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有色冶金工程精选(九篇)

有色冶金工程

第1篇:有色冶金工程范文

关键词:有色金属;冶炼项目;环境影响评价

有色金属是除了钢铁之外的所有金属总称,所以有色金属的种类众多,在化学元素周期表中包含的112种金属元素,有95种金属都属于有色金属范畴。有色金属在现今社会中的使用效果广泛,在航空航天、卫星、手机、电视等所有行业中都有着有色金属的存在,并且在其中起到了很大的作用,有色金属的冶炼工作也成为了主要研究的重点,但是随着近些年对于环境问题的关注,也不可避免的渗透到了有色金属冶炼的工作中,确保冶炼工作过程不会对于环境造成影响也成为了评估重点。

1 有色金属冶炼概述以及其对于环境的影响

近些年随着社会各行业对于有色金属需求的增多,作为没有天然生产的金属物质,有色金属的获取主要是通过矿石的冶炼获取的,所以对于矿石进行冶炼工作的需求也不断增多。目前进行有色金属冶炼的主要方法有三种,分别是电冶金、火法冶金以及湿法冶金。这三种工艺通常在有色金属的冶炼过程中混合使用,但是三种冶金手法都会在不同程度上对于环境造成影响。

1.1 电冶金。电冶金在有色金属冶炼的使用过程中,由于会应用电热和电化两种方式进行,在电气冶金的过程中会产生废气以及有害地灰尘;在电化冶金的过程中也会有电解废渣以及电解废水产生,都会对周边环境造成严重的影响。

1.2 火法冶金。在对于有色金属进行冶炼过程中,如果应用火法冶金的方法进行,就会导致在冶金过程中,由于高温的影响,产生烟气以及粉尘等污染现象。

1.3 湿法冶金。湿法冶金在有色金属的冶炼中,也不可避免的会对于环境造成影响,主要是由于在进行冶金的过程中,会应用到危险性较高的化学物质进行,就会在冶炼某些含有放射性元素的有色金属时,对于环境和施工操作人员造成要种的辐射伤害。放射性污染相较于其他污染更加难于治理。

2 有色金属冶炼项目选址分析

在进行有色金属的冶炼过程中,首先需要进行的就是对于项目进行选址,在进行选址的过程中,需要对于金属的运输、施工条件以及安全条件进行纤细的分析,以确保有色金属冶炼过程的安全稳定以及经济性。在进行选址的时候,还要尽可能的考虑选址区域是否符合城市规划以及土地利用的需求,避免在环境敏感区域进行项目的选址。并且也要排除各种生态脆弱区域以及环境保护区域等受到社会关注的地区。

3 冶炼工程分析

3.1 产污环节分析

火法冶金的工艺过程主要由备料、熔炼、吹炼、火法精炼、电解精炼等环节组成。要在工艺流程图上列出各个生产环节和产污节点,产污环节包括废气、废水和固体废物。废气从原料制备、熔炼一直到精炼都存在废气,但以熔炼、吹炼、阳极炉精炼、制酸系统、电解酸雾为主。

虽然有色金属的主要冶炼工艺有三种,但是实际上在有色金属的冶炼过程中,还有许多其他的较为不常用的冶炼工艺许多种。在进行有色金属冶炼的过程中,无论最后选择了哪种冶炼工业,都要对于冶炼工作的进行和结束所有过程进行分析,以保证冶炼工作在进行的过程中污染物的处理符合相关规定,在对于有色金属污染物进行防治的时候,要尽可能的对于其进行精细化的分析,以保证对于污染物的处理效果。

3.2 清洁生产分析

清洁生产是减少有色金属冶炼过程污染出现的主要措施之一,可以有效地减少冶炼过程最后的污染处理流程,并且确保减少项目低于周边环境的影响。在现有的冶炼工艺中,清洁生产的主要手段包括阴极电解工艺、氧气吹底等。

有些项目尚未有清洁生产标准,可以计算能耗、物耗、水耗、单位产品污染物产生量与排放量等技术指标,并与国内外同型先进生产工艺进行对比,分析清洁生产水平。

4 环境质量调查与评价

4.1 现状调查

有色金属冶炼项目现状调查,除收集尽可能全面的相关资料以外,更应重视现场踏勘和环境状况的监测。现场踏勘要深入细致,充分掌握大气环境、地表水与地下水环境、土壤、农田等状况。做好背景浓度的监测,如监测有害物质在大气、土壤、植物、水中的浓度及噪声背景等。对改扩建项目还应开展无组织监控点的测试。

4.2 环境质量评价

应根据《环境影响评价技术导则》的要求确定环评工作等级和范围,围绕项目产污特点筛选评价因子。例如环境空气评价因子除SO2、烟尘或颗粒物、硫酸雾以外,还应根据矿源特点考虑评价因子,在矿石含砷、铅较多时要将这两项确定为评价因子。

5 环境影响评价中需要关注的问题

5.1 环境影响预测

有色金属冶炼项目环境影响预测可采用《环境影响评价技术导则》推荐的模式,但废水预测应根据其中的特征污染物确定,例如铜冶炼项目废水中的特征污染物是重金属,所以水质预测模式应选用重金属衰减模式;而钽、铌、钨、锡多金属矿冶炼项目酸性污水含氟化物、少量重金属、放射性核素,放射性元素也是特征污染物,水质预测模式可选用放射性核素模式。

5.2 无组织排放污染问题

从有色金属冶炼项目气态污染状况分析,无组织排放造成的污染严重性并不都为人所知,应在污染源处就将其收集起来,变成有组织的排放。例如钽、铌、钨、锡多金属矿冶炼废气中含有大量氟化氢、氨气、硫酸雾等强腐蚀、刺激性气体,若任其外泄,对人和动植物伤害很大,因此除了生产设施严格密封以外,还要在无组织排放口设置吸气罩,另外整个生产车间也应采用负压操作,并且二次收集的废气也要经过相应处理后排放。但对排放源浓度的计算不能仅按达标结果来考虑,因为污染物起始浓度很难推算。在这种情况下,应结合物料平衡、生产能耗和实际工程经验来确定污染物的流向。

5.3 卫生防护距离问题

在有色金属冶炼项目中,不同类型金属的污染物种类、数量是有差别的,卫生防护距离也应有所区别,但现有标准的覆盖面太窄,除了铜冶金(鼓风炉法)以外,其他的没有列入。可参照其他文件规定,如钽、铌、钨、锡多金属矿冶炼项目可参照《钨、锡行业准入条件》,确定卫生防护距离为1km。

6 结论

有色金属是一个数量庞大的家族,要将每一种或每一类金属的环评特点一一讲明是很困难的事情。本文将有色金属冶炼项目中的一些共性问题拿出来分析和讨论,希望发挥抛砖引玉之效,激起更多的共鸣和见解,为促进社会经济和谐发展和环保事业更上一层楼而努力。

参考文献

[1]张萍,和丽萍,王瑞波,等.建设项目环境影响评价报告质量存在的问题及对策建议[J].环境科学导刊,2013.

