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冶金技术

冶金技术

冶金技术范文第1篇

自动化硬件技术仍然以国外产品为主的局面尚未被打破,但是自动化技术应用软件的发展开始取得了实质性突破。以冶金工业为例,一些核心控制软件技术已经打破国外封锁,自主开发出了一批具有世界领先水平的核心控制软件。如自动化炼钢技术、高炉专家系统、冶金企业能源管理系统等,其核心算法、主要解法、控制思想、知识法则等,都是由我国技术人员自主创新研制成功。事实证明,在自动化核心技术方面,单靠引进是不成功的,也是模仿不来的,只有自主创新,才是最正确的道路。大型自动化系统的集成与创新,要以自主技术与产品为核心,虽然还没有取得实质性进展,但已经取得了阶段性成果,如自动化炼钢技术的成功开发并应用于生产实际,就是最好的案例。在实现系统开环控制、系统仿真、局部闭环控制等方面,特别是随着总线技术、嵌入式技术等方面的推广应用,取得的成绩是比较明显的。自动化技术在冶金生产流程中已经成为生产工艺中重要的组成部分。同时自动化技术的应用在冶金工业生产工艺文件编制、工艺流程优化、操作手册的制定等各个方面发挥的作用越来越大。

2存在的问题

我国自动化系统的发展在经历了PLC(ProgrammableLogicController,可编程控制器)、DCS(DistributedControlSystem,分散性控制器)、FCS(FieldbusControlSystem,现场总线控制系统)、PAC(ProgrammableAutomationController,开放式自动化)等几个阶段后,现在已经开始进入大规模采用数学模型、实现智能控制的新时期。我国自动化信息技术的应用,虽然取得了阶段性成果,但和国际领先水平相比,还存在一定距离。要实现真正意义上的两化融合,还有许多路要走。

(1)我国自动化硬件技术市场,目前国外的产品与技术依然占主要地位,缩小这一差距,还要靠我国硬件生产厂家的努力。

(2)目前许多自动化控制系统还处于开环控制,在局部环节实现了闭环控制,这从客观上影响了自动化系统效果的发挥。

(3)以自主创新的产品与技术为核心实现自动化系统的集成与创新还有许多工作要做,如与自动化控制系统相关的仪表、传动等专业的技术水平,也有可能影响到自动化系统的集成与创新工作。

(4)自动化系统的核心技术,有许多还被国外厂商垄断或封锁。

(5)作为自动化产业而言,有些方面比较“浮”,商业色彩浓厚,炒作内容较多,这是一个社会问题。应当鼓励和提倡踏踏实实做事情,认认真真做学问。自动化行业的规模虽然已基本形成,但要做大做强,使之成为我国的支柱产业,还有许多工作要做。

3我国冶金工业自动化技术发展的预测与分析

制造业自动化技术的发展在很大程度上受到制造业本身特点的制约,行业特点比较明显,冶金自动化技术的发展,离不开冶金工业的发展,我国“两化融合”政策的推出,为今后我国自动化技术的发展与应用在理论层面指明了方向,在操作层面,要求也更加具体、明确。对于冶金自动化技术的发展,目前完全可以定位于高端核心自动化技术与产品的创新与应用。

3.1物联网技术在冶金企业中的应用

物联网是指人们通过各类传感器实现物与物、物与人、人与人之间按需的信息获取、传递、储存、认知、分析和使用。

3.1.1物联网技术在工业领域中的应用

工业是物联网应用的重要领域。具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,可大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,将传统工业提升到智能工业的新阶段。从当前技术发展和应用前景来看,物联网在工业领域的应用主要集中在以下几个方面。

(1)供应链管理物联网应用于企业原材料采购、库存、销售等领域,通过完善和优化供应链管理体系,提高了供应链效率,降低了成本。

(2)冶金生产过程工艺优化物联网技术的应用提高了生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平。生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高。钢铁企业应用各种传感器和通信网络,在生产过程中实现对加工产品的宽度、厚度、温度的实时监控,从而提高了产品质量,优化了生产流程。

(3)产品设备监控管理各种传感技术与制造技术融合,实现了对产品设备操作使用记录、设备故障诊断的远程监控。通过传感器和网络对设备进行在线监测和实时监控,并提供设备维护和故障诊断的解决方案。

(4)环保监测及能源管理物联网与环保设备的融合实现了对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控。在重点排污企业排污口安装无线传感设备,不仅可以实时监测企业排污数据,而且可以远程关闭排污口,防止突发性环境污染事故的发生。

(5)工业安全生产管理把感应器嵌入和装备到矿山设备、油气管道、矿工设备中,可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息,将现有分散、独立、单一的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台,实现实时感知、准确辨识、快捷响应、有效控制。

3.1.2冶金工业领域物联网应用的关键技术

从整体上来看,物联网还处于起步阶段。物联网在冶金工业领域的大规模应用还面临一些关键技术问题,概括起来主要有两个问题。

(1)进行关键特殊传感器的研制生产工业用传感器。工业用传感器是一种检测装置,能够测量或感知特定物体的状态和变化,并转化为可传输、可处理、可存储的电子信号或其他形式信息。工业用传感器是实现工业自动检测和自动控制的首要环节。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。可以说,没有众多质优价廉的工业传感器,就没有现代化工业生产体系。

