钢铁冶金行业分析范文1
冶金工程是一门研究从矿石（或其他金属资源）中提取钢铁或有色金属材料并进行加工的应用学科，可以分为化学冶金学（Chemicalmetallurgy）和物理冶金学（Physicalmetallurgy），如图1所示。从矿石提取金属的生产过程称为化学冶金学；通过成型加工，制备有一定性能的金属或合金材料的学科称为物理冶金学。目前，冶金工程专业的课程设置以化学冶金学为主，包括钢铁冶金、冶金物理化学、冶金传输原理、有色金属冶金等课程。尽管也开设金属学，材料加工技术等课程，但内容较为宽泛，针对性不强。2007年，本文开始承担江苏大学冶金工程专业材料加工技术课程的教学任务，结合多年从事钢铁生产、科研的经历，根据自己对物理冶金和化学冶金的理解，以拓宽毕业生专业口径、提高学生的综合素质为目的，将教学重点调整为“塑性加工及物理冶金理论”，取得了良好的效果。
一、增加物理冶金教学内容的思路
为适应社会发展和需求，拓宽专业、宽口径专业教育已成为冶金领域培养人才的重要模式。目前，冶金工程专业设置涵盖了钢铁冶金专业、有色冶金专业和冶金物理化学专业，改变了过去专业划分过细的弊端，增强了学生的适应性，提高了学生独立工作的能力。这体现了教育思想观念由“对口”向“适应”转变的进程。但是，也应认识到，随着冶金技术的进步，物理过程在冶金中的重要性日显突出，物理冶金和化学冶金（传统冶金）同等重要。冶金工程专业的教学重点以化学冶金学为主是毋庸置疑的，但适当增加、补充和生产密切相关的物理冶金学的教学内容也是大有裨益的。首先，物理冶金学和化学冶金学是冶金工程学科不可分割的组成部分。例如钢铁生产是从铁矿石中提取钢铁并加工成钢材的过程，包括炼铁（焦化、烧结）、炼钢、精炼、连铸、轧钢、热处理等工艺环节。钢铁生产的集成技术已经打破了冶金、轧钢和热处理的明确分工，尤其是薄板坯连铸连轧技术的兴起，更是将炼钢、连铸、轧钢等工艺环节有效地联系在一起。为了得到性能合格的钢材，需要控制钢材的化学成分和组织结构，化学冶金学可以解决化学成分控制的问题，在钢铁生产中由连铸之前的工艺环节完成，最终的组织状态则通过后续的成型加工和热处理实现。可见，钢铁生产需要化学冶金学和物理冶金学的综合知识，只有把两者结合才能解释并解决钢铁生产中出现的问题。目前，冶金工程专业的主要教学内容为化学冶金，尽管也开设了金属学等课程，但内容宽泛，针对性不强，学生对钢材加工和热处理过程中组织、结构和性能的变化不甚了了，无法对钢铁生产建立起系统、全面的认识。其次，物理冶金学和化学冶金学的内容是互相联系的，通过物理冶金学的学习，能够促进对化学冶金学的深入理解。例如：冶金过程热力学中自由能的计算，是判别、变更或控制化学反应发生的趋势、方向和达到平衡态的手段，运用热力学计算可以分析钢中元素的氧化还原问题。由于Cu氧化的标准自由能和铁相比更高，在炼钢吹氧过程中，将被铁保护而不被氧化。而铜是钢材热加工产生热脆的有害元素，这是由于加热过程中铁被氧化，铜在轧件表面富集，成为液相后沿奥氏体晶界渗透，弱化晶界而造成热塑性降低。所以，只有通过配料降低钢中的Cu含量。这样，就会对Cu在钢中的危害、控制及氧化还原的热力学条件有了系统的认识。可见，通过物理冶金的学习，冶金工程专业的学生可以更加深刻地理解冶金过程热力学中元素氧化还原的规律性，认识到合理控制化学成分的必要性。另外，物理冶金课程在冶金工程专业的引入能够拓宽学生的知识面，增加毕业生的适应性，促进将来工作和事业的发展。钢铁生产中需要专才，更需要通才。钢铁生产的集成技术已经打破了冶金、轧钢和热处理的明确分工，化学冶金学和物理冶金学的知识相互联系、相互融合。只有具备了化学冶金学和物理冶金学的综合知识，才能使毕业生对操作岗位的工艺特点和目的要求有更深刻的认识；在产品出现质量问题时，才能对复杂工艺环节的影响因素做出准确判断，并制定出切实可行的解决方案。市场疲软和原材料涨价的双重影响，压缩了钢铁行业的利润率空间，而且产品的同质化竞争日趋激烈，产品开发日益受到重视，新产品开发更需要具备化学冶金学和物理冶金学的综合知识，对冶金工程专业的毕业生在知识面和综合能力上提出了更高的要求。例如，Ti微合金化高强钢的开发主要是利用了纳米尺寸TiC的沉淀强化作用，需要通过控制轧制和控制冷却来实现，但由于钛容易氧化的特点，必须在精炼后期用铝充分脱氧后加入钛才能提高其收得率。通过类似产品开发的实例，将枯燥的书本知识和生产实际结合，使学生加深对物理冶金学和化学冶金学的理解，提高综合运用知识的能力。