第2篇:有色冶金工程范文

关键词:自动化技术;有色冶金工业;应用

前言

有色冶金工业的生产过程要经过选矿和烧结以及高炉等复杂的工序,而且在生产的过程中,使用到化学产品等具有腐蚀性的物品,对与现场工作人员的健康造成极大的危害,同时在一些生产工序时,人力实现不了,所以自动化技术在有色冶金工业中的应用是不可或缺的。由于我国的有色冶金工业的自动化技术是随着改革开放才发展起来的,与国际的生产技术还有很大的差别。所以应该在有色冶金工业生产中把先进的自动化技术进一步推广,提高生产时的生产效率和生产效益。

1 我国有色冶金工业自动化发展的现状和问题

1.1 我国有色冶金工业的自动化现状

1.1.1 有色冶金工业的生产控制体系

在有色冶金工业的生产过程中,主要是由四大分级结构控制体系完成的,它们分别为:①0级是采集执行层,也就是传感器和执行器,主要是完成物理量的测量、执行控制命令。②1级是基础自动化,集中控制生产工艺的过程。③2级是过程自动化,控制生产的优化。④管理自动化,调节个程序之间的工作,使其分工合作。

1.1.2 我国有色冶金自动化技术的现状

随着21世纪的发展,我国的有色冶金自动化的程度得到了很大的提高,从有色冶金生产的各个工序现场可以随处可见自动化的设备,不仅有比较先进的单机操作系统,还有完善的集散式分布系统。目前我国的大型有色冶金企业都从国外引进了先进的自动化控制系统和设备,然后应用这些设备和技术,进行消化吸收和自我创新,改造出适合我国冶金企业的生产实际情况的设备,使我国的自动化水平已经赶上了国际的水平。但是发展是不断的,所以对我国的有色冶金工业的要求会越来越高,使得一些落后的技术和生产设备被淘汰,配备了很多新的自动化系统和单机自动化系统生产设备。

1.2 我国与国际冶金自动化水平的差距

我国自动化技术产品的生产上面与国际很多大型公司有着很大的差距。如我国的自动化技术没有自主的知识产权,过分依赖于对国外的生产产品的进口,因为产品的技术是不同国家的生产的系统,有的甚至是国外已经不再使用的系统,这就使的将这些系统集合在一个平台上带来了困难。还有就是由于我国的有色冶金技术方面的发展较晚,与国外相比较,没有在成套技术方面有很多的经验累积。

1.3 自动化技术在有色冶金工业中应用存在的问题

随着环境的污染和破坏,资源的缺乏和能源结构的不合理,使得必须进行高效率和低消耗以及污染少的生产,对于落后的设备就要进行淘汰。自动化技术之间的维持和数据诊断以及智能控制技术有一定的差距。

2 自动化技术在冶金工业中的应用

2.1 现场总线技术

现场总线控制技术简称FCS,研究并生产应用是在上世纪80年代,距今已经30多年,而经过这些时间的发展,使其在国际拥有60多个不同的生产厂家生产出来的总线产品,如基金会现场总线等。FCS拥有着实现各种系统的无缝集成和控制设备以及企业高层之间的联系等优势,特点则是系统开发和各系统之间既可功能自治也可相互操作以及系统结构分数,使其在有色冶金行业中被广泛运用。

2.2 工业控制计算机的应用

工业计算机简称IPC,是指把个人的计算机安装上系统控制软件,便于控制工业的生产。IPC的优点是高度开放和价格低廉以及功能更强大等。

2.3 管理信息系统在工业中的应用

企业的管理对与企业来说是十分重要的,一个好的管理模式可以让企业在发展中有很大的竞争力,得以持续发展。企业信息化系统的自动控制是在冶金工业中把冶金流程的全部信息集成起来,进行管理、技术、生产和控制的信息集成,就可以将生产时产生的数据进行及时采集,对管理者的决策提供数据。在有色冶金质量管理和在线监测以及故障诊断方面提升智能管理,达到动态管理,降低生产成本;通过信息化管理可以实现能源的管理和实时性管理以及商业智能管理,对企业的可持续发展和生产以及技术等方面的创新提供了基础。

铜冶炼的生产过程:

3 将以太网应用到有色冶金自动化的技术中

3.1 以太网的特点

有色冶金企业的不断发展,使得有色冶金行业的竞争越加激烈,这就使企业通过改造、新建和淘汰旧的设备以及引进新的设备来提升自身的竞争力。但是随着一些新技术的更新,导致新技术与一些落后的技术很难在控制系统上达到高度集成。以太网就可以很好地解决这个问题,这是因为在用以太网作为自动化的控制网络具有很多的优势,如数据传输快,有足够的带宽和存在时间长,有统一的标准,有相同的通信协议,在设置、诊断以及维修方面发展的较为成熟,所以才会被技术人员接受。还可以让不同的通信协议在统一总线上运行,作为企业的公共网络平台的铺垫。

3.2 工业以太网在有色冶金自动化中的应用

在有色冶金工业生产中,应用以太网可以把不同类型的网络化的仪器仪表与IPC连接在统一总线上运行,把这些系统连接起来,在加以控制。以太网的应用使得一些企业现在都不再需要对原材料的铜矿石进行成分的分析,这些分析多可以通过网络化实现,检测出来的数据可以直接传送到有关部门,而公司的成员和客户也可以在网上看到或查询到自己需要的数据,实现了数据的共享。如图,可以在现场通过以太网网络进行通讯,以PLC作为主站而其他设备作为从站,这样就可以保证每个独立系统的稳定性和可靠性。

4 结束语

随着经济的发展,有色金属的需求量也在增加,而在有色冶金工业中运用自动化的技术不仅可以提高生产效率、产品合格率、降低生产人员的危险系数等,是以后有色冶金企业的发展方向。但是由于我国的改革开放较晚,有色冶金工业的总体自动化水平与国际相比还是有很大的差距,所以应该增加对于自动化技术研发的资金和科研人员,使我国有色冶金工业的自动化水平提高。

参考文献

[1]郑华栋.冶金工业自动化技术发展[J].城市建设理论研究,2011(15).

[2]韩精华.自动化网络控制技术在冶金工业中的应用[J].中国冶金,2010(12).

第3篇:有色冶金工程范文

【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。

5.结束语

综上所述,本文在对目前我国冶金机械技术现状进行了解的基础之上,针对冶金机械绿色技术的创新应用提出了一些个人观点,希望能够引起相关技术人员和管理人员的重视,推进我国(下转第73页)(上接第29页)工业可持续发展进程,促进环境保护和冶金机械之间的和谐发展。

【参考文献】

[1]刘光复.绿色产品及其评价体系框架[J].机械设计与研究,2007,04(72).

[2]于军.绿色产品设计及其关键技术[J].机械设计与研究,2008,05(64).

第4篇:有色冶金工程范文

关键词:冶金机械设备;绿色设计;内容

中图分类号:TU273 文献标识码:A

1 冶金机械设备绿色设计的必要性

冶金机械行业一直是污染的最重的企业之一,在其生产加工过程中,不仅设备有特别大的噪声,同时排放物也对环境造成严重的污染,这些污染源直接造成空气环境的质量下降,同时增加机械设备的故障率,降低其使用寿命。我国的冶金机械行业中,由于长期以来的思想和观念影响,对于绿色技术还没有充分的重视,大多数企业为了追求更大的利益,还在走高投入、高消耗、高污染的发展模式,从而给环境带来了极大的损害。随着我国加入WTO以来,冶金机械业实现绿色设计已成为历史发展的必然。绿色制造的兴起,我们国内企业的设计、制造也应该紧跟步伐,合理利用资源、能源,进行清洁化生产,减轻环境的枵染,走可持续发展道路。绿色设计与制造是“清洁化生产”出“绿色产品”的设计手段。绿色设计,又称生态设计,环境意识设计,它是这样一种设计:在产品的整个生命周期内(设计、制造、运输、销售、使用或消费、废弃处理).以环境和资源保护为核心,同时也并行地考虑并保证产品应有的基本功能、使用寿命、经济性和质量等。

2 冶金机械绿色设计内容

2.1 注意生产冶金机械原材料的选择

在进行冶金机械绿色设计之中,在充分选择可回收,能再生的材料,这样在原材料方面就有效的控制了其污染率。在冶金机械绿色设计与制造之中,应该从环保的角度出发对各类新型材料进行研究和应用,提高冶金机械的可回收性。H型钢是一种新型经济建筑用钢,是国家发改委等有关部门极力推广使用的新兴替代型材,是许多国家钢结构工程的主要材料,由于其力学性能良好,截面形状经济合理,而广泛运用于需承截能力大,截面稳定性好。更重要的是它是一种可回收的绿色材料,可以在冶金机械中大力推行这种型号的钢材使用。

