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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。
参考文献：
[1]王宝峰，李建超。电磁搅拌技术在连铸生产中的应用[J].鞍钢技术，2009（1）.
[2]潘秀兰，王艳红，梁慧智。国内外电磁搅拌技术的发展与展望[J].鞍钢技术，2005（4）.
[3]陈明，周代文。电磁搅拌技术在连铸上的应用[J].宽厚板，2009（5）.
[4]赵少飞，杨海西。电磁搅拌技术在板坯连铸中的应用[J].河北冶金，2012（5）.
[5]吴存有，周月明，侯晓光。电磁搅拌技术的发展[J].世界钢铁，2010（2）.
[6]陈伟，王琛。电磁连铸技术的应用及发展[J].河北理工大学学报（自然科学版），2011（4）.
[7]石瑞。电磁搅拌技术在冶金方面的应用[J].机械研究与应用，2012（2）.
[8]侯亚雄，赵训迪，袁文见，等。电磁搅拌技术在冶金行业的应用[A].第一届电磁冶金与强磁场材料科学学术会议论文集[C].2011.
[9]方坯连铸电磁搅拌技术应用中的几个重要问题[A].中国金属学会特钢连铸技术研讨会论文集[C].2007.
[10]金百刚，王军，陈明，等。鞍钢电磁搅拌技术的研究与应用[A].第三届中德（欧）冶金技术研讨会论文集[C].2011.
[11]陈伟，朱立光，王琛。电磁技术在连铸中的应用及发展[A].第一届电磁冶金与强磁场材料科学学术会议论文集[C].2011.
[12]李伟轩。电磁场在铜连铸中应用的研究[D].上海大学：2009.
关键词：冶金物理化学；发展历程；冶金工业；山西
冶金工业为人类提供资源和材料，是国民经济建设的基础，与一个国家的经济发展息息相关。我国一直十分重视冶金工业的发展，国家领导人多次倡导“发展冶金”，充分肯定了冶金工业在我国国民经济中的战略地位和重要作用。改革开放以来，我国的冶金工业发展迅速，1993年的钢铁产量跃居到世界第二位，首次超过了日本；1994年产量继续增长。目前钢产量为世界第二位，铁产量为世界第一位。同时，山西冶金工业也步入了新的发展时期，不断扩大产业规模，迅速提高生产能力，成为了山西经济发展的支柱产业之一。但是，山西的冶金产品结构和质量都存在不少问题，诸如生产技术水平低、资源利用效率低、产业发展的整体市场竞争能力不足，尤其是生态破坏与环境污染严重等问题相当突出。解决上述所有问题，都需冶金物理化学的研究提供科学依据。因此，结合山西冶金科技和生产的需要，研究我国冶金物理化学的发展战略具有重要的意义。
1国外冶金物理化学的发展历程
20世纪物理化学的概念开始应用到炼铁和炼钢方法上，并出现了专门研究冶金化学反应的“冶金过程物理化学”。1925年英国法拉第学会的炼钢物理化学会议，标志着人们开始应用物理化学，特别是用热力学原理及研究方法分析论证冶金过程。Schenck于1932年出版了《钢铁冶金物理化学导论》专著，是世界上第一部冶金物理化学专著，奠定了冶金物理化学的学科基础，使冶金物理化学成为一门独立的基础学科［1］。20世纪40年代后，冶金物理化学在钢铁冶金、有色冶金、真空冶金及半导体冶金等领域迅速发展，在冶金工业中得到了广泛的应用，对促进冶金工业的发展、提高冶金产品质量、增加品种、探索冶金新流程和新工艺、发展冶金新技术等方面起了极为重要的作用，使冶金物理化学发展成为一门成熟的学科［2］。1948年法拉第协会在英国伦敦召开了第一届国际冶金物化学术会议后，冶金物理化学进入朝气蓬勃发展的新阶段。1974年在西德召开的国际炼钢学术会议上，西德马普钢铁研究所所长Engell把“高炉动态动力学模型、钢铁中含硫形态的控制和固体电解质快速定氧电池”誉为冶金上的三大发明，标志着冶金物理化学的发展进入深入阶段。
2国内冶金物理化学的发展历程
中国的冶金物理化学起始于20世纪50年代，1956年北京钢铁学院成立了中国第一个冶金物理化学专业，魏寿昆是创始人之一。20世纪60年代，我国冶金物理化学的发展，基本上承袭了原苏联的培养模式与体系，这种教育模式一直延续到改革开放初期。20世纪70年代，出现了冶金上三大发明。20世纪80年代，科学技术迅速发展，新技术向冶金物理化学渗透，如低能核物理（金属离子束注入表面改性物化研究）、等离子体物理（等离子作用下冶金反应物化规律）、遗传工程（生物冶金基础研究）、激光技术（激光热处理相变规律的物化本质）、超声技术（超声波净化钢液，去除夹杂物机理研究）等，而计算机在冶金物理化学中的应用已成为冶金物理化学的重要领域［3］。冶金物理化学的发展需与我国冶金工业的发展相适应，从而去指导生产实践。然而，冶金物理化学的发展又必须高于或超于冶金生产，只有这样才能为冶金生产发展的未来储备技术。以下简要介绍国内几所代表性院校的冶金物理化学学科发展情况。（1）北京科技大学：1956年魏寿昆等人在物理化学系创建了第一个冶金物理化学专业，同年开始招收本科生、研究生，学制五年半。1960年冶金物理化学专业归属冶金系；1963年冶金物理化学专业重新调回物理化学系。