(2)进行工厂传感网的布局和建设工业无线网络技术。工业无线网络是一种由大量随机分布的、具有实时感知和自组织能力的传感器节点组成的网状(Mesh)网络,综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,具有低耗自组、泛在协同、异构互连的特点。工业无线网络技术是继现场总线之后工业控制系统领域的又一热点技术,是降低工业测控系统成本、提高工业测控系统应用范围的革命性技术,也是未来几年工业自动化产品新的增长点,已经引起许多国家学术界和工业界的高度重视。

3.2过程控制数学模型的开发与应用要实现新突破

数学模型是冶金自动化中的核心技术。“牵牛要牵牛鼻子”,如果掌握了数学模型的这项技术,就掌握了自动化的主动权、话语权。核心技术是买不来的。要生产国家急需的钢铁产品,就要有相应的高端自动化技术来做支撑,国外厂商出于自身利益,不会转让这类高端自动化技术与产品,他们所能转让的技术都是有条件限制的技术或已经过时的产品与技术。开展高端冶金自动化领域数学模型的自主创新条件基本成熟。市场需求非常广阔,我国的冶金自动化水平已经发展到了一定的水平,一支技术创新的团队已经基本形成,而且许多冶金企业都有着丰富的实践经验,这些都为开展二级数学模型的自主创新创造了极为有利的条件。数学模型是控制对象的表征,是对象可执行的表述,正是由于它与信息技术、自动控制技术、工艺能力的有效结合,发挥了重要的指挥与优化作用,所以数学模型才被称之为自动化与信息化的核心技术。建立高可用性、高精度的数学模型是我国钢铁工业开发和生产出满足国民经济发展需要的钢材品种;提高产品质量、节约能源、降低成本,从而实现可持续发展,提升核心竞争力的技术基础。审视整个钢铁工业自动化信息化的发展趋势,过程控制数学模型是钢铁工业自动化信息化最直接最有效的领域,也是最核心的技术,没有或者不掌握这种技术,钢铁工业的自动化信息化就难免流于形式,难以收到理想的效果。过程控制数学模型在国内钢铁行业的应用与发展,目前还刚刚起步,方兴未艾,随着需求的发展,未来的数学模型还有着极大的发展空间。从现在起,形成社会的关注,这对数学模型的未来发展,会起到一定的积极作用。打破数学模型的神秘感。相信自己的力量,鼓足自己的信心,模型应用从低级向高级逐步发展,不断积累技术,不断培养人才,踏下心来,抓上几个项目,就一定能搞出名堂来,收到明显的经济效益与社会效益。发展以数学模型为核心的自动化技术,是落实“科技创造未来”的具体体现,也是我国钢铁工业实现新的腾飞的助推器。在过程控制数学模型的研发与应用上,要实现重点突破,开发出有中国特色的数学模型产品与技术,走出一条“研制一批,储备一批,生产一批”以科研促生产、以生产出产品、以产品保应用的新的可持续发展之路来。

3.3以国产化创新型产品与技术为核心的自动化系统的集成与创新

经过几年的努力,我国制造业自动化领域已经拥有了一批自主开发创新的产品与技术。这为今后自动化、信息化技术的发展奠定了坚实的基础。但这仅仅是开始,坚冰虽然打破,但水下仍然潜藏着巨大的冰块,所以发展以国产化的创新型产品与技术为核心的自动化系统的集成与创新今后还有许多工作要做。

3.3.1博弈要有实力

要在国际自动化领域取得话语权,就要靠实力。以前,依靠市场换取技术,只是一种低层次的对外开放,而且依靠钱是买不来核心技术的。如果我国在一定程度上掌握了自己的自动化、信息化核心技术,就可以由低层次的对外开放方式上升到较高层次的对外开放与交流。形成你中有我,我中有你的态势,达到优势互补、互利共赢的良性局面。我国在引进先进技术与产品的同时也可以对外输出自己的产品与技术,同时还可以开展联合研发等科技活动。

3.3.2新型自动化系统的集成与创新要实现全过程的集成与创新

目前,我国冶金工业自动化系统的建设,许多都处于开环控制或局部闭环控制阶段。而要实现真正意义的自动化系统的集成与创新就要在全过程方面实现真正的闭环。当然,这还要涉及到有关执行机构、检测单元等方面的支持与配合。其核心是国产化的技术与产品,并广泛采用国内外其他先进技术做支持,以保证整套系统的品质与质量。如果仍然还是停留在实现局部闭环控制上,就不能真正称之为系统的集成与创新。对于全过程的认识,我国著名自动化专家柴天佑院士曾经有过一段精彩的论述:“采用自动化技术,以计算机和网络技术为手段,将生产过程的生产工艺、设备运行技术和生产过程管理技术进行集成,实现生产过程的控制、运行、管理的优化集成,从而实现管理的扁平化和与产品质量、成本、消耗相关的综合生产指标的优化。”以国产化创新型产品与技术为核心的自动化系统的集成与创新是在控制系统、控制工程设计和组态软件、工业通信网络、制造管理和执行软件等多方面的基础上,通过集成与优化,实现真正意义上的生产管控一体化和生产过程控制智能化。

