时间：2024-01-15 14:54:52
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇冶金工程现状，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：冶金工程；自动化；过程控制 ；设备状态；信息；
中图分类号：TN830 文献标识码： A
一、冶金工程自动化技术分析
冶金生产企业采用计算机进行自动控制和管理。
（一）过程控制
冶金企业生产过程自动控制系统由检测仪表、程序控制器和过程计算机组成，能完成物料的跟踪、设备状态的监测和控制、工艺参数的监测和控制、操作指导、生产参数的记录和打印报表以及其他辅助功能。
1、物料跟踪
对炉料、铁水、钢坯等的分布情况、位置和速度进行跟踪。物料跟踪系统由检测仪表和记录装置组成。例如在轧钢厂中，板坯的跟踪和检测仪表系统由分布在整个轧制线的红外检测器组成，它们按区域划分。高温轧件在轧制线上的运动过程中，红外线检测仪表将测到的信号送往计算机，由计算机加以记录并对每个轧件编号跟踪，以便加以控制。
2、设备状态的监测和控制
包括对位置、速度、流量、温度等参数的监控，例如对高炉热风炉的风量和温度以及对轧钢机压下位置的控制等。通常由检测机构、控制器和执行机构组成设备状态的闭环控制系统。在冶金工厂中大多采用这类控制系统对炉窑、机械、电机等设备进行控制。
3、工艺参数的监测和控制
主要采用机械、电气、物理的手段来控制产品的数量、尺寸、温度、性能、成分等，例如高炉的布料控制、炉温控制、连轧机的厚度控制、钢板冷却系统的温度控制等。
4、操作指导
向操作人员显示有关生产设备和产品的数据和信号，以便操作人员能正确地登记、管理和操作设备，控制产品质量和处理故障等。显示装置有大屏幕模拟盘和荧光屏显示器等。现代冶金工厂大多采用大屏幕显示器进行操作指导。
5、记录和报表
自动记录生产过程的各种数据，包括工艺参数、生产数据、质量数据等，并自动打印生产报告书。
6、其他功能
采用自动编号装置、自动方向显示器和人工智能技术为仪表的记录纸编号、自动显示产品的去向、指导发运以及完成一些复杂操作等。
（二）生产管理
冶金企业生产管理系统由中央计算机、若干台过程管理计算机、几百台输入输出终端和通信系统组成，大部分终端装置布置在整个生产的各个环节之中。从原料到高炉、炼钢、轧钢、一直到成品发运的各种信息可以及时通过这些终端、过程控制计算机和通信系统送到中央计算机和过程管理计算机的存储器中。
同时管理人员通过设置在管理部门的终端将各种指令送到管理计算机，然后又可以送到各生产岗位。这种计算机生产管理信息系统，可及时地反映出整个大生产过程的千变万化。
因而只要向计算机查询就可以了解整个生产过程的实际情况和数据。通过计算机的统计分析、逻辑判断、数学模型的计算和管理人员的指令又可反过来控制整个冶金工厂的生产。所以冶金企业生产管理系统可以把整个冶金企业的生产计划、记录、数据报表、财务核算、经济分析、设备运行情况统一起来。它的主要功能是：管理产品合同；安排生产计划和作业计划；掌握资金库存和流向以及设备运行和备件库存情况；对生产进行最优化管理。
二、冶金工程自动化的发展现状及存在的难点
（一）发展现状
近年来，我国的钢铁工业进入了快速发展期，同时冶金工业自动化已经有了较快的发展，出现了一些如宝山钢铁股份有限公司那样具备世界先进自动化水平的钢铁企业，其他国内大中型钢铁公司也大都配备了自动化系统，各个工艺流程上不仅有先进的单机自动化系统，而且也有功能完善的管控一体化系统。自动化在保证冶金工业达到高效、优质、低耗、安全和环保等方面起到了很大作用。
在基础控制和过程控制方面，国内新建或改建的一些高炉、转炉、工业炉均采用了DCS和PLC，有的还配置了过程控制计算机。
在信息化方面，随着钢铁企业管理水平的不断提高，“信息化带动工业化”已经成为冶金工业的共识。很多企业构建的融合了企业核心业务的企业信息网，成为企业生产经营的重要设施，为企业的信息化奠定了坚实的基础。
（二）存在的难点
1、基于数字模拟和仿真技术，实现冶金全流程动态分析、评估和精准设计。
2、综合考虑生产效率、能耗物耗和环境指标的多目标实时优化。
3、产品指标、运行指标和控制指标协同的全面闭环控制。
4、数据驱动和知识驱动相结合的复杂过程建模和先进过程控制。
5、先进传感技术和软测量结合的关键工艺参数的在线连续测量。
6、综合考虑物质流、能量流优化的先进能源管理和控制。
三、冶金工程自动化的发展趋势及发展战略
（一）发展趋势
我国冶金工程自动化技术在自动化技术和冶金行业的需求下，必将取得飞跃式发展。
1、在过程控制方面，将采用先进传感器、光机电一体化技术和数据处理等技术对冶金工艺流程实施在线连续检测。
2、在生产管理控制方面，一方面实现纵向信息集成，即管理一计划一生产一控制；另一方面整合实时数据和关系数据库，运用数据挖掘，为生产管理控制的决策提供依据。
3、在企业信息化方面，将逐步实现管控一体化，做到实时性能管理。
同时，我国在自动化方面将紧跟世界的发展趋势，吸收和借鉴国外先进的自动化技术为我国的冶金行业服务。
（二）发展战略
进入二十一世纪，钢铁企业的发展将受到原矿、原料、能源，以及环境保护等方面的制约。特别是市场对钢铁产品的需求将会由原来的少品种大批量走向多品种小批量高质量高附加值的需求发展。因此，钢铁企业必须改变过去那种单纯求规模、求吨位的发展模式，而转向根据市场需求迅速组织生产，满足用户需要的市场化生产模式。这就要求钢铁企业加大科技投入，加速技术改造，促进科技进步，缩短产品改型换代周期，尽快满足市场需求，向科技要效益，向时间要效益。要做到以下几点：
1、加强产、学、研联合
充分协调企业、高校、研究所的关系，建立长期的伙伴关系，提高科研成果的转化率。积极自主创新，改变国外公司在核心技术方面的垄断地位。
2、实现工业化和信息化的有机结合
鉴于国外经验，先进工艺与自动化结合时，自动化技术要在前期进入到冶金过程设计中去。将信息技术与系统工程技术相结合，对操作工艺进行优化，提高技术性能指标。
3、把数学建模、专家经验和可视化技术结合起来，实现钢铁冶炼、连铸、轧钢的过程优化。
4、企业应当关注直接还原和熔融还原等新型冶金流程对自动化技术的新需求，准确把握自动化技术的发展方向。
5、充分发挥技术管理员和质量管理体系的作用，用于开发新品种，提高产品质量。
6、面向市场，服务市场，在市场竞争中获胜。
另外，企业也要关注原材料条件、能源的供应状况、企业的管理水平、操作人员的素质等方面的情况，消除非技术因素造成的影响。
参考文献
[1]徐金梧.中国冶金装备技术现状及发展对策思考[J].中国冶金，2009.11.
关键词：冶金工程；人才培养；专业人才
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.208
1 冶金工业在我国的发展
冶金工业的发展主要分布在钢铁和有色金属上，在2009年对于冶金工业企业的统计中，中国占据500强的大概有70家所占到的比例约为14%。在这些集团中，宝钢集团处在行业中的前端，处于第12位的名词。钢铁工业对于国家经济的发展有着重要的作用，中国矿产资源丰富，需要通过促进资源的贸易提高我国经济的产量，钢铁工业所涉及到的面非常的广，它牵涉到了国家经济发展中的财政收入、国防建设等多个方面，钢铁工业对消费的拉动也非常之强。中国作为钢铁工业生产的重要大国，粗钢产量甚至一直在全球保持第一的位置，但是我们也存在很多管理以及技术上的不足，我们虽然产量多但是却无法做到钢铁强国的地位。而在有色金属的领域，21世纪以来我国的发展态势是非常迅速的。我国加大了对有色金属技术的研究，并且不断的改善产成的质量，将一些产能落后的生产线给淘汰掉，开发利用好相关的境外资源，才能扩大有色金属的生产规模。2008年我国包括铝、铅在内的有色金属的产量处于总共2520吨的数量，这样的规模在全国的GDP中占据了将近1.9%的比例，也促进了冶金工业的人员的就业。
冶金工业是一种相对传统的发展模式，在现在国家的发展趋势中，不断的往信息化以及城镇化等方式前进，这些新技术的加入也让冶金工业一直保持着基本的发展规模。新技术让传统的生产方式做到了根本性的转变，一些相对落后的企业都会在这样的情势下被淘汰掉，并且也加快了企业与企业之间的资产重组，让原先的发展方式得到了有效的改善，冶金工业很朝着产业结构优化的方向前进。在发展冶金工业的同时，加快对于冶金工程的教学建设，培养出适应社会发展的高素质人才，帮助提升冶金工业目前技术含量的提升，这是非常有必要的。
2 全国专科的设置情况
对于冶金专业的专科领域，我国相关的学校在专业的设置上有很大的新增态势，并且在专业的设置上也大多会集中在冶金工程的专业[1]。几乎每所学校在招生的数量上都会在60人以上，甚至有些学校会在100人以上。大规模的招生数量为冶金行业的发展输入了大量的人才，并且也加深了人们对冶金工业的了解。特别是国家在实施新世纪的教育改革里，在国家特色专业的遴选上很多学校也表现除了不俗的实力，这对于我国冶金队伍质量的提高有很大的帮助。
3 全国高校硕士研究生招生的情况
冶金工程的研究有大致三个方向，一种是对冶金新兴的理论和方法的研究的物理化学方向，另外一种是对钢铁和有色金属相关技术和工艺的提高进行深入的探讨，第三种涉及到了能源与环境工程方面的提高。这三种几乎涵盖了冶金工程未来发展的主要方向，并且在院校的招生中，国内被授予教学的单位大概有31家，这些教学都使得冶金工程领域的人才被不断的输入。
4 一些思考
注重特色教育是我国在人才培养上的一个关键点，特色才是一个搞笑保持可持续发展的重要关注方向，无论是在民办还是公办的学校发展里，只要注重个体特色的培育必然会加大专业在社会中的竞争力。有特色的高校将会树立比较好的形象，也促使着更多的额学生来报考相关股的专业。教学过程中学校需要加大对教学模式的改革和优化，尽可能的办出特色的教育规模。冶金工业在中国的发展是有很大的影响力的，而特别是对高质量的相关专业人才更是缺乏，近几年的发展中，我们可以看到无论是专科还是研究生的学历，都能实现在就业上的落实，几乎达到了100%的水平。当然，我们都知道，一个专业教学模式的培养并不是一蹴而就的事情，我们需要打好学校的教学基础，比如在师资力量的配置上，这些都需要学校在发展中注重培养的[2]。
