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论文内容摘要：本文以贵州省为例，通过关键指标分析、因子分析、区位商分析等方法，对其优势产业进行综合分析，从而选定工业中的优势行业及潜在的优势行业。同时，针对这些优势产业发展存在的问题提出促进其持续发展的对策建议。
区域优势产业选择
本文以贵州省为例，选取规模以上工业37个大类行业进行优势行业的分析评价。对于贵州省工业中优势产业的选择，主要从三个方面来进行分析评价：
（一）工业部门各行业的关键指标分析
1.规模分析。工业总产值和工业增加值是反映一定时间内工业生产的总规模和水平以及工业生产活动最终成果最重要的指标。通过对贵州省2007年的统计资料进行加工整理，其总产值和增加值排名前十大行业见表1。
2.经济贡献分析。利润总额是评价工业行业财务状况和经营成果、衡量行业管理水平和成长发展能力最主要的指标。税金总额反映工业行业对国家税收的贡献程度。从业人员数反映了工业各部门对解决贵州省人口就业所做贡献。通过对贵州省2007年的统计资料进行加工整理，其利润总额和税金总额以及全部从业人员平均人数排名前十大行业见表2和表3。
3.科技投入分析。工业行业的研究开发经费（R&D经费）占总研究开发经费的比重反映了各工业行业的科技实力。通过对贵州省2007年的统计资料进行加工整理，其研究开发费排名前十大行业见表4。
以上关键指标显示，各指标的前十大行业所占比重基本在80%以上，说明集中度很高，优势体现明显。从三个方面总体看，贵州省传统的优势行业如电力、饮料、烟草、煤炭、黑色冶金、有色冶金、化工和医药等行业基本处于各指标的前十位中。除此之外，交通运输设备制造、非金属矿物制品两行业基本处于前十大行业靠后的位置。
（二）因子分析
优势产业的选择是一个多因素、多准则的决策问题，根据文章所设置的优势产业选择原则，收集了大量衡量产业水平的指标数据。通过因子分析法计算得到各行业的综合得分，综合得分排名前十位的行业见表5。
从各行业因子分析的综合得分看，传统优势产业中烟草、电力、饮料、有色冶金和医药等行业在前十位中，石油加工、炼焦及核燃料加工，皮革、毛皮、羽毛（绒）及其制品，非金属矿采选、食品制造和工艺品及其他制造等五个行业也居前十位。
（三）区位商分析
分析区域分工优势常用区位商（LQ）来测定。选择工业增加值、主营业务收入、利润总额这三项指标进行区位商分析，得到排名前十位的工业行业见表6、表7、表8。
结果显示：工业增加值区位商中有7个行业LQ>1，分别是烟草、饮料、电力、医药、有色冶金、煤炭和化工行业；主营业务收入区位商中有8个行业LQ>1，分别是烟草、电力、饮料、煤炭、有色冶金、医药、化工和黑色冶金行业；利润总额区位商中有9个行业LQ>1，分别是饮料、非金属矿采选、有色冶金、烟草、医药、食品制造、化工、电力和煤炭行业。这表明贵州省这些产业的专业化程度超过全国，具有比较优势。
综合三个方面分析评价结果表明，贵州省传统的优势行业仍占主导地位，电力、饮料、烟草、煤炭、黑色冶金、有色冶金、化工和医药等行业基本处于各项指标的前列。此外，交通运输设备制造、非金属矿物制品、食品制造等行业基本处于靠前的位置，表明具有一定发展潜力。
区域优势产业发展存在的问题
资源密集型行业和资源加工型重化工业所占比重大。如采掘业中的煤炭行业和有色冶金、黑色冶金行业。这些行业产业层次低，经济关联度差，比较效益难以发挥，使得贵州省长期扮演东部能源、原材料供应基地的角色，加工工业基础薄弱，产品附加值低，增值能力弱。
轻工业偏轻。“两烟一酒”作为贵州省传统优势产业，是在过去计划经济体制和拥有独特资源条件下形成的，在市场经济条件下，市场发生很大变化，消费结构和观念的改变以及市场竞争日趋激烈，给其烟酒产业带来极大冲击。
新的比较优势产业尚待培育。除了传统的比较优势产业外，新的比较优势产业还亟待扶持和培育。
区域优势产业持续发展对策建议
（一）调整工业结构，重点是培育壮大优势产业
贵州有丰富廉价的电力资源，与丰富的煤、磷、铝资源组合在一起，有利于建立以煤、磷、铝开发和深加工为特色的原材料工业体系。必须研究开发出能发挥资源优势、对结构调整有重大影响的煤化工、磷化工、铝加工等新技术、新工艺、新项目，根据市场需要，以资源吸引资金、人才、技术，努力提高技术含量。
（二）注重节能降耗，大力促进产业结构调整
贵州省属于西部“欠发达”地区，是能源大省、资源大省，担负着“西电东送”的重大任务，产业结构中高耗能行业比重较大，节能减排任务十分艰巨。一些高耗能行业现阶段属于贵州省具有比较优势的行业，但随着国家节能减排力度加大，其优势条件将不断恶化以至丧失，因此在加快地方经济发展过程中，更加注重节能降耗，大力促进产业结构调整，切实转变经济增长方式。
（三）依托资源比较优势，突出发展特色经济
贵州具有丰富的能源、矿产、生物资源，并且组合条件良好。要想尽快将自然资源禀赋优势转化为经济优势，必须按照市场需求选择资源开发重点，突出发展特色经济。同时对资源进行深度加工，选择符合市场需求的加工方向及程度，获得较高的附加值。
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关键词： 电磁搅拌技术；冶金行业；钢铁；质量；电磁力
中图分类号：TF777 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）07-0043-04
0 引言
早在19世纪六七十年代，亚瑟和达勒恩就提出了以水冷、底部敞口固定结晶器为特征的常规连铸概念。亚瑟倡导采用底部敞开、垂直固定的厚壁铁结晶器与中间包相连，施行间歇式拉坯。而达勒恩则提出采用固定式水冷薄壁铜结晶器施行连续拉坯、二次冷却，并带飞剪切割、引锭杆垂直存放装置。到20世纪二三十年代，连铸过程开始广泛运用于有色金属行业，尤其是铜和铝。连铸技术迅速发展起来。随着连铸技术的发展和广泛应用，连铸坯的质量和品质受到了人们的广泛关注，提高连铸坯的质量成为连铸生产中重点关注的问题之一。而电磁搅拌技术运用于连铸生产可以有效控制钢液凝固过程中的流动、传热、传质等现象，可以有效改善连铸坯的内部组织结构和表面质量，提高连铸坯质量。因此，连铸电磁搅拌技术成为国内外学者研究的热点。
我国独立进行连铸电磁搅拌技术研究始于20世纪70年代，以自主开发为主。到了80年代中期，改革开放逐渐深入，开始引进特殊钢连铸机和板坯连铸机，引进各种类型的电磁搅拌装置。经过三四十年的吸收和研究，我国的连铸电磁搅拌技术得到了长足发展，目前已经能完全自主承担搅拌器的设计、生产、应用，但是，电磁搅拌器的线圈却仍旧依赖进口，提高其使用寿命是当前连铸电磁搅拌技术发展的重要内容之一。
电磁搅拌器在运转过程中，线圈会发热，必须使用循环水降温，而线圈长期浸泡在循环水中或是经受循环水的冲刷，很容易导致线圈表面的防水膜和绝缘膜损坏、失效，进而导致漏电现象的发生。当漏电电流超过一定控制值时，必须及时修复线圈。因此，利用新技术延长线圈使用寿命成为连铸电磁搅拌技术发展的重要方向之一。
1 连铸电磁搅拌技术
连铸电磁搅拌技术可以有效提高连铸坯的质量和品质，其原理是：当连铸坯中的液态金属通过交变磁场时，电磁搅拌就通过不同形式的磁场发生装置使液态金属产生感生电流，而感生电流又与磁场的感应强度发生一定的作用，并产生电磁力，而电磁力就控制连铸过程中钢水的流动、传热、传质等现象，提高钢的清洁度，有效扩大连铸坯的等轴晶区，消除其中心疏松或是中心缩孔，从而达到优产的目的，生产出更多高质量连铸坯，生产出更多高质量钢材。从安装位置不同角度来说，连铸电磁搅拌装置可以分成以下五种类型：
1.1 结晶器电磁搅拌装置，又称为M-EMS。这种搅拌器适用于当前市场上所有型号的连铸机，主要作用是改善连铸坯表面质量，减少连铸坯内部的杂质，消减中心疏松。这种搅拌装置因适用于所有连铸机，因而也是目前应用最为广泛的搅拌器，一般安装在结晶器的下面，既可以安装在结晶器的，又可以安装在其内部，在实际应用中，多安装在。电磁搅拌器安装在结晶器的，其铁芯激发出来的磁场通过结晶器的钢质水套和铜管进入到钢水中，并借助感生电流与磁场作用产生的电磁力使结晶器内的钢水呈现左右或上下有规律的垂直旋转运动，这种搅拌运动可以改变连铸坯表面的质量。忽略拉坯频率的影响，结晶器内壁表面的磁通密度最大，结晶器内的磁通密度是不一致的，而电磁搅拌使得结晶器内的冷却变得更加均匀。在电磁搅拌作用下，早期凝固的地方被熔化与新进的钢水充分混合然后再凝固，而结晶器内搅拌的地方冷隔的深度就越来越浅。另外，结晶器电磁搅拌装置可以有效增强结晶器内钢水均匀凝固的能力，从而消减连铸坯表面的纵裂，改善其表面质量。
1.2 二冷段电磁搅拌装置，又被称为S-EMS。这种电磁搅拌装置的作用在于提高连铸坯内部和表面质量，与结晶器电磁搅拌装置组合起来，大大提升连铸坯的质量和品质。当钢水进入结晶器之后，结晶器的电磁搅拌装置迅速发挥作用，但是，单级的电磁搅拌装置会使得铸坯的下部聚集等轴晶，而上部却聚集柱状晶，这样就会导致铸坯内部出现缩孔、偏析现象，从而影响到连铸坯的内部质量。因此，在二冷段安装电磁搅拌装置是非常有必要的，一般可以在二冷一段和二冷二段分别安装一个电磁搅拌装置，二冷一段就在结晶器的足辊处，该处的电磁搅拌装置与结晶器电磁搅拌装置的作用是相同的，一般不会重复使用，也就是说：一般将二冷一段的电磁搅拌装置或是结晶器电磁搅拌装置与二冷二段电磁搅拌装置组合使用。二冷二段电磁搅拌装置作用在于细化铸坯的晶粒，它能使铸坯上部的柱状晶被流动的钢水打破，并生成大量的等轴晶，从而扩大铸坯等轴晶的范围，消减或是消除中心偏析、中心缩孔现象。
1.3 凝固末端电磁搅拌装置，又被称为F-EMS。当浇筑含碳高的特殊钢种时，一般会在液相穴长度的3/4处也就是靠近凝固末端安装一个电磁搅拌装置。在二冷段电磁搅拌装置的作用下，铸坯的下半部聚集等轴晶，如果这时直接将连铸坯拉出来的话，其上部的柱状晶就会向芯部生长，进而影响到铸坯的内部质量。而液相穴3/4处已经是凝固末端，钢水处于糊状，在偏析作用下，该部位的溶质浓度较高，容易造成中心偏析现象，如果在该位置安装电磁搅拌装置，打碎液相穴末端上部柱状晶的生长，并使其下沉分散覆盖到下部的等轴晶上，从而有效减少中心偏析现象，减少中心疏松现象，提高连铸坯内部质量。
