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冶金行业现状及发展趋势分析

冶金行业现状及发展趋势分析

冶金行业现状及发展趋势分析范文第1篇

关键词:钢铁行业;冶金工业;高速钢轧辊;研究现状;发展趋势

引言

钢铁行业是国家产业发展重要支柱,其发展状况在很大程度上影响着我国社会经济发展。为了更好的促进冶金行业实现健康可持续发展,本文针对目前的行业形势对钢铁冶金行业的现状以及未来趋势做了详细分析。具体内容如:

一、冶金工业的发展现状

1.钢铁生产工艺流程逐渐优化。上个实际八十年代以来,钢铁行业的发展规模明显扩大,到了九十年代国际竞争变得越发激烈,绝大多数的企业都将发展重点转向了降低消耗、减少成本、增加品种、提高生产质量以及绿色环保等方面。传统的冶金生产工艺属于在一种冷态环境下作业的,最近几年来才逐渐有所改善,钢铁行业有了明显的进步,主要体现在生产流程、优化工艺、提高质量等方面。关于技术方面的方面主要体现在两个方面:具体如下:

(1)加大了新工艺的研发,以便可以更好的代替传统生产工艺。先后研发了待岗连铸连轧技术等,在眼下钢铁企业发展中占据着重要位置。

(2)在很大程度上完善了现有的技术装备和生产工艺。这两方面的进步相互渗透,相互促进,使得钢铁冶金工业迈出了飞跃性的一部,进一步走向了集约化发展。

2.钢铁产量不断增长。冶金工业在发展的过程中由于自身特性的问题很容易受到来自多方面因素的影响,例如国内经济与国际经济等方面,主要体现在国内宏观经济和国际宏观经济两方面。

(1)国内方面。最近几年以来国家先后出台了相关宏观调控政策对冶金行业进行了管理和扶持,初见成效。钢铁行业由于生产规模较大,低水平检建设影响极差,这些政策的实施有效控制了低水平重复建设,严格禁止“地条钢”等劣质产品进入钢铁市场,避免市场环境受到不良冲击,在净化了钢铁市场的同时也有效提高了钢铁市场的规范化和理性化。与此同时社会各个行业的消费结构也在随着经济的发展不断升级,城市化进程不断加快,这种社会背景为钢铁企业的发展奠定了良好的基础。最近几年西部大开发和振兴东北老工业基地战略逐渐打响,受到了社会各级高度重视的同时也为钢铁冶金行业的发展带来了新的机遇。

(2)国际方面。最近几年世界经济朝着全球化方向发展,从目前的情况看来发展态势良好,使得全球钢铁需求持续增长,各大企业的钢铁产量也在不断增大。

3.冶金工业面临的问题

(1)存在周期性。冶金工业相较于其他行业来说存在很大差异,同时也存在着一定的产业关联性以及一定的周期性。随着社会经济的不断发展,各行各业对钢铁需求量旺盛,但是由于存在一定的经济周期性,导致钢铁行业需求明显减弱,发展不是十分稳定。通常情况下,钢铁冶金工业在发展的过程中是具有一定的规模经济特性的,但是由于我国冶金行业在投资和建设规模上存在一定问题,因此在规模经济特性方面上表现不是十分明显,因此弊端并未充分显现,但是所带来的好处也并没有享受到。

(2)产能过剩。目前钢铁冶金行业存在的最普遍的问题就是产能过剩,这也是很多行业都存在的问题。严重的产能过剩不利于我国钢铁行业的发展,有极大的可能会导致钢铁市场持续“冷态”,价格直线下降,从目前的情况来看,我国钢铁产能仍处于逐年增长的状态,这是十分恐怖的现状。

(3)技术能力与创新能力存在问题。虽然我国相关部门加大了对冶金工艺的研发,但是一些比较先进的技术仍然是靠引进国外技术,很多高档钢材和设备都不能自给自足,还是要通过进口,技术能力和创新能力都存在一定的问题。

二、对于目前冶金工业现状应采取的措施

1.合理利用国际经济大环境。根据目前的国际经济环境来说,自2000年以后世界钢铁产业已经发展到了第四个阶段,钢铁冶金工业逐渐进入了一个新时期,绝大多数的发展中国家的钢铁产业已经进入了发展高峰期,最近几年一拉全球粗钢产量逐增长。眼下我国正处于社会主义发展初级阶段,重工业盛行,随着城市化进程 不断加快,钢铁冶金工业也在快速发展,钢铁产量逐年增长。根据相关数据分析,目前全球钢铁产量存在很强的不平衡性,东南亚地区明显偏重,尤其是我国, “世界三吨钢,中国占一吨”由此可见比例之大。因此我国在未来的发展中,必须要把握机会,充分利用好国际经济大环境。