在魏寿昆教授的带领下，冶金物理化学专业成立了偏重冶金物理化学理论研究的物理化学系冶金物理化学课程组和偏重应用研究的冶金系冶金原理课程组。1981年，经国务院批准，冶金物理化学专业成为首批博士、硕士学位授予专业；1987年冶金物理化学专业被评为全国唯一的冶金物理化学重点学科。专业主攻方向：冶金热力学及冶金动力学。魏寿昆在冶金热力学方面造诣较深，他的科研团队先后进行过钢铁脱硫、钢液脱磷、活度理论、选择性氧化、固体电解质电池定氧和冶金热力学在中国特有矿产综合提取金属中的应用等研究，取得了重要成果，并获得多项国家奖项。（2）中南大学：1959年，以陈新民为代表，在中南矿冶学院理学系组建冶金物理化学专业并担任教研室主任。1960年开始正式招收冶金物理化学专业本科生、研究生；1963年，冶金物理化学专业转入选冶系；在1971年底，选冶系撤销，恢复有色冶金系后，冶金物理化学专业归入有色金属冶金系；1979年，冶金物理化学专业转入化学系；1981年，经国务院批准，冶金物理化学专业成为首批博士、硕士学位授予专业；1994年设立博士后科研流动站；1994年，冶金物理化学教研室从化学系分出组建校直属研究所———冶金物理化学与化学新材料研究所；1999年，冶金物理化学与化学新材料研究所并入冶金科学与工程系；冶金物理化学专业本科生招生到1998级，从1999年起本科专业按冶金工程一级学科招生；2000年被评为湖南省重点学科；2006年再次被评定为湖南省重点学科［4］。专业主攻方向：有色金属资源高效分离与综合利用、新型化学电源与新能源材料等具有特色优势的研究方向。陈新民教授的科研团队研究了“金属—氧系热力学和动力学”“高温熔体物理化学性质”等课题，这些研究成果为中国有色金属的开发和综合利用提供了理论依据。（3）东北工学院：1958年9月，理学系设金属物理化学专业，同年开始招生，1959年学制改为五年半。1961年5月，由物理化学、冶金原理、普通化学教研室调出部分教师，正式成立冶金物理化学教研室。1963年6月，由王常珍等人共同制定统一的教学计划，确定专业名称为冶金物理化学，属于理工结合型的专业。1970年，理学系撤销后，划归有色系领导。1986年，经国务院批准，冶金物理化学专业成为第三批博士、硕士学位授予专业。专业主攻方向：研究材料及冶金生产过程中的物理化学规律及其应用，为国家培养冶金及材料（包括钢铁、有色金属及铁合金）生产过程中从事基础研究和应用研究及技术开发的科学技术人才。从这些高校的冶金物理化学专业发展的历程来看，冶金物理化学专业的成立与发展，为我国冶金工业输送了大批优秀的科研人员，为我国冶金工业的快速发展奠定了良好的基础。
3冶金物理化学对山西冶金工业的影响
冶金物理化学是冶金学科的基础，在发展冶金新技术、探索冶金新流程等方面起着重要的指导作用，它使冶金从一种“技艺”转变为一种“科学”。冶金物理化学对开拓新的冶金工业技术具有重要的科学指导作用。山西冶金工业的发展受资源、能源及冶金工业技术的影响，主要表现在两个方面：一方面，山西冶金工业受国际铁矿石原料价格的影响，使山西冶金工业的效益与国际铁矿石原料的价格出现反比趋势。2006年第一季度，山西钢产量完成332.5万t，同比增长18.6%，增速比2005年同期回落20.7个百分点，比2005年年底回落0.3个百分点［5］。2006年1—2月份，山西冶金行业实现销售收入179.9亿元，同比增长34.9%，实现利润9.7亿元，同比下降1.7%，经济效益也出现回落态势［6］。出现经济效益下滑的主要原因是矿产资源的综合开发利用程度低，资源浪费严重。另一方面，由于山西冶金工业技术落后，自然环境受到了冶金工业发展的巨大影响，如废气、废渣、废水的大量排放以及采矿造成的地质地貌破坏等消极影响。面对山西经济效益的下降和环境破坏严重的问题，山西冶金工业必须要做出相应的应对措施。山西的冶金工业要可持续发展，采取的唯一办法就是利用新技术减少冶金工业发展的负面影响。采用新兴节能降耗技术，减少资源浪费，提高矿产资源的综合开发利用率，主要体现在COREX熔融还原炼铁技术、高炉喷煤技术、电炉废钢预热技术等节能降耗技术的应用；采用重大环保技术，综合控制冶金生产活动的全过程及其对生态环境的影响，有效协调生产与环境之间的关系，达到既发展生产又创造良好环境的双赢目的。冶金工业技术的发展，能使冶金产品从普通钢材向优质钢乃至高级洁净钢方向发展，能克服能源和资源危机及环境污染等问题，这些新技术都需要冶金物理化学提供科学依据，进而为我国现代钢铁业的发展奠定深厚的理论基础。
4结语
冶金物理化学在认识冶金过程本质、发展冶金新技术、探索冶金新流程等方面发挥了重要的科学指导作用。20世纪90年代冶金物理化学的发展，在理论上，向深层次和综合性发展；在应用上，加强了对冶金过程和材料合成加工过程的科学指导。学科的创建与发展是一个长期的、具有创新的过程。“冶金物理化学”学科在中国现代从无到有、从弱到强的发展历程中，培育出了众多优秀的科研团队，为中国的冶金工业发展做出了巨大贡献，对山西冶金工业的可持续发展起到了重要的指导作用。
参考文献
［1］魏寿昆，李文超，张玉清，等。冶金物理化学发展趋势及优先研究方向［J］.中国科学基金，1992（4）：11-17.
