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现代冶金新技术范文

时间:2024-05-09 17:05:53
现代冶金新技术

第1篇

关键词:电气自动化技术;冶金行业;应用

网络信息传输结构的逐步完善,为现代社会的发展提供了技术开发的炫新渠道。电气自动化技术在传统工业应用技术的基础上,融合计算机自动化系统,实现技术应用效果的进一步创新,结合现代电气自动化技术的基本设计,对冶金行业的电气自动化技术进行分析。

一、电气自动化技术的特点

电气自动化技术是基于传电气技术的基础上,融合计算机系统中自动化技术,达到传统技术与新技术的综合性对接,提升冶金行业效率的作用,电气自动化技术的特点分析主要包括:其一,电气自动化技术的技术广泛性较强[1],技术兼容性大,电气自动化技术技术的融合发展是中包含计算机技术,生产系统技术等多方面技术,在社会发展的多个领域都可以得到融合应用;其二,自动化技术性高,电气自动化技术的实现主要是基于计算机设计系统的基础上,从系统的单一性操作向集中化转变,大大提升了现代冶金行业整体生产加工效率;其三,电气自动化技术的安全性高[2],冶金行业是工业生产的主要领域,冶金行业的金属冶炼整体技术的应用与分析具有相应的危险性,实施电气自动化技术可以实现冶金行业危险职业由自动化代替人工操作,使冶金行业的安全性得到保障。结合以上对电气自动化技术基本概念及特点的分析,结合现代冶金行业对电气自动化技术的应用进行综合性探索,实现现代电气自动化技术在社会发展中的作用。

二、电气自动化技术在冶金行业中的应用

电气自动化技术在现代冶金行业的应用,实现了现代冶金行业生产效率的提升,生产系统一体化发展,并在电气自动化技术的逐步应用中逐步进行技术额综合性探究,从而实现现代工业生产技术的综合性完善的探究。

(一)冶金电力保护中的应用

电气自动化技术在冶金行业的应用,实现了电力资源供应系统电力资源应用结构的自动化发展,电力供应是冶金行业的发展动力,电气自动化技术的应用中包含了电力供应,例如:冶金领域的电气自动化趋向能保障电力资源供应中及时为冶金机械的加工生产提供相应的电力供应保障,同时实现电力供应资源的科学循环发展;另一发面,电气自动化技术在冶金领域的应用也可以达到现代冶金体系职工继电器的保护作用。例如:电力供应系统中继电器的检测保护主要包括继电器的运转信号的采集,分析,判断以及诊断几部分,电气自动化技术可以将这一过程综合为一个整体,并及时将冶金领域的供电系统进行电力维护,实现冶金行业的继电装置供电稳定性提高,电压应用的稳定性提升。

(二)冶金生产传感器

冶金行业中电气自动化技术的应用,在冶金行业的生产传感器的应用上具有体现。电气自动化技术中传感器技术可以把外部接收的信号转化为内部信号,自动化系统在计算机系统的控制作用下,能够快速的进行信号传输整理,在较短的时间内将冶金中接收的外部信号转化为电信信号。这一过程是冶金生产得以全面性自动化实施的基础。例如:冶金行业的技术应用主要是通过外部冶金材料的信息判断,到达控制性内部冶金加工的温度,加工的时间等问题,由此可见,冶金生产中传感器的应用是发挥电气自动化技术作用的技术基础。

(三)冶金温度检测器

电气自动化技术在现代冶金行业的应用中,温度检测器也是主要技术之一,温度检测器与压力传感器的应用往往是结合使用。一方面,冶金温度检测器在冶金领域的应用主要是从冶金生产的外部控制对冶金自动化具有控制作用,例如:钢铁冶炼的最佳温度,钢铁冶炼的外部温度和钢铁熔点之间的关系,冶金温度检测器的作用是通过系统对冶炼中温度的辐射温度收集进行信号传输,为电气自动化技术操作系统提供冶金中所需要的信息内容,把握冶金中温度的均衡性发展;另一方面,压力传感器技术是对冶金中的受压情况转化为技术分析,并将收集到的压力直接转化为信号,实现信号PLC控制中心的冶金环节的综合性控制分析。

