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冶金技術論文

冶金 技術 論文:冶金廠房鋼結構施工技術論文

1．鋼結構在冶金廠房建筑中的應用優勢

1.1鋼結構制作簡單方便，施工周期短

鋼結構在施工的過程中使用的材料比較簡單，同時加工的方法沒有非常大的難度，同時很多的流程都可以借助機械來完成，所以鋼結構通常是在專業化的金屬結構廠就已經生產出比較的構件，之后直接將其應用在施工當中，在構件拼裝的過程中還可以在工地使用非常簡單的普通螺栓和高強度螺栓進行連接，如果條件允許也可以使用施工現場的便利條件將其設置成大單元，之后再完成吊裝施工，這樣就可以很好的提高施工的效率，縮短施工的周期。這種結構對已經完成建設的鋼建筑也有著非常好的改建和加固效果，在施工的過程中如果出現了非常嚴重的以外情況，可以根據工程建設的實際需要來對整個工程進行拆除，在拆除的過程中不需要很長的時間，同時經濟損失也比較小，這些性能都是混凝土建筑結構所不具備的。

1．2鋼結構符合可持續發展政策

鋼結構建筑是一項綠色環保建筑產業，相對于鋼筋混凝土結構、磚混結構而言，鋼結構對資源、能源的利用相對合理，對環境的破壞相對較少，是解決環境問題的一個有效突破口。鋼材作為一種高強、高效能的材料，不但具有很高的再循環價值，而且材料的邊角料也可回收利用。據統計，與其他類型的同等規模建筑物相比，鋼結構建筑在建造過程中有害氣體的排放量降低35％左右。此外，鋼結構具有工廠化生產、現場施工周期短的優點，能夠較大限度地減少施工過程對周圍環境的影響，同時砂石、土和水泥等散料也很少使用，能夠從根本上避免塵土飛揚、環境污染、廢物堆積以及噪聲污染等問題。鋼結構作為一種新型體系可以帶動其他節能環保材料的推廣使用，鋼結構體系具有十分可觀的靈活性，各種輕質高強墻體材料都可以應用到鋼結構中，推動實現墻體材料的改革和成套應用。

1．3結構自重輕

抗震能力強根據比較，對于同一種建筑造型，一棟六層鋼結構住宅重量僅相當于一棟四層磚混結構住宅的重量。建筑總重量小，地震力效應較小，延性良好，對應的抗震性能十分優越，多次震后資料對比都說明了這一點。

2.工業廠房大跨度鋼結構的安裝施工

2.1大跨度鋼結構施工安裝的總流程

因為施工條件的限制，在施工的過程中不能采用四跨同時施工的方式，所以也就只能選擇按照先后的順序進行施工，施工程序的選擇對整個結構的質量和形式都有著非常重大的影響，如果施工的過程中采用的是從兩個邊跨逐漸向中間施工，就很有可能因為之前施工中出現的偏差而使得結構自身產生非常大的應力，如果在施工中選擇從中間跨向兩邊跨施工，就可以很好的避免上述的問題。

2.2鋼柱吊裝

因為鋼柱整體的剛度正好和整個結構的形狀呈現出對稱的狀態，所以對吊點的選擇沒有非常大的限制、鋼柱單件的重量較大為13噸，在施工的過程中也應該選擇50噸的汽車吊，卡環吊也應該選擇性能較好的吊車，在計算之后發現其可以很好的滿足施工的標準和要求，在進行吊裝施工之前首先應該對柱底螺栓的位置進行嚴格的檢查，看其是否出現了移位的現象，如果出現了偏位，一定要對其進行及時的校正，同時還要對螺母的絲扣進行有效的保護，防止其出現嚴重的損壞現象，在螺栓的調整和校對全部結束之后才能進行吊裝施工。將鋼柱柱腳的中線對準測量放線的軸線，如誤差過大則用千斤頂將柱腳軸線誤差調校至規范要求范圍內，滿足設計要求。用墊鐵將鋼柱標高調校至設計要求范圍內，使鋼柱只能水平方向位移，不能上下移動。將標高、柱底軸線調校好的鋼柱利用四個準備好的手動葫蘆調校垂直，將調校好的鋼柱與預埋件焊接固定，即鋼柱的校正工作完成。

2．3臨時支撐的安裝

臨時支撐標準節橫截面尺寸為：2mx2m，高度為：2m；非標準節橫截面尺寸為2mx2m，高度為：1m；立柱采用qbl40x6鋼管，斜腹桿和橫桿采用合適的鋼管，鋼材材質均為Q345B。非標準節頂部設有可調節高度的裝置，通過標準節和非標準節的組合可隨意調整臨時支撐的整體高度，使得臨時支撐可靈活應用于任意高度的支撐。臨時支撐的位置布置根據主桁架的具體施工方案而定，在桁架斷點處設置臨時支撐作為臨時支撐點。臨時支撐采用鋼筋混凝土獨立基礎，在臨時支撐四周設置1．5m高防撞護欄，并用彩鋼板進行維護，在頂部搭設操作平臺。

2．4桁架安裝

桁架的安裝采用分段吊裝高空拼裝方法，主要安裝流程為：鋼柱的安裝_臨時支撐的安裝_桁架吊裝及高空拼裝_檁條及屋面板的安裝_臨時支撐拆除。具體每一跨或者每一榀桁架的安裝方法會根據具體的施工條件來確定。

3.結語

和傳統的混凝土結構的建筑相比，鋼結構建筑可以更好的實現工廠化的生產，同時在施工的過程中也可以對施工的質量進行更加嚴格和細致的控制，但是在施工中還需要不斷的加強對這種結構和技術的研究，只有這樣才能更好的推動鋼結構施工的質量，使其在冶金工業廠房建設中發揮更大的積極作用，促進建筑行業發展的同時，也為冶金廠房的正常使用奠定了良好的基礎。

作者：李游仲磊單位：鑫誠建設監理咨詢有限公司黑龍江分公司

冶金技術論文:冶金行業電氣自動化技術論文

1、電氣自動化元件在冶金行業的應用

電氣自動化元件在冶金行業的應用非常廣泛，常見的一些自動化元件例如：繼電器：一種輸入回路和輸出回路的電子控制裝置，其運作方式是通過控制電流，從而在電路中達到一個轉換電路、控制電流等作用，是常見的電路安全裝置。高壓隔離開關：自動化系統中穩定性較高的一種安全保護裝置，保障電路使用過程中操作人員的人身安全，隔離高壓電源對人身和設備可能存在的安全隱患。高壓熔斷器：當電路電流超過負載或者超出規定值的一段時間后，高壓熔斷器會自動融化從而分離電流，斷開電源，有效保障電路及人身安全。傳感器：感知外界的信息并將其轉化為可用信號的一種檢測裝置，被廣泛應用于各個生產加工環節。傳感器由敏感原件和轉換組件兩部分構成，常見的傳感器有壓力傳感器（將壓力變化轉變為電流或電壓的傳感器）、溫度傳感器（能感受溫度變化并將其轉換為可輸出信號的傳感器）、流量傳感器（可以感受流體流量并將其轉換為輸出信號的傳感器）。

2、PLC技術在冶金行業的應用

PLC作為電氣自動化技術現已在冶金行業中得以廣泛運用。其本身是一種數字運算操作的電子裝置，在工業生產環境的各個角落都可以得到有效利用。PLC技術的工作原理是通過可編程儲存器來執行各種邏輯順序運算，正確的完成指令，在工業生產中，PLC技術可以通過數字模擬輸入輸出的進給量與操作量，從而控制各類機械的生產過程。目前，PLC技術也被廣泛應用與冶金行業，以此保障高溫高電壓的工作環境下，設備和操作人員的安全。其常見的實際應用，例如：物料管理系統中，PLC技術可以控制不同倉庫的物料管理，并且實現有效控制。對物料進行編碼儲存管理，高效的運算能力可以保障大型倉庫的物流管理實現可調節、高效運作的模式。同時可以連接各倉庫系統中的通訊網絡，保障良好的通訊網絡構建。在冶金生產中，常見的生產原料和生產單位稱重、同時將所得數據進行有效整理，這都是現如今PLC技術實際應用中可以輕松完成的，其在很大程度上提高了控制系統的自動化程度，為冶金行業的生產提供了有力保障。冶金生產中最難以解決的廢料、廢水處理問題，現如今也已經采用PLC技術代替原有的處理系統。首先，原有處理系統是利用離子交換樹脂，從而將廢水吸收。但這種做法對于使用時效不長的樹脂原料耗損巨大，缺點明顯。如今所采用的PLC自動化控制系統，可以通過高效的控制，讓樹脂還原處理系統與離子交換系統同時運行，即保障了廢水的有效清除，又能保障工作的可循環性和穩定性，極大的提高了工作效率。

3、電氣自動化技術在冶金行業中未來的發展方向

3.1提高自動化控制程度

隨著工業發展的不斷進步，市場對于生產要求的不斷提高，高效穩定的工業化生產才能更好的滿足市場的需要。在冶金行業中，自動化控制系統已經越來越符合工業生產的要求，其綜合性、有效性實現了冶金過程中的快速判斷和快速處理，保障了工作質量，同時提高產量、減少原材料消耗、減少廢棄物污染以及保障設備和人員的安全。因此，提高電氣自動化的控制程度已經成為在眾多企業的競爭中脫穎而出的重要因素。

3.2提高自主集成數字化的控制水平

通過對整套控制系統進行實時監控，從而提高控制的有效性和安全性，并且實現對冶金過程的把握，避免出現操作失誤。對于自主集成的數字化控制系統，要做到實時監控有效把握，不斷提高數據探索技術的應用水平。

3.3提高自動化服務的水平

自動化系統在冶金生產中的發展方向，就是要通過優化與升級，在服務水平上做到穩定，減少故障與誤差，提高服務標準，在今后的電氣自動化發展中向著智能化、信息化以及微型化的發展方向不斷前進，實現自動化系統的更高效利用。

4、結語

綜上所述，冶金行業生產多在環境惡劣的條件下進行，其制作工藝流程繁多并且要求，對生產的產品質量要求很高，因此對先進技術的應用就顯得尤為重要。電氣自動化技術在冶金生產的過程中具有非常重要的地位和作用，其本身就代表著先進的生產力，只有更好的將電氣自動化技術與冶金行業的生產相結合，才能提高行業競爭力，為社會創造出更大的價值。

作者：唐琦陳汝強

冶金技術論文:新工藝及新技術冶金工業論文

一、教師在課堂中的作用

學生完成任務之后，教師要進行糾正說明以及總結評價，從而保障學生所講內容的正確性以及完整性，進一步深化教學內容。除了專業問題外，每位學生要發表學習過程中的一些感受，其他學生要進行提問，使學生們都參與到課堂中來，提高學生們的學習興趣。在學好專業知識的基礎上，培養學生們的創新意識及科學素養。由教師進行總結與評價，評價內容包括學生在此次任務完成中的表現，對目標知識掌握的程度以及解決問題的能力和創新思維的能力等。

二、立體式教學法的應用

立體式教學法旨在保障知識傳授的基礎上，強化思維能力的訓練。經過對三屆選修冶金工程新工藝及新技術課程的研究生進行的對比實驗教學，選取72名無顯著差異的研究生作為研究對象，對立體式教學法進行了探索與研究。

1．對于拓展視野的幫助

研究生的學習需要以開闊的眼界來觀察與研究專業領域內的熱點問題。研究生不能沉浸在周圍的小環境下，需要放眼世界，從更大的角度去審視問題、分析和處理問題。結果表明，絕大多數學生認為立體式教學法有助于拓展學生的視野，但仍有8%的學生認為該教學法無助于拓展學生視野。究其原因，主要有以下四點：（1）教師所設置的任務所包含知識面還不夠廣泛，具有一定的局限性；（2）學生在完成任務的過程中查找資料的途徑比較局限，文獻查閱能力有待提高；（3）教師應當收集一些學生收集能力范圍之外的有用信息教授學生，從而起到引領作用；（4）各個學生在講述自己所準備的材料過程中，因為個人表達能力等方面因素的差異，導致信息傳遞不暢。

2．思維創新能力的培養

有23%的學生認為，該課堂教學法對于其思維創新能力的培養非常有效，44%的學生認為該方法是有效的，認同的學生數量相對較少，同時，也有5%的學生認為該教學法對于其思維創新能力的培養沒有效果。這主要是因為：（1）受大綱對于課程內容規定的限制，課程內容涉及面仍顯較窄。因此，應該進一步加強授課內容的改進，強調交叉融合。（2）交流不足，學生們還沒有適應該教學法，課堂上稍顯怯懦，同時，教師由于長期受到傳統教學思維的影響，在這種新型教學的課堂上，并沒有消除“填鴨式”教學法的影響，教師往往在點評過程中，進行了某些灌輸，對學生們的思考有些束縛。在立體式教學過程中，可適當邀請某些冶金領域知名教授前來參與課堂教學活動，與學生們開展對話與交流，鍛煉學生的膽量，同時，也可以從自身實際出發，啟迪學生們的思維，引導學生去發現問題。

3．對于提高科研能力的幫助

良好的科研能力是研究生所必須具備的基本功，這包括資料收集與處理的能力、科研創新能力、發現問題及解決問題的能力、邏輯思維與口頭表達的能力等。研究發現，僅有20%的學生認為該教學法對于提高自身科研能力具有很大的幫助，這說明，就培養學生科研素養而言，該教學法仍需適當改進，以進一步提高學生的認可度。同時仍有3%的學生認為該教學法對于提高其科研能力沒有幫助。究其原因，主要是：（1）學生的學習主動性有待提高。這需要教師融理論教學于實際之中，讓學生明白所學專業知識的用途以及運用的方式，從而激發學生的學習熱情。（2）在教學過程中，科研方法方面的內容應進一步增強，也就是增加方法論方面的內容，教授學生科學思考及科學研究的方法，從而幫助學生提高科研能力。