3.4能源管控一体化建设是下一阶段冶金自动化工作的重点

冶金工业是耗能大户,能耗将制约冶金工业的发展,我国冶金工业也正面临着由粗放型向精细化转型。以耗能来核定产能,或许将成为可能。所以整个冶金工业的节能降耗、低碳减排工作十分繁重,利用自动化技术来实现降低能耗,是冶金工业节能减排、实现绿色工厂的重要手段之一。冶金企业能源管控一体化建设,如果只停留在数据采集阶段,那么意义不大。这也是目前已经普遍实现的事实。针对冶金工业能源管控的特点,一是耗能大户,二是在冶金生产过程中,又伴生出大量的可燃性气体,如焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气等。所以能源管控的工作重心是能源使用管理的优化、二次能源的安全合理使用、多种能源介质统一平台操作、改变传统的能源计量方式以及能源安全管理预警等。能源管控中心建设的特点是控制模型和管理模型的融合。这也是能源实现智能化管控的着眼点,建设一套全新的基于热值流分析的能源管控一体化系统,实现从计划层、执行层到控制层的一体化;实现多种能源介质协同一体化;单项能源管控一体化,同时引进先进算法,确定科学的解法。

冶金技术范文第2篇

实习报告没有将课堂理论教学与实践实习有机结合冶金技术专业实习是学生接受一定的专业理论和专业基础知识教育后到冶金生产单位进行实践锻炼并将理论与实践相结合的实践教学过程,学生的实习报告就是学生通过在企业的实习后最终用书面形式将实习过程录写下来,提交给实习指导教师审阅和学校存档。但不少实习报告没有将课堂理论与实践实习有机联系,没有体现学生的理论与实践联系的相交知识点,反映在报告中仍然理论是理论,实习是实习。

实习报告完全照抄企业生产操作规程由于现代冶金企业生产自动化程度逐步提高,企业管理日趋数字化,生产操作、工艺与技术规程等均已电子版本化,不少学生写实习报告时不认真提炼,直接拷贝复制进入报告,最后提交的报告只是一份企业生产操作规程等管理文件的复印件。

实习报告照搬照抄同学个别学生实习不认真或不重视,写不出或不愿认真撰写实习报告,为完成任务只好照搬照抄同学报告。上述现状和问题,使得冶金技术专业实习报告面临不少尴尬。对此需要认真研究,有针对性地加强实习报告质量管理,促进冶金技术专业学生实习技能的提升。

加强冶金技术专业学生实习报告撰写培训指导工作、切实培养学生的写作能力

实习报告要有完整的原始资料,并运用科学方法进行加工整理和分析问题,要中心突出,论据充分,数据可靠。一般地实习报告包含前言、实习目的、实习时间、实习地点、实习单位和部门、实习内容、实结等内容,实习报告要包含这些基本内容,并且将这些内容进行有效编辑整理成实习报告封面、前言、目录和实习内容报告。封面一般要写明“某某单位认识(生产或毕业)实习报告”、学生姓名、专业班级及学号、指导教师、实习地点、实习时间。前言主要介绍实习学生在什么时间对什么单位进行了什么形式的实习(认识实习、生产实习和毕业实习之一),实习的目的,实习安排和实习工作岗位等,并就实习中实地了解、考察或实践的冶金企业生产经营、生产过程、设备、工艺操作及管理等情况进行简单概括。目录中要按照实习过程接触的内容编排,并将企业简介、实习内容、实结等实习内容按页面先后排版。企业简介主要介绍实习所在冶金企业的成立时间、性质、隶属关系、人员状况、生产经营状况及其机构设置等情况,并简单说明该企业的生产工艺技术装备在行业内所具有的水平。实习内容的撰写是实习报告的核心部分,学生可按照实习指导书中“实习内容”的基本要求,有针对性地进行实习,在实习过程中尽力完成各种实习程序,努力提高实习效果和提升技能,并认真记录各种现场资料,随后整理并撰写。如在生产实习中对冶金生产从原辅材料的品种、成分、价格、特性、产地,生产过程机器设备的型号及特点、操作、质量检查,产品的运输,工人的工种、工作范围、工资、生产任务,生产安全、环境保护、清洁生产、职业健康安全管理等环节、细节和整个生产过程都有了深入的理解,然后整理资料并撰写生产实习报告,其实习报告的实习内容有:①企业安全教育方面,包括安全教育的主要内容及对此的理解。②实习岗位状况、岗位内容等方面。包括实习工作的主要内容,参与的工作活动,在实习中的作用,具体任务等,并结合实习落实岗位工艺情况(冶金生产工艺的基本流程、设备,生产工艺操作要点与安全注意事项,岗位物料走向、物料平衡、能量平衡以及成本核算),要求内容具体而且详细。③写出实习岗位的主要工艺流程并画出详细设备连接图以及车间配置图。实结部分要详细总结实习情况,要求结合实习实际情况,重点谈谈课堂知识的综合运用和在企业中实习的收获、认识、对实习的看法、建议及提高冶金技术专业实习质量的个人见解,并指出实习中存在的问题,今后需改进的方面以及实习单位专业方面需要改进的建议或意见。由于冶金技术专业的实习有认识实习、生产实习和毕业实习三种,各自的侧重点不同,其实习内容和实习报告内容也就不同了。认识实习侧重了解观察冶金生产,属于参观性质实习,其实习报告内容主要是描述所见生产基本情况,简单说明该企业的基本生产工艺流程、主体设备情况等以及初进冶金企业的认识及学习冶金技术专业的体会等。毕业实习的内容根据具体毕业实习指导书的要求进行其实习报告内容也要相应调整。此外,撰写实习报告要求字迹清晰,文字通顺,逻辑清楚,语言流畅,无错字,不准请他人写作,不得下载或抄袭。

