活性石灰在炼钢中的作用
活性石灰的生产及在冶金中的应用
生产活性石灰的窑炉种类很多，有传统式直筒竖窑、回转窑、环形套筒竖窑、并流蓄热式竖窑、双梁石灰 竖窑、沸腾窑、气体悬浮煅烧炉、横流式窑、外火箱窑及双斜坡窑等。其中，国内外生产活性石灰主要使用的 是回转窑、环形套筒竖窑、并流蓄热式竖窑和双梁石灰竖窑，本文将对这 4 种窑炉作重点介绍。
1 活性石灰的生产
1. 1 原燃料 生产冶金石灰所用的原料是石灰石，其矿物组成以方解石（ CaCO3 ）为主，偶有白云石共生。石灰石的化
（1）回转窑的种类［4］ 回转窑可分为长回转窑和短回转窑两种。长回转窑的长度一般为 80 ～ 152 m，不带单独的预热器。最 大能力为 2 000t / d。煅烧用的石灰石块度为 5 ～ 50mm。长回转窑的热耗比较高，一般为 6 270 ～ 8386 kJ / kg 石灰，这种长回转窑正在逐渐被短回转窑取代。短回转窑一般长为 20 ～ 60 m。短回转窑采用的预热器一般 分为篦式预热器、竖式预热器和旋流预热器。回转窑装有预热器可以降低热耗。其煅烧石灰石的块度一般 为 10 ～ 50 mm，热耗一般为 4 800 ～ 6 960 kJ / kg 石灰（ 带旋流预热器的短回转窑的热耗为 4590 ～ 5440kJ / kg 石灰）。 （2）回转窑的特点 回转窑煅烧出的石灰质量好、纯度高（ 活性度一般可达到 350 ～ 400m（l 50g 石灰、4NHCl、10min））。该窑 可以煅烧粒度较小的石灰石（5mm 以上），提高了原料的利用率。短回转窑煅烧活性石灰的单位热耗比一般 机械化竖窑低，但比并流蓄热式竖窑高 15% ～ 30% 。机械化程度高，易于控制，劳动条件好，产量大，适宜于 冶金工业。回转窑煅烧系统设备多，重量大，投资高，占地面积大，它比并流蓄热式竖窑单位产品耗钢材量大 3 ～ 5 倍，投资高出 50% ～ 80% ，占地面积多出 1 倍。回转窑对煅烧的石灰石强度有一定的要求，在煅烧过程 中强度变低、易爆裂的石灰石不适合在回转窑中煅烧。回转窑煅烧使用燃料范围较为广泛，可采用天然气、 高炉煤气、焦炉煤气或混合煤气、重油和煤粉等。 （3）回转窑（ 短回转窑）的煅烧工艺过程
炼钢初渣中活性石灰的熔解
炼钢初渣中活性石灰的熔解作者：陈燕来源：《商品与质量·学术观察》2013年第04期摘要：使用旋转圆柱法研究了石灰煅烧温度、炉渣成分和温度对活性石灰在转炉炼钢初渣中熔解速率的影响。
结果表明：1 000℃煅烧的活性石灰熔解速率最大；增加渣中∑FeO含量、较少的MgO含量、较低的炉渣碱度、提高炉渣温度，均有利于活性石灰的熔解。
活性石灰在转炉初渣中的熔解过程包括变质解体和扩散溶解，变质解体起主要作用。
关键词：活性石灰熔解炼钢炉渣转炉炉渣中的游离氧化钙含量较高，用于铺路和生产水泥要求渣中游离w（CaO）≤3%[1-2]，因而需要长时间陈化处理，影响了炉渣的利用[3-5]。
有关石灰在炼钢初渣中熔解机理的研究已有报导，但主要是针对高温煅烧的死烧石灰试样进行的研究，认为在化渣前期石灰表面首先生成高熔点的2CaO·SiO2壳，影响了石灰的进一步熔解；增加渣中FeO/SiO2可阻止2CaO·SiO2壳的形成[6]，有利于石灰熔解。
但对于具有大量气孔的活性石灰熔解机理的实验室研究较少。
为了降低转炉渣中游离氧化钙含量，针对钢厂所用的活性石灰，对炼钢初渣中活性石灰的熔解机理进行了实验室研究。
