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關鍵字:鋼鐵冶金余熱利用可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號:TF1 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國經(jīng)濟與科技的不斷發(fā)展,作為我國基礎行業(yè)中最為重要的行業(yè)之一的鋼鐵冶金行業(yè)也發(fā)展迅速。但是,該行業(yè)是一個高耗能的行業(yè),是六大行業(yè)中耗能的大戶。而目前,我國余熱利用的設備技術相對落后,企業(yè)的發(fā)展不平衡,是導致余熱利用低的直接原因。為實現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,我國大力倡導節(jié)能減排,而鋼鐵冶金行業(yè)就成為了重點治理的對象。每年冶金行業(yè)的總能耗在我國的總能耗中占據(jù)著百分之十以上。冶金中所產(chǎn)生的余熱在能源消耗中占有很大的比例,因此,對于如何合理利用余熱資源對于鋼鐵冶金企業(yè)增強經(jīng)濟效益以及走可持續(xù)發(fā)展路線,將會發(fā)揮重要的作用。
1.現(xiàn)今鋼鐵冶金行業(yè)余熱利用中存在的問題
1.1 目前,我國的各個鋼鐵冶煉企業(yè)的發(fā)展狀況不一樣,其實力水平相差較為懸殊,而且整體的鋼鐵冶煉的余熱利用設備比較落后。我國對于余熱的利用的發(fā)展時間較短,尚處于發(fā)展階段,在余熱利用過程中會遇到各種難題制約著發(fā)展,尤其在我國中對于300℃以下的低溫余熱的利用更是沒有相應的設備處理,余熱利用的設備大多數(shù)是在很早以前由外國直接引進,設備以及技術已經(jīng)相當?shù)穆浜蟆R虼耍O備的落后已經(jīng)成為我國鋼鐵冶金過程中的余熱利用發(fā)展的嚴重的制約因素。與此同時,余熱的利用也直接與我國各個鋼鐵冶金企業(yè)的發(fā)展水平有著直接的關系,對于中小型企業(yè),發(fā)展水平以及生產(chǎn)規(guī)模的限制,余熱利用仍然處于空白階段,面對著我國存在著很多中小型企業(yè)的狀況,對于余熱的利用將會是將來的發(fā)展的關鍵因素。
1.2 我國在節(jié)能減排階段做出的努力已經(jīng)取得了一定的成就。鋼鐵冶金行業(yè)在能源利用方面,其利用率明顯提高。目前,我國對于重點大中型企業(yè)中,在高溫余熱方面的利用率明顯提高,噸鋼的綜合能耗的降低的幅度較大。而對于中低溫余熱的利用卻不是很理想,在中低溫余熱利用方面,主要是用來預熱助燃氣體,對于500℃以下的余熱,即,中溫煙氣對于企業(yè)都沒有進行利用,直接排到大氣中。在鋼鐵冶金程序中,煉鐵系統(tǒng)能耗在鋼鐵工業(yè)總能耗達到百分之六十九,而作為煉鐵的第二大耗能工序的燒結(jié)階段產(chǎn)生的百分之五十的熱能沒有達到充分運用,造成極大浪費。綜上所述,我國鋼鐵冶金行業(yè)中,中低溫余熱利用率相對于高溫余熱的利用低。
1.3 目前,我國的余熱利用的范圍比較狹窄。對于回收的大部分的余熱的利用一般是對集中的制熱設備。我國每年的夏季都會出現(xiàn)用電緊張的時期,而余熱可以轉(zhuǎn)化為電能,緩解用電短缺的危機。對于鋼鐵冶金余熱的利用,在制冷領域的應用比較少,對于企業(yè),從經(jīng)濟角度制冷可以更能帶來額外的經(jīng)濟效益,而且與制約相比較,其消耗的能量更少。夏天對制冷的要求會更大,而且余熱的資源更多。因此,鋼鐵余熱利用可以是多方面的,拓寬應用領域?qū)τ诟鞣矫娴陌l(fā)展都會是大有裨益的。
2.我國鋼鐵冶金行業(yè)余熱利用改進分析
(1) 自從大力倡導節(jié)能減排的開始,我國每年都會為部分企業(yè)提供資金和技術的支持。但是,隨著科技與經(jīng)濟的不斷發(fā)展,技術與設備也在不斷的革新與發(fā)展,對于企業(yè)來說,技術與設備的革新就會造成企業(yè)增加資金的投入,對于發(fā)展較好,有實力的企業(yè)可以使用革新,但是對于大部分的中小型企業(yè)缺少了國家的扶持對于這筆錢的投入就會顯的力不從心,因此,仍然需要進行不斷的投入資金。我國在余熱利用方面,一方面需要進行資金的扶持,另一方面更需要對企業(yè)的后期的監(jiān)督。鼓勵企業(yè)進行預熱利用的技術開發(fā),自主創(chuàng)新。
(2)在我國鋼鐵冶金行業(yè)中余熱利用的領域比較窄,回收利用率低是我國余熱利用的現(xiàn)實。據(jù)統(tǒng)計,我國余熱的利用率僅為45.6%,而發(fā)達國家達到百分之九十以上,因此,我國在鋼鐵工業(yè)余熱余能回收潛力非常巨大。為此,對于余熱回收利用潛力進行了分析、計算以及結(jié)算、預測,見下圖:
通過上述圖示可以分析得到,在未來的發(fā)展過程中余熱的利用將會給我國帶來巨大的經(jīng)濟效益以及環(huán)境效益。在未來的發(fā)展過程中,需要將先進的科技與中國的具體國情相結(jié)合,拓寬余熱利用的領域,在不斷發(fā)展中,改進新的技術與設備,不僅促進了企業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展,而且會對國家的節(jié)能減排起到促進作用。
(3)通過上述存在的問題可知,我國的鋼鐵冶金余熱的利用率比較低,技術和設備相對比較落后,我國需要進行獨立研發(fā)我國的技術的同時需要與周圍的環(huán)境和市場需求發(fā)展相適應,需要引進國外的先進的技術手段以及相關的人才。
3.建議
從國家角度:(1)合理控制鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模。(2)大力發(fā)展鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。節(jié)約資源,確保我國鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展;有效利用能源,降低生產(chǎn)成本;開發(fā)和應用高強鋼材,降低鋼材消費量;(3)增大對能源綜合利用的政策扶持力度,增強企業(yè)技改的熱情。
從行業(yè)角度:(1)提高鋼鐵行業(yè)準入條件,堅決杜絕高耗能、高污染、無資源的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)進入;(2)加快鋼鐵企業(yè)聯(lián)合重組,提高產(chǎn)業(yè)集中度,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模效應;(3)積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局,改善產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構;(4)建立行業(yè)間交流平臺和機制,定期組織行業(yè)交流學習;(5)建立獲取境外先進節(jié)能技術渠道,引進先進技術理念。
從企業(yè)角度:(1)優(yōu)化鋼鐵品種結(jié)構,滿足國內(nèi)外市場需求;(2)加速淘汰落后技術裝備,實現(xiàn)生產(chǎn)設備現(xiàn)代化;(3)增強企業(yè)自主創(chuàng)新能力,不斷開發(fā)新節(jié)能渠道;(4)利用好既有的政策,推廣利用既有的先進節(jié)能技術,如節(jié)能設備的抵稅政策、節(jié)能技術先投用后付費,以節(jié)約費用付技術費用等各種模式,堅決引進低溫飽和蒸汽發(fā)電、余熱蒸汽采暖、制冷等技術,實現(xiàn)綠色循環(huán)經(jīng)濟模式。
4.總結(jié)
目前,我國的鋼鐵冶金行業(yè)的余熱利用率低,存在著大量的余熱資源,未來我國的余熱利用將會具有巨大的潛力。但是,我國落后的技術設備無法進行充分的開發(fā)利用,因此,在今后的發(fā)展過程中,我國需要進行不斷的技術設備創(chuàng)新,在引入外國技術設備的同時要與我國的具體環(huán)境和發(fā)展狀況相結(jié)合,真正適應我國的發(fā)展,使得我國走上一條可持續(xù)發(fā)展的道路。
參考文獻:
[1]趙欽新,王宇峰,王學斌。等.我國余熱利用現(xiàn)狀與技術進展[J].工業(yè)鍋爐,2009,(5).