钢铁和有色工业已经有了很大幅度的增长规模，因此，在这样的基础上，企业更需要的是对目前的工艺技术的改造，运用新型的信息技术来融入到建设中，将新的技术手段与传统冶金技术想结合，尽快的调整生产结构，提高生产的质量的同时也要控制好资金的投入，以此为趋势来增加钢铁行业在全国发展中的竞争力。冶金工业有着多年的发展经验，用技术虽然能在一定程度上加快企业的发展进程，但是在速度上还是无法追上与高新技术的发展的。但是，冶金工业是中国国民经济中重要的一环，它有着它存在的不可替代性。而终归随着加入WTO，更是对企业的发展提出了更多的要求。企业如果无法做到有效的生存，很容易会被来自世界范围内的技术所淘汰掉。因此，冶金工业作为我国发展的重要部分，需要做好规范化控制来提高我国的综合实力。我们必须明白，冶金工业的发展方向还是需要集中在运用新技术的手段来大力解放企业的生产力，因此，国家在人才的培养中更是不能松懈，只有让更多的人才涌入的冶金领域中，才能为这个行业提供新的活力。
5 结语
目前冶金工业的人才特别是在技术上的应用型人才是非常匮乏的，这也是我国冶金专业高就业率的原因。国家的政策不断的强调做好环境的保护措施，做好节能减排，但是在实际的生产中，必须主要到对冶金工业技术的投入才能让产业得到根本性的转变。目前企业对于人才的渴求是非常大的，因此在高校的培育中，加强自身的培育质量才能提高学生的综合实力。学校要加大自身特色的建设，加大对学生实践能力的培养才能让其在激烈的竞争中获得一定的优势才能加大其就业的可能性。如果学校无法做到特色教育，即便目前市场人才需求多，也很难达到高就业的水平。因此，高校要在教育中积极的引导，利用学校的优势尽可能的为企业提供高素质的人才，为国家在国际上的竞争增加软实力。
参考文献：
关键词：冶金工程专业；大学生；学习能力；培养研究
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）28-0046-02
新时代不仅学校是学习的场地，社会也是学习的大课堂，因此，大学生的学习能力应作为高校教育质量的衡量指标。冶金类专业大学生的培养，不仅需要有对现有知识的接收能力，还需要具有对知识的收集归纳总结能力，并能运用现有的知识来解决实际的生产或工程问题。此外，冶金工程类专业的大学生还应有对新知识和新技术有较强的吸收、融合和创新能力，同时必须具有高效地利用所学来解决实际问题的能力和素质，以满足社会发展的需求。
一、冶金工程专业大学生学习能力的培养的重要性及意义
本文以湖南工业大学冶金学院为研究对象，来探讨冶金类专业学生的学习能力的培养。大学生进入社会进入工作岗位要快速适应环境必须具有较强的学习能力。冶金专业类人才除了要有对冶金相关的基础理论扎实的基础之外，还需要具有专业知识和技能，具有分析问题解决问题的能力，在不同的岗位上都具有较强的适应能力，才能满足社会对冶金工程专业人才的需求。以湖南工业大学冶金学院为例，冶金工程分钢铁冶金和有色金属冶金两个方向，学生通过对冶金工程专业的基础及专业理论、设备工艺以及实践动手能力、环境保护及资源综合利用等相关学习，并强化教学实践环节以及对学习能力的培养。通过学习，本专业学生应具备以下能力。
1.知识的学习与应用能力。冶金专业的毕业生除具备数理和计算机方面工科专业的基础和社会人文的学习和应用能力外，应重点地掌握冶金专业的学习和应用能力。同时很多的冶金方面新技术和新工艺都属于交叉学科的领域，学生应及时了解与冶金方面相关的学科知识并能增强应用。除此之外还须具有终身学习的习惯，从而应对科学技术的迅速发展以及社会环境的不断变化。
2.思维分析的能力。冶金专业的学生应具备比较强的思维判断和分析能力。针对冶金生产和工程等实际方面的问题，首先能用独立观察和判断能力、系统分析和综合能力以及文献检索和利用能力剖析这些问题，再利用工程思维能力并遵照工程问题的规律来解决这些问题。
3.设计和实践的能力。实践是区分工程与科学的一个非常重要的手段，理论和实际相结合是评判一个大学生应用能力非常重要的标准。因此冶金专业的学生应具备冶金工程测验的能力、设计规划的能力、研究方案实施的能力和设备的操作维护能力以及计算机运用的能力。
4.创造创新能力。冶金工程所解决的是实际问题，其根本任务是将科学技术转化为生产力，转化的核心就是一种创新。创造和创新是现代冶金行业发展源动力。尤其是现在冶金行业处在市场、成本和环境多种压力下，创新能力对冶金行业的发展显得非常重要。冶金作为工程性非常强的专业，学生应该在一般创新方法的应用基础上，树立创新的新意识，磨炼创造性思维的能力，掌握创新方法和技巧，并应用在生产和设计实践过程中，提升实践创新的能力。
二、大学生学习能力培养的途径
培养学生良好的学习能力是21世纪国家对教育的基本要求，也是高等院校对教学的核心要求。因此，学校、教师、学生应该完美配合，各尽其职，努力让培养的每位学生都成为现代冶金行业的工程师。
1.学校通过完善管理来提升学生的学习能力。提升学生的学习能力需要高校教师和学生团结合作，其一，高校应尽可能为学生创造自学、思考、提出问题及解决问题的大环境；其次，学校应让学生根据自己的学习兴趣，在全校内选择自己感兴趣与爱好的选修课程，让学生在积极、主动中完成学习；其三，应为学生创造良好的学习氛围和科学研究氛围，激发学生对科学和自学的热情；其四，学校应该创造条件满足学生进行科技活动的需要和必要的设备及科研项目，对科研有兴趣的大学三年级学生可以加入教师科研课题组，协助教师做一些科研工作。
2.开展有关科目的学习竞赛活动。学校应充分重视全国高校大学生的各类竞赛，通过全国高校大学生的各类竞赛，让学生在主动竞争中找到自信，激发学生的学习兴趣，提升学生的自主学习能力。学校应有计划、有组织地安排英语口语竞赛、数学竞赛、工业设计、工业创新等竞赛，同时更应鼓励学生参加各类全国高校大学生科学竞赛。
3.组织多种形式的实践活动。学校应该积极从经费和精神上支持学生开展的社会性实践活动。目前看在社会实践中得到提高的学生仅占极少数。因此为了满足大多数学生社会实践的需求，学校可以采用各种方式：第一，学校有计划地组织学生进行一些社会实践活动；第二，在学校周围进行社会实践调查；第三，是学生回家选择企业或农村进行社会实践。这些社会实践方式，都要充分尊重学生的实际需要，也要求学生写一些有一定质量的调查研究报告，用来培养和提升学生的综合素质。
三、理论课程中学习能力的培养
1.完善教学计划，修订人才培养方案结构。为加强基础教学，大类的专业课程中物理化学、冶金原理课时都有所增加；为扩大学生的知识面与思维视野，增设了一些与实践紧密结合的选修课。在专业理论教学过程中，着重讲解冶金工艺的基础性知识和生产控制中的规律。用工程案例教学法，引导学生应用所学知识解决生产和工程设计问题。在实践教学过程中，引入相关多媒体课件、虚拟炼钢等教学手段，训练学生的工程设计能力和实践能力。在撰写毕业论文和创新学分的教学过程中，通过让学生参与实际科研课题的研究，培养学生的思维判断和分析能力以及表达交流能力。
2.重视专业课教学，实施工程案例教学法。湖南工业大学冶金工程特色专业建设以培养应用型人才为目标，遵守“一专和多能”的办学理念，全面提升本科人才培养的质量，办出本专业的特色。特别注重结合冶金专业的特点对核心专业的教学活动。在教学中引进工程案例的教学法，并将很多工程实践研究成果编入到教案，用于相关专业课的教学，指导学生运用理论知识分析和解决实际生产问题的能力。在专业课讲授中，需将专业基础知识与生产实践紧密结合，激发学生的学习兴趣，培养冶金专业学生的工程实践能力。
3.运用先进手段构建系统培训平台。面对目前实习教学中的困难，在企业生产中能获得的生产实践经验越来越少，为加强学生工程实践能力的提高，开发出先进的教学方法，组建冶金系统训练的平台，包括了：（1）开发模拟冶金的生产工序烧结―连铸―轧钢全流程方面的多媒体软件，使学生获得钢铁生产工艺中各工序的运转原理和工艺参数及操作制度，引导学生带着问题进入企业实习，增强实习的目的性和效果性，明显提升了冶金工程专业学生的社会实践效果。（2）用网络虚拟炼钢的系统，加强了学生冶金工程操作能力的培训。国际钢铁大学网站提供了连铸、热轧、抗拉测试等10余个模拟的平台，用户可在模拟的平台上进行相关生产方面的操作，系统会根据用户们的操作过程计算出产品的成分、性能和成本。
4.实践教学中学习能力的培养。实践教学对于培养学生的分析问题、动手的能力和创新的能力有着积极的效果。通过教师的讲解和学生的自主参与，积极引导和主动研究两者的结合，用来培育具备学习能力和创新能力的新时代大学生。实践课通过实践教学拓宽了学生的知识面，深层次理解理论与实践相结合。在实践课程中，本专业的教师和生产一线的人员对设备和工艺进行详尽介绍，对学生提出的疑问进行当场讲解，在学生的头脑中留下深刻的印象，也有利于学生的理解。
5.课余自学能力的培养。相对于被动的学习，自主性学习要求学生具备计划性、主动性和预见性。大学生不仅要掌握学校教学的基本知识，更重要的是要具备自学能力。教师教学过程中，需以启发式教学为导向，教导学生学习和思考，掌握科学高效的学习方法、思维方法，通过这些方法能够让学生在课余时间不断地思考，带着疑问去学习。同时学生应该在课余培养自己的兴趣与爱好，激发自己的创造力，不断地提高自己的能力。
四、总结
大学生对新事物具有极强的好奇心，具有极强的探索思想，对新事物的吸收能力也很强。因此，师生共同努力，继续优化冶金专业人才培养的方案并积极实施，在具体实施过程中，继续总结经验和成果，让理论和实践积极结合，努力探索建设冶金工程特色专业的新思路、新模式和新机制，形成实施―优化―再实施―再优化的模式。相信我们培养的学生的学习能力一定会不断提高。
参考文献：
[1]张仲明，李红，杜建群.学习能力培养教学原则探析[J].西南师范大学学报，2005，（1）.
[2]杨帆，穆肃.终身学习能力构成及能力项关系的研究[J].2011，（3）.
[3]邓文新.网络教育环境下学生学习能力的培养[J].电化教育研究，2002，（08）.
[4]心策.能力与品德是人最根本的心理素质――访北京师范大学博士生导师冯忠良教授[J].中小学心理健康教育，2002，（07）.
[5]杨海清，施福新.重视和发展学生的学习能力[J].中国职业技术教育，2002，（03）.
[6]徐月欣.提高学生素质 培养合格人才[J].胜利油田职工大学学报，2000，（03）.