2.2 控制废气、废水、废液(切削液)的排放

在冶金机械的生产制造过程之中,会产生废料、废水、废气的排放,这些都会对环境产生非常严重的影响。因此,冶金机械生产企业应该加强技术创新,通过加大对废料、废水、废气的回收力度,实现无排放的闭环生产。同时,冶金行业及香港管理部门应该制定相应的强制性排放法规。在相关冶金机械的研发及相关企业制造之中,应该施行排放达标一票否决制。对于那些达不到排放标准的企业,应该强制性的关闭和停产。

2.3 减震除噪除尘,提高作业环境的清洁性

为实现冶金机械的减震作业,应该在设计中替换那些振动比较厉害的机械零部件,选择那些减震效果好的零件。同时也应该通过优化结构设计及采用各种隔振性能好的各种弹性支承,以提高冶金机械产品的动态性能。同时为了降低冶金机械产品的运转和作业中产生的噪声对周围环境的影响,除了做好产品机械结构的设计之外,还应该采用高性能的消声器及采用隔振和吸音的措施。灰尘是冶金设备生产运营之中令人头疼的问题。因此,在冶金机械设计生产之中应该做好除尘工作,可以采用吸尘和密封处理的方法,减少粉尘的影响。

2.4 防止泄漏发生,提高密封技术

冶金机械经常出现泄漏现象,这会造成两个方面的问题,一是造成资源的浪费和环境的污染,其次,泄漏会使冶金机械不良,造成冶金机械的磨损,降低冶金机械的使用寿命。因此,在冶金机械的设计生产之中,应该提高密封技术,降低冶金机械的泄漏率。同时,也应该做好设备的维护管理工作,通过日常的维护减少冶金机械油的泄漏。

2.5 减少不必要的维修时间和次数,提高故障诊断技术

冶金机械日常使用过程之中,经常出现维修和更换配件的工作。因此,在冶金机械的设计之中,应该对坏件的回收和修复使用进行考虑。同时提高设备的故障诊断技术,通过优秀的故障诊断系统,使维修做到有的放矢,减小维修和日常维护工作的工作量。同时,在设备日常管理之中,应该建立一套合理有效、充满柔性的设备管理制度。当前,我国冶金设备管理制度之中,常使用年度或月度的维修制度,这种制度虽然可以排除设备故障隐患。但是,也会有一些弊端,例如:这种方法会浪费大量的人力、物力和财力。第二,对以磨合好的冶金设备进行日常无目的维修可能会影响其性能的发挥,破坏了其最好的磨合。因此,应该改变这种呆板的维修制度,通过引入优秀的故障诊断系统,对各类设备的运行状况做到心中有数,哪些设备出现了故障,那些设备运行良好,这样,我们的维修就会做到有的放矢,也就会减少维修成本和不必要的最好配合。

2.6 注重绿色视觉环境的外观造型的设计

在传统思想里,冶金机械的外观和颜色都比较单调和古板,在设计时很少去顾及视觉环境的需求,因此,长期以来冶金机械给人一种“傻、大、笨、粗”的形象。冶金机械的这种形象已经远远落后于现代人的审美观念,而外观与时俱进也是绿色设计理念重要要求。因此,在冶金机械产品的设计之中,应该通过造型、色彩方面的艺术技巧和手法,营造绿色视觉环境。冶金机械产品也该通过采用与时俱进,鲜明的时代感和个性特点的外观吸引客户争夺市场份额。

结语

总之,随着社会及科学技术的快速发展,人们的环保意识越来越强,如何在节省资源、环保的前提下,实现人、机、环境三者的和谐发展是当前面临的重要课题。绿色设计不仅有效的提高了资源的利用率,同时还给人们一个清洁的生存环境,使人们能享受健康的生活,对人类实现可持续性的发展产生了深远的影响,绿色设计不仅是社会进步的标志,同时也是未来技术经济发展的趋势,因此,企业应有超前的意识,争取产品研发的主动性,使企业从技术人员到企业的决策者,都充分认识到绿色设计的必要性和紧迫性,从而保证企业的健康有序发展。

参考文献

[1]于军,蔡建国.绿色产品设计及其关键技术[J].机械设计与研究,1997(04).

第5篇:有色冶金工程范文

“水平高,为人善,心胸开阔,在学生眼中是难得的好老师!”“大方,和蔼。知识渊博,令人神往,幽默风趣。”在号称中国最大的听课感受分享平台——评师网上听过华一新课的学生这样留言。

在学校组织学生对教授现场教学录像的教学效果评价中,华一新获得97.92分的高分。

24年来,华一新一直辛勤耕耘在教学科研第一线,先后为本科生、硕士生和博士生讲授“有色重金属冶金学”,“普通冶金学”,“冶金新技术”,“冶金动力学”,“现代冶金分析技术”等10余门课程。在担任博士生导师和被遴选为云南省首批特聘教授后,华一新仍坚持在教学第一线为本科学生上课。他长期坚持指导本科学生的生产实习、毕业实习,指导本科生毕业设计(论文)20届。自1996年以来,累计指导和培养硕士研究生26名,博士研究生13名,博士后1名;所指导的研究生有1人获2006年云南省优秀博士学位论文奖,2人分别获2008年和2010年云南省优秀硕士学位论文奖。

多年来华一新把主要精力都放在教学、人才培养和专业建设上。先后负责主持“冶金工程专业”部级第一类特色专业点、云南省重点本科专业、“重有色金属冶金学”部级和省级精品课程建设工作。在他的带领下,昆明理工大学冶金工程专业建设走在了全国的前列,成为一个具有部级第一类特色专业建设点、部级教学团队、部级精品课程,部级实验教学示范中心的省级重点专业,冶金工程专业的招生第一志愿率和毕业生就业率名列学校前茅。由华一新主编的高等学校规划教材《有色冶金概论》(第2版,冶金工业出版社,2007年)在2009年分别获云南省优秀教材奖和昆明理工大学优秀教材特等奖;编著的教材《冶金过程动力学导论》(冶金工业出版社,2004年)在2007年获全国冶金优秀教材一等奖。

作为学校冶金学科的主要带头人之一,华一新负责和参与了冶金工程学科的建设,并担任着“离子液体冶金学术创新团队”首席教授、离子液体冶金昆明理工大学重点实验室主任,在学科建设中作出了突出贡献。

华一新注重教学与科研相结合,长期从事科学研究,先后主持和参与部级、省部级等各类科研项目25项。在微波冶金、离子液体应用、有色金属冶金、冶金过程物理化学、冶金新工艺等领域取得了丰硕研究成果。获得国家发明专利7项;参与研究的“新型微波冶金反应器及其应用的关键技术”获2010年国家技术发明二等奖。在国内外学术刊物上100余篇,其中被SCI、EI等国际权威数据库收录40余篇次。

第6篇:有色冶金工程范文

[关键词]冶金技术 课程建设 高技能人才

[作者简介]李旭光(1955- ),男,广西贵港人,桂林理工大学南宁分校,教授,研究方向为有色金属冶金;刘平(1967- ),男,湖南长沙人,桂林理工大学南宁分校,副教授,硕士,研究方向为有色金属冶金。(广西 南宁 530001)

[课题项目]本文系2011年广西壮族自治区教育厅广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目“冶金技术(高职)”(项目编号:GXTSZY058)和2010年度广西教育科学规划课题“依托行业优势,冶金技术专业特色化发展道路的研究”(项目编号:2010C069)的部分研究成果。