4．知識收獲方面

對研究生而言，重在能力及方法的學習，但是作為課堂教學，知識的傳授也必不可少，只是與本科生相比，所獲得的知識應更加前沿，更加接近實際。通過調查發現，有20%的學生認為，通過該教學法，其所獲取的知識量一般，更有5%的學生認為，并沒有通過該教學法獲取更為豐富的前沿知識。鑒于此，在應用這種方法開展教學時，應著重注意：（1）注重價值引導，強調知識的作用，誘發學生獲取新知的欲望；（2）注意研究生教育過程中存在的“重科研、輕教學”的問題，處理好之間的關系，重視課堂教學，使學生的課堂學習與科學研究有機結合，實現課程學習為科研服務，在科研活動中又獲取新知的良性循環。

三、結束語

基于冶金新工藝及新技術課程的立體式教學法，激發了學生主動接受近期前沿知識、科研動態及思維方法的興趣，新工藝及新技術對于挖掘學生的創新潛能，培養學生的科學精神，調動學生的主動意識以及提高學生的創新素質具有良好的效果。同時，調查結果也可以看出，立體式教學法仍有進一步提升的空間。

作者：李林波武姣娜方釗單位：西安建筑科技大學冶金工程學院

冶金技術論文:技術史價值冶金工業論文

一、冶金工業遺產所承載的技術史價值：以鐵橋峽為例

以焦炭煉鐵開始的近代冶金業的技術創新在工業革命時期對人類文明影響巨大，因此在工業遺產保護領域受到普遍重視。如英國于20世紀80年代末啟動了歷史遺跡保護項目,鋼鐵工業歷史遺跡作為其重要部分，形成了398個影像資料和70個文件的檔案記錄。[4]在英國所有與冶金工業有關的遺址中，最重要的當然是位于伯明翰西北50公里的泰爾福德（Telford)地區的鐵橋峽。近代冶金工業遺產對工業文明帶來的巨大影響，其根本上是鋼鐵冶煉新技術及其大規模普及所帶來的，從這一意義上，我們認為冶金工業遺產的技術史價值可以從四個方面來概括：一是核心技術的發明或引進；二是新舊技術體系的交替；三是冶金產品如鋼鐵及其重要景觀的形成；四是新技術及其生產系統對社會和文化的影響。而鐵橋峽遺址具備了上述四種技術史價值的全部要素，圍繞這些要素，相應的工業遺產保護和開發實踐得以展開：及時，焦炭煉鐵技術的發明和使用，是鐵橋峽成為工業革命主要發源地的根本原因，也是其作為工業遺產的核心價值所在。鐵橋峽之所以成為工業革命的主要發源地，是因為1709年亞伯拉罕.達比（AbrahamDarby,1676-1717)在此成功地用焦炭煉出生鐵，這一技術創新使煉鐵業擺脫了對木材的依賴而獲得充分的發展空間，也拉動了煤礦業的進一步繁榮。以鋼鐵為原料的動力機械、工程建筑和鐵路交通因此得以大規模發展，人類開始進入“鋼鐵時代”。[5]基于焦炭煉鐵在技術史上的意義，鐵橋峽成為了英國工業遺產保護的首要對象之一，1959年，達比的焦炭煉鐵高爐也因此成為首個被挖掘和保護的對象，其最初的目的是紀念Coalbrookdale公司成立250周年。直到1968年鐵橋峽博物館基金（theIronbridgeGorgeMuseumTrust）創立，負責對方圓6平方英里的鐵橋峽地區的工業遺產進行保護和研究，鐵橋峽工業遺產的保護和開發由此展開。第二，焦炭煉鐵試驗成功后，鐵橋峽地區經歷了近半個世紀的新舊技術系統交替的時期，這直接體現在高爐動力系統的變革上，這是焦炭煉鐵系統得以最終確立并使這一地區成為工業革命搖籃的又一因素，也成為鐵橋峽工業遺產保護和展示的主要內容之一。達比的高爐最初是靠上下水池的落差形成動力來鼓風的，為解決干旱的夏天上水池枯水的問題，最初是通過修建馬車軌道來輸送水，1742年，紐可門蒸汽機代替了馬車，用于水的提升，高爐鼓風的動力仍然來自水輪機。直到1776年，直接將博爾登-瓦特蒸汽機用于鼓風的方法得以成功研制，蒸汽機才在高爐煉鐵中取代了水力鼓風[5]。在鐵橋峽，達比二世修建的上下水池間的運水軌道被保存下來，成為體現新舊動力系統交替過程的主要景觀?？茽柌剪斂舜鸂栬F博物館（CoalbrookdaleMuseumofIron)用文字、圖片和模型，完整地展示了該地區新舊高爐技術系統的變遷過程，達到了更清晰地再現工業革命是如何發生的效果。第三，1779年修建的鐵橋，作為世界上及時座用生鐵建造的橋，是工業革命時期新煉鐵技術所帶來的鋼鐵新產品和新景觀，構成了鐵橋峽技術史價值的另一重要內容，這是煉鐵新技術實現產業化的直接產物。而人們如何首次用生鐵來建造這樣一座大橋，本身就是另一項很重要的技術創新。針對高爐和鐵橋，聯合國教科文組織為鐵橋峽作為世界文化遺產作出了以下兩點評價：1）科爾布魯克代爾高爐使亞伯拉罕?達比一世在1709年發明焦炭煉鐵的歷史得以永存。鐵橋作為及時座生鐵構建的大橋，同樣是體現人類創造天才的杰作。2）科爾布魯克代爾高爐和鐵橋在技術和建筑發展歷史上有著重要的影響?？梢姡且蚱湓诩夹g發展史上的意義，鐵橋和達比的高爐成為鐵橋峽工業遺產的核心價值所在。此外，鐵橋本身的建造技術的復原也成為了工業遺產的重要研究內容。1997年，瑞典畫家伊萊亞斯?馬丁1779年的一幅水粉畫在斯德哥爾摩曝光，這幅畫描繪了鐵橋建造的方法。隨后，大衛（DavidDeHaan）等人進行了詳細的考古學、歷史學和圖片的研究，為了驗證畫中描繪的方法的可行性，2001年在鐵橋峽地區的比利斯特山露天博物館的運河上，一座按1：2的比例的鐵橋使用18世紀的材料和技術建造起來，這一成果成為了展示鐵橋建造技術的景觀之一。第四，新技術引發的工業化導致運輸、生活方式和城鎮景觀的改變，是鐵橋峽地區在整體上作為工業遺產的價值體現，正如聯合國教科文組織對鐵橋峽價值評價的第3條稱：“鐵橋峽提供了近代工業地區發展的一個具有魅力的縮影。采礦區、運輸業、生產企業、工人住所以及交通網絡被很好地保留下來，形成了一個非常協調的整體，具有顯著的潛在教育價值?！比绻f煉鐵爐和鐵橋承載著技術本身的歷史，那么因冶金業的興盛而形成的工業社會，則屬于“外史”范疇。對這一層面的歷史價值進行挖掘，可以為工業遺產的保護和開發提供更廣闊空間。鐵橋峽現有的10個博物館中，BlistsHill維多利亞城鎮（BlistsHillVictorianTown）是游客參觀人次最多的景觀，19世紀后半葉的維多利亞時代被認為是英國工業革命的峰端，通過BlistsHill維多利亞城鎮的重建，鐵橋峽地區還原了19世紀經過工業革命后的英國人的生活狀況，這個露天景觀包括維多利亞時期普通工人的住房、銀行、公立學校、藥店、食品店、糖果店、鑄鐵廠、蠟燭廠、印刷廠，以及火車站和鐵路等。這些展示也使鐵橋峽地區作為工業遺產景區，更具觀賞性和吸引力。

二、中國近代冶金工業遺產的技術史價值特征

中國是世界上發明和使用生鐵最早的國家，然而土法煉鐵技術是與傳統的農業社會相適應的，并未導致工業社會的誕生。近代西式鋼鐵技術在中國的興起始于19世紀80年代。相對于西方工業化國家而言，中國近代冶金技術與工業化歷史有其自身的特點，使中國近代冶金工業遺產的技術史價值具有一些不可忽視的特殊性：及時，中國近代冶金技術史是一段單向的技術轉移過程，且這一時期的技術引進并未帶來中國鋼鐵工業的發達，這是中國近代冶金工業遺產技術史價值首要的特殊性。1885年至1936年，先后有貴州青溪鐵廠、漢冶萍公司等鋼鐵企業在中國創辦，主要設備和技術全部來自英、德、美、比利時等國，其中漢冶萍公司是的煤鐵一體化企業，其煉鐵和煉鋼設備的產能超過中國鋼鐵企業總產能的2/3，1926年隨著漢冶萍公司冶煉設備全部停產，中國近代冶金工業化走向了谷底，中國所需的鋼材回到了依賴進口的狀況。[6]雖然中國近代冶金工業最終走向衰敗，但這一時期的冶金工業遺產有著不容忽視的技術史價值。首先，漢冶萍公司等企業的遺存作為中國冶金工業近代化的起點，見證了中國最初的技術近代化的努力，無論其成敗以否，意義均非常巨大。其次，客觀還原這段艱難而曲折的技術引進史應成為中國早期冶金工業遺產挖掘和保護的主旨所在，對中國來說，這段充滿挫折的記憶或許更值得珍視，這是中國近代冶金工業遺產與英美等國的不同所在。第二，在大規模引進西方技術的同時，近代中國廣大的鄉村仍然長期存在一個土法冶煉系統，為人們日常耕作和生活提供材料。中國早在春秋以前就發明了生鐵冶煉，幾千年來，鐵是支撐中國傳統農業經濟系統的主要技術要素之一。明清時期，山西因坩堝煉鐵的發展和豐富的鐵礦資源，逐漸成為鐵的較大產地，（圖3）這一狀況一直持續到19世紀末20世紀初。相對于歐洲，中國近代新舊冶煉技術的交替顯得更為艱難和特殊。在對中國近代冶金工業遺存進行挖掘和保護時，我們不能將目光僅僅鎖定在新式冶金工業遺存，還應該重視逐漸消亡的近代土法冶煉遺存的價值。正如下塔吉爾憲章所說：“許多舊的或廢棄的生產工藝中人類的技藝，是極為重要的資源，一旦失傳無可替代。應當被詳細記錄并傳給后代?！倍壳爸袊鴮υ诠I化進程中逐漸消失的傳統冶煉遺存的關注遠遠不夠。第三，近代新冶煉技術和工業發展所帶來的社會變遷，是這段并不成功的工業化進程給中國社會和文化帶來的較大影響，是中國近代冶金工業遺產技術史價值另一重要內涵，值得工業遺產價值保護中深入的挖掘和展示。近代隨著漢陽鐵廠等現代工業的興起，以農民和鄉紳兩大社會階層為基礎的傳統社會關系逐漸改變。首先，部分農民從鄉村手工業者轉變成了新式產業的工人。其次，鄉紳階層也發生明顯轉變。以漢冶萍公司為例，地方鄉紳參與到大冶鐵礦和萍鄉煤礦的開發中。此外，為培養技術人員，士紳的后代被公司選派出國攻讀采礦冶金等專業，成為批本土鋼鐵工程師。[6]從工業遺產的角度來說，中國目前保留下來的近代冶金設備、廠礦建筑等實物留存已經非常罕見，但我們在現存的企業檔案文獻中可以挖掘出一批反映技術與社會變遷具有價值的遺產。例如我們在英國謝菲爾德大學找到的漢冶萍公司送培英國的留學生的檔案。借助對相關文獻的挖掘和整理，可以使中國冶金工業遺產的內涵更豐富，也更具講述歷史和教育后人的功能。

作者：方一兵姚大志單位：中國科學院

冶金技術論文:自動化技術應用于冶金工業論文

1我國有色冶金工業自動化發展現狀

從國外引進的先進的自動化系統和設備后,我們將其進行消化和創新,改造出了與我國實際冶金生產相適應的設備,已經具備了較高的水平。不過從國際角度出發,我國自動化技術產品的生產還有很大的提升空間。我國自動化技術不具備自主的知識產權,主要還是以進口為主,而這些系統來自于不同的國家,甚至有一部分是國外已經淘汰的系統,阻礙了平臺集合。此外,自然環境的污染和能源結構的破壞,要求生產必須要提高效率和降低消耗,一些老舊的設備應該淘汰。

2自動化技術在有色冶金工業中的應用

2.1現場總線技術

現場總線控制技術簡稱FCS,至今已經發展了30多年,在其發展過程中,已經在國際上擁有60多個不同生產廠家生產的總線產品?，F場總線控制技術具有自身的特征,其擁有多種不同系統的無縫集成、控制設備和企業高層聯系等,能夠使系統開發和不同系統之間可以功能自治,也可以相互操作,并且能夠進行系統結構分數,因此,其在有色冶金工業中得到了廣泛的應用。

2.2管理信息系統在工業中的應用

企業的管理是企業的整體發展的重要部分,企業如果配備了一個良好的管理模式,那么就可以有效的提高企業的市場競爭力,推動企業的快速發展。企業信息化系統的自動控制是在冶金工業中,將冶金一系列程序的所有信息進行集成,從而通過實施管理、技術、生產的控制的信息集成,進行及時采集生產過程中所產生的數據。對有色冶金質量管理、實時監測和故障診斷進行智能管理,能夠有效的降低生產成本,利用信息化管理能夠達到能源管理和動態管理智能管理的目的,從而為企業的發展提供創新的基礎。