2.加快实现行业规模经济。上文提到我国目前钢铁产业众多,提高行业的规模经济特性,必须要加大钢铁企业的管理力度,兼并重组,加强产业的集中度。不断优化刚切企业内部组织结构,提高企业管理水平,根据实际情况适当进行调整和改进。

三、我国钢铁冶金工业发展趋势

1.从目前的情况来看,随着我国社会经济的不断发展,国家宏观政策也会随之做出相应的改变,虽然环境制约严重,但是最近几年应该不会出现太大的回落。

2.从目前的情况来看,国际钢材市场需求量会有所增长,但不会提高太大,增速缓慢。

3.由于产能过剩的原因,我国钢铁行业最近几年不会出现太大的变化,产量一直居高不下。

四、结束语

综上所述,眼下随着经济全球化的不断发展,我国钢铁冶金工业目前正面临着莫大的机遇与挑战,对此,钢铁企业必须要把我这个发展时机,正确面对种种经济威胁,冷静的分析当前行业形势,充分利用国际经济环境,把握住手中机会,这样才能有效解决目前我国钢铁行业存在的问题,促进钢铁冶金行业的健康、可持续发展。

参考文献:

[1]符寒光.高速钢轧辊研究的现状及展望[J].钢铁,2000,(05).

[2]翁宇庆.我国冶金工业在新世纪最初几年的科技进步[J].钢铁,2004,(01).

[3]卢祁.我国冶金自动化的现状与发展趋势DD访冶金自动化研究设计院副院长孙彦广教授[J].中国仪器仪表,2009,(07):26-28 .

冶金行业现状及发展趋势分析范文第2篇

关键词:自动化技术;冶金;发展;现状

我国是世界屈指可数的钢铁大国,连续多年世界钢铁产量第一,同时刚才的品种和结构变化也快速发展更新,所以,冶金行业自动化技术对冶金越来越重要。随着我国经济和科技的发展,冶金自动化技术发展取得了一定的成就,但是不能沾沾自喜,同发达工业大国相比,我国冶金自动化技术还存在很大差距和问题。我们应该看清自己的问题,制定适合我国冶金自动化技术的发展战略。

1 冶金自动化技术现状

按照我国目前冶金市场的自动化技术结构来说,按照功能区分可以将冶金自动化分为三个发展层次,它们分别是冶金过程控制系统、生产管理控制系统、企业信息化系统。

1.1 过程控制系统

冶金自动化分为三个层次,其中之一就是过程控制系统。过程控制系统需要由电脑系统进行配置,其功能在电脑控制下能够得到进一步发挥。根据有效的调查数据显示,目前我国冶金的工序可以分别被计算,高炉、转炉、电炉、连铸、轧机等都能够分别显示数据。实际上,冶金的生产过程可以清楚地观察到,电脑在冶金生产的过程中只是起到了一个数据记录汇总、数据报表制作和生产过程监控作用。冶金过程本身就非常复杂,目前,冶金行业数据库在实际的生产过程中的适应性差,根本无法达到预计的目的,即使有些企业引进外国先进的自动化设备也很难再冶金过程控制系统中发挥作用。

1.2冶金生产管理控制系统

根据有效数据显示,按照冶金的工程顺序,目前我国大部分冶金工程都将冶金生产管理控制系统的电脑配置进行设置。从目前市场上的冶金管理系统功能来说,有两个管理项目是冶金生产过程中使用最频繁的,信息收集和日常的生产管理。在真正的冶金生产过程中必须开展相关的管理并且需要发挥实质作用。随着我国企业管理的理念不断发展,冶金行业也和组件认识到管理系统的重要性,并且在冶金的生产顺序,生产质量和生产流程方面都采用了管理系统,而且取得了明显的效果。但是由于技术方面运用不成熟,在实际操作过程中下生产管理系统的技术很难实现最大限度发挥,而且管理系统的应用需要结合企业的发展需要,必须和实际工作相结合。

1.3 信息管理系统

随着科技信息技术的发展,冶金行业的生产过程也已经迈进了信息化时代,运用信息化管理系统,管理水平得到了显著提高。目前我国很多企业已经能够达到信息化带动企业发展的目的,冶金技术的信息化发展前景广阔,在整个行业中收到了很大的重视。每个企业结合自身的发展现状建立相应的信息网络,为我国这个冶金行业的信息化都奠定了基础。企业建立信息化系统项目已经成为企业研究的一个重点课题。目前,很多冶金行业都已经制定了适合本企业发展的信息网络,找到属于本企业的发展起点。冶金工程信息自动化是当前冶金行业发展的一次重大改革,在改革过程中企业对信息化管理进行了比较充分的理解,同时对企业管理的观念进行了更新。