1.4 组合式电磁搅拌技术，又被称为KM技术，就是说运用前文所提到的三种技术中的任意两种或是三种，形成组合效果，大范围内改善连铸坯表面和内部结构，减少中心偏析现象。
1.5 跨结晶电磁搅拌装置。跨结晶电磁搅拌装置安装在结晶器水套外边结晶器与足辊之间，在国内运用较少，只有少数大型钢厂从德国引进了该种电磁搅拌装置。跨结晶电磁搅拌装置的安装位置、磁场分布、磁感应强度、搅拌方式、钢水流动形式等都与前文所提的三种搅拌装置不同。就从其安装的位置来说，其作用是结晶器电磁搅拌装置和二冷段电磁搅拌装置作用的组合。在实际的钢材生产中，包钢运用跨结晶电磁搅拌装置取得了非常好的效果，大大改善了铸坯中心疏松和中心偏析，生产出来的重轨钢大方坯的中心碳偏析平均系数仅为1.15，等轴晶率高达45%-72%，中心疏松得到了明显改善。而前面三种电磁搅拌技术组合起来的效果也不如跨结晶电磁搅拌装置的效果，所以说，深入研究跨结晶电磁搅拌，并推动其广泛运用对钢材生产具有重要现实意义，有利于提高铸坯内部和表面质量，提升铸坯质量。曹建刚等人在《跨结晶器电磁搅拌器磁场特性测试和分析》一文中对280mm×380mm的方坯连铸机跨结晶电磁搅拌装置进行了磁场特性测试，研究结果表明，根据结晶器内外磁场的强度和差别合理选择搅拌工艺和电流强度可以有效提高搅拌效果和延长线圈的使用寿命。
2 电磁搅拌技术的工作原理以及用于冶金的机理
2.1 电磁搅拌技术的工作原理 一个完整的电磁搅拌装置由低频电源装置、感应器和冷却系统组成。低频电源装置把50Hz的工频电转换成两相正交的低频率电源，根据炉子大小、感应器的结构来确定频率，一般在0.5-5Hz之间。感应器由线圈和铁芯组成。冷却系统的作用在于冷却线圈和铁芯，提高其线圈和铁芯的使用寿命。
电磁搅拌技术的工作原理与普通的三相异步电动机的工作原理类似。感应器就相当于电动机的定子，由三相电源供电。当感应器的线圈内通入低频电流时，就会产生一个行波磁场，而磁场穿过炉底就作用于钢水，在钢水中产生感应电势和电流，感生电流又与磁场发生作用，产生电磁力，从而控制钢水的流动，起到搅拌效果。所以说，电磁搅拌技术是靠电磁力对钢水进行非接触性搅拌的，不会对钢水产生污染，只需要根据实际情况改变电流大小就可以调整电磁力大小，从而控制搅拌的力度。而且，电磁搅拌装置的搅拌方式也有很多，包括：强搅、弱搅、正搅、反搅、自动搅等，可以根据工业生产的需要选择合适的搅拌方式。
2.2 电磁搅拌技术的冶金机理 电磁搅拌技术的冶金机理表现在两个方面：机械效应和热效应。以前文提到的结晶器电磁搅拌技术为例，在实际生产中一般采用旋转搅拌方式，当钢水的旋转速度达到一定的限值时就会产生离心力，并使钢水中的杂质以及气泡聚集在中心，然后再被熔融保护渣吸收掉，从而使得铸坯表面和内部的杂质、气泡较少，提高铸坯的质量。在搅拌的过程中，旋转搅拌使坯壳更加均匀，从而减少了漏钢的可能性，一定程度上改善了铸坯的表面结构。前文也提到过，旋转搅拌可以增强电磁力的作用，并扩大等轴晶的生长空间，减少柱状晶，减少铸坯中心疏松，有利于铸坯内部结构的改善。
3 连铸电磁搅拌技术在冶金行业的应用
连铸电磁搅拌技术在我国的研究始于20世纪70年代，经过这几十年的研究和发展，连铸电磁搅拌技术在冶金行业得到了广泛应用，推动了我国冶金行业的发展，也促进了自身技术的进步。
3.1 连铸电磁搅拌技术在方圆坯连续铸钢中的应用
目前，连铸电磁搅拌技术应用最为广泛的就是方圆坯连铸钢，目前国内生产优质钢以及高碳钢的工厂都配备有电磁搅拌装置，电磁搅拌技术俨然成为提高铸坯质量的重要技术工艺之一，成为连铸机上必备的技术和装置之一。
连铸电磁搅拌技术就是在金属的连铸过程中通过电磁力控制液态金属的内部运动，从而达到提升连铸坯表面和内部质量的目的。安装在不同部位的电磁搅拌装置会起到不同的效果，这一点在前文已有详细阐述。而安装在不同部位的电磁搅拌装置也适用于不同类型钢种的生产。比如说：结晶器电磁搅拌装置适合于低合金钢、弹簧钢、冷轧钢、中高碳钢的生产；二冷段电磁搅拌装置适用于工具钢、不锈钢的生产；凝固末端电磁搅拌装置适合于弹簧钢、轴承钢、特殊高碳钢的生产。
在连铸电磁搅拌技术设计开发上，国外著名公司主要有：瑞士的ABB、意大利的DANIELI-ROTELEC、德国的CONCAST等，国内的著名企业是：湖南的科美达电气、中科电气等。虽然说国外公司在电磁搅拌技术的研发上时间早、投入多，但是在方圆坯连铸钢的电磁搅拌技术上，我国取得了巨大突破，尤其是在特大圆坯连铸钢电磁搅拌技术在世界处于领先地位。湖南科美达电气有限公司设计的？准900圆坯连铸电磁搅拌系统生产出来的圆坯连铸钢是世界上最大的。其设计出来的？准800圆坯连铸电磁搅拌系统运用到江阴兴澄特钢特大圆坯连铸机上，生产出来的圆坯连铸钢质量优良，第一次投产就达到了质量标准。第一次生产出来的？准800圆坯连铸钢的钢种为：42CrMo4，中心疏松为1级，而中心偏析、中心缩孔、中心裂纹均为0，质量优良。由此可见，连铸电磁搅拌技术应用于方圆连铸钢是有效的，在未来还将有更广阔的发展空间。
3.2 连铸电磁搅拌技术在板坯连续铸钢中的应用 连铸电磁搅拌技术应用于板坯连续铸钢的生产最早可以追溯到1973年的日本新日铁公司的君律厂，那是世界上第一台板坯连铸机二冷段电磁搅拌装置。到今天，连铸电磁搅拌技术应用到板坯连续钢的生产中，主要是将电磁搅拌装置安装在连铸机的结晶器和二冷段。
3.2.1 安装在结晶器的电磁搅拌装置主要作用是控制钢水的流动、传热。1981年，日本新日铁公司设计出基于双边行波磁场的结晶器电磁搅拌技术，到1999年，新日铁公司的连铸机基本上都配备了结晶器电磁搅拌装置，沿板坯宽面配置两台搅拌装置，安装在结余弯月面和水口侧孔之间，其电源是低频和三相，流动形式是水平旋转，它的主要作用是：较少铸坯表面的杂质和气泡，使铸坯坯壳均匀，减少漏钢，减少铸坯表面的纵向裂纹。
1982年，日本的KSC公司和瑞士的ABB公司联合研发出了基于直流磁场的结晶器电磁制动技术。将搅拌器安装在水口侧孔吐出的流股主流处，其作用是：减少铸坯内部杂质，减少纵向和横向裂纹，减少漏钢，提高拉速。
1991年，日本NKK研发出了基于四个行波磁场的流动控制技术，到21世纪，NKK又在此基础上开发出了多模式电磁搅拌技术。该技术需要在板坯连铸机的宽面上配置4个搅拌器，安装在结晶器的半高处，可以起到加速和减速钢水水平旋转的作用，其作用主要是：减少漏钢事故以及系统报警，减少条状和铅笔状裂纹，提高窄面的润滑度，减少宽面上的中部纵裂，有效减少杂质、气泡在内弧侧1/4坯厚处的聚集等。
3.2.2 安装在二冷段的板坯电磁搅拌装置，其作用是扩大铸坯中心的等轴晶生长空间，减少中心偏析、中心疏松、中心缩孔，提升铸坯内部质量。而安装在板坯连铸机二冷段的电磁搅拌装置分成三种类型：箱式电磁搅拌器、插入式电磁搅拌器和辊式电磁搅拌器。箱式电磁搅拌器无论是安装还是维修都比较复杂，费用大，功耗大，所以一般不会安装箱式电磁搅拌器。插入式电磁搅拌器的安装流程是：在板坯两面各更换掉一根支撑辊，由非磁性小辊替代——在板坯两面的小辊间各安装一台搅拌器。插入式搅拌器的安装和维护虽然也比较复杂，但是其功耗非常小，搅拌效果也非常好。辊式电磁搅拌器就是将板坯连铸机扇形段的两面各取下一根支撑辊，然后再用电磁搅拌辊替代，起到支撑和搅拌作用。该搅拌器的功耗小，无论是安装还是维修都非常方便，无需对板坯连铸机进行较大幅度的改造，搅拌器安装的位置也非常灵活。
3.3 连铸电磁搅拌技术在有色金属熔炼中的应用 连铸电磁搅拌技术应用于有色金属熔炼最早是1968年瑞士ABB公司生产的铝熔炼炉电磁搅拌装置，目前，在全球有一百多台铝熔炼炉电磁搅拌装置在运行。而其制造商主要是瑞士ABB公司和我国的优利科公司，而科美达公司则从2005年开始进入研究有色金属熔炼电磁搅拌装置设计研发，目前已为厂家提供16台熔炼炉炉底电磁搅拌装置，运用计算机控制技术和交变频控制技术实现设备的长期运转，提高了生产效率和搅拌效果。
熔炼炉电磁搅拌装置能有效提高有色金属冶炼的效率和金属材料的质量，是提升合金材料质量的重要设备之一。其主要作用是：在有色金属的熔炼过程中，通过搅拌装置减少熔炼时间，使熔体表面和底部的温差变小，减少对熔体的二次污染，清除掉熔体中的非金属杂质，从而细化合金组织，降低能源消耗。
熔炼炉电磁搅拌装置的原理：当感应器中通过低频电流时，会产生行波磁场，而该磁场又使得炉内的溶液产生感应电流，感应电流在与当地磁场作用下形成电磁力，从而推动炉内溶液进行直线运动，而且，电磁力可以使溶液向上做倾斜状流动，从而逐步减小溶液上部与下部的温差。
3.4 连铸电磁搅拌技术在坩埚熔炼中的应用 电磁搅拌技术应用于坩埚熔炼中主要是改善材料的性能，目前，学界、实物界正将电磁搅拌技术应用于坩埚熔炼作为研究热点，一些著名公司也研发成功了应用于坩埚熔炼的电磁搅拌装置。伴随着国民经济的快速发展，市场对材料工业提出了更高的要求，科学院着力研究如何通过电磁搅拌技术改善材料性能。在这种研究形势下，应用于坩埚熔炼的电磁搅拌技术也呈现出多元化发展，比如说：磁场形态的多元化，既有旋转磁场，也有复合磁场，同时还有螺旋磁场等。再比如说：被搅拌材料的多元化，镁合金、铝合金、单晶硅等。
4 连铸电磁搅拌技术在冶金行业的成果
连铸电磁搅拌技术已在冶金行业得到广泛运用，而国内外许多著名公司也开始逐渐将研究视角延伸到其他行业中。就冶金行业而言，科学家经过多年的研究，取得了丰硕的成果，主要表现在以下四个方面：
4.1 电磁搅拌器中心的磁感应强度与电流强度有关，电流强度增大，中心的磁感应强度也增大，而搅拌的频率对磁场的分布几乎没有影响，随着搅拌频率的逐渐增加，磁场感应强度减小的幅度非常小，而直接作用于钢水的电磁力则同时受到电流强度和搅拌频率的影响。电流强度增大，电磁力增大；搅拌频率增大，电磁力减小。
4.2 旋转电磁力在水平面上是一对力偶，推动钢水进行顺时针匀速旋转运动，同一水平面上相同径向距离的电磁力大小相等，中心处的电磁力最小。
4.3 电磁搅拌装置影响着钢水的传热。没有采用电磁搅拌装置的连铸机中过热钢水直接从水口向下流动，过热度消失得非常缓慢，这样就造成铸坯断面上芯部的温度过高。采用电磁搅拌装置之后，原来的水流是从上向下垂直流动，现在就变成了水平流动，从水口流出的过热钢水浸入深度逐渐变浅，轴向温度降低，径向温度升高，使得凝固前沿的温度梯度迅速增加，从而利于传热。