(四)PLC技术应用

PLC技术是电气自动化技术的核心部分,PLC技术也可以叫做可编程逻辑监控器,冶金领域的的自动化控制技术在计算机系统的基础上,实现冶金生产环节的的生产环节的一体化管理。例如:PLC技术在钢铁冶炼行业中应用,可以实现钢铁冶炼环节脱硫、熔炉、除氧、转化以及水循环等环节的一体化控制,同时及时进行冶金环节的生产电波综合性转换,PLC技术的实施大大提升了我国冶金行业技术转换与循环的结构循环;同时,PLC技术的应用也可以与化学处理技术,冶金材料的运输部分结合在一起,扩展了现代电气自动化技术在冶金领域的综合应用。例如:PLC技术与冶金钢材运输结合应用,现代冶金技术的综合运输交流中采用PLC编程系统设定冶金产品的加工包装,将冶金行业的技术应用与技术应用综合性融合。

(五)冶金生产变频器的应用

电气自动化技术在冶金行业的应用也逐步达到冶金生产变频器的综合应用,变频器可以实现冶金电力资源供应中实现直流电转化为交流电再转化为交流电的系统性电力应用应用过程,新的电力供应系统在冶金行业的应用大大提升了冶金技术设备的变频速率,同时保障电力资源应用整体规划结构的电力信号在较短的时间内可以与系统接收传输信号进行同步融合,变频器的综合性拓展完善了传统冶金行业单一的电力资源应用作用,从不同的角度对电力资源的供应与传输进行多样化的融合。结合以上对电气自动化技术在冶金行业的技术应用分析,积极探索现代工业生产加工技术的未来发展趋势,推进我国工业生产技术的创新探索。

三、结论

电气自动化技术的综合应用,是现代工业发展的主要技术形式,基于电气自动化技术的基本特点,对电气自动化技术在现代冶金领域的开发与应用提供新的探索空间。

参考文献:

[1]胡艳妮.浅谈电气自动化技术在冶金行业中的应用[J].科技与企业,2014,12:390.

第2篇

【关键词】冶金行业 电气自动化 技术 现状 发展趋势

随着高新技术的发展,特别是信息网络技术和电子技术的发展,我国的冶金电气自动化技术也应运而生,而且发展速度越来越快,极大地提高了冶金企业的生产效率,推动了我国冶金、钢铁行业的发展,促进了冶金行业实现现代化。在冶金逐渐深入到人们的生活的同时,用户对冶金产品的质量和规格的要求越来越高,因此,冶金企业应该不断地研发新的冶金电气自动化技术,并掌握冶金技术的发展趋势,提高企业自身对冶金行业问题的自觉性,及时有效地解决冶金电气自动化技术出现的问题,提升企业的竞争力,促进冶金行业的飞快发展。

1 冶金电气自动化技术的现状

随着我国经济的发展,冶金行业越来越注重对高新技术的应用,电气自动化技术的引进加快了冶金行业的现代化进程,技术水平也在不断地提升着,冶金电气自动化技术在诸多方面取得了较大的突破与创新。

1.1 实现生产自动化

冶金行业的生产过程中引入自动化的控制,应用了很多技术实现对冶金产品的基础性控制,应用最多、应用范围最广的技术是计算机控制技术,它是以DGS、PLC、工业控制计算机为代表的的技术,这种计算机控制技术代替了传统的生产模拟控制技术。目前,这种计算机控制技术已经在冶金行业普及开来。此外,冶金行业的自动化生产技术还引进了最新的工业以太网技术和现场总线技术等,使得生产过程中的分布控制系统结构代替了集中控制系统结构,成为冶金电气自动化发展的主线。