2 冶金自动化发展趋势

2.1 过程控制系统的完善

虽然很多企业已经进行了过程系统控制,但是和世界先进技术水平相比,我国的冶金控制系统应用并不全面。冶金工程的工作流程已经可以采用比较新型的传感技术、光机电一体化技术、数据融合以及数据处理技术,除此之外,还有一些关键工艺技术,例如参数闭环控制、产品物流跟踪、能源的平衡控制以及环境控制和产品质量控制。实现冶金流程在线检测和监控系统,包括铁水、钢水及熔渣成分和温度检测和预报,钢水纯净度检测和预报,钢坯和钢材温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断,全线废气和烟尘的监测等。

2.2 全面实现信息化

冶金流程的全息集成。实现铁―钢―轧横向数据集成和相互传递,实现管理―计划―生产―控制纵向信息集成,同时,整合生产实时数据和关系数据库为数据仓库,采用数据挖掘技术提供生产管理控制的决策支持。计算机全流程模拟,实现以科学为基础的设计和制造。采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术,基于各种冶金模型,进行流程离线仿真和在线集成模拟,生成一个分布式、网络化、集成的“虚拟工厂”软件系统环境,通过人机交互和协同计算,模拟钢铁工业产品生产全过程。支持生产组织优化、生产流程优化、新生产流程设计和新产品开发优化。企业信息集成到行业信息集成。信息化的目的之一是实现信息共享,在有效竞争前提下趋利避害,在企业信息化编码体系标准化、企业异构数据/信息集成基础上,进一步实现协作制造企业信息集成,全行业信息网络建设及宏观调控信息系统,直至全球行业信息网络建设及宏观调控信息系统。知识管理和商业智能。利用企业信息化积累的海量数据和信息,按照各种不同类型的决策主题分别构造数据仓库,通过在线分析和数据挖掘,实现有关市场、成本、质量等方面数据、信息、知识的阶梯化演化,并将企业常年管理经验和集体智慧形式化、知识化,为企业持续发展和生产、技术、经营管理各方面创新奠定坚实的核心知识和规律性的认识基础。

3 结语

随着我国经济发展,冶金自动化技术不断提高,但是和发达工业国家相比,在技术方面还存在很大差距,我国企业需要不断改进生产技术,提高生产效率,积极促进冶金自动化技术的发展。钢铁工业是我国的基础工业,关系到各行各业的生产,尤其是工业和建筑产业,没有钢铁就无法进行下一步具体工作。我国正处于社会主义建设高峰阶段,很多工业发展处于品质提升及转型阶段,今后对高品质钢铁的需求量会不断增加。然而目前市场高品质钢铁供应不足,高端品质种类较少,不能完全满足市场需求。所以,冶金自动化技术是推动钢铁产量和质量提高的主要渠道。我国冶金行业在今后的发展当中要不断吸收借鉴国外冶金自动化技术的发展,制定适合我国冶金自动化发展的目标,不断拓展我国工业的发展。

参考文献

[1] 曾波. 自动化技术在冶金行业中的现状和发展趋势[J].山西冶金,2014(05).

冶金行业现状及发展趋势分析范文第3篇

关键词:冶金技术;人工智能;前景预测

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.231

1 我国冶金自动化发展现状及国内外差距

冶金自动化发展源于20世纪中叶,到了80年代,PLC和DCS的出现使得冶金设备在可靠性、实时性、可操作性、可维护性方面得到了极大的改善,它逐步实现了对常规模拟控制的替代,后来人们开始采用PID算法进行回路控制运算,并开始研究智能控制技术、电炉电极升降控制、连铸结晶器液位控制技术、加热炉燃烧控制技术以及轧机轧制力控制技术。可以说,近些年来冶金自动化由于方便的软件编制、友好的人机界面、不断提高性价比的推动,我国的冶金产品的质量以及冶金生产线的作业率得到了前所未有的提高。

但是也应该认识到我国是钢产量生产大国,尽管目前的冶金产量能够基本满足使用需求,质量也有了较大提升,而我国的冶金自动化核心技术还依赖与国外公司,很多国际大公司在冶金自动化大型设备处于绝对垄断地位,我国的大部分高性能控制设备源于国外引进。也就是说,与国外的公司相比,我国与国外冶金自动化生产存在的差距主要是高性能控制仪器研发,当然这也就是冶金自动化发展中的关键问题。如果不能减少对国外技术的依赖、加强软硬件产品的开发以适应冶金自动化需求,我国的冶金自动化发展效率将大打折扣,甚至陷入瓶颈。为了我国冶金自动化的长远发展,我们必须要弄清楚当前阶段的问题,以便找好未来的发展重点。

