华北理工大学冶金工程专业学位研究生培养模式存在的问题及改革策略

以华北理工大学冶金工程专业为核心的河北省"钢铁行业节能减排协同创新中心"正式成立。为进一步做好专业学位全日制研究生的培养工作,文章以华北理工大学冶金工程专业为例,从师资队伍建设、课程体系建设和培养模式改革、论文评价体系改革等方面对该专业学位研究生培养模式存在的不足进行了分析,并指出了改革的方向。

以思维模式构建为导向的冶金工程专业互动式教学改革——以华北理工大学为例

文章以华北理工大学为例,首先阐述了以思维模式构建为导向的冶金工程专业互动式教学改革的实施,然后论述了以思维模式构建为导向的冶金工程专业互动式教学改革的实施效果。

含铟粉尘的处理工艺现状与展望

含铟粉尘是金属冶炼流程产生的固体废弃物之一,包含锌、钾、铝、铁、铟、铅、镉等金属,是回收稀有金属铟的重要原料。针对现阶段含铟粉尘回收铟过程中存在的分散损失严重、回收率低、处理难度大等问题,本文以含铟粉尘回收铟的全流程处理工艺为主线,对含铟粉尘处理过程中火法预处理、湿法浸出、富集分离等环节的常用技术和工艺进行对比分析,探究不同工艺的独特机理和处理流程,同时讨论不同工艺的特点和局限性,指出现阶段各工序工业生产中存在的问题;重点综述铟湿法浸出和富集分离提取两个环节的技术进展,并基于现阶段工业粉尘“无害化、减量化、资源化”的处理目标与发展趋势,提出未来含铟粉尘综合回收处理的新思路,为实现含铟粉尘中铟等高附加值元素回收利用提供参考。

氢冶金基础研究和新工艺探索

高炉炼铁和直接还原是目前最为主流的两大炼铁技术。高炉炼铁产能大,效率高,但其高焦比高能耗的现实与环境绿色发展的矛盾日益突出。煤基、气基直接还原或熔融还原技术的创新研发不断固化为效能的提高和成本的降低。但是,现有工艺下以碳的高效利用为核心的技术正在不断接近降碳的潜能极限。为按期实现碳中和、碳达峰的目标,钢铁制造业积极开发探索铁矿石的替代还原技术。在炼铁过程中合理利用H_(2)对减少能源使用和CO_(2)排放的作用越来越显著。本文论述了氢气还原铁矿石的基础研究、氢冶金的技术优势、我国氢冶金技术成果和发展面临的问题,提出并验证了采用微波照射实现含铁矿石的富氢或纯氢冶炼得到铁粉的新思路。在以H_(2)/CO为还原剂的对比实验中,微波加热比常规加热方式还原效果好,微波下1100℃时CO还原金属铁的还原率只达到3.1%,同条件下,H_(2)还原金属铁的还原率可达78.6%。

冶金工艺中的节能减排技术

为了在冶金生产过程中能够利用有限的资源创造出更多的价值,并且将对环境的破坏降到最低,从钢铁工业各个工艺环节分析,利用先进的技术,对生产中的二次能源回收利用,最终达到降低能源消耗,减轻环境污染的目的。目前大部分钢厂已经将二次能源回收工艺应用到了生产过程中,并取得了一定的效果。

钢渣处理工艺及综合利用分析

钢渣作为钢铁企业的副产品,产量巨大且富含有价值矿物,但其综合利用率很低。文章主要对炉外钢渣处理工艺热泼法、热闷法和滚筒法进行介绍,分别从生产操作流程、钢渣处理工艺的优缺点进行对比分析,同时也介绍了炉内钢渣处理留渣+双渣工艺和气化脱磷渣循环炼钢技术,为钢铁企业进行钢渣清洁处理及综合利用提供了方向。

转炉渣热闷法直接上线工艺处理概况及应用

转炉渣含丰富的金属氧化物、微量元素及矿物,具有很高的回收利用价值。钢渣热闷法以其环保低耗、回收率高的特点被逐渐应用于钢渣的预处理工艺。简要介绍转炉渣的组成和性能及质量影响因素、焖渣工艺的原理及方法和现状,重点分析研究了某公司突破性地实现了转炉渣焖渣坑直接上线深度处理工艺。该工艺通过分坑倒入转炉渣、多次分段打水、颚破初破和棒磨机细磨后磁选等工艺、设备的优化,解决了当前焖渣工艺存在的焖坑内板结、焖后红块的问题,提高了钢渣质量性能,达到尾渣粒度最小化和金属铁回收量最大化,使其具备直接上线的能力,同时减少了扬尘污染与外排水资源浪费。该工艺实现了:焖渣坑直接上线比例达43%以上,脱碳线上线率达76.3%以上,尾渣破碎后粒度小于10 mm,且处理后尾渣含铁量小于1.06%,金属回收率得到大幅提升,对钢渣的回收利用具有指导意义。