二、增加物理冶金教学内容的实践
依据冶金工程的专业特点，结合多年现场生产和科学研究的经历，本文自2007年起在冶金工程专业开设了“塑性加工及物理冶金理论“课程。由于江苏大学冶金工程专业毕业生的分配去向主要是武钢、沙钢、兴澄等钢铁企业，课程重点针对钢材塑性加工过程中的物理冶金问题，讲解塑性加工的原理、工艺以及物理冶金学理论，包括化学冶金的产品再加工和热处理产生的金属及合金组织、结构的变化，以及由此造成的金属材料的机械、物理、化学、工艺性能的变化。课程设置在大四上学期，此时钢铁冶金、冶金物化和金属学等相关教学已经结束，学生具备了化学冶金的基础知识，通过认识实习和生产实习，对钢铁生产流程和工艺环节有了一定的了解。课程设置为30学时，教学内容包括以下5个部分：（A）介绍大型钢铁企业的生产流程，及物理冶金在其中的地位和作用；（B）介绍钢材的分类，重点使学生认识钢材的用途，以及由此带来的对成分、组织和性能的要求；（C）轧制工艺学，包括轧钢生产基本工序、轧机分类、组成和布置形式、厚度和板型控制等；（D）轧制原理介绍，包括塑形加工基本概念、轧制过程基本概念、实现轧制过程的条件、延伸和宽展等；（E）物理冶金概论，强韧化机制，热变形和冷却过程中的组织变化，控制轧制和控制冷却，微合金化元素的作用，等。采用计算机多媒体教学方式授课，大大提高了教学的效率。由于教学内容是本文多年学习和科研工作的总结，并加入许多最新成果和图片，知识贴近实际而新鲜；注意收集国内外文献、会议资料和各大钢厂的生产实例，内容生动直观，激发起学生强烈的学习兴趣。例如，关于钢材按用途分类，结合西气东输的工程建设讲述管线钢的强度级别和性能要求；建筑用钢的讲解则展示了鸟巢、水立方美仑美奂的图片及其中钢材的使用情况。授课过程中摈弃了按部就班、照本宣科的填鸭式教学，采用融会贯通、举一反三的教学方法。以不锈钢为例，先介绍不锈钢的相关知识，由不锈钢的金属学问题、耐蚀原理讲述配料熔炼法、返回吹氧法和高碳真空吹炼法3个阶段的发展历史。最后，重点讲述碳的选择性氧化———奥氏体不锈钢冶炼的去碳保铬问题。这样就会使学生对不锈钢的生产工艺以及化学冶金学和物理冶金学在生产中的应用有了深入的理解。在课堂教学外，注重生产实习和实践环节中物理冶金的教学。在钢铁企业的认识实习和生产实习期间，结合对中厚板、热轧带钢和棒线材生产线的参观，在介绍生产工艺和生产设备的基础上，为学生重点讲解轧制和冷却过程中的组织、性能变化及微合金化元素的固溶和析出规律。使学生认识到轧制和冷却中组织复杂的演变过程，其中加工硬化、回复、再结晶、相变和第二相粒子的析出过程交织在一起。在为大三学生开设的专业讲座中，也注意把物理冶金学的知识贯穿其中：以瑞典SSAB公司为例，用英文幻灯片讲述钢铁的生产流程；结合最新资料介绍国际和国内钢铁生产的历史、现状和发展趋势；运用物理冶金和化学冶金的综合知识介绍管线钢、汽车板等专用钢种的产品开发实践。在指导本科生的毕业设计时，依据自己的科研方向，确定产品开发、组织性能分析、强韧化机理等紧密联系生产实际的题目，加深毕业生对物理冶金学的认识并掌握物理冶金的研究方法，注重培养他们综合运用知识分析问题和解决问题的能力，为踏入工作岗位或继续深造做好准备。
钢铁冶金行业分析范文2
在政府大力发展绿色经济的背景下，有针对性的对钢铁冶金机械设计进行绿色化的改进也显得十分必要，这是有效降低其生产过程中的污染、浪费等问题的有效举措。资源紧张、污染严重是当代社会发展较大的阻碍，如何强化钢铁冶金机械设计的绿色性能需要技术人员的深入研究与大胆创新。以下本文将简单分析落实绿色钢铁冶金机械设计的必要性，重点就绿色钢铁冶金机械设计的特点及关键技术展开详细的论述。
关键词：
绿色设计；钢铁冶金机械设计；关键技术；特点
1落实绿色钢铁冶金机械设计的必要性
冶金行业与工业、建筑业之间联系密切，从冶金行业发展至今，生产中的污染问题长期得不到妥善的解决，较为常见的问题有粉尘污染、噪音污染、生产设备损耗率过高等，在市场经济的发展中利益最大化的经营目标会在一定程度上影响经营者的决策，落实绿色钢铁冶金机械设计能够将绿色设计理念、绿色材料、绿色能源等融入到机械设计中，从而达到绿色化生产的目的。
2绿色钢铁冶金机械设计的特点及关键技术
随着精神文明建设的全面推进，越来越多的人意识到了环境保护与能源合理开发的重要性。绿色钢铁冶金在各项建设事业中具有非常积极的意义，进行绿色钢铁冶金机械设计可以为该行业注入新鲜血液，同样对于我国市场经济的长远发展非常有利，需要相关的设计者强化绿色设计意识，将先进技术与生产实践现结合，促进我国绿色冶金机械设计的全面发展。