2 我国冶金自动化未来的发展重点

2.1 过程控制系统的完善

冶金自动化发展的核心在于加强生产中的过程控制,它通过在系统软件内建立复杂的数学模型,运用数据收集和分析模块进行计算,从而做出正确的决策。尽管大部分冶金生产企业已运用了冶金自动化的过程控制系统,但多数企业内的过程控制系统存在着较大缺陷,与世界先进的冶金自动控制相比有较多的设计漏洞,比如控制精准度不够、控制容易出现混乱等问题。国外的冶金自动化控制中已经较多采用了新型的新型的传感技术、光机电一体化技术、数据融合和数据处理等技术,另外还涉及能源的平衡控制、环境控制和产品质量控制等问题。运用这些先进的控制技术能够帮助冶金生产进行在线检测和监控铁水、钢水及熔渣成分,缺陷的检测和预报等。为了更好地实现系统控制,我国首先要做的是积极研发精准的控制方法,加大在技术研发上的投资力度,才能开发出更加便捷好用的控制装置。

2.2 全面实现信息化

除了控制技术和设备的创新之外,做好系统控制的信息集成也是冶金自动化生产中的重要环节。众所周知,冶金生产涉及多项环节和多个过程,为了尽可能全面地实现冶金自动化控制,使实际生产中投入的人力尽可能少,加强各个环节的信息传递和交流是关键。如果冶金自动化系统设计中没有考虑到各个环节信息传递的必要性,那么就当某一具体环节出现问题时就有可能导致后续过程的失败,导致生产线全线出现问题,带来巨大的经济损失,甚至有可能造成人员伤亡,经验也表明现代技术出现问题带来的损失远大于传统工业生产中的失误,这也是人们为什么一直以来对技术安全问题尤为关注的原因。为了保证自动化控制系统的安全性以及生产效率,在进行冶金自动化生产设计时就有必要尽可能全面实现信息化。

冶金自动化控制信息传递主要是从铁到钢到轧的横向数据集成和相互传递,目的是为例实现管理D计划D生产D控制纵向信息集成。生产过程中所有相关信息包括实时数据和关系数据都将纳入数据仓库,用来作为下一生产的决策基础。

实现全面信息化控制能够趋利避害,实现协作制造企业信息集成,这对于产品生产安全和质量控制将是有利的。

2.3 基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计

长期以来,我国的钢铁生产规模和产量在世界上都位居首位,如此大规模的生产造成的环境污染也是极大的,特别是我国很多企业还没有重视到钢铁生产对环境造成污染的严重性,再加上冶金工业生产技术在环保节能控制这一块的发展还存在着严重不足。冶金工业应用自动化技术控制体系后,基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计逐渐成为可能。比如可以研发一种对污染物进行在线分析检测,对冶金产品生产过程中产生的煤气、钢渣进行自动净化和安全处理,同时开发实时对废弃物处理并循环利用的自动化控制技术,减少废弃物排放和提高废弃物利用效率。在冶金自动化中纳入环保生产措施,真正做到冶金绿色生产,保护环境,实现污染的零排放。

3 结语

综上所述,我国冶金行业发展特别是自动化技术应用发展方面与国外存在着较大技术差距,长期以来我国的工业发展特点是“规模扩大化、产量提升化、环境恶劣化“,而忽视了技术发展给行业带来的变革和积极作用。在这一方面,我们需要积极地吸取国外优秀的发展经验,加强过程控制系统的完善,尽早全面实现信息化管理,做好基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计,不断拓展我国工业的发展。

参考文献:

[1]商海真,张东爽.我国冶金电气自动化技术发展趋势[J].电子技术与软件工程,2014(14).

[2]杨磊.刍议冶金机械自动化的发展现状及趋势[J].中国新技术新产品,2012(03).

