/0型乳化剂;HLB在8~18的物质适宜于作O/W型乳化剂。选择乳化剂时,通常可先计算油相所需要的HLB值,然后用一系列有相应HLB值与化学类型的乳化剂来试验。当油相为一混合物时,所需HLB值也像乳化剂HLB值一样,具有加和性,只有使乳化剂所能提供的HLB值与油相所需要的HLB值吻合,才能得到性能良好的稳定的乳化体。

1.3防锈缓蚀剂的选择

为了保护机床、刀具及工件不受乳液的侵蚀,要在切削液中加入防锈缓蚀剂,以期在金属表面形成保护膜,或者形成钝化膜。

防锈添加剂主要有水溶性防锈剂和油溶性防锈剂两大类。水溶性添加剂有亚硝酸钠、苯并三氮唑、硼酸、三乙醇胺、磷酸盐、铬酸盐、植酸、苯甲酸钠、钼酸钠和无水碳酸钠等。它们与金属发生作用,并在金属表面生成不溶性的致密的氧化膜,阻止金属的电化学腐蚀。这类防锈剂多是电解质,用于乳液时,用量不宜过大,以免发生电解现象而破坏乳液。油溶性防锈剂主要有磺酸盐、高分子羧酸及其金属皂盐类、酯醇类、胺类、磷酸酯等。它们是极性很强的化合物,能优先吸附在金属表面或与表面化学反应生成保护膜,抑制氧及水对金属的接触,因此,它会―与极压剂在金属表面的吸附发生竞争,使乳液的极压性下降。

亚硝酸钠有致癌作用,在西方发达国家和一些发展中国家已为禁用产品。二乙醇胺的含量也不应超过1%,因其在空气中容易氧化成致癌物质。常用的环境友好型缓蚀剂如脂肪酸衍生物、胺类、咪唑啉类及三唑类。

1.4油性剂和极压剂的选择

为了保护刀具,提高加工质量,此类添加剂是半合成切削液中不可缺少的组分。这类添加剂主要有动植物油脂,聚合脂肪酸及其皂,脂肪醇及多元醇,硫化油脂,酮类,胺类等有机物。它们是具有极性基的分子,能在金属表面形成定向吸附膜,在金属加工中,此膜能减少工件、切削、刀具之间金属的直接摩擦,降低工件表面粗糙度,提高工件精度并延长刀具使用寿命。

极压剂是含硫、磷、氯等元素的化合物,这些化合物在高温下与金属表面发生化学反应,生成剪切强度低的金属固体保护膜,防止金属的磨损和烧结,故可用于极压摩擦状态。

国内广泛使用氯化石蜡、硫化脂肪油、硫化棉子油、亚磷酸二丁酯、磷酸三乙酯,ZDDP等作为极压剂。常常是两种以上的添加剂复合使用比单独使用会得到良好的效果,这样可使油品的性能更加全面。因为不同类型的极压抗磨剂具有不同的特点和使用范围,可互补不足。

1.5防霉杀菌剂的选择

微乳化液容易滋长微生物,使加工液变质,使用寿命变短。常用的杀菌剂有甲醛释放剂、酚类化合物、水杨酸类、杂环化合物等。

1.6其他

半合成切削液中使用的辅助添加剂还有消泡剂、偶合剂、pH值调节剂、金属离子掩蔽剂等。消泡剂常用的为硅油类,其不溶于水,分散于水中,不能加多,否则体系易浑浊。偶合剂用来增加体系的稳定性,其性能取决于自身的亲水-亲油之间的平衡。体系pH值应保持在18~10之间,pH过低易滋生细菌霉变;pH过高,铝腐蚀严重。金属离子掩蔽剂能络合水中的钙镁离子。这些添加剂如何使用,应根据具体情况而定。