[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2014)33-0145-03

课程建设是提高教育教学质量的核心,学校通过课程为学生服务,人才培养目标最终要通过课程来实现。根据联合国教科文组织《国际教育标准分类法》对课程的表述,课程是按照教育内容确定的,是完成确定的某项目标或明确规定的教育任务而组织的有一定排列顺序的教育活动。可见,课程是将教育目标与教育实践联系起来的桥梁,是学生学习知识、经验、技能的总和,也是学生建构专业能力和提升综合素质的重要载体和依托。无论什么样的教育观念、培养目标,最终必须借助这座桥梁才能实现。

笔者所在的桂林理工大学南宁分校冶金技术专业,为提高人才培养质量,在开展特色专业及课程建设方面进行了一系列探索和实践。通过课程改革和建设,促进专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接。

一、冶金技术专业课程构建的依据

(一)社会需求――广西有色企业技能人才需求及岗位分布

1.有色行业人才需求预测。广西是“有色金属之乡”,有色金属是广西重点打造的支柱产业之一。根据国家《有色金属工业“十二五”发展规划》,广西有色金属产业正在向提高运行质量和效益方向转变。到2015年,有色行业紧缺专业人才需求量为5.29万人;2020年,紧缺专业人才需求量是8.51万人。

2.有色企业人才需求的岗位分布。重点需求采矿选矿、有色金属冶炼、新材料、环境工程、节能减排和矿山安全管理等一线专业技术人才,以及具备有色金属专业背景,熟悉现代企业管理、资本运作,国际贸易的复合型人才。

3.有色企业对人才素质的要求。调查表明,企业对技能型人才能力素质要求的重要度依次为:工作态度、职业素质、职业道德、岗位技能、专业知识;对技能型人才在工作中实际能力满意度依次为:岗位技能、工作态度、专业知识、职业道德、职业素质。

上述内容表明,高职冶金技术专业人才培养无论在数量和素质方面与广西经济发展都有较大差距。

(二)因材施教――生源现状

目前近半数高职院校录取生源的70%在200~300分的分数段。学生文化课基础较差,按照学科知识本位的“三段式”的课程体系,以陈述性知识为主,内容上过于强调“是什么”“为什么”,忽视学生的学习基础和在学习中的主体作用。这样的教学必然让学生听不懂,不想学,大约只有1/3左右的学生能按要求掌握相关知识。于是旷课现象严重,教学、考试“两张皮”,老师按课程标准实施教学,学生学习效果却与教学质量要求相距甚远。老师只能考试前划范围、出提纲、讲答案,用各种手段保证80%的人通过考试。

可见,课程目标并非越高越好,内容并非越深越好。因为课程目标的达成必须考虑学生现有水平,这是课程构建的出发点。此外,学生职业发展目标是课程构建的目的。对高职学生来说,“会做”才是他们的智能之长和谋职就业之本,坚持从职业对技能和知识的实际需求出发,突出对学生操作技能和职业能力的培养,这才是科学的、务实的。

(三)培养定位――高职人才培养目标

2006年《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》指出,高职教育是培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才。2011年《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》又指出,高等职业教育是高等教育的重要组成部分,重点培养高端技能型人才,发挥引领作用。

技能型人才通常指生产、建设、服务和管理一线,具有熟练操作技能和良好职业素养的人员。何为高端?主要是对技能层次的划分,即高水平技能型人才。相对中职教育培养“经验”层面、依靠熟练的操作技能来完成岗位工作的技能型人才而言,高职教育培养的是“策略”层面的技能型人才。他们不仅要有“怎么做”的经验,更要有“怎样做更好”的技能。在实践中将专业基础理论和职业技能融会贯通,促使“经验”向“策略”迁移、升华,能够将技术知识运用于生产现场,解决实际问题,经过生产劳动的磨砺,最终成为高端技能型人才。因此,高职教育对人才培养目标的定位是:在生产、建设、服务和管理一线,掌握专门知识和技术、具备熟练操作技能、在工作实践中能够解决技术和工艺的操作性难题、具有技术应用能力的人才。

以上三方面的分析表明,高职专业课程建设必须突出职业针对性和实用性,根据职业岗位所需要的核心能力(技能)设置课程。要以相对完整的职业技能培养为依托,基础理论以必需、够用为度,以掌握概念、强化应用为重点;培养学生综合运用知识和技能的能力;强化学生职业能力训练,综合开发学生的职业能力,从而使学生获得的知识、技能真正满足职业岗位(群)的需求。

二、构建以就业为导向、以能力为本位的课程体系

能力本位不仅仅限于“操作能力”或“动手能力”,而是一种综合的职业能力,是与本职业相关的知识、态度、经验等多种能力的集合。桂林理工大学南宁分校冶金技术专业坚持“依托广西有色金属行业企业,立足广西,面向全国,培养在有色金属冶金企业一线生产岗位从事工艺过程控制及生产管理、设备及系统运行操作、维护等工作的高技能人才”的目标定位,按照以能力为本位,以职业岗位群的要求为依据,以有色金属生产流程为主线,以培养技术应用能力为重点,突出应用性,强调实践性,基础理论够用、专业技能以常规技术为基础、以关键技术为核心、以先进技术为导向的思路构建课程体系。

(一)压缩理论课,增加实践课时和技能培训课程

主要减少“原理”课、“概论”课的门类或学时,以保证有足够的学时用于学生的专业技能培训和实习。将“物理化学”“有色冶金原理”的部分内容整合为“有色冶金技术理论”;将“有色冶金炉”“冶金过程及设备”整合为“有色冶金设备”;增加“冶金环保实用技术”、重金属冶金和铝冶金技术职业技能培训课程等,确保理论教学与实践教学11 。

(二)融合岗位职业资格标准,优化课程内容

职业资格标准是基于行业、企业的职业调查与职业分析而制定的,反映了从事某一职业所必备的学识、技术和能力的基本要求。其次,国家职业资格标准是国家层面的认证标准。将反映具体职业岗位的知识、能力和职业素质要求的职业资格标准融入教学,落实到人才培养全过程,既使人才培养与企业需求接轨,也保证了人才培养的基本质量。

冶金技术专业在课程建设过程中,将职业能力分为“岗位能力”和“拓展能力”。“岗位能力”是本专业对应职业岗位所必须具备的职业能力(包括专业基础能力和职业核心能力);“拓展能力”是相关岗位所必须具备的职业能力,包括与专业有关的技能及管理能力等(责任意识、职业素养、创新能力) 职业通用能力,形成了由专业理论课程、专业技能培训课程、专业拓展课程组成的课程体系。

1.专业理论课程项目化。冶金技术专业把专业能力(技能)的培养作为课程建设的基本立足点。以现代铝、锡、锌、铅、铜冶金生产过程为基础,以广西大型冶金企业生产工艺和设备为主要内容,对每一个岗位工作职责和操作要求进行分析,归并典型工作任务,确定工作过程必需的知识、技能及专业核心能力,精选和整合教学内容,重点建设“重金属冶金技术”“铝冶金技术”两门专业核心课程。为了确保课程内容密切围绕操作技能和专业能力培养,实行项目教学。铝冶金分为氧化铝和电解铝两个项目,重金属冶金主要分为锡、锌、铅、铜四个项目。要求学生掌握氧化铝制取、金属铝熔盐电解、矿物熔炼、粗金属精炼、矿物浸出等专业知识和操作技能。同时,将火法冶炼工、湿法冶炼工、氧化铝制取工、铝电解工职业资格标准渗透到教学内容中,把具体岗位设备、仪器、工具的使用、维护及管理知识融入教学过程,力求课程内容与广西有色企业生产工艺和设备匹配,与职业标准接轨,与学生的学习基础吻合。通过专业核心课程建设,让学生掌握本专业的基本知识和核心技能,具有从事冶金生产一线主要岗位操作的能力和应用专业知识分析、解决生产过程中常见问题的能力。