冶金含锌粉尘中回收氧化锌的工艺综述

高炉粉尘中含有锌、铅等有价金属元素,其中锌以氧化锌形式存在,并且含量较大,具有回收价值。氧化锌回收包括火法冶炼和湿法冶炼:火法回收锌的方法包括回转窑法、转底炉法;湿法回收锌的方法有酸处理法、碱处理法和氨处理法。火法冶炼过程工艺成熟、应用广泛、处理能力强,但生产过程耗能大、碳排放高。三种湿法冶炼工艺均可实现较高的锌浸出率。酸法过程中,高浓度硫酸条件下处理效果较好,但经济性差;盐酸处理生成含有氯离子废液,浪费资源、污染环境。碱法浸出过程中由于加入硫化物除杂,引起有害气体排放,污染环境。氨法浸出会产生氨气外放及对铁酸锌等夹杂无法处理问题,降低了浸出效率。湿法回收锌的工艺前景广阔,但还有待完善,其中氨法回收具有较大潜力,应在提高回收效率的同时,注重工艺过程中氨气的回收,以及铁酸锌等不溶物的回收,以提升经济效益。

“冶金原理”课程改革

根据当前冶金工程行业的形式,阐明了冶金原理课程改革的必要性。从教材建设、教学方法和手段、加强精品课建设三个方面探讨了冶金原理课程改革的方向和方法。在冶金原理课程改革中,要进一步完善教学内容,课堂教学做到精讲多练,加强实践教学,加强教师队伍建设,充分活跃课堂教学,充分产学研在精品课建设中的作用,在此基础上提高教学效果,为学生可持续性学习奠定基础。

电熔炉用于冶金渣制备岩棉热工计算及可行性分析

冶金渣用于制备岩棉等建筑保温材料是冶金渣有效利用的新途径,电熔炉熔炼冶金渣及其保温过程是该工艺的技术关键。研究了基于某钢厂电熔炉设计方案,对其进行了热平衡计算,并提出改进方法。计算结果表明,对冶金渣容量为10 t的电熔炉,冶金渣入炉温度为1 550℃,出炉温度为1 450℃时,功率500 k W电极在加盖工况下理论上可达到热量平衡,开盖工况下还需增加大于413k W功率的电极;对空气的热辐射是炉内冶金渣热损失的关键因素,因此减小电熔炉开口面积是设备节能的方法之一;优化保温层(耐火层)厚度可降低热传导损耗。

流变特性对冶金渣纤维化过程的影响机理研究

冶金渣的干法处理及其资源化利用是研究者关注的热点问题,然而降温过程中熔渣流变特性对纤维化和粒化这两种破碎形式的影响机理的研究还不够充分,造成在制备矿渣纤维或矿渣微珠进行高附加值利用的过程中,产品的形态和质量难以进行有效控制。在对不同配比的硅渣、铁渣混合料进行黏温特性及流变特性研究的基础上,基于熔渣的非牛顿流体特性,从流体动力学角度,分析了流变特性对熔渣纤维化过程的影响机理,为熔渣干法处理后产品形态的调控提供了理论支撑。

基于SHI价值引领与BOPPPS教学模式的冶金传输原理课程思政建设

基于冶金工程专业培养方案,分析了冶金传输原理课程思政目标及特点,建立了基于SHI价值引领的课程思政教学案例库,设计了基于BOPPPS的课程思政教学模式。该模式有利于充分调动学生积极性,实现课程思政内容与教学内容的深度融合。

各工况对连铸结晶器流场影响的数学物理模拟研究

对断面180 mm×755 mm的板坯进行1∶1物理模拟研究,以及建立fluent数学模型的方法,对结晶器钢液的表面流速、流场等进行分析研究。结果表明:相同拉速下,当倾角为15°、20°、25°时,倾角每增加5°,平均表面流速下降40%左右;相同水口倾角下,当拉速为0.8、0.9、1.0、1.1 m/min时,拉速每增加0.1 m/min,平均表面流速上升30%左右;相同拉速下,当水口浸入深度为100、120、135、150 mm时,浸入深度增加10 mm,平均表面流速上升40%左右。