关键词 卓越工程师 冶金类专业 控制理论与控制工程 课程改革
中图分类号：G642 文献标识码：A
苏州大学沙钢钢铁学院成立于2010年5月18日，是苏州大学与世界500强企业江苏沙钢集团合作共建的苏州大学二级公办学院，是目前国内第一家校企合作创办的新型钢铁学院。本文主要针对“卓越工程师教育培养计划”的要求，论述冶金类专业控制理论与控制工程系列课程改革的思路与方案。
1 “卓越工程师教育培养计划”提出的基本要求
“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《国家中长期人才发展规划纲要》的重大改革项目，致力于面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势，增强我国的核心竞争力和综合国力。①
“卓越工程师教育培养计划”是推进我国高等工程教育改革，促进高等工程教育质量全面提升的重要举措。②它从指导思想、培养目标、参与专业、培养标准、培养模式和师资队伍等六个方面对我国高等工程教育进行了规划。本文将从“卓越工程师教育培养计划”的角度，分析沙钢钢铁学院冶金类专业控制理论与控制工程系列课程现状，探讨相关课程建设的思路与方案。
2 控制理论与控制工程系列课程现状
学院现有冶金工程一个本科专业，以及机械工程及自动化（冶金过程装备及控制）和材料科学与工程（冶金过程自动化）等2个本科专业方向，开设的控制理论与控制工程系列课程包括：《热工仪表与自动化》、《冶金过程检测与仪表》、《高炉过程控制》等几门课程。
目前国内冶金类专业的控制理论与控制工程系列课程通常由自动化专业课程简单削减而成，体系不够完整，针对性差，缺乏冶金行业背景。控制理论与控制工程系列实验通常采用电路模拟分散的、个别的典型环节与系统，其结构简单，难以模拟复杂的生产过程，与冶金工程实践脱节较大，缺少针对冶金生产过程自动化的综合性实验，学生难以将自动化基础知识与实际冶金生产联系起来，实验教学成效不显著。
3 课程建设与改革
3.1 课程整合优化与更新
学院现开设控制理论与控制工程系列课程（热工仪表与自动化、冶金过程检测与仪表、高炉过程控制），由自动化专业课程简单削减而成，体系不完整。但另一方面，“卓越工程师教育培养计划”在工程人才培养模式上明确要求按现有学制培养工程人才，在增加企业学习的情况下，不增加学习时间，因此，冶金类专业就需要在有限的课时内，完成控制理论与控制工程基础知识到实际应用的全部教学。
针对课时有限，又要保证课程体系完整的要求，将已有的三门课程，更改为过程控制与检测技术，冶金过程控制，增加选修课程现代控制工程，并对课程内容进行优化调整。过程控制与检测技术包括自动控制原理（比例-积分-微分控制）、系统辨识与滤波、过程建模与仿真以及冶金企业常用仪表及检测技术，对于控制理论中较复杂且不常用的部分归并到选修课程现代控制工程中，供学有余力的学生选修。冶金过程控制则覆盖钢铁企业典型生产过程（高炉炼铁，转炉炼钢，连铸连轧等）的控制系统，并涉及部分有色冶金的典型过程控制系统，使学生能够全面掌握冶金工业中常见的控制系统，缩小学校教学与实际应用的差距。
3.2 教学方法与手段改革
（1）课堂教学和实验实习相结合。包括课程实习和毕业实习，通过生产一线的工程训练，增加学生接触社会的经历。通过结合工程实际，使学生能够理论联系实际，通过实际应用加深对课堂学习知识的理解。并针对实际工程中遇到的问题，结合学习的理论知识，分析其原因，寻求解决方案。做到理论和实践相互促进，共同发展，培养学生的工程创新能力。③
（2）学校教学与冶金工程实践相结合。通过产学研合作，鼓励学生参与教师科研项目及校园各种科技活动，营造浓厚的工程实践氛围。以社会需求为导向，以实际工程为背景，以工程技术为主线，通过学校和企业的密切合作，统筹规划学生校内学习和企业学习所应达到的培养目标，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。
（3）实验教学改革。改革实验课教学体系，从根本上改变原有教学体系中验证性实验多，综合性、设计性实验少的状况。④在加强基本操作技能训练的基础上，向以综合性、设计性实验为主，验证性实验为辅的方向发展，使实验教学由被动模式转变为主动模式，使学生掌握初步的科研设计方法，提高实验的科技含量。⑤
（4）教材建设。综合性实验的开展离不开实验指导书的支撑，由于针对冶金行业的综合性实验没有现成材料借鉴，因此设计冶金专业综合性实验的同时，应同步编写综合性实验指导书，确保综合性实验的教学效果。
4 总结
本文针对苏州大学沙钢钢铁学院现有专业控制理论与控制工程系列课程现状，结合“卓越工程师教育培养计划”的基本要求，从课程整合优化与更新、教学方法与手段改革以及教材建设等方面，对课程建设与改革的思路与方案进行了详细的论述，为学院推进“卓越工程师教育培养计划”打好了基础。
注释
① 韩廷斌.校企联合，能力为重，踏上建设工程教育强国新征程——教育部“卓越工程师培养计划”启动会简述.中国高等教育，2010.13：74.
② 刘建强.德国应用科学大学模式对实施“卓越工程师培养计划”的启示.中国高教研究，2010.6：51-52.
③ 张安富，刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考.高等工程教育研究，2010.4：56-59.
(桂林理工大学材料科学与工程学院，广西 桂林 541004)
【摘 要】从《有色金属冶金学》课程教学内容的调整, 教学手段的多样化、课程实验的设置及考试方法的改进等方面对该课程的教学改革进行了总结, 并对未来进一步改革提出了设想和建议。
关键词 冶金学；教学改革；建议
Teaching Reform of “Non-ferrous metal Metallurgy” Curriculum
LI Yi-bing YU Liang LUO Kun
（School of Material science and Engineering, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi 541004, China）
【Abstract】The teaching reform of “Non-ferrous metallurgy” course about the adjusting teaching content，diversification of teaching method, renewing the experiment and examination means of course is summarized in the paper. Some advice and imagine with further reform is suggest in the future.
【Key words】Metallurgy; Teaching reform; Suggestion
基金项目：广西区冶金工程实验教学模式创新研究与实践（2014GJB152）。
作者简介：李义兵(1973—)，男，湖南嘉禾人，博士研究生,教授级高工，研究方向为有色金属冶炼。
1 课程简介
《有色金属冶金学》课程是桂林理工大学冶金工程方向和金属材料方向专业的一门主修专业课，这门课程在其它院校一般细分为《重金属冶金学》、《轻金属冶金学》、《稀贵金属冶金学》等[1]。教材内容主要由各种有色金属冶金工艺学组成，其中每一种有色金属冶金学内容包括前置概述部分，介绍该金属元素的性质、资源禀赋、资源分布概况、化合物分类和性质、金属主要用途和应用领域；后置内容主要以该金属冶炼提取工艺原理和控制参数介绍，包括详细工艺流程及各步骤、突出主要工序、重点设备构造和运行原理、工艺参数控制和操作实践等知识。随着科学技术的不断发展进步, 冶金工业新技术也层出不穷，在教学过程中已发现，某些出版周期较久的教材, 内容过时陈旧, 新技术、新工艺涉及少。例如较典型的铅冶炼工艺，现今查过好几个版本的教科书和指导书，发现铅冶炼工艺仍然以烧结焙烧-鼓风炉炼铅的知识进行重点介绍，仍然统计为90%的粗铅是采用该工艺生产；而实际情况是：近5年来我国铅冶炼行业已经把烧结焙烧-鼓风炉炼铅技术列入淘汰落后工艺技术目录中，国内90%以上铅冶炼企业均采用了直接炼铅工艺。这表明教材内容更新节奏完全没有赶上工业界技术革新步伐。面对此现状，必须要求授课老师改进教学内容，与时俱进地与工业界发展态势紧密联系，在教材基础上阐释好原理或机理，紧密联系工业发展的态势，及时地把一些革新的技术、工业装备介绍给学生，进一步改进教学方法来激发学生的学习兴趣, 化被动为主动, 让他们入工作岗位之前, 能较全面地了解行业发展方向及动态, 为以后的工作打下良好的基础。笔者对此进行了一些教学改革实践, 并进行了总结。
2 教学改革实践
2.1 教学内容调整，教学手段的多样化
有色金属冶金学课程内容多、涉及面广，是冶金工程专业必修的一门专业课程，该课程也是毕业生就业上岗发挥用武之地的专业知识。如上所述的铅冶炼技术陈旧过时的内容，在讲授这部分内容时，我们可以作为技术进步的一个案例反衬说明冶金工业快速发展的历程。针对新技术的发展，通过与相关冶炼企业紧密联系、通过交流沟通，获取行业内多方的最新技术革新动态，经讲授老师自身的消化理解，再传授给学生在教材上无法获得的这些知识点。
冶金学是一门较老的专业课，随着时代的变迁，知识结构内容也不断地在变化。大家都知道，冶金行业是一个高能耗、高排放、偏污染的行业，在现今大力倡导资源节约型（包括能源节约）、环境友好型社会（两型社会）时代，在专业课内容上也要兼顾对环境保护和资源节约（节能、资源综合利用）技术动态发展的介绍。从课堂开始，潜移默化地传授给学生一个这样的念头，环境保护和能源节约不是单纯的环保专家或能源专家能解决的问题，是冶金专业技术人员在工艺开发和设计过程就必须考虑到，工艺设计者是工艺的源头、建造师，环保专家和能源专家是在建造师的配合下才能把环境保护和能源节约措施无缝地对接起来。因此，教学内容上的改革设置必须将工艺与节能、环保、资源综合利用等一系列知识点串连上。
冶金工艺过程是一些物理化学方面的反应原理或机理，对于这些理论知识点的介绍，学生听讲过程很容易觉得枯燥，故教学手段的多样化是非常必要的。在讲授每一种金属概述内容时，我们要把该类金属实际用途和应用领域方面讲好，尤其讲与我们周边环境密切联系的例子，起好引子的头才能获得引人入胜的效果，这样学生会迫不及待地想来反问老师这种金属是如何分离提取的，如何去操作。通过这种抛砖引玉式的教学手段，吸引学生主动想去获取知识的念头，起到事半功倍的效果。讲授中还可以穿插更多的知识来吸引学生的注意力，如有色金属本身价格高，资源价值大，金属的市场行情、行业状况、技术经济水平等穿去。因为很多学生们都怀抱有早日实现经济独立的理想，老师能补充技术经济方面的内容，学生在学习过程中就能够切身感受到未来所从事工作的价值和重要性。能够把这样的知识点传授给学生，主讲老师的备课功夫就不能肤浅，时常多了解行业动态信息，与企业建立较好地合作关系都是必不可少的。
课堂案例分析是一种常用的教学手段，在讲授工艺知识的时候，也可以联系很多与行业相关的热点新闻和事件，例如血铅事件、水稻镉污染等，虽然是污染事件，但在课堂上用反举例来启示学生，以后作为从事这行的专业人才，冶金工艺还需更进一步的改进，少发生直至杜绝发生这样的污染事件，引起学生追求技术进步的求知欲望，以及从事专业工作的社会责任感。学生有求知欲望的时候，教师顺势可以提供一些参考书籍、文章给学生, 让他们进行课外阅读, 并要求提交读书报告, 这种作法比单纯布置具体的作业题目更能促进学生学习的主动性, 更好地吸取知识，使学生成为教学主体。
2.2 实验教学改革
合理的实验设置不仅可以加深学生对理论知识的理解，还能培养学生动手能力、观察能力、分析和归纳推理能力，从而提高学生的综合能力。综合性实验的开设可以有效地激发学生的参与兴趣，提高学生的动手能力。
针对湿法冶金工艺来说，设置一个黄钾铁矾除铁实验，这个实验具有很重要的代表性，因为有色冶金提取过程中，提取过程的实质就是主元素不断与其它杂质元素分离的步骤。铁元素是所有有色金属矿物中最普遍存在的元素，因而分离铁是大多有色金属提取过程中不可绕过的环节，火法冶金采用添加辅料除铁造渣过程，湿法冶金中用得最成熟的除铁工艺是生成黄钾铁矾除铁方法；该实验还具有一定综合性，可以与冶金化学分析紧密联系在一起。通过常规定量滴定法分析测试法，可以测定出除铁前铁元素的量和除铁后残留铁含量等考察因素，都要求学生自己动手来进行操作。这样相对综合性的课程实验，既锻炼了学生的动手能力，又增加了学生对课程理论知识的理解。实验设置上的改革，激发了学生动手参与实验的兴趣，反过来调动了学生对课程知识求知的积极性。
2.3 考核方式改革
《有色金属冶金学》是一门考试课程, 传统作法都是进行闭卷考试。这种方法有一定的缺陷, 容易造成学生死记硬背, 一旦考试完后就将内容还给了老师, 甚至有小部分学生平时上课不听课, 不做笔记, 考试前将别人的笔记进行复印, 然后背熟, 照样得高分。专业知识是为了提高学生对所学知识的综合应用能力，将闭卷考试改为开卷考试，考题以综合应用型题为主，试题以论述题的模式设置，例如某类矿石中含有一定量的各类有价金属元素，试用所学过的知识设计一个提取分离有价金属元素的工艺流程，并对设计的流程步骤分别说明之。这种试题没有标准答案，完全是一种主观性发挥的答卷方式，通过如此方式的改革，能够锻炼学生对专业知识的灵活运用。这种考核方式运用后, 同学们普遍反映如下: 他们的学习主动性得到了提高；所学的知识点得到了综合的应用，不再是以前死记硬背的知识点，考完就忘记；对专业知识点的理解力得到了提高，专业知识掌握后信心也得到很好地提升。
3 设想和建议
3.1 实验课的加强
《有色金属冶金学》理论课课时占用较多，现有的实验课学时少, 只有10个学时, 加之以前实验设备少的限制, 学生一般只能作2～3个实验, 这对于学生理论联系实际不利。现在学校对新办专业支持力度较大，实验设备逐步在增多，因此可以适当增加实验课的学时，另外，针对冶金工程专业的学生，可以实施开放式实验室, 学生可以随时进实验室学习和工作，甚至可以参与教师的科研项目研究, 充分挖掘和发挥学生的创造潜能，也可大大提高学生的动手能力。
3.2 教学方式不断改进
随着计算机仿真技术的发展和推广应用，冶金过程仿真和三维动画模拟场景在教学过程的导入，学生对有色金属冶金学知识的理解能够更加直观和形象，例如电解铝工业现场的操作动画仿真，这些三维动画完全模拟工业现场场景，包括对主要设备构造、工艺步骤进行详细的分解，学生可以利用仿真软件模拟工业现场操作进行实训，经过一段时间的实训后，可以在仿真软件平台上操作并进行考核评比[2]。随着仿真软件技术不断升级和推广，各种金属冶金过程的仿真软件开发齐全后，对教学质量的提升非常有利，对学生理解理论知识、掌握工艺控制要点也是大有利处，包括部分课程实验、见识实习都可以用三维动画仿真软件所替代。
总之, 教改手段都是为了把学生培养成为具有高素质的人才，教师的任务除了传授知识, 还要更专注学生创新能力、运用知识能力的培养，只有这样培养出来的学生才能在充满竞争中立于不败之地。
参考文献
［1］李明照.有色金属冶金工艺[M].化学工业出版社,2010:75-90.