2.专业拓展课程平台化。知识经济时代,企业生产技术含量日益提升,一个知识面狭窄、技能单一的人,因缺乏专业间的横向渗透和伸张的能力,在竞争中也难以保持优势;其次,职业生涯的发展需要人们以技术、能力的复合性来拓宽职业岗位的面向。因而在课程体系构建过程中,不仅要求学生具备第一任职岗位能力,稳健迈出就业第一步,还要让学生具有一定的发展潜力及就业弹性,开出专业拓展课程。

为适应有色企业对冶金技术、工业分析等人才的需求变化和满足学生个性发展,开设“有机化学”“物理化学”(拓展内容部分)“仪器分析”“冶金资源工程技术”“固体废物处理与利用”“选矿概论”“冶金工程概论”等专业选修课程,侧重专业知识的拓展和相关专业技能的培养。要求每个学生至少选择2门专业选修课程,满足职业发展和提升专业能力的需要。此外,与所选拓展课程相匹配,还要求学生掌握1~2个相关岗位的操作技能,并获得相关等级证书,保证学生可持续发展能力。

3.技能培训课程一体化。这主要体现在以下两个方面:第一,形成校内实验实训―校外实习基地二级递进的实践教学体系。实验实训是培养专业能力的重要环节。通过进一步改善校内实验条件和拓展实训内容,提高学生基础理论水平;在广西华锡集团、中铝广西分公司、广西银海铝业有限公司、广西河池市南方有色集团等15家大中型企业建立了校外实习实训基地,涵盖铝、锡、锌、铅、铜多种金属生产,满足本专业学生岗位认知、生产设备操作和技能培训的需要。

第二,教学、实习、技能培训和职业资格考证一体化。(1)操作技能综合培训。每一次实习将生产过程所涉及的岗位技能串在一起,进行操作技能综合培训。从而使学生对火法冶金、湿法冶金两大技术领域的岗位操作技能有一个完整、清晰的理解和把握。(2)将实习、职业技能培训与职业技能鉴定结合起来。在真实的生产环境中进行职业技能培训和考证,要求学生至少取得火法冶炼工、湿法冶炼工、电解精炼工、氧化铝制取工、铝电解工等职业岗位一项高级职业资格证书。职业技能鉴定采用理论考试与现场操作考试相结合的方式,聘请企业技术骨干在生产现场指导学生技能实训和参与考核,使专业教学与职业资格证书的考试同步完成,突破了以往在学校进行职业技能鉴定的局限。毕业生“双证”获得率100%。同时,职业资格考证作为实习考核的重要依据,增强了实践教学的目的性和可控性。(3)把课堂搬到企业,强化实践育人。实习既是操作技能培训的过程,也是专业知识学习和巩固的过程。在实习过程中实习指导老师要结合实习企业生产工艺和岗位技能培训涉及的知识和问题,给学生上课,让学生在技能训练中巩固和拓展理论,进一步强化学生的认知。

实践教学一体化,不仅强化了学生的专业知识和职业技能,还加强了对学生综合素质和职业道德的培养。通过职场体验,企业师傅的言行引导、企业文化环境影响和实践岗位锻炼等,使学生对企业文化和敬业精神内涵有了更深的理解,对职业认知、吃苦耐劳品质的养成有积极意义。

(三)理论教学与实习实训分段交替,促进能力培养

高技能人才的核心能力是一线岗位的操作技能和职业能力,能力不是教会的,而是在一定理论基础上,通过训练形成的。专业能力的训练,离不开真实的工作环境。正如一些专家指出的:从技能形成的规律看,高职教育应遵循由入门到熟练、由单一到综合、由新手到专家的持续发展过程实施教学,其基础平台是由实践情境构成的、以过程逻辑为中心的行动体系。这是培养高技能人才的一条主要途径。因此,在教学顺序上要打破以理论课程学习为起点,从理论到实践的框框,这种顺序在学生头脑中建构起来的知识还是以理论知识为核心,而不是以实践需要为核心。我们将理论教学与企业实习分段交替安排:一年级安排认识实习,二、三年级理论教学和生产实习交替进行,三年级进行顶岗实习。学生将在实习中观察到的问题带到学习中,增强学习的紧迫感;学校根据企业生产流程及新工艺、新技术、学生实习中遇到的问题有针对性地组织教学,使专业教学更贴近学生实际和生产实际,有利于激发学生的学习热情和对专业知识的理解,使经验层面的能力升华为策略层面的能力,强化学生职业能力的培养。

课程建设是教学改革的核心和重点,是一项难度较高的系统工程,需要进一步探索和实践。高职冶金技术专业在深化课程改革、提高人才培养质量方面担负着重要使命。只有坚持课程内容与职业工作相匹配,理论课程与实践课程相融合,学生学习与课程实施相吻合的改革思路,才能培养出大批掌握精湛技艺和高超技能的高技能人才,在适应产业优化升级、提高企业竞争力、推动技术创新和科技成果转化方面发挥应有的作用。

[参考文献]

[1]姜大源.职业教育“升级版”构建中转型与内生的发展[N].中国教育报,2013-06-18.

[2]卢红学.高职课程体系改革的目标与思路[J].职教论坛,2005(15).

第7篇:有色冶金工程范文

关键词:现代冶金工程教育;新模式;新模式

一、现代冶金工程教育的新理念

1.与时俱进的教育观、人才观和质量观。现代冶金工程教育应着眼于“大冶金”,以基础理论、基础知识为本,教学重点应由冶金工艺转向学生治学方法和研究方法的训练,着力培养学生善学习、会思考、勤探索、能创造的能力。在教学过程中,充分尊重学生的个性,注重能力,淡化分数,树立人才标准、质量标准多样性与多元化的观点。

2.“回归工程”理念。麻省理工学院(MIT)早在1990年就提出“回归工程”的著名倡议,强调实践才是工程专业教学的根本,并以“回归工程”为指导思想进行了一系列以学生参与科研实践为主的课程改革。而国内冶金工程教育长期以来重“学”轻“术”,重理论、轻实践,重计算推理、轻实验论证,理论与实践脱节,这显然有悖于现代冶金工程技术人才的培养要求。为此,现代冶金工程教育应融合“理论教学”和“研究型教学”,强调工程实践,让学生尽可能多地参与解决冶金工程实际问题,尤其是参与冶金工厂设计、技术改造和产品研发等实践活动,同时培养团队协作精神,以提高其作为冶金工程师应有的领导、决策、协调、控制能力和管理素质。

3.“绿色工程教育”理念。“绿色工程教育”强调工程的开展应当遵循人与环境共同生存,经济、社会、生态环境同步协调发展的可持续发展原则。因而,现代冶金工程教育的课程重点着重在矿产资源的规划性利用和保护性开发基础上,以清洁、节能的方式生产出具有无污染效应的产品,实现冶金工业可持续发展。在绿色工程教育过程中,结合工程教育实践性强的特点,培养学生的环境意识、环境道德和环境知识,树立学生的可持续发展观点。

4.“区域特色”理念。我国改革开放以前的理工科大学通常遵循统一的政策,采用统一的模式,容易导致“千校一面”。随着我国高等教育改革的深入发展,许多理工科高校愈来愈注重自身的个性,区域特色日益明显。