冶金行业现状及发展趋势分析范文第4篇

关键词:SMMC;冶矿产品;市场竞争;环境分析

中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2015)005-000-01

随着我国工业经济的不断发展,钢铁、有色产业产量严重过剩,国内节能减排等的强烈要求,国内关闭以及暂缓一些新上项目,导致市场竞争的激烈。本文主要从市场竞争环境角度对冶矿产品市场竞争环境进行了分析,旨在为公司下一步发展提供支持。

一、SMMC情况介绍

SMMC成立于2005年进入中国有色矿业集团,2008年由中国有色金属建设股份有限公司控股并上市。现已成为我国有色及钢铁冶金、矿山等重型机械设备大型制造骨干企业。

冶矿产品主要有:混合机、球磨机、回转窑、转底炉、竖炉、颚式破碎机、重板给料机、烧结机、破碎机等产品,及各种非标设备。

二、供应商竞争分析

1.冶矿设备专业设计研究院竞争分析。由于历史的原因,我国一般机械制造厂商只完成单机产品的设计与制造。设备使用的工艺流程设计由专业设计院来做,单机产品的工艺性能要求也由专业设计院提出。甚至单机产品的设计也可能来自于专业设计研究院完成,制造厂商仅仅依据图纸完成产品的加工制造任务。随着国内经济的发展,设计院不单单进行工艺、图纸的设计,逐步转型为项目总包。专业设计研究院作为生产制造企业的上游供应商(产品设计或工艺参数供应商)必然与生产制造企业存在竞争与合作的关系。

2.传统供应商竞争分析。供应商包括两种类型,一种是提供成品备件或产品,另一种是完成半成品备件的生产加工任务。后一种供应商对于生产制造企业来说可选择的范围大。除个别生产加工大型关键部件的单位,对于生产制造企业这种供应商的议价能力较低。而对于第一种供应商,由于可能是某一关键产品或分系统的生产商,在行业内具有较高的品牌信誉及技术能力,则可能是行业内众多竞争者的共同供应商。第一类供应商的议价能力较强,对行业内的企业有较大影响。

三、冶矿设备市场空间分析

1.磨破设备。磨破设备可用于矿山、冶炼、建材、公路等行业。中国每年磨破的各种物料约18亿吨,其中铁矿石约2.4亿吨,有色金属矿石超过1亿吨,非金属矿物2.3亿吨,水泥4亿吨,建材用石灰石4.7亿吨。小型磨破设备的寿命仅为三至五年,每年国内更换的磨破设备至少为需求总量的20%,市场空间极大。磨破设备的市场竞争除大规格高端产品外,属于自由竞争状态。

2.混合机、烧结机等冶金专用设备。烧结设备是钢铁冶炼过程中的一个重要环节,烧结工序耗能占吨钢能耗10%左右。大型烧结设备的使用有利于钢铁企业降低能耗和废气排放。与烧结相配套的大型混合机需求也会保持一定的增长。鉴于当前投资促经济的边际效应作用,与钢铁行业息息相关的产业也受到了很大的影响。未来钢铁行业的需求状况并没有太多的想象空间。近年来,国家对产能过剩的问题有了进一步的认识,且制定了相关的政策来化解行业中潜在的问题。

四、冶矿设备技术发展趋势分析

冶金矿山设备的总体发展趋势均是向大型化发展。烧结机面积由130~180O上升至300~500O;混合机尺寸最大达到直径5.1米,长度达到24米;磨机主流规格向直径4.5米~6米,乃至更大规格发展。

随着规格的增大对产品设计制造能力提出了更高的要求。为节约能耗,提高效率高效,国外大型冶金矿山设备普遍采用全静压轴承、新型陶瓷耐磨等新型材料、部件,在结构上以料代材等措施。设备大型化与新技术的应用提高了行业进入门槛。

五、冶矿设备行业主要竞争对手

1.美卓天津生产厂。美卓公司总部在芬兰,是全球领先的工程技术公司,美卓在全球100多个国家和地区为建筑、能源、矿岩加工、制浆造纸行业提供设备和解决方案。在中国拥有3000多名员工。2013年在美卓的净销售额方面中国排在第二名(6.13亿欧元)。

2002美卓买下厂房并进行了第一次扩建;2009年再次扩建。此扩建项目将使工厂的生产能力提高一倍。扩建后的工厂将能够生产新型颚式破碎机和圆锥破碎机。目前能生产的产品包括中小型的诺德伯格C系列颚式破碎机和诺德伯格GP系列圆锥式破碎机,未来还将生产更大型的破碎机、筛分设备和给料机。

2.中信重工。中信重工的前身是洛阳矿山机器厂,是我国第一个五年计划期间兴建的156项重点工程之一。该公司主要生产公司主要产品有:采掘机械、选煤机械、破碎与粉磨机械、水泥机械、冶金轧钢机械、大功率减速器、大型铸锻件等。

2008年为中国黄金集团乌努格吐山项目研制生产Φ6.2×9.5米溢流型球磨机;2009年又成功制造出世界最大的12.2×10.9m半自磨机和7.9×13.6溢流型球磨机。标志该公司的矿山设备设计制造技术进入国际一流行列。