4.4 钢水中的磁感应强度与电流强度成反比关系，而电流强度较低时，钢水中的磁感应强度大，而且分布比较均匀；电流强度大时，磁感应强度分布不均匀，一般是角部的磁感应强度大，而中心的磁感应强度小。
5 冶金行业的未来发展方向
连铸电磁搅拌技术应用于冶金行业大大推动了我国钢铁市场的发展，钢种越来越多，而钢材的质量和品质也在不断提升。在连铸电磁搅拌技术的发展下，我国冶金行业未来发展方向主要是质量、技术和创新。
连铸电磁搅拌技术可以有效提高铸坯的质量和品质，因此，冶金行业未来的一个重要发展方向就是不断提高钢铁的质量，学会利用先进的电磁搅拌技术实现钢铁质量的提高，利用科学技术减少钢材中的杂质，提高钢材的纯净度，生产出更多类型的连铸坯。冶金企业要根据公司的实际情况对现有技术和连铸机进行适当改进，引进先进技术，提高连铸机的作业效率，减少能源浪费，改善铸坯表面和内部结构，提高铸坯质量。既要研发具有自主知识产权的新技术，也要学会吸收国外的先进技术和工艺，开展实验研究，研发新装置，逐步缩小我国钢铁与世界钢铁的距离，加强国际交流合作，缩短新技术、新装置研发、应用于工业生产的周期，充分发挥科技的力量。
6 结束语
经过大量的实验证明，连铸电磁搅拌技术应用于冶金行业可以提高铸坯质量、降低成本消耗、增加连铸钢种、减少中心缩孔、消除中心偏析、增加铸坯内部等轴晶率等，总而言之，连铸电磁搅拌技术应用于冶金行业大大提高了钢铁质量，为钢铁行业发展注入了发展活力。
在未来，连铸电磁搅拌技术将与工业计算机控制技术、冶金技术、信息技术等融合起来，提高冶金行业的科技含量，将知识变成生产力，开创冶金行业新风象，逐步实现电磁搅拌的可视化、自动控制化等。而冶金企业也要抓住发展机遇，运用新技术、新装置，研发新技术、新装置，增加生产的科技含量，提高生产效率，减少能耗，提高经济效益，生产出更多高质量的钢材，推动我国冶金企业走向世界。
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[关键词]冶金；自动化；仪表；发展；工业
中图分类号：F407.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）05-0387-01
在中国经济迅速发展的今天，来自国内外的各个企业对中国冶金企业的冲击和竞争越来越激烈，如何在这样复杂的国际环境和国内环境中争得一席之地，怎样提高自身企业的冶金水平，未来冶金行业的发展方向在哪里等等，这些问题都已经迫在眉睫。作为冶金技术中占据举足轻重位置的自动化技术已� 故而自控仪表的发展和在冶金工业中的使用，也体现了冶金技术水平的高低，为冶金行业的发展注入了动力。本文冶金论文就自控仪表在冶金工业的重要性进行了详细的讨论叙述。
一、目前冶金行业中的自控仪表的应用程度
自古我过在冶金领域就具有领先地位，然而由于我国工业革命时间较晚，加之断代时间长，更重要的是现代冶金工业中自动化的广泛应用，使得我国的冶金工业，与之国外企业竞争力逐年下降的趋势。我国自控仪表在冶金工业中已经广泛使用，然而在自控仪表的使用中依然存在着一些问题，如操作人员同时监控几个区域，导致工作过于繁重，维修人员难以维修国外生产的自控仪表等等，现将存在的主要问题做如下陈述：
（一）是发展自主创新的自控仪表有所限制
首先，在自控设计中，我们经常由于自控仪表本身存在的一些问题，给仪表的寻永和自控系统的设计都带来了重重的麻烦，虽然这些问题都是可以解决的，但是由于这些问题的存在，在时机的应用中给生产带来了一些不安全的因素，而且阻碍了很多自控仪表的应用。由于，自控仪表的设计和制造，需要企业有一定的投入，尤其在研发方面投入较产出高，而且收益不明显，研发时间较长，研发人才缺乏等等原因，再加之国外水平较高，技术较成熟，不需要企业大量投入，只需引进技术，培训人力。所以国内企业大多选择国外的自控仪表，对中小企业来说，选择国外企业的自控仪表对企业的快速发展壮大有这积极的意义，然而在企业的长期展望和大型企业增强国际竞争力等方面来说，自主创新是必然道路，依靠国外企业的时代必然要结束。
（二）是自控仪表改革中的问题
如上所述，由于我国的工业革命时间较晚，加之我国有大量的廉价劳动力，这就对我国冶金业企业对自控仪表的改革形成了阻碍。自控仪表在实现全自动操作，减少人工操作环节等方面有着重要的地位，然而改革前期，对企业而言，更换自控仪表等，需要大量资金投入，而当时的政企不分家的中国冶金企业来说，改革是需要层层审批，专家反复论证，政府决策者支持的。而对企业工人而言，自控仪表的使用必然导致大量的人力被机械所代替，工人面临下岗的危险。所以，企业和企业工人在客观的和主观的因素影响下都部愿意进行改革，就导致自控仪表的改革步履艰难现象。
（三）是企业对自控仪表的重视程度不够
在中国还未加入WTO之前，中国冶金企业可以说自视甚高，国内竞争压力校，国内大型的冶金企业基本为国企，故而，企业领导者对企业的发展和行业的创新没有足够的认识，对自控仪表的使用只能是在国外参观而实际工作中并不应用。这导致了中国冶金工业的长期不进步，和国外企业的竞争力逐年拉大。
（四）是在实际工作需要操作和维修仪表的人员较少
事实上，自控仪表在实际的冶金应用中遇到的最大的问题便是人才短缺，企业在改革初期，大量的输出人力到国外学习，但是，由于企业使用的是国外的自控仪表，所以导致很多维修操作人员的语言文字障碍，需要维修人员不仅懂得使用和维修，而且懂得自控仪表的生产国的语言文字，使得很多企业不得不聘请外国人员长期驻国内，导致人力投入过大。
二、自控仪表在冶金工业中的应用
在中国改革开放和加入WTO以后，自控仪表已经在冶金工业中得到广泛的应用，国内企业越来越重视自控仪表的使用，大多数有实力的冶金企业组织人力，物理成立专门的自控仪表研发部门，而且有些企业已经在研发方面取得了可喜的成绩，越来越多的企业在使用自控仪表中的到越来越多的实惠。企业也在这种实惠中体会到自控仪表的重要性，对次本文分几方面叙述如下：
（1）是学术界对自控仪表的发展的期望很高，中国加入WTO以后，不仅国内企业与国外企业间的合作加多，而且学术方面国内也和国外有了更多的交流和学习。在自动化控制仪表方面，国内有更多的专家支持企业加快自动化的脚步，不仅在理论学术上指导企业改革发展，并且在实践中能够给予更多的帮助。在学术方面的成长也带动了我国自动化人才的培养和发展，国内高校自控仪表应用研发型人才的培养也的到了改善，涌现出一片自动化热，有很多企业单独成立了自控仪表部门，负责研发和指导使用自控仪表。
（2）是企业对自主创新的积极性很高。随着现代企业的发展，市场经济的瞬息万变，冶金工业也不能不再只停留在对企业的简单管理控制上，而是要加强自身的独立的发展体系，而这种宏伟的目标并非朝夕所成，这需要大量的时间的考验，和资金的投入。在冶金企业自动化改革后，企业生产力得到大幅度提升，企业效益蒸蒸日上，各大企业也将创新自控仪表当作发展目标，并且取得了可喜的成绩。但是大量的资金投入对企业将有一定的回报风险，所以我们应该将创新的工作价值化，以创新带动发展，使其更加经济高效，为企业提供全方位的服务。而企业自控部门的职能定位的改变，主要体现在两个方面：1）原有的引进理念的变化。去除掉我们内心的拿来主义，树立自主创新的一时，把创新发展的关注点从企业内部移到企业的整体发展上来。2）明确创新发展的目标。创新理念的的改变也可以从侧面促使企业或个人增强责任感，为企业创造更高的经济效益，自控仪表的研发也不可忽视对成本的控制，在投入与产出之间形成良好的经济性，自控仪表的使用加之更加接近企业本身的价值链。
（3）是政府对企业改革的支持。有意识的培养一些创新型的企业。鼓励自控仪表企业的研发，给予政策的支持。在使用自控仪表的过程中我们应当积累更多的经验，与好的企业进行联合，技术交流，为企业生存增加筹码。
三、结语
《钢铁冶金概论》选修课存在学生专业差别大，授课方法单一，教学偏重理论，学生不重视该课程，学习态度不端正，考核方法简单等问题。针对这些问题，在教学方法上，采用网络模拟钢铁冶炼平台教学、体验或研讨式教学、精讲趣味式启发教学、题库式教学与考核方式改革。结果表明这些方法可以极大的活跃课堂的气氛，调动学生的积极性，明显改善了教学效率低下的现象。
关键词：
教学改革；选修课；钢铁冶金概论；教学内容；教学方法
《钢铁冶金概论》是一门既具有理论性又兼有很强的实践性的基础课。本课程以钢铁冶金工艺流程及与钢铁冶炼相关的专业知识为主线，系统介绍采矿、选矿、钢铁生产用耐火材料、铁矿粉造块、焦化、高炉炼铁、铁水预处理、炼钢、炉外精炼、连铸、轧钢等基本专业知识，给非冶金工程专业学生进行钢铁冶金及相关知识的普及教育，使从事与冶金工作有关的非冶金专业学生对钢铁联合企业的生产过程有一个全面的了解，拓宽其知识面，使学生掌握将来从事与冶金相关的工作必须具备的冶金专业知识。
一、教学改革的背景
（一）非冶金类专业学生学习《钢铁冶金概论》的重要性
由于高校之间竞争激烈，加上科技发展的日新月异，我国高校也不断朝着规模型与综合型的方向发展[1,2]。同时，社会对毕业生的要求也向“多面手”型人才转变。高校毕业生若有良好的综合素质、较好的知识宽度与深度，则更受社会企业单位的青睐。高校选修课恰好在拓展学生知识面、挖掘学生潜在能力、优化知识结构方面有着很重要的作用。因此，国内高校也不断进行教育改革，开展跨学科教育。例如，传统以冶金为特色的综合性院校，面对非冶金专业学生，开展《钢铁冶金概论》课程。我校面对全校非冶金专业学生开设《钢铁冶金概论》，一是提高学生的综合素养，拓展知识面并开阔视野，使他们对冶金生产过程、国内外钢铁形势等有一个初步的了解；二是我校传统冶金类院校，每年有大量钢铁企业来招聘，许多非冶金专业学生会去钢铁企业工作，学习冶金概论可以使学生对冶金工业生产的特点和基本概貌、冶金工业部门之间及冶金工业与其他工业部门之间的联系有一个基本的了解，了解自己本专业和冶金行业的联系；三是学习这门课，更好地培养学生实际问题解决能力与综合思维能力，在就业形势日益严峻的今天，提高学生在社会的竞争力。因此，冶金概论课程教学对我校为冶金行业培养开放式人才、对学生发展都有着重要意义。
（二）传统《钢铁冶金概论》教学中存在的问题