二、构建现代冶金工程教育新模式的几点建议

1.注重实验教学与科研训练,培养学生的实践动手能力与创新能力

实验教学是锻炼本科生实践动手能力的重要手段。但传统的教学实验往往按课程设置且多为验证性质,实验过程中学生被动接受信息,缺乏独立设计与自学环节以及团队合作与实践分析能力的训练,创新意识的培养远远不够。因此,有必要改革实验教学环节,强调培养学生的设计能力、综合能力和研究能力。本科生在经历了公共基础实验训练进入专业实验时,指导教师不应再提供规划统一、内容详尽的实验指导书,应在授以实验题目和主旨的前提下,支持学生自主完成实验设计、参数测定、现象观察、条件控制、故障排除等全部操作,以及实验数据整理分析、实验报告书写等全过程。同时相应地改革实验考核方法,不再以实验结果的准确性作为实验成绩评定的惟一依据。这样既给学生以更多自由思考的空间,又给予学生一定的压力和动力,能更好地促进学生实践动手能力的提高。此外,还应将教师的科研成果应用于实验教学,如本校为学生开设了别具特色的“串级萃取分离稀土过程的计算机仿真试验”、“钨离子交换计算机仿真试验”等实验。同时,学校可制定并实施“学生研究训练计划”,鼓励本科生及早参与科研项目,资助学生开展初步的探索性研究工作。未来也可以通过与企业合作,结合企业的实际需要,由企业资助本科生的研究计划。

2.强化课程设计与毕业设计环节,培养学生的工程意识与工程设计能力

在本科生直接参与工程设计条件尚不完全成熟的情况下,高度重视课程设计与毕业设计环节具有十分重要的意义。通过课程设计与毕业设计,可以使学生理论联系实际,培养学生的工程意识与工程设计能力,感受工程技术人员所必须具备的敬业、奉献和创新精神。为达到模拟工程训练的目的,毕业设计的选题应当源于工程实际,做到“真题真做”。如本校“离子交换工艺生产仲钨酸铵工厂设计”、“稀土全分离工厂设计”、“钽铌湿法冶炼工厂设计”等题目源于江西省稀有金属钨、稀土、钽铌的生产实际,是我校冶金工程专业毕业设计颇具特色的题目。

3.加强教师的工程实践训练,造就一支实力雄厚的双师型师资队伍

我国工程教育的教师大都直接来源于高等工科院校的毕业生,他们一方面缺乏美国工业界对进入企业的毕业生所进行的必要的工程师岗位培训;另一方面也缺乏德国工程大学毕业生所具有的参与工程实践和实习的足够训练,同时还缺乏教师教育必备的教育理论素养和实践能力。为此,必须加强现代冶金工程教师的“工程实践训练”,造就一支实力雄厚的双师型师资队伍。首先,必须建立教师工程实践训练机制,让教师深入企业第一线,熟悉企业的生产环节和操作工艺,了解最新的技术信息。其次要以企业为主体,面向企业,面向生产,通过产学研合作,承担科研项目,进行联合科研攻关,出创新技术和成果。再次,招聘企业的专业技术人员建立兼职教师队伍,使学校教师与兼职教师一起互相切磋交流,以激发教师的科技创新灵感,培养工程实践意识和能力,促进“双师型”教师的转化。最后,借鉴欧洲国家的做法,工科教授必须具有规定年限的工程师职业经历和一定的技术开发成就才能获得任职资格,并建立注册工程师制度和专业认证制度,同时加强现代冶金工程教师队伍的教育理论知识的学习,提高其教育理论素养,从根本上改善工程教育教师的知识和能力结构,造就实力雄厚的双师型师资队伍。

第8篇:有色冶金工程范文

有色冶金新材料是经济建设和国防建设必不可少的基础材料,是国家安全的重要支撑,在发展高技术、改造和提升传统产业、增强综合国力和国防实力等方面起着重要的作用,世界各国都非常重视其研究开发工作,并制定了相关发展计划。新型高强高韧、高比强高比模、耐热耐蚀铝合金材料的发展一直受到世界各国的普遍重视。世界各国不断开发并生产出具有更高使用性能的新型铝合金材料,以及具有良好耐蚀性、可焊性、中高强度的多种铝合金,广泛应用于各种先进的航空或航天飞行器、低成本发射装置、超轻油箱计划以及重复使用的航天器核心计划中。美国是世界上铝及铝材生产和消费量最大的国家。在装备、技术水平、产品质量等各方面都居国际先进水平。我国研发的部分高强高韧铝合金、铝锂合金、喷射沉积快速凝固耐热铝合金的性能达到国际先进水平。高速列车和地铁车辆用大型高性能铝合金型材已研制成功,并投入大批量生产。铝材制备技术也得到了迅速提升,铝合金在多元外场作用瞬时连续大变形下凝固组织控制技术取得突破。

美、日、欧盟、俄罗斯等国为适应电子信息产业和众多高新技术的发展,一直把高强高导铜合金作为研发的重点。国际铜合金技术发展主要集中在:超大规模集成电路引线框架用高强高导铜合金及其先进制备和精密加工技术,电子、电工及军事工业用超高导电铜合金形变原位复合技术,超高强弹性导电铜合金及其高均匀化制备技术,超低氧铜制备技术,机械行业用耐磨铜合金与钢廉价复合技术等。美国、德国、澳大利亚等国都投资数十亿美元,实施各自的镁工业研究开发计划,扩展镁合金在汽车上的应用;日本通过立法限制工程塑料的使用,率先将镁合金用于制造先进电子装置的壳体,并逐步推广到大型家电中。我国是镁资源丰富的国家,但镁合金材料深度加工制品的发展相对滞后。近几年,国家将发展镁合金材料列为重大科技攻关项目,镁合金新材料的研究水平因而得到了明显提高,开发了ZM1~ZM10等十几个牌号的镁合金。通过细化、净化、微合金化等手段,使铸造镁合金的性能大幅度提高。镁合金铸件、压铸件已应用于汽车和摩托车等领域,并开发了镁合金阻燃技术、镁合金熔体环保型保护技术和镁合金微弧氧化表面处理技术等先进制备技术。

国外钛工业主要集中在美国、俄罗斯和日本三个国家。克劳尔法仍是生产海绵钛的主导工艺,电子束冷床炉熔炼技术已在钛铸锭的制备上进行了商业化应用,大型锻件和精密锻造技术正在不断地发展,激光成形等近净成形技术正在不断地得到应用。钛在生物医学和汽车上的应用受到世界各国的普遍关注。新型医用钛合金、高温钛合金、高强钛合金、低成本钛合金等合金研究比较活跃,新的制备、成形加工技术方兴未艾。我国钛合金的研究水平大体与国外接近。在开发研究新材料的同时,我国也在钛加工技术方面开展了大量的工作。目前我国已具备了自行设计制造大型真空电弧炉的能力。我国开发的中强钛合金TC4、TA15、TC18,超高强钛合金TB8,高强、高韧、损伤容限型钛合金TC21在航空航天领域有着广泛的应用。

镍钴作为一种重要的世界性有色金属原材料,是生产各种高温、高强度合金、磁性合金和合金钢的主要添加剂,长期被广泛应用于冶金、化工、石油、机械制造、建筑、轻工、航空航天航海、电子电池以及军事工业等。镍基合金能耐高温、断裂强度大,专用于制造燃气涡轮机和喷气发动机等。钛镍形状记忆合金在医学领域应用相当广泛。此外,以镍氢电池为动力的汽车也已投入市场。世界上镍消费量最大的国家是日本、美国、德国和俄罗斯。钴基耐高温合金或含钴合金钢可用作燃气轮机的叶片、叶轮、导管、喷气发动机、火箭发动机、导弹部件以及化工设备中各种高负荷耐热部件和原子能工业的重要金属材料。钴基耐磨合金能耐高温和硬磨,用于制作挖掘装置的硬磨部件、航海柴油机、航空发动器的排气阀等。我国既是不锈钢大国,也是镍消费大国。在高温合金方面,我国研发和生产的大部分高温合金为镍基高温合金,钴基高温合金占一小部分。高温合金目前已满足航空、航天以及舰船动力装备要求,并逐步扩大到民用,诸如电力、石油、化工、汽车、运输以及环保等工业领域。中国核电高速发展需要大量蒸发器用镍基合金INCONEL690管。未来几年,泡沫镍、球状氢氧化亚镍以及储氢合金粉等高能电池材料以及多品种镍粉、镍钴氧化物粉体是动力电池材料及燃料电池用材,将是开发的重点。镍氢动力电池的强势地位再次被巩固。国家工信部在2009年6月公布《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》中,首次明确指出镍氢电池的重要性超越锂电池,成为未来我国新能源汽车的发展方向。各镍氢电池厂商相继提速推进市场化进程,镍氢电池是目前商业化最为合适的新能源汽车动力电池。