［2］国家自然科学基金委员会。冶金与矿业科学［M］.北京：科学出版社，1997.
［3］魏寿昆，李文超，徐采栋，等。冶金物化学科的发展设想［J］.钢铁，1992（5）：62-64；27.
［4］李劼，滕明琣。中南大学冶金工程学科发展史［M］.长沙：中南大学出版社，2012.
［5］王俭平。山西冶金工业的影响因素及发展策略研究［J］.沧桑，2006（5）：45-46.
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
钢铁冶金渣的常规利用方式可分为冶金返回材料、路和建筑材料以及生产农用肥料和土壤改良剂3种。转炉渣多用作冶金返回材料，相关研制开发分为烧结矿熔剂、高炉和化铁炉熔剂以及用作炼钢返回渣等利用方式，转炉渣中含有大量的氧化钙，可以替代石灰石，用作烧结熔剂加以使用，即在烧结矿中加入适量转炉渣，在烧结造球的同时还能提高烧结速度，并与转炉渣中的铁、氧化铁产生放热反应，为钙、镁碳酸盐的再分解提供所需热量；转炉渣还可以用作高炉或化铁炉的转熔剂，这样可以节省石灰石和生产所需的热能，只是目前这种利用方式并不多见，其原因在于高炉现多使用高碱度烧结矿来完成冶炼，石灰石已经很少采用，转炉渣替代石灰石的作用也因此受到了限制。由于冶金渣的物理性能和天然岩石比较相近，因此也广泛用作道路及建筑材料，在一些基础工程建设中的使用量非常大，如对矿渣砖的利用，加入适量的胶凝材料，再进行搅拌、成型、养护，进而制成建筑用砖，这种砖可用于房屋修建和地下荐椎等；对矿渣混凝土的利用，则是以高炉水渣为原料，加入水泥熟料、石灰等，混合放入轮辗机中，并加入水和骨料碾磨，进而制成矿渣混凝土，主要用作小型的混凝土预制件；再有，冶金渣碎石的颗粒强度还可以满足地基工程的需求，其密度及性能易与沥青结合，多被用作地基用碎石，用于铁路等地基工程的回填。此外，冶金渣的主要成分为氧化钙、二氧化硅，并含有各种复合矿物及微量元素，如Zn、CU等，这些均为农作物成长所必备的肥料，对冶金渣中的的有效成分加以利用，可以用作生产农用肥料和土壤改良剂，如未经炉外脱磷处理的铁水，对其进行提取可适合缺磷的碱性土壤使用；将转炉渣中的二氧化硅磨细，可用作硅肥使用；提取转炉渣内的氧化钙等物质，将其磨碎后便可用作酸性土壤的改良剂。
2实现我国钢铁冶金渣子资源化利用的有效途径
目前，我国钢铁冶金渣资源化利用过程中存在很多问题，集中体现体现为利用冶金渣开发的产品，其附加值不高，且潜热也未能得到充分利用，冶金渣集中使用在代替砂石方面，也就是用于水泥的生产以及建筑材料的使用，关于冶金渣作为农家肥和土壤改良剂虽然在研究与开发上取得了一些进展，但是，只是停留在对冶金渣一些有效成分的简单使用上，在利用过程中，对其炉内所排放出的高温，还没有找到有效的利用途径，有必要对这些问题予以解决。
2.1充分激发冶金渣的活性
以往，对于冶金渣资源化的利用有着很成功的经验，进而使冶金渣大量的用于水泥生产方面，只是对其进行利用的附加值并不高，致使其用于水泥生产所显现出的活性也不高，有鉴于此，应充分激发冶金渣的活性，使之能够达到与硅酸盐水泥活性接近的程度，进而才能实现冶金渣附加值利用的最大化。当前，机械方法是激发冶金渣活性的常用手段，其原理为通过该方法来降低冶金渣的颗粒度，提高其水硬胶凝性能，进而使其颗粒表面积得以增大，从而增加新生颗粒的内能和表面能，与此同时，使晶体结构和表面物理化学相反应，促使冶金渣中的矿物质能够更大面积的与水面接触，进而提高矿物与水的水化反应速度。
2.2生产缓释性钾肥
目前，将冶金渣用于生产缓释性钾肥已经成为冶金渣资源化利用的新兴技术手段，这种肥料易溶于植物根部，其性质能够有效的减少因灌溉与雨水冲击所引起的肥料流失问题，而且现代农业对这种肥料的需求量也越来越大[4]。氮磷钾是促进植物生产的最重要因素，而植物在生产的过程中对于钾肥的需求量是比较小的，但是在结果期对钾肥的需求量却很大，因此，这就要求钾肥的肥效要相对较长，具备良好的时效性，也就是要求钾肥要具有缓释性。
3总结