1.2 实现监测自动化

冶金电气自动化技术也应用在了冶金产品生产的监测过程中。例如,采用自动化的电气仪表设施可以检测冶金产品的温度、流量、重量等各种数据,这样,既提高了对冶金产品生产过程的回路控制、能源计量以及安全生产监测的准确性,又保证了生产过程的规范性。此外,冶金产品的生产过程中的预报和报警功能也都采用了最新的测量、监管技术,确保了生产过程的安全进行。

2 冶金电气自动化技术的发展

虽然冶金行业应用了电气自动化技术,取得了明显的成效,但是,由于多种因素的影响,我国各地的冶金电气自动化技术的发展还不平衡,还是面临了很多问题。这就需要进一步加强对冶金电气自动化技术的改革,优化生产过程。

2.1 创新控制系统

冶金电气自动化技术想要长时间的生存下去,就必须有旺盛的生命力,必须经过不断的创新。目前,新兴的物联网技术以及云计算技术等都有可能会被应用到冶金电气自动化技术的控制系统中,而机电一体化的监测技术也会取代目前冶金行业应用的现代化的测量技术,大幅度地提高测量的精准度。

2.2 向智能化发展

传统的电气自动化技术主要是单一的电子化或者单一的机械化,而未来的计算机技术则是要将两者融合到一起,形成智能化的计算机技术,这样既可以节省劳动力资源,又可以提高冶金产品的生产水平,还大大降低了员工的劳动强度。发挥信息化的主导作用,才能真正地改善产品生产过程,提高产品质量。只有将计算机技术和电气自动化技术结合在一起,才能促进冶金产品生产过程进一步向智能化的方向发展。此外,互联网技术和PC客户机的飞速发展也对冶金生产过程趋于智能化起到了促进作用。

3 冶金电气自动化技术的特征

3.1 技术涵盖范围广

冶金企业基本是以流程型生产产品的,整个生产过程用到的工艺环节多种多样,每一个环节之间的连续性也很强,而且其中还包括复杂的化学过程和物理过程。冶金行业的生产流程会受到很多方面因素的干扰,有时还会引起突变,其中最经常出现波动的是冶金原燃料的成分之间会发生反应,导致冶金的生产技术出现变动。为了保证冶金产品生产的稳定性,冶金企业需要根据生产原燃料、成品质量以及成品能量等要求,制定出一套最优的冶金生产作业计划,并根据生产阶段的进行情况随时调整计划方案。为了提高冶金产品的质量和产量,提高企业的经济效益,就需要在冶金产品的生产过程中实行冶金电气的自动化管理,在每一个生产环节都引入电气控制设备,这样,冶金企业就必须引进电气自动化技术,确保实时地对每个生产环节的产品进行控制和管理。

3.2 电子信息复杂程度大

冶金电气自动化技术的应用相对来说比较复杂,既需要软件系统的操作,又需要硬件系统的管理,而且每一个环节包含的很多小细节需要采用不同的技术控制方法,需要用到很多种类的生产设备,延长了产品的工艺时间,这样才能使生产出来的产品达到高质量的要求,真正的提高冶金行业的工作效率。冶金电气自动化控制系统依赖于电子技术,少了电子技术,自动化程度也将无法得到提升。从采集生产信息的传感器到运算处理信息的控制器,都离不开电子技术。

4 结语

随着我国现代化进程速度的加快,冶金企业需要进一步提高冶金生产的电气自动化技术的水平。冶金行业电气自动化技术发展的好坏程度直接影响了我国冶金行业发展速度的快慢,也影响了冶金行业输出产品的质量,因此,冶金企业要进一步创新冶金电气自动化技术,并高度重视这一技术,坚持走自主研发的道路,对于外来的自动化技术,要取其精华,将初始创新、集成创新和综合创新融为一体,推出创新型的冶金电气自动化技术,实现生产过程的现代化和最优化,节省人力、物力和财力,提高企业的竞争力和经济效益,带动冶金行业的快速发展,从而提高我国的经济实力。

参考文献:

[1] 刘新建.分析我国冶金自动化的技术进展以及未来发展趋势[J].中国科技纵横,2012(15).