2 半合成切削液配方筛选

首先设计了一个探索性配方,各组分的比例完全是根据资料选择的,目的是试图得到一个微乳体系,结果见表1。

按表1的组分比例试配:未能成功,主要原因是乳化剂用量过多、体系分层、不稳定。

在表1的基础上降低乳化剂用量,感受到微乳化的相变过程,见表2。

试样放置几天后,溶液变稠,稀释液不是很稳定。可能是油的量过多。

要得到稳定透明澄清的微乳液需要注意的方面很多,水-油-表面活性剂体系中的胶团间的平衡和缔合相变化是相当复杂的,通过不断尝试调整配方各组分比例,以期找到那个使体系稳定透明的“点”。同时,为了满足铝合金切削的各项性能要求,尝试着向体系中添加各种添加剂。

在配方2的基础上降低油的含量,经过多次试验得到一个稳定时间长、性能较好的配方,如表3所示。

3 性能考察(见表4)

从表4可以看出,研制的半合成切削液具有优异的性能。将该配方调制的切削液稀释成5%的工作液,用四球摩擦试验机,参照GB 3142-90方法,试验条件为转速1500 r/min,室温,时间10s,通过计算机输出的切削液摩擦力矩-时间-摩擦系数曲线取平均值方式测定液的摩擦系数。试验结果表明,研制的半合成切削液的工作液最大无咔咬负荷(PB值)为750N,烧结负荷(PD值)为2500N。试验后,摩擦系数曲线见图1。

从图1可以看出,研制的切削液工作液的平均摩擦系数为0.1023,表明该切削液具有较好的性能。

为了更好地检验所研制的切削液的使用性能,将切削液配制成5%的工作液,在M7675A/B高速双端面磨床上进行现场实验,加工工件为20CrMnTi材质、直径为150mm汽车变速箱齿轮,结果表明所研制的切削液具有优良的、清洗和防锈性能,加工精度达到5级。

4 生物降解和生态毒性试验

生物降解性能按CEC L-33-A-93法进行,结果表明切削液的生物降解率为96.3%,表明所研制的半合成切削液具有较好的生物降解性能。

根据浙江大学环境工程系检测,研制的半合成磨削液的BOD(生化耗氧量)为1.06g/L,COD(化学耗氧量)为0.902g/L,完全达到国家排放标准。

根据浙江大学生物学院用研制的半合成切削液对动物所做的病理诊断,经统计处理表明,工作液涂抹动物皮肤后,动物表现正常,体重无变化,局部皮肤无红肿、溃疡、渗出等现象;经光镜和显微照片观察,实验动物的皮肤、肝脏和肾、心、脑、肺细胞均无异常,由此可知,研制的切削液对人体无毒性。

以德国的Wassergefahrdungklasse(WGK)为基础进行检测,表明研制的半合成切削液的急性水毒性极限(EL50)或(LL50)均不小于119μg/g,属于无毒性切削液。

由于研制的半合成切削液的水污染指数值(WEN)为0.58,属于无污染剂,使用后可直接排放,对环境和人体无危害。

5 结论

研制的半合成型切削液具有优良的综合性能,而且无毒,可生物降解,是性能优异的环境友好金属加工剂。

由于切削液的性能考察目前没有专用方法,实验室模拟台架试验只能作参考,所以这里只以四球机为评价手段进行简单试验,产品主要在实际生产中应用,现场使用表明,该切削液使用性能优越。另外,在生理生态毒性试验中,所有指标的评价尚不具备条件,只对皮肤刺激性进行了考察。基金项目:国家自然科学基金资助项目(50975282),重庆市科技攻关项目(CSTC,2011AC6041)。

参考文献:

[1]陈波水,方建华,李芬芳.环境友好剂[M].北京:中国石化出版社,2006.

[2]罗新民.金属加工用油产品与应用[M].北京:中国石化出版社,2006.

[3]周耀华,张广林.金属加工剂[M].北京:中国石化出版社,2002.

[4]方建华.环境友好剂的过去、现在和将来[J].合成材料,2005(2):21-23.

[5]方建华,陈波水.环境友好磨削液的研制[J].油,2008,23(1):25-27.

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