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。
关键词：卓越工程师教育培养计划；专业培养方案
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0114-02
培养方案是学校贯彻教育方针和实现人才培养目标基本要求的实施方案，是组织和管理教学过程的主要依据，是对教学质量监控与评价的基础性文件。“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）专业培养方案是参与高校从专业培养角度对卓越工程师后备人才培养提出的系统完整的具体要求和实施措施。反映高校对“卓越计划”创新理念的理解和学校参与卓越计划的基础条件和准备情况，是参与高校接受卓越计划实施效果检查与评估的主要依据。武汉科技大学（以下简称“我校”）作为参与卓越计划的高校之一，认真总结并重点研究参与卓越计划专业在制订和完善专业培养方案中可能出现的问题。为卓越工程师后备人才培养的具体实施工作打下了良好基础。
一、专业培养方案的制订原则
（一）人才培养定位准确
准确的人才培养定位是制订卓越计划专业培养方案的基础，是各高校找到适合本校卓越工程师培养市场的前提。武汉科技大学始终围绕钢铁冶金行业进行人才培养，为钢铁冶金行业输送了一大批优秀的工程技术人才。学校“卓越计划”基于我校鲜明的冶金行业背景的优势与特色，选择部分具有良好基础的专业，如机械工程及自动化（冶金机械）、无机非金属材料工程（耐火材料）、自动化（冶金自动化）、化学工程与工艺（煤化工）等进行先行试点。结合学校发展规划和人才培养实际，“卓越计划”培养的层次定位为本科层次。
（二）人才培养特色鲜明
充分发挥各高校人才培养的优势和特色是保证卓越工程师后备人才培养质量的关键。武汉科技大学坚持把培养“高素质工程技术人才”这一目标定位和区域经济发展及冶金行业对工程技术人才的需求，遵循“解放思想、创新模式，立足行业、注重实践，校企共赢、持续推进”的原则，深化工程教育本科专业人才培养模式改革。以培养冶金行业卓越工程师为目标，构建以优势学科为主导、相关学科为支撑，理科、人文和经管学科配套完善的特色学科专业体系，不断改进和优化课程体系，加强学生科技创新精神培养和专业实践锻炼。提升学生工程素养，培养学生工程实践、工程设计、工程创新能力。
（三）行业企业参与度高
行业企业的参与是实施卓越计划的前提，是确定卓越工程师后备人才培养方向和评价人才培养质量是否达到培养标准的重要保证。武汉科技大学注重与钢铁冶金行业企业建立友好合作关系，与20多家钢铁冶金企业签订了全面合作协议，从科学研究、人才培养、社会服务几方面进行了全面合作，得到行业企业在工程人才培养方向、学生实习、实验、毕业设计等教学环节上的直接指导和有力支持。
二、专业培养方案制订工作的思考
在卓越计划专业培养方案的制订过程中，学校为了保证教学内容满足培养目标、社会需求和企业需求，做到让学生满意、社会满意、企业满意，要采取“走出去、请进来”等多种途径和方式，广泛征求和认真听取行业协会、用人单位、毕业校友和高年级学生四方的意见，扎扎实实做好各类信息的收集和反馈工作，了解社会，也要让社会了解高校的教学。同时，对各类信息进行深入研究、认真梳理，最终落实到教学内容中。教学内容要符合专业培养目标要求。要系统、完整、成体系，符合学生的认知规律。同时，要重点完成五个方面的改革与实践。
（一）加强工程人才的基础培养
工科学生的基础教育决定着将来的适应能力和发展潜力。学校在卓越计划专业培养方案的制订过程中，充分贯彻“夯实基础，拓宽口径，增强能力，提高素质”的原则，面向行业、突出特色，在低年级实施基础教育，高年级进行宽口径的专业教育，突出工程能力训练，培养德智体美全面发展、基础理论厚实、知识结构合理、适应行业需求、富有创新精神和工程实践能力的高素质工程技术人才。
（二）加强实践教学环节的教学改革