3以太網在有色冶金自動化技術中的應用

3.1以太網的特點

隨著有色冶金企業的持續擴大和發展,加大了有色冶金領域的競爭力。企業要想提升競爭力,就必須要改造落后的設備，引進新設備。不斷更新的新技術,造成新技術與舊技術不能實現在控制系統上的高度集成。以太網是自動化的控制網絡,其能夠有效的解決此問題。以太網具有較高的數據傳輸速度,并且可以提供足夠的帶寬需求,存在時間相對較長,在設置、診斷等方面的具有較高的應用價值。以太網有相同的通信協議,其能夠允許不同的通信協議在同一個總線上運行,為企業提供了一個公共網絡平臺基礎。

3.2以太網在有色冶金自動化技術中的應用

在有色冶金工業生產過程中,通過以太網能夠將不同類型的網絡化的儀器儀表與工業計算機相連,并且在相同的總線上運行,從而對所有的系統進行控制。以太網在有色冶金自動化技術中的應用,減少了對原材料的銅礦石進行成分分析的步驟,這些分析大部分都能夠利用網絡化實現,檢測結果直接傳達到相關部門,同時還可以將這些數據結果進行共享,企業的成員及客戶都可以通過網絡進行查找所需數據,在現場利用以太網網絡進行通訊,將可編程邏輯控制器作為主站,其余設備為副站,對所有獨立系統的穩定性起到重要的保障作用。

4結語

隨著經濟的快速發展,有色金屬的需求也越來越大,將自動化技術應用在有色冶金工業中,一方面能夠有效的提升生產效率、產品質量,一方面還能夠減少工作人員實際操作的危險,是有色冶金工業發展的必然趨勢。不過我國引進自動化技術相對較晚,技術水平與國際相比還存在較大的不足,因此,我國有色冶金企業應該大力培養科研人員,投入資金,不斷研發自動化技術,從而提高我國有色冶金工業自動化水平,推動有色冶金企業的發展。

作者：李其凡單位：首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司

冶金技術論文:鋼鐵冶金行業自動化技術論文

1鋼鐵冶金行業對自動化技術的需求

鋼鐵冶金行業對自動化技術的需求比較大，主要是在科學技術發展的帶動下，體現出了自動化技術的優勢。鋼鐵冶金行業的生產規模越來越大，涉及到的工藝和技術呈現復雜化的發展趨勢，需要利用自動化技術，支持鋼鐵冶金行業的發展，分析鋼鐵行業對自動化技術的需求，如下：自動化技術的邏輯控制需求，其在鋼鐵冶金行業中發揮的控制作用，提供機械化、信息化的控制方式，落實自動化技術的控制途徑，保障鋼鐵冶金行業的生產效率。鋼鐵冶金行業利用自動化技術實現智能控制，輔助智能化的編程，充分應用自動化的技術與系統，為鋼鐵冶金行業提供的技術支持，確保鋼鐵冶金的效率與效益，有利于鋼鐵冶金行業的綜合化發展，通過自動化技術優化了鋼鐵冶金行業的生產環境，保障多學科的融合化發展，滿足鋼鐵冶金行業對自動化技術的實踐需求。

2自動化技術在鋼鐵冶金行業中的未來發展

自動化技術在鋼鐵冶金行業中起到重要的作用，一方面提高鋼鐵冶金的自動化水平，另一方面改進鋼鐵冶金的生產工藝，體現技術型的控制優勢。自動化技術成為鋼鐵冶金行業的重點，表現出良好的發展趨勢，分析自動化技術的未來發展。

2.1自動化控制的高效性發展鋼鐵冶金行業的自動化技術，其對控制性能的要求比較高，需要具備高效性的特點，由此才能適應鋼鐵冶金行業的發展?，F代鋼鐵冶金行業中引進了智能化、數字化的技術，增加了自動化控制的負擔，所以針對自動化技術提出高效性的發展要求，促使其在未來發展中達到高效的規范標準，適應鋼鐵冶金行業的發展需求，較大程度地提高自動化的控制效率。高效性是鋼鐵冶金行業自動化技術的基礎發展，輔助鋼鐵冶金行業改進生產工藝，保障自動化生產的效率。

2.2自動化技術的一體化發展一體化的自動化技術具有集成的特點，其在鋼鐵冶金行業中涉及到電子、電氣等多項技術，推進自動化技術一體化的融合性發展。一體化的自動化技術解決了傳統技術在鋼鐵冶金行業中出現的應用問題，落實一體化的操作途徑。例如：鋼鐵冶金行業自動化技術中的EIC，聯合了儀表、電氣等技術，明確劃分鋼鐵冶金行業中的生產工藝，充分利用邏輯控制的方式，避免出現邏輯上的問題，EIC還能在自動化技術一體化的基礎上，引進運行軟件的應用，提高EIC軟件控制的能力，按照鋼鐵冶金行業的需求，推進EIC的一體化發展，表明自動化技術一體化的應用價值。

2.3低成本發展趨勢低成本是指自動化技術的資源控制，在保障自動化技術應用的基礎上，降低鋼鐵冶金行業的資源投入，還要提高自動化技術的運行效益。自動化技術低成本的發展趨勢，需要采用模塊化的發展方式，優化鋼鐵冶金行業的資源配置，而且低成本是現代工業的一種趨勢，其在鋼鐵冶金自動化方面體現出了積極性。例如：冶金行業中的自動化技術，利用IPC模塊，結合CIMS、STD，限制資源投入的規模，有目的的控制成本的投入，打破冶金行業資源高消耗的方式，自動化技術的低成本發展，更有利于自動化技術的應用，展示自動化技術低成本的優勢。低成本已經成為自動化技術在鋼鐵冶金中的一項趨勢，滿足鋼鐵冶金行業的未來需求，體現自動化技術低成本的實踐性。

3結語

自動化技術改善了鋼鐵冶金行業的發展，促使其在未來具備良好的發展趨勢。鋼鐵冶金行業的自動化發展，提高了對自動化技術的應用力度，也是自動化技術未來發展的因素。自動化技術提升了鋼鐵冶金行業的發展水平，完善鋼鐵冶金制造的環境，體現了自動化技術的應用價值和優勢，緩解了鋼鐵冶金行業的發展壓力。

作者：萬延林單位：江蘇省鑌鑫鋼鐵集團

冶金技術論文:冶金工程技術服務論文

摘要：馬鋼設計院有限責任公司是一家以冶金工程技術服務為主體的公司，2001年開始進行信息化管理工作建設，本文是幾年來的這方面工作概略描述和一些感想。關鍵詞：設計管理信息化一、概況馬鋼設計研究院有限責任公司成立于2002年，注冊資本2050萬，是由馬鋼股份公司、馬鋼國際貿易公司和本院的自然人共同出資組成的有限責任公司，持有國家冶金、建筑、和環境工程甲級設計資質、工程監理和工程造價甲級資質，從事工程設計、工程咨詢、工程監理和工程總承包服務，設置冶金、軋鋼、機械、電氣與自動化、能源與環境保護和規劃6個專業設計研究所，職能管理部門8個，全院職工260多人，其中高級職稱的技術人員占職工總數的50%以上，2005年營業收入1.96億。馬鋼設計院綜合管理信息系統是以工程設計項目管理為核心，由市場經營、（設計）項目管理、檔案管理、人力資源管理、系統管理、客戶關系管理、綜合辦公管理等模塊組成。二、MIS系統建設過程1、調研（1）建設的時機的考慮盡管行業協會在“十五”就提出設計企業信息化建設綱要，但是具體何時進行設計院綜合管理信息系統的建設，還是要認真地考量，其中CAD應用普及程度,硬件設施特別是網絡硬件的建設程度對建設時機還是有影響的。（2）建設方式的考慮當前，設計院MIS系統的建設方式主要有以下幾種方式：a）自主開發。很多大院，信息人才眾多，技術實力雄厚，往往采用這種方式。采用該方式有利于對系統的掌握，用戶的需求比較容易采集，對外界的技術依賴程度低，維護方便。b）咨詢合作開發。尋找一個對信息技術和企業的管理技術均比較了解的專業咨詢公司，由他來代表企業進行系統的建設管理，并負責對企業的培訓和系統開發企業的過程管理。3）委托，自我管理。這是我院采用的建設方式，這是我們根據我院的實際情況衡量后采取的策略。4）平臺引進，二次開發。就是從外部引入一個相對成功的基本成熟的平臺，自已略加二次開發后加以應用，一般這樣的基礎平臺的價格比較昂貴，而且對這個平臺的消化也不是短時間內就能實現的，此外對某個具體的企業來講，平臺軟件的功能可能有多余。（3）體系平臺的考慮在已經建成使用的和在建的管理信息系統中，多采用C/S體系結構，但是考慮到技術的發展的趨勢，以及未來系統維護的方便性，我們認為好采用B/S結構，隨著·NET技術的日益成熟和普及，堅定了我們的信心。（4）行業現狀的調研在建設部和協會的“十五”信息化工作指導方針的指引下，國內勘察設計行業MIS系統建設紛紛開始起步，與國外公司相比起步相對較晚，但是一批院還是取得了相當的成果，在我們了解到的設計院中不少院在信息化建設方面各有特色、各有建樹。此外，我們還對與我們有業務接觸的國外工程公司的信息化工作進行了解，其中主要有德國的SMS、比利時的CMI等，西方發達國家企業今天信息化的現狀應該就是我們努力追趕的方向，人家能做到的，我們也應該能做到。對中國的設計企業來講，與國外發達國家的工程公司相比，我們的主要差距在管理以及管理的信息化，技術上的差距不是主要的，這是我們研究分析國內、外的設計類企業后所得到的一個感受。2、理清思路，統一認識，確立目標理清思路，統一認識，確立目標是我們進行MIS系統建設的過程中首先要解決的問題。企業對MIS系統建設出于被動，思路不清楚，目標不明確，是很難取得成功的，實施過程中就會帶有很大的盲目性。我們在決定實施信息化建設首先明確的是：1）建設的目的：實施流程再造，提高主業工作效率；細化管理，以進一步提高管理水平和企業的競爭力；2）建設的目標（可測量）：實現CAD電子文件有效存檔，實現項目管理信息化的突破；在設計類企業中搞信息化建設，首先從設計“項目管理”抓起，而不是先從通常的OA及人力資源管理起步，我們有自己的想法，即我們的做法是“先難后易”，而傳統的做法多是“總體規劃、分步實施、先易后難”。而這種做法較大風險是：容易做的、可有可無的模塊先做出來了，而最難做的部分也是企業最核心、最需要的的部分，卻做不出來，信息化工作只得幾上幾下。最核心的業務管理問題一直沒能解決，這也是許多MIS建設失敗的模式，我們決定反其道而行，就是要避開這樣的怪圈。3、認真做好需求分析在院領導思想統一的前提下，院較高領導層對管理信息系統親自過問、親自管，同時適時結合BPR，這對軟件企業更快、更好地了解企業的業務流程是非常有利的，金慧公司在與我們的交流過程中，幾易其稿、在討論交流的過程中，雙方逐步達成了共識，把目標和思路都理清楚了。經過重新改進后的流程與ISO9001貫標文件進行有機的協調，使業務流程文件化。必須要說明的是：1）用戶的需求也不是一下子就能說明清楚的，即使說明清楚的流程也有變更的可能；2）只有用戶自己最清楚自己需要什么，只望軟件開發單位拿出來一個企業的流程方案是不可想象的，這樣做的結果很可能就是系統的失敗。我院的領導層和管理層在用戶需求階段投入大量的時間與軟件開發公司共同研究用戶需求和流程方案為我院MIS的成功打下了良好的基礎。4、全院參與明確管理責任管理信息系統的建設需要全體人員的參與，這就好比一個集體性質的體育項目，任何一個人的不投入都有可能影響的結果；當然MIS建設首先是一個“一把手”工作，企業的較高領導必須親自認真過問；我們還專門指定分管領導配合協調MIS建設工作；強調全員的參與，主要表現在對全體人員的培訓和考核；通過多種會議溝通和網絡宣傳的方式營造氛圍，說明MIS建設的意義和過程，以求得全院上下的共識；5、分步推進最終走向集成應用在系統正式使用之前，進行1個多月的過渡期（05年8月10—05年9月15日），在這期間，鼓勵大家使用系統，但是過渡期滿后，全院的項目管理只在一條路上進行，不搞旁路，就是必須從系統內組織項目管理和發圖，從項目任務的下達、項目的策劃、圖紙的設校審到圖文出版，沒有其它的路可走。這樣一方面促進大家對系統的快速掌握，二來促進軟件公司對系統進行的完善，三確保了CAD的圖紙的存檔。加上系統提供的電子自動簽名技術，使困困擾設計單位多年的CAD電子文件有效歸檔問題在我院得到初步的解決。三、MIS系統建設現狀1、經營計劃管理經營計劃管理主要是為經營計劃管理部門提供一個項目信息、生產計劃、臺帳、合同信息、收費、客戶信息管理的工作平臺；具體業務功能包括：項目臺帳管理、生產任務下達（合同評審、領導審批、項目下達）、月度計劃管理、項目計劃檢查（可依項目、時間、部門、專業、個人等進行完成情況和在手項目情況的檢查）、項目收費管理、客戶信息管理、查詢統計等。項目任務的下達，將啟動項目管理眾多的流程，而項目信息又為財務收費和內部分配提供原始信息。2、項目管理項目管理子系統是整個系統的核心部分，也是開發與實施難度較大的一個部分。它為經營、項目管理及專業設計生產部門提供了一個協同作業的機制，包括設計項目的進度計劃管理、生產過程人力資源管理、ISO質量管理、產品過程管理等，貫徹ISO9001質量管理體系的思想。主要內容有：項目策劃管理（WBS與OBS分解）、項目設計輸入與要求的下達、協作計劃的管理（制訂、執行結果的檢查等）、專業協作資料互提管理（版本化管理）、設計成果上傳，三級校審核與專業會簽、電子簽名、ISO表單自動管理、圖文出版、電子文件歸檔、生產過程中間環節的實時檢查等。3、人力資源管理人力資源系統作為整個系統的重要組成部分，是其他業務系統的基礎模塊，為其他系統的應用提供人力資源支撐，其它業務系統有關人員的信息都構建在這個系統之上，所以該模塊的設計和規劃需要考慮其他業務系統的需要，所有業務系統的人、崗位和組織信息都來自該模塊，項目管理等其他業務模塊也需要將有關結果性的數據傳回給人力資源系統，比如員工業績等。4、圖檔管理從項目管理系統中輸出的產品（CAD文件等），自動進入圖檔管理系統，該系統具有檔案管理、科技檔案在線查閱（按權限與密級）、檔案下載（按權限與密級）、復用與再利用等功能，與傳統的檔案系統相比，其具有查閱快捷，再用方便的特點，直達個人桌面的應用，為管理部門及內部用戶提供非常便捷的平臺。5、綜合辦公管理及其他目前我院的MIS還設有以下一些功能模塊，如通常的辦公信息、網站管理、權限管理、個人工作平臺（任務管理，郵件管理，工作報警，個人設置，個人查詢）管理、企業論壇等；由于這些系統多不影響核心業務流程（項目管理）的運行，還有待進一步開發完善，畢競系統的完善和優化是沒有止境的。四、存在的問題1、現有系統功能有待進一步完善。管理信息系統的功能，一方面是工作協同平臺，也應該是一個信息和知識快速獲取的平臺，以便實施有效的管理和調度，更進一步應為實施有效的決策提供支持（DSS），為快速提高工作速度和工作質量提供方便（KB），目前系統在快速提供信息方面還有進一步優化和改進的空間；企業管理最難的是人的管理，而人員管理中最難的是對人的評價。我院MIS運行的結果目前還沒有進入人力資源管理系統，同時業績考評模型也處在探索階段。如何依托信息系統提取的數據實施有效、科學的考評，是我們系統完善的一個方向。目前系統的三級校審采用兩條腿走路——硬拷貝與電子文件同時進行，由于計算機屏幕較小，審閱圖紙要基于網絡進行較為困難，硬拷貝提供查閱的方便，而MIS系統則保障工作過程的真實和評審意見、技術版本的管理有序。這個問題要指望MIS本身來解決，困難較大，但是基于計算機網絡環境下的工程設計審批作業如何有效的實施將是一個有意義的課題。此外,用戶界面的友好性和操作的方便性方面還有較大的改進空間；2、人員對MIS系統的適應性有待進一步提高。對工程設計企業來講，人員的工作方式從傳統的面對面的交流，轉向大多基于網絡的交流，是一個較大的變革，如何適應這個變化對每個人都至關重要，此外還要碰到傳統模式下不曾有的問題，如人員外出如何辦？異地辦公的身份確認等。3、系統的安全性需要加強。隨著信息系統應用的深入，安全問題也更加突出。系統的安全包括網絡平臺本身的安全和數據的安全，這一方面要加強人員的安全意識教育，建立嚴格的保密管理制度，防范竊密和泄密，保護知識產權不受侵犯，此外還要在軟、硬件系統的建設上進一步加強安全機制。4、更多的產品要管理到目前為止，我們僅對工程設計管理進行了討論，有關工程監理和工程總承包的管理尚沒有開始，而工程總承包工作將是設計型企業未來發展的一個重點領域。五、結語企業信息化建設對具體一個企業來講，可能是一項前所未有的事業，遇到的困難自然也是前所未有，也許這就是為什么企業信息化工作失敗案例多于成功案例的原因。在我國，勘察設計企業的信息化工作最近才剛剛興起，勘察設計協會“十一五”信息化工作指導思想為我們的工作指明努力的方向，就企業自身而言，信息化工作是一個“一把手”工程，如果沒有領導層思想的高度一致，沒有明確的目標,并以目標驅動的方式進行強力推進，要取得實效的確比較困難的。此外，企業的信息化工作是一個開創性的工作，要求企業與軟件技術的提供者（軟件公司）密切合作，充分溝通，用雙贏的心態進行合作，單純地指望單方完成這項工作基本是不可能的，一個合格的軟件來自雙方的努力，同樣一個合格軟件的成功的應用也依賴雙方的合作，這一點是管理類軟件不同于其他軟件的特點，畢竟是“管理”信息系統，而實施“管理”的主要方面在企業而不在軟件公司。應用無止境，信息化工作的建設也是一個動態的過程，只有開始沒有結束，我們將繼續努力搞好我院的信息化建設工作，與設計同行業一道，為我們共同事業的而努力。