2.1特点分析
首先，较强的可行性。绿色钢铁冶金机械设计在我国发展前景较为广阔，传统意义上的钢铁冶金自身存在较大的矛盾，大批量的生产必然会造成较多的能源损耗，这与我国当前的发展决策背道而驰，提高有限资源的利用率，降低生产中的污染、浪费需要通过绿色钢铁冶金机械设计来实现。其次，较强的实用性。从冶金行业生产的现状来看，绿色生产意识淡薄。在现代化与信息化的发展前景下，优化冶金机械设计是提升生产质量、优化生产效率的必要举措，尤其是在竞争愈发激烈的今天，从源头上解决问题更能强化冶金企业的实力。第三，环保性。经过绿色理念、绿色技术的改造下，钢铁冶金机械的性能将得到较大的提升，借助绿色技术的支持，钢铁冶金生产中的隐患及不利局势可得到改善与扭转，这对于企业和国家而言均十分有利。
2.2关键技术分析
2.2.1谨慎挑选原材料
钢铁冶金生产过程中除了需要消耗钢铁等原材料之外，还要使用较多的添加剂及其他材料来进行生产，实践表明，差异化的材料选择会对其生产的质量及设备性能造成较大的影响，从源头上进行问题控制需要做好谨慎的原材料选择。优化生产质量，降低运营成本需要企业的管理者加大对材料选择的关注度，技术人员可通过自身的工作经验提出相应的建议，从诸多的原材料中做出最正确的选择，将设备保养、生产质量、运营成本纳入原材料选择的考量范畴中，尽可能的降低不必要的损耗及污染，为绿色经济的发展做出应有的贡献。
2.2.2降低废气排放率
冶金生产中，废气污染也是急需解决的问题之一，在进行绿色钢铁冶金机械设计中，应适当考虑废气处理的问题。大气污染会严重影响到人们的生活，雾霾、沙尘暴等恶劣天气的出现就是因为人们无节制的废气排放。在新时期，针对冶金生产中的废气污染问题，设计者应结合绿色设计理念进行改良，如加大气体过滤研究，将生产过程中所排放出的气体为危害性降到最低。设计人员可在原有的钢铁冶金机械设计的基础上加大气体过滤、净化设备研究，真正实现低污染的绿色钢铁冶金生产。
2.2.3做好钢铁冶金机械的减震除噪
对于我国钢铁冶金行业而言，由于生产作业过程当中不仅需要加工、分离与洗选等精密机械设备，而且还需要重型机械，用于开采矿山、挖掘土质等，从而就使得在上述的生产、加工、采掘等过程当中会产生大量的噪音。为此，我国从事钢铁冶金行业的企业应当不断对现有机械设备进行改进，通过在现有厂区周围种植树木，或者是对现有机械设备进行整体与结构的布局的调整，或者是通过添加防噪项圈，定期对现有设备进行维护等诸多方式，来有效的设计出机械设备发出震动较小的、有利于提高生产产能的机械设备。
2.2.4提高密封技术，谨防泄漏
强化机械设备各个零部件及运作链的密封技术，不断加强对现有机械设备的密封设计，可有效的减少机械设备泄露给周边环境以及当地环境导致的破坏。为此，在开展绿色机械设备的设计时，应当对设备进行测试，并保持定期的维护，使用内部管理制度来有效的提升机械设备密封性能的提高。在进行钢铁冶金的生产与加工工作过程中，严密重视与控制好机械设备的渗漏问题，将会促使这一行业绿色经济和高产能的实现。
2.2.5强化实用性与审美性
设备检修及故障处理在各行各业的生产中均较为常见，强化绿色钢铁冶金机械设计的整体性能可有效降低设备故障的发生率，在进行具体的机械设计中，设计人员可有针对性的进行配件选择，尽可能的以保障生产性能、延缓使用寿命降低其生产中的成本。部分冶金企业在日常管理中制定了较为全面的检修计划，但是在现下，设计者可结合信息技术来提高设备检测的智能性，在多种检测技术下提升设备故障的报警及自我保护性能，确保每一次的检修工作都能准确有效。针对绿色钢铁冶金机械设计的审美优化需要设计者的重视，传统意义上的冶金机械外观都比较单一，适当的进行造型改良可以缓解使用者的视觉疲劳，通过色彩、形状的变化来吸引采购企业的视线。
3总结
在现代化的全面发展中，各行各业的发展均需要消耗大量的钢铁建材，但是从其生产及行业发展的现状来看，生产全过程存在较多的问题，在钢铁资源需求持续加大的市场环境下，节能、降噪、减排等都需要逐一落实。发展绿色钢铁冶金机械设计有利于解决上述的问题，同时可保障其生产的绿色化、节能化，在延伸钢铁冶金产品的实用性、使用年限上也非常有利，相关企业应加大技术投入，以先进的技术来强化生产效率及质量，为自身的长远发展奠定扎实的基础。
参考文献：
[1]郭小梅.试述冶金机械存在的问题及解决措施[J].江西建材,2017(01).