关键词：教材建设；冶金化工设备；特色
中图分类号：G642.0 ？摇文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）47-0098-03
冶金化工过程及设备或化工原理与有色冶金炉或冶金炉课程在传统的有色冶金工程专业课程体系中，在国内外均是有色冶金工程专业必修的两门重要专业技术基础课，它们共同构成了有色冶金专业基础课的“两大支柱”。两门课自开设以来，在培养学生学习、了解和掌握有色冶金单元操作和热工的基础知识、基本理论和基本方法，特别是在提高自身分析和解决有关各种有色冶金单元操作与热工工程问题能力（如强化生产，提高设备生产能力和效率，降低生产费用，新技术的开发和科研、设计等方面的能力）方面发挥了重要作用，并为后续专业课的学习打下了坚实基础。
一、冶金化工设备课程建设现状
随着高等教育和科学技术的发展，以往冶金化工过程及设备或化工原理与有色冶金炉或冶金炉课课程的设置逐渐暴露出以下缺陷：
1.两门课具有共同的理论基础，即动量、热量和质量传递过程原理，这部分内容在两门课程中均有讲授，由于两门课独立自成体系属不同专业的领域，且分别由隶属不同教研室不同专业毕业的教师或同教研室不同专业毕业的教师授课，内容很难做到统一精选，造成同一内容在两门课中交叉重复，占用学时数较多，因而学生不能学深和学透。
2.部分内容与课程设计和专业课相重复。
3.冶金反应设备的设计过分强调经验与反应器的理论相脱离。与高等教育的改革和发展不相适应。因此，国内各高校本着理顺课程体系，优化课程设置[1、2]，减少不必要的重复以便增加新内容，加强学生素质和能力方面的教育的宗旨，先后将两门课整合成了冶金设备或冶金化工设备一门课。
二、冶金化工设备课程教材建设的必要性
课程整合后，新的课程体系和课程内容若采用原两本旧教材进行教学，则存在以下几个重大缺陷[3]：（1）新的课程体系和课程内容若采用原两本旧教材进行教学，存在相同内容上篇幅的浪费，即原两本教材有相当一部分内容属相同或属同基础不同对象或属同对象不同内容深度的内容，因此存在篇幅上的较大浪费；（2）对同类问题的叙述方法，着重的对象和同一物理量所用符号不一样，给教学带来了一定的混乱；（3）由于原两门课的教材各自成独立体系属不同专业的领域，由两位不同专业毕业的教师采用两套教材授课很难做到内容统一精选，完全避免内容的交叉重复；（4）部分内容陈旧已不能适应教育发展的要求，需更新、补充和加强；（5）缺少工程技术人员必须具备的工业设备防腐知识和防腐材料及选择的内容。为了满足课程整合后教学上的需要，填补整合后课程在教材上的空白，冶金化工设备课程教材的建设势在必行。
三、冶金化工设备课程教材建设的具体措施
教材是教学活动的依据，是教育思想和课程内容设置和体系的具体体现[4、5]。由于新的课程体系中课程的内容和体系有了较大的变化，传统课程体系下课程的教材已不再适应，因此，必须有一本与新课程体系内容相适应新的好的教材与课程相配套[6]。一个好的课程的改革与整合，如果缺少一本好的相应配套教材就不能说是一项好的成功的课程的改革与整合。因此，课程成功整合的关键在于与之配套的新教材的建设[7]。
针对原两门课教材存在的缺陷和新的课程体系教学大纲对整合后的课程内容提出的要求，本着宽专业厚基础，突出工程计算、工程应用和设备选型，剔除陈旧内容，反映新成就，提高学生分析解决实际问题能力和精减学时数与避免重复的宗旨[8]，我们进行了冶金化工设备课程教材的建设。建设的目标是将原《冶金化工过程及设备》或《化工原理》与《有色冶金炉》或《冶金炉》两本教材融合与整合成一本既能满足有色冶金专业冶金化工设备课程教学需要和要求，又能适合其他专业化工原理课程教学要求的优秀教材。为此，我们在教材的建设过程中采取了以下方法[9]：（1）对内容进行优化组合。首先我们将原两门课程教材的内容按教学大纲重新进行了优化组合，将与其他课程结合更紧密的内容从原教材中分离出来放至更适合的课程去讲授，例如将换热器设计、炉子的结构和设计等内容放到了课程设计中，这样不但理顺了内容体系，优化了课程内容组合，还使教材内容重点更加突出，更有利于学生能力的培养。（2）对内容增、减并举。由于科学技术的不断发展和教育对人才培养提出新的要求，传统课程体系下课程设置的部分内容已陈旧过时，我们对此进行了删除和更新，对涉及较少和超出教学大纲的内容也进行了删除。另外我们增加了一些能够反映新的科学技术发展成果和能适应人才培养新要求的内容；增加了一些与生产实际紧密相连的生产实际经验知识。增加的内容突出了一个新字和工程应用以及能力的培养。（3）对优化、增减后的内容进行合同存异。我们对经过优化组合和增减后的内容最后进行了合同存异。所谓合同存异就是把原来两门课程教材中重复的内容或理论基础相同而研究对象不同或理论深度不同的内容整合在一起；保留原两门课程教材中不同的内容和相同内容中的不同部分，并把它们有机的结合在一起。在教材内容设置上做到了最大限度的避免重复。（4）保留和增加与其他专业化工原理课程要求相同的内容。
由于在新教材的建设上我们采取了以上方法，因而使建设成的教材，其包含的内容虽多但不庞大，虽杂但不乱，这就为课程的成功整合提供了有力的保障。
四、冶金化工设备课程教材建设的成效
经过长期努力，教材初步建设成后经试用和重新修改并命名为化工过程及设备，后于2003年初由冶金工业出版社正式出版发行。其具有以下特色：
1.打破了原两教材各自的体系，构筑了一个新的教材体系。原两教材独立自成体系，新建设的教材打破了原教材的体系，对教材内容重新进行了优化组合、更新和补充，理顺了原各教材内容之间的关系，组成了新教材自身的新体系。
2.统一了原属不同专业领域的两教材的相关内容。在新建设的教材中对原两教材中相同的内容进行了统一整合，并对同一概念的表述和同一物理量所用符号进行了统一，使新建设的教材的内容更加紧凑，结构更加合理，条理性和系统性更强。
3.突出了工程计算、设备选型和知识的工程应用的主线。教材中所有内容都是围绕这一主线展开的。为此，我们在教材中增加了知识在工程上实际应用的内容，补充了一些对工程设计计算有用的经验数据，使理论和实际，一般与个别更好地结合在一起，拉近了学生和实际工作的距离。
4.剔除了陈旧和实际中涉及较少和超出教学大纲的内容，补充了新内容，恰当地反映了本学科的一些新成果。如将原教材中介绍旧型号泵的内容更新成了介绍新型号泵的内容，删除了射流的内容；又如编入了湍流下不用试差法求λ的最新简单计算式和用气体辐射网络单元法推导火焰炉内辐射传热的公式的内容等。
5.教材内容的安排更加注重实际效果和更加注重学生能力的培养。新教材将原有的换热器的工艺设计内容和冶金炉的设计计算内容放在了课程设计的教材中进行讲授，把塔设备结构内容放在了形象直观的电化教学的教材中讲授。这就增强了课程的条理性和系统性，有助于提高教学质量。
6.教材中涉及的物理量名称、单位、设备型号等采用了新的国家标准。为了走向世界，我国在加入世贸组织后对原有的一些不适应新形势的国家标准进行了更新。由于原两教材是在我国加入世界贸易组织之前编写的，其中所涉及到的一些国家标准已过时，已有新的替代标准，新教材采用了新的国家标准。
7.在保证不降低原有的质量和要求下，新教材篇幅和教学时数有较大的减少。原两教材字数合计有一百来万，新教材内容叙述简洁明了、准确，字数只有六十来万，篇幅减少了三分之一多，教学时数由原来两门课的110学时减少到整合后的78学时。
8.拓宽了教材的使用面。教材在编写内容时考虑了相近专业的要求，使相近专业能各取所需。因此，新教材不仅适用于冶金工程的教学需要，也可作为其他相近专业（如化工、环境、无机材料等专业）相关课程的参考教材。
9.填补了课程整合后在教材上的空白。教材先后获得了校优秀教材一等奖、省第一届普通高等学校优秀教材二等奖和中国冶金教育学会冶金优秀教材一等奖，并被列为国家“十一五”规划国家级再版教材。再版后的教材更名为有色冶金化工过程原理及设备，并获得江西省第四届普通高等学校优秀教材一等奖。
五、结语
经多年教学实践证明冶金化工设备课程教材的建设是成功而有效的。
实践表明，通过教材的建设，理顺了课程体系和课程的内容；优化了课程和课程内容的设置；避免了教材中和教学上内容的重复；减少了教学时数；构筑了内容更加紧凑，结构更加合理，条理性、系统性和通用性更加强的新的课程教材体系；提高了教学质量。同时通过教材的建设，还达到了我校多专业相近课程教材统一的目的（新教材不仅可作为冶金工程专业原两门专业技术基础课冶金化工程及设备与有色冶金炉整合成冶金化工设备课程后的课程教材，也可作为我校其他相近专业化工原理课程的教材）。由于具备了这些特性，该教材自建设成以来先后被我校冶金、稀土、化工、无机材料、环境和生物工程专业的本科生的教学所采用，同时也被国内其他一些学校作为学生或教师教学用书使用，被中国科学院盐湖研究所和贵阳镁铝设计院等科研、设计院所的科研设计人员等所采用或引用。
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关键词： 虚拟实习 钢铁生产 工科学生 钢铁企业
一、钢铁制造行业实习的现状与困境
实习是工科院校实践教学的主要环节之一，学生通过该教学环节，了解实际的生产过程，加深对理论知识的理解，并增强对生产工艺过程、生产设备、生产组织及其管理等的认识，从而达到扩大知识面、增强感性认识、有效提高学生的创新意识和工程能力的目的[1]。如此重要的教学实践环节，现实中普遍遭遇到的困难是，全国钢铁行业高校数千工科学生暑假期间集中去钢企实习，企业作为以生产为主要职责的单位，没有专门的指导实习的人员，同时出于经济和安全的考虑，只能最大限度地安排学生很短时间的实习，而且多以参观为主。例如采矿工程专业、冶金工程专业、材料成型及控制工程专业的学生在大二及大三年级小学期需要分别开展为期三周和五周的认识实习和生产实习，而实际在企业现场的时间只有短短几天，导致学生无法在有限的时间内对需要了解的工序和技术做深入的学习和动手实践。
还需要考虑的是，由于学校很多实习指导教师本身对于企业的实际生产情况不熟悉，而拥有企业科研合作经历和现场经验的教师工作都忙于科研无法带实习，导致在大批学生集中去企业实习的过程中，无法有效在现场展开指导，错过在现场教育学生进行对照学习提高的机会。而在校内集中开展学生的教学实践环节，则可以最大限度地安排有经验的教师对学生进行指导，从而达到良好的教学效果。但校内目前的教学实践基地都落后于生产实际，且难以进行提高和改善。