冶金工程专业生产实践教学深化及评价体系的构建

作为实践性最强的工科专业之一,冶金工程的生产实践教学是整个教学的重点之一。华北理工大学冶金工程专业通过多年的努力,不断深化实践教学模式改革,并在此基础上初步建立了实践教学的评价体系,以期进一步提升实践教学的改革效果。

冶金工程专业实习队伍结构与指导模式的探索与实践

采用理论与实践相结合的方法,对冶金工程专业实习进行教学改革与研究,优化和完善了带队教师的结构和指导模式,探索了一条冶金实习用教学方法,同时结合冶金工程专业在唐山钢铁公司实地实习,开展了理论探索与实践研究,将教学改革应用到了实习教学环节之中。

虚拟仿真技术在冶金工程专业中应用的探究

冶金工业从原料加工到最终产品需经历采矿、选矿、炼铁、炼钢、轧钢等十几个工序,使得钢铁联合企业具有车间厂房占地面积大、生产工艺流程长、设备装置结构复杂以及冶炼过程物理化学变化复杂等显著特点,而且各个工段存在多种危险源,同时企业还要考虑到实习学生的人身安全及生产的顺利进行。因此,学生在实习过程想观察到厂地全貌、设备结构、工艺流程、炉内反应过程等无法实现。而随着计算机技术硬件、软件的飞速发展,虚拟仿真技术应运而生。本文针对虚拟仿真炼钢技术在冶金工程专业课程中的应用开展研究,通过传统的教师讲授与学生上机操作相结合的方法,进而提升学生对本专业知识的理解能力与掌握能力,为今后虚拟仿真技术在教学过程中的应用提供理论参考。

连铸过程中的提拉速工业试验研究

高效连铸的核心是高拉速技术,目前高拉速技术在钢铁工业生产中占据着十分重要的地位。为探究拉速对于钢水洁净度的影响,以镀锡板钢种为研究对象,在连铸过程中开展了提拉速工业试验研究,对中间包、铸坯和冷轧卷夹杂物的密度、平均尺寸、夹杂物形态比及夹杂物种类进行了分析检验。结果表明:拉速对于夹杂物类别影响不大,夹杂物均为Al_(2)O_(3)夹杂、Al_(2)O_(3)-CaS/(CaS-MnS)复合夹杂、Al_(2)O_(3)-CaO-MgO复合氧化物夹杂、MnS/(CaS-MnS)硫化物夹杂;但与低拉速相比,高拉速下产量有明显增加,且有利于减少Al_(2)O_(3)-CaS/(CaS-MnS)复合夹杂的产生。这些结果为提拉速后的夹杂物研究提供了重要的理论指导。

经济管理在能源型企业生产经营中的应用

随着科学技术和市场经济的高速发展,人们对于能源上的需求也逐渐增加,企业经济管理的重要性愈发的显现出来。然而,目前市场上的大部分企业对于能源上的管理仅仅局限在能源物资层面上,对于能源经济方面的管理,还没有建立出一套专门针对且有效的措施,这对企业的发展来说是很不利的。因此,企业管理人员必须重视经济管理对企业可持续发展的效用,深刻认识到能源对企业的发展作用,加强企业能源的经济管理,在最大程度上合理的利用资源,让能源物尽其用,同时尽可能的降低消耗和浪费,注意控制成本,企业才有可能在激烈的市场环境中占据有利地位[1]。本文从经济管理对于企业的意义展开,浅析经济管理在企业当中的有效运用,最后提出几项合理的建议。

冶金工程专业实践教学改革的探讨

冶金工程专业的自身特点决定了其实践教学的重要性。针对当前实践教学中存在的问题,本研究提出了针对不同层次学生制订开展不同类别的实践教学内容、制订青年教师企业培养计划、将网络炼钢引入到实践教学等措施,有效地改善了实践教学的质量。

激光加工技术在冶金行业的应用

激光加工技术起始于上个世纪六十年代。现如今,激光加工技术在切割、焊接、热处理的表现十分优异。因此,激光加工技术在很多领域当中都受到欢迎。在冶金行业中,激光加工技术的运用范围越来越广,制造的效率也越来越高,为企业创造了很大的经济价值。本文主要从激光技工技术在冶金行业中的应用开始讲起,浅析其中该技术对冶金设施当中的应用,最后分析激光加工技术在冶金产品当中的运用。