冶金技術論文:冶金自動化技術現狀

摘要：隨著社會的發展，人們對鋼鐵能源的需求越來越多，雖然現階段我國鋼鐵產量在世界上占據很大比重，也有較高的冶金技術，但是科學技術的進步，也為冶金自動化技術的發展提供了新的可能，本文主要分析冶金自動化技術的現狀，探究我國冶金自動化技術的未來發展趨勢。

關鍵詞：冶金自動化技術;現狀;發展趨勢

冶金技術的提高，可以帶動我國經濟發展，為社會的飛速發展奠定基礎。我國冶金自動化技術發展的同時，還存在一定的問題，本文結合社會對冶金自動化發展需求，主要闡述冶金自動化技術發展存在問題，探究冶金自動化技術未來發展趨勢。

1冶金自動化技術發展現狀

根據冶金自動化的體系結構及冶金自動化系統的功能層次將冶金自動化技術分為企業信息化系統、過程控制系統和生產管理控制系統三個方面。

1.1企業信息化系統的發展現狀

信息時代的到來，使信息技術被應用到各個領域，信息技術在冶金自動化技術中也占有很大比重，冶金企業的不斷發展，為提高企業競爭力，冶金企業自身也在積極探索，改善冶金自動化技術的管理水平。為冶金自動化技術實施過程中的信息網建設奠定基礎。“解讀鋼鐵企業信息化”的報告中也明確指出信息化系統對冶金自動化技術發展的影響，報告中提出大型冶金企業(冶金產量≥500萬噸)已經實現了冶金自動化的信息化，中型冶金企業（冶金產量≥50萬噸）也有80%的企業實現信息化系統。所以說企業信息化與冶金自動化發展關系密切，目前我國大部分冶金企業都找到了企業發展的定位，企業也明確了信息化系統對冶金自動化技術發展的促進作用，但是要實現冶金自動化發展的信息系統，是一個長期性的工作，不能一蹴而就，企業還要保障這一工作開展的同時不影響企業的發展，提高企業經濟效益。

1.2過程控制系統的發展現狀

過程控制系統中的計算機系統對冶金自動化技術建模及優化都有影響。根據調查結果顯示，計算機配置率分別為高爐57.54%,轉爐56.39%,電爐58.56%,連鑄60108%,軋機74.5%。我們要明確計算機系統在冶金自動化生產過程中的影響，不能盲目的肯定計算機系統的應用價值，在冶金自動化技術實際應用過程中，計算機系統只起到了數據的總結、過程監視等作用，并不能從根本上提高冶金自動化技術的工作效率。另外冶金自動化技術本身的復雜性，也導致過程控制系統不能很好的提高冶金自動化技術的工作效率。因此為提高冶金自動化技術，現階段主要是將促進冶金自動化技術的各個因素結合起來，針對冶金自動化過程中的主要環節進行優化，提高過程控制系統在冶金自動化生產中的應用價值。

1.3生產管理控制系統的發展現狀

現階段，在冶金企業生產過程中，信息采集工作及企業的日常管理對冶金自動化技術生產影響巨大，而我國的生產管理系統在實際生產過程中還沒有取得良好效果，但隨著企業的發展，對冶金自動化技術認識的增加，也逐漸明確生產管理系統對冶金自動化技術的促進作用，努力將生產管理應用到冶金生產過程中的各個方面，力求提高冶金自動化技術水平，但是還有很長一段路要走。

2冶金自動化技術的未來發展趨勢

根據我國冶金自動化技術發展現狀，通過采取先進的自動化設備，繼續從過程控制系統、生產管理控制系統及企業信息化系統三個方面出發，探究冶金自動化技術的未來發展現狀。首先，要保障過程控制系統的檢測及監控，保障冶金自動化技術工作的有效性，為冶金自動化技術的后續發展奠定基礎。根據企業狀況及經濟能力，在冶金自動化技術運行過程中，運用先進的傳感設備、數據融合技術和數據處理技術。保障過程控制系統在冶金自動化技術的應用情況，明確冶金自動化技術工作狀態，實現對冶金自動化技術生產過程中的溫度檢測、濕度檢測，廢物處理及煙塵排放等工作的掌握。冶金自動化過程是一個全封閉性的控制，在對過程控制系統的處理時，要對機理模型、統計分析、模糊邏輯等書籍進行有效的控制，保障冶金自動化技術閉環控制的工作效率，提高冶金自動化未來的市場競爭力；其次在生產管理控制系統上，為提高生產管理控系統的應用價值，采用先進的計算機技術對冶金自動化技術進行模擬，對冶金自動化生產的全過程進行模擬，保障冶金企業實際生產過程中生產管理工作的有效性，通過模擬的方法，提前解決生產管理控制系統存在的不足，減少冶金自動化過程中應用生產管理技術問題產生幾率，保障冶金自動化技術的有效開展。另一方面應用生產管理控制功能還可以提高冶金自動化技術的智能性。

良好生產管理技術的應用可以保障冶金自動化技術使用過程中多種技術的有機結合，提高冶金自動化技術生產效率，促進企業發展。生產管理工作開展過程中，還會為企業施工過程中提供參考數據，企業通過參考數據與實際生產數據進行對比，減少企業實際生產過程中數據錯誤的發生，提高企業生產效率。積極有效的生產管理系統對企業自動化設備管理及高科技建設等方面，也有一定的促進作用。企業信息化系統。在冶金自動化技術方面，信息化系統主要是指企業生產過程中信息處理，實現企業信息的及時化、系統化。保障企業對冶金自動化數據的掌握，實現企業間信息數據的交流，促進企業間合作，進一步提高企業競爭力。合理的應用信息化系統，還能增加對冶金自動化技術生產時的技術掌握，對生產過程中的各項數據進行分析、研究，并根據企業的實際生產能力，總結出適合企業發展決策，然后對這些決策進行具體分析，將決策轉化成符合實際發展的具體數據，企業根據數據結果進行工作，可以提高冶金自動化技術的生產效率，為企業的發展奠定基礎。

3結束語

我國冶金自動化技術已經取得較高成績，促進了鋼鐵行業發展，但隨著社會發展對鋼鐵的需求，也對冶金自動化技術提出了更高的要求，本文主要闡述冶金自動化技術發展現狀及未來發展趨勢，希望對相關人員給予幫助，促進我國鋼鐵行業的發展。

作者：陳先杰；鐘顯芝

冶金技術論文:冶金技術人才培養模式及專業建設探索

摘要：多年以來，材料工程系一直積極地尋求與德陽市及周邊城市諸多企業開辦“校企合作、工學結合”的人才培養模式。2008年通過與企業進行了深入的交流、探討及調研，冶金技術專業（煉鋼方向）誕生了。使我院成為全國少有的集合了冶金、鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、質檢五大專業的高職院校，形成了一條“材料制備-材料成型加工-品質檢驗”的專業鏈，以“人才培養”為主線、冶金專業建設為核心，對實訓基地、師資隊伍、課程體系和內容等方面進行了重點建設。

關鍵詞：高職；冶金技術；人才培養模式；專業建設

2008年，材料工程系在學院“努力完善學科建設”的辦學理念下，積極與周邊相關企業（東汽、二重、攀成鋼等）進行了深入的交流、探討以及調研，創辦了冶金技術（煉鋼方向）專業。至此我院成為全國少有的集合了冶金、鑄造、鍛壓、焊接、熱處理和質檢五大專業的高職院校，形成了一條“材料制備-材料成型加工-品質檢驗”的專業鏈。作為本系的新興專業，在人才培養方案上，通過借鑒鑄造專業的人才培養方案進行了開發。根據專業建設委員會意見，制定相應的崗位職業標準，緊抓專業教學團隊建設，并依托熱處理專業建設資金對相關實訓基地進行了升級。經過數年發展，取得了一定的規模。

一、“校企合作、產學研結合”人才培養模式

堅持走“校企合作、產學研結合”的發展道路，發揮學院與各大企業多年密切合作的有利條件，建立長期的校企戰略合作機制，搭建行業平臺，建立“實踐為主、理論相輔”的人才培養模式[1]。根據構建人才培養方案“重基礎、強能力、結合地方行業特色”的三大基本原則[2]，圍繞崗位職業標準，與企業共同制定冶金技術專業人才培養目標和方案。并通過與中國二重集團公司、東方汽輪機有限公司、攀鋼集團成都鋼釩集團有限公司、德陽應和機械廠等企業達成校企合作關系，構建基于崗位職業標準要求和生產過程的課程體系。在大學三年期間采用“2+3+1”（數字代表學期數）三段式的教學模式[3]，保障學生三年學習期間理論與實踐充分結合，畢業到崗即可很快投入工作。