钢铁冶金行业分析范文3
1、冶金电气自动化技术的特点
我国钢铁企业自动化水平还不够高，普及不够，大部分钢铁企业存在生产技术内容太广，生产工艺太复杂和电气自动化依赖太强等特点。
1.1冶金生产技术涉及内容太广
钢铁企业冶炼环节多，涉及内容非常广泛，生产过程中涉及物理变化和化学变化，生产过程中突变因素多，冶炼过程涉及的技术非常复杂，生产过程中要控制好生产原材料，监控物理变化参数和环境的化学参数。电气自动化控制系统应该能控制或跟踪生产过程的全过程，电气自动化控制系统涉及内容非常广泛，只有这样的控制系统才能保证生产过程的安全性，提高冶炼产品的产量，提高钢铁企业的经济效益。
1.2冶金生产工艺太复杂
冶金生产工艺复杂，实际生产过程中工艺流程比较全，冶金电气自动化控制系统要覆盖全生产过程，实现软件与硬件的配合，优化生产过程。冶金电气自动化系统呈现技术难度高，虽然技术人员具有非常专业的知识，掌握专业技巧，这样才能真正做到提高生产效益。
1.3冶金自动化高依赖电气技术
随着我国钢铁联合企业的生产能力的扩大，大部分小钢铁企业重新组合，形成更具竞争优势的联合企业。这些企业大量引进全自动化生产线，电气自动化水平不断提高，几乎涵盖了冶金全过程，冶金自动化高依赖电气技术，通过电气技术完成信号采集、信号转换和结果运算等操作，实现钢铁企业的全自动化。
2、冶金电气自动化技术应用现状
冶金电气自动化系统是利用智能控制技术、计算机网络技术、神经网络技术、监控技术等控制和管理冶金企业生产过程中的各环节。就钢铁企业来说，通过冶金电气自动化控制系统控制轧钢、高炉、转炉，铸造等技术环节，解决冶金过程中高温，高热等问题，为钢铁企业生产解决了许多实际困难。许多大型钢铁企业设计或改造了许多电气自动化控制系统，这些系统都能实实现人工智能操作，自动化操纵体系是单位操纵体系的主要构成，普遍运用在单位制造管制的每个环节，其中最重要的运用是智能化操纵技术%智能化技术中的专家体系，模糊操纵，神经网络等技术被运用到钢铁行业的轧钢体系、高炉、转炉、连铸车间、轧钢调节体系等，版型在线监测、冷热轧薄板、维修保养监控等功能。通过中央计算机系统控制各个子系统，实现子模块与子模块之间的转换。冶金电气自动化控制系统使用现场总线技术，数据交换传送技术，电脑合成技术等，推动冶金过程的标准化，程序化；通过人工智能技术，使用机器人手臂特自动化设备提高冶金企业的生产力，让钢铁企业取得长足的发展，提高市场竞争力。
3、冶金电气自动化技术应用前景
我国许多大型钢铁联合企业通过引进电气自动化技术，整合行业信息化水平，通过自动化控制系统提高生产控制精度，提高产品质量，进一步压缩生产成本，降低资源消耗。这些电气自动化控制系统增加了冶金生产过程的稳定性、可靠性和安全性。从这些电气自动化控制系统可以总结出我国冶金电气自动化技术的应用前景，包括低成本自动化、行业信息化、智能控制、冶炼过程控制和综合一体化控制等方面。
3.1低成本自动化
所谓低成本自动化是利用高精尖技术，通过自动化技术科学合理投资，减少投资成本，降低投资风险。许多中小型钢铁企业通过使用微型计算机作服务器，精准的实现对全过程、全流通实现电气自动化控制，为企业实现了低成本自动化，也解决了中小型企业的约束。
3.2行业信息化
所谓钢铁行业信息化就通过计算机系统，实现信息资源共享，实现企业信息化管理的标准化和系统化。大部分钢铁企业通过电气自动化控制系统采集生产过程中的原始数据，利用信息化技术手段分析和研究这些原始数据，使用科学管理决策分析软件，挖掘潜在数据，为企业的发展提供科学合理的数据支持。
3.3智能控制
虽然电气自动化控制系统广泛应用自适应、优化、模型预测等控制策略，但仍然不能满足技术的要求，因为传统的PID控制理论是适应数学模型复杂且变化大的特点，而智能控制对总控制程序具有良好的适应性，尤其是对于复杂程度较高的综合控制系统，能分级控制智能设备，有着很大的发展空间。
3.4冶炼过程控制
电气自动化控制系统可以对产品质量监督、环保监控及物流跟踪等多个方而实施全过程监控。电气自动化控制系统采用新型传感器、数据融合处理等高精尖技术对原材料质量、钢水纯度、熔渣成分、温度、固废监控等环节进行全程控制，提高钢铁企业的效益。