以武汉科技大学为例，我校属于理� 在教育改革中，高校加强跨学科教育，本科生的教育课程也是各个学院相互交叉，我校作为冶金类的传统高校，全校非冶金专业学生均设有20课时的《钢铁冶金概论》课程。然而，在《钢铁冶金概论》公选课上，仍然存在不少问题。（1）学生不重视该课程，学习态度不端正。学生对冶金概论不感兴趣，选课具有盲目性与功利性[3]，多数学生为了学分而选课，课堂上出现上课率低、参与率低、抬头率低等“三低”现象。（2）上课学生专业差别大，由于非冶金专业学生对该课程认识不足，专业基础又薄弱，授课内容及深度难以把握。（3）授课方法趋于单一的灌输式教育。PPT上多以原理介绍、工艺流程、化学反应等，填鸭式教育不被学生接受。（4）教师采用统一式概论，偏重理论知识的讲授，内容枯燥，学生缺乏兴趣。（5）考核方式简单化。考核均是一纸化开卷定成绩，学生无压力。
二、《钢铁冶金概论》教学应遵循的基本原则
（一）趣味性
心理学研究表明，通过适当的教育教学方式可以激发人的学习兴趣和独立思考能力[4]。《钢铁冶金概论》这门公选课需要在形式与内容上做到新颖别致，才能引人入胜，激发学生兴趣。在课程教学中，教师要以人为本，在了解学生的想法上，尽量使用形象化的教学语言，运用多样化教学方法，激起学生的兴趣。因此，从第一节课开始就要把学生的学习兴趣调动起来。
（二）精简性
概论课程课时较短，而且学生专业差别大，概论课内容不必详细俱到，要“�
（三）新颖性
“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，一个政党永葆生机的源泉”[5]。因此，在《钢铁冶金概论》教学上，也不可仅关注课本的死信息，要时刻更新课件，把新鲜的资料与信息及时补到课件中。
（四）多样性
《钢铁冶金概论》课程学时短，学生对专业知识深度认识不够，教学上也是主要让学生达到初步认识为主。因此，考核上不适合一卷式及严考专业难题。可适当增加平时作业与开展讨论等，增加平时成绩比例；卷面题目以考核学生基础知识为主，难度不宜太大。
三、《钢铁冶金概论》课程教学的改革
（一）教学内容的改革
对于非冶金专业的学生，可分为二类：第一类是与冶金专业联系紧密的相关工科专业，第二类是其他工科类与文科类。前者在《钢铁冶金概论》学习上，对专业知识讲解深度要求要更高一些。学生学习这门课的主要目的还是熟悉冶金工业的概貌与总体发展形势，认知冶金生产的流程，了解冶金的节能、降成本与环保的知识，培养学生分析解决问题等综合思维能力。对第二类学生，不要局限在传统工艺与理论的详细讲解上，而是重在介绍生产历史、现状与发展趋势上，可以让学生对生产工艺有一定的了解，紧密联系学生专业，时事政治、日常生活，提高学生的学习兴趣；而对于第一类学生，除此以外，可适当增加基本理论和工艺原理的介绍。
（二）教学手段与方法的改革
1.多媒体与网络教学
传统的板书式教育，可以集中重点，控制教学速度，有它的优势，但也存在诸多问题。现代的多媒体教学的介入，让更多的知识可通过工程结构图、彩图、三位图及动画、视频等方式展现出来，更加的丰富多彩。因此，通过多媒体网络与板书相结合来展现更多的教学信息量与趣味性，丰富教学内容，尤其是冶金知识的工艺流程较多，许多反应均难以直接看到，通过流程图、动画与视频，可以直观了解冶炼过程，加深学生印象。其次，发起网络教学方式。近年在各冶金高校与企业之间流行计算机网络炼钢挑战赛。此平台是由国际钢铁协会发起成立的，内容涵盖钢铁生产等各个方面。网络炼钢平台利用生动的动画，展现了各种冶炼设备，介绍了冶金原理，核心为多个灵活的、涉及钢铁生产流程的游戏般的模拟。根据每一章内容，可向学生一步步展示相关章节的冶炼模拟，让学生更加直观地了解设备与工艺，而且生动有趣，可调动学生的学习兴趣与主动性；课后学生可自由在自己电脑上模拟操作，可挖掘学生潜力，提高学习能力和综合素质。
2.体验式与研讨式教学
针对学生的“三低”现象，有针对性地采取体验式教学与研讨式教学。体验式教学，是指在教学过程中，组织学生参观教育基地，或是布置专题题目，让学生查阅资料后制作PPT、开展主题活动等[6]。而研讨式教学是教师通过设计一定的教学情景，让学生观看视频或图片，然后根据所观内容来进行交流讨论，最后教师进行点评，让学生获得更深认识[6]。这二种教学方式的最大好处是，调动学生学习的主动性与积极性，并让他们参与到其中，做到体验式与启发式教学[7]。在进行冶金概论的教学时，预先给定几个与教学内容相关的主题。比如，钢铁发展史、转炉炼钢的发展过程、钢铁寒冬与企业重组，等等。提前告诉学生，让大家去查阅并做好准备，到时可以让每个小班派出代表上台讲解自己的PPT，而其他同学抽取几名来点评补充，教师在中间扮演组织者与总结者的角色，鼓励学生的积极性，引导学生大量搜集钢铁冶金资料与新闻，引发学生学习兴趣，这部分也可 还有就是对现场炼铁与炼钢视频播放后，让学生来谈他们的观后感与看法，加强师生互动，提高学生分辨能力，促使形成勤于思考的习惯，让学生有较强的责任感与使命感，激发学生的探索热情与创新潜力，提高教学效果。
3.精讲启发式趣味教学
《钢铁冶金概论》课程面对的学生专业差别大，统一的课件方法是不行的，我校是要求所有非冶金专业学生必修此课程，建议修改此课程为选修，让有兴趣的学生，或是有意去钢铁企业相关行业就业的学生选修，显得更加合理与人性化。而且，针对第一类与冶金专业联系紧密的工科学生，可仍保持20学时课程；而对第二类与冶金专业联系不太紧密工科或其他文科学生，可压缩至10学时左右，只要求学生掌握最基本的冶金知识，降低学习难度，而且内容也只要采用讲座式的教育，不必详细展开具体工艺进行讲解，即做到所谓的精讲。结合学生专业，讲解学生专业相关性的内容。比如说，针对金属材料成型与控制专业学生，要细解钢铁是怎样炼成的；而针对文法专业学生，可讲解矿石进口谈判等类似事件，增加学生的专业敏感度与兴趣；而针对医学院学生，可联系我校医学院早期是以职业病为出发点的发展历程，讲解钢铁相关的职业病，让学生结合自己专业来学习概论课程；同时，采取各种讨论模式与模拟冶炼计算机平台的混合教学模式，增强趣味性。
4.题库式教学与考核方式改革
在考核方式上，传统的一纸化开卷考试，学生成绩均较好，但实际上掌握的并不牢靠，容易遗忘，学生自主学习的主观能动性也不高。建立一套多元化的题库，试题类型可包括填空、选择、判断、名词解释、绘图、填表、问答与分析等题型库，把题库向学生开放，让学生自主学习与做题，考试试题从中挑选，适当做些改变，增加学生对知识的理解与印象，提高学生学习主动性。这样可适当降低考试难度，而考核上则采取闭卷考试的方式。同时，由单一的考试，改变为平时考勤、课堂讨论与发言、话题论文、作业及闭卷考试的综合考核方法，这样可避免学生的抄袭现象。通过这种严格考核方式，既可以保证考核的公平公正性，也可减少学生对该课程不重视的现象。
四、结束语
在遵循《钢铁冶金概论》教学改革的基本原则上，针对课程的教学内容、教学方法进行了相关的改革与实践，结果表明这些方法可以极大地活跃课堂的气氛，调动学生的积极性，让学生主动去查阅资料，上台演讲，或者是分组讨论，丰富了教学方法，拓宽学生的知识面，大大改善“三低”现象。同时，学生对该教学改革持肯定态度，尤其是对计算机模拟炼钢表示了浓厚的兴趣与较高的评价，做到了寓教于乐，有学生课后还自加练习，不懂课后还来提问，甚至还主动参加学校的年度全球炼钢挑战大赛比赛。这一切极大地鼓舞了我们教学改革的信心。《钢铁冶金概论》公选课教学方法及内容的改进，对该课程教学效果的提高有着至关重要的作用。它不但可以让学生从中学到知识，并可培养学生自主学习的独立性与主动性。同时，考核方式的改变，也能让学生更加重视选修课，让学生对知识的掌握更加牢靠。对于我校这门公选课，只有将该课程的教学与我校人才培养的目标紧密结合，保证教学内容的合适度与趣味性，采用合理的教学方法和考核方式，才能保证教学质量。同时，也与我校开设《钢铁冶金概论》公选课的背景相吻合，有利于培养适应社会发展的复合型高素质人才。
作者：成日金 张华 周建安 何环宇 詹玮婷 单位：武汉科技大学材料与冶金学院冶金工程系
参考文献
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冶金技术论文（优秀11篇）
[论文摘要] 编写适应高职院校冶金工程专业英语教学特点的教材是培养学生专业外语综合能力的基础。教材必须反映出专业英语交叉学科的特点，符合冶金技术发展的方向和学生应用的需要。
高职院校冶金工程专业学生培养外语能力的要求，开展冶金工程专业为了达到英语教学的需要，必须编写适应高职院校冶金工程专业特点的专业英语教材。
一、教材必须反映英语教学的共性以公共英语的思路编写突出对学生英语综合能力的培养
为了培养学生的专业英语的综合能力，进行听、说、读、写、译等五个方面的训练。必须转变以往专业英语教材编写过程中，重阅读、重翻译的思路；把专业英语按照公共英语的教学思路来进行编写，从词汇、句法、文法三个方面入手，利用专业英语的教材，来培养和训练学生的英语能力。明确专业英语教学的定位——特殊范围内的英语教学的两层含义。首先，是英语教学；其次是介绍的内容是有关冶金工程的内容英语教学。即英语教学是共性，专业英语教学是个性。教材的构成应用以下几个部分组成：正文、词汇表、词汇练习、句法练习、翻译、应用文训练等。
二、教材必须反映冶金工程专业英语教学的个性，培养学生的专业英语能力
冶金工程专业英语的教材要反映出冶金基本单元操作，冶金过程中所涉及到其它学科的知识——如环保、经济指标评价、冶金过程的发展历史、冶金设备、典型金属的冶金原理及提取工艺和流程。紧紧抓住专业词汇的学习、训练这条主线，使学生能够通过专业英语的学习和训练，初步建立起用专业英语这一工具进行专业沟通的能力。
三、教材必须适应高职院校特点，拓展学生知识面
教材必须适应高职院校宽口径，重能力培养的特点，从“大冶金”的思路出发，教学内容要根据市场对冶金工程专业人才的需求和冶金技术发展的趋势来进行编写。做到“一进一退”来编写教材。“一进”是指教材应延伸到采矿、选矿部分，了解采矿、选矿的基础知识。“一退”是指还冶金工程材料科学分支的本来面目，介绍物理冶金及新材料研究与应用的相关内容。使学生通过专业英语的学习了解冶金技术的新进展及采选矿基础知识、材料科学的最新动态，拓宽知识面。
四、教材必须适应学生需要，培养学生专业英语的实际应用能力
根据学生在今后的学习和就业及工作中的实际需要，教材应突出对学生专业语实际应用能力的训练和培养——即突出应用之训练及常用交流方式的介绍。