同时随着科学技术的进步，钢铁企业的生产已经不再是以人工现场操作为主，而转变为趋于自动化、连续化和集成化，操作人员在中央控制室可通过电子计算机控制设备的运行及生产。为了保证正常生产，学生在实习过程中不可能有机会直接操作，只能在一旁看和听，其主动性和创造性难以发挥，实习效果就较差。所以，有必要探索新的实习教学途径，而虚拟实习可以较好地解决此问题[2]。
二、钢铁生产全流程虚拟实习的设想
所谓虚拟实习，就是应用仿真技术在实验室内进行的模拟实习。现代计算机技术和信息处理技术的高速发展，为模拟仿真技术的实现提供了可能。过程控制系统仿真技术是一门基于过程控制系统动态控制模拟数学模型，并在计算机仿真器上进行试验、操纵、训练或研究的综合性高新技术[3-4]。要实现钢铁生产流程的虚拟实习，首先要考虑的是相关专业的实践特点，并通过虚拟实习平台的建设满足实践要求和提高教学质量。
1.钢铁生产各相关专业的实践教学特点
采矿专业在课程教学中尽管已经采用多种教学手段，但是依然难以达到很好的效果。首先是矿井认识实习，近年来，由于煤矿安全形势严峻，实习安排困难，很多矿区不愿意接收实习。况且，井下实习仅能看到局部情况，学生下井后也往往由于新奇或者恐惧，只顾低头朝前走，一次井下实习不可能完全符合课程实习的要求[5]。
冶金工程专业及材料成型与控制专业实践教学包括实验教学和实习教学，但限于各个高等工科院校的客观条件和社会环境，实践教学效果难以保证，尤其是实习教学。专业课程中的实验环节是提高学生运用所学知识能力的极好手段和平台，但由于实验设备数量和实验场地等方面的不足，学生只能以观摩实验为主，不利于学生对专业知识的理解和应用，大大削弱学生实际动手能力及设备操作与维护能力的培养[6]。现在很多工科高校都在探索在校内的教学环节中增加与教学内容相对应的竞赛和设计环节，例如北京科技大学已经开展了每年一度的模拟炼钢大赛及材料成型车间设计课程等传统优势专业的教学实践活动，很好地加强了教学实践。
2.钢铁生产全流程的特点
钢铁生产是一个大流程，包含采矿、炼铁、炼钢、冷轧、热轧等生产工序。学生拥有并提高钢铁生产全流程的概念对于其在毕业后真正进行生产和研究具有重要的作用。但普通的实习只能使学生局限在一个厂或工序上，很难有全局的概念。同时，钢铁生产的安全性和规模性，使学生较少有机会全盘了解从铁矿石开采到零部件制造完成的整个生产过程，实现采矿、冶金工程、材料成型及控制和机械工程专业的学生同时在一个实验平台上互相合作开展钢铁生产活动，在虚拟的生产过程中了解生产流程上游专业和下游专业的相关知识，是普通实习所无法想象的。因此，将虚拟仿真的技术应用于钢铁生产全流程的实践教学上具有重要意义。
三、钢铁生产虚拟仿真平台的建设
钢铁生产全流程虚拟仿真实践基地是一种新型的实践模式，目前国内一些高职院校有类似的实践课程，但是仅限于某个生产环节如高炉、LF精炼等的实操训练，没有全流程的综合实训系统。另外，这些院校的实验设备只用于对学生实践操作的训练，没有开发设计和研究的平台。在大学中建设钢铁生产流程虚拟仿真实训基地是集教学实践、生产实训、设计仿真为一体的一套教学系统，是北京科技大学在工程实践教育方面的一次创新。
北京科技大学为了实现在校工科学生的虚拟实习目标，提高教学质量，从2013年底开始建设一个现代钢铁生产全流程虚拟仿真系统平台，以整个钢铁生产过程为仿真对象，依据生产过程内在的规律，改进的热力、动力学模型、工艺模型及经验模型等，建立钢铁生产流程的软件虚拟系统和硬件操控系统，全方位地展示整个生产场景与生产过程，形成一个完整的采矿炼铁炼钢轧钢生产过程的虚拟现实仿真实训系统。
每个生产流程由虚拟界面、监控界面和操作终端组成，采用3D动画技术制作工艺流程设备和场景的虚拟界面，采用虚拟现实技术制作全工艺流程的自动化二级监控界面，操作终端仿真生产现场的操作台按照1：1的比例如实设计，通过网络通讯实现虚拟场景、监控界面和设备的互动。
硬件架构设计为网络环境下的计算机集成环境，由若干台网络环境下的计算机分别模拟各个生产流程环节，每个生产流程都由虚拟被控场景、仿真监控界面和真实操控系统组成，通过Ethernet局域网络进行信息交换整体协调，共同模拟整个钢铁生产过程。
系统开发采用模块化，功能改变只需替换模块化软件即可完成，新工艺、新设备实训环境更新只需通过更新软件即可完成。在过程仿真中，按照生产流程分为八个模块，每个模块用来模拟一个独立的生产工序，如炼钢、连铸等。过程仿真的各模块大多具有相似的软件结构，能够实现基础生产过程的仿真。
四、结语
虚拟技术的应用是当今高等教育的必然趋势，可以激发学生的学习兴趣，给学生创造一种身临其境的感觉，很好地解决当前课堂和实践教学中遇到的问题，是提高教学质量的一种有效途径[5]。钢铁生产虚拟仿真平台在建成后拥有较强的研究性教学的训练功能，可对生产过程的合理性进行验证，分析计划生产的极限，研究调度算法；可验证生产过程中的物料、时间平衡，可预测产能情况，可用于配合实现流程工业演练和预测；可支持相关信息系统的调试；可安全、经济地对现实钢铁厂进行设计、分析、考察，如验证工艺方案合理性、验证设备负荷能力和设计的生产能力、新钢种的工艺参数设定等，增强冶金行业的制造执行能力。在对在校工科大学生开展教学实践工作的同时，还适合于钢铁冶炼企业员工的岗位培训，可使员工在极短的时间内就适应真实的现场岗位操作，缩短企业的员工培训周期，极大地节约培训投入资金。当然，钢铁生产虚拟仿真平台的建设费用的投入在千万以上，需要学校的大力支持。对工科大学来讲，作为一个“功在当代，利在千秋”的平台建设，需要针对自己优势专业的实践需求，充分考虑虚拟实习能给学校人才培养带来的强大支持和动力，谨慎思考，果断投入。
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《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,我校属于理工科为主的高校，但办学模式趋于综合性大学学科体系。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“点到为止”，内容要关注重点及热点，结合学生专业，有所选择，有所侧重。
（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，这部分也可以作为学生平时成绩的考勤。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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关键词： 应用型本科 专业基础课 教学改革
21世纪的高等教育面临前所未有的发展机遇，人才的培养模式发生深刻变化，更加注意素质教育，特别是学生的自主学习能力和创新能力的培养，但“万丈高楼平地起”，要培养学生的综合素质，离不开专业基础课的牢固掌握和熟练应用。大学工科课程设置大体上可分为基础课、专业基础课与专业课三类。专业基础课是在学生掌握一定文化知识的基础上，根据专业需要，把有关知识向深度拓展，从而为学习专业课和从事专业工作提供理论和技术准备。从专业基础课的性质看，专业基础课大多理论性强、概念多、分析层次多。通过对企业对人才需求的调查表明：专业基础扎实、实践能力强、有创新思维的专业人才是企业渴求的。而具有扎实的专业基础是实践能力和创新能力的前提。
一、专业基础课教学现状
为加强学生专业基础，国内部分院校根据本科专业基础课“四多一广三性强”[1]的特点，提出“分层教学模式”。为加强学生的专业基础，麻省理工提出“本科生科研计划”，加强学生创新能力，并加强学生的实践环节。国内高校，如东北大学、重庆科技学院等，亦在专业基础课程教学中，紧密结合实践教学，特别对专业基础课实验教学，提出“三四模式”，为加强学生的专业基础，有些高校提出“大类化专业”概念，教学内容模块化。
二、应用型本科人才培养目标的定位
应用本科具有鲜明的技术应用性特征。主要培养培养适应生产一线需要的工程技术管理者和组织者。培养适应专业行业技术和生产发展需要，从事专业生产技术管理、科学研究、技术开发、工艺及设备设计等工作的高级应用型专门人才。根据上述人才培养目标，制订相应的培养计划，要求学生能够深入学习专业的基础理论与技术及有关设备的设计方法，实验研究、环境保护及资源综合利用的基本理论和基本知识，受到现代工程师的基本训练（其中包括工艺制定、工程设计、测试技能和科学研究的基本训练），具有从事相关工艺及设备设计、生产组织管理的潜能及相关专业开拓能力。
三、应用型本科专业基础课教学存在的主要问题
依照1998年第一次全国普通高校提出教学改革的基本思路，各高校的部分专业基础课和专业课的课时均有不同幅度的减少。依据人才学观点，人的知识结构是否合理，在应用知识领域是否获得成果，主要看他是否具有丰富的理论。目前，应用型本科专业基础课教学主要存在以下问题。
1.专业基础课和专业课之间学科知识渗透和迁移不够。比如：冶金工程的主要专业基础课程（包括物理化学、冶金原理、冶金传输原理、金属学与热处理）教学内容大多照搬一般本科模式，教材选用研究型大学的，不能适应现代冶金生产及应用型本科人才培养的要求。
2.现在的应用型教学，大多数学生在生产操作中，基本都知道该怎么操作，而不知道为什么这样操作，给企业产品创新和工艺成本优化带来不便。
3.忽略了当代学生的一些心理特点。因此，对应用型专业，要想在国内有一定竞争力，对专业基础课的教学目前仍是亟待关注的问题。
四、加强专业基础课教学理念的探讨
本文针对当前基础课程教育存在的问题，为企业培养合格人才，使企业在产品成本和创新之争立于不败之地，从以下几个方面探讨。
1.明确专业基础课的地位。
专业基础课是后续专业课学习的基础，是培养学生可持续发展能力的重要途径。专业基础课教学不同于专业课教学，也有别于公共基础课教学，它有很强的专业性和实践性，在公共基础课和专业课之间起到了桥梁和纽带作用。专业基础课应当完成公共基础课应尽而未尽的职责;使学生具有适时“转岗”能力是专业基础课应当发挥的新作用。
2.优化和更新应用型专业基础课的教学内容。
根据不同学科和专业要求，在教学中进行有思考的组合，随时把最新的相关内容补充到教学中;同时，淘汰一些陈旧和重复的内容;不定时修改教学内容。