1、实验方法1.1活性石灰试样的制备为制得试验需要的活性石灰圆柱试样，采用石灰石作原料，首先破碎成粉，再用水做结合剂压制成带内孔的石灰石圆柱（直径25mm，高20mm），然后在电阻炉内采用不同温度煅烧。
煅烧好的活性石灰试样和浸渣后的试样经检测，1 000℃煅烧120min的石灰试样的活性最好，其活性度为403ml，体积密度1.76g/cm3，显气孔率47.23%；通过对比煅烧试验，制成的活性石灰圆柱与采用石灰石块在相同条件下煅烧得到的活性石灰块的活性度、体积密度和显气孔率相近。
1.2 活性石灰扩散溶解速率实验在碳管炉温度达到预定值时，将配好的炉渣加入纯铁坩埚内，炉渣完全熔化后，将固定活性石灰试样的钼棒调整到一定的转速（150r /min）；然后将活性石灰试样降到渣面之上预热1min，接着将试样浸入炉渣内，旋转一定的时间后将试样升起，并保持旋转把粘在石灰试样表面的渣子甩掉；最后，测量尚未冷却时的浸渣后石灰试样的直径，计算浸渣后石灰圆柱的体积，得到石灰的扩散溶解速率。
炼钢活性石灰的生产与应用
１ 前 言
随着莱 钢进 入 １０ ００万 吨钢规模 ， 产 量迅 速 钢铁
成新 晶核 的速 度 ） 于后 者 （ 晶 核 生 长速 度 ） 。 大 新 时 所得 到 的为细 粒 晶体 ， 活性 氧化钙 分子 数量多 ， 其 具 有 高 的表面 能 ； 之 ， 得 为 低表 面能 的粗粒 晶体 ， 反 所
度反而显 著降低 。煅烧 温度 为 ｌ０ ＝～１０ ＝ １０ｏ 【 ２０ｏ 【 时 ， 灰 活性 度 取 得 最 大 值 （４ 石 ３０～３５ｍ ） ４ Ｅ 。综 上 所述 ， 只有在合适 的煅烧时间和煅烧温度下 ， 才能使 ＣＣ 解和 Ｃ Ｏ再结 晶 及 晶粒 的 生长 均衡 发 展 。 ａＯ 分 ａ
这 样 Ｃ Ｃ 充分 分 解 ， ＣＯ 晶粒 度 较 小 ， 时石 ａＯ 而 ａ 这 灰 的活性度 最 高 。 石灰 的质量 受原料 石 灰石质 量 的制约 。石灰 石 在形 成 的 过 程 中 ，通 常 会 伴 生 着 一 些 杂 质 ，如 ＳＯ 、 １ ３Ｆ２ ３ Ｍ Ｏ等 。这 些 杂质 在 较 低 温 度 ｉ２Ａ２ 、ｅＯ 、 ｇ Ｏ
量传 输影 响这 两 个 过 程 的 进 行 。 当煅 烧 温 度 偏 低 时， 温度梯 度小 ， 量 向 中心 的传 输速 度 慢 ； 这 种 热 在 情况 下 ， 果 恒 温 时 间 短 ， 如 中心 不 易 达 到 Ｃ Ｃ 分 ａＯ 解 温度 ， 因而 出现生烧 ， 时活性 度较 低 。而 当温度 此
达到最大值。高活性石灰晶粒细小、 气孔率大 、 体积
密度小 、 比表 面积 大 。恒温 时间继 续增加 ， 石灰 活性
程， 是石灰石菱形 晶格重新结 晶转化为石灰的立方
晶格 的变 化 过 程 。石 灰 煅 烧 过 程 首先 是 ＣＣ 的 ａＯ
石灰质量对炼钢的影响及其质量控制
第 ２期
总 第 １６期 ８
４ 月
石灰石在炼铁中的作用
石灰石在炼铁中的作用
石灰石是一种常见的矿石，它在炼铁过程中发挥着重要的作用。
炼铁是将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁的过程，而石灰石在这
一过程中起着多种作用。
首先，石灰石在高温下可以与铁矿石中的杂质反应，形成易挥
发的氧化物。
这些氧化物在炼铁炉中会被带走，从而净化了铁的质量。
此外，石灰石还可以与硅酸盐等杂质反应，生成易于分离的渣滓，进一步净化了炼铁过程。
其次，石灰石还可以在炼铁炉中起到热稳定剂的作用。
在高温下，石灰石可以稳定炼铁炉的温度，防止炉料过热或过冷，从而保