按照先读后写，先听后说的思路来进行学生专业英语实际应用能力的培养。通过由学习模仿——应用的模式来重点培养以下几项能力——撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言、模拟求职对话。学习的目的是为了应用，应用是学习的动力。学生一旦体会到能从冶金专业外语的学习中获益，便会提高学习的积极性，促进专业英语的教学。
五、教材内容必须适中，符合高职冶金工程专业的教学计划
根据我校冶金工程专业的教学计划及学生的实际情况，教材内容应该在12～15单元，每单元可由A、B、C、D四篇文章组成，其中A、B两篇文章可作为精读材料；C、D两篇作为补充的阅读材料。这样既保证了教学，又可使学生有一定地自主学习的余地。使课堂的精讲多练与学生课余的自主学习相结合，形成冶金专业英语教学的良性互动，提高教学质量。
以往仅只满足污水处理要求的处理系统，通常总的处理环节为：分离-沉淀-排污，然而现如今除了最基本的污水处理需要外，对于环境保护、节约资源更提出了新的要求。不仅需要对治污排污量予以精确严格的监测与计量，对于输入的原水、沉淀池用水、调节池用水等利用量、循环回用量均需严格计算与检测。这也是我们此篇文章所要介绍之方案所拥有的特色系统功用，详见下文。
2工艺流程
2.1基本工艺流程
基本工艺流程中分项工艺总体难度适中，实现无困难，衔接得体，目的清晰，便于管理。
2.2各环节加强化学处理，高效分离
冶金污水通过收集沟道进入预先设置的集水池，随后进入沉淀池，由提升泵提升至浅层气浮系统（后文将详加解述）。废水经提升泵提升后，投加混凝剂PAC，通过充分混合搅拌使得PAC混凝剂药剂与冶金污水充分混合，之后流至机械搅拌反应池，利用机械搅拌加速其化学反应，污水中的悬浮物逐渐形成絮体。随之连接特别设置的旋流反应器，加强在PAC混凝剂作用下的化学反应。然后在旋流反应器后仍旧连接相同的管道混合器，其内投加絮凝剂PAM，使得投加PAC后形成的絮体絮凝反应后增大。絮凝好的污水混合物随之进入浅层气浮，利用加压溶气系统产生的溶气水经减压释放形成的微小气泡与废水中的悬浮物絮体互相接触，水中悬浮絮体自然粘附在微小气泡上，随气泡的上升一起浮到水面，形成与下层水体有明显分层界限的浮渣，最后除去表层浮渣，从而达到了净化水质的目的。而经过浅层气浮处理后的清水则由重力原因流到地下清水池储存起来，由回用水泵抽取提升后送至冶金生产车间继续循环使用，且回用率相当可观。浅层气浮浮渣和污泥最终排放至污泥池，经过压滤机固化处理后外运并进行深挖填埋，保证不影响周边环境与生态。反应池、浅层气浮中的放空废水以及板框压滤机的滤液排到污水池之后通过污水泵的提升，回到污水处理系统进行循环处理。
2.3浅层气浮回流原理，缩短分离时间
本项目解决方案采用QF型高效浅层的气浮装置。该气浮装置针对以往之一般气浮池在进出水等方面的劣势，特别将其原水进口和净化水的出口设计为移动式，其目的在于缩短原水气泡整个上浮过程所经历的时间，意即在原水向气浮池流动的同时，池中布水管向着原水流出的相反方向而移动，使得进入池中的原水相对于水池基本处于相对静止之状态，水中的气泡因此而沿着与水平面相垂直的方向向上浮向水面，上浮速度接近原水中固态物质的上浮速度（4～10cm/min），因此原水中的悬浮物能够以接近于T=3min的上浮速度很快的浮到水面上，而浮渣层下的净化水仍停留在下层的原处，当净化水抽提管移到此处时，净化水就能被抽送水泵抽取而排到水池外。在这里，为求达到使得水泡垂直上浮的效果，最突出的问题便是需要使进、出水口能够同步移动，我们在此项目解决方案中，将该机设计为圆形，进、出口管均安放在一定的装置上，使它围绕着转轴中心旋转，这种旋转移动的布水方式巧妙的解决了我们的核心问题。由于原水中的悬浮物从水中浮到表面的速度快，可以达到三分钟净化原水达标的效果。净化时间缩短，在整个系统的污水处理能力与效率上自然获得了显著的提升。
QF型高效气浮主机系统详述气浮物理固液分离技术在污水处理中应用非常广泛，适用于气浮处理的设备也有多种，但其核心都是通过产生微生气泡，使絮凝颗粒附气上升分离。微细气泡的产生主要是通过电解、分散空气和溶解空气再释放等方式。QY-QF型高效气浮设备引进日本新技术，运用高效溶气泵将水、气混合加压溶解形成溶气水，再减压释放，微细气泡析出与悬浮颗粒高效吸附而上浮，从而达到固液分离的目的。气浮系统集进水、絮凝、分离、集水、出水于一体，与传统气浮设备类似，设有稳流室、溶气释放室，使处理性能更稳定，不但效果更优越，而且对于传统设备改造尤为适宜。尤为其中的QF型高效气浮主机系统有代表性，它集凝聚、气浮、清渣、沉淀、除泥为一体，整体呈圆柱形，结构紧凑，池深较浅。气浮装置的主体由池体、旋转布水机构、溶气释放机构、转架机构、集水机构，撇渣机构六部分而组成，进、出水口与排渣口全部集中在池体中央部分，布、集水机构、清渣机构都与框架紧密连接在一起，围绕池体中心转动。
新型浅池气浮装置系圆形气浮池，最大的工艺结构特点是中心进水旋转布水，掺入混凝剂发生絮凝后的原水与溶气系统产生的溶气水相互接触混合之后，在稳流，整流装置的作用下，水流基本处于稳定的状态，在此环境条件下完成固液的分离反应与传统气浮装置比较，从根本上改变进、出水方式，消除了固液在水流动态情况下进行的不利因素，使水的停留时间仅保持在4-6分钟以内（由旋转速度调整），也随之将气浮池的有效水深降低到仅400-500mm之间，较之传统气浮装置池子的深度降低了3-5倍以上。这里凝絮好的原水是指在原水中加入絮凝药剂PAC或PAM（PAC为400-1000mg/I，PAM为PAC的1/5左右），经10-15分钟的有效地絮凝反应，形成的原水。具体药量及絮凝时间，絮凝效果须由实验测定。提供成套设备总成及控制系统，通过集中控制与分散控制相结合，以使设备达到最佳运行状态。由于旋转布水器和稳流整流装置发挥作用，使得池内产生了无数个互不干扰的分离反应区，各分离反应区也随着循环周期（可调整的旋转速度）所产生的时间差相继出现或结束。分离反应结束之后在池内自上而下形成了浮渣层、清水层以及泥沙沉积层，其分别配备了同步与之转动的池底清泥装置，在这里，除了泥沙将被按时定时的从池底排出泥槽以外，净化水、浮渣再次循环进入分割的中心筒之内，从池底连续排出池体最终流入储存池，以上述过程为完整的工作循环，设备如此周而复始的连续工作。总体功能特点①．溶气泵边水和气同步吸收，在泵内进行加压混合、气液溶解率高、细微气泡大小平均小于等于30um；②．溶气的水溶解率高达80-99％，较传统气浮效率高3倍；③．自动控制可行性高，易操作、易维护、噪音污染低；④．溶气泵可取代循环泵、空压机、溶气罐、射流器及释放头等组成的复杂系统。
（中南大学档案馆，湖南长沙，410083）
[摘要] 陈新民先生是我国著名的冶金物理化学家、教育家和社会活动家。他长期从事冶金物理化学理论、热力学和动力学方面的科研和教学，并把物理化学应用于冶金、材料等学科，形成了有中国特色的冶金物理化学专业。1952 年陈新民先生受命筹建中南矿冶学院并担任首任院长，是中国冶金高等教育的开拓者之一。他对火法冶金、湿法冶金、氯化冶金及熔体热力学理论有深入的研究。他的“金属—氧系热力学和动力学”“高温熔体物理化学性质”的研究成果，为我国有色金属的开发和综合利用提供了理论依据。在建校初期的困难条件下，他遵照中南教育部的要求，以“革命的精神、革命的办法，艰苦奋斗，团结建校”作为建校的指导思想。
[
关键词] 中南矿冶学院；陈新民；冶金物理化学；有色之师；办学思想；校企合作
[中图分类号] G270 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2015)02?0125?04
[收稿日期] 2014-12-20；[修回日期] 2015-03-30
[作者简介] 申细秀(1975-)，女，湖南邵东人，中南大学档案馆馆员，主要研究方向：档案管理
从在既无师资又无设备的条件下组建的中南矿冶学院，到首批进入“211”工程的中南工业大学，再到一所学科齐全、工学和医学见长、具有优良办学传统的教育部直属全国重点大学，其创办过程凝聚着陈新民先生不可磨灭的功勋。
一、为建中南矿冶学院，陈新民受命到长沙
陈新民先生，1912 年出生在河北省清苑县（今保定市），他的祖籍在安徽省望江县。因随父四处奔波，影响了上小学，但他天资聪颖，没有经过小学阶段，直接考入久负盛名的天津南开中学。这所崇尚新学、民主和科学的学校曾培养和造就了周恩来等一辈现代领袖人才。在中学时代，陈新民先生就确立了“教育救国”“科学救国”的志向，勤奋学习数理化知识，终于在19 岁那年，即1931 年秋，成为清华大学的学生。陈新民先生与当时许多爱国知识分子一样，怀着“科学救国”的抱负，投身科学，投身工业。1940 年冬，他考取清华大学时在昆明的西南联大公派留学生，到美国麻省理工学院攻读冶金博士学位。
1946 年，中国的抗日战争取得胜利后，他从美国回来，在天津北洋大学任教。1948 年9 月后，他回到清华大学任教。1952 年元旦过后，时任清华大学秘书长的陈新民先生刚从东德采购教学设备回到学校，中央人民政府教育部要调他去筹建一所新大学。离京前，中央教育部副部长钱俊瑞握着他的手说：“国民经济尚在恢复，国家的人力物力有限，此行创业，困难不少。你是清华大学有名的四根台柱子之一，相信你能独当一面，做建造新大厦的大梁。”
二、与师生共患难，筹建中南矿冶学院
1952 年3 月，陈新民奉中央教育部令来到长沙，开始筹建中南矿冶学院并担任筹备处主任、首任院长。在只有两栋破烂不堪的楼房（即抗战前夕，清华大学在长沙左家垅建造的和平楼与民主楼）的条件下组建一所新大学的工作千头万绪，任重路艰。但他并未退缩，义无反顾地挑起重担，以只争朝夕的精神进行各项筹备工作。他遵照中南教育部提出的“以革命的精神、革命的办法，艰苦奋斗，团结建校”的口号，带领全体师生员工夜以继日，艰苦奋斗，在荒丘洼地上动手平地基、修操场、铺道路、筑水库，在短短7 个月内完成了2 000 余师生开学所需生活与教学设施的全部准备工作。
1952 年11 月1 日，由湖南大学、武汉大学、广西大学、南昌大学的矿冶系科，中山大学的地质系，北京工业学院的冶金科和选矿科等六个高等学校的若干科系合并而成的，旨在为发展中国有色金属工业服务的社会主义新型大学中南矿冶学院应运而生，陈新民出任首任院长。在成立大会上，陈院长说：“在华北、在华东、在西南、在西北、在中南，还没有另外的学校，像这样的在培育着有色金属工业的干部，中南矿冶学院就是在担负着这样的伟大而光荣的任务。”