3.北方重工。北方重工是在沈阳重型机械公司和沈阳矿山机械公司合并重组的基础上组建的国有独资公司。拥有2个部级技术中心,3个设计院,14个专业产品研究所。主要为冶金、矿山、煤炭、电力、建材、港口等行业提供破碎粉磨、矿物洗选、烧结球团、金属压延和精整、剪切隧道掘进、散料输送和装卸、煤矿综采、工程机械、传动机械等重大技术装备及大型铸锻件的研发、设计、制造和服务。拥有200余项专利和专有技术。

该公司目前在磨煤、水泥磨、球磨机等项目上具有国际先进水平;烧结机制造方面该公司也处于国内领先地位。其未来将重点发展冶金成套设备、大型综采成套设备、水泥成套设备、隧道施工成套设备、煤粉制备系统成套设备等10项成套设备。

冶金行业现状及发展趋势分析范文第5篇

关键词:有色金属冶金 体系改革 建设

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)09(b)-0149-02

1 有色金属冶金课程体系的现状

有色金属是目前的高新技术发展的关键材料,也是非常关键的基础原材料,自进入21世纪之后,我国的有色金属冶金的冶炼和加工技术发展迅速,中国目前已经是全球重要的有色金属的成产国以及消费国,不过随着有色冶金行业的高速发展,也引起了环境的污染以及能源的消耗等问题,国务院已经顺应国家建立资源节约型和环境友好型社会的方针政策,推出了很多政策和措施,以引导有色金属冶金行业的方向逐渐趋向于提高能源和资源的利用率以及节能减排的方向,目的是尽量减少工厂废弃物的排放,节能减排、以弥补国内的矿产资源不足,帮助有色金属产业取得良好的社会效益以及经济效益。目前很多高校已开设有色冶金专业,并且随着学科的发展已经建立成了完备的有色冶金课程体系,贵州大学的有色金属学是属于冶金工程与冶金材料学科,且贵州省的有色金属资源储量丰富。有色金属冶金自1958年建校时开始招收本科生,1984年开始招收硕士研究生。有色金属冶金是隶属于冶金工程的一个二级学科,主要研究的是从二次资源、矿石等原料中对某种金属或者化合物进行提取,对于多相化学反应的规律进行研究,实现对反应的过程进行自动控制,并且逐渐优化反应器,体系一般是由冶金工艺、冶金原理、专业选修课、实践教学这四个模块,研究的领域主要包括湿法冶金、火法冶金、材料化学冶金、电冶金以及冶金分离过程等,国内很多学校的有色金属冶金的课程体系建立的时间较晚,所以教学模式以及目前的课程体系还有很多需要改进之处,长此以往,对于新形势下对于有色金属冶金专业的人才培养、就业都有影响,目前的有色金属冶金体系在课程的结构、课程的实施方式、课程的体系建设和地方经济的发展等方面需要改进。

有色金属冶金因国家的投入较少,在生产技术的必要需求下对于基础的研究也取得了成就,主要表现如下:(1)在矿产资源的分离与提取方面,对于浮选剂的分子设计应用和理论、生物的浸矿、硫化矿的原生电位浮选原理、拜耳法的优化选矿理论都得到发展和应用。(2)在冶金过程的相平衡、化学平衡以及有色金属体系的传输、电化学冶金的电机过程、生物催化、溶离子的交换、溶剂的提取等动力学的机理方面的理论已经逐渐成熟。(3)膜领域方面,对于膜材料的性能、成膜的机理以及膜内的理论设计和开发等研究。(4)冶金电化学方面,对于熔盐电解炭阳极上电催化的过程,湿法练锑、矿浆的电解等原理有了初步的进展。(5)冶金的设备以及过程的优化和数字仿真方面,发展了铝电解槽的槽膛内形的动态仿真、铜镍锍的吹炼过程、矿热电炉的节能和降耗技术。(6)冶金过程的自动化,开发了能解决冶金变量的特种检测技术,综合的应用建模的手段和现代的方法,来解决对于复杂的冶炼过程的控制,比如对铝电解的智能控制,开发了与冶金领域相对应的优化、控制软件。(7)冶金过程新技术新理论,对于机械活化冶金、串级萃取、具备高附加值的冶金技术以及纳米精细类的化工材料的制备技术都在与时俱进。