证了炼铁过程的顺利进行。
此外，石灰石还可以调节炼铁炉中的碱度。
在炼铁过程中，炉
料中的硅酸盐和铝酸盐等酸性物质会对炼铁炉的砖石材料造成侵蚀。
而石灰石可以中和这些酸性物质，保护炉墙和炉底的材料，延长炼
铁炉的使用寿命。
总的来说，石灰石在炼铁中发挥着重要的作用，它不仅可以净
化铁的质量，稳定炉温，还可以保护炉墙和炉底的材料，是炼铁过程中不可或缺的辅助材料之一。
因此，石灰石的应用对于提高炼铁效率和铁质量具有重要意义。
浅论活性石灰生产及在炼钢中的作用
浅论活性石灰生产及在炼钢中的作用作者：杨振宏檀鹤青王志刚来源：《中国机械》2013年第20期摘要：活性石灰用于炼钢，已被人们所重视。
通过活性石灰的加入，加快了造渣速度、减少冶炼的时间、降低能耗以及杂质等，提高了钢的质量。
本文主要从活性石灰概述、活性石灰在生产和炼钢中的作用、提高炼钢用的石灰质量、影响石灰煅烧质量的主要因素和石灰生产窑型特点几个方面进行论述。
关键词：活性石灰；炼钢；石灰生产窑型0.引言随着经济全球化的不断发展，钢铁市场竞争日益激烈。
硅酸盐或莹石等传统造渣原料运用在炼钢过程中，其效果已无法满足于钢铁市场的需求。
为加快炼钢过程中的成渣速度，活性石灰被运用到炼钢中。
活性石灰的化学性能和参与发应的能力都很强，有害杂质含量少。
因此，活性石灰被应用到炼钢中。
1.活性石灰概述由于活性石灰具有高反应性能，它可以在短时间内快速并完全和钢水相溶。
炼钢过程中因钢水和不同的物质反应会产生有害物质，即钢渣。
为保证钢的质量就需进行除渣。
将石灰石加入钢水中作造渣剂，其作用明显高于硅酸盐或莹石。
但是其也有一个缺陷，石灰石遇高温易发生吸热反应，即碳酸钙分解反应，并且需大量的热量，造渣则被滞后。
又因钢水冷却快，而碳酸钙分解反应既吸取大量的热有延后了造渣时间，使得等开始造渣时，热量出现短缺情况。
这样既延长了炼钢时间，又加大了对原材料的消耗，造渣质量也会降低。
因此，便提出了先将石灰石经过煅烧变成石灰，在用于炼钢[1]。
为加快成渣速度，活性石灰被运用到炼钢中。
活性石灰的化学性能和参与发应的能力都很强，有害杂质含量少。
活性石灰的特点有：气孔率≥50 %；体积密度在1.5 —1.7 g∕cm3 之间；比表面积是1.5—2.0 m2∕g；CaO结晶体≤1 wm；CaO含量≥90 %；活性度>300ml ；S、P含量低活性石灰脱硫和磷的化学反应方程是：脱硫：FeS + CaO = FeO + CaS；脱磷：2P + 3CaO + 5FeO = 3CaO·P2O5 + 5Fe活性石灰用于转炉炼钢时可减少冶炼时间，降低原材料消耗，提高产量和质量，减少成本和提高炉龄等[2]。
钢铁厂石灰窑用途
钢铁厂石灰窑用途全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：钢铁厂石灰窑在钢铁生产过程中扮演着非常重要的角色。
石灰窑主要用于生产石灰，石灰又广泛应用于金属冶炼、建筑材料、环境保护、化工等领域。
石灰窑可以将石灰石等原料经过高温煅烧，从而得到粉状的石灰产品，这些产品在钢铁厂的生产过程中扮演着至关重要的角色。
钢铁厂石灰窑的主要用途之一就是用于脱硫。
在钢铁生产过程中，炼铁炉和炼钢炉排放出大量的二氧化硫等有害气体，这些气体对环境和人体健康都具有严重的危害。
为了减少大气污染，钢铁厂通常会选择使用石灰来吸收和中和这些有害气体。
石灰可以与二氧化硫反应生成硫酸钙，从而将有害气体转化为无害的物质，达到净化大气的目的。