第3篇

关键词:粉末冶金技术;新能源材料;应用

前言

为了寻求长远的发展,需要重视能源问题。在全球经济以及热口增长的环境下,传统能源彰显匮乏性,无法满足社会发展的实际需求。同时,也无法进行再生。因此,面对严重的资源危机,要对新能源的开发与利用作为项目对待。粉末冶金对传统冶金技术进行了发扬过大,积极融合现代科技,推动信息化建设,实现现代工业的良性运转,也为新能源的开发提供更多的技术保障。

1 对粉末冶金技术特征的分析

粉末冶金技术具有长远的历史,其主要立足传统冶金技术,达到了对诸多学科知识的融会贯通,形成优势突出的新型冶金技术。粉末冶金主要对象是粉末状的矿石。在传统的冶金方法中,矿石的形式为整块,先进行提炼,而后进行冶炼。应用传统技术,块状矿石提炼技术受制于技术和矿石的大小,只能达到80%左右的利用率,产生大量材料的废置。但是,在粉末冶金技术的应用下,资源利用率得以大幅提升,有效降低资源浪费。另外,块状形式的矿石材料长期处于露天堆放,对环境产生不良影响,甚至破坏。由此可见,冶金技术的改善势在必行,要重视冶金技术水平的提升,使得材料各尽所用,发挥不同冶金材料的作用,切实提升使用效率,形成高性能的新材料,达到成本的降低。利用现代粉末冶金技术,能够对废矿石、旧金属材料进行再利用,有效节约资源,极大推动经济效益的获取,对可持续发展意义重大。因此,粉末冶金技术在原材料选择方面相对较为宽松,能够充分利用废旧金属、矿石等,形成不规则的粉末,满足原材料节约和回收的目标。另外,鉴于粉末冶金可塑性以及相关材料的添加,促进性能的增强和平衡。

2 对新能源技术的阐述

在科技的推动下,新能源技术逐渐被科学界重视。在传统能源开发与应用中,出现严重的资源匮乏现象,加之对环境的不良影响,使得新能源问题的出现备受关注。新能源材料需要在开发、存储以及转化方面具有突出优势。由此可见,新能源材料是发展新能源的关键因素。为了更好地实现转化和存储,其在配件、生产要素等方面都极具特色,与传统能源行业的材料截然不同。粉末冶金技术在整个新能源开发应用中占据举足轻重的地位。

3 系统介绍粉末冶金技术的类型

3.1 传统粉末冶金材料

首先,是铁基粉末冶金。这种材料是最传统,也是最为关键的冶金材料,在制造业中应用较为广泛。随着现代科技的不断发展,其应用范围不断拓展。其次,铜基粉末冶金材料。这种材料类型较多,耐腐蚀性突出,在电器领域应用较多。再次,硬质合金材料。这种材料具有较高的熔点,硬度和强度都十分高,其应用的领域主要是高端技术领域,如核武器等。最后,粉末冶金电工材料和摩擦分类,主要应用在电子领域。随着通讯技术的不断发展,粉末冶金材料的需求量增大。另外,粉末冶金材料在真空技术领域也得到推广。摩擦材料耐摩擦性较强,促使物体运动减速,抑或是停止,在摩擦制动领域应用较多。

3.2 对现代先进粉末冶金材料的介绍

首先,信息范畴内的粉末冶金材料。立足信息领域,主要是指粉末冶金软磁材料。具体讲,是指金属类和铁氧体材料。随着对磁性记录材料的研究,在很大程度上推动了粉末冶金软材料的需求。其次,能源领域内的粉末冶金材料。能源材料的研发推动能源发展,其中,主要涉及储能和新能源材料。全球经济的发展使得能源需求量增大,传统能源彰显不足,因此,新能源开发势在必行,尤其是燃料电池和太阳能的开发。再次,生物领域的粉末冶金技术。生物材料技术的发展对整个社会具有不可替代的作用。要将生物技术列入国家发展计划。在生物材料中,主要包含医用和冶金材料两大类,在维护身心健康的同时,加快金属行业的进步。第四,军事领域的粉末冶金材料。在航天领域,材料的强度和硬度是重要指标,稳定性要突出,具有极强的耐高温性。在核军事范畴,粉末冶金技术也具有发展前景,更好地推动整个社会工业技术的进步。另外,新型核反应堆的建设需要具有较高的防辐射标准,而粉末冶金技术的支持下,切实增强核反应堆的安全性与可靠性,有效降低核辐射强度。