构建完整的、科学合理的实践教学体系是实现工程教育人才培养目标的根本保证。配合培养方案的修订工作，我校出台了《关于进一步加强实践教学的指导意见》，工科、医学类专业实践学分应占总学分的30%以上，理科类专业实践学分应占总学分的25%以上，文管经法类专业实践学分应占总学分的15%以上。根据专业培养目标、人才培养规格和专业技能规范的要求，遵循构建实践教学体系的基本原则，按学生的认知规律，将实践教学活动的各环节――实验、课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计（论文）、社会实践等组成一个贯穿学生学习全过程，相对独立于理论教学体系，有明确的教学要求和考核办法，教学内容前后衔接、循序渐进、层次分明的实践教学体系。通过实践教学体系的实施，不仅使学生的专业技能得到培养和锻炼，还使学生的综合素质得到全面提高。
（三）加强企业参与实践教学环节的力度
企业的参与是卓越计划成败的关键，是工程人才培养达到培养标准要求的保证。学校依托钢铁冶金行业校企合作优势，与多家企业和科研机构合作共建校外人才培养基地，强化基于企业现场实践的本科生产实习，参与企业技术创新和工程研究，加强学生工程实践和工程设计能力的培养。以我校首个卓越计划试点专业无机非金属材料工程为例，与武钢、湘钢、宝钢等国有大型钢铁企业，以及中钢集团耐火材料公司、河南濮耐高温材料股份有限公司、北京通达耐火技术有限公司、法国凯诺斯公司、奥地利奥镁公司、挪威埃肯公司、美国安迈铝业公司、美顿公司、英国摩根公司、日本派力固公司等耐火材料企业签订工程师培养协议，建立了良好的“产学研”合作关系；建立了稳定的工程实践教学合作关系。以校内外工程实践教学基地为平台，分层次设置工程实践教学环节。实践教学包括金工实习、企业认知实习、工程实训、企业实践等。
（四）加强专业课程体系和教学内容的改革
在加强工程人才基础培养的前提下，专业培养方案还应要求学生学习本专业的专业核心课程、专业方向课程、专业任选课程及其通识教育选修课程。同时，为了体现卓越计划的特点，实现加强学生工程实践能力的培养目标，还必须保证学生有充足的工程实践培养时间。因此，在学校规定的学分限额之内，对于基础课程、专业课程、实践课程的学分进行合理配置的难度较大。所以，在专业培养方案的制订过程中，学校加强了对专业课程的整合力度，优化了专业课程的课程结构。如机械工程及自动化专业将“大学英语听说”和“大学英语读写”合并为“大学综合英语”课程，为了进一步加强学生设计能力和工程意识的培养，在工程专业课学习后，增加了冶金机械课程设计，针对冶金企业生产中典型的机械装备工艺单元系统，在现场调研的基础上，运用多门课程的知识内容综合设计出系统合理的冶金机械装备工程单元系统，强化学生综合运用专业基础理论进行工程计算、工程设计的能力。
（五）加强教学方法的改革
要实现卓越计划培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类高素质工程技术人才的目标，不仅要有与之相对应的课程体系和教学内容，更要有相应的教学方法和教学组织形式。在专业培养方案的制订过程中，学校牢固树立“以学生为主体、以教师为主导”的教育理念，把推进研究性教学作为高素质创新型人才培养的必要举措，着力推动基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性教学方法，尤其在专业课中应用研究性教学。鼓励教师及时将科研成果引入教学内容，适当压缩课堂讲授学时，增设课外研学和课堂研讨学时数，使学生在实践中主动学习。
三、结语
人才培养方案是办学理念和办学定位的集中体现，是人才培养质量的根本保障，也是凝练办学特色的探索与实践。卓越工程师人才培养是我国高校人才培养的新要求，培养方案仍然需要根据卓越工程师培养过程中遇到的问题，总结经验教训，不断进行完善。
参考文献：
[1]张智钧。试析高等学校卓越工程师的培养模式[J].黑龙江高教研究，2010，（12）.
[2]宋佩维。卓越工程师创新能力培养的思路与途径[J].人才培养，2011，（7）.