3.5综合一体化控制
电气自动化综合一体化控制系统是未来的发展方向，这种系统打破了传统的计算机、仪表、电气在控制设备方面的专业界限与分工，实现了逻辑控制对模拟量进行控制的难题，极大地提高了系统的实用性与操作性。简化了程序，降低了成本，电气自动化综合一体化控制系统系统将是钢铁行业电气自动化发展的重要方向。
4、结语
钢铁冶金行业分析范文4
关键词：转炉双渣法；少渣炼钢；工艺新进展
在炼钢时采用转炉少渣炼钢工艺， 使在单位时间内铁水最终获得量与初始投入量之比得到提高，从而增加了冶炼的经济效益。通常情况下在炼钢时需要石灰来造渣，而由于采用少渣工艺在炼钢时铁水硅含量很低， 所以减少了石灰的用量，进而降低了成品也减少了污染物的排放[1]。在实际生产过程中通过对转炉双渣法少渣练钢工艺在实施过程的研究并对所遇加以解决，得出转炉双渣法少渣炼钢工艺在降低渣料消耗和降低钢铁料消耗等方面有显著效果。
一、少渣炼钢工艺的概述
转炉双渣法少渣炼钢工艺就是在金属冶炼时将转炉吹炼时分为两个阶段，第一阶段吹炼首先对金属溶液进行脱硅和脱磷处理，待脱硅、脱磷结束后倒出部分炉渣进行第二阶段吹炼；第二阶段吹炼是以脱碳处理为主，待脱碳处理结束后出钢，并将液态炉渣留在炉内。在进行下一炉金属冶炼时，要根据炉内留渣情况兑入废钢、铁水进而进行第一阶段吹炼；待第一阶段吹炼结束中间倒渣后再进行第二阶段吹炼，从此循环反复。转炉双渣法少渣冶炼可以降低钢铁原料和白灰的消耗，并使转炉的脱磷率提高。
二、少渣炼钢工艺制度分析
（一）少渣炼钢炉内部分合金化
在少渣炼钢时，由于造渣材料的消耗量的减少，在有多余热量的情况下，可以使锰矿或铬矿直接合金化。
（二）少渣炼钢造渣制度
转炉少渣吹炼时，根据吹炼的时间段来投入生石灰及其它造渣材料，一般情况下在吹炼开始或吹炼中期投入比较有效。当转炉化渣不良时，加入适量的萤石能够帮助转化炉化渣；当铁水硅未达到预期控制目标时，在铁水中加适量的软硅石，能够使铁水中的硅含量达到控制范围。少渣炼钢时，在保证造渣材料消耗降低的前提下，将前一炉的高碱度、高氧化性、高温的最终料渣保留一部分在转炉内，然后其中加入少量石灰或白云石，最后兑铁炼钢，可以有效的保护炉衬、覆盖钢液及减少金属喷溅。
（三）少渣炼钢供气制度
在少渣炼钢脱碳转炉时刚开始由于转炉内铁水的硅、锰含量较低，所以使碳氧反应提前，前期由于转炉的炉渣量很少如果在前期顶吹氧枪枪位低会造成金属喷溅。而在前期转炉内铁水的硅、锰含量较低时采用较高枪位操作能够快速成渣， 能够增加吹炼前期渣中氧化铁的含量。根据在布置顶吹氧枪枪位时要根据化渣情况逐步降低枪位来满足生产需求。与常规吹炼相比，前期少渣吹炼时氧气流量应适当减少，而在吹炼后期时应加大氧气流量，这样有利于降低铁损和提高锰的收得率。所以，在少渣炼钢全的过程，顶吹氧枪枪位应采用“ 高 - 低 - 低 ”三段式控制这样分布比较合理[2]。
（四）少渣炼钢温度制度
在对铁水进行吹炼时，合理选用造渣材料和废钢用量是保证温度制度的关键所在，温度制度的平衡常常因铁水温度的降低和放热反应元素减少或增加而导致铁水热量的改变，通常情况下减少造渣材料和废钢用量可以使铁水的温度达到一个平衡状态。
三、双渣法少渣冶炼的关键技术
（一）控制炉渣的流动性是决定能否快速倒出足量的脱磷炉渣的关键因素，为此我们在冶炼的我们必须控制以下事项：1）保证转炉的炉渣的粘度非常低；2）在脱磷阶段适当的提高炉内温度；3）保证炉内炉渣充分熔化，无颗粒状析出；
（二）脱磷阶段高效脱磷工艺技术：脱磷阶段钢水不能充分脱磷，这就加重钢水在脱碳阶段的负担。如果最终钢水中磷含量不合格就必须进行后吹、补吹，加大了劳动量，提高了生产成本。当采用双渣法少渣冶炼工艺时，由于前一次冶炼所留炉渣中已包含百分之一点五的五氧化二磷含量，采用较低的碱度渣系虽然保证炉渣流动性良好，但是使脱磷阶段脱磷难度明显增加。采用少渣冶炼工艺在吹炼前期脱磷阶段高效脱磷的关键有三方面，其一在金属熔池内加强金属搅拌加快熔池内部磷的传输；其二在转化炉前期通过调整供氧或加入铁矿石、氧化铁皮等方式提高渣中氧化铁的活跃度；其三采用少渣冶炼工艺时，在脱磷阶段结束后能否快速倒出足量的炉渣在冶炼工艺流程方面具有及其重要的意义。