4 对粉末冶金技术在新能源材料中的应用的介绍

4.1 粉末冶金技术在风能材料中的应用

风能对我国而言,十分丰富,不存在污染,是新能源的主要类型。在风能发电材料中,粉末冶金技术主要实现对两种材料的制作,即即风电C组的制动片以及永磁钕铁硼材料。这两种材料的制作与整个风力发电关系密切,事关发电过程的安全性与可靠性,影响发电效率的高低。风能发电机制动片在摩擦系数和磨损率方面,要求较高,同时,力学性能必须突出。目前,主要应用的是铜基粉末冶金技术,完成对压制制动片的制作。制动片需要在导热方面十分突出,同时,制动盘具有较小的摩擦。在应对恶劣温度环境的时候,也能够进行有效的使用。对于永磁钕铁硼,系统永磁材料代替了传统的永磁材料,烧结钕铁硼就是加入了稀土粉,利用粉末冶金工艺制备而成。

4.2 粉末冶金技术在太阳能中的应用

太阳能突出的特点是清洁性,是新型能源的一种,被商界所看好,开发价值巨大。当前,在太阳能领域,主要的发展方向为光电太阳能与热电太阳能,形成发展趋势。立足光电太阳能领域。其主导作用的部件为光电池,也就是半导体二极管,依靠光伏效应,促使太阳能有效转化为电能。目前,太阳能光电转化效率较低,对航天事业的发展产生阻碍。在粉末冶金技术的使用下,能够有效进行薄膜太阳能电池的制作,光电转化率得以显著提升。同时,粉末冶金技术也研发了多晶硅薄膜,代替了传统的晶体硅,光电转化率大幅提升。另外,粉末冶金技术与太阳能热电技术也实现了融合。当太阳进行地表照射之后,为了达到对光热技术的有效收集,需要发挥吸收板的功能。而吸收板的制作与粉末冶金技术息息相关,主要应用了其成型技术,发挥粉体在色素和粘结剂方的作用,而后混合,形成涂料,涂于基板之上。这也充分体现了粉末冶金技术在成型技术方面优势更加突出。

5 结束语

综上,通过对粉末冶金技术优势的分析,可以发现,其在新能源材料的开发和应用中极具发展潜力。粉末冶金在创造性方面十分突出,塑造性较强,使得其在新能源材料的发展和应用中占据核心地位。粉末冶金技术的工艺原理使得其在新能源开发中更具经济性与高效性。因此,要大力推进粉末冶金技术在新能源开发应用中的拓展,为新能源的可持续发展提供保障。

参考文献

[1]陈晓华,贾成厂,刘向兵.粉末冶金技术在银基触点材料中的应用[J].粉末冶金工业,2009,04:41-47.

[2]邱智海,曾维平.粉末冶金技术在航空发动机中的应用[J].科技创新导报,2016,07:10-12.

第4篇

关键词:冶金;电气自动化;技术;现状;发展趋势

中图分类号: TF 文献标识码: A

随着经济全球化和高新技术的发展,特别是电子技术、信息网络技术和智能控制技术的飞速发展,我国的冶金电气自动化技术也应运而生,并获得长足的进步,有效推动了我国钢铁、冶金企业的发展,为冶金行业的现代化,发挥了重要的促进作用。把握我国冶金电气自动化技术发展的形势,深刻分析其优势和存在问题,掌握其发展趋势,对于顺应冶金电气自动化技术应用的发展趋势,提升应对行业问题的主动与自觉性,有效解决行业问题,推动我国冶金电气自动化技术应用,既有着重要的意义,也是非常必要的。