【关键词】:冶金；机械设备；保养维修；管理
中图分类号：U673.38 文献标识码： A
0、前言
冶金行业中重要的生产设备就是冶金机电设备，其有很多特点，比如，其价格非常昂贵、维修时技术难度比较大、维修以及保养成本费用高等重要特点。在使用冶金机电设备的过程中，对于其保养维修十分必要，因为保养好了其才能更好的投入使用，而且可以保证正常运行，最重要的是，可以使其使用寿命延长，进而提高设备运行效率，节省投资成本，不断使冶金行业的整体的生产效率提高。但是在冶金企业中，对于冶金机电设备，通常存在重视使用而忽视保养。重视维修而轻视维护等问题，从而导致设备时常发生故障，给冶金生产效率的提升带来了巨大的阻碍。所以，怎样有效保证冶金机电设备的保养维修管理效果，将机电设备运行效率很好的提升，延长机电设备使用寿命，是每一个冶金企业所面临的问题。
1、冶金机电设备故障的危害
现阶段，冶金机电设备在冶金行业中得到广泛使用，已成为冶金行业自动化水平提高的重要工具，其不仅方便了冶金工人的日常操作，还可以提高冶金行业的生产效率。但是，由于冶金设备在使用的过程中存在维修和保养不足，使用和操作不当等问题，导致了一系列机电设备故障的发生，这不仅影响了企业的正常生产经营活动，还给操作人员以及冶金行业带来了巨大的威胁。
1.1影响企业的生产秩序
在巨大的市场竞争压力和不断进步的科技影响下，冶金企业只有不断提高机电设备技术水平，才能在生产过程中提高生产效率，创造更高的经济价值。但是，企业对冶金机电设备的高度依赖，使得冶金设备在生产过程中的作用变得十分重要，一旦机电设备发生故障，企业的生产流程就会中断，从而严重影响冶金企业的生产效率
1.2 机电设备故障会导致严重的安全事故发生
冶金行业一直是一个高风险的行业，其每年发生的安全事故数量居高不下，而机电设备故障是引发安全事故的一个重要原因。但是，由于冶金设备故障的发生具有偶然性，冶金行业的从业者无法及时、正确地应对。因此，冶金机电设备故障所带来的危害是十分巨大的。
1.3 冶金机电设备故障会带来巨大的经济损失
一般来说，冶金机电设备都是高科技的装备，其本身的价值很高且维修成本巨大，一旦发生故障需要进行维修和更新换代，经济成本往往会很高，与此同时，机电设备故障还会带来十分巨大的间接经济损失。
2、冶金机电设备保养维修管理措施
2.1 改进冶金机电设备的维修管理模式
加强对于机电设备的维护管理，冶金企业应该高度重视对设备的使用，维修以及对维护人员知识技能的培养，改善设备的工作运行环境，健全机电设备管理的规章制度，并加强制度的执行力度，采用事前维修、预防维修、计划维修等多种维修方式相结合的方式，形成完善的机电设备保养维修管理模式，提高机电设备的运行性能。
2.2 建立和完善冶金机电设备维修管理工作标准
进一步展开冶金机电设备可靠性、维修性的相关研究。包括各种技术管理标准、维修技术标准、经济管理标准、设备管理人员的工作标准或者维修的各种定额标准等，使科学的现代化维修管理制度逐步形成。系统研究冶金机电设备的可靠性、维修性，设备的薄弱环节要及时找出来，不断将冶金机电设备的可靠性和维修性改善和提高，将设备的开机率和可用度提高，尽可能推广无维修设计。
2.3 健全冶金企业的机电设备保养维修管理制度
企业应该建立健全制度，从而对机电设备的维修和保养进行科学有效的管理，保养维修管理制度的建立必须以科学的设备使用规章为基础，对设备的运行进行档案记录，对设备的零部件进行科学有效的管理。同时，应对机电设备进行定期的、有计划、有针对性的检查维修，并形成相关的制度。
2.4 加强机电设备的更新与改造
由于运行环境非常复杂和恶劣，冶金机电设备难免会受到损坏。因此，必须加强对设备的更新，采用技术条件更成熟、使用操作更方便、经济成本更合理的新设备来替代旧的，维修频率高的老设备。从而有效节约成本，创造更大的经济效益。
2.5 大力开展视情维修，注重机械“可视化”安全管理
现阶段一种非常好的维修管理模式就是视情维修，如果此模式运用恰当，带来的经济效益和社会效益将会非常明显。应根据实际情况，对冶金机电设备的维修管理从时间维修逐步过渡到状态维修模式，确保设备在寿命周期内，保持良好的工作状态，经济收益最佳。