从学科的发展讲，专业基础知识与专业知识之间，始终存在一个专业知识不断基础化的过程。当专业知识成熟、普及之后，就有基础化的可能，因此，对于基础知识而言，无论是概论性的，还是史论性的，对于日益庞大的知识体系，必须进行条理化，要接受那些普及化的专业知识，将其容纳入基础知识之中，否则，难免会造成专业知识与基础知识之间的脱节。
3.强调专业基础课之间的相互渗透，明确其与先行和后继课程的关系。
加强专业基础课实用教学法的研究有利于学科间知识的相互渗透与融合;有利于提高专业基础课和专业课教学的实效性和实用性;有利于缩短培养学生的时间和空间;有利于培养高技能适用性人才。
4.加强专业基础理论和实践的紧密结合。
工程实践与实验教学始终是培养应用型人才的一个重要环节。对实践教学体系可采取“点、线、面、体”多层次训练方案，形成由单一到综合、相对独立到科学融合的实践教学体系，培养学生的实践能力和创新精神。既可加深学生对理论知识的掌握，又可以加强学生分析问题、解决问题等综合能力的培养。
5.从专业课的角度上专业基础课。
专业基础课教学历来是本科教学的难点，其知识结构层次强，难于理解，内容又枯燥乏味，缺乏趣味性，但又是学生必须掌握的专业基础知识。其教学最令教师头疼，老师往往讲得口干舌燥，学生却听得懵懵懂懂，收不到理想的教学效果。如果站在专业课的角度学习专业基础课，则更有利激发学生兴趣和对专业基础课的掌握。
6.提高教师素质，强化教师自，加强“双师型”教师队伍的建设。
许多教育专家认为学术水平高不一定教学水平高，但真正在教学上优秀的教师一定是在学科领域有造诣的、有学术见解的教师，正所谓站得高，看得远。所以我们必须不断提高自身素质，扩大知识面，才能不断提高教学水平。提高教师的自，更有利发掘教师的潜能。加强“双师型”教师队伍建设则利于应用型本科的发展。
7.重塑学生吃苦耐劳，加强心理素质培养，确定健康向上的理念。
独立能力差，依赖性强，缺乏吃苦耐劳的精神，缺少接受生活的挑战和考验，这对当今大学生心理、思想的成熟非常不利。而专业基础课是在公共基础课之后，难度可想而知，由此激发学生吃苦耐劳，确定健康向上的理念则是必要的。
五、加强专业基础课程教学实施方案
1.充分发挥新时代学生的特性，激发学生对专业基础课程的学习兴趣。
（1）针对当代学生的弱点，加强人生观、价值观教育，加强艰苦奋斗教育，充分发挥学生的主动性和创造性，敢于迎接任何挑战和选择生活道路，正视学习中的种种困难，确立健康向上的生活理念，克服自卑、依赖心理。
（2）面对毕业生就业难的问题，希望在大学几年里能够充实自己的实力，提高自身综合素质，从而参与社会竞争。
（3）学习环境对学生的健康成长非常重要，应从实际出发，为学生创造一个良好的学习环境，真正做到“教书育人，环境育人”。
2.优化和更新专业基础课内容，加强专业基础课老师不定期讨论、交流，实现各专业基础课程的相互渗透。
（1）优化教学内容，以达到减时增效。比如冶金专业物理化学中的热力学，动力学，在冶金原理中就要精简;冶金原理中的相图，和金属学中的相图进行优化。
（2）调整一些选修课进入专业基础课之列，比如热工仪表和自动检测技术。
（3）专业基础课老师不定期讨论、交流，实现各专业基础课相互渗透。比如铁水预脱硫，用何种脱硫剂是冶金原理研究的内容，但如何把脱硫剂加入铁液中，则属于传输原理要研究的范畴。
3.加强专业基础课中的实践教学，引导学生用所学专业知识解决现场生产问题[2]。
（1）开展教学参观活动的尝试。由于课程性质的不同及学生缺乏专业生产的知识和经验，课程抽象。通过教学参观，利于学生对所学专业的熟悉;更能体会到工作的艰辛，认识到知识的重要性和科学技术的价值。
（2）融合专业基础课实验，结合所学专业基础知识和现有设备，最后增加一项有学生自主设计实验，评分可采取弹性标准，培养创新能力，激发学生潜能。
（3）加强生产实践环节，增设学生自主提问题一项，然后尝试用所学专业知识解决，以提高学生用专业知识思考和解决现场问题的应变能力。
4.加强教师自身素质，提高教师自，实施启发性和创新性教学。
（1）加强教师自身素质，教学中，要了解先行课程的基本内容，避免重复和衔接不上，明确与后继课程的关系，突出课程自身要求。教学过程中提高语言魅力;采用嵌入式双语教学。要培养学生从复杂现象中找到规律，培养学生洞察力。专业基础课教师大多是青年教师，其言行举止对学生有很大影响。
（2）提高教师自，实施启发性和创新性教学，根据课程需要，安排和营造启发性教学，结合学生讨论，助讲，答辩及学生反串教师的角色，采用多元考试模式，加深学生对专业基础课程的理解，亦可激发学生的其他潜能。
5.利用网络平台，提高学生自主学习能力。
伴随网络平台的蓬勃发展，利用网络平台对专业基础知识的了解和更新，则更为重要，除了传统的手工检索和计算机检索外，学生还要加强对专业网络论坛、群体及贴吧、问问等网络空间的应用，提高文献检索和信息搜集的速度和效率，强化自主学习能力。
六、结语
专业基础课是应用型本科课程体系的重要组成部分。起到承上启下的作用，加强专业基础课教学，明确其地位，能更有利于整体专业教育，能更加系统地学习专业知识，有利于加强应用能力培养，保证大学与工厂实现人才输出“无缝对接”。
参考文献：
[1]张文慧，龚毅.加强专业基础课教学改革，培养学生实践创新能力[J].郑州轻工业学院机电工程学院，2010（5）.
关键词：高炉 泥炮 液压系统
前言
高炉泥炮是高炉生产的重点设备之一[1]，泥炮能否正常工作，直接关系到高炉的生产能否顺行。传统液压系统的设计主要考虑系统的工作能力、可靠性及成本，不太注意系统的效率[2]。系统的效率大多在50%左右，造成能量损耗过大，因此其节能的潜力很大。而造成液压系统效率低的根本原因是功率不匹配。提高液压系统效率的基本途径，是使系统的输入功率与执行元件的输出功率相匹配，功率匹配程度愈高，系统效率愈高。
本文针对山东钢铁莱芜分公司炼铁厂高炉泥炮液压系统的现状，介绍定量泵液压系统的功率匹配方法与节能途径。
1.液压传动的特点
①体积小、重量轻、单位重量输出的功率大；②在大范围内实现无级调速；③操纵控制方便，与微电子技术和计算机技术的结合已成为实现自动化的重要手段；④惯性小、响应快；⑤易实现过载保护，安全性好，采用矿物油作工作介质，自性能好。
2.高炉泥炮液压系统设备简介
该液压系统使用40#抗磨液压油。加油时油液必须超过上部液位计刻度。运行前应确保液压站与油缸连接的管路经过清洗，以及液压油符合清洁要求。使用前点动电动机，确定电机旋转方向正确。本液压站泵组额定压力为20MPa，液压站37KW泵组采用手动变量柱塞泵，如系统需要采用较高压力，可人为调低油泵流量，调高溢流阀压力（最高压力不应超过25MPa），并在调整过程中注意观察电机电流不得超过其额定电流。
3.定量泵液压系统
定量泵液压系统是定量泵供油，用节流调速的方法调节执行元件的速度。其功率损失较大，效率低，但由于结构简单，成本较低，仍被各行业广泛地应用。造成定量泵液压系统效率低的根本原因是定量泵的输出压力、流量与负载所需的压力、流量不匹配，产生溢流、节流和卸荷能量损失。因此定量泵液压系统的节能途径就是尽可能的使系统的输入功率与执行元件的输出功率相匹配。
定量泵液压系统中单定量泵供油是最简单的回路。但这种回路只适用于恒压力、恒流量的载荷类型。如果用在多负载多速度的工作循环中，则效率在35%以下。因此，根据功率匹配的原理，对多负载多速度液压机械，可选用多泵驱动回路。图1是由三个定量泵组成的驱动回路，由控制阀4、5、6控制向系统供油，可得七种流量组合（若用四台泵，可组合出十五种流量），这种多泵驱动回路用于多负载、多种速度的液压机械， 比用单泵驱动， 可以节能50%以上。
1 高压小流量泵；2、3 低压大流量泵；4、5、6 程序控制器
在定量泵系统，采用恒功率调速的方法也可提高系统效率。恒功率调速的调速特性类似于恒功率变量液压系统，但成本较低。泵输出流量QS =const，泵输出压力油液P作用在压力自动控制节流阀的控制活塞S1和节流阀芯S2上。
当系统压力小于阀4的调定值时，即PS1≤PS2+kX0时，由于节流阀口未开，阀口通流面积a=0，经阀口的溢流量QL=0，因而进入执行元件的流量QC=QS-QL=QS，此时，执行元件具有最大速度。
当系统压力大于阀的调定值，即PS1>PS2+kX0 时，节流阀阀芯上移，阀口开启，a>0，部份液流经节流阀口溢流，进入执行元件的流量QC =QS-QL
4.结论
在山东钢铁莱芜分公司炼铁厂泥炮的液压系统中，存在一定的定量泵，而定量泵在运行过程中由于能源利用率偏低，造成管路中出现噪音和管路振动，室油温升高过快，大大缩短了备件的使用寿命，通过改造后，保证了高炉泥炮液压系统正常运行，为高炉的稳定顺行创造了良好的条件。
参考文献：
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一、钢铁企业多元产业发展现状
目前，无论是国际大环境还是我国钢铁行业内部都呈现出多元成本文化建设不断为钢铁主业降本增效的良好趋势。以非钢产业为典型例子的多元成本文化建设提高了钢铁企业的生命力，带动了钢铁主业的发展，为钢铁企业迎接市场挑战增添了新的动力。在国际方面，以德国蒂森克虏伯集团为例，目前其已经成功升级为全球性的专业材料、技术集团，通过在专业材料和技术领域的提升，除了钢铁主业外，还拥有产品服务、升降机技术、工厂技术、零部件技术、船舶系统等其他非钢产业。通过蒂森克虏伯2011—2012年的营业收入数据统计可知，钢铁主业营收仅占其26%，而产品服务业和其他产业营业收入却占到了整体的31.2%和43%，均已远超主业的经营收入。在国内方面，以武钢为例，其多元产业发展经历了3个阶段：1992年，实施了“精干主体、分离辅助”改革；1998—2002年，结合辅业改制，对非钢企业完成了公司制改造和专业化整合；2011—2012年，按照“同产业归并、同产品归类”的原则，完成了产业化整合，初步形成了矿产资源、国际贸易、高新技术、钢材深加工、资源综合利用、金融产业、钢铁物流、冶金工程及装备制造和现代城市服务等相关产业集群，成为武钢新的利润增长点。2012年，非钢多元系统职工5万人，营业收入达到623亿元，其中外销收入262亿元、利润30亿元。