在三段式教學模式中，“2”即大學期間第1、2兩個學期，學生除了主要學習高等數學、大學英語、思政等基礎課程外，還要掌握應用數學（材料類）、工程材料與熱處理、材料成型與控制基礎等專業相關課程，為后序的專業課程打下一定的理論基礎。同時，在第2學期學生還將參與為期4周的材料成型與控制實訓。

“3”即大學期間第3、4、5三個學期，學生除了進行冶金熱工基礎、冶金通用機械與冶煉設備、鋼鐵冶金原理、鑄造有色合金及其熔煉、轉爐電爐煉鋼生產及澆注、有色冶金學等專業理論的學習，還將進行為期3周的力學性能檢測及金相分析實訓、為期2周的機械設計基礎實訓、為期4周的冶金生產實訓、為期3周的電爐熔煉及澆注生產實訓、為期1周的有色金屬熔煉及澆注生產實訓以及期4周的冶金技術專業畢業綜合實踐等共計21周的實訓。通過此期間的實踐，為一學期的頂崗實習打下一定的基礎。

“1”即第6學期，為本校學生大學期間一個學期，學校安排學生在此學期進行頂崗實習，頂崗實習單位為簽約單位或校企合作單位。

通過三段式教學模式，學生在校期間利用“校內21周+校外16周”的實踐，為進入企業后迅速融入崗位打下扎實的基礎。同時在畢業時可以獲得畢業證書和工作崗位要求的相關證書：“熔煉中級工/澆注中級工/鑄造中級工/熱處理中級工”證書。

二、專業建設探索

（一）實訓基地

1.校內實訓基地。本專業作為學院在“材料制備-材料成型加工-品質檢驗”專業鏈中開設不久的新專業，每年招收新生人數不超過40人（合計1個班），不可能在開設專業初期即擁有一定規模的實訓基地。通過借助其他專業相關設施，或搭載其他專業建設經費購買本專業所需設施。到目前為止，冶金技術專業在學院南區鑄鍛焊車間、材料檢測實訓中心及工程軟件應用中心具備了以下可用相關設備：中頻感應電爐、箱式/井式電阻爐、感應加熱設備、超聲波/磁粉/滲透探傷儀、成分分析儀器、力學性能檢測設備、各類工程技術應用軟件等，基本滿足了校內實訓及中級工考評需求。

2.校外實訓基地。德陽市作為全亞洲較大的裝備制造業基地之一，擁有多家大型/特大型國有重點企業，還有上百家與這些大型/特大型企業配套的中小型裝備制造業單位，在“校企合作”制度下，這些合作企業大部分均能為學生提供校外實訓場所（以中國二重集團公司電爐煉鋼車間為校外主要實訓基地），這為學生校外的生產實習以及頂崗實習提供了有利的保障。

（二）師資隊伍

冶金技術專業隸屬鑄造教研室，學院希望在師資力量強大、教學科研經驗豐富的鑄造專業帶動下有序地發展。目前為冶金技術專業學生授課的專任教師有11人，實訓教師有2人，其中：所有專任教師均具有“雙師素質”，具備教師資格證和專業領域“中、高級工”資格；教授5人，講師/工程師5人，助教1人；研究生13人（其中博士2人、在讀博士1人）。近5年來，主編、主審、參編各級各類教材數本，在SCI、EI、北大中文核心及省級刊物上發表科研及教學論文數十篇。

（三）課程體系及內容

系部要求各專業每年要開展社會調研活動，利用暑假時間派教師去相關行業企業了解情況，掌握畢業生職業發展動態，了解企業對到崗學生的評價以及對專業課程、教學內容的需求。同時成立由行業、企業和高校專家共同組成的專業教學咨詢委員會，定期會召開研討會議，討論區域內經濟發展及社會需求、技術變更動態、人才培養方案調整、人才培養模式優化、教學內容改革和就業工作等重大問題。

根據構建人才培養方案的三大基本原則[2]，在強化專業課程教學、擴大專業知識面、調整專業必修選修課、增加專業相關知識課程的基礎上，結合當前鋼鐵行業的發展動態，將煉鋼方向調整為煉鋼-熔煉方向，為學生拓寬就業方向、爭取更大的發展空間，對專業課程及專業基礎課程（含必修課與專業限選理論課）的學分及課時進行了調整。

三、取得的成果

從2009年招收及時屆學生至今，已為社會輸送了5屆畢業生，總計約150人。許多畢業生已慢慢成長為企業關鍵崗位的骨干成員，學生考取“中級工”技能證書通過率保持在99%以上，升本成功率，畢業生就業質量高，70%的畢業生在本專業關鍵崗位或專業相關崗位就業，畢業生就業率連續數年不低于95%。

四、結束語

在我院材料工程系專業鏈體系下，依靠其他老牌專業的支持，共享學校及德陽國家重裝基地企業資源，面向裝備制造業，以“人才培養”為主線、冶金技術專業建設為核心、實訓基地、師資隊伍和課程體系與內容建設為重點，為鑄鍛焊專業服務。在冶金技術專業崗位職業標準下，培養掌握冶金技術基本理論、熟練掌握煉鋼及相關冶煉操作技術、具有分析和解決生產現場工藝和質量問題的能力、能夠適應大中型機械及裝備制造業企業需要的生產、技術、管理與服務一線的高素質技能型專門人才。

冶金技術論文:高壓冶金技術在高氮鋼冶煉中的應用

摘要：隨著經濟的發展，我國高壓冶金技術呈現出了裹挾之勢，不僅整體技術得到了有效的升級，技術實際應用領域也逐漸擴展。文章首先對高氮鋼冶煉項目的背景進行了分析，并闡釋了高壓冶金數理模擬類型，以試驗為基礎著重分析了高壓冶金技術在高氮鋼冶煉中的應用參數，旨在為技術人員提供有效的數據信息。

關鍵詞：高壓冶金技術；高氮鋼冶煉；應用參數；數值模擬類型；有色金屬冶金

我國工業近幾年的發展速度激增，其中應用比較廣泛的就是高壓技術，但是其和冶金行業的項目融合還需要進一步探索，由于高壓技術在冶金行業中應用的條件、要求以及應用策略都有別于其他技術，因此主要技術人員對其主要應用環境和參數進行集中分析。在冶金項目中，有色金屬冶金已經研究過高壓技術，例如鋁土礦加壓漸浸項目、金礦加壓氧化預處理技術等都已經開展了比較深入的探討，都是借助一些外力進行礦物元素的預處理，對于整體技術研發項目的效率有很大的幫助，并且也有一部分技術已經大規模投入應用。

1 高氮鋼冶煉項目的背景

在我國工業發展進程中，鋼鐵項目一直是重工業中的佼佼者，也是我國重工業的代表，近幾年來高氮鋼受到了社會各界廣泛的關注。High Nitrogen Steels也稱高氮鋼，在同類鋼鐵中是一種性能優越的特殊鋼材，由于其內部含氮量較高而得名，不僅具有較高的穩定和擴大奧氏體相區的能力，也能有效地提升鋼強度，與此同時不會對鋼的塑性和韌性產生影響，并且高氮鋼的耐腐蝕性能也特別突出。在我國，主要是在汽車制造、國際航空、化工生物以及建筑項目等利用高氮鋼，其中主要是利用高壓底吹氮法。高壓底吹氮法既能保障整體工藝的原料比較清潔，還能保障其鋼液氮化的效率比較高，由于氮氣并不是稀缺資源，因此試驗技法的原材料十分豐富，將高壓冶金技術應用在高氮鋼冶煉中，是時展的必然趨勢。

2 高壓冶金數理模擬類型

在建立對應模型之前，首先要對其參數進行簡要的分析。在常規條件下，鐵液中氮含量并不是很高，通常在溫度為1873K、壓力為0.1MPa的基礎條件下，其含量只會控制在0.043%左右，在鐵液中，由于鐵物質最外層電子和氮元素的最外層電子之間發生作用，就會導致其形成價電子，在對其進行多次試驗后，會發現氮元素在鐵液中會發生溶解現象，試驗人員會用氮原子來描述實際溶解行為，并且利用Sieverts定律來計算氮在奧氏體鐵中的溶解性。另外，在實際試驗處理過程中，利用底吹氮氣的方式，能保障氮氣鐵液中產生較為劇烈的振動和對流，并不能對鋼液增氮行為產生限制。增氮過程屬于一級反應，并且能保障其化學反應界面不會和氮相界面產生擴散型的混合控制。

2.1 高壓底吹冶鐵數值模擬類型分析

在實際試驗處理過程中，主要利用的就是Fluent軟件，利用其特性在高壓反應器內部進行數值模擬的操作，從而對整個高壓底吹冶鐵技術進行研究。首先要對坩堝底吹氮過程進行情景模擬，通過參數對比才能繼續試驗。其一，在試驗項目中，經過數據的分析可以發現驅使鋼液循環流動的主動力是氣泡浮力；其二，在實際試驗項目中，針對流體的性質要進行仔細確認，其密度為常數，且是不可壓縮的粘性流體物質；其三，對坩堝進行比對，其液面是較為光滑的自由面；其四，對鋼液循環產生作用的氣泡不僅大小均勻，而且其具有同一直徑。另外就是要分析鋼液的壓力場結構，在常壓條件下，氣液兩相區的鋼液速度會在鋼液面附近發生轉向作用，從而形成可以進行試驗的循環流，也就是說，在實際試驗過程中，鋼液的循環中心位于鋼液的上部位。但是在實驗中發生的增氮反應吸收到的氮元素卻并不能進入鋼液的中下部，這就導致在整體鋼液中氮分布結構并不均勻。通過試驗結構和數據證明，在高壓作用下，鋼液只有在坩堝的中部氣液兩相區才會發生實際轉向，從而形成循環流，此時在坩堝的中部位置會形成循環流中心，鋼液中吸收的氮也能有效的進入到鋼液中下部。

在1.0MPa條件下速度矢量會按照相應的結構進行改變，而在此條件下，鋼液是在坩堝的中部氣液兩相區發生轉向的，從而形成可供研究的循環流。也就是說，在循環流中心處于坩堝結構中部時，此時能更好地將氮元素直接吸收到鋼液的中下部。另外，在此高壓條件下，底吹孔附近的鋼液速度以及坩堝內部氣液兩相區頂部的鋼液速度需要進行有效的合并分析，兩者都發生了轉向，也就證明了高壓條件的循環流要比常規壓力下的循環流更加的強烈，并且也能有效地規避由于在循環過程中超出鋼液面時流失的能量。

2.2 高壓底吹冶鐵物理模擬類型分析

物理模擬實驗主要利用的是高溫高壓反應釜，在將氮氣吹入水模擬裝置后，保障裝置內擁有較為充盈的高壓氣氛，再向反應釜內部直接吹入當期，實驗人員利用窺視孔進行反應變化的觀察，從而建立有效的數據參數，并對實際反應視頻進行有效的記錄。在常壓環境中，底吹進行后會導致鋼液面發生非常劇烈的振動，氣泡也幾乎充滿了液池的上部，并且隨著壓力的不斷增大，氣液兩相區溢出液面的成分會逐漸增大，但是在壓力為0.46MPa時，在液面發生涌動的就只是上升氣柱了，整體鋼液的液面處于平靜狀態，此時這對水模擬以及數值模擬的參數進行比較，兩者基本吻合，并且能進一步驗證數值模擬過程中得出的數據具有非常高的準

確率。

3 高壓冶金技術在高氮鋼冶煉中的試驗分析

3.1 試驗準備

利用高壓技術冶煉高氮鋼，主要采取的是高壓底吹氮法。在實驗中，利用的設備和條件包括功能反應釜、底吹流量以及坩堝，其中多功能反應釜的溫度要控制在20℃～2000℃之間，而壓力要控制在7*10-2～6*106Pa之間；底吹流量數值要控制在0.07～0.8m3/h之間，而使用的異型坩堝的納水量要控制在20～2000克之間。整個實驗要在反應釜內進行，利用溫度控制系統以及抽真空系統進行試驗氛圍的維護，并且利用底吹氣體控制系統調控整個實驗項目。

具體的操作步驟是，首先要將已經調制好的原材料直接放入反應釜，并且要嚴格管控密封條件，利用冷卻水進行真空環境的營造，保障真空低于40Pa，然后逐漸升溫，直到內部環境已經升值到1300℃之后，停止抽取真空，保障溫度恒定。然后再通過閥門向內部直接充入氮氣，在保障溫度和壓力達到熔煉條件之后，有效地進行底吹操作，試驗過程中對于整體環境和參數要進行謹慎的數據關注，保障全部過程按照設計意圖進行，待底吹精煉結束，撤出溫度加熱，在溫度逐漸降低的過程中有效地補充氮氣，直到鋼液在恒壓條件下逐漸凝固。實驗人員可以通過窺視鏡觀察到整個過程，具體參數如下：溫度T升高，坩堝內原料熔化，在溫度T=1500℃時，出現黃色鋼液；當溫度T=1550℃時，原料全部熔化。針對試驗結果，較傳統常溫冶煉過程，高壓冶煉的高氮鋼含氮量明顯增高，且表面比較平整，實驗人員還要取一定的樣本進行質量檢測。

3.2 含量分析

在對數量進行分析的過程中，含氮量和壓力分析結果呈現的線性關系，含氮量的計算值和試驗值比較一致，當溫度控制在1873K時，若是試驗人員冶煉半小時，則壓力值為1.32～1.48MPa，此時得到的氮質量分數約為0.9%～1.0%的Cr18Mn18N高氮鋼，而當實際壓力控制在0.5～2.0MPa之間時，氮含量會隨著壓力值的增大而逐漸增大。