1計算機在冶金過程中的應用
在自動化產(chǎn)品方面,以計算機為基礎的分布式控制系統(tǒng)逐漸開始替代過去的DCS系統(tǒng),尤其是最近幾年開始應用的現(xiàn)場總線、工業(yè)計算機以及網(wǎng)絡信息技術。計算機過程控制系統(tǒng)將工藝知識、數(shù)學模型、專家經(jīng)驗以及智能技術有機的融合在一起,從而構成了一個全面完整的數(shù)據(jù)信息資源庫,利用分布式控制系統(tǒng)結(jié)構,借助于工業(yè)以太網(wǎng)和傳感器、控制器等進行連接,能夠?qū)崿F(xiàn)冶金企業(yè)生產(chǎn)情況的實時監(jiān)控,有效的增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與控制型。比如說軋制作業(yè),如下圖1所示,我們在軋線上安裝好板型控制、位置控制、厚度寬度控制等儀器,將獲取到的信息通過PLC控制器傳輸?shù)竭^程控制計算機中,在計算機進行分析之后,再借助于工業(yè)以太網(wǎng)傳送到管理機,管理機根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息發(fā)出操作指令。這樣一套完整的管控一體化信息系統(tǒng)能夠幫助我們對軋制生產(chǎn)的全過程進行有效控制,在很大程度上增強了冶金企業(yè)的自動化控制水平。
2人工智能的應用
所謂人工智能系統(tǒng)即是將神經(jīng)元網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)以及模糊系統(tǒng)聯(lián)系組合而成的控制系統(tǒng),借助于模糊邏輯方式對傳感器獲取的測量數(shù)據(jù)實施判斷與評價,從而發(fā)出相應的控制指令。在冶金自動化控制系統(tǒng)中,借助于計算機網(wǎng)絡的優(yōu)勢,對冶金企業(yè)各方面的專業(yè)知識以及核心處理方案進行評價,通過計算機對相關設備實施智能控制。簡要的說,即是將實際生產(chǎn)需要的工藝計算以及實際控制輸入到計算機之內(nèi),而計算機通過模糊的邏輯方式對產(chǎn)生的情況作出深入的分析,從而再發(fā)出具有更高精確性的操作指令。現(xiàn)階段國內(nèi)大多數(shù)鋼鐵冶金企業(yè)都實現(xiàn)了從基礎自動化到網(wǎng)絡信息化的轉(zhuǎn)變,也實現(xiàn)了冶金生產(chǎn)全過程的自動化控制。在網(wǎng)絡化的技術前提下,我們能夠?qū)崿F(xiàn)對專家系統(tǒng)的開發(fā)升級,從而讓冶金生產(chǎn)過程中的各項數(shù)據(jù)信息得以共享,作業(yè)人員只需要在操控室便能夠進行控制與作出技術決策。
3計算機在企業(yè)信息管理中的應用
在冶金企業(yè)的生產(chǎn)過程中往往會形成大量的數(shù)據(jù)信息,若我們通過人工采集的方式不但需要耗費大量的時間,同時也容易出現(xiàn)誤差,這就會對企業(yè)的基礎管理工作產(chǎn)生較大的影響。在這一情況下,我們可以利用計算機構建一個性能強大的管理平臺來完成這一任務。現(xiàn)代鋼鐵冶金企業(yè)通常來說包含了鐵礦采購、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、連軋等復雜的工序,同時在這一過程中還需要供水供電等輔助工作,各個作業(yè)流程之間必須要緊密配合,關系到一系列的質(zhì)量、調(diào)度和通訊管理,因此我們借助于計算機技術開發(fā)出一個綜合的信息控制管理平臺,在企業(yè)內(nèi)部構建管理信息網(wǎng)絡,把所有的數(shù)據(jù)信息以及生產(chǎn)工藝流程虛擬平臺包含在內(nèi),利用這一系統(tǒng)我們能夠使用計算機來進行更加優(yōu)化的管理,確保各項管理工作的協(xié)調(diào)性。另外,信息控制管理平臺還能夠依靠其現(xiàn)代化的管理思路,將鋼鐵冶金企業(yè)內(nèi)部各種資源充分利用起來,針對生產(chǎn)管理過程進行規(guī)劃與調(diào)度,實現(xiàn)最佳的策略配置。
4計算機生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)的主要功能
首先是冶金生產(chǎn)流程的全息集成,能夠有效實現(xiàn)鐵——鋼——軋橫向數(shù)據(jù)集成與相互傳遞,實現(xiàn)管理——計劃——生產(chǎn)——控制的信息集成,另外還能夠整合生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)與關系數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)信息倉庫,借助數(shù)據(jù)挖掘技術來為企業(yè)的生產(chǎn)管理活動提供更加科學的決策。其次是計算機模擬技術,讓企業(yè)的設計制造更加科學。利用計算機仿真、多媒體技術以及全流程模擬,基于各類冶金模型,實現(xiàn)流程離線仿真以及在線集成模擬,進而讓企業(yè)生產(chǎn)組織、生產(chǎn)流程和產(chǎn)品設計開發(fā)更加優(yōu)化。最后能夠讓企業(yè)生產(chǎn)制造更加智能化。對于生產(chǎn)組織管理來說,基于事例推理、專家知識的生產(chǎn)計劃和運籌學中網(wǎng)絡規(guī)則技術,可以為企業(yè)帶來快速調(diào)整作業(yè)計劃的能力,從而幫助企業(yè)增強生產(chǎn)組織的靈敏度。對于生產(chǎn)質(zhì)量管理來說,借助于數(shù)據(jù)挖掘技術、統(tǒng)計計算以及神經(jīng)網(wǎng)絡分析技術,能夠?qū)σ苯鹌髽I(yè)產(chǎn)品質(zhì)量實施預報、跟蹤和綜合分析,按照生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息,對生產(chǎn)中可能存在的品質(zhì)異常問題進行判斷。對成本控制管理來說,通過數(shù)據(jù)挖掘技術的應用,我們建立了動態(tài)成本模擬系統(tǒng)來對生產(chǎn)成本進行預測,依靠跟蹤控制技術來實現(xiàn)原材料配比、能源供應以及生產(chǎn)調(diào)度的優(yōu)化,在很大程度上降低了生產(chǎn)成本。
5結(jié)語
關鍵詞:電氣自動化技術;冶金特征;應用
在當前社會的發(fā)展進程中,人們對于生活提出了越來越高的要求,所以冶金產(chǎn)品的需求量呈現(xiàn)出不斷提高的趨勢,在這種情況下,要想進一步發(fā)展市場,滿足市場的要求,就要讓產(chǎn)品種類更加多元化,本文重點分析了電氣自動化技術在冶金行業(yè)中的應用,在當前的冶金行業(yè),應用這項技術以后可以讓產(chǎn)品實現(xiàn)自動化的生產(chǎn),進一步促進冶金行業(yè)的進步。希望那個通過本文的論述能夠讓相關工作者的工作更加順利。
1 電氣自動化技術的特征