1、对于冶金用机电设备安装工程来说，以往的安全管理，尤其是施工人员日常安全行为的规范、安全隐患的控制和治理等管理过程，主要是依靠反复的宣传灌输、开会告知等方式，让施工人员了解应该如何进行安全操作，这些方式对于他们来说既不直观，印象也不深刻。与此同时，安装工程现场人员结构、作业环境、安装工序都较复杂，因此隐患数量相对较多，并且这些安全隐患往往不是存在于表面。作为施工人员（特别是受聘劳务工），不可能把所有的设备、部位及作业 中的隐患、风险、标准化操作方法全部掌握得非常清楚，有时候由于思想认识或视觉上稍有疏忽，就会导致行为的失准，极易引发事故。在安装过程中，当一个隐患比较隐蔽、长期没有引起重视时，施工人员就有可能产生麻痹心理，对问题见惯不怪，疏于防范。因此，这些隐患部位必须明显地表现出来，使其明显化，让工作人员时刻有心理上的防备以及视觉冲击，明确机械隐患在何处，怎样将其控制和消除。尽可能利用各种可视或相对可视的载体，把安全风险和隐患的辨识、治理以及应急处理等各个环节展示出来就是“可视化”安全管理的方法，此方法还可以将施工人员视觉冲击效果强化，使其相对可见，在使用冶金机械施工时，安全风险实现可见化、隐患管理直观化、操作可控化的目的，防治安全事故的出现。透明化、视觉化以及界限化是可视化安全管理的原则。透明化就是将需要控制的部位表现出来，使其一目了然；视觉化就是进行标示、标识，有视觉冲击，从而实现可视化管理；界限化就是标示管理界限，标示正常与异常的定量界限，使分辨方便。
2、“三个一”可视化管理法提高隐患管理能力。隐患管理过程是一个动态过程。为了使施工人员既熟练掌握隐患档案的全部内容，又能随时在现场准确找出隐患存在部位，可以实施“三个一”管理法，即一处隐患对应一份隐患档案，一份隐患档案对应一种可视化表现方法。比如通常情况下采取警示牌的表现方法来展示存在的隐患问题，如需更详细直观，还可以通过计算机三维模型结合二维动画合成技术，采用声音、表格、文字、三维模型等手段来表现隐患。为了有效落实“三个一”的安全管理法，需将日常管理过程中所有巡回检查点细化分解，按班按岗落实到个人，明确责任，并把考核具体落实到每一环节，使隐患问题真正做到项项有人管、处处细落实，以避免安全隐患转化为事故。
2.6 建立隐患信息管理
系统提升现场管理者隐患管理能力，许多冶金设备企业，其安装工程现场遍布全国各地，为了及时削减和治理安全隐患，可以以项目施工现场为单位，建立隐患信息管理系统，将每个施工现场存在的各种安全隐患按类别、部位进行归纳整理，输人隐患数据库，对隐患进行详细记录描述，并建立隐患识别、安全评价、作业指导3个大部分，并且制定出相应的解决措施，通过现代互联网的应用，实现隐患信息共担，使每一个隐患都能及时得到各项目现场管理者的关注，以方便其及时制定降低风险的措施，将隐患减少。在隐患治理过程中，认真落实“谁主管谁负责”的安全管理责任制。自觉接受施工人员监督，确保 隐患治理责任到位、监督到位。
3、结语
综上所述，冶金机电设备保养维修管理需要明确其危害，在知道其危害的亲提下，才能将其切实注重起来，进一步加强其安装使用过程中的安全管理，运用现代化监测手段和各种可视载体，建立和完善冶金机电设备维修管理工作标准，改进冶金机电设备的维修管理模式，健全冶金企业的机电设备保养维修管理制度、加强机电设备的更新与改造，使其维修管理工作全方位、多角度的展开。
参考文献：
[1]刘建勇。机电设备的故障维修与设备保养探讨[J]. 科技致富向导，2011,33:223+351.
[2]张兆海，邵俊河。 矿井机电设备管理[J].山东煤炭科技，2010,04:226+228.
[3]赵磊 洪梅 崔秀珍 路国强。浅谈如何搞好机械设备的管理与维修保养[J]. 中国论文下载中心。2012.
一、以标准化管理为依托，加强冶金行业自身能力建设
陕西省冶金行业目前有18个企事业单位。分布在西安、成阳、韩城、汉中、安康和商洛等地，涉及6万多名职工。这些单位现有机械加工、电力、焦炭、炼铁、炼钢、轧钢、矿山、地质、建筑等不同领域的3百多个职业工种。我站依托企业建立了6个技能鉴定考核基地：即龙钢集团基地、汉中钢铁公司基地、略钢公司基地、九冶建设公司基地、中钢西重公司基地、陕焦化工公司基地等。这些基地主要为培养高技能人才提供应知应会考试考核所必须的设备、场地、考务等工作，并承担技能鉴定考试考核任务。①应知考试场地面积共计有2104平方米；②应会考核场地面积总计有2800平方米。这些都为冶金行业职业能力评价工作提供便利条件。
除此之外，冶金行业还加强了对各单位职业能力与评价鉴定工作的具体指导，建立了与各基层单位联系的沟通、协调机制，对技能鉴定工作每一个环节，都提出具体规定和要求，并利用各种会议或巡视机会，对各单位技能鉴定相关人员进行培训和工作指导。各企业都制定了职业技能鉴定实施办法和管理制度，明确了各类管理人员的责任，制定了考务制度、回避制度、保密制度、公示制度以及职业技能鉴定申报程序和考核规则等多项规章制度。明确了职业技能鉴定工作中各部门的责任、权利、义务，使职业技能鉴定工作有章可循、规范操作，工作质量得到了有效保证。