2 有色金属冶金课程的特点和改革目标

2.1 有色金属冶金课程的特点

(1)有色金属冶金课程的特性。

有色金属冶金工业是基础性的行业,主要以开发矿产和利用矿产为主,所以必然会受到能源、资源和环境的制约。对应的有色金属冶金课程体系会具有一定的特点:①政策性。该课程不仅仅会涉及到单纯的工程技术理论,还会关系到社会主义现代化建设中的各种政策,需要在项目中贯彻和体现这些政策。②传统性。教学内容很多都是需要遵循的一般性原则和理论,但是工艺和技术都比较传统,学生能够看懂文字,但是会产生枯燥无味、老生常谈的感觉。③复杂性。金属的提取工艺流程和条件都比较复杂,所以需要老师不仅培养学生的基础理论,还要培养对工程问题的分析和实践能力。

(2)有色金属冶金课程体系所存在的问题。

①有色金属产业发展很快,课程的内容滞后,随着目前低碳冶金、循环冶金、清洁冶金等生产模块和理念的发展,大量的新型生产工艺比如铝电解的节能降耗技术,大型预焙铝电解槽、闪速熔炼、铝冶金的拜耳法选矿工艺,真空冶炼稀贵金属工艺、直接荣连发提取重金属工艺等都得到了推广,但是课程体系对新工艺新的数据统计内容很少。②课程体系的设置不合理,现在很多高校存在着对于相同的知识点在不同的课程中都有交叉,以热力学相关理论为例,在冶金物理化学、有色金属冶金学、冶金原理、物理化学等课程中的部分章节都有解释。但是对于宏观动力学、微观动力学以及反应过程学等知识在课程中的介绍很少。有色金属中轻金属、重金属、稀有金属和贵金属的冶金过程内容很片面,没有成为一个体系,专业课程的设置不合理。③学科之间的融合,有色冶金和化工、材料、环境、管理、计算机等学科联系越来越密切,但是缺乏融合性,所以需要在课程上进行拓展。加强有色金属冶金和相关学科之间的融合,能够加速有色产业的发展,方面学生适应市场的需求增多就业方向。④缺乏实践教学,对于学生进行实践教育不仅是为了补充理论教育的不足,会提高学生科技创新和实践能力。目前该校现有的有色金属冶金课程体系还需加强实践性环节,与专业课相对于的实验设备和指导教材不足,相关专业的实习单位也比较少,导致实习内容单调,经费有限等问题。

2.2 有色金属冶金课程体系的改革目标

随着有色冶金工程专业发展的逐渐成熟,有色金属冶金学相关课程的教学质量会影响着整个行业的生存空间,我们该跟有色冶金课程体系的目标寻求有特色的教育模式和方法,通过增强目前的有色冶金工程的专业素养,让学生能够对有色冶金学的基本内容、原理、方法和工艺能够有较深入的理解和体会,并且能够将知识引用到具体的有色冶金的工程实践之中。

3 有色金属冶金课程体系改革措施初探

3.1 增强有色金属冶金课程的连贯性和系统性

课程体系的优化需要在现有的课程体系的整合基础之上,保持冶金原理和工艺体系的核心位置,该校应该结合贵州省的地域特征和有色冶金行业的发展趋势,提高轻金属和稀有金属等矿产资源在教学体系中的比重。学校应该增加对于科技创新的基金,扩大创业孵化基地,加大对高水平的创新实验室的建设,营造一个良好的科研、学习、创新的环境和氛围,以提高学生的实践创新意识,增加创新、创业的能力。

3.2 提高基础知识以及基本的工艺的理论教学

教师可以结合传统的方法和启发式的教学方法,不断的完善多媒体的课件,把抽象的理论知识和工业实践相结合,使得学生能够非常直观的接受和理解知识,采取对比和举例的方法来调节课堂气氛,调动学生的积极性、创造性和主动性。引导学生参加到教学活动之中,不断的激发学生的兴趣与创新性,学校可以采取分层教学的授课方式,让学生感受到现代和传统并存,以学生为主体,教学方法应该以直观可感、情景生动、层次分明为原则。让学生感受到学习不再是掌握一些书本的知识,而是深入了解一种文化掌握一种技能,培养一种能力。

3.3 引入先进的教学的理念和方法,提高教师教学水平

有色金属冶金的专业课教学要注重理论知识和教学方法的结合,一些典型的冶炼过程要减少其繁琐的工艺操作,对于难以掌握、不易理解、内容复杂的知识点可以引入任务驱动法、比较法等方式,配合动画教学方式。通过教师和学生之间的互动,以逻辑推理的方式让学生层层深入,激发其学习的兴趣,加深对于课程的核心理念的掌握和理解。