從特征上進行分析,電氣自動化技術具有較廣的涵蓋面,并且也涉及較廣的領域,所以在行業(yè)發(fā)展的過程中能夠獲得十分理想的效果。在對技術應用得過程中,這項技術的科技含量較高,應用也十分廣泛,尤其是在冶金行業(yè)發(fā)展的過程中,可以朝著自動化的方向進行生產(chǎn)。這種技術主要是通過軟硬件相結(jié)合的方式進行的,并且嚴重依賴著電子技術,所以失去電子技術,那么生產(chǎn)系統(tǒng)就無法得到正常的應用。將其應用在冶金行業(yè)中,如果沒有電子技術的支持,那么同樣也會影響生產(chǎn)的安全性,在當前的電子技術應用過程中,種類十分豐富,不同電子技術具有的功能各不相同,如果能夠?qū)煞N技術有機的結(jié)合,那么效果將會是十分明顯的。
2 電氣自動化技術在冶金行業(yè)中的應用
2.1 工業(yè)以太網(wǎng)
在電氣自動化技術應用的過程中,工業(yè)以太網(wǎng)是其中之一,首先從技術方面進行分析,工業(yè)以太網(wǎng)不但可以共同使用,還能與商用以太網(wǎng)相互兼容,在實際應用的過程中,這項技術在工業(yè)發(fā)展中具有良好的效果,這樣才能讓生產(chǎn)建設更加順利。材質(zhì)的選擇十分重要,做好相關的監(jiān)測工作,讓生產(chǎn)系統(tǒng)更加安全與穩(wěn)定。在冶金產(chǎn)品的監(jiān)測過程中,工業(yè)以太網(wǎng)的應用可以起到檢測產(chǎn)品的作用,尤其是在儀表檢測的過程中,效果也是十分顯著的,并且還能將檢測的準確性得到進一步的提升,實現(xiàn)信息技術的順利傳輸。冶金行業(yè)中大多都采用工業(yè)以太網(wǎng),人工操作可以得到進一步的簡化,同時還能實現(xiàn)對圖像的高效處理,有效的保證了行業(yè)的發(fā)展。
冶金基礎自動化系統(tǒng)。DSC、PLC以及工業(yè)控制計算機是該系統(tǒng)的主要代表,主要作用是控制現(xiàn)場冶金自動化設備。DSC極大的改善了順序控制功能,PLC則能夠使得回路控制功能得以加強,同時PLC是最基礎的自動化控制系統(tǒng),也是主要的冶金流程控制。冶金企業(yè)想要提高生產(chǎn)管理水平,必須做好系統(tǒng)優(yōu)化工作,還要掌握自動化控制系統(tǒng)運行中存在的問題,優(yōu)化冶金的流程。工業(yè)以太網(wǎng)還具有網(wǎng)絡通訊功能,其結(jié)構比較特殊,在對信息進行監(jiān)測后,可以利用網(wǎng)絡將信息傳輸?shù)娇刂浦行摹R苯鹦袠I(yè)的競爭性比較強,為了提高企業(yè)的競爭能力,必須實現(xiàn)自動化生產(chǎn),還要利用流程仿真以及模擬技術,對冶金產(chǎn)品的生產(chǎn)流程進行控制以及優(yōu)化。電氣自動化技術是提高冶金企業(yè)綜合實力的有效措施,冶金企業(yè)的管理者一定要認識到這項工作的重要性,還要做好協(xié)調(diào)工作,使不同的電氣自動化技術可以應用在不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,這樣才能冶金產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量以及效率。工業(yè)以太網(wǎng)在每一級使用的結(jié)構都不相同,常用的結(jié)構形式有樹形和環(huán)形等等,使得縱向方面的管理、計劃、生產(chǎn)、控制信息得以集成,橫向方面的鐵、鋼、金冶煉數(shù)據(jù)得以傳遞。
2.2 繼電保護技術
隨著冶金行業(yè)的進步,冶金企業(yè)在生產(chǎn)數(shù)量上得到了不斷的發(fā)展,將其應用在生產(chǎn)過程中,實現(xiàn)了自動化的發(fā)展。繼電保護技術的應用主要是以數(shù)字式計算機為基礎的,可以運用單片實現(xiàn)智能化保護。如果低壓短路出現(xiàn)故障,那么就會降低時限,起到節(jié)約成本的作用。在冶金產(chǎn)業(yè)中,鋼鐵冶金是一類負荷,所以對產(chǎn)品具有很高的靈活性,這時就要求冶金供電系統(tǒng)應該與其他的工藝系統(tǒng)相互配合使用,這樣才能起到保護與監(jiān)控的作用,在所面向的對象中,也包含了對110kv變壓器的保護。
2.3 傳感器的應用
在電氣自動化設備中,傳感器是一種基礎性的設備,冶金行業(yè)中的應用是十分廣泛的,在實際的應用過程中,傳感器的作用主要是進行檢測,可以對外部環(huán)境進行感知,這樣就能夠?qū)⑺兄男畔⑹占饋恚⑶野凑障鄳囊?guī)律加以轉(zhuǎn)換,從而得到可以使用的信息,換句話來說,環(huán)境信息通過傳感器,可以轉(zhuǎn)化為一種電信號,在傳感器中,主要包含兩方面內(nèi)容,一是轉(zhuǎn)換組件,一是敏感組件,在傳感器的應用中,主要是用來傳遞信息以及處理信息等,隨著現(xiàn)代化的發(fā)展,冶金行業(yè)中,傳感器已經(jīng)成為自動檢測與控制的重點。
壓力傳感器。該傳感器常用在儀器儀表控制和工業(yè)實踐中,同時在其他工業(yè)的自控環(huán)境中也常常被運用,如交通、水利水電、軍工、航天航空、電力、油井、石化等的眾多的行業(yè)。壓力傳感器主要是感受壓力的變化,并將其轉(zhuǎn)化為電壓或者是電流的變化,壓力傳感器運用在裝運煤和高爐的上煤,從而可以統(tǒng)計用煤量以及測量、控制上煤。
溫度傳感器。該傳感器可以感受到溫度,并且將溫度信息轉(zhuǎn)化成可以輸出的信號,溫度傳感器主要是用在高爐爐體以及鍋爐爐體的溫度檢測和控制。溫度測量儀表的核心就是溫度傳感器,在工業(yè)的生產(chǎn)過程中,一些物體的表面溫度通常使用輻射測溫法來測量,比如熔融金屬在坩堝或者冶煉爐中德溫度等等。除了這兩種傳感器之外,還有流量傳感器。該傳感器可以感受到流體的流量,并且將流量信息轉(zhuǎn)化為可以輸出的信號,流量傳感器常常運用在不需要精確的保護流量值的情形下。鍋爐中的蒸汽管道、送風管道、給水管道常常使用該傳感器,通過它對管道中流體的流速、流量進行測量。
結(jié)束語
總而言之,本文重點對電氣自動化的相關技術進行了分析,促進冶金自動化朝著更加穩(wěn)定的方向發(fā)展。之所以要將電氣自動化技術應用在冶金行業(yè)中,主要是為了促進經(jīng)濟效益的提高,并且讓工作效率得到有效的提升。企業(yè)在應用了這項技術以后,也確實獲得了較為理想的收益,讓產(chǎn)品的產(chǎn)量得到有效的改觀。通過這一技術的應用,還能將工作人員的工作量得到降低,對于成本來說也得到了顯著的減少。所以為了促進冶金產(chǎn)業(yè)更加長遠的發(fā)展,也要加強對電氣自動化技術的優(yōu)化。
參考文獻
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關鍵詞:冶金 基礎知識 項目化
筆者所在學院的冶金技術專業(yè)在“全國百所骨干院校”建設過程中,被評為重點專業(yè),進行了人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新、課程體系重構、基于工作過程構建教學內(nèi)容等。在專業(yè)建設過程中,進行了冶金基礎知識課程的改革,在教學中引入真實工作項目,取得了良好的效果。
一、課程開發(fā)背景