发挥学生的能动作用,培养学生的自己撰写实习报告的积极性

目前,很多学生生活安逸,习惯都市生活,崇尚现代舒适自动化生产工作环境。冶金企业生产现场具有高温、高压、化学用品多以及噪声等特点,学生到企业进行实习后,由于不能理解企业环境,不熟悉生产现场和管理制度,导致学生产生了对专业的失望感[2]。在实习初期,学生对从未见过的大型设备及现代生产工艺有浓厚的兴趣及新鲜感,特别是涉及到计算机控制、自动化生产时,具有好奇心更强。但兴趣过后,就开始出现应付差事、疲踏、不想学甚至缺岗等现象了。这些说明学生中存在实习积极主动性较差的表现,实习报告的质量也就留下来隐患。对此,要做好学生实习下厂前的准备、动员工作。加强学生的思想教育和国情教育,让学生了解到我国冶金工业发展水平与发达国家水平之间的差异,树立牢固的专业思想;要强调实践性教学和课堂教学的不同之处,使学生尽快掌握基本的实习和学习方法,使学生在实习前就有了充分的物质准备和心理准备,使之在实习中能自始至终保持旺盛的学习精神。在实习过程中实习指导教师要积极调动学生的主观能动性,促进学生积极主动参与实习,认真收集实习资料,为撰写实习报告做好准备。一方面,在实习过程中,实习带队教师要为学生编写一些切合实际的细小思考题,启发学生不断思考、分析现场,并逐步解决问题,促进学生产生成就感,充分发挥学生的能动作用,提高实践学习兴趣,减少学生实习乏味的不良倾向;另一方面,要发挥学生骨干的作用,加强学生的自我管理,将实习学生分成若干小组,并注意学生的搭配,选择认真负责、在同学中有威信的学生担任组长,并对组长进行指导和提出要求,充分发挥和调动学生的自我教育、自我管理和自我服务的意识。此外,指导教师也要积极与企业班组沟通,引导学生参加企业班组会议和班组活动,提高学生实习兴趣,便于学生收集更多的企业生产经营、企业文化等多方面的信息和资料,为扩大实习报告的信息量作准备。

冶金技术范文第3篇

关键词:激光加工技术;冶金行业;冶金产品

前言:随着社会经济文化的不断进步,信息化时代日渐来临,科学技术的迅猛发展带动了激动加工技术在社会各行业中的有效应用,尤其是在冶金行业中,激光加工技术在切割原材料、焊接带钢和硅钢、表面热处理等方面都有较为广泛的应用,并且取得了一定的成效,为冶金企业创造了较大的经济效益。激光加工技术在以其先进的科技逐渐在冶金行业中占有十分重要的地位,因此本文对于加工技术在冶金行业中的应用研究具有一定显示意义。

一、 激光加工技术在冶金生产中的应用

(一) 利用激光技术对硅钢进行刻痕

利用激光技术对硅钢进行刻痕是激光加工技术在冶金生产中的主要应用。通常情况下,冶金在生产过程中使硅钢降低铁损并提高磁场感应的方法是增加相应的硅含量、将磁畴进行细化以及将钢板的薄厚程度进行削减和削薄等。而在细化磁畴并改变磁畴的分布情况的过程中,利用激光加工对硅钢表面刻痕的技术是其重要的手段,能够在一定程度上促进冶金生产的同时降低相应的硅钢铁损。该技术的主要应用机理是在利用激光技术照射硅钢的过程中,硅钢片会在激光的照射和冲击力作用下,在产生力的区域内发生变形并致使部分密度错位,从而使细化后的磁场在外磁场的作用下发生改变,有效降低硅钢的铁损[1]。

(二)利用激光技术对带钢进行焊接

利用激光技术对带钢进行焊接时激光加工技术在冶金生产中的重要应用。在冶金生产的过程中,钢带拼焊技术是生产冶金相应的冷轧板材的主要技术之一,通常情况下会采取电阻焊和闪光焊对其进行生产,由于电阻焊和闪光焊在应用过程中逐渐出现问题,因此利用激光焊取技术带去现有的电阻焊和闪光焊具有重要的作用,并且该技术在冶金生产领域中相较电阻焊和闪光焊具有一定的优点。一方面,利用激光技术对带钢进行焊接的设备,不仅具有稳定性能强、精准度高以及重量轻等优势,同时其重复性和维护量也具有一定优势。另一方面,激光加工技术逐渐成熟,其接头性能与冶金的原材料极为相似,加工过程中将会使焊缝凭证,能够在一定程度上提高冶金的成材率和产量。

二、激光加工技术在冶金设施中的应用

(一)利用激光技术对轧辊表面进行毛化

利用激光轧辊毛化技术对轧辊表面进行细致的毛化是激光加工技术在冶金设施中的重要应用。冷轧薄钢板是冶金设施中的重要组成部分,因此冷轧薄钢板的质量和性能需要具有一定的优势,为改善冷轧薄钢板的深冲性和相应的涂镀性能,在一定程度上需要通过相应的激光技术对轧辊的面部进行毛化处理,通轧辊激光毛化技术是信息化时代才发展起来的新技术,与喷丸毛化相比,轧辊毛化技术不仅有较强的毛化性能,同时能够获得最好的毛化效果。但由于激光技术仍处于开发研究中,激光毛化技术仍在进一步发展中[2]。