中南矿冶学院组建之时，全院校舍面积22 983平方米，图书27 845 册，教学仪器设备1 900 台（件），价值92.16 万元，条件可谓十分艰苦。陈院长说：“我们的物质条件是仅有的两座大楼，总面积不到2 万平方公尺。我们的礼堂有六用，我们没有食堂，随地吃饭，没有实验室，我们缺乏宿舍，教授不论家庭人口多少，曾经每户分配宿舍一间，其他员工更不待言。”到1957 年，学校校舍面积达到94 400 平方米，图书馆藏书172 174 册，在校教职工1 015 人，学生3 829 人，全院设备价值累计334.95 万元。全校已经设立普查、地勘、物探、探工、采矿、矿山机电、矿山测量、选矿、有色冶金、有色金属压力加工、金属学及有色金属及其合金热处理等11 个本科专业，矿冶类专业已配套齐全。这些成就的取得凝聚着陈新民不可磨灭的功勋，为学院于1960 年进入全国重点高校行列和以后的长足发展打下了坚实的基础。
陈新民平易近人，在建校初期艰苦的办学条件下，坚持与师生员工同吃同住同劳动，采矿55 级校友高革新回忆道，“有一次排队在食堂买午餐，我发现陈院长排在我身后，请他上前，他笑着说：‘一样一样，别客气！’当时我很感动。”52 级校友刘庆林在1952 年9 月29 日的日记中写道：“这两天，我们也看到院筹建处主任陈新民教授吃饭和我们在一起，洗碗都在一个大木槽内。他脚穿一双旧黄皮鞋，都磨成了皂白色，说话慢条斯理，我原以为教授都西装革履，没想到陈教授是这样的朴素。”他针对当时学生怕井下压死、怕药剂中毒、怕高温烧烤等不安心专业学习的畏难情绪，用朴素的道理和生动的故事来教育学生热爱专业，高革新回忆说：“他讲的‘天下无安全处’的故事引得课堂一片欢笑，不安心专业学习的思想也随之飞散。”
三、学习前苏联先进经验，确定“理工兼收、远源杂交”办学思想
中南矿冶学院成立伊始，中共中央提出了“要学习苏联的先进经验”的口号。陈新民先生遵照中央的指示，积极地学习前苏联的先进经验，根据中国的具体情况，设计中国有色冶金各类专业，进行教学改革，编制和试行新的教学计划、教学大纲、教学日历；学习前苏联的课程设计、毕业设计；实行五分制口试制度；搜集前苏联教学资料，翻译、改编前苏联教材，充实和革新了教学内容；开设新课程；改进教学方法；组织俄语速成学习班；建立教学组织——教研组和教学组；创建教学委员会；按新的教学制度进行专业设置，按专业性质划分地质探矿、采矿、选矿、冶金等四个系。并于1954年11 月开始聘请前苏联专家指导教学和科研工作，培养研究生，是中南地区聘请前苏联专家最早的高等学校。同时积极开展科学研究，1956 年召开了中南矿冶学院第一次科学报告会，报告了80 多篇论文，打开了建设教学与科研两个中心的开端。
陈新民精心规划和领导学院建设，指导与实施校园基建、专业设置、学科建设、师资配备和科学研究等工作；他坚持从严治校、励精图治，带领全体师生员工艰苦奋斗，使一所具有鲜明学科专业特色的大学得以蓬勃发展。陈新民利用自己在冶金及化学等学科领域的高深造诣和在国外的研究经验，坚持以理为主、理工渗透、“理工兼收、远源杂交”的指导思想，把物理化学应用于冶金、地质、选矿等学科，发展边缘学科，1959年创建了冶金物理化学学科，成为我国冶金物理化学学科的奠基人之一。在专业设置上，陈新民多次在国家教育部召开的会议上提出：专业面不宜过窄，应将重金属冶金、轻金属冶金和稀有金属冶金合并为有色金属冶金专业的建议，并为国家所采用。他认为：学生必须具有广泛的知识基础，才可能具有较强的创造才能。
四、含怨受屈信念坚，积极承担教学任务
在“反右”和“反右扩大化”时期，陈新民与我国许多老知识分子一样遭遇了厄运，1957 年，被错划为湖南所在高校的大右派之一，撤消了院长职务。但他并没有因此消沉，而是积极承担起繁重的教学任务。他下放到教研室参加劳动，做教学工作，承担了“金属腐蚀与防护”和“X-射线学”的教学任务。他在日记中写道：“作为共产党的追随者、共产主义的踏实信徒，就应该为党的事业奋斗终生，就应该把自己见到的、想到的、对社会主义有利的、对党的事业有益的想法尽量提供出来。畏首畏尾、考虑自己的成败荣辱、不敢把自己的真实思想暴露出来，或者唯唯诺诺、没有自己思想的人，不可能是真正的马列主义者。”他“一边上课，一边编写讲义，决心要以自己的行动挽回党和群众对我的误解，要以共产党员的条件要求自己，下定决心为社会主义而献身。”他担任61 级冶金及金属热处理两个专业八个班的“物理化学”教学任务，花大量时间备课，参考各国参考书，“每周用2-3 个晚上的时间到学生宿舍答疑，为比较困难的学生组织补课。”1959年底摘去右派帽子后，陈新民除承担“物理化学”“冶金物理化学”的教学任务外，还兼任物理化学和冶金物理化学两个教研室主任。由此，他“更加决心在自己平凡的岗位上，做出自己应该做的事情。”
“文化大革命”开始后，陈新民经历了大字报、大批判、抄家、隔离、强制劳动、剃半边头、画花脸、关牛棚、听训话、整夜罚跪、挂牌游街、侮辱人格等磨难。就在这样困厄的日子里，他仍坚持一个信念，不论是遇到什么厄运，共产主义一定会实现。他顶住一切困难和压力，积极参加了物理实验室的科学研究工作。后来他回忆说：“由于对社会主义的坚定信念，对横逆之来，我处之泰然，在这艰难的时刻，只要能为社会主义做出一鳞半爪的贡献，也是愉快的。”“为了做出结果，常常夜以继日，轮番苦战。有次，雷雨中突然停电，为了避免意外，不得不在大雨中来到实验室，凭借微弱的手电光，处理有关工作。”
五、走校企合作的科研之路，奠定了有色金属硫化矿火法的基础理论
陈新民先生始终坚持密切联系实际，防止一切脱离实际的倾向。为积极响应“向科学进军”的号召，他规划科研方向，鼓励教师多承担科研课题，亦亲自担任学术指导，主持科研报告会。他认为，工程教育是服务于工业建设的，同时也是工业进步的推动力量。他说：“凡是生产中提出来的研究课题，都是有价值的。”他要求矿冶学院的每个部门，都将要而且必须要很好地主动地与工业部门紧密联系，深入工厂，为厂矿服务。他积极提倡并组织教职工开展科学研究、科技咨询服务，同厂矿签订协作合同、科技成果转让合同等。建校伊始，他积极为学生创造实习机会，开展认识实习、生产实习、毕业生产实习。他与生产部门建立联系，签订联系合同，既让学生理论联系实际，又对生产部门也有一定的帮助。建校初期与学院建立联系的主要生产部门有：赣南重力选矿厂的设计工作、重点建设区的地震地质调查工作、湘潭电线厂的改进反射炉装置工作等。就这样，陈新民克服建校初期经费、设备短缺的困难，开创性地走出了一条高校科研与厂矿企业相结合的成功之路。到1956 年，中南矿冶学院完成的科研项目达89 个，取得成果43 项。
陈新民长期致力于冶金物理化学的教学和科研，是我国金属学会和有色金属学会冶金物理化学学术委员会的创始人之一，先后担任国务院学科评议组成员、中国科学院矿冶研究所学术委员会委员、国家科委冶金学科组成员、《有色金属》编辑委员会委员、冶金部有色金属研究总院冶金物理化学科学技术顾问、中国科学院技术科学部委员会冶金学科分组成员、湖南省科学技术咨询中心顾问、中国有色金属学会冶金物理化学学术委员会主任委员、湖南省高等学校教师学术委员会化学化工非金属材料学科评委。
在冶金物理化学领域，陈新民最早在国内开始了熔锍热力学及硫化物焙烧热力学研究，相继研究了“硫化物焙烧气体在不同温度下的平衡组成”“铜的硫化物焙烧状态图”“铅的硫化物焙烧状态图”“硫化亚铜热力学性质的测定”等课题，为有色金属硫化矿火法冶金奠定了理论基础。
陈新民撰写并在国内外发表了几十篇重要科学论文，他的博士论文研究工作《熔铁中的铬-氧平衡》被麻省理工学院的同行称为是“经典性的工作”，有关研究内容刊载于1946 年12 月《美国金属学会学报》。他出版了《火法冶金物理化学》《冶金热力学导论》和《物理化学》等专著。
六、老骥伏枥，坚持育人不放松
作为教师，教书育人是首要任务。陈新民以他清晰的思维、严谨的推理和精辟的分析使学生们能尽快领悟所学的知识。他对自己的要求是：“做到前后照应，举一反三，使学生充分消化”。冶化641班同学回忆说：“陈老师讲课一般不重复，语言非常简洁。每当结论时，惯用‘因此所以’来提醒注意，然后在黑板上的结论下面轻轻划一道红线，起到画龙点睛的作用。”“他的教学，达到了炉火纯青的程度。如奏一曲阳春白雪，高音上得去，低音下得来，清闲高雅，叫人流连忘返。”
陈新民讲授的物理化学课久负盛名，两院院士王淀佐回忆说：“陈老师讲课轻声慢语，娓娓道来，好似山溪的潺潺流水和润物无声的春雨。特别是于艰难处能深入浅出并且严谨准确，使听者有攀登高峰如履坦途、化险为夷、豁然开朗、如沐春风的感觉，听这门难懂的课竟成为一种享受。”“每当陈先生讲课，教室总是坐满学生，许多校内校外的老师也愿意来听课。”
陈新民一贯重视对研究生的培养和教育。定期听取所指导研究生的汇报，及时解答他们提出的各种问题。他的第一位研究生黄克雄回忆说：“有一次，我按计划去他家汇报论文工作，他正生病卧床，我准备改期再谈，陈教师坚持要我汇报，我只好坐在他的床边汇报。”陈新民关心学生的成长和进步，“学生胜过先生，是对先生的最大安慰。事业后继有人，是我最大的心愿。”他以自己的心血为学生铺平道路。
1979 年陈新民恢复名誉出任中南矿冶学院副院长之后，为恢复教学秩序，改善教学条件，开展科学研究和建立研究生的培养制度与方法，做出了有目共睹的贡献。1980 年11 月，陈新民当选为中国科学院技术科学部委员（后称院士）。1984 年，陈新民先生担任中南矿冶学院名誉院长，1985 年担任中南工业大学名誉校长，继续在学校的建设和发展中发挥了重要的作用。他在中南矿冶学院首次教职工代表大会上的报告中从学校管理、教学科研、后勤供应等三个方面提出了许多对学院发展有利的改革措施。陈新民先生作为中国有色金属工业高等教育的开拓者，被誉为“有色之师”。
注释：
① 陈新民。继续发扬艰苦奋斗团结建校的精神争取更大的胜利[M].中南矿冶学院，1952.
② 陈新民。为迎接更伟大又艰巨的任务而努力[M].中南矿冶学院，1955.
③ 陈新民。群策群力 团结奋斗 努力实现1985 年的改革任务[M].中南矿冶学院，1985.
参考文献：
[1] 陈新民。陈新民文集[M].长沙：中南大学出版社，2010.