近年来，安钢集团也在积极加大多元成本文化建设，以一系列的政策改革和组织会议，为非钢产业降本增效、实现产业模块的崛起鼓足动力。安钢集团积极整合产业链，以“认清形势，坚定信心，转调求存，逆势再起”和“三个务必”的战略思想，通过“1＋8”、加强大宗原燃料采购、环保和节能减排等战略措施，已在实现多元产业运作的道路中取得了很多成绩。2014年，安钢按照新的产业布局要求，主要在做强铸管和铸造基地、自有铁矿石基地和一流的冷轧产品基地，做强服务钢铁主体的冶金炉料、资源综合利用、新兴物流产业板块，做强生活服务和农林、钢材延伸加工配送、工程技术产业板块，做强国际贸易、自动化、新产业板块，打造郑州实业、医院事业和房地产板块“三张名片”等方面加强企业非钢产业的整体竞争实力。
二、国内钢铁企业的多元产业发展共性分析
1.产业链上展下延，发展资源产业、产品服务业目前，国内的很多钢铁企业在开展多元产业建设过程中普遍采取的是产业链拓展模式，加强资源产业和服务产业的发展，这对于降本建设有一定的益处。拓展产业链有利于提高主业和非钢产业的效益。而资源产业和服务产业属于低成本投入的产业，不仅能以低成本换取高收益，还能够为钢铁主业拓展市场，是“降本增益”的高明之举。此外，以拓展产业链的方式建设多元成本文化战略有利于以资源换资本、改善过往落后的经营模式，进一步迎合市场的发展需求，产业结构进一步得到了优化。例如：目前宝钢已拥有40多家全国加工配送中心负责帮助其实现降本增效，加工能力达到800万吨；武钢江北公司在生产金属制品方面具有100万吨的能力，同时对钢结构制造服务领域进行了拓展，最近又收购了蒂森克虏伯的全球激光拼焊业务。
2.发挥平台优势，发展金融服务业平台的优势在于可以整合多方资源，实现钢铁企业经营上的专业化、规模化以及产业化。营销战略以及发挥金融服务平台的作用有利于加速物流、金融服务贸易的发展，实现产业的“降本增效”。目前，我国很多钢铁企业都在积极组建和成立集团财务公司，通过投资参与证券、银行、信托、保险等金融产业。例如：宝钢集团成立了华宝投资公司，武钢成为汉口银行第二大股，等等。
3.综合利用资源，发展节能环保产业钢铁企业的发展需要投入巨大的奖金成本，资源的浪费会阻碍钢铁产业的发展，而节约资源、发展节能环保产业则可以降低钢铁主业的成本投入。循环使用钢铁冶炼过程中的余能余热发电可以获得成本资源的高效回报，还能带动非钢产业链的发展。同时，节能环保服务业也是非钢产业链的一个优良分支。例如，近年来马钢、首钢、武钢、重钢组建的节能环保技术服务公司就是很好地证明。2012年，马钢创建了马钢欣创环保公司，当年就获得收益3.5亿元，净利润高达1000万元。
4.主流程辅助配套，发展生产业钢铁企业中非钢产业作为企业经营发展的“活力素”，积极带领钢铁企业走上繁荣发展之路，钢铁企业应该追求产业链的延伸和拓展，在提升价值链的同时，积极拓展钢铁主业的边界产业。生产业主要有物流产业、信息化产业、工程技术产业以及贸易产业等，其具有低投入的特点，结合钢铁行业的主流程业务，方便钢铁企业完成降本增效的任务。目前，很多钢铁企业已经做得很好，例如：沙钢的玖隆物流园区，宝钢宝信公司的软件技术上市公司，宝钢、武钢的国际贸易公司，等等。
三、安钢多元成本文化建设的成效
2014年，安钢集团铁前板块通过抓经济料使用、加强工艺技术研究、优化高炉操作、优化配煤配矿结构降成本，钢后板块通过抓增产增效、灵活创效、优化产品结构增效益，非钢板块抓内外部市场开拓和新产业培育。“三大板块”全年共降本增效5.65亿元。冷轧、舞阳铁矿、医院综合大楼“三大工程”按照目标节点有序推进，安钢大厦、淇县农业区、永通铸造工业园“三大合作”取得了新进展。安钢集团公司打破传统经营理念，对生产经营模式进行了颠覆性的变革调整，加快由“生产型”向“市场型”转变，构建了以低成本战略为核心，以市场为导向，快速反应、灵活高效的生产经营新模式。2014年，安钢使用经济矿512.9万吨、经济煤141.6万吨；本部生铁成本每吨同比降低422元。2014年10月，取得吨铁成本比行业平均水平低10.32元、行业排名第25名的好成绩。2014年，安钢集团共研发推广高强度箱体钢板、汽车大梁用卷板、耐候钢等新产品63个，品种钢、品种材比例分别达72.16%、80.06%，薄、小、宽、厚极限规格产品产量达195万吨，在产量大幅增长的情况下，实现产销基本平衡。安钢集团还克服了资金紧张压力，坚持发展不停步，拓展合作新渠道，“三大工程”建设和“三大合作”项目稳步推进，全年完成固定资产投资4.02亿元。
四、结束语
关键词：镍 红土镍矿 水萃 水萃炉渣 冶炼炉渣 磁选 浮选 硅酸盐水泥
YANG Yongliang,GAO Suoshan,GAO Zhankui
Abstract:Summary:This paper analyzes and summarizes the laterite nickel ore smelting slag recycling semi-industrial testing, industrial testing and industrial production, exploration and research and application. Describes a suitable laterite smelting slag recycling and effective method for non-ferrous and ferrous metal smelting slag recycling research to provide some reference.
Keywords:nickel ; laterite nickel ore; water extract; water extraction slag; slag; magnetic separation; flotation; Portland cement
概述
在自然界中，镍主要以硫化镍矿（30%）和氧化镍矿（70%）存在。由于镍元素亲氧及亲硫性的差异，在熔融岩浆中，当有硫元素存在时，镍能优先形成硫化矿物，并富集形成硫化矿床；而氧化镍矿是含镁铁硅酸盐矿物的超基性盐经长期风化形成的矿石，在风化过程中镍自上层浸出而后在下层沉淀，NiO取代了相应硅酸盐氧化铁矿晶格中的MgO和FeO。如何利用红土镍矿资源是当下各研究机构及镍行业企业需要考虑和面对的，而目前国内外红土镍矿利用主要以火法工艺、湿法工艺及火湿结合工艺。随着火法冶炼技术的不断提高及除尘技术及工艺的不断完善，近年来红土镍矿采用火法工艺利用的企业不断增加，但由于火法工艺在生产过程中，冰镍项及渣项层难以准确把握，难免导致炉渣中流入部分冰镍熔融体，再者炉渣长期堆放形成的淋溶现象将严重污染周边环境。针对红土镍矿资源的现实利用情况，本文阐述了采用磁―浮联合工艺处理红土镍矿冶炼炉渣的方法及过程（已投入工业化生产，并获得良好的经济效益和环境效益），展望了红土镍矿冶炼炉渣综合循环利用的研究方法及思路，
1、冶炼炉渣的现状说明
北鑫、东鑫、利鑫及鑫源四个冶炼厂是昊天集团下属企业，加工处理从菲律宾和印度尼西亚购买的红土矿。经过近4年的生产建设及完善，炉型规格由原有的1m2改为2m2、2.8m2、9m2、18.4m2等，炉性结构及除尘收咽系统也都做了相应改进，并获得了良好的冶炼技术经济指标。按2.8m2炉床规格统计共有鼓风炉约120台，满负荷生产日产冶炼炉渣约4957吨（根据技术水平、镍市场及供求关系综合考虑，现鑫源和利鑫技改为镍铁冶炼，但无论加工任何产品，冶炼炉渣的日产量大约是相当的），如此规模的红土矿冶炼在当今国内外同行业中都是令人惊叹的。但其所产出的炉渣仅堆存问题就牵制的企业的进一步发展。为此，如何将红土矿冶炼炉渣变废为宝、综合利用将是公司长期而艰巨的一个系统工程，也正是我馔写本论文的意义所在。
2、建设选矿系统的意义
根据公司长远发展战略，红土矿冶炼板块和选矿板块是相辅相承、互为补充密的。选矿如何依托冶炼，对红土矿冶炼废弃炉渣资源进行利用和优化配置，对冶炼工艺进行有效补充，形成具有特色优势的冶炼、选矿循环网络，将对公司快速发展起到积极的作用。
使炉渣中有价单质、矿物及化合物分离和再次富集，充分回收利用废弃资源，增加公司新的经济增长点，增强公司市场竞争能力；浮选精矿产品可作为冶炼返炉渣原料，既可提高入炉原料镍品位，稳定入炉原料成分，还能降低冶炼原料成本； 缓解炉渣堆放难题，进一步改善冶炼厂周边环境；为硅酸盐水泥工业生产准备合格组分和粒级的原料。
3、建设选矿系统的依据
3.1 红土矿冶炼炉渣成分分析
冶炼造渣是根据“热力学原理”、“动力学原理”及“物质结构学原理”反应的过程。经对红土矿和冶炼炉渣物相分析，公司采购红土矿成分为αNi=1.35～1.90%、αFe=12～15%、αSiO2=30～42%、αMgO=20～25%、水分18～25%；炉渣成分为αNi=0.15～0.30%、αFeO=10～15%、αMgO=18～20%，αSiO2=35～45%，αCaO=10～18% ,αAl2O3=1～3%及其它，图1表示炉渣成分与炉渣含镍关系曲线，图2表示炉渣含镍与冰镍含镍关系曲线。
图1 炉渣成分与冰镍含镍关系曲线
图2 渣含镍与冰镍含镍关系曲线
3.2 选矿工艺流程方案试验探索
红土矿冶炼炉渣分析表明，该炉渣含SiO2、MgO、CaO较高，FeO次之，Al2O3较少，含镍0.15～0.30%。考虑到炉渣成分组成复杂，影响因素较多，为充分探索或摸索炉渣回收利用可能性，分析炉渣能否回收利用的内在因素。因此，试验方案确定与常规选矿试验有所不同，即不仅考虑选择合理的试验工艺流程（浮选及磁―浮联合工艺）；还将从炉渣试样上就加以控制分析（同一批次试样分两批进行试验，即炉渣水萃样和炉渣未水萃样）。试验样从利鑫冶炼厂炉渣料场选取，采用汽运方式运至北鑫公司小选厂（即规模为50吨/日金矿选矿厂），共采取炉渣试样2645吨。
3.2.1 试样磨矿细度试验
磨矿是选矿流程中的一个重要环节，磨矿细度是否适宜直接影响到选矿指标的好坏。由于红土矿冶炼炉渣是在约1450℃熔炼过程中造渣形成的，其组成成分复杂，含镍矿物的嵌布粒度较细，而且含镍矿物之间以及它们与脉石矿物或渣相共熔体之间的关系紧密，因此，磨矿粒度对炉渣中含镍矿物或单质的回收及品位的提高有很大影响。
3.2.1.1 试样筛分分析（如表1）。
3.2.1.2 磨矿细度试验
采用CMC作为抑制剂，BX作为捕收剂，BK206作为起泡剂进行了磨矿细度试验研究，试验结果见图3和图4。
图3 水萃样磨矿细度选矿实验结果关系曲线
图4 原渣样磨矿细度选矿试验结果关系曲线
3.2.1.3 试样磨矿细度分析