(二)利用激光技术对轧辊表面进行强化

利用轧辊强化技术对轧辊表面进行强化是激光加工技术在冶金设施中的关键应用。近年来,利用激光轧辊强化技术对轧辊表面进行强化是市场前景较大的激光加工技术,利用激光技术对轧辊表面进行强化对激光技术采用的是先进的激光快速相变或熔凝处理,该技术在冶金设备中的应用能够有效提高冶金热轧辊的寿命,同时激光在冶金设施中的应用较多的便是淬火强化功能[3]。

三、激光加工技术在冶金产品中的应用

激光加工技术在冶金产品中具有较为广泛的应用,其中最具代表性的便是在激光拼焊汽车板中的应用。激光加工技术中的汽车板激光拼焊技术是近年来在各国汽车制造厂中采用的激光技术并不断获得成功的先进制造技术,该技术通过将汽车车身分为不同厚度和材质的组合车身板坯,对整体性的汽车板工艺进行冲压,在一定程度上改变了以往制造汽车车身的传统模式,有效的优化了汽车车身结构,为冶金行业获得巨大的经济效益。

结语:激光加工技术在我国冶金行业中的应用和发展仍处于起始阶段,其应用和研发的广度和深度仍存在一定的限制,但该技术已经成为冶金行业中不可缺少的重要技术。本文从利用激光技术对硅钢进行刻痕和利用激光技术对带钢进行焊接对该技术在冶金生产中的应用进行探讨,同时从利用激光技术度轧辊表面进行茂华和对其表面进行强化对该技术在冶金设施中的应用进行分析,最后对激光加工技术在冶金产品中的应用进行研究,并具有实际参考价值。

[参考文献]

[1]黎武兵.浅谈激光加工技术在手机制造中的应用[J].中国新技术新产品,2012,12:17-18.

[2]王海芳.浅谈电气自动化技术在冶金行业中的应用[J].通讯世界,2015,18:146-147.

冶金技术范文第4篇

近年来,在冶金行业电力拖动自动化技术应用型人才的培养愈来愈受到高等院校的广泛重视。但大多高校电力拖动自动化技术应用型人才培养采用教材与实验相结合或相同高校相近专业的培养模式,有的甚至是全盘照搬过去十几年前的培养模式。由于电力拖动自动化技术人才培养目标不同,以及师资、实验设备、生源质量等条件的不同,在教学过程中产生了许多问题,主要表现在以下几个方面。

第一,知名高校为研究型大学,其自动化拖动专业培养的是具有扎实理论基础和研究型拖动控制设计、智能化系统设计人才,且大部分学生毕业后的目标是考研究生或出国留学。我校信息工程学院自动化专业培养的是面向生产企业的本科应用型人才,大部分学生毕业后面临的是从事自动化控制。因此,采用依托重点高校的培养模式,其结果可能是理论上不去,实践动手又下不来,应用能力不强,最后必然是就业困难。

第二,一般高校自动化专业培养的通常是通用型自动化设计、电气工程人才,其培养目标强调的是宽口径、复合型人才,其课程体系宽,基础课多,专业课少。我校主要是根据冶金、石油企业和市场需求,确立的专业方向为“冶金自动化与石油自动化”,如果照搬普通高校的培养模式,就难以建设专业特色。

第三,传统高校的培养模式也存在不足之处,例如部分教学内容陈旧过时,没有反映最新的技术发展内容和市场需求,不能满足现代冶金企业等用人单位的要求,其典型例子就是自动化教材反映板带材可逆冷轧机压、四辊异步可逆轧机系统技术、钢板加速冷却系统和步进式加热炉集散控制系统等知识内容没有提到或介绍较少,导致学生基于冶金工业自动化控制应用的设计能力和开发能力不强;概述性课程较多,其结果是什么都学,什么都不精通;实践性、应用性课程和学时均较少,导致学生实际能力不高。

因此,研究、改革、创建具有冶金工业技术特色的人才培养模式,对提高我校人才培养质量,提高毕业生的就业率具有重要的意义。

二、人才现状与需求调研

为确定专业方向和人才培养模式,我们走访了东北大学自动化研究中心、北京科技大学轧钢控制实验室、重庆钢铁集团公司轧钢厂、上海宝钢集团公司、重庆大学等有关教学单位、生产厂家和用人单位,对我国冶金工业技术现状与发展、用人单位对人才知识结构和能力的需求规格,以及当前培养模式存在的问题进行了广泛的调研。

(一)冶金工业自动化技术人才的工作岗位分类

1.初级冶金工业自动化技术人才

初级冶金工业自动化技术人才是指在生产岗位上承担冶金工业自动化控制系统装置的具体操作及日常简单维护工作的技术工人,在冶金工业自动化技术岗位中约占70%,是目前需求量最大的冶金工业自动化技术人才。

2.中级冶金工业自动化技术人才

中级冶金工业自动化技术人才是指在生产岗位上承担冶金工业自动化控制系统装置设置人员和系统计算机控制中心维护、维修人员,这类人员在冶金工业自动化技术岗位中约占20%,其中控制系统装置设置人员占10%,计算机控制中心维护、维修人员占10%。