热镀锌合金锭产品的发展趋势看,粘附性好、加工成型性好、耐蚀性强符合环保要求的高铝低铅系列合金和无铅Galfan合金将是热镀用锌合金锭的主要发展方向。铝-铜-镁铸造锌基合金由于其机械性能好等优势,已在汽车零部件、精密铸造件、小五金、玩具等行业得到广泛应用。铅及铅合金以其良好的导电性和耐蚀性广泛用于电化学行业,铅锡带箔主要用于国防工业和医疗器械等行业。铅及铅合金是电解行业的必备材料。

由于贵金属具有独特的物理化学性能和优异的催化活性,被广泛用于现代尖瑞科学研究、高科技领域、军事工业和代表时代特征的民用工业。国际贵金属材料的研究与应用仍主要集中在汽车催化剂、精细化工和化肥催化剂、电子工业、玻璃工业、石油精炼、生物医药、首饰等领域。当前,贵金属材料研究正向着新能源材料如燃料电池组材料、光电转换材料、特殊功能薄膜材料低维化、生物技术、生态环境治理等的先进适用技术方向发展。近年来,我国在金属间化合物材料研究方面取得了突破性进展,已应用于水轮机、航空发动机和汽车发动机等。我国新近研制开发的定向凝固Ni3Al基合金具有密度小、强度高、塑性好和高温抗蠕变性能优异等特性,是一种具有广泛应用前景的高温结构材料,在1100℃的持久强度超过美国的EX27合金,现已应用于生产航空发动机2级涡轮导向叶片。

未来几年,有色冶金新材料优异的产品性能和广泛的应用领域使其产品市场需求保持较高的增长,有色冶金新材料产业的科技发展呈结构功能一体化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备及应用过程绿色化趋势。我国有色冶金新材料产业的科技水平不断得到提升的同时,也存在着一些亟待解决的问题,与先进国家仍有差距,主要体现在科研成果转化为生产力水平低、科研创新能力较弱,关键性材料亟待开发,产品质量有待提高、环境和资源负担过重等方面。目前我国主要通过“863”计划、“973”计划、国家科技攻关计划等计划支持有色冶金新材料产业发展。同时,国家政策、资金引导大量的社会资金向新材料投资,促进了新材料科技成果转化水平,极大的推动了中国新材料产业的发展。此外,我国政府将新材料产业作为七大战略性新兴产业之一列入国家“十二五”规划。

2甘肃有色冶金新材料

甘肃是我国有色冶金矿产资源的富集地区,是我国重要有色冶金原材料工业与深加工基地之一,有色冶金产业在甘肃经济发展中发挥着重要的作用。到目前为止,甘肃省有29种矿产的保有资源储量居全国前5位,居前10位的有53种。镍、钴、铂族金属、硒的保有储量居全国第一位,锌矿居全国第三位,铜、铅矿居全国第四位,锑矿居全国第五位。“十一五”时期以来,甘肃省省委、省政府大力推进“工业强省”战略,通过调整结构,战略性重组和技术改造,延长产业链,提高产品的科技含量和附加值,新材料产业得到了一定的培养和发展,取得了一定的成绩。目前已形成了以兰州、金昌、白银有色金属新材料产业基地为主的新材料产业带,进行了以镍、钴、铜、铝、稀土、贵金属等有色金属为主的新材料和不锈钢新材料等产品的开发和产业拓展。有色冶金产业得到了长足的发展,产业规模不断扩大,产业结构明显改善,资源利用效率、能源利用效率、技术装备水平与工艺水平以及经济效益水平都有不同程度的提高,组织结构和地区布局结构向合理化方向发展,产业国际竞争力明显增强,在经济中的比重不断提高,有力地推动了国民经济的发展。但是,与东部和沿海发达地区相比,甘肃省冶金有色新材料产业整体创新能力发展不平衡,大型龙头企业自主研发能力强,中小型企业自主研发、创新能力不足。主要差距表现在:企业创新能力不平衡,中小企业创新主体地位不突出;科技供给能力低,科技成果转化应用不畅;科技与经济融合度不高,高技术产业在整个经济中所占的比例低;科技研发实力不强,优秀拔尖人才和领军人才匮乏;科技投入严重不足,体制机制还存在不少弊端;科技对外开放与合作交流落后。目前,甘肃省在冶金有色新材料产业发展方面需求铜、铝、镍、钴高性能金属及合金结构材料装备及先进加工技术,镍钴铜与贵金属精深加工、铝型材、铝合金深加工、有色金属新能源材料、铜铅锌冶炼与加工、新型不锈钢薄板、稀土新材料制备和先进加工技术,以及资源综合高效利用与环境保护方面技术与研究成果。

3甘肃有色冶金新材料产业科技发展的指导思想、原则及战略目标

3.1指导思想

以科学发展观为指导,构建创新平台,加强国际合作,强化自主创新。发挥特色优势,围绕新能源、信息、航空航天、生物和重大装备等产业发展的需求,以镍铜钴及贵金属电子信息材料、航空航天材料、新能源材料、环保节能材料等为发展重点。建立高水平的有色冶金新材料产业科学研究和人才培养基地,营造有利于新材料高技术产业聚集式发展的政策环境,提升创新能力,形成产业集群。探索新机制和新模式,促进新材料高技术产业又好又快发展。

3.2发展原则

特色优势原则,关键突破原则,循环经济原则,国际合作原则。

3.3战略目标

以冶金有色新材料领域国家重点实验室和国家工程实验室建设为突破口,建设并形成多元化、开放型、多功能的科技创新支撑体系和功能完善的创新服务体系,支撑有色冶金新材料产业发展与提升。立足甘肃省地域特色和资源优势,紧抓国家支持西部和甘肃发展的良好机遇,重点发展电池材料、有色金属合金材料、新型稀土材料等为核心的冶金新材料,力争在重大基础研究、关键工艺技术、以及高端产品研发、生产和应用技术、节能减排技术等方面取得新突破,把甘肃省建成为全国重要的有色冶金新材料基地和西部最大的不锈钢生产基地。

4重点研发领域

围绕先进装备、新能源、节能环保等战略性新兴产业发展需求,发挥省内科研、产业和有色金属资源等优势,优先发展铜、铝、镍、钴高性能金属及合金结构材料,做大做强有色金属能源材料,积极培育基础原材料和稀土新材料的升级,扶持新兴材料发展,攻克新材料产业化共性关键技术,提高资源和能源利用率。主要包括镍钴铜与贵金属精深加工、铝型材、铝合金深加工、有色金属新能源材料、铜铅锌冶炼与加工、新型不锈钢薄板、稀土新材料、资源综合高效利用技术与环境保护等领域。

4.1镍钴铜与贵金属精深加工

以镍、铜、钴及其合金的精深加工技术与产品开发;镍铜钴及其合金新产品高技术开发和压延精深加工技术,低成本、高性能金属复合材料加工成型技术。精密铜管、电子铜板带等精深加工产品研发;贵金属、高纯贵金属、贵金属粉体材料及贵金属压延加工、贵金属盐加工以及贵金属催化剂、信息产业用贵金属新材料高技术系列产品的产业化;特殊功能有色金属材料及应用技术(形状记忆钛镍合金、铜合金材及制品)。

4.2铝型材、铝合金深加工

高精度高性能铝合金板带材的短流程制造技术;高强高韧系列铝合金及其复合材料研制加工技术与应用;大断面、中空大型铝合金板材铸轧技术,后加工成形技术和着色、防腐技术以及相关的配套设备;铝合金回收再利用技术。