（一）实验教学独立设课实验教学在培养学生创新能力，尤其是分析解决问题能力、独立动手能力、正确思维方法及严谨工作作风等方面起着不可替代的作用，是培养创新型人才的重要途径[5-9]。将“冶金原理”和“钢铁冶金学”课程中的实验学时拿出来，设立48学时“冶金工程实验”课程，系统传授实验原理。打破传统以理论教学为主、以实验为辅的局面，改变了实验教学附属于理论课的地位，使理论学习和实验同时进行，实验教学目的更加明确，且单独考核，易于管
（二）开设综合性、设计性实验开设综合设计性、有创新意义的实验项目，学生4人一组，根据实验题目共同设计实验方案，选择实验设备、拟定实验程序、观察实验现象、做好实验记录。以“减重法测定铁矿石的还原度”实验为例，每个学生分工不同，有的负责高温还原炉的设计与选择，有的负责实验方法的确定，大家共同完成实验过程、分析处理实验数据、撰写实验报告等工作。在共同完成一个实验项目的过程中，不仅改变了传统实验中学生被动学习、缺乏独立思考的状态，而且培养了团队合作和创新精神。
二、多手段并用，改善实习效果
（一）多媒体辅助实习冶金工程属于高温高压行业，具有较高的危险性。同时，冶金企业受到企业效益和生存、发展的制约，接收学生实习的积极性不断下降，实习效果难以达到教学目标的要求。为此，安排有现场经验的教师采用冶金工艺流程软件进行辅助实习。软件包括烧结、高炉炼铁、转炉炼钢、二次精炼、连铸、电炉炼钢等工序。例如，高炉炼铁部分包括高炉本体、冷却系统、煤气净化系统、喷煤系统、热风系统、上料系统、渣铁系统和高炉冶炼原理等部分，既能让学生宏观掌握高炉炼铁整个过程，又能把握高炉内微观反应细节，提高了认识和理解的深度，也克服了实习所受到的时间与空间限制。
（二）网络辅助炼钢实习“国际网络炼钢大赛”是由国际钢铁协会举办的钢铁行业世界性模拟生产技能竞赛。学校自2011年开始组队参加国际网络炼钢大赛。先进行校内选拔赛，优胜者再参加国际比赛。把这种模拟训练过程引入实践教学，通过对炼铁和炼钢过程进行全面模拟，理解原料和冶炼过程中工艺参数选取、产品指标优化等，深化了学生对钢铁生产的认识，树立了创新意识、成本意识和团队意识，弥补了生产现场不能动手操作的不足，使网络模拟成为培养冶金工程专业高素质应用型人才的辅助方式。
三、通过毕业论文提高科研创新能力
（一）毕业设计过程网络化管理毕业论文是本科教育中最后一个实践教学环节，通过毕业论文，可以使学生四年里所学到的理论知识、专业技能、分析问题解决问题能力以及撰写科研论文归纳能力融合在一起。在完成毕业论文过程中，学生必须独立工作，主动学习，了解课题相关的学术前沿，接触先进科学仪器，从而培养科研创新能力[10]。学校自主开发“材冶学院本科生毕业论文双选系统”，教师确定题目课题、学生选择题目、选择导师、教师选择学生、下达任务书、开题报告、中期检查报告、答辩申请等各个环节都在系统中进行，严格按照时间节点开展毕业论文工作。指导教师对毕业论文的各个阶段进行有效监控与指导，保障高效率、高质量完成毕业论文。
（二）精心选择课题，保证一人一题，独立完成冶金工程专业教师都具有比较丰富的科研工作经验，涉及研究方向包括高炉炼铁、炼钢及连铸、有色冶金、冶金过程节能环保、冶金用耐火材料、冶金物理化学、冶金过程仿真计算等。教师从生产实际和科研内容出发，及早酝酿课题，在第七学期末提出毕业设计课题，保证一人一题，写出详细毕业论文任务书，要求三年内毕业论文题目不雷同。这就使得学生必须独立开展查阅文献、撰写开题报告、设计实验方案等工作，从根本上杜绝抄袭论文的可能。课题完成过程中，学生独立开展文献调研、实验方案制定、实验设备准备、实验过程及数据测量、实验数据分析处理及讨论和毕业论文撰写等工作，培养独立科研和撰写论文能力，注重对学生思维创造性的启发。
四、科研训练贯穿始终
（一）实行导师制开展“本科生导师制”，即本科生入校后就选定某一教师作为指导教师，帮助学生进行大学四年的学习规划，在学完基础课后跟随导师参与实验室工作，和研究生一起参与科研项目，直接和大四时的毕业论文环节衔接。由于参与课题的时间长，对课题理解加深，投入精力增多，有助于学生更好的完成课题，争取本科阶段撰写专利、，促使学生各方面综合素质得到提高。
（二）开展大学生创新项目注重学生实践能力和创新能力培养，如组织学生参加全国、省部级等各级科技竞赛和科技创新项目研究；设置校级学生科技创新基金，开展学生科技创新活动。每年开展大学生科技创新项目的立项，其成果以或申请专利发明为主要验收指标，引导学生参与科研项目。充分发挥学生学习积极性及创新能力，学生在撰写科研项目申请报告、实验研究及结题报告等过程中，科研创新能力得到显著提高。
五、结语
本钢板材股份有限公司(以下简称本钢)是省属国有企业，现每年钢、铁产量均能达到千万吨。本钢的铁路运输主要负责大宗原、燃料进厂；成品板材出厂；生产工艺之间的衔接及少量周边企业的运输工作。铁路运输系统现有铁道线路230公里；内燃机车65台；电力机车24台，道岔937组，厂内自备车1188辆。本钢运输部下设有原料站、轧钢站、炼铁站和焦化站四个车站。站内主要以倒调作业为主，站间以小运转作业为主。目前运输生产系统实行部、站、区的三级调度指挥制度。即部调代表运输部经理，全权指挥全部的铁路运输保产工作；站调接受部调的指令，按照所服务生产厂矿工艺要求全权指挥本辖区内的运输生产活动；区调则接受本站站调的指令，根据本区域内服务厂矿生产需求，编制并下达调车作业计划。从运输需求整体组织看，各个环节联系紧密，部、车站、作业区三者之间的协调合作十分关键。
2影响铁路运输效率因素分析
铁路运输一次作业的完成，需要多个工种协同配合。其中车辆、机务、工务、电信、道口等部门的工作质量及工作效率都会集中体现在行车工作上，最终对运输效率造成影响。本文只针对行车组织工作及车站运输组织、管理，对影响铁路运输的不利因素及提高运输效率的方法进行探讨。
(1)操作人员本位主义影响运输效率。
受冶金企业总图规划制约，铁路运输往往存在作业点多且分散等特点，而各车站、作业区之间及各工种之间独立管理，造成不同岗位人员本位主义观念存在。非本作业区或本务机车以外的工作，消极对待，拖延时间干或不干，造成各区域间、各调车工种间不配合，有效运输率低下，影响运输作业效率。
(2)行车工种联合作业不协调影响运输效率。
铁路行车工作是由调车员、乘务员、信号员、道口员、列检员等多工种协同完成的，作业人员技能的高低、各工种之间的配合紧密程度对运输效率的影响尤为重要。如调车员操作技能差、列检员检车工作不及时都将使调度员不能准确及时地编制作业计划，从而对运输生产工作造成影响。
(3)调度间信息不对称，导致无效作业时间增加。
为便于协调、管理，铁路运输内部施行多级指挥制度。在实际生产中，由于各级调度间信息沟通不及时、不完整，往往带来上级调度因不掌握现场情况而强行下达错误命令，或者下级调度不知道上级调度整体协调的意图而有意拖延工作。同时，作为车站调度，由于冶金工艺流程的衔接，须直接与辖区内服务单位进行信息沟通，而服务单位调度对运输所需了解的信息通报不准确或通报错误等情况，也将导致运输工作安排错误，造成取送作业需长时间等待或无效作业，影响运输生产效率。
3提高运输效率的措施
(1)建立有效的劳动组织机制，充分调动作业人员的的积极性。
冶金企业铁路运输需各工种之间相互配合完成，因此可以在各工种间建立一个绩效捆绑机制，奖则同奖，罚则同罚。另外通过竞赛机制，把那些容易发生推诿、扯皮的工作，纳入到竞赛当中，作为创效激励，形成抢着干的状态。通过提高工作积极性而提高作业效率。
(2)加强各级调度间的信息沟通，切实落实车站与站调协调机制作用。
(3)充分发挥现有技术设备能力，提高运输效率。
近年冶金企业运输生产指挥系统、物流系统及通讯、微机联锁等方面的投入不断加强，充分发挥线路、信号、无线电调车系统、监控系统、ERP等技术设备能力，可以大大提高作业效率。调度员在编制作业计划时要考虑做到最大限度的平行作业，避免交叉作业或相互等待作业。线路信号的使用，在遵守有关规定的基础上，可根据现车及生产单位需求情况，灵活安排使用，提前准备进路，减少使用线路信号的闲置。避免局部作业高峰，减少咽喉区占用时间。充分利用无线电调车系统方便沟通的作用，车站值班员及时向现场人员了解准确情况，为编制计划搜集材料。通过充分发挥技术设备能力，提高运输生产效率。
(4)设置一定的经济激励政策，充分调动作业人员的积极性。
依据公司实际生产情况，合理下达运输生产指标，对完成各项指标考核的单位或有突出贡献的个人，给予一定的经济鼓励。在制定奖励政策时，要兼顾效率及公平原则。这样能激励职工尽职尽责完成本职工作，并充分发挥出主观能动作用。
4结语
随着资源的开发和工业的发展，环境保护问题日益严峻，水资源的保护和控制更成为世界性的突出问题，我国的环境保护法和水污染防治法，对水资源的保护和水污染的控制提出了更加严格的要求。《污水综合排放标准》(GB8978-96)中规定中，对水排放量及污染物总量进行限制。因而，对选冶金厂的给排水设计和管理提出了更高的要求。为此，在拟定给排水系统和水量平衡时，就应以充分利用循环水(回水)和减少排放为主导思想。
2冶金企业循环给水系统的特点
循环供水系统在各类工业生产中早已普遍应用，不过大多为供水量大、用水点少的情况，个别甚至采用一泵一机的供水形式，系统比较简单，而冶金生产企业循环供水系统通常单台设备的用水量小，用水点多，安全供水要求高，若考虑不周，将造成设备损坏事故，因此对供水压力要求严格。
有的设汁者由于对冶金工艺和设备性能的特点了解不深，供水管设计的水压降过大，致后面的设备水压不足，甚至形成负压、无水可供的情况，造成设备损坏。因此设计此类循环给水系统，应慎重考虑供、排水管的压力平衡，并应在进、出水管处采取相应技术措施，以确保系统运行的安全可靠。
3具体设计措施
根据笔者在工程中的实际体会，对于金属火眭冶炼企业生产设备循环给水系统的具体设计，可采取如下措施：
3.1供、排水管道采用大阻力、同程式系统大阻力、同程式系统、在供热、空调专业应用较多，在给水处理构筑物中也有应用，如采暖、热水供应、集中空调和给水处理的大阻力快滤池项目等。这类工程均有出水点压力要求严、用水点多、出水量少的特点。冶金生产企业循环供水系统的特点最与此类似，适宜于此类技术移植采用。即将进、出水水管的管径偏大采用，理论上使进、出水干管从起至终点的压力损失趋近予零，阻力主要集中在没备部分；管道配置中考虑先供水的设备先排水，后供水的设备后排水，尽量使水在管道中流经的距离近似相等。这种配置方式能确保进、出水管压力基本平衡，供水水量仅随支管管径大小而变化，可靠地避免了形成负压、出现断水的情况。
3.2设备进、出水连接管分别设置阀门、压力表由于市场经济的变化多样及原料供应等多方面的原因，工厂调整冶炼工艺流程和产品种类的事时有发生。在设备的进、出水连接管上分别设置阀门和压力表，可随时根据变化了的工况，对供水状况进行适当微调，并可实测相关数据，以累积经验，满足生产需要。
3.3设置供水压力略小于循环水泵的备用水源由于我国电力供应仍比较紧张，循环水泵一般不设双电源和应急电源，临时断电在所难免，故需设置供水压力略小于循环水泵的常高压备用水源。与此配套，还需在供水干管上设置阀门及逆止阀、压力表和断水报警装置，排水干管上设应急外排旁通管和阀门。采取了上述措施，正常工作时，由于循环泵工作压力大于备用水源压力，备用水源供水管关闭；停电时，断水报警系统动作，备用水源开通，即可保证设备安全运行。