3.高级冶金工业自动化技术人才

高级冶金工业自动化技术人才是指具备并精通冶金工业自动化控制系统装置操作、系统参数设置和自动控制系统维护、维修所需要的综合知识,并在实际工作中积累了大量实际经验,精通冶金工业自动化控制技术和冶金专业知识、系统电气设计,掌握冶金工业设备系统统调,能自行完成冶金工业自动化控制系统的选型、装置系统的安装、调试、维修和精度优化以及冶金工业技术数字化改造,适合于担任企业的技术负责人或冶金工业自动化控制装置产品开发的设计主管,其市场需求为5%。

(二)对冶金工业自动化技术人才的知识结构要求

对于初级冶金工业自动化技术人才,应以传统的工业自动化技术(电机原理与控制、电力电子技术、自动控制原理、电力拖动自动控制系统、计算机基础、检测与转换技术等)为基础,学习掌握工控机技术以及可编程控制器PLC软件。

对于中级冶金工业自动化技术人才,有两种情况:冶金工业自动化控制系统软件人员应更加熟悉冶金生产工艺,精通自动控制计算机软件编程;冶金工业自动化装置系统维修人员要以机、电、光和液(气)控制技术为基础,掌握冶金工业自动化技术维护与维修的技术和技能。

对于高级冶金工业自动化技术人才,必须具有较扎实的冶金和自动化专业基础,较全面地掌握冶金工业自动化系统维护、冶金自动化专用设备的相关原理与技术,具备冶金工业自动化设备研制与开发能力,还必须具有较高的外语水平。

(三)冶金工业自动化技术教育发展现状与问题

虽然我国各类院校加大了培养工业自动化技术人才的力度,但始终不能满足现代钢铁行业的需求,主要原因有以下几个方面。

1.课程设置和教学内容不能满足现代冶金企业需求

我国工业自动化类专业的课程设置近几年虽有所改进,但教学内容仍较陈旧,学生所学到的知识、技能与企业的要求尚存在差距。例如,板带材可逆冷轧机压下计算机控制系统和步进式加热炉集散控制系统的教学还较薄弱;部分学校因实验条件所限,仍以理论讲授为主,企业急需的冶金工业自动化控制系统的编程、操作、维护的培训效果较差。

在实践技能培训方面,很多院校把实训重点放在交直流调速系统的简单操作上,而对轧钢系统、冶炼工艺(如冶炼基本原理、冶炼控制技术、冶炼参数设置等)、计算机控制设计、可编程控制器与数控编程、冶金自动化数控设备调试技术、系统的维护、维修等专业技术能力训练不够。

2.冶金工业自动化专业(方向)师资数量不足,素质不高

同时具备相当的理论知识和丰富的实践经验的冶金工业自动化专业师资严重不足,尤其缺乏熟悉冶金企业生产实际,并能够承担冶金工业自动化技术教学工作的“双师(教师、工程师)型”专业教师,严重制约着现代冶金工业自动化技术人才培养水平的提高。

三、培养模式的研究、改革、创新与实践

(一)指导思想

在就业竞争日趋激烈的今天,特别是对培养应用型人才的重庆科技学院而言,培养模式的改革和创新应紧紧围绕“增强学生动手能力、提高毕业生就业率”这个主题来进行。因此,改革、创新培养模式的指导思想为:以就业为导向,以提高技能和动手能力为主线,突出专业特色,全面改革课程设置和课程内容,加强实践性教学,增强实际应用能力,创建具有重庆科技学院特色的人才培养模式。

(二)确立专业方向和核心专业要求

根据市场调研,确立冶金工业自动化专业方向和特色为“轧钢与冶炼控制”,即在培养通用型的电机控制技术、自动控制原理、电力拖动自动控制技术人才的基础之上,培养能从事冶金工业自动化控制技术、冶炼控制技术、轧钢数字控制技术与系统维修维护方面的专业应用人才。

核心专业要求也就是学生应具有的核心专业能力是具有基于计算机控制技术的冶金工业自动化软硬件的设计能力。

1.确立专业方向课程体系

我院开设的工业自动化专业冶金自动化方向的课程包括:冶炼过程控制系统设计、冶金控制系统综合实训、自动化仪表及DCS、交流调速系统、冶金过程控制、过程控制系统及装置、直流调速控制系统、常用电气技术与PLC、电力电子与电力传动、集散控制系统与现场总线技术、单片机系统综合训练、过程控制系统综合训练。这些课程构成了本专业的课程体系。

电力电子与电力传动课程原来讲授通用的电力传动控制技术,现改为以轧钢传动控制为实验平台,重点讲授电力电子技术、伺服控制、PLC控制。直流调速控制系统课程是对电力拖动自动控制系统课程的巩固和提高。冶炼过程控制系统设计、冶金控制系统综合实训课程是对冶金自动化技术知识水平的巩固和提高。通过过程控制系统综合训练课程,学生才能真正掌握好冶金工业自动控制技术。单片机系统综合训练课程包括单片机原理和软件编程能力培养,并增加了1周的单片机软件设计过程。

2.确立核心专业能力课程体系

计算机辅助仿真设计(Matlab)、计算机电子电路设计(Protel)、计算机C++语言、DSP原理与应用、EDA原理与应用等课程构成了培养学生基于计算机的仿真设计与计算机控制软硬件设计能力的核心专业能力课程体系。计算机辅助仿真设计(Matlab)软件在生产实际中应用非常广泛,是现代工业自动控制技术必须掌握的一个工具。计算机电子电路设计(Protel)和EDA原理与应用也是在生产实际中应用非常广泛的软件,作为选修课,对进一步提高学生基于计算机的软硬件设计和控制能力,拓展学生的就业空间都有重要作用。