4.3有色金属新能源材料

锂离子电池材料;高容量镍氢电池、超级电容器等动力电池高性能基础材料制备技术;高性能(耐磨耐腐蚀、低成本、轻质高强高韧)风力发电机叶片复合材料;节能材料。稀土发光材料,保温隔热材料,以及轻质高强材料、冶金、建筑、电力等产业节能技术发展需要的相关材料;薄膜太阳能电池材料及关键技术。

4.4铜铅锌冶炼与加工

先进铜铅锌冶炼、加工技术工艺的引进、消化、吸收和产业化。

4.5新型不锈钢薄板

资源节约型不锈钢、特殊领域用高性能不锈钢和高功能性不锈钢材料及技术;奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢等新牌号不锈钢及其板材的轧制设备和技术。4.6稀土新材料高纯度稀土氧化物和稀土单质的分离、提取技术;高性能稀土磁性材料、催化材料、贮氢材料、发光材料,生物功能材料、稀土转换膜技术与器件开发。

4.7资源综合高效利用技术与环境保护

有色金属矿产资源综合利用技术;有色金属再生及循环利用技术;采选高效节能工艺和设备、有色金属加工节能技术;深部采矿技术和高效选矿工艺、矿山安全与环境污染防治技术开发。

4.8其它新兴材料

围绕培育新的增长点,主要发展电子元器件支撑材料、功能薄膜材料、环境友好材料、生物基材料、医用新材料、纳米材料及其器件等。

5关键技术

5.1高纯净技术

高纯系列金属产品的研发生产技术,从低品位原料中提取和制备高纯铂族金属技术,有色金属合金熔体净化技术。

5.2微细化技术

镍钴铜超细粉体新材料的研发及产业化,铝、镁、镍等有色金属合金以及高性能钢的组织细化技术,大块纳米晶材料的研发,有色金属新材料及其产品的微细化精密加工技术。

5.3短流程技术

短流程连续炼铅节能冶金技术,液态铅渣直接还原炼铅工艺与装备产业化技术开发及推广应用,铅富氧闪速熔炼工艺、铅旋涡柱闪速熔炼工艺等;短流程连续炼铜节能冶金技术,氧气底吹炉连续炼铜技术和闪速炉短流程一步炼铜技术,铜材料短流程生产技术、铜合金高效散热管生产技术;有色金属加工过程的连续化、自动化技术;高精度铝及铝合金材料短流程连续化制造技术。

5.4节能环保技术

节能降耗配套扩能技术改造,低碳排放技术,有色金属污染防控及有色金属工业环境保护技术,铝冶炼重大节能技术,湿法冶金节能技术。

5.5资源综合利用与循环经济技术

铜、铅锌低品位矿、共伴生矿、难选冶矿、尾矿的综合开发及利用技术,有色金属工业“三废”综合利用技术,湿法冶炼渣中综合回收有价金属技术,炉锌灰资源化循环利用技术,金川铜镍钴及铂族贵金属资源高效开发及产业化,矿产与废杂原料的铜、铝、铅锌等有色金属共线生产技术。

6重点研发项目

第9篇:有色冶金工程范文

传统的金属冶炼技术和设备,诸如Cu、Pb、Zn、Mg、Al等已经使用了几十年甚至几百年,如何冶炼现有的新原料必须得到重视。冶金科研工作者已经研究和开发出新的冶金技术来满足当前新原料冶炼问题。例如东北大学研究用湿法取代拜耳法,从粉煤灰中提取白炭黑和氧化铝,取得了很好的效果;昆明理工大学研究进行的火法炼Al-Si合金、镁矿物用炭还原MgO、歧化法炭还原铝土矿提铝、冶金法制多晶硅,提出风煤吹炉冶炼锡,用于锡渣冶炼,可使渣含w(Sn)由2%~3%降至0.07%,并且不产硬头。云锡公司用奥斯麦特法炼锡,铜陵有色公司采用闪速熔炼、艾萨法熔炼提高SO2回收率,由70%提高到95%。其他冶金技术,例如:高温、高压、等离子,电子束、矿浆电解、离子交换、萃取、结晶法、真空碳热还原法等新技术被引入冶金过程,在难选复杂矿料方面发挥积极作用。同时,冶金过程的自动化、信息化是现代化冶金技术进步的重要指标,是企业发展的必然趋势。

2突破传统产品目录,多产品、深加工

根据海关数据,2013年,我国有色金属进出口贸易总额1581亿美元,增长1.1%,全年进口额1033亿美元,出口额548亿美元,逆差达到485亿美元。这主要体现在一方面进口高端产品,高性能材料,而另一方面能够部分加工的金属(例如稀土、Mg、Ti、W、Mn、Ga、In、Ge、B等)国内用量少,大部分出口,深加工产品少,所以贸易逆差明显。因此,在大力推进高端产品大量出口的同时,也应加强国内需求和金属深加工的应用。金属铅、钴、镍、锰、铁等已经大量用于电池,市场规模不断扩大;工业硅年产100多万吨,产量的60%出口到60多个国家,价格达到1.2万元/t;2013年,进口多晶硅约8万t,价格达到14万元/t左右,在太阳能电池方面大量使用;硅片、芯片更是高价值高科技产品。要求产品向多元化、深加工方向发展,但会随之带来一些实质性问题,例如如何提高太阳能电池的转化效率,并使其得到普及应用:用什么材料做电池能使大功率电动车跑起来且易充电;用什么材料使太阳能电价低廉,赶上水电,火电价格;如何生产应用已大量出现的各种碳材料,例如石墨烯、碳纤维、碳微球、石墨化、柔性石墨等。柔性石墨密封材料用途广泛,例如汽车用密封材料已达上千吨,可以在200~3600℃范围内使用。表1是柔性石墨密封材料不同种类的价格变化表,可以看出,加工程度的差异,造成了明显的价格差距。突破传统产品品种的局限性,金属材料有其自身的优越性。例如将金属材料高纯化制备高纯金属,单晶化发展单晶体,研究它们的本征特性和应用领域。SiO2可以做成光缆,Al2O3可以制备蓝宝石等,它们的用途和价格都很高。

3冶炼回收再生金属原料

电子产品、家电、汽车、交通工具等废弃物数量和品种逐渐增加,形成了数量庞大的再生金属资源,再加上我国每年都会从国外进口废旧金属,这两个因素为我国再生金属行业的发展提供了最有用的原料。发展再生金属行业不仅可以有效缓解我国有色金属资源的短缺,还可以大大降低能耗,减少废金属对环境的污染。由图1可以看出[22],每生产1t再生铜相当于节能标煤3.3t、节水734t、减少固体废弃物排放420.5t、减少SO2排放0.14t。再生金属资源被称之为“城市矿山”,这些废金属96%都可以进行回收再利用,再生金属行业是名副其实的变废为宝的环保行业。

4再利用冶炼三废

国内外有色金属冶炼企业造成环境污染的主要方面是工业固体废弃物、气体污染物及工业废水等。冶金三废严重污染大气、水源、土地,影响生活和生产发展,广西某地一些土地As污染严重,广东北部Cd污染严重,昆明某地也发现重金属污染等情况。关于有色金属冶炼的渣堆放,有的买地堆渣,有的山沟堆渣,雨水浸渣后渗入地下,造成水源污染。2004年产废渣1136万t,尾矿数达到12718座,2007年尾矿量80亿t,数量巨大,成分相对复杂。有色金属冶炼废渣品种多,有价元素含量高,若不能回收利用,既浪费资源又污染环境。因此,对冶金废渣和尾矿资源的二次利用是必需的,从矿源开发着手,水不排,循环使用、达标排放,渣利用使工厂变花园,这是矿山及冶金废弃物资源化的最重要途径。

5综合循环利用矿产资源