在“8337”發(fā)展思路中,提到“要把內(nèi)蒙古建成有色金屬生產(chǎn)加工和現(xiàn)代裝備制造等新型產(chǎn)業(yè)基地”。在“十三五規(guī)劃”中也提到,“推進冶金產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整和升級換代,搞好粉煤灰綜合利用,促進鋼鐵、有色金屬生產(chǎn)精深加工,提高產(chǎn)品附加值。”冶金行業(yè)是的支柱產(chǎn)業(yè)之一,是能源大省,擁有鋼鐵、鋁電解及加工、銅鉛鋅等多家大型企業(yè)。
為服務自治區(qū)經(jīng)濟,提供適合企業(yè)需求、符合崗位能力要求的技術技能人才,筆者所在學院將原有的三門專業(yè)基礎課程工程材料、冶金物理化學、熱工基礎整合為冶金基礎知識課程,并進行課程的項目化教學。
1.課程開發(fā)團隊
課程開發(fā)團隊擁有教師8人,其中教授1人、副教授2人、講師5人。
2.實訓室配備
該課程所需實訓室為金相實訓室、熱處理實訓室、金儼牧鮮笛凳搖⒘魈辶ρ實訓室、分析化學實訓室,能進行試樣的制備和顯微組織觀察、金屬材料的熱處理、金屬材料的力學性能檢測、伯努利方程的驗證、層流紊流的區(qū)分、流速的測定、固定材料導熱系數(shù)測定、泵的揚程測定等實驗。
二、課程開發(fā)過程與教學內(nèi)容設置
1.課程開發(fā)過程
通過深入包頭鋼鐵集團、內(nèi)蒙古大唐國際再生資源有限責任公司等企業(yè)調(diào)研,發(fā)現(xiàn)鋁冶金及鋼鐵冶金企業(yè)要求冶金技術專業(yè)畢業(yè)生的基礎知識比較扎實,因此根據(jù)專業(yè)及專業(yè)群的崗位需求,對冶金基礎知識的課程內(nèi)容進行了修訂。
2.教學內(nèi)容改革
內(nèi)容設置為三大情景:金屬材料的力學性能檢測、金相組織觀察、熱處理;冶金過程熱的計算、流程時間的調(diào)整、生產(chǎn)條件的計算、表面現(xiàn)象的研究;冶金設備內(nèi)氣體的流動研究、燃料燃燒計算、熱傳遞、耐火材料。
十三個任務:能進行Fe-Fe3C合金相圖、鋁合金相圖識圖、繪制;能制作金相試樣并觀察組織;能進行金屬材料的力學性能檢測;能進行金屬材料的熱處理工藝的制定及熱處理后合金的金相組織觀察、性能對比;能進行冶煉過程熱計算;能判斷冶煉過程是否能進行;能分析表面性質(zhì);能計算和調(diào)整化學反應速率;能進行煙囪的設計和噴嘴的選擇;能進行燃料燃燒的需配入的空氣和釋放的熱量及廢氣的計算;能進行冶金設備的簡單的熱傳遞計算;能進行多種冶金設備對耐火材料的選擇。
3.教學組織形式
以一種種學習情境為項目教學平臺,以問題導向?qū)W習為重要手段,通過貫穿始終的交流討論等交際教學表現(xiàn)形式,引導、啟發(fā)學生形成自主知識構建的可持續(xù)發(fā)展關鍵能力。學生針對一個個的學習任務,通過參加討論、決策、行動和檢查的整個過程,學習和掌握新知識和新經(jīng)驗,同時提高學生解決問題和交流協(xié)作的能力,培養(yǎng)再學習的方法能力。
關鍵詞:就業(yè)崗位;工作任務;職業(yè)能力
中圖分類號:G717 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)06-0136-02
冶金行業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分,近年來產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整初見成效,一大批調(diào)產(chǎn)項目投入運營,產(chǎn)業(yè)布局逐步趨向合理,產(chǎn)業(yè)集中度有所提高,大中型國營與民營企業(yè)技術裝備水平不斷提高,科技和自主創(chuàng)新能力得以提高,經(jīng)濟技術水平明顯改善。
一、調(diào)研目的
通過對太原鋼鐵集團公司、長治鋼鐵集團公司、中陽鋼鐵集團公司、承德鋼鐵集團公司等單位進行調(diào)研,主要是明確冶金技術專業(yè)畢業(yè)生的具體就業(yè)崗位、人才培養(yǎng)目標、規(guī)格,各崗位具體工作任務、需要的技術技能和理論知識,并以此為基礎,來制定和優(yōu)化冶金技術專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,按照生產(chǎn)崗位所需的職業(yè)能力組織教學。
二、調(diào)研對象
1.調(diào)研對象:鋼鐵冶金行業(yè)。主要是國營與民營省內(nèi)外大中型鋼鐵企業(yè)。
2.調(diào)研分工:共分三個小組。為達到調(diào)研目的,我們對上述分類中的每一個類型選擇了一至兩家單位為對象進行比較深入的調(diào)研。第一組省內(nèi)國營大型企業(yè),具體調(diào)研對象:太原鋼鐵公司煉鐵廠、第二煉鋼廠、特鋼廠;長治鋼鐵集團公司燒結(jié)廠、煉鐵廠、煉鋼廠。第二組省內(nèi)民營大中型企業(yè),中陽鋼鐵集團公司煉鐵廠、煉鋼廠;侯馬建邦通才工貿(mào)有限公司燒結(jié)廠、煉鐵廠、煉鋼廠。第三組省外國營大型企業(yè),具體調(diào)研對象:承德鋼鐵集團公司煉鐵廠、煉鋼廠。
三、調(diào)研方法與內(nèi)容:
此次調(diào)研主要以現(xiàn)場個人訪談為主、網(wǎng)絡問卷調(diào)查、召開企業(yè)工程技術人員座談會等手段為輔的方法進行。現(xiàn)場調(diào)研時,調(diào)研人員一般選擇各對象領導、人力資源經(jīng)理、部門主管和現(xiàn)場一線工程技術人員。
四、調(diào)研結(jié)果分析
1.職業(yè)崗位分析。①本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)范圍,冶金技術專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)范圍主要是鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)與鐵合金生產(chǎn)企業(yè),重點是燒結(jié)、球團、高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼、鐵合金等車間主要操作崗位及生產(chǎn)技術管理、安全和質(zhì)量檢驗等相關部門。②畢業(yè)生可從事的崗位,冶金技術專業(yè)畢業(yè)生主要從事鐵礦粉造塊、煉鐵、煉鋼、連鑄等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的一線崗位操作,相應的工種主要有燒結(jié)車間的配料工、混料工、燒結(jié)工;煉鐵車間高爐值班長、熱風工、爐前工以及上料工;轉(zhuǎn)爐和電爐煉鋼車間的煉鋼工、吹氧工、合金工、爐前工、精煉工、鑄鋼工、連鑄機長;車間技術員、班組長、車間生產(chǎn)組織和管理者。