另外一種情況就是針對Cr12N，壓力值從1.1～1.2MPa時，其制備的含氮量的質量分數會有顯著的提升，直接增加到了0.036%?？傊S著精煉壓力值的不斷增加，氮含量也呈現出逐漸增大的趨勢。

3.3 偏析分析

在對試驗進行分析的過程中，凝固時的具體壓力數值會對氮氣泡輸出值產生影響，也就是說，不同的凝固壓力會對氮含量產生影響，在1.0MPa的情況下，整個區域內氮的橫縱結構會產生較大的偏析，其中氮的質量分數會控制在0.205%～0.394%之間，并且在鑄錠結構中，下部的氮含量會遠遠對于結構上部，且在凝固過程結束后，鑄錠的頂端氮含量數值歸于最小。另外，在熔煉壓力控制在1.2MPa條件下凝固的鑄錠，從橫向分析，越是靠近鑄錠邊緣部位，含氮量越高；從縱向分析，越是靠近鑄錠頂部，含氮量越高。而處于相同條件下，在凝固壓力直接升高至1.6MPa時，氮元素的偏析程度明顯小于低壓條件，各個部位的氮含量也會維持在0.34%～0.36%之間，也就是說，高壓是減少氮元素宏觀偏析的有效

措施。

4 結語

總而言之，應用高壓冶金技術在高氮鋼冶煉中具有較為廣泛的前景，需要研究人員進行進一步的試驗探究。

冶金技術論文:芻議高職院校冶金技術專業課教學現狀與改革趨勢

摘要：對于高職院校冶金技術專業教學來說，注重提高學生的鋼企業生產職業技能，這樣學生才能夠在進入到社會中去快速的勝任鋼鐵生產崗位中的相關工作，從而實現更好的發展。因此，在實際中就要明確高職院校中冶金技術專業課教學中存在的問題，通過進行有效的分析與研究來找出改革的方法，從而提高課堂教學的效果，滿足學生的學習需求。

關鍵詞：高職冶金技術；專業教學；現狀分析；改革趨勢

0 前言

在長期的發展過程中，高職院校呈現出了快速發展的趨勢，并成為了高等教育中的重要組成環節之一。因此，在這一趨勢的影響下，雖然有了一定的進步，但是相應的也面臨著許多的困難。且對于高等職業院校來說，主要的教學任務就是將學生培養成為綜合素質高與專業技能強的人才。同時也要明確高職院校中的冶金技術專業課教學中存在的問題，直接影響著教學質量，所以就需要及時進行改革與創新。

1 現階段高職院校冶金技術專業課教學中存在的問題

對于高職院校冶金技術專業課教學來說，是學生進入到相關企業中的基礎，但是從實際上來說，由于我一些高職院校中專業教學與企業之間的結合力度不足，從而也就使得問題不斷。

（1）教師方面的因素。首先，對于冶金技術專業教師來說，主要以本科畢業為主，研究生等人員相對較少。從課程上來說，主要以燒結礦、球團礦、煉鐵生產等，且在實際教學中，存在著對課程掌握程度不深的現象，這樣也就造成了教學方法等方面的不足。其次，對于冶金技術專業教師來說，從學校畢業后直接進入到了教師崗位中，這樣也就沒有進入到鋼鐵企業中的生產一線上進行實踐，從而也就出現了雖然生產知識豐富，但是實踐操作技能不足。再次，教學方法上的單一。教師在開展課堂教學的過程中往往以課堂教學為主，這樣也就沒有組織學生開展實踐學習。，由于教師自身并不能掌握好實踐教學的設計整體性與有效性，從而在實際實施的過程中也就存在著一定的困難[1]。

（2）教學方法上的不足。首先，就現階段的冶金技術專業課教學來說，教師依然以課堂講述為主，加之知識相對比較枯燥與乏味，學生也就不愿意聽教師的講述，從而也就降低了課堂教學的效果。其次，從實踐教學上來說，課時相對較少，學生也就沒有過多的時間來進行動手操作。再次，相關的實訓設備上的不足。教師在開展課堂教學的過程中，往往由于實訓設備的不足從而也就出現了心有余而力不足的現象，這樣也就不能保障實踐教學的順利進行。，教師自身的實踐教學經驗上不足，從而也就不能設計好教學方案，降低了課堂教學的效果。另外，在教學評價上也存在著一定的不足。由于受到教學方法上的影響，在一定程度上也影響了教學評價。且在實際中常常采用傳統的評價方法，這樣也就降低了評價的有效性。

2 在高職院校中冶金技術專業課教學的改革趨勢

（1）做好師資團隊的建設工作。對于國家與社會來說，要認識到幫助高職院校實現改革發展的重要性，這樣才能從政府、企業以及高職院校等方面出發來加強彼此之間的合作，從而完善高職院校教師團隊。通過實現學研結合，來實現高職院校冶金技術專業人才培養與企業生產操作崗位人才需求之間的銜接，鼓勵教師參與到企業中去，進行鍛煉以此來提高自身的實踐經驗。只有實現了教師上的工學結合，才能實現學生的工學結合。所以說，在實際中學校方面也要積極組織教師進行培訓，以此來提高教師的教學經驗與水平，讓教師可以更好的開展教學工作，幫助學生掌握好專業知識，從而實現更好的學習與發展，滿足企業對人才的需求[2]。

（2）對教學方法進行改革與創新。對于高職院校冶金技術專業來說，需要針對實際情況設計出滿足自身特色基礎上的專業教學方法，以此來滿足企業對人才的需求。通過做好實踐教學活動的設計工作，可以提高教學的效果，促進學生的學習需求。如在開展實踐教學中，就可以設計好教學目標，完善教學實施方案，做好教學評價等，以此來提高課堂教學的效果。其次，要完善高職院校冶金技術專業實踐教學的實訓配置，通過組織專業人員進行管理與維護，來提高課堂的實踐性，從而滿足教學的要求。，還要加強學校與企業之前的聯合，可以在實際中進行“廠中校，校中廠”的建設工作，通過組織學生進行生產實踐操作來提高冶金技術專業課程教學的效果，提高教學的標準，從而讓學生可以深入到實際中去進行生產操作，從而滿足學生的學習需求。

（3）對課程教學評價進行改革。在對高職院校冶金技術專業課的教學方法進行改革創新以外，還要做好高職院校冶金技術專業課教學評價上的改革與創新工作，增強兩者之間的聯系，通過相互促進與協調來保障教學效果。其次，要對傳統的教學評價機制進行改革與創新，認識到采用先進評價手段的重要性，這樣才能保障教學評價的多樣化。，要認識到對生產實際操作進行評價的重要性，并做好過程評價等方面，同時還要處理好課堂教學與實踐教學評價之間的關系，這樣才能實現高效的教學[3]。

3 結語

綜上所述可以看出，隨著我國高職院校的不斷發展，在冶金技術專業課教學中，教師就要積極創新教學方法，更新教學理念，從學生的實際出發，將學生培養成為高素質與專業型的人才，這樣才能滿足企業對人才的需求，從而幫助學生快速的進入到崗位中去，實現更好的發展。

本論文是吉林省職業技術教育學會科研規劃課題《高職院校冶金技術專業人才培養模式研究》研究成果。

作者簡介：包麗明（1983-），女，遼寧葫蘆島人，研究生，講師，主要從事冶金技術專業教學研究。

冶金技術論文:粉末冶金技術在新能源材料中的應用

摘要：隨著社會的不斷發展，能源需求增加，而僅僅依靠傳統能源的開發，很難滿足整個社會的需要，同時，也對環境產生威脅，不利于可持續發展。只有積極研發新能源，才能實現對能源危機的有效緩解。粉末冶金應用新型材料，形成合成技術，推動新能源材料的有序發展。文章分析了粉末冶金技術在新能源材料中的應用。

關鍵詞：粉末冶金技術；新能源材料；應用

前言

為了尋求長遠的發展，需要重視能源問題。在全球經濟以及熱口增長的環境下，傳統能源彰顯匱乏性，無法滿足社會發展的實際需求。同時，也無法進行再生。因此，面對嚴重的資源危機，要對新能源的開發與利用作為項目對待。粉末冶金對傳統冶金技術進行了發揚過大，積極融合現代科技，推動信息化建設，實現現代工業的良性運轉，也為新能源的開發提供更多的技術保障。

1 對粉末冶金技術特征的分析

粉末冶金技術具有長遠的歷史，其主要立足傳統冶金技術，達到了對諸多學科知識的融會貫通，形成優勢突出的新型冶金技術。粉末冶金主要對象是粉末狀的礦石。在傳統的冶金方法中，礦石的形式為整塊，先進行提煉，而后進行冶煉。應用傳統技術，塊狀礦石提煉技術受制于技術和礦石的大小，只能達到80%左右的利用率，產生大量材料的廢置。但是，在粉末冶金技術的應用下，資源利用率得以大幅提升，有效降低資源浪費。另外，塊狀形式的礦石材料長期處于露天堆放，對環境產生不良影響，甚至破壞。由此可見，冶金技術的改善勢在必行，要重視冶金技術水平的提升，使得材料各盡所用，發揮不同冶金材料的作用，切實提升使用效率，形成高性能的新材料，達到成本的降低。利用現代粉末冶金技術，能夠對廢礦石、舊金屬材料進行再利用，有效節約資源，極大推動經濟效益的獲取，對可持續發展意義重大。因此，粉末冶金技術在原材料選擇方面相對較為寬松，能夠充分利用廢舊金屬、礦石等，形成不規則的粉末，滿足原材料節約和回收的目標。另外，鑒于粉末冶金可塑性以及相關材料的添加，促進性能的增強和平衡。

2 對新能源技術的闡述

在科技的推動下，新能源技術逐漸被科學界重視。在傳統能源開發與應用中，出現嚴重的資源匱乏現象，加之對環境的不良影響，使得新能源問題的出現備受關注。新能源材料需要在開發、存儲以及轉化方面具有突出優勢。由此可見，新能源材料是發展新能源的關鍵因素。為了更好地實現轉化和存儲，其在配件、生產要素等方面都具有特色，與傳統能源行業的材料截然不同。粉末冶金技術在整個新能源開發應用中占據舉足輕重的地位。

3 系統介紹粉末冶金技術的類型

3.1 傳統粉末冶金材料

首先，是鐵基粉末冶金。這種材料是最傳統，也是最為關鍵的冶金材料，在制造業中應用較為廣泛。隨著現代科技的不斷發展，其應用范圍不斷拓展。其次，銅基粉末冶金材料。這種材料類型較多，耐腐蝕性突出，在電器領域應用較多。再次，硬質合金材料。這種材料具有較高的熔點，硬度和強度都十分高，其應用的領域主要是高端技術領域，如核武器等。，粉末冶金電工材料和摩擦分類，主要應用在電子領域。隨著通訊技術的不斷發展，粉末冶金材料的需求量增大。另外，粉末冶金材料在真空技術領域也得到推廣。摩擦材料耐摩擦性較強，促使物體運動減速，抑或是停止，在摩擦制動領域應用較多。

3.2 對現代先進粉末冶金材料的介紹

首先，信息范疇內的粉末冶金材料。立足信息領域，主要是指粉末冶金軟磁材料。具體講，是指金屬類和鐵氧體材料。隨著對磁性記錄材料的研究，在很大程度上推動了粉末冶金軟材料的需求。其次，能源領域內的粉末冶金材料。能源材料的研發推動能源發展，其中，主要涉及儲能和新能源材料。全球經濟的發展使得能源需求量增大，傳統能源彰顯不足，因此，新能源開發勢在必行，尤其是燃料電池和太陽能的開發。再次，生物領域的粉末冶金技術。生物材料技術的發展對整個社會具有不可替代的作用。要將生物技術列入國家發展計劃。在生物材料中，主要包含醫用和冶金材料兩大類，在維護身心健康的同時，加快金屬行業的進步。第四，軍事領域的粉末冶金材料。在航天領域，材料的強度和硬度是重要指標，穩定性要突出，具有極強的耐高溫性。在核軍事范疇，粉末冶金技術也具有發展前景，更好地推動整個社會工業技術的進步。另外，新型核反應堆的建設需要具有較高的防輻射標準，而粉末冶金技術的支持下，切實增強核反應堆的安全性與性，有效降低核輻射強度。

4 對粉末冶金技術在新能源材料中的應用的介紹

4.1 粉末冶金技術在風能材料中的應用

風能對我國而言，十分豐富，不存在污染，是新能源的主要類型。在風能發電材料中，粉末冶金技術主要實現對兩種材料的制作，即即風電C組的制動片以及永磁釹鐵硼材料。這兩種材料的制作與整個風力發電關系密切，事關發電過程的安全性與性，影響發電效率的高低。風能發電機制動片在摩擦系數和磨損率方面，要求較高，同時，力學性能必須突出。目前，主要應用的是銅基粉末冶金技術，完成對壓制制動片的制作。制動片需要在導熱方面十分突出，同時，制動盤具有較小的摩擦。在應對惡劣溫度環境的時候，也能夠進行有效的使用。對于永磁釹鐵硼，系統永磁材料代替了傳統的永磁材料，燒結釹鐵硼就是加入了稀土粉，利用粉末冶金工藝制備而成。