四、采用少渣冶炼的优点与缺点
（一）降低钢铁料消耗。由于在转炉双渣冶炼前期降低了渣中氧化镁的含量降低了渣中铁珠比例，从而降低了钢铁的料消耗。
（二）提高收得率。采用少渣冶炼工艺在吹炼最后不进行倒渣，所以提高了钢水的收得率。
（三）为未来研发优质产品打下良好基础。
（四）降低料损耗。由于炉渣中的铁排出量减少，从而节省了钢铁量消耗；但由于磷已在前期排除故为降低排磷量。
（五）降低渣量排放。由于双渣法在吹炼前期造渣倒掉并在吹炼中期再造渣，从而减少了总渣量的排放。
五、双渣法少渣冶炼的发展前景展望
由于市场的需求钢铁的产量迅猛增长，从而造成钢铁行业受到资源、能源和环境的限制。而在金属冶炼时采用转炉双渣法少渣冶炼工艺可以有效的提高铁水的收得率、缩短了冶炼时间、提高了转炉作业率、提高生产能力， 延长了转炉炉龄、提高了转炉终点命中率，从而提高了经济效益，改善了钢水的纯净度为生产超纯净钢创造了条件。通过对国内外钢铁工艺的研究和实践表明， 少渣炼钢工艺能够满足于大产量、经济地生产纯净钢，而由于少渣炼钢工艺钢铁料消耗低， 能够有效的缓解国内铁矿资源的紧张状况，使之在未来的应用前景十分可观[3]。
六、总结
近年来社会随着经济的发展，对工业生产提出了更高的要求，同时经济的供给关系也让我们正在经历一次又一次的技术革命。本文主要针对转炉双渣法少渣炼钢工艺新进展及操作优化展开论述，转炉双渣法少渣炼钢工艺是有效减少物料消耗和炉渣排放量并达到降本增效的方法，它能为未来中国钢铁事业发展打下坚实可靠的基础。
参考文献：
[1]丁瑞锋，冯士超，王艳红等.转炉双渣法少渣炼钢工艺新进展及操作优化[J].上海金属，2015，37（5）：57-61.
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关键词：冶金工程 实习实践 订单式 双元制
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（a）-0138-01
随着我国冶金行业持续、快速、高效的发展，新技术、新装备、新工艺的不断涌现加速冶金行业的转型升级。新型的现代冶金行业对应用型人才的数量和质量也提出愈来愈高的要求。近年来，随着当前冶金工程毕业生就业市场化、需求专业化的要求不断提高以及冶金实践教学环节改革的呼声日渐高涨的大趋势下，探索适应时代特点的新型冶金人才培养方案业已成为目前冶金教学改革迫切需要解决的一项关键工作[1-3]。而本文拟以江苏科技大学张家港校区冶金工程专业办学的实践出发，分析了新办冶金工程专业教学过程中存在的问题，提出若干冶金实践教学新方法、新创意，以期为加强冶金工程专业的实践教学、提高教学效果、完善人才培养体制提供必要的技术支持与理论参考。
1 冶金实践教学存在问题
1.1 实践环节与课程教学脱节
现代化钢铁厂生产与过去相比较已经发生了的巨大变化，过去绝大多数的手工操作，经验操作，已逐渐被专家系统、神经网络、模糊推理等自动化操作、计算机控制的现代炼钢所取代。而目前江苏科技大学冶金工程本科生的教学与传统的冶金本科院校一样，大多还停留在专注冶金理论的讲授，教学内容与生产实际脱节，学生在课堂上的学习积极性不高，由于与现场接触少，造成对课程内容的理解深度与广度远远不能达到企业的要求。此外，从周边五大钢铁集团（沙钢、永钢、新澄、中天以及龙腾）的反馈信息来看，真正毕业以后能马上从事生产的学生微乎其微，一般都要经过至少半年实训，给企业正常的生产造成一定负担。
1.2 实践教学的老师人数少
江苏科技大学冶金工程的实习方式：指导老师1～2名带领两个班学生到事先联系完的钢铁企业（烧结厂、炼铁厂、钢铁厂以及轧钢车间）等参观学习。首先，企业指派一位工程师傅对其所在分厂的工艺流程进行讲解；然后以班为单位，由师傅带领实地参观，师傅顺着工艺流程对每个工序重要的设备逐一介绍，在轰隆的机器声中只有3-5名同学能听清楚师傅的讲解。这种循规蹈矩实习模式，学生往往只看到了表观现象，根本不了解钢铁厂布局、功能区域划分、各区域主体设备、基本原燃料的种类，达不到实践教学预期目的。