2.工作任務、職業(yè)能力分析。①燒結(jié)車間的配料工、混料工、燒結(jié)工、車間技術人員、班組長,根據(jù)高爐對燒結(jié)礦產(chǎn)量、質(zhì)量的要求,通過對燒結(jié)工序(原料指標、配料、混合制粒、帶式燒結(jié)及成品處理)的控制、判斷、調(diào)整,以最低的成本,按照專業(yè)要求生產(chǎn)出化學成分穩(wěn)定、物理冶金性能優(yōu)良的成品燒結(jié)礦,在生產(chǎn)過程中正確使用、維護生產(chǎn)設備,對設備進行監(jiān)控及時發(fā)現(xiàn)設備問題,提出檢修項目,并能對燒結(jié)機所用設備不合理處提出整改意見,燒結(jié)工指導、協(xié)調(diào)配料、混料、看火工、成品工的工作,依據(jù)原料條件、燒結(jié)礦化學成分、冶金性能的波動情況及燒結(jié)工藝參數(shù)的變化情況,對燒結(jié)過程進行判斷和控制。燒結(jié)過程的操作、判斷、控制和組織及設備維護、檢修等工作按照標準規(guī)范(安全操作規(guī)程、技術操作過程、設備維護過程)。對已完成的工作進行記錄存檔(生產(chǎn)記錄、設備、安全記錄),自覺保持6S(清理、清潔、整理、整頓、素養(yǎng)、安全)工作要求。②煉鐵車間高爐值班長、熱風工、爐前工、噴煤工、上料工、除塵工、車間技術人員、班組長,根據(jù)生產(chǎn)任務、操作規(guī)程等文件,使用高爐及其附屬設備,在規(guī)定的時間內(nèi)以優(yōu)質(zhì)高效的工作方式在指定的工作崗位上,按照要求熟練地操作生產(chǎn)設備、準確調(diào)節(jié)與控制各崗位生產(chǎn)進程、正確判斷與處理失常爐況、安全組織排除生產(chǎn)故障,修訂生產(chǎn)工藝,對已完成的工作進行記錄存檔,始終注意對崗位的清理,自覺維護使用設備,并保持安全作業(yè)和規(guī)范作業(yè)。最終完成原燃料的準備、基本操作制度的制定、崗位操作及生鐵質(zhì)量的反饋等任務。③轉(zhuǎn)爐車間煉鋼工、吹氧工、合金工、爐前工、車間技術人員、班組長,根據(jù)車間生產(chǎn)值班調(diào)度下達的生產(chǎn)任務計劃工單,組織本班組人員,在規(guī)定的時間內(nèi),以經(jīng)濟的方式,安全地利用轉(zhuǎn)爐及附屬設備完成鐵水及廢鋼的加入、吹氧冶煉、取樣測溫、出鋼合金化、濺渣護爐、出渣等一整套完整的冶煉操作,并完成煤氣回收任務和出鋼合金化任務,保證煉出合格的鋼水。此外,還需按計劃做好爐襯的維護工作,并填寫完整的冶煉記錄。④精煉工、車間技術人員、班組長,利用LF-VD、LFV、ASEA-SKF、AOD、VOD等設備進行鋼液爐外精煉,控制鋼液成分并對鋼液成分的異常情況進行處理,維護爐外精煉設備,組織協(xié)調(diào)爐外精煉生產(chǎn)。⑤連鑄工、連鑄機長。連鑄工根據(jù)車間生產(chǎn)值班調(diào)度下達的生產(chǎn)任務計劃工單,組織本班組人員,在規(guī)定的時間內(nèi),以經(jīng)濟的方式,安全地利用連鑄機設備將鋼水澆注成軋鋼所需尺寸規(guī)格、質(zhì)量合格的鋼坯,并對連鑄設備進行維護。連鑄機長根據(jù)所澆鋼水的鋼種、溫度、成分,確定合理的開澆溫度、起步速度,起步時間,在合理的冷卻制度的條件下,以正常的工作拉速生產(chǎn)出合格的連鑄坯,并保證連鑄設備的正常,并填寫完整的澆注記錄。
關鍵詞:工程實踐人才;冶金工程;專業(yè)建設
中圖分類號:g642.0 文獻標志碼:a ?搖文章編號:1674-9324(2013)30-0101-03
蘇州大學與世界500強的鋼鐵企業(yè)——沙鋼集團聯(lián)合辦學,于2010年5月成立了蘇州大學沙鋼鋼鐵學院,并于2011年首屆招收冶金工程本科學生。蘇州大學非常重視與世界500強的沙鋼集團合作的機會,嚴格按照卓越工程師要求來制訂冶金工程的培養(yǎng)計劃。主要體現(xiàn)在課程體系建設、實驗教學改革、師資隊伍的建設等三方面。
一、面向工程實踐人才培養(yǎng)的課程體系建設
蘇州大學嚴格按照卓越工程師要求來制訂冶金工程的培養(yǎng)計劃,以培養(yǎng)工程實踐人才為出發(fā)點,制訂的冶金工程培養(yǎng)計劃著力培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、專業(yè)基礎扎實、富于工程實踐的工程科技人才。
1.通識課程平臺——注重自然科學與社會科學的有機結(jié)合。培養(yǎng)方案中設置了社會科學和自然科學相結(jié)合的綜合化教育課程,即通識課程。針對學生所必需的知識和基礎,注意培養(yǎng)學生的基本素質(zhì),著眼于學生的可持續(xù)發(fā)展并且為學生繼續(xù)學習打基礎,使學生獲得較寬厚的通識基礎學科、專業(yè)基礎學科的知識。通識課程平臺占總學分的23%。
2.基礎課程平臺——拓寬專業(yè)口徑,培養(yǎng)復合型人才。基礎課程涵蓋無機化學、工程制圖、工程力學、電工與電子技術、金工實習等課程。上述做法使學生基礎扎實,具有冶金、材料、化學、化工、機械兼顧的知識結(jié)構。基礎課程平臺占總學分的45%。
3.特色課程平臺——接觸學科前沿,注重設計和實踐能力。本專業(yè)方向特色課程平臺為本專業(yè)方向的支柱課程,有理論、有實驗、有課程設計。特色課程平臺針對本方向的技術發(fā)展,選擇接觸學科前沿的學生必備的專業(yè)知識。特色課程平臺占總學分的17.5%。
4.選修課程平臺——鼓勵學生交叉選修,注重專業(yè)拓展能力。選修課程平臺有有色金屬冶金學、冶金反應工程學、信息檢索與利用、冶金廠環(huán)保、熱工儀表及自動化、金屬壓力加工等課程。通過選修課程的學習,更好地拓展了冶金工程相關的工程實踐能力。特色課程平臺占總學分的14.5%。
二、面向工程實踐人才培養(yǎng)的實驗教學改革
1.實驗教學課程的建設。專業(yè)實驗教學打破按課程開設課內(nèi)實驗和集中實驗的格局,專業(yè)實驗教學課全部開設成獨立實驗課程。針對學生的專業(yè)、能力和知識結(jié)構層次,設置基礎性實驗、綜合設計性實驗和創(chuàng)新性實驗,其中綜合設計性實驗達到30%以上。
2.實驗教學課程內(nèi)容的改革。注重將實驗內(nèi)容、實驗教學與教師的科研相結(jié)合,及時將科研引入實驗教學中去。以工廠實際問題為原型,引導學生進行理論分析和工藝處理,豐富實驗教學內(nèi)容并且提高學生的工程實踐能力,確保實驗課的年更新率達到10%。充分發(fā)揮仿真實驗的載體和平臺作用,讓學生利用計算機觀察實驗現(xiàn)象,了解實驗的全過程。現(xiàn)代化輔助實驗教學手段的應用使實驗教學更加完善,這樣不但可以使學生在實際操作該大型儀器之前對該儀器的性能和使用有一個感性和理性的了解,而且有利于學生操作實際儀器的學習效果。
3.開放實驗室。通過學生自選和教師指導相結(jié)合,學生直接參加教師的科研課題,參加工廠的技改項目和解決來自于工廠的實際問題,自己動手解決自身提出的問題。
4.實驗教材建設。為了配合實踐性教學環(huán)節(jié)的教學,改變以往教師為主的實驗教材編寫方式,聘請富有實踐經(jīng)驗的企業(yè)技術骨干共同參與實驗教材的編寫,形成有自身特色的自編實驗教材。
5.信息化平臺建設。進行網(wǎng)絡教學資源的建設和共享,為學生提供主要實驗課程的網(wǎng)絡課件和電子教案,并在網(wǎng)站上提供儀器使用手冊、設備操作方法等。學生可以在網(wǎng)上開展專題討論、課程疑難問題以及對實驗教學的意見和建議,更好地發(fā)揮師生互動的教學效果。在網(wǎng)絡教學平臺上向?qū)W生實時公布各課程的實驗教學計劃、實驗和實踐要求。