钢铁厂石灰窑还可以用于脱碳。
在钢铁生产过程中，炼钢炉内的炉渣中通常含有大量的碳酸盐等物质，这些物质会影响钢铁的质量和性能。
为了提高钢铁的质量，钢铁厂会借助于石灰的脱碳作用，将碳酸盐等物质转化为气体排除，从而提高钢铁的纯度和均匀度，增强钢铁的机械性能和耐腐蚀性能。
钢铁厂石灰窑还广泛应用于建筑材料领域。
石灰是一种十分常见的建筑材料，可以用于生产石灰砂浆、石灰混凝土等建筑材料，这些材料在建筑施工中具有良好的粘结性和保温性能，能够有效提高建筑物的耐久性和抗震性。
石灰窑生产的石灰产品可以为建筑行业提供优质的原材料，帮助建筑施工更加高效、安全和可持续。
钢铁厂石灰窑还可以用于环境保护和治理。
近年来，环境污染问题日益严重，大气污染、水体污染等问题已经成为全球性的挑战。
而作为重要的环保材料，石灰可以被广泛应用于废气处理、废水处理等环境治理领域。
石灰可以与废气中的硫化氢等有害气体反应生成硫酸钙，起到净化废气的作用；石灰也可以被用于中和工业废水中的酸性物质，净化废水达标排放。
通过钢铁厂石灰窑生产的石灰产品，可以为环境治理提供强有力的支持，帮助实现绿色发展和可持续发展的目标。
钢铁厂石灰窑在钢铁生产及相关领域扮演着举足轻重的角色。
石灰在脱硫、脱碳、建筑材料、环境治理等方面具有重要的应用价值，为钢铁生产提供了坚实的基础和支持。
炼钢用冶金活性石灰的生产及质量控制
炼钢用冶金活性石灰的生产及质量控制炼钢用冶金活性石灰是一种在钢铁冶炼过程中广泛应用的重要原料。
它能够在高温下促进矿石的熔化、吸附冶金中产生的杂质以及促进炉渣的形成，从而提高冶炼效率、减少能耗，并且能够改善钢材的质量。
炼钢用冶金活性石灰的生产和质量控制显得尤为重要。
一、炼钢用冶金活性石灰的生产过程炼钢用冶金活性石灰的生产主要分为原料选择、石灰石煅烧和石灰水化这三个步骤。
首先是原料选择，通常采用的原料是质量较好的石灰石矿石，石灰石中一般主要成分是氧化钙（CaO），同时还含有少量的二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）等杂质。
在原料的选择上，应该选择含杂质少、氧化钙含量高的石灰石。
第二个步骤是石灰石的煅烧。
煅烧是将石灰石加热至高温，使其分解并且释放出二氧化碳，生成氧化钙。
这一过程是炼钢用冶金活性石灰的关键步骤，需要控制温度和气氛等条件，以保证产生的氧化钙质量优良。
最后一个步骤是石灰的水化。
在这一步骤中，煅烧后的氧化钙与水反应生成氢氧化钙，而氢氧化钙在钢铁冶炼中扮演着促进矿石熔化、吸附杂质等重要作用。
石灰的水化过程需要精确控制水化反应的条件，从而保证水化产生的氢氧化钙具有优良的冶金活性。
炼钢用冶金活性石灰的质量控制主要包括原料质量控制、煅烧工艺控制和水化反应控制等环节。
首先是原料质量控制。
由于原料是炼钢用冶金活性石灰的基础，因此原料的质量直接影响到最终产品的质量。
在原料选择上，应该选择含有少量杂质、氧化钙含量高的石灰石。
在运输和储存过程中，需要防止杂质的混入和氧化钙的损失。
炼钢用冶金活性石灰的生产和质量控制是一个复杂而又重要的工艺。
仅有优质的原料和严格的工艺控制，才能保证炼钢用冶金活性石灰的品质，从而提高钢铁冶炼的效率和产品质量。
希望随着工业技术的不断进步，炼钢用冶金活性石灰的生产工艺能够不断完善，为钢铁工业的发展做出更大的贡献。
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活性石灰在炼钢中的作用