(三)坚持以冶金行业为主、自动化与冶金相结合的专业内涵

在整个课程设置体系中,自动化类课程约占40%,计算机类(软件、硬件、芯片)课程占30%,冶金自动控制系统与检测占30%。之所以这样设置,原因主要有以下两点。

首先,几乎所有冶金企业的冶炼类岗位和自动控制系统类岗位是分开设置的,没有对应的冶炼技术与自动控制系统技术融合岗位,因此,必须坚持以冶金自动化装置控制技术为主,学生才好就业。但是,大量的冶金自动化高技术设备又要求自动化,这类技术人员必须既懂冶炼,又懂控制,而不是以往传统的纯自动化类技术人员。因此,自动化必须结合冶炼技术是冶金工业自动化专业的内涵。

其次,我校冶金类专业在西南地区是相当知名的,有强大的师资和学科支撑,因此,利用好这种优质资源来打造品牌专业是具备条件的。

1.冶金控制过程主干课程

冶炼过程控制系统设计、冶金控制系统综合实训、自动化仪表及DCS、冶金过程控制、过程控制系统及装置、过程控制系统综合训练等课程构成了培养学生设计能力的主干课程。

2.自动化控制主干课程

电工电子技术、数字电子技术、电机控制技术、自动控制原理、电力电子技术、电力拖动自动控制技术、自动检测技术等课程构成了培养学生加工制造能力的主干课程。

3.计算机主干课程

PLC原理与应用、单片机及控制系统设计、课程设计、单片机及控制系统设计、集散控制系统与现场总线技术、单片机系统综合训练、DSP原理及应用、EDA原理及应用、计算机仿真、C++语言等课程构成了培养学生计算机控制等方面应用能力的主干课程。

(四)加强专业学习,强化专业能力和专业特色

长期以来,各重点高校的培养目标都是宽口径、复合型人才,采用的是粗放式的培养模式,其指导思想是使毕业生的就业面更宽,能从事的职业更广。因此,在其培养计划中,学习的课程门数、学科和专业基础课、概述性课程均较多,专业课较少,因而也淡化了专业特色和学校特色,削弱了学生的专业能力。在这种情况下,加强专业课的学习和专业能力的培养,强化专业特色,反而更有利于学生就业。我们采取的措施是:减少通识课、学科基础课的学时,增大专业课的学时比例将原有的电机原理与拖动、电工原理、模电技术、数电技术课程压缩,课时由110学时减为80学时。删去工厂供电、常用电气技术等基础课。电力拖动自动控制系统由88学时减为64学时,增加30学时的DSP原理及应用和EDA原理及应用,强化计算机仿真的核心专业能力。改革后,通识课所占学时比例由36.75%降为31.5%,学科基础课和专业基础课由28%降为20.5%,而专业课则由10.25%提高到22.75%。

(五)加强实践性教学,增强学生的实际应用能力

实践性教学环节包括实验、上机等非集中性实践教学和电气综合实习、两性实验、参观实习、课程设计、生产实习、毕业设计等集中性实践教学。集中性实践性教学环节学时由28周增加到改革后的42周,增加了34%。主要增加了1周的冶金控制系统综合实训、2周的单片机系统综合训练、1周的过程控制系统综合训练、2周的自动控制课程设计以及其他课程设计周数。为充分保证实践性教学的质量和效果,学校投入大量的实验设备,建成了拥有先进技术的电工技术实验中心、自动化实验创新基地。实验和上机等非集中性实践教学学时由原计划的202学时增加到改革后的290学时,增加幅度约为43%。

(六)加强课程衔接的科学性及合理性

将变频器技术与应用由原来的第6学期讲授改在与电力电子技术课程同步的第5学期讲授,所有课程设计均在学习了相应课程后立即进行。直流调速系统由原来的第6学期讲授改为第5学期讲授,作为一门专业基础课,提前上更科学合理。

(七)改革教学方法

将一些应用性较强的课程(如电力拖动自动控制系统、变频器技术及应用等)的部分学时由教室改在实验室或实训基地进行,实行现场教学。将操作性较强的软件课程,如EDA、计算机电子设计(Protel)等,由课堂讲授改在机房进行,教师边讲授,学生边操作,以提高教学效率和教学效果。

(八)加强实训教材、大纲、指导书的编写

冶金技术范文第5篇

【关键词】冶金机械,绿色技术,创新应用

1.冶金机械中绿色技术的应用必要性

在冶金机械中采用绿色技术,主要是由于冶金机械本身特质而决定的,冶金机械在运行中,会产生工业噪音、热辐射和废气等,因此必然会对厂房和空气、环境等造成一定的污染,且增加了冶金机械设备的故障率,令设备发生一些磨损或是腐蚀等事故,因此为了能够避免这样的情况,必须要在冶金机械中采用绿色技术。另外,在我国加入世界贸易组织之后,我国的许多传统工业都面临着国际绿色壁垒的问题,且由于我国冶金机械加工时,往往会受到较为单一的产业化限制,因此对环境保护和能源节约等并没有给予充分重视,许多冶金机械企业采用的都是高污染、高消耗的方式进行生产,而随着环境保护理念的提出以及可持续发展的深入,我国冶金机械采用绿色技术已经成为必然趋势。除此之外,绿色技术本身就是根据环境意识和生态意识而设计的一种技术,能够在产品设计、生产、使用、购买、运输、消费等各个过程中,在保证质量、使用寿命以及经济性的基础之上,提高对资源的节约利用,降低对环境的危害。人类已经逐渐意识到了环境保护与经济效益之间和谐发展的重要性,因此在冶金机械中采用绿色技术是大势所趋。