隨著計算機技術的發(fā)展和冶金工業(yè)信息化
設速度的加快,我國冶金行業(yè)自動化程度在不斷提高,對冶金行業(yè)專業(yè)人才的要求也在不斷變化,冶金行業(yè)信息化人才需求將不斷加大,尤其是軟件人才。目前相對于其他行業(yè)來說,冶金行業(yè)信息化水平仍然處于比較落后的現(xiàn)狀。生產(chǎn)過程的自動化、計算機在線監(jiān)測與控制、計算機仿真模擬等信息化建設正處于不斷探索發(fā)展的快速成長期。由于冶金行業(yè)自身的特殊性,專門學習計算機軟件的學生很難滿足企業(yè)的要求,因為他們對所從事行業(yè)、職業(yè)崗位需求了解不夠,缺乏行業(yè)實踐經(jīng)驗,不具備相應的職業(yè)素質(zhì)。未來冶金行業(yè)迫切需要高校大量培養(yǎng)一批熟悉軟件工程技術,具備軟件系統(tǒng)分析、軟件整體開發(fā)設計和項目管理能力,實踐能力強并具有一定冶金專業(yè)知識的復合型、應用型高級軟件工程技術人才。
三、面向工程實踐人才培養(yǎng)的實踐教學師資隊伍的建設
實踐教學師資隊伍應該由豐富工程實踐經(jīng)驗的教師梯隊組成,以蘇州大學的教授、副教授和其他教師與管理人員為主,同時,聘請一部分來自于企業(yè)的高級專家和技術人員。為了做好工程實踐教學師資隊伍的建設,主要措施是:
1.首先要保證工程實踐教學師資隊伍都有豐富的工程實踐經(jīng)驗和一定的管理經(jīng)驗,在中心工作的正、副教授要通過相關程序的遴選。
2.加強青年教師工程實踐能力的培養(yǎng)力度,要有計劃、有針對性地選派青年教師到冶金企業(yè)培訓,回校后在中心工作或兼職一段時間;或者選派工程實踐能力強的老教師擔任青年教師的指導教師,以老帶新。
3.鼓勵廣大教師和實驗室工作人員開展工程實踐教學方面的研究與實踐,鼓勵理論課教師從事實驗教學,實驗教師兼任理論課教學,互相融合,形成學科帶頭人或高水平教師積極投身實驗教學工作的良好氛圍。
由于冶金工程專業(yè)培養(yǎng)的學生基礎寬厚、理論扎實、技能全面,同時,又具備冶金和金屬材料加工等方面的知識和技能。加之,冶金行業(yè)屬于國民經(jīng)濟的基礎和支柱產(chǎn)業(yè)之一,因而,畢業(yè)生擇業(yè)面寬,適應能力強。畢業(yè)生可以到冶金、化工、材料、環(huán)境保護及其相關行業(yè)的生產(chǎn)、科研和管理部門從事生產(chǎn)技術管理、工程設計、技術開發(fā)、新型結(jié)構材料和功能材料的研制和開發(fā)等工作,也可以到高等院校和高等職業(yè)學校從事專業(yè)教學工作。祖國蓬勃的建設事業(yè)需要冶金工程方面大量的專業(yè)人才,眾多的鋼鐵冶金,有色金屬冶金企業(yè)等都是學子們一展身手的好地方。
隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展,該專業(yè)對從業(yè)人員的綜合素質(zhì)也提出了較高的要求,如計算機控制技術在冶金工程領域的廣泛應用,也就使得學生在大學里就要逐步接觸并掌握到豐富而實用的計算機知識。另外,該領域在國內(nèi)的發(fā)展與國外先進技術的交流也日益頻繁,對學生外語的使用也提出了相當高的要求。
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國際巨頭結(jié)盟,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之基礎技術——物聯(lián)網(wǎng)蓄勢待發(fā)。結(jié)合之前GE和英特爾等成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)、ARM和IBM合作推出物聯(lián)網(wǎng)“入門套件”,本次華為聯(lián)合SAP主動出擊,充分體現(xiàn)了我國本土通信設備企業(yè)在長期的技術追趕中已經(jīng)走到了世界的前列,而且在未來的物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命中有望勇立潮頭,引領世界的通信網(wǎng)絡技術的發(fā)展。
我們認為,物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)興起的基礎技術。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之于傳統(tǒng)行業(yè)有兩大意義:1、大幅提高工業(yè)制造業(yè)的生產(chǎn)效率;2、促進商業(yè)模式的革新,如制造業(yè)服務化、逆向設計、供應鏈管理。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有望類似于“20世紀初的電力”一樣改造制造業(yè),成為中國制造業(yè)升級的重大機遇。
重點推薦佳訊飛鴻、中恒電氣、光環(huán)新網(wǎng)、鍵橋通訊、東土科技、天源迪科、東方國信。我們從工業(yè)數(shù)據(jù)感知、傳輸、分析三大環(huán)節(jié)尋找投資機會,重點推薦佳訊飛鴻(立足指揮調(diào)度系統(tǒng)和防災傳感網(wǎng)絡,布局工業(yè)數(shù)據(jù)分析)、中恒電氣(能源互聯(lián)網(wǎng)的最大受益者)、光環(huán)新網(wǎng)(借助云計算虛擬化實現(xiàn)戰(zhàn)略升級)、鍵橋通訊(從事RFID電子車牌業(yè)務切入車聯(lián)網(wǎng))、東土科技(國內(nèi)工業(yè)以太網(wǎng)交換機龍頭并布局機器數(shù)據(jù)分析)、天源迪科(大數(shù)據(jù)能力從電信業(yè)向金融、公安、工業(yè)領域遷移)、東方國信(從事電信大數(shù)據(jù)并布局鋼鐵冶金行業(yè)信息化)。
關鍵詞:鋼鐵;冶煉系統(tǒng);節(jié)能技術
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.062
鋼鐵冶煉系統(tǒng)中,積極落實節(jié)能技術,有利于提高鋼鐵冶煉的節(jié)能水平,減少能源的消耗。鋼鐵冶煉系統(tǒng)在整個工業(yè)中,占有重要的地位,全面實行節(jié)能技術,促使鋼鐵冶煉系統(tǒng)運行的過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗,完善鋼鐵冶煉系統(tǒng)的運行環(huán)境,體現(xiàn)節(jié)能技術應用的實踐價值。
1 鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能問題