1.3 企业不再承担实践教学任务
现代型的企业不再以前那样承担实践教学任务，尽管我们在教学实践环节中还能提供一定数量的资金支持。近年来，尤其是随着行业竞争日益激烈，各企业对生产现场管理越来越严格。冶金专业学生数量的不断增加，给企业带来了巨大压力。接收学生实习并不会为企业带来经济效益，反而存在一定的安全隐患，甚至可能影响现场生产的调度，上述问题导致冶金企业不愿承担实践教学任务。
综上所述，新时期冶金工程专业实践教学面临的主要问题是：教学内容、手段方式如何应对教学对象、外部环境的变化，为了保障教学的效果，必须对传统实践教学方式进行改革与创新。
2 丰富冶金教学实践内容
鉴于以上冶金教学实践过程中存在的问题与不足，以及充分调研相关兄弟院校（东北大学、重庆大学、重庆科技学院以及苏州大学）的基础上，我们针对冶金工程专业实践教学环节提出如下的解决措施与建议。
2.1 聘请企业技术人员走进课堂，加强“双师型”教师培养
聘请企业专业技术人员走进课堂，传授现场经验培养学生动手能力和积累实战经验，通过企业工程技术人员为学生作专业讲座，指导学生实习实训等方式，强化学生的实际动手能力。同时，通过丰富教师的实际现场经验，如要求新进教师下厂实习半年培养“双师型”人才，为学生实习实训以及相关教师的科研实践打下了良好基础。
2.2 丰富实践教学内容，实施小班选修实习
冶金实习实践采用学分制，必修8学分。冶金实践课程实行多样化选课，按学分分类：认识实习两周1学分、生产实习三周3学分、生产实训四周4学分、虚拟实习（世界炼钢大赛）4学分、创新计划（冶金相关且学校认证）4学分，以及学生自主或者学院指派下企业实习（利用假期且企业盖章），实习半月为1学分，该实践环节最多4学分。
2.3 依托大型钢铁集团，建设“订单式”培养计划
利用江苏科技大学张家港校区毗邻周边五大钢铁集团交通便利的条件，强化校内实习基地与各钢铁集团的实习示范中心衔接的紧密程度，充分发挥各自特长，建立校内实习基地自己的特色，扩大学校的双师人才库，制定“订单式”人才培养协议，强化校企合作广度与深度。
2.4 建立和完善冶金数值模拟与仿真实验室
引入东北大学、重庆科技学院等学校的冶金教学辅助软件CAI，建立包括烧结机、高炉、铁水预处理、转炉、LF炉、RH炉等典型冶金工艺的计算机辅助教学实践基地。同时，利用冶金模拟仿真平台，直观表现冶金教学内容，激发学生的学习兴趣，以此为基础创建实践模拟教学平台，充分发挥学生的主动性，使实践教学收到事半功倍的效果。
3 构建持续的“双元制”冶金实践教学平台
目前冶金教学实践教学平台构建好坏的关键在于“双元制”的建立与应用，20多年前，德国纽伦堡技术大学所提出的“双元制”（实践―理论―再实践―再理论）的循环教学模式，强调企业与学校、实践技能与理论知识的紧密结合。目前，江苏科技大学张家港校区冶金与材料工程学院从自身的办学实际出发，利用张家港产业研究院技术力量以及毗邻周边五大钢铁集团的交通便利条件，已于企业建立产学研合作基地10余处以及相关的研究生工作站20多家。学院充分理解“双元制”冶金实践平台的真谛“双元互动，校企双赢”，即钢铁企业为学院提供资金、设备模型、技术师资、管理经验、培训实习教师等，学院为钢铁企业提供员工学历培训、输送冶金毕业生等服务。在此基础上强化实践教学环节，提升学生实践能力，从学院的办学实际出发，提出了培养实践能力与理论功底并重的应用型人才的学生培养战略，达到一种对企业、学院、学生都有利的“三赢模式”，争取创造出更大的经济效益和社会效益。
4 结语
通过重视和加强冶金工程专业学生的实习实践性环节种类与措施，努力提高学生的工程实践能力，突出江苏科技大学冶金工程专业培养特色，才能培养出 “实惠、好用、全能”的现代冶金行业急需的创新实用型高级人才。
参考文献
[1] 周雪娇.冶金工程专业实习教学体系改革与实践[J].重庆科技学院学报：社会科学版，2012（17）：171-172.