3.4安装调速装置循环水系统担负着选冶金企业主要设备用水的供给，输送水流量较大，电耗较高，如何减少循环水系统不必消耗的电力，是应引以重视的一个问题。特别当选别系列较多，而循环水泵工作台数较少时，一旦系列变化循环水泵往往不是在高效率区间工作。为此，建议循环水泵配置调速装置，根据生产系列的变化，调节环水泵的转速，使送出流量满足循环水量要求，并使水泵在高效区间工作，尽量避免采取调节闸阀消耗能量，同时不致因选别系列的变化，而引起工作系列水量水压的波动。调速设备可采用变频调速、液力耦合器调速和可控硅串级调速等，调速控制可依循环水泵压出管上的流量计� 应尽可能设计成在正常运行时，不论安装了几台循环水工作泵，只需其中一台泵调速运行，以节省调速设施投资。
4结语
给排水设施设计的合理性、操作性、适应性和可靠性是冶金企业维持正常和高效生产的重要前提，也是环境保护和水污染防治的基本要求；所以，设计人员在设计时应综合考虑技术、工程投资等各方面的因素，通过经济技术比较，确定安全可靠的方案，选用质优、价廉的给排水设备，为厂方提优质的设计。当然，给排水系统的科学管理和严密监控是实施上述要求的根本保证。设计和生产管理的协调配合才是促进生产技术不断完善、不断发展的有力保证。
参考文献：
[1]钱以明。高层建筑空调。上海：同济太学出版社。
[2]给水排水设计手册。第5册。中国建筑工业出版社。
[3]给水排水设计手册。材料设备续册3.中国建筑工业出版社。
[关键词]仿真软件；冶金技术；教学模式；应用
[中图分类号]G712
[文献标识码]A
[文章编号]2095-3712（2015）14-0032-03
[作者简介]林忠（1970―），男，广西南丹人，本科，广西现代职业技术学院教师，冶金高级工程师。
一、前言
近几年来，随着计算机技术开发与应用的发展，冶金仿真技术在企业职工培训和高等教育教学上也得到了迅速发展。仿真是指利用相关模型对真实物体或系统的生产过程进行实验和研究，当所进行的生产实践或实验研究成本较高、生产的危险性较大或需要的时间过长时，仿真技术是一种实用的、有效的研究手段。将冶金仿真软件引入高职院校的实践教学环节中，就是将计算机应用技术、数字自动控制技术、视频图像技术、实践生产技术融于仿真软件中。形象地模拟冶金企业实际生产工艺过程及各冶炼生产工序的主要技术经济指标，通过大量企业现场生产操作过程的图像和视频，让每个学生通过电脑都能够在非常逼真的生产现场进行相应的生产操作；学生经过亲自动手操作，可以有效了解各生产工序的技术指标及生产要求，同时，企业实际生产现场的相关设备结构特点，又能形象地展现在学生面前。这就使学生对冶金生产过程有深刻了解，大大地调动了学生的学习积极性和主动性，这种理论与实践相结合的互动教学模式的课堂氛围，使学生既能加深专业理论知识学习又能提高专业实践操作技能。
二、传统冶金技术实践教学的弊端
实践教学环节在职业教育中占有相当重要的地位，职业教育培养的是适应现代化建设需要的高技能专业人才，要求具有一定的实践技能和创新能力。长期以来，受相关条件的限制，我国高职冶金技术专业一直沿用比较传统的教育教学模式。教学过程沿用传统的“三段式”教学模式，即基础课、专业基础课和专业课，理论教学与实践教学没能有效地结合在一起，同时，专业课程教学内容与企业生产实际相差很大，实践教学少，学生实践操作技能缺乏，没能真正学到相应的专业操作技能，毕业后不能适应企业生产岗位的需求。由于教学过程枯燥，很多学生上课不想学、不愿学，教师教学过程单一，学生就业不理想，企业难招聘到适用人才。另一方面，在专业课教学活动中重理论、轻实践，实践操作教学还只是理论教学的辅助手段，教学过程采取先进行课堂理论知识学习，然后再进行短暂的实践教学。这样的教学模式，使学生很难把学过的理论知识与生产实践结合起来，从而提高他们自身的实践操作能力、巩固他们的专业基础知识。把理论教学与实践教学隔离开来，达不到预期的实习效果。实习方式完全由教师包办，带领实习。为了保证学生安全和企业生产安全，学生在企业岗位上真正实践操作得很少。这种实习过程使学生的动手能力和创新思维受到严重制约，从进入冶金企业生产岗位进行实习到结束，整个实习过程都由教师和企业的相关人员组织安排，学生只能看岗位工人的操作过程，真正动手的机会很少，这使学生的实践操作技能没能得到有效提高。学生在整个实习过程中，仍如课堂教学一样，只是被动地接受知识，没能在实习岗位上去实践操作，把学过的理论知识与实践结合起来，使实践操作能力的培养受到制约，影响了学生实习的兴趣。
冶金生产是一个高危行业，生产的连续性强，生产的环境恶劣，生产的条件苛刻，生产的技术含量高。在高职院校中，受各种条件的限制，冶金技术专业在实践教学中存在以下弊端：
1.冶金实践教学课程开设少
冶金生产过程规模大、投资大，设备种类多，生产工艺流程长，生产技术条件苛刻。在实验室内不可能进行相关生产操作实验，实践教学课程难以开设。只能进行某些简单的、单一的生产工序演示实验，同时，学校由于经费有限，实验室设备配置也无法满足学生单人单机的需要。实验课通常是由教师在课堂上介绍实验原理、实验要求、实验步骤以及安全注意事项，然后再到实验室进行实验操作。由于设备有限，有些实验是几个学生甚至十几个学生围在一起进行一套实验装置操作。另外，由于实验室设备与企业实际生产的设备相差甚远，学生不能学到生产实际操作技能，而且学生动手机会少，动手能力差。专业理论知识不能与生产实践相结合。
2.冶金实验的危险性大
冶金生产过程的条件苛刻，一般都是在高温、高压或酸、碱等条件下进行的，生产过程中也会加入一些有毒有害的介质进行反应。在实验室进行实验，会使用高温电炉、高压反应釜等危险设备。这些设备时开时停，长时间不使用也会增加设备的危险性。另外，这些设备操作要求高，错误的操作极易引发重大事故。同时，实验过程需用到一些有毒有害的化学药品，实验过程不可避免会产生有毒有害的废气和废渣，这些废气、废渣处理不好，必将直接影响师生的身体健康，同时也会对环境造成污染。在企业实际生产中这些废气、废渣必须经过处理达标，才能排放。但实验室由于条件有限，不可能按实际生产要求进行处理。因此，教师在实践教学活动中，为安全起见，一些有危险性的实验都不敢进行教学操作，只能进行演示实验。学生本应学习的操作技能，由于实验条件的限制无法进行。
3.校外冶金实训基地实训效果有待提高
冶炼企业的生产过程是―个复杂而庞大的系统过程，学生要学到相应的专业实践操作技能，必须进入企业生产岗位进行生产实训。但是，到企业进行生产实训存在很多无法解决的实际问题：（1）冶金企业大型化、自动化的特点，决定了生产过程整体性强、各生产工序衔接度高，生产设备庞大，工艺流程长。学生在企业实习，受时间的限制不可能各个工序都能进行在岗实习，只能走马观花，简单了解整个企业生产情况，无法了解主要设备的结构及各生产工序的生产要求。（2）冶金生产过程必须连续稳定，不可能让学生在生产岗位上进行实践操作，更不可能让学生亲自动手进行相关生产事故、故障的处理工作，学生到现场只能看和听，根本达不到提升实践操作技能的目的。（3）冶金生产过程不可避免会使用或排放一些有毒、有害物质，同时，冶金生产过程是在高温、高压、高腐蚀等工作环境进行的。安全生产是企业的头等大事，学生年轻好动，很多企业为安全起见，都不愿意让学生进入企业进行生产实习，常常以各种理由拒绝学生到企业进行实训。
三、冶金仿真软件在实践教学上的作用
2011年至2013年我院冶金技术专业得到中央财政专项资金支持建设冶金实训基地，通过参观区外院校冶金技术专业建设情况，并结合区域实际情况，学院与东方仿真、北京金恒博远钢铁生产仿真合作，引进了湿法炼锌仿真软件、铝冶金仿真软件和钢铁生产仿真软件，并建设了一间拥有五十台电脑的多媒体仿真实训室。湿法炼锌工艺仿真软件包括：锌精矿氧化焙烧工序、中性浸出工序、热酸浸出工序、预中和工序、沉铁工序、净化工序、电积工序。铝冶金仿真软件包括：氧化铝生产工艺仿真软件以拜尔法氧化铝生产工艺为原型，以氧化铝生产的开车、停车及事故处理为主体内容，由原矿浆制备、管道溶出、赤泥洗涤、晶种分解、多效蒸发、苏打苛化和氢氧化铝煅烧七个单元操作组成。铝电解虚拟仿真实训软件具有设备演示、工艺演示、工艺仿真操作以及铝电解生产知识及其考核等功能。钢铁生产仿真软件分为炼铁、炼钢、轧钢三大板块，及烧结生产仿真实训、炼铁生产仿真实训、转炉炼钢生产仿真实训、电炉炼钢生产仿真实训、LF精炼生产仿真实训、板坯连铸生产仿真实训、方坯连铸生产仿真实训、中厚板轧制生产仿真实训、热连轧轧制生产仿真实训、冷轧带钢轧制生产仿真实训、棒轧制生产仿真实训等工序。这些冶金仿真软件通过大量的现场高清视频、图片，采用3D和2D技术，形象展现生产现场、重要设备参数和结构，生动再现企业实际生产的全过程。主要工艺过程的三维虚拟场景，可对工艺过程和设备动作细节进行景进入和自由浏览。辅助大量生动详实的教学资源，把相关知识点串联并形象化讲解，彻底解决了“认知实习”中的教学难点问题。分工种仿真实训模块，直观的操作界面让学生更加便于对工序的设备运行状态进行监控。齐全的设备操控窗口使学生对设备操作技能培训得以强化。学生可以通过操作界面输入相关技术指标，对每一工序的运行状态进行有效操作，真实地再现冶金操作实况；同时，通过完善的报表系统，可随时查阅历史操作数据，总结操作过程的得失，不断提高操作技能。尤其是促
进学生理解操作中各个技术参数相互影响的关系，进而提高发现问题与解决问题的能力。真正实现了“在做中学、在学中做”的新型教学模式。让学生能学到相关技能和进行生产实践操作，通过仿真实训，使学生能亲身体验生产过程，通过模拟操作掌握操作技能，真正实现了理论与实践相结合。让学生不仅学到了专业知识，同时又提升了实践操作技能，为其今后上岗提供了良好的锻炼机会。这样的人才也正是企业所急需的。
四、结束语
应用冶金生产仿真实训软件系统进行教学，使学生不用到企业生产一线，在校内就能完成相关冶金实训任务。学生在电脑上亲自动手进行操作，可以全面了解整个生产操作规程和各生产工序的主要技术经济指标，通过视频或3D影像技术可以对主体设备的内部结构有更深刻的了解。同时，教师可以根据需要设定相应的事故故障，让学生进行处理、排除，从而安全、经济、有效地完成各种冶金技术实训任务，仿真实训也必将成为冶金技术专业校内实训的重要发展方向。作为教学部门的专业教师，我们要深刻地认识到，随着科学技术的不断发展，冶金技术也在不断创新和进步，冶炼方法的多样性使得不同冶金企业在生产工艺流程和设备选择上不尽相同。我们在教学中运用的仿真软件也会随着冶金技术的发展而滞后，这就要求学院专业教师在实际教学中要不断提高自身的专业知识水平，及时更新相关知识内容。加强与仿真软件公司及生产企业的联系，与时俱进，使仿真生产实训教学内容始终紧跟先进冶金技术；在教学过程中不断完善和充实冶金技术教学资源，为社会培养更多的具有一定专业理论知识和一定实际操作技能的冶金专业人才，为服务地方经济建设提供人才资源，从而促进地方经济的迅速发展。
参考文献：
[1]张文美，毛丹红。仿真技术在职业院校实践教学中的应用[J].无锡职业技术学院学报，2006（12）.