4.2 粉末冶金技術在太陽能中的應用

太陽能突出的特點是清潔性，是新型能源的一種，被商界所看好，開發價值巨大。當前，在太陽能領域，主要的發展方向為光電太陽能與熱電太陽能，形成發展趨勢。立足光電太陽能領域。其主導作用的部件為光電池，也就是半導體二極管，依靠光伏效應，促使太陽能有效轉化為電能。目前，太陽能光電轉化效率較低，對航天事業的發展產生阻礙。在粉末冶金技術的使用下，能夠有效進行薄膜太陽能電池的制作，光電轉化率得以顯著提升。同時，粉末冶金技術也研發了多晶硅薄膜，代替了傳統的晶體硅，光電轉化率大幅提升。另外，粉末冶金技術與太陽能熱電技術也實現了融合。當太陽進行地表照射之后，為了達到對光熱技術的有效收集，需要發揮吸收板的功能。而吸收板的制作與粉末冶金技術息息相關，主要應用了其成型技術，發揮粉體在色素和粘結劑方的作用，而后混合，形成涂料，涂于基板之上。這也充分體現了粉末冶金技術在成型技術方面優勢更加突出。

5 結束語

綜上，通過對粉末冶金技術優勢的分析，可以發現，其在新能源材料的開發和應用中具有發展潛力。粉末冶金在創造性方面十分突出，塑造性較強，使得其在新能源材料的發展和應用中占據核心地位。粉末冶金技術的工藝原理使得其在新能源開發中更具經濟性與高效性。因此，要大力推進粉末冶金技術在新能源開發應用中的拓展，為新能源的可持續發展提供保障。

冶金技術論文:高職冶金技術專業建設探索

【摘要】專業建設是高職人才培養的內涵建設，冶金技術專業建設必須以服務冶金行業發展為總體目標，創新體制機制，創新人才培養模式，加強課程建設、“雙師型”隊伍建設，探索可持續發展的系統培養，實現“中高職”合理銜接。建立“第三方”評價制度，使之成為衡量專業人才培養質量的重要指標，促進課程及教學改革。

【關鍵詞】高職專業建設冶金

引言

當前冶金行業高端技能型人才需求很大，冶金技術專業必須擔負起培養高端技能型專門人才的責任，提升冶金技術專業的服務能力，堅持以服務為宗旨、以就業為導向，以提高質量為核心，創新體制機制，校企合作、工學結合、訂單培養，促進專業與產業對接、課程內容與職業標準對接、教學過程與生產過程對接、學歷證書與職業資格證書對接、職業教育與終身學習對接，提升冶金技術專業建設水平、條件裝備水準和產業服務能力，培養高端技能型專門人才，建設中國特色、世界水準的高等職業教育，為國家現代產業體系建設和實現中國創造戰略目標提供品質人力資源支撐。

1人才培養目標

冶金技術專業要堅持以冶金產業發展對人才的需求為依據，確定人才培養目標。構建基于煉鐵、煉鋼工作過程的系統化課程體系，以營造真實生產環境或仿真實訓場所為根本，建設校內外實訓基地。緊緊圍繞冶金行業和經濟的發展，校企共同合作打造圍繞燒結、煉鐵、煉鋼、精煉、連鑄等重要崗位的冶金技術專業，建立以“職業引導，校企合作，實踐育人”為方針的人才培養模式，為冶金行業提供教育和技術服務，將冶金技術專業建設成為全國乃至世界鋼鐵冶煉高端技能型人才的培養基地。

2專業建設重點內容

2.1突出實踐的人才培養模式

發揮學院多年與冶金企業相互依存、密切合作的關系，建立校企戰略合作長效機制，搭建行業平臺，實施校企合作教育，體現人才培養過程的開放性；校內、校外實訓相互融合、模擬仿真與現場實訓有機銜接，工作與學習相互交替、各類實訓交叉進行，保障人才培養方案的實踐性。

在獨立實訓方面，主要有三種方式。及時階段進行識崗實訓，是指在開設專業課程之前，學生到天鋼、大無縫、天重、榮程等合作企業去，感受冶金生產的氛圍、培養職業情趣，對現場設備、工藝及條件有一個整體的認識；第二階段生產實訓，是指在每一重點核心領域課程結束后，進行有針對性、密集實訓，從而加強對此領域的深刻認識及操作技能的掌握。第三階段是頂崗實訓，即學生在接受專業課程之后到崗位上去，由企業工人帶領學習操作規范，掌握操作技能。

專業教師必須深入企業進行實地調研，根據實際鋼鐵公司生產崗位確定課程體系，從而根據冶金生產行業具體崗位能力要求確定課程學習內容。

2.2校企密切對接的辦學體制

加強與地方產業發展綜合部門的互動，把握區域經濟特別是地方經濟產業結構調整的方向，并及時調整專業布局，進行改革、改造。在專業建設上，要強化主動服務的意識，重視新知識、新技術、新工藝和新方法，增強產教結合、校企合作的能力。以產業發展促進專業建設，形成“產教結合、產教并舉、以教促產、以產養教”的良性循環，創造良好的產學結合的氛圍，實現專業與產業對接。通過建立產業合作委員會、專業建設委員會、定期校企互動機制，加強專業與產業的對接。

在教學改革及課程開發過程中，廣泛深入行業、企業，對人才需求進行調研，與企業一線師傅進行探討，確立冶金技術專業的核心領域和崗位。校企合作開發教材，以生產實際出發，將新工藝、新方法、新規范引入教材中，從而開發有特色的校企合作實訓教材。

本著“相互需要、互惠互利、相互參與、相互依存”的原則，創新校企對接機制，深化校企合作，完善“激勵”機制，加強“情感”機制，建立“保障”機制。加大社會服務力度，開展在職員工崗位技能培訓，開展面向社會、面向企業的冶金生產的主要工種的技能鑒定。通過為企業員工培訓，加強校企合作，提高區域職工技術水平，建立長期、穩定、深度的校企合作關系。

2.3強調實訓的育人方式

成立融生產性實訓、技能鑒定等為一體的多功能冶金技術實訓中心，建成設備先進、功能齊全、工位充足的校內生產性實訓基地。以“校中廠、廠中?！钡呐囵B模式，在校內設立“燒結生產實訓車間”“真空感應爐生產實訓車間”；以營造真實生產環境或仿真實訓場所為根本，建立煉鐵、煉鋼校內實訓基地――“煉鐵仿真實訓室”“煉鋼仿真實訓室”“煉鐵、煉鋼模擬實訓室”；與天津鋼管集團股份有限公司、天津鋼鐵集團有限公司、天重江天實業有限公司、天津軋三集團、天津中興盛達有限公司等企業共建教學和實訓等設施，將實訓教學安排到企業進行。

學院與山東星科科技有限公司合作，每年進行一次“星科杯”學生技能大賽，系部負責，學院提供政策支持，企業提供資金支持。大賽激發了學生的學習興趣和潛能，培養學生的團隊協作和創新能力，充分發揮激勵體制作用。另外組織教師職工技能大賽，教師之間進行比較考評，并給予一定的榮譽及物質獎勵。提高教師的實踐操作水平，從而促進實踐教學水平的提高，達到實踐育人的目的。

完善院系兩級實訓管理體系，健全組織機構，明確崗位職責。學院負責全院實訓基地整體規劃、資源的調配和管理制度的制定。各系負責確定實訓項目，落實項目實施的資源，并保障實訓項目的實訓效果。

2.4“雙師”結構專兼結合的教學團隊

教師是教學的主體，而職業教育的教師必須體現職業教育的特點，因此“雙師型”建設成為教師發展的趨勢。學院每年都有教師培養計劃，培養人員包括帶頭人、骨干教師、普通教師。專業帶頭人有計劃地到國外或國內相關院校學習，參加國內學術交流培訓，提高專業帶頭人先進的職教理念。每年至少有一名骨干教師到國內示范院校進行學術交流，提高骨干教師學術水平。每年至少兩名骨干教師到企業下廠實踐，學習新工藝新技術，與企業生產實際接軌，參與企業技術項目，提高骨干教師的技術服務及專業教學能力。通過制定“雙師”素質教師培養相關激勵政策，建立實踐技能過硬的“雙師”結構教學團隊。學校引入企業能工巧匠或一線技術人員作為兼職教師，承擔實踐教學、人才培養方案制定、校企合作教材開發工作。

2.5協調發展的中高職銜接制度

在促進中等和高等職業教育協調發展座談會上，魯昕副部長強調“實現中高職協調發展的重要任務是加強內涵建設”。內涵建設包括課程建設、教學團隊建設、校企合作建設、實訓條件建設等等，中職和高職的內涵建設又有區分。中職教育培養的是高素質技能型人才，而高職教育培養的是高端技能型專門人才，二者雖都是技能型人才，但卻有不同，高職培養的人才要體現特色、創新且靈活性更強。在這里，強調高職教育出的人才絕不是簡單的重復的機械的手動操作者，我們的人才通過手動，要將腦中的想法、思路體現出來，這樣才能盡顯“高端”二字。拿煉鋼這門課程來說，中職生和高職生都要學習，在教學的情境上要體現層次，中職的學習情境可以設置為“轉爐原料準備、轉爐搖爐操作、轉爐加料操作、轉爐出鋼操作、加合金操作等等”，而高職的學習情境可以設置為“轉爐生產過程基本操作、槍位控制、事故處理” 等等。這樣設置教學情境就將中高職區分開來，避免拿到教材從頭講到尾，應根據課程目標教師自己設定教學情境，從而避免中高職銜接上的重復，體現協調性。

冶金技術專業在中高職銜接問題上主動與中職溝通，輔以中職確立鋼鐵冶煉專業的人才培養目標、崗位領域、專業崗位群、課程體系、人才培養方案、教學計劃，充分發揮冶金技術專業示范引領作用，從而帶動中職共同發展。

2.6就業促進教學改革的第三方評價制度

教學質量是高職院校發展的生命線，不斷完善教學質量評價是高職發展的必然趨勢。實施第三方評價制度的重點是通過抓就業來鞭策高校在育人方面進行改革，也就是以就業來促進學校改革。冶金技術專業建立第三方人才培養質量評價制度，將畢業生就業率、就業質量、企業滿意度、創業成效作為衡量專業人才培養質量的重要指標，并對畢業生畢業后至少五年的發展軌跡進行持續追蹤，并進行分析，指導未來教學工作。優化冶金技術專業教學質量保障體系，對教學工作的實施和質量進行全過程監控和優化。

冶金技術專業采用以用人單位占40%，學生占30%，專業調查機構占30%的評價體系。采用問卷形式對用人單位、學生進行跟蹤調查。結合企業反饋信息，綜合社會認可度，并與麥可思確立合作協議，分析畢業生、教師、管理人員等有關學習、教學、工作等方面的信息，為教學質量提供科學依據。問卷評價指標包括工作認可度、專業對口率、工資待遇、崗位熟練度、工作調動頻率等多項指標進行綜合評定。綜合麥可思、用人單位、家長、本人等方面進行分析，對教學工作的實施和質量進行全過程監控和優化，出分析報告，指導未來教學工作。

3結論

專業建設是高職院校教學內涵建設的核心，冶金技術專業建立突出實踐的人才培養模式，加大學生實訓力度，校企合作，突出技能培養。建立“雙師”結構的教學團隊，專業帶頭人去國外或國內示范院校學習先進教育理念，骨干教師定期下廠，與企業職工師傅交流探討，不斷豐富自己的技能水平。建立協調發展的中高職銜接制度，輔以鋼鐵冶煉專業確立專業建設方案，帶動中職共同發展。與麥可思確立合作協議，對畢業生進行至少5年的跟蹤調查，綜合學生、家長、用人單位等多方反饋信息，分析學生培養質量，指導課程及教學改革。

冶金技術論文:高職院校冶金技術專業建設的實踐與思考

高職院校冶金技術專業要適應高等職業教育的要求，必須多方位構建新的人才培養模式。昆明冶金高等專科學校的冶金技術專業在國家示范高職院校建設過程中，作為中央財政支持的重點專業進行了有益探索和實踐。在課程體系與教學內容改革、師資隊伍建設、實訓條件建設等方面做了大量工作，總結成功經驗，也提出了一些專業建設的思考。

冶金技術專業建設思考

高職教育是為生產、建設、管理和服務等及時線培養高素質、高技能人才的高等教育。過去，我國高職冶金技術專業一直沿用的還是“壓縮版”的本科教育模式，這種現象在一些老的專科學校尤為突出，由于受傳統教育思維習慣和觀念定勢的影響，當前高職院校的專業建設還存在著不能妥善地處理職業性與學術性之間的關系以及課程體系與生產實際相脫節、實踐教學和理論教學相分離等問題。學生掌握的理論知識和實際操作能力難以適應冶金企業快速發展的需求，企業往往需要對新招畢業生再培訓，致使企業用人成本增加，如何培養既掌握冶金專業必備的基礎理論和專門知識，又具有從事冶金專業實際工作的素質和綜合職業能力的高技能人才，已成為高職院校冶金技術專業建設亟待解決的問題。

作為中央財政支持的國家示范性高等職業院校建設重點建設專業——昆明冶金高等專科學校冶金技術專業，自2008年9月立項以來，堅持“依托云南有色冶金行業，立足云南、面向西部、服務全國、輻射東盟，培養以有色金屬冶金為主、兼顧鋼鐵冶金方向，可在有色冶金企業、鋼鐵冶金企業的熔煉、電解精煉、球團焙燒、高爐運轉等一線生產崗位從事工藝過程控制及生產管理、設備及系統運行操作、維護等工作的高技能人才”的專業定位，通過實施“四雙”人才培養模式改革，以有色金屬生產流程為主線，構建了基于冶金生產工作過程的新課程體系，制訂了工學結合專業人才培養方案，制定了核心課程學習領域課程標準，開發了冶金工藝仿真實訓軟件，建設了一批冶金技術生產性實訓基地，滿足了冶金技術專業及專業群學生的職業技能綜合實訓的要求，同時，實施以提高“雙師”素質和改善“雙師”結構為重點的教學團隊建設，積極帶動了專業群建設，至2011年3月，圓滿完成了預期的各項建設任務，通過了教育部驗收。發揮了顯著的示范輻射作用，取得了顯著建設成效。