2.冶金机械中的绿色设计

绿色设计即针对绿色产品进行的设计方法中的一种,是促使冶金机械成为绿色产品的重要因素,绿色设计的质量能够决定着产品的成本和质量,以及产品的绿色程度,因此绿色设计不仅贯穿于产品结构、制造、造型等多个环节中,还伴随着产品的整个生命周期。一般在进行传统设计过程中,要对产品自身工艺流程以及对环境的影响给予充分考虑,并最大程度降低对环境和生态的污染,绿色设计突破了传统设计中的一些限制,并具备一些独特优点,例如:绿色设计并行闭环设计,不仅提高了产品使用周期,且对产品再生利用进行了考虑,相较于传统的设计,绿色设计在环保性能方面有了较大提高,且突出了生态保护以及环境保护在设计中的主导位置,另外,绿色设计相较于传统设计来讲,更重视对洁净能源的利用,减少了环境污染的同时,还保护了矿物资源。

随着人类环保意识的提高,以及科学技术的不断发展进步,绿色设计在未来必然会代替传统设计,但是由于绿色设计本身较为复杂,因此需要全面的进行分析、检测和评估,才能够构建出完整的、规范的评价体系,才能够达到设计目标和目的。在冶金机械绿色设计过程中,液压系统和动力装置需要引起注意。

2.1液压系统

传统液压系统的消耗较大,且效率较低,因此对其进行绿色设计时,应当要以提高效率、节约能源为基本原则。传统液压系统的生命周期是指在设备报废之间的使用时间,但是在用绿色技术对液压系统进行设计时,还要考虑到液压设备的回收再利用,从而达到延长生命周期的目标。另外,在对冶金机械液压系统进行绿色设计的过程中,要对简化技术、介质绿色化以及噪音污染防治能问题给予充分考虑。

2.2动力装置

动力装置是冶金机械中的能耗装置之一,对环境污染较大,因此在利用绿色技术对动力装置进行绿色设计时,要进行减振、除噪等设计,可以通过采用一体化结构设计的方式,来减轻动力装置的重量,减少对能源的需求。

3.冶金机械的绿色制造

绿色制造是绿色技术中的一个重要环节,在对冶金机械的使用周期进行绿色化的基础之上,还要在生产制作过程中融入绿色技术,绿色技术能够将绿色因素和能源消耗因素进行结合,并作为一种现代制造模式,并不会对产品生命周期和环境产生较大的影响,能够在很大程度上提高资源的利用率。

制造业在将制造资源转变成为产品制造过程中以及产品使用、处理过程中时,必然会产生一些废弃物,此种废弃物便是制造业对环境造成污染的主要原因,因此为了能够解决废弃物对环境的污染,采用绿色制造能够从根本上解决这个问题。绿色制造的根本方法时对制造资源的流动过程进行合理的优化,且尽可能提高资源的利用率,从而降低废弃资源的产生量。

4.冶金机械绿色技术的创新应用

将资源和环境保护作为核心,让绿色技术来代替传统冶金机械技术,能够实现资源节约和保护环境的目标,在冶金机械中绿色技术的创新应用,主要表现在以下方面。

4.1生产原材料的选择

绿色技术的创新应用首先体现在对原材料的选择上,通过选择一些可再生、易分解、可回收的原材料,能够降低对环境的影响和危害。一直以来,冶金机械采用的生产原材料多为铁、钢等金属材料,这类材料能够回收利用且对环境的污染较小,但是在一些工厂中采用的是非金属材料,例如玻璃钢或是工程塑料等,不仅无法回收利用,还会对环境造成较大的危害,因此在原材料选择过哦承重,一定尽量选择可回收利用、污染较小的材料。

4.2对“三废”排放进行控制

“三废”即为生产过程中产生的废水、废弃和废液,由于无法保证完全零排放,因此要对排放量进行严格控制,冶金机械行业要出台一些强制性规定,或是制定下各项排放标准,并且要积极的研发新产品,减少“三废”对环境的污染。

4.3减震除噪

在冶金机械制作生产过程中出现的噪音污染,主要来自于机械的振动,因此做好减震工作便能够有效的去除噪音。对冶金机械中振动较大的部件,要选择减震性能较好的材料,或是采用隔振性较好的弹性支承,在机械设计过程汇总,采用一些消音器或是低噪音的发动机,能够提高作业环境的情节性。

4.4故障诊断技术

当冶金机械在使用一段时间之后,便要进行修理活动,这种修理活动的次数和频率要进行严格控制,如果经常进行一些不必要的维修,那么会对冶金机械造成一定危害,因此要提高冶金机械故障诊断技术,减少不必要的维修时间和维修次数。

4.5防泄漏

由于油液润滑不良,能够对冶金机械造成一定的损害,降低设备工作性能和使用寿命,因此要采取一些防泄漏措施,提高密封技术,及时进行检查和维修。