3.4 增多对有色产品的深加工的教学

近年来,为了顺应国家的政策,有色冶金的生产工艺开始向节能减排、提高资源利用率、产品精细化的方向发展,很多新型的工艺得到了快速的应用和推广,比如重金属冶金工业的熔炼工艺、真空冶炼稀贵金属等。在改革课程体系的同时,要关注专业的前沿性成果和发展趋势,并且以企业的补充,对原教学的内容定时进行系统性的更新和调整。我国的航天、航空、船舰、机械制造业、现代交通迅速的发展,进而增加了对于有色金属材料的需求量,对于成品的性能要求逐渐提高,所以目前的有色金属制品正在向着“高、精、尖”的趋势快速发展,我国的有色冶金行业正走向提升目前新的有色金属材料的性能和技术,实现大型规模化生产的道路,与此同时,为了增加学生的未来就业,在新的有色金属冶金课程体系中要适当增加和有色产品的深加工方面相关的内容。

3.5 强化资源综合利用与环保等内容的教学

目前世界的经济发展主题是“绿色、循环、低碳、环保”,有色冶金过程排放的废气、废液、废渣是造成环境污染的严重因素,所以在今后相当长一段时间里,有色金属冶金技术的方向会沿着冶金过程的自动化、节能减排、对于低品位矿的开发、有色金属冶金产品逐渐精细化的趋势,有色金属冶金企业的工艺流程在21世纪已经趋向成熟,能快速提高有色金属企业的经济效益的有效途径是对冶金的二次资源有效的二次利用。因为想要实现社会、经济、环境之间的可持续的发展,就必须让冶金工艺走低污染的路线。学校应该在新的课程体系中,加大对于循环冶金、有色冶金的资源综合利用、清洁冶金等内容。有色冶金的相关领域的新工艺、新技术正发生着日新月异的变化,随着我国富矿资源的逐渐匮乏、日益增加的能源和资源危机、逐渐严格的环境保护,使得有色冶金工厂面临新的挑战和要求。对于学生的培养过程中增加一些当前学科的新技术、新工艺,专业发展的前沿趋势、有色工厂的新设计方向。比如焙烧过程中应用的流态化焙烧,火法炼铬过程中的熔池熔炼、闪速熔炼,以及一些新的浸出技术等,会帮助学生对当前的有色冶金工业发展有一个更清晰的构想,也会提高学生的视野,丰富专业知识和兴趣。

3.6 增加有色方向的选修课,以拓展学生的知识面

高校里对必修课的要求不一致,但是必修课的学时和内容非常有限。学校可以通过增加选修课的方向来拓展学生的视野和知识面,尤其是跟有色方向相关的选修课,有利于学生对有色冶金整个行业的把握,教师也应该向学生多介绍目前我国有色冶金行业中存在的漏洞和缺陷,以及我国在该行业与国外发达国家之间技术、人才等方面的差距。以激励学生献身于祖国冶金事业以及对冶金行业的热爱精神。为了在新的形势下提高有色冶金行业的发展,对于选修课的模块要增加环境类、资源类、材料类等有所交叉学科的选修课,这有利于对新形势下有色冶金行业复合型人才的培养。

3.7 加强实践教学环节

学校应该增加综合性的实验的比重和设计性,可以采取SRTP大学生的科研训练计划、教师的科研项目和学生实践的有机结合,来增加学生对于基本的原理、知识的掌握和理解。在实习的环节,学校应该积极开展高雪和地区的有色冶金行业之间的校企联合,为学生提供很多的实践机会,鼓励学生去积极的参加行业的调研,让学生感觉到自己参与到教学的过程中。学校应该鼓励教师开展开放性的教学,因为对单一的教学方法的改善和融合,根据不同的教学方法,取长补短,在教学实践中,根据实际灵活转变,相互协调和融合不同的教学方式,更高效的完成教学目标,培养出高素质高水平的人才。其次需要课内外相结合,关注学生的课外实践和学习,教师在课堂上要引导学生将学习延伸,使得学生能够在学习中发现问题,然后带着问题去课外寻找解决方法,提高学生的自学能力和创新能力。对于理论基础可以通过让学生去查阅资料,并且通过分析和调查信息、写文献综述、报告等方法来锻炼学生,鼓励学生参加高水平的基础知识竞赛和学术活动。

参考文献

[1] 华中胜,樊友奇,童碧海,等.有色金属冶金课程体系改革与建设[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2012(4):97-98.

[2] 代书华,班媛.《有色金属冶金学》课程教学方法现状及改革措施[J].课程教育研究,2015(1):243.

[3] 韩召,华中胜.关于有色冶金课程体系建设的几点思考[J].中国科教创新导刊,2012(7):142.