鋼鐵冶煉系統(tǒng)中,節(jié)能技術的問題,主要表現(xiàn)在方法單一上。我國鋼鐵冶煉行業(yè)運營中,節(jié)能一直是社會關注的問題,雖然鋼鐵冶煉行業(yè)積極提倡節(jié)能,但是其在實際節(jié)能中,仍舊采用的是單一的節(jié)能技術,無法在根本上降低鋼鐵冶煉的能源消耗,很難提高鋼鐵冶煉生產(chǎn)的效率[1]。鋼鐵冶煉系統(tǒng)中,如果要引入先進的節(jié)能途徑,就要以冶煉系統(tǒng)的整體為主,需要消耗大量的資金,如果缺乏資金支持,鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能技術,就無法落實到位。鋼鐵冶煉行業(yè),綜合考慮到鋼鐵利用率、節(jié)能減排指標等,已經(jīng)注意到成本投入在冶煉系統(tǒng)節(jié)能中的重要性,關鍵問題是,社會對鋼鐵的利用率,不能為鋼鐵冶煉行業(yè)帶去足夠的資金效益,進而阻礙了節(jié)能新技術的發(fā)展,增加了鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能壓力。由此可見,成本資金,是現(xiàn)代鋼鐵冶煉系統(tǒng)節(jié)能的主要問題,具有資金支持,才能提高節(jié)能的水平。
2 鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能現(xiàn)狀
我國鋼鐵冶煉系統(tǒng)節(jié)能方面,出現(xiàn)了兩類現(xiàn)象。第一是我國在鋼鐵冶煉系統(tǒng)節(jié)能方面,已經(jīng)取得了明顯的成績,鋼鐵冶金行業(yè)中,積極強調(diào)節(jié)能減排,全面落實節(jié)能減排技術,在鋼鐵冶煉系統(tǒng)中制定節(jié)能指標,科學合理的管控鋼鐵冶煉系統(tǒng)的運行,強化各項資源的分配和利用,實現(xiàn)能源節(jié)約,鋼鐵冶煉系統(tǒng)中,利用數(shù)據(jù)參數(shù),反饋節(jié)能減排的實際效果,逐步增加了節(jié)能建設方面的投資,給與一定程度的資金支持,改善鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能現(xiàn)狀;第二是鋼鐵冶煉系統(tǒng)中的節(jié)能技術,與國外先進的節(jié)能技術相比,存在著差距,我國鋼鐵冶煉系統(tǒng)運行時,節(jié)能效果明顯,環(huán)保方面有待加強,節(jié)能環(huán)保的共同作用方面,存在欠缺,由此我國還要積極的引進國外的節(jié)能環(huán)保技術,在鋼鐵冶煉方面,既要實現(xiàn)節(jié)能,又要實現(xiàn)環(huán)保,以便取得雙向效益,表明鋼鐵冶煉系統(tǒng)對節(jié)能環(huán)保的需求。
3 鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能技術
(1)負能煉鋼。負能煉鋼方法,是指利用轉(zhuǎn)爐,降低鋼鐵冶煉系統(tǒng)的能源消耗,盡量避免氧氣損耗。負能煉鋼的過程中,回收了轉(zhuǎn)爐中的煤氣與蒸汽,注重供氧強度的提升。供氧強度在轉(zhuǎn)爐的負能煉鋼中,較容易受到造渣、爐容比的干擾,所以在轉(zhuǎn)爐期間,要積極提高成渣的速率,輔助提升供氧強度[2]。負能煉鋼在節(jié)能方面,還要優(yōu)化配置復吹工藝,便于延長能量回收的時間,提高回收量。負能煉鋼在節(jié)能方面的應用,引入了計算機控制,通過計算機,提高煉鋼的準確性,促使轉(zhuǎn)爐穩(wěn)定的實現(xiàn)負能煉鋼。
(2)加熱爐技術。加熱爐技術,即:蓄熱式軋鋼加熱爐技術,其在鋼鐵冶煉行業(yè)中的應用很廣泛,既可以實現(xiàn)余熱回收,又可以減少環(huán)境污染,在氮氧化合物排放方面,起到高效的抑制作用[3]。蓄熱式加熱爐技術,其在爐內(nèi)結(jié)構中,溫度不會有太大的差距,而且加熱爐本身科學技術含量高,降低了維修的頻率,起到節(jié)約的作用。此類加熱爐技術,與普通加熱技術相比,燃燒溫度得到了很大的提高,增強燃燒的效率,提升了資源的利用效率,表明加熱率的節(jié)能效果,加熱率在工作r,燃燒噪聲低,有利于改善鋼鐵冶煉的環(huán)境。
(3)干熄焦技術。干熄焦技術在鋼鐵冶煉系統(tǒng)中,采用的是稀有氣體,取代了水資源的應用,實現(xiàn)了水源節(jié)能。稀有氣體的化學性質(zhì)穩(wěn)定,其在鋼鐵冶煉系統(tǒng)內(nèi),不會產(chǎn)生有害物質(zhì),原有的濕熄焦技術中,水的參與,很容易發(fā)生化學反應,在最終的排放物中出現(xiàn)硫化物、氰化物等,改用稀有氣體,不僅是水源節(jié)能,而且具有環(huán)境保護的作用。稀有氣體參與的干熄焦技術,焦炭質(zhì)量高,提升燃燒的效率,提升燃燒熱能的轉(zhuǎn)化率。
(4)余熱技術。鋼鐵冶煉系統(tǒng)的燒結(jié)余熱資源,屬于一類可回收的資源。燒結(jié)余熱已經(jīng)能夠應用到余熱方面,充分利用好余熱資源,以免資源發(fā)生浪費。近幾年,我國鋼鐵冶煉系統(tǒng)中,深入研究燒結(jié)余熱,致力于應用到鋼鐵冶煉系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)中。燒結(jié)余熱,一直是鋼鐵冶煉系統(tǒng)節(jié)能研究的主要方向,目的是節(jié)約冶煉時的電能資源。
(5)回收發(fā)電。鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能方面,專門安裝了回收裝置,如:高爐煤氣余壓透明發(fā)電裝置,把高爐爐頂煤氣產(chǎn)生的壓力,轉(zhuǎn)化成電能,此類回收發(fā)電的方法,一方面表明了節(jié)能作用,另外一方面降低了冶煉過程中的環(huán)境污染,還可以在高爐運行的過程中,穩(wěn)定爐頂?shù)膶嶋H壓力。為了提高回收發(fā)電的效率,鋼鐵冶煉系統(tǒng)在高爐煤氣余壓透明發(fā)電裝置中,增設了干法除塵裝備,強化回收發(fā)電。
(6)建設能源中心。能源中心是鋼鐵冶煉系統(tǒng)節(jié)能的發(fā)展方向,能源中心是鋼鐵冶煉工業(yè)的中心,專門控制冶煉系統(tǒng)中的能源消耗,管理好能源,預防發(fā)生浪費[4]。能源中心的建設,強調(diào)了鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能特征,在建設的過程中,還要引入自動化技術,全面的分析鋼鐵冶煉系統(tǒng)中的能源數(shù)據(jù),優(yōu)化冶煉的生產(chǎn)流程,配合能源中心的數(shù)據(jù)庫技術,預測出鋼鐵冶煉系統(tǒng)的產(chǎn)能,保證冶煉的最大效益,發(fā)揮能源中心的節(jié)約效益。
4 結(jié)束語
鋼鐵冶煉系統(tǒng)的運行,增加了能耗的支出,而且鋼鐵冶煉,已經(jīng)成為社會公認的高消耗項目,根據(jù)鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能現(xiàn)狀和出現(xiàn)的問題,科學合理的規(guī)劃節(jié)能技術,促使節(jié)能技術能夠改善鋼鐵冶煉系統(tǒng)的運行現(xiàn)狀,逐步降低鋼鐵冶煉系中的能耗,發(fā)揮節(jié)能技術在鋼鐵冶煉系統(tǒng)中的作用。
參考文獻:
[1]黃帆.探討鋼鐵冶煉節(jié)能技術實踐應用[J].建材與裝飾,2016(10):186-187.