钢铁冶金行业分析范文6
关键词：冶金 数学模型 优越性
0 引言
中国冶金自动化产业伴随着现代化钢铁的发展而迅速发展。在当代，自动化是工业化的重要标志。我国钢铁工业经过几十年的发展，主体工艺设备不比国外差，最主要区别是在信息化和自动化方面，即冶金过程数学模型不够完善。我们知道一个国家钢铁工业的发展状况也反映其国民经济发达的程度。钢铁工业发展的重要性，使得产生了一系列的冶炼过程数学模型来指导高炉的顺行。冶金过程控制数学模型是冶金反应工程学的核心和主要内容，随着信息技术和自动化与生产工艺的紧密结合，钢铁生产中自动化程度得到了大幅度提高。能使冶金过程的监测控制装备水平得到了提高的是冶金过程数学模型软件的开发、建模和投入冶金过程计算机监控系统及工艺参数监测运行。它使我国冶金技术得到了一个可喜的进步。冶金过程数学模型是根据冶金过程遵从基本规律，建立起数学模型，用它描述冶金过程对冶金是十分有益的。
1 冶金过程数学模型分类
对描写单一过程或过程的某个方面的模型来说，有三种类型。①机理模型：对这类数学模型的建立，首先要进行深入细致的研究和理论探讨控制对象的物理化学过程。应用数学的表达式、图形或者算法表示出来，找到影响过程因素之间的关系，及得到这些数学的模型后，再用实际的数据进行验证，完善，采用分段处理的方式等。根据最基本的定律和原理来推导，其中在冶金中最基本的三个模型是未反应核模型，双核模型，表面更新模型，在这过程中确定权重系数或增加修订内容。②统计控制模型：这类模型是一种随机性模型，当工艺的条件发生了极大的变化时则需要对此模型进行重大的完善或者修改。建模时与工艺理论关系较少这类数学模型，回归方式建立起的数学表达式或者是图形都以自动控制的原理和现代数学理论为基础，是通过现场采集到大量与过程控制因素有关的数据。③人工智能模型：它主要的依据是工艺的控制经验和相关的专家知识及理论，是一种基于规则的模型，它是一种将两种模型进行优化集合而生成新的模型，包括自动控制理论与现代数学理论等。高炉冶炼过程模型经历了由简到繁，由描述过程某一方面的模型到综合多种模型，形成高炉操作控制体系的过程。过程模型还有很多种类型，如有限元法，描述炉内气体流动状态的欧根向量方程以分析炉内气流的模型，气流与传热的过程模型；根据炉壁上测量的煤气静压力数据或根据炉顶在半径方向测量的煤气温度和成分以计算软熔带的位置和开关的模型等等。
2 建立数学模型的一般步骤
①建模准备。对一些重要的信息搜索机特征提取，通过要素的分析，要明确知道建模的目的，分析控制对象的过程，对建模的方式进行选择，形成了建模框架的实质性。②对待问题的数学描述。抓住一些对象的特征和建模的目的，在经过一些相关物理化学定律的应用及约束的条件确认，对问题本质的认识，做出必要的以及合理的假设和简化，要用数学语言及方法表达出所控制对象的内在规律，建立起包括常量和变量的数学模型，主要是选择模型种类及简化问题，确定计算区域，确定各种参数和坐标，边界条件等。③程序的设计。解析运算数学模型和边界条件。但对冶金问题用解析方法求解的较少，一般都采用数值计算来求解，因此而进行的程序设计包括算法选择、编制、程序及调试等等。④模型优化与调试。通过了对数学模型的求解，达到了模型的可执行并且通过测试，进行必要的分析，对结果，对模型进行进一步的完善和优化。⑤模型检验与应用。检验模型的正确性要用实际生产的数据，反复进行多次的循环，直到达成满意的效果，接着将检验合格的数学模型与现场的控制系统、数据采集系统及检测系统等一些相关的系统组成一个系统，最终完成线程调试并开始试运行。
3 冶金过程数学模型的优越性
通过对冶金过程进行数学模型的模拟，总结出其具有以下几个优越性：①具有模拟极端条件的能力。例如，通过模拟能够了解高炉中“黑箱”操作过程，最重要的一点是：分析煤气流的分布，在这里要用到有限元法，它可以模拟生产或试验中不能实现的、极端操作条件下的生产过程，帮助确定临界操作条件。②资料系统详尽。它可以提供过程有关变量在空间和时间域内任一点的值，数学模型的计算结果是详尽而完备的资料。③经济性。与别的方法相比较，数学模型可以极快的计算速度用于过程的研究，而且成本相当低，对于钢铁冶金这样的高温的负责过程，实验研究的经费要比数学模拟的花费高出几个甚至十几个数量级。
4 冶金过程数学模型在冶金中的应用
目前我国钢铁企业的主要工艺过程都使用了过程控制数学模型，如铁前系统就有焦化数学模型、烧结数学模型和高炉数学模型；炼钢系统中有转炉炼钢数学模型、RH真空精炼数学模型，LF炉精炼数学模型以及连铸数学模型等；轧钢工序是应用过程控制数学模型技术最广泛最成熟的领域，如冷热连轧生产线、中厚板生产线、涂镀生产线、热处理系统等，在线生产控制都使用了数学模型。可见过程数学模型对钢铁工业的发展提供了多大的便利。
参考文献：
[1]龙红明.冶金过程数学模型与人工智能应用[M].第1版.北京： 冶金工业出版社，2010.
[2]伍建军.冶金过程数学模型建模方法与软件调试浅谈[J].有色冶金设计与研究，2008，29（2）.