陕西冶金行业自身能力建设还体现在重视专家队伍和考评员队伍建设上，多年来，冶金一直重视专家和考评员的培训，不断充实专家和考评员力量。每次应知、应会考试或论文答辩前都对专家或考评员进行相关培训，提出具体工作要求，考评工作结束后及时对专家和考评员进行评价。我站现有专业技术人员组成的省级考评员62人，国家质量督导员6名，中评委专家13人，高评委专家11人，聘任各工种专家60人，下属各企事业单位负责技能鉴定考务管理人员38人，确保了对各类技能鉴定等级评价工作的整体要求。
二、以推进信息化建设为手段，确保技能鉴定工作顺利开展
在技能鉴定工作中，冶金行业面对企业地域分散、点多、线长、面广工种诸多等问题，有针对性地开展考评鉴定工作，特别是近年来，省中心对网络信息特别重视，所以在技能鉴定工作中非常重视信息化建设，2008年4月在行业技能鉴定工作会上，我们就安排了建立鉴定信息传递网有关工作。经过近几年不断地完善，目前我站信息网顺利通畅，保证了与企业信息的及时传递。同时也确保了行业技能鉴定工作的步调一致。当日常技能鉴定工作每进行到某一个节点时，我站都能及时准确地将下一步工作计划、目标、要求下达到各企业。我站不但利用信息网对各单位鉴定管理人员进行各类培训，释疑解答，而且能及时向各单位进行信息传递，从而保证了鉴定工作的顺利开展。
目前冶金行业已建立并形成了规范有序的职业能力评价和鉴定工作体系：以近三年的鉴定评价情况为例：①2010年参加职业技能鉴定总人数为1451人，其中中级工130人，高级工313人，技师824人，高级技师184人，涉及57个工种。②2011年参加职业技能鉴定总人数为1355人，其中中级工197人，高级工281人，技师718人，高级技师159人，涉及67个工种。③2012年参加技能鉴定的人数为1626人，其中：中级工362人、高级工385人、技师723人、高级技师160人。可以设想：如果没有信息化建设所打下良好的基础，没有相关管理制度的保障，要同步完成这样的考评鉴定量，是有一定难度的。
三、以建立完善激励机制为目标，搭建培养高技能人才平台
为了在职业能力评价和鉴定工作中不断总结、不断提升，同时表彰先进，树立榜样，激发工作热情。省冶每年对各企业技能鉴定工作都要进行表彰评比，表彰在鉴定工作表现突出的先进单位和个人，并给予一定的奖励，对于工作中的不足限期整改，对于先进予以表彰鼓励。目的在于促进技能考评鉴定工作不断完善和发展，这项工作我们已坚持了多年。
陕西省冶金企业由于设备更新换代快，产品要求质量高。所以，各企业都十分重视对职工的技能培训，同时也非常注重对高技能人才的培养。长期以来，我们采取多种措施，通过各种形式，检验培养高技能人才的成果，尤其特别重视参与全省乃至全国各种类型的职工技术比武和岗位练兵活动。多年来，省冶金企业先后参加了陕西省总工会、团省委和劳动厅组织的钳工、电工、车工、电焊工、天车工等多种工种的技术比武活动，并获得诸多奖项。尤其在陕西省会计比武中，我省冶金行业一举囊括了前三名的好成绩。在省总工会、省财政厅引起强烈反响。我们还多次组队参加了全国冶金行业在上海宝钢、辽宁鞍钢、山西太钢、湖北武钢等省市举办的职工技术比武大赛。最为突出的是在上海宝钢举行的全国冶金战线职工技术比武大赛中，西北耐火材料厂牛金龙获得钳工第一名，九冶安装公司董兆军获得电焊工第一名，当时在上海引起了很大轰动。这二位同志受到部领导的接见和赞扬，被团中央授于“五四”运动奖章和“新长征突击手”，并连升三级工资。陕西日报头版进行了报道。
陕西冶金行业不但重视对高技能人才的培养，而且十分重视对高技能人才的使用和激励，为培养高技能人才搭建了一个良好的平台，使得广大职工积极自觉地提高自身专业技能素质。龙钢集团十分注重员工素质的提升和高技能人才的队伍建设，近两年来，该公司大力推进“三支队伍建设”即：经营管理干部队伍建设、专业技术人才队伍建设、职工高技能人才队伍建设。其中职工高技能人才队伍建设的主要平台和载体就是技能考评鉴定工作。龙钢集团公司以技能评价为载体，先后出台了多项激励政策，设置了“电工、钳工、焊工、仪表工、煤气工等首席工人技师和首席高级技师”。并设置了“金牌炉长、银牌炉长，金牌炼钢工、银牌炼钢工”等称号，在待遇方面，首席工人技师月津贴1000-2000元，首席高级技师，月津贴2000-3000元。金牌炼钢工月津贴2000—3000元，银牌炉长，银牌炼钢工月津贴1000—2000元。设置这称号和待遇极大地调动了职工学专业、钻研技能的积极性。
除上述实例外，据不完全统计，在省冶金行业龙钢、略钢、汉钢、九冶、省矿山公司、陕焦化工公司等6个单位中，共有110名技师走上了领导管理岗位，其中担任项目经理职务的有9人，厂长14人，副厂长17人，车间主任33人，车间副主任37人；高级技师走向领导管理岗位的有40名，其中担任副总经理职务的有4人，项目经理4人，厂长8人，副厂长10人，车间主任7人，车间副主任8人。这些企业在领导管理岗位大胆使用高技能人才的举措，对冶金行业高技能人才的培养工作起到了很大的促进作用。