冶金石灰作为炼钢用的“造渣剂”，它的重要性已逐步得到人们的重视和认知。
它不仅影响着钢水的冶炼过程，还直接影响钢水的最终质量。
国际上已广泛采用品质好、反应快、造渣彻底的优质“活性石灰”取代过去使用的“普通石灰”，为冶炼优质钢水奠定了基础。
活性石灰的应用，加快了冶炼造渣速度、缩短了冶炼时间、降低了吨钢石灰消耗、减少了杂质带入、大大提高了钢水的质量，给企业带来了显著的综合效益，在钢铁行业已形成共识。
20 年代末至今，国内各大钢铁企业（宝钢、武钢、鞍钢、太钢、唐钢、石钢、昆钢等）纷纷建设一流活性石灰生产线，石灰窑配套的主体设施均采用引进或消化外来技术自行建造，石灰产品质量明显优于传统式窑生产的产品，所以活性石灰的应用正成为大趋势在飞速普及发展。
1、活性石灰特性及在炼钢中的作用
1.1 活性石灰的特性
活性石灰是一种化学性能活泼、反应能力强，在炼钢造渣过程中熔解速度快，含S、P 等有害元素少的优质软烧石灰。
它的质量优劣主要采用“活性度”这一指标来衡量。
活性度体现了石灰在熔渣中与其它物质的反应能力，表观现象为石灰在熔渣中的熔化速度。
由于直接在钢水中测定较困难，所以一般以测试石灰在水中的反应速度来代替，即以石灰水活性来表示。
活性度的测试方法为：取50g 试样，与水混匀成饱和溶液再加入酚酞试剂后呈粉红色，再用浓度为4N（摩尔）的HCl（盐酸）在40℃±1℃的环境温度下，连续10min（分钟）滴定，彻底中和后滴入HCl 的毫升数（滴定值）即为“活性度”值。
溶解盐酸量越大，活性度越高，石灰的质量就越好。
关于活性石灰，国家行业部门制定了相关标准，冶金石灰一级以上（即活性度在300ml 以上）称为活性石灰，对粒度也有一定要求。
通过先进窑型合理煅烧出的活性石灰有以下主要的性能特点：
（1）体积密度小：1.5g/cm3～1.7g/cm3；
（2）气孔率高：50%；
（3）比表面积大：1.5m2/Kg～2.0m2/Kg；
（4）矿物结晶细小：0.1μm ～3μm；
（5）活性度高：≥300ml；
（6）残余CO2含量：≤2%；
1.2 石灰在炼钢中的作用
石灰在炼钢中，尤其是碱性电弧炉中，主要用来做“造渣剂”，去除钢水中的有害元素S、P 等杂质，优化钢水质量。
在炼钢造渣中产生的渣，其主要成分为（4CaO·P2O5）和（CaS），在扒渣过程中不断从钢水中除去，达到去除硫、磷的目的。
2、影响石灰煅烧质量的主要因素
2.1 石灰石质量及粒度大小：石灰石的CaO 含量和结晶结构是烧出好质量石灰的前提，而石灰石粒度配比合理（大/小= 2/1），可改善炉内气流运动状态、增强物料的加热分解效果。
2.2 煅烧窑型的选择：合理结构的煅烧窑可为生产“轻烧”石灰创造条件，布火点均匀、物流及各段温度控制恰当，煅烧效果就好。
2.3 燃料及供热方式：气体燃料比固、液体燃料加热效果好，燃料中要采用低S、P 含量的燃料。
供热方式是供热点布置在堆积料中间，强制正压供热，或高温气流穿层加热，效果更好。
2.4 其它因素：炉料的运行方式，加料、出灰方式及窑体密封效果，自动化控制生产水平、工人的技术素质等。
3、国内外先进石灰生产窑型特点
国内外冶金企业主要采用“卧式”和“立式”两种窑型煅烧石灰。
经过对冶金石灰窑考察研究，我们对各类窑型特点有了详细的了解。
“立式”窑种类较多，无论过去“传统竖窑”及“机械化立窑”，还是改进后的“废气调控式竖窑”、“斜膛竖窑”，均无法达到理想化石灰煅烧温度场，生烧或过烧现象无法最大限度地克服，尽管投资少，建设期短，但石灰质量无法保证（活性度均在250ml～300ml 之间），故选择此类窑型并无技术优势。