经过对冶炼炉渣水萃试样和原渣试样的粒级筛分分析，水萃试样和原渣试样中含镍矿物主要集中在-0.104～+0.04粒级之间，该粒级区间的镍品位均高于试样渣镍品位，且两种试样含镍矿物分布差别不大，该粒级范围所含镍矿物采用常规选矿方法提取条件是具备的、可行的。图3和图4磨矿试验结果表明，随着磨矿细度的增加镍品位逐渐增加，但过细均对镍回收率有影响，因此，水萃样磨矿细度以-74um占78%为宜，原渣样磨矿细度以-74um占75%为宜。
3.2.2 试样渣选矿试验
红土矿冶炼炉渣是在高温下经过复杂的物理化学过程而形成的，其结构复杂、含镍矿物或含镍共熔体构造变化较大，渣型及成分受外界的影响因素较多；另外，造渣过程其实就是冰镍共熔体和炉渣共熔体形成的过程，两共熔体在炉缸中融合并分离是一个动态连续的过程，其液相分离层在两液相分离过程中或分离放渣、放冰镍瞬间性质及稳定性均会发生变化，导致放渣时难以避免会有一定量的冰镍包裹在炉渣中，炉渣在冷却过程中其成分及性质也会发生相应的变化，尤其是包裹在其间的块状或粒状冰镍较为明显，不仅紧密地包裹在炉渣固相中，还与炉渣固相形成一层较薄的冰镍包裹层。结合上述试样性质及特点制定出以下四套工艺流程方案展开试验研究。
3.2.2.1 试样渣浮选试验
本试验以水萃样和原渣样两组平行对比试验进行研究，共选取水萃样215吨，原渣样396吨，水萃样镍品位αNi=0.277%，原渣样镍品位αNi=0.281%。药剂制度选取采用CMC作为抑制剂，BX作为捕收剂，BK206作为起泡剂，加药点及加要方式等均严格按常规试验进行。
3.2.2.1.1 浮选工艺流程
图5 试样渣浮选工艺流程图
3.2.2.1.2 浮选实验结果(如表2）。
表2
3.2.2.1.3 浮选试验结果分析
通过两种试样的平行对比试验分析，水萃样及原渣样采用浮选方法均能得到一定程度的分析和富集。水萃样当CMC用量为860g/t、BX用量为120g/t、C125用量为160g/t时浮选指标达到最佳状态，获得精矿镍品位βNi=2.897%、镍回收率εNi=40.30%；原渣样当CMC用量为800g/t、BX用量为125g/t、C125用量为158g/t时浮选指标达到最佳状态,获得精矿镍品位βNi=3.594%、镍回收率εNi=52.92%(如图6-11）。
3.2.2.2 试样渣磁―浮联合试验
经过对试样渣浮选试验得知，水萃渣和原样渣采用浮选方法均能得到一定程度的回收和利用，从药剂制度及选别指标上看原样渣获得的技术指标远远好于水萃样，根据冶炼过程及炉渣特性推断，该差距可能是由于炉渣在水萃过程中炉渣组分发生了较大的变化，尤其是炉渣中所含的Ni3S2-FeS-Ni-Fe亲铁冰镍在炉渣温度急剧变化过程中发生了反应和重新分布。因此，本试验主要以原渣样展开研究，共处理原渣样1568吨，原渣样综合镍品位αNi=0.268%。
3.2.2.2.1 磁―浮联合工艺流程
图12 试样渣磁―浮联合工艺流程图
3.2.2.2.2 磁―浮联合试验结果(如表3，如图13-14）
表3
图13 原渣样浮选关系曲线试验结果
图14 原渣样磁选关系曲线试验结果
3.2.2.2.3 磁―浮试验结果分析
经磁―浮联合工艺选别可获得综合产品平均βNi=3.389%，镍回收率εNi=57.14%的较理想指标。即磁选镍产品βNi=6.500%，镍回收率εNi=15.08%；磁选尾矿进入浮选加工处理可获得浮选精矿βNi=2.890%，镍回收率εNi=49.22%。
3.2.3 选矿试验结果总结分析
本次选矿试验共处理红土矿冶炼炉渣2179吨，炉渣原矿平均镍品位αNi=0.271%。经对试样渣浮选试验、磁―浮联合试验及结合炉渣中所含的Ni3S2-FeS-Ni-Fe亲铁冰镍在炉渣温度急剧变化过程中发生了反应和重新分布情况综合剖析，确定了红土矿冶炼炉渣回收利用需注意的问题和方法。即在红土矿冶炼炉渣回收利用中切记水萃处理，避免炉渣固相中的Ni3S2-FeS-Ni-Fe亲铁冰镍和炉渣固相组成成分再次发生化学物理变化，不利于磁选作业的选别；采用磁―浮联合选别可获得综合产品平均βNi=3.389%，镍回收率εNi=64.3%的较理想指标。即两种品级差别较大的镍产品，其中获得磁选亲铁产品镍品位βNi=6.500%，镍回收率εNi=15.08%，磁尾入浮选后可获得镍精矿βNi=2.890%，镍回收率εNi=49.22%。
3.3 镍资源储量及市场分析
目前，全球已探明的镍资源储量约为1.6亿吨，其中硫化镍矿约占30%，红土矿约占70%，而近20年来硫化镍矿新资源勘探上没有重大突破，保有储量急剧下降。如以年产镍量120吨计算，则相当于2年采完一个加拿大伊湾镍矿床、5年采完金川。因此，全球硫化镍矿资源已出现资源危机，且传统的几个硫化镍矿矿山的开采深度加深，矿山开采难度加大。为此，全球镍行业将资源开发的重点瞄准储量丰富的红土镍矿资源――红土镍矿资源为硫化镍岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床，世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家，集中分布在环太平洋的热带――压热带地区，主要有：美洲的古巴、巴西；东南亚的印度尼西亚、菲律宾；大洋洲的澳大利亚、新咯里多尼亚、巴布亚新几内亚等。我国镍矿资源储量中70%集中在甘肃，其次分布在新疆、云南、吉林、四川、陕西和青海和湖北7个省，合计保有储量占全国镍资源总储量的27%。我国镍矿类型主要为硫化铜镍矿和红土矿。我国的红土矿主要从菲律宾进口。由于自1970年起日本与菲律宾开始进行合作，成立合资矿业公司开采含镍2%以上的高品位镍矿，运送回新日铁和住友商社进行冶炼，导致菲律宾的高品位镍矿砂被日本企业垄断，而我国只能进口镍含量在0.9――1.1%的低品位镍矿砂。
针对国内外镍资源储量状况和现有对其开发利用的技术水平及结合社会高度快速发展而对镍资源的需求综合分析，镍金属价格出现不符合市场规律的疯狂暴涨，导致菲律宾与印度尼西亚漫山遍野不值钱的黄泥――红土镍矿从200元/吨猛涨至1800元/吨，在此，我想表达的是这种现象是由国际资金操纵及镍矿进口商的进口经营权垄断而引起的。因此，我认为比较理性的镍市场行情是24万元/吨。针对这个理性客观的市场价格，对我要提出的建设冶炼炉渣处理系统还是有很大的利润空间的。
4、工业生产说明
在前期半工业试验的基础上，北鑫公司用规模为300吨/日的北鑫选矿厂组织了工业生产，期间共处理红土矿冶炼炉渣38062吨，炉渣原矿αNi=0.271%，选别获得综合磁选作业产出镍产品βNi=6.650%的块状亲铁冰镍251.3吨，镍回收率εNi=16.2%；磁选尾矿αNi=0.229% 经浮选作业产出βNi=3.120%的镍精矿1338.1吨，镍回收率εNi=48.2%。
5、经济概算
为使此经济概算具有较强的战略指导意义，在概算中重点体现了当前镍市场行情及今后较理性、稳定、客观的镍市场。计划依据为磁选碎矿作业3.19元/吨，浮选系统为70元/吨，为此，磁―浮联合选别经济平衡点为11.911万元。当前市场价17.5万元，磁选利润为46.29元/吨炉渣，浮选为负利润-2.39元/吨炉渣；当市场价为22.0万元时，磁选利润为59.01元/吨炉渣，浮选利润为14.99元/吨炉渣；当市场价为26.0万元时，磁选利润为70.32元/吨炉渣，浮选利润为30.44元/吨炉渣。详细结果见表4：
6、基础设施及其它分析
经过长期的建设，集团下属各冶炼厂已形成一定规模，具备建设选矿系统的基础条件（主要指建设场地），另外， 各冶炼厂在地方已具有一定影响，加之，选矿系统的建设主要是针对废弃资源回收再利用，形成有利的资源循环加工网。这对公司自身发展、环境保护都是有利，为此，可以得到地方政府的大力支持。
6.1 建设选矿系统规模
探索废物资源开发产业链，挖潜其利润空间，追加新的经济增长点，真正实现资源最优培配置，达到企业发展和环境保护相协调，特色形成具有特色优势和竞争优势的自由开发利用网络，将是公司的一个工作重点和方向。为此，以上三个步骤进行规划为宜，即破碎系统――浮选系统（包括降镁作业）――硅酸盐水泥系统。
6.1.1 破碎系统建设
一期工程（破碎系统）以产出镍品位为7-8%的块状低冰镍为主，零风险（经济平衡点2.05万元/吨），利润空间很大，应进行快速建设。
6.1.2 浮选系统（包括降镁作业）建设
二期工程（浮选系统）建设主要有两个目的，即获取浮选利润和为硅酸盐水泥生产准备合格原料，存在一定风险（经济平衡点21.8万元/吨）,利润空间不大，可缓建。
6.2 硅酸盐水泥系统建设
三期工程（硅酸盐水泥系统）建设主要取决于水泥生产技术和镍市场（因为镍市场决定二期工程）。
6.2.1 冶炼炉渣主要成分说明
红土矿（镁质硅酸镍矿）矿床的上部，由于风化淋滤作用的结果，导致铁多、硅少、镁少、镍较低、钴稍高的特点；而随着开采的深入，风化再次富集，导致硅多、镁多、铁低、镍较高、钴较低的特点。结合公司红土矿原料的来源情况及其矿床特点等信息推断：该红土矿原料主要来源于含镍褐铁矿及变质橄榄岩矿床中。经化验分析，综合氧化镁品位mgo=17%,氧化钙品位cao=4-7%，二氧化硅品位sio大于30%。
6.2.2 硅酸盐水泥原料
从冶炼炉渣主要成分可以看出，该炉渣在很大程度上适宜做硅酸盐水泥原料。
石灰质原料：主要提供cao，采用石灰岩、凝灰岩和贝壳等；粘土质原料：主要sio2、al2o3及fe2o3。采用粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等；辅助原料：铁矿粉等；生料中个组分百分含量：CaO:62～67%,SiO2:20～24%,Al2O3:4～7%,Fe2O3:2.5～6.0%.
6.2.3 硅酸盐水泥生产过程
把硅酸盐水泥的生产技术简称为两磨一烧，其生产工艺可简略表示为图15：
图15 硅酸盐水泥生产工艺流程图
7、结语
通过上述半工业试验及工业生产数据研究，可以得出以下结论：
红土矿冶炼炉渣采用浮选方法选别时不能将炉渣水萃；红土矿冶炼炉渣采用磁―浮联合选别方法能获得较理想的技术指标，具有较好的经济效益和环境效益；红土矿冶炼炉渣通过磁―浮联合流程选别的尾矿在硅酸盐水泥生产中同样具有不可忽视的价值，应该引起同行的重视，深入探索和研究。
参考文献
[1]孙倬等.重有色金属冶炼设计手册.冶金工业出版社,1996.
[2]郭学益,昊展,李栋.镍红土矿处理工艺的现状和展望[J].金属材料与冶金工程,2009.