一、課程體系與教學內容改革

1.專業人才需求調研分析

通過職業崗位調研，按照“項目導向、任務驅動”的要求，確定出冶金生產礦物的浸出、浸出礦漿的固液分離、浸出渣的處理等40項典型工作任務，要求學生掌握與職業技術技能相適應的氧化鋁制取、金屬鋁熔鹽電解、備料與焙燒、礦物熔煉、粗金屬精煉、礦物浸出。金屬化合物溶液凈化、金屬沉積精煉、煉鐵生產技術、煉鋼生產技術等專業知識。具有冶金機械設備的識圖、制圖能力及分析冶金設備構造、工作過程的能力。具有應用專業知識分析和解決冶金生產過程中常見問題的能力。具有從事冶金生產一線主要崗位的操作能力和處理一般事故的能力。具有從事設備的調試、使用、維護和管理的能力。

2.實施“四雙”人才培養模式改革

在充分調研和論證的基礎上，實施了“招生就業雙定生，火法濕法雙領域，理論實踐雙平臺，學歷技能雙證書”的“四雙”校企共同培養的工學結合人才培養模式改革。

（1）“雙定生”——即根據用人單位需要“定向培養、定向就業”。冶金技術專業于2000年在校內率先實施了“雙定生”人才培養模式，經過實踐和探索，該模式逐漸在全校推廣。在組織教學時，對“雙定生”實施針對協議單位生產實際的理論模塊教學，實踐教學則將“雙定生”安排到協議單位進行頂崗實習。

（2）“雙領域”——即根據有色金屬冶金生產工藝的特點及云南冶金企業的實際，將冶金生產典型工作任務歸納為“火法冶金、濕法冶金”兩個技術領域，并以此進行行動領域劃分、學習領域轉換和學習情境設計。

（3）“雙平臺”——即指以虛擬仿真技術構建的冶金生產工藝理論實踐一體化的教學平臺和依托云南冶金礦業職業教育集團建設的云南錫業集團公司火法冶金實訓基地、云南馳宏鋅鍺股份有限公司濕法冶金實訓基地、云南鋁業股份有限公司熔鹽電解實訓基地、云南文山鋁業氧化鋁生產實訓基地、昆明鋼鐵集團鋼鐵冶金生產實訓基地等校外生產性實訓和頂崗實習平臺。

（4）“雙證書”——即要求學生獲得畢業證書同時獲得金屬冶煉人員國家職業資格三級證書。此項制度統籌兼顧學歷和職業要求，專業核心課程和教學內容應覆蓋相應職業資格要求，通過學中做、做中學，突出職業崗位能力培養和職業素養養成，把相關專業獲得相應職業資格證書作為學生畢業的一個條件。

“四雙”人才培養模式包含了對學生從招生、學習、畢業到就業各個階段的服務、教學、學習要求等各個方面，突出了以企業需求為目標，以為學生就業服務為宗旨的功能，符合高職教育的特點。

3.構建有色冶金“雙領域”專業課程體系

按照工作過程系統化課程體系的構建流程，通過深入云南錫業等大型有色冶金企業，完成了本專業面向職業崗位的工作任務和職業能力分析。據此按照火法冶金和濕法冶金“雙領域”的課程體系設計與實施思路，結合工學結合人才培養模式的改革需要，參照火法冶煉工、濕法冶煉工、氧化鋁制取工、鋁電解工職業資格標準，進行了“基于冶金生產工作過程”的課程體系的重新建構，典型工作任務歸并，整合出職業行動領域，構成了由基礎課教育系統、專業技能培訓系統、能力拓展系統課程組成的能力主導型課程體系。

4.實施專業核心課程建設

以《濕法冶金—浸出技術》、《濕法冶金—凈化技術》《濕法冶金—電解技術》《氧化鋁制取》《金屬熔鹽電解》5門課程為本專業的專業核心課程，制定課程的學習領域標準及學習情境。按照國家精品課程建設指標體系標準，進行精品課程的建設。

5.理實一體教學項目開發

通過校企合作方式，共開發“氧化鋁生產工藝、鋁電解生產工藝、銅火法冶金生產工藝、銅濕法冶金生產工藝、鋅濕法冶金生產工藝、鉛火法冶金生產工藝、錫火法冶金生產工藝”7個虛擬仿真理實一體教學項目。

冶金技術論文:淺談我國鋁冶金技術的發展方向

1、引言

現代鋁冶金技術的發展起源于19世紀80年代后期出現的霍爾―埃魯特冰晶石氧化鋁熔鹽電解法,經過一百多年的發展這種方法雖然從原理上沒有實質性改變,但是電解槽的結構、陽極形式、容量大小、過程控制等都取得了長足的進展,尤其是進入21世紀,隨著世界鋁冶金技術的飛速發展,我國電解鋁工業也已經由電解鋁的純進口國變為世界及時大產鋁國。我國在容量鋁電解槽開發方面取得了一系列成果。國內以中鋁集團旗下的企業為首相繼開發成功了300KA、400KA、450KA及以上級大容量電解槽技術,使我國大容量鋁電解槽技術領域總體技術水平跨入世界先進行列,并迅速推廣應用。但由于我國鋁冶金發展尤其在電解鋁過程中實現了跨越式發展這一特點,大型槽技術在生產實用技術領域缺乏應有的技術積累和支撐,因此仍存在許多突出的技術問題有待冶金技術工作者進一步研究解決。

2、我國鋁電解技術發展歷程及現狀

2.1 發展歷程

中國鋁工業的起步是在1949年新中國成立后,1954年我國及時座氧化鋁廠（501廠）及電解鋁廠（撫順鋁廠）相繼建成投產,開創了我國鋁冶金的新紀元;1956年及時家鋁加工廠――東北輕合金加工廠（101廠）建成投產。到1958年,我國初步形成比較完備的鋁工業體系,實現了中國鋁工業從無到有的發展,我國自此才擁有了自己的鋁冶金企業。58年以后相繼建成了山東鋁廠、鄭州鋁廠、貴州鋁廠三大氧化鋁生產基地,撫順鋁廠、包頭鋁廠、青銅峽鋁廠等八大電解鋁生產基地,以及東北輕合金、西南鋁、甘肅隴西鋁等鋁加工生產基地。改革開放以后,中國鋁工業緊跟世界先進技術發展潮流,從產業規模、關鍵技術裝備、研發能力和產業競爭力等方面進行了多方位改進與調整,2001年組建中國鋁業集團,實現了鋁冶金行業的資產及生產技術整合,進入了鋁冶金發展的新時期。中國于2002年躋身于全球鋁產量及時的大國位置,為新世紀鋁工業向世界強國跨越打下堅實的基礎。在此期間,電解槽的發展也經歷了由小型預焙陽極側部導電自焙陽極上部導電自焙陽極大型不連續預焙陽極及連續預焙陽極中間下料預焙陽極的發展歷程。

2.2 現狀

中國鋁冶金經過建國以后60多年的發展,從勘探、采選、冶煉到加工,目前已發展成為上下游齊全、產業鏈完整的冶金工業體系,鋁土礦的開采加工、氧化鋁生產、電解鋁生產、鋁產品加工技術都具備了國際先進水平。尤其是自2002年以來,我國穩居世界及時產鋁大國的位置,2010年原鋁產量突破1500萬噸。

但產能的增長帶來原料的不足:2008年,中國鋁一次資源對外依存度51.7%,2009年,在政策扶持的推動下,鋁業生產迅速恢復,但對外依存度依然居高不下,達到43%;氧化鋁生產經過上個世紀90年代的快速發展,在本世紀初又經過了重組、整合及對落后產能的淘汰,目前我國氧化鋁的自給能力能達到70%以上。我國的鋁土礦的特點是高鋁、高硅、低鐵及一水硬鋁石型,A/S在4~7之間較多,A/S比在10以上的品質鋁土礦較少。礦物特點決定了我國的氧化鋁生產存在山產工序復雜、達產率低、堿耗、汽耗、煤耗居高不下等問題,致使原鋁成本高,企業贏利能力低下。

鋁電解技術自上個世紀70年代末引進160KA中間下料預焙槽技術之后,使我國在現代鋁冶金技術發展方面邁上了一個新的臺階,通過在工藝、材料、過程控制及配套技術等方面的研究工作,進入本世紀以來,相繼開發成功了320、400、450KA的特大型電解槽技術,我國鋁工業的技術進步令人注目。大容量電解槽的開發,使我國鋁電解技術總體上達到了國際先進水平,電解鋁工業的面貌發生了根本的改變。但是由于開發時間短,發展速度快,我國大型鋁電解槽在生產領域的深層次開發明顯不足,致使實際運行過程中還存在很多問題:比如電流效率較低、噸鋁電耗平均在13500 Kwh以上、焙燒啟動時間長、噸鋁碳素消耗高于國際水平、陽極效應系數高、電解槽壽命達不到設計指標等。以上問題嚴重制約著我國鋁電解工業的持續發展。

3、我國鋁冶金技術發展方向

3.1 加快企業重組,淘汰落后產能,形成規模優勢

目前,中鋁集團是我國鋁冶金行業較大的集團公司,在國內同行業具有明顯的競爭優勢。各地應以中鋁為鑒,積極落實國家組建大型企業集團的有關政策,加快對5萬噸以下（100KA）的小型鋁冶金產能的淘汰步伐,使單位企業產能水平得以提高,增強企業的國際競爭力;雖然我國自2002年以來已成為世界較大的鋁生產國,但在國際上具有競爭力的大型鋁業集團只有中鋁一家,其它的鋁冶金企業都各自為政,生產能力分散,致使單位企業的產能水平遠低于國際水平,從而抬高了原鋁生產成本,使鋁冶金在高能耗、高成本、高污染、低效益的惡性循環中運轉。各地應針對性的出臺相關政策,順利實現對落后產能的淘汰計劃,加快組建一批大型或跨國鋁業集團,使鋁冶金行業實現可持續發展。

3.2 調整產業結構,使上下游鋁冶金產業鏈產能配套

長期以來,鋁冶金行業存在下游產能過剩而上游產能不足的狀況,表現為鋁加工能力大而原鋁供應不足,電解鋁生產能力大而氧化鋁供應不足等狀況。大多新建企業都以電解鋁為主,而氧化鋁靠外購或進口解決,使整個鋁冶金產業鏈沒有形成良性循環。針對這種情況,國家應加大宏觀調控力度,繼續促進大型綜合型企業集團的聯合,以實現人力、技術、設備等資源共享,形成較合理的產業結構。

3.3 通過校企科研合作、提升技術創新能力,實現節能降耗

我國雖然自2002年以來穩居世界鋁產量及時的位置,但是產品的附加值不高,國際市場的競爭力不強。由于在鋁冶金技術的研發過程中實現了跨越式的發展以及我國鋁土礦資源的特點,使我國鋁冶金企業在運行過程中存在很多問題。

(1)要通過企業技術創新,解決氧化鋁生產中高能耗、高成本問題,運用燒成回轉窯模糊邏輯控制、多管間接加熱連續脫硅、管道化溶出、一水硬鋁石雙流法溶出、外流式自由降膜板式蒸發器、流態化懸浮或循環沸騰焙燒爐等技術取代本行業落后的焙燒回轉窯,降低氧化鋁生產成本,改善氧化鋁質量,提高產能水平。

(2)通過鋁冶金企業與碳素生產企業、相關高校的技術合作,尋找提高碳素陽極和陰極碳塊使用壽命的技術途徑,降低噸鋁陽極碳素消耗,提高電解槽的使用壽命;通過改進操作工藝條件,縮短電解槽啟動周期,降低陽極效應系數等途徑節約電耗,穩定電解操作。

(3)通過技術開發降低電解槽無功能耗:預焙槽的導電部件及接觸點多,導致無功能耗的歐姆壓降很高,有的企業可達0.5～0.6V,實際生產中陽極壓降、陰極壓降和母線壓降是導致生產過程中電能消耗高的重要原因,要尋求降低無功能耗的有效途徑,探究降低電解質實際分解電壓和增大電解質電導率的有效操作制度及工藝條件,以降低電解槽工作電壓,節約成本。

3.4 提高產品附加值,加速我國由鋁冶金大國向強國的轉變進程

我國自2002年以來已成為世界較大的鋁生產國,但產品種類少,成本高,附加值低,嚴重限制了鋁冶金企業的進一步發展。純鋁具有優良的導電、導熱、耐蝕、低密度、易于鑄造和加工成型等特性,但是純鋁的莫氏硬度只有2.75,所以工業應用最多的是鑄造鋁合金和變形鋁合金。鑄造鋁及鋁合金是以鑄造方法生產鋁的鑄件;變形鋁及鋁合金是以壓力加工方法生產鋁的加工產品:板、帶、箔、管、棒、型、線和鍛件,通過這些工業生產方法可以生產種類眾多的終端產品。而我國目前市場上鋁產品種類較少,應不斷研發新品種,延長鋁冶金產業鏈。各企業應加強技術開發力度,開發高附加值、多樣化的鋁冶金產品,實現我國由大國向強國的轉變。