以下介绍几种较好的生产窑型，它不但能生产出高质量的活性石灰，且具有各自独特的生产特点。
3.1 卧式回转窑
卧式回转窑靠窑体旋转，石灰石翻滚中煅烧，它的特点是：煅烧石灰质量好、活性度高（360ml以上）、产量大（单窑能力500t/d 以上）、生产稳定。
对石灰石粒度适应范围宽。
一次性投资高（约4千万元）、占地面积大（是竖窑的4倍）、能耗高（热耗约1350Kcal / Kg）、粉灰比例高（约30%）。
这类窑型适合炼钢用灰量比较大的大型钢铁联合企业建设。
3.2 梁式竖窑（FERCALX）
这种引进（意大利弗卡斯）的梁式竖窑，炉内设置上、下两层供热支撑梁，炉内负压操作，它的特点是：煅烧石灰质量好、活性度高（350ml 左右），产量适中，粉灰量比例少、能耗较低（能耗约900 Kcal/Kg），投资较低，国内业绩较多。
这种窑适合大、中、小型钢厂或特钢企业建设。
3.3 并流蓄热式双膛竖窑（MAERZ）
这种引进（瑞士迈尔兹）的双膛竖窑，两个炉膛轮流加热和装、出料，使炉气余热能充分回收利用（预热入窑冷料），它的特点是：燃料适应性广、产量适中、煅烧石灰质量好、活性度高（350ml以上），煅烧机先进合理、能耗低（单耗约850 Kcal/Kg）。
缺点是投资较高、操作复杂。
这类窑型在我国引进的事例较多，业绩较多，适合大、中、小型钢厂或特钢企业建设（例如唐钢就是引进的此窑型）。
3.4 套筒竖窑（BASK）
这种引进（德国贝肯巴赫）的套筒竖窑，由耐火材料砌筑的窑身（外套）和上下两段内胆（内套）组成，炉膛在内、外套之间环缝中下降移动。
它的特点是：产量适中、煅烧石灰质量好、活性度高（350ml 左右）。
操作简单但窑体结构复杂，投资较高，这类窑型适合大、中、小型钢厂或特钢企业建设。
以上几种窑型在国内已得到广泛应用和大力推广，实践证明生产的石灰质量好，给钢铁企业带来了较好的综合效益（与过去普通石灰相比，吨钢生产成本可下降约20元～30元），获得了冶金企业的普遍认同。
4、结束语
随着我国加入“世贸”组织，国内外钢铁行业的竞争日趋激烈。
提高钢材质量、降低生产成本已成为增强企业竞争力的主要因素之一，所以，“活性石灰”用于炼钢是大势所趋。
进一步了解“活性石灰”煅烧机理、选择先进合理的石灰窑型是建设活性石灰生产线的关键。
提高炼钢用石灰质量的途径要从以下几方面着手：
（1）从原料、燃料的质量抓起：原料是基础，从选矿开始就要选用成分优良、粒度合理、表面洁净的优质矿石。
燃料也要根据企业具体情况选用杂质少、易于获取的优质燃料，保证宽松的原、燃料供给条件。
气体燃料要考虑其热值及压力。
（2）需要制定合理的煅烧制度：理论分析石灰石在900℃左右分解，供给热量≥630 Kcal/Kg，但受企业具体情况（如矿石结构、燃料供给、窑体传热速度及CO2气体扩散等）环境制约，加热最高温度和供热能力就相应调整。
必须制定合理的煅烧制度，保证石灰石的“轻烧”（软烧）过程的实现。
（3）选用适当合理的现代化先进窑型：在各种原始条件具备后，应选用具有一定装备水平的先进窑型。
现在煅烧窑种类较多，企业要根据生产规模、石灰产品质量要求、总图布局、原燃料条件、投资能力等因素综合分析，来决策拟建的石灰煅烧窑型。
（4）严格科学管理、制定各项合理规章制度：任何先进生产线，作为系统工程都要以人为本，培养专业岗位人材，才能生产出优质产品。
要从开矿、选矿、配料、煅烧、自动化控制、产品检验等各环节制定科学的操作规程和规章制度，并严格执行。