[2]李雨雨.鋼鐵冶煉系統(tǒng)中的節(jié)能技術應用探討[J].建材與裝飾,2016(11):160-161.
要想改變以上現(xiàn)狀,貫徹實施卓越計劃,培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和意識,就必須結(jié)合實際生產(chǎn),重新構建課程體系和教學內(nèi)容,大力推行基于問題的探究式學習、基于案例的互動式學習和基于項目的參與式學習等多種研究性學習方法。
(一)優(yōu)化課程設置,調(diào)整教學內(nèi)容
遼寧科技大學立足于建設成為教學研究型大學,主要以培養(yǎng)從事工程技術開發(fā)和應用的設計工程師和生產(chǎn)工程師為主要目標。研究表明,類似本校定位的機械類畢業(yè)生中能獲得工程設計與工程研發(fā)類崗位的約30%,在工程應用型或工程技能型崗位上就業(yè)的約52%,自主創(chuàng)業(yè)只有2.8%。調(diào)查結(jié)果充分表明了和本校類似的機械類本科畢業(yè)生就業(yè)去向,具有明顯的工程應用型特征。有52%的學生就業(yè)崗位主要是工程研究與設計型,完全不同于擴招前的精英教育時代,具有大眾化教育時代的特征。這種狀況要求教師的授課內(nèi)容更貼近工程實際和生產(chǎn)實際,具有更強的實用性。所以,任課教師對課程的教學內(nèi)容作了進一步調(diào)整,把授課重點放在講解煉鐵和煉鋼典型機械設備的結(jié)構特點上,除了培養(yǎng)學生需要掌握的典型設備總體參數(shù)分析與計算,具備初步設計能力外,重點解決學生設備事故故障分析和設備結(jié)構分析能力,減少理論性較強課程內(nèi)容,增加課程的實用性。
(二)改革教學方法,增設實踐環(huán)節(jié)
冶金機械工程技術人才技術應用能力培養(yǎng)主要表現(xiàn)為學生應具備解決企業(yè)生產(chǎn)一線技術問題能力、現(xiàn)代高技術設備操作能力及工程實踐能力。目前,多數(shù)學校采用的方法是先讓學生學習理論,再進行實踐,往往導致理論和實踐的脫節(jié)。人的認知過程一般要經(jīng)過從實踐到理論,再到實踐,循環(huán)往復、不斷上升,只有通過加強工程實踐教學,鞏固和強化理論教學內(nèi)容,才能更好的解決理論和實踐脫節(jié)問題。為了加強理論和實踐教學的結(jié)合,重新設計了授課形式和方法:在講授理論課程過程中,增設實踐環(huán)節(jié),讓學生深入工程環(huán)境,與講授的具體冶金設備面對面。在實施過程中,從煉鐵機械及煉鋼機械(包括工藝和設備)授課計劃中各拿出部分學時,把課堂放到了某企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,由外聘企業(yè)教師面對高爐和轉(zhuǎn)爐等具體設備進行現(xiàn)場教學。
(三)改革授課方式、方法,增設案例教學
依據(jù)卓越計劃要求,專業(yè)課的教學實施形式要根據(jù)當前和今后工程教育背景更新教育理念和教學手段,靈活采用新形式組織教學。例如,將工程實踐中的實際案例引入課堂教學。增加教學中工程內(nèi)容和工程案例,將其貫穿應用于教學始終。強化案例教學作用,實施“教師引導與學生主導、精選案例與精講案例、總結(jié)與評析”3個方面結(jié)合。通過對典型過程應用案例分析,使學生解決實際工程問題的思路更清晰。同時,教學單位加強與企業(yè)合作,不但“走出去”,而且“請進來”,讓具有豐富實踐經(jīng)驗的技術專家參與課程教學內(nèi)容的優(yōu)化與課程教學組織實施。冶煉機械設計理論的講授過程中,與鞍山鋼鐵公司有關專家一起精心設計了“高爐無料鐘爐頂?shù)脑O計”和“某廠300噸轉(zhuǎn)爐傾動機構的設計”兩個案例,由企業(yè)外聘教師授課,講授當今最先進的設計理念。
二、實踐教學環(huán)節(jié)
實驗、實踐教學是學生掌握正確實驗方法和鞏固專業(yè)理論知識的主要途徑。按照“教、學、練”一體化模式,在課程內(nèi)容的安排上,探索和開發(fā)一批與現(xiàn)代冶金設備運作機制相匹配,與現(xiàn)代冶金生產(chǎn)崗位能力結(jié)構相適應,貼近實際的綜合性實驗內(nèi)容。在教學中做到精講多練,讓學生多實踐,增強教學效果。
(一)開發(fā)實驗實訓項目和設備
為達到更好的教學效果,同冶金生產(chǎn)的實際情況接軌,鼓勵開發(fā)實驗實訓過程項目和多種自制單體設備訓練,加強教學研結(jié)合,增加綜合性、設計性和創(chuàng)新性實驗的學時。在遼寧省重點實驗室“冶金裝備及過程控制實驗室”平臺上,鼓勵專業(yè)課教師設計配套自制設備和機構,編制虛擬實訓軟件系統(tǒng),營建具有冶金行業(yè)特色和工程背景的綜合教學環(huán)境。基于以上理念,學院自制了高爐無料鐘爐頂裝料裝置、轉(zhuǎn)爐傾動機構等實驗操作系統(tǒng)平臺,學生可以自己動手完成各種關鍵力能參數(shù)測定。
(二)結(jié)合生產(chǎn)實際編寫教材
在專業(yè)課教學過程中,學生需要更加科學、系統(tǒng)的理論指導。學院組織多名有實踐經(jīng)驗的教師,根據(jù)課程實際需要編寫配套實訓教材。教材主要注重對學生動手能力的培養(yǎng),緊扣企業(yè)發(fā)展需要,突出知識的應用性和針對性,重點加強工程實踐和設計能力培養(yǎng),注意與專業(yè)基礎課、專業(yè)課的教學配套。自編教材根據(jù)鋼鐵冶金特點,采取遵循循序漸進原則,把基礎實踐技能和綜合實踐技能結(jié)合起來。
(三)使用現(xiàn)代化輔助教學工具
合理利用音頻、視頻、Flash等現(xiàn)代化多媒體工具制作計算機輔助教學軟件和多媒體教學課件,對提高學生對工程實踐的認知很有必要。在冶煉機械設計理論課程中,將課程內(nèi)容以多媒體教學的形式展現(xiàn)出來,既可以節(jié)省大量板書時間,還可以利用flash、3Dmax等軟件將晦澀難懂的理論知識進行演示,可以提高學生的學習積極性,有助于學生對知識的理解和接受。(本文來自于《中國冶金教育》雜志。《中國冶金教育》雜志簡介詳見)
三、結(jié)語