一、我国冶金电气自动化技术的特点和重要作用

冶金电气自动化技术的内容,主要包括:电子技术、计算机网络技术和控制技术。把这些技术应用到冶金电子控制系统上,使冶金电气系统实现自动化控制,提高冶金生产的效率和质量,这正是冶金电子自动化技术应用的目的所在。冶金电气自动化技术主要承担监控检测设备的工作状态、发出的报警信号、自动执行操作和自动控制等。在实际的冶金生产过程中,运用电气和电子自动化设备,按事先预定好的程序进行生产操作、监控,使生产设备在无人或者少人的情况下,能够按照事先预定好的程序,进行自动化运转。

(一)冶金电气自动化技术的基本特点

冶金电气自动化技术的特点主要表现在:

1.适应冶金企业生产需要,技术涵盖面很大

冶金企业的生产基本属于流程型,生产过程工艺环节多、连续性强,而且包含有复杂的物理和化学过程,生产流程存在着各种突变和不确定因素,包括原燃料成分和生产技术条件等都经常发生波动。为确保冶金生产的稳定顺行,需要根据物料、能量、质量要求等,制定最优的生产作业计划,并进行动态的调度。为提高产量、质量和效益,需用在生产过程中,推行自动化管理,在方方面面引入电气控制设备,这样,就需用用到电气自动化技术,以满足各个方面的生产控制和管理需要。

2.技术程度高,应用复杂

冶金电气自动化技术应用比较复杂,既有软件,又需要有硬件,而且不同的环节、细节,要用到不同的技术控制方案,这样才能适应冶金生产设备种类多、工艺过程长、产品质量要求高等状况,真正提高工作效率。这样,就需要工作人员熟悉这些技术,有宽广的知识面和娴熟的技术技巧。

3.对电子技术依赖性强

冶金生产的电气自动控制系统,整个过程都需要用到电子技术机技术,否则无法提升其自动化程度。从采集信号的传感器,到信号处理运算的控制器,从监控运算,到结果执行,都与电子技术紧密相关。每个环节都不能离开电子技术的进步。

基于这些特点,冶金电气自动化技术的应用,特别强调与时俱进,既要加强冶金企业的基本建设,引入高新技术,又要加大人力资源管理,提升员工技能水平,借以管好用好这些高新技术,提高冶金生产绩效。

(二)冶金电气自动化技术的重要作用

冶金电气自动化技术的作用更是非常明显的,至少表现在下述几个方面。

1.大幅度提高运行效率

冶金生产应用电气自动化技术以后,可以在很多环节和细节,变人工操作为自动化操作,使得钢铁生产、工具机制造等,能大幅度地减少人工,从而不但有效节约生产成本,而且能减少人为因素对机械设备的影响,保证设备正常运转,提高工作效率,还能增强了管理的科学和规范程度,综合性地提高冶金生产的现代化水平。此外,应用高新自动化技术,还能为员工提供良好的工作环境。

2.有效提升设备运作效率

冶金生产的电气自动化技术应用,主要引入电子计算机技术,利用电子计算机的功能,实现了对冶金生产设备及其各项控制的自动化操作,从而使主要的生产过程实现自动化,这就极大地节约人力资源,减低生产成本,提高生产流程及其各个环节的工作效率。电子自动化技术,既能直接干预生产操作,实现无人操作,还能对整个工作系统进行局部和综合监控,实施定位分析,得出生产的电能负荷、机械负荷、过程规范程度、原材料数量和质量控制等方面的监测数据,提供报警和管控信号,或者自动实施相关调整,以保证设备和过程都能在最佳状态下运行,这样就可以大幅度提升设备运作效率,提高产品质量。

3.推进冶金生产的规模化和现代化

冶金生产过程包括了复杂的工艺流程和生产技术,只有借助电气自动化技术,才能促进生产过程实现自动化。随着冶金生产的改革和发展,许多设备、流程,都需要引入高新技术,才能推进提高其电气自动化水平。例如,钢铁动力厂生产中,需要大量的电气自动化技术应用,其他冶金生产环节也需要大量的继电保护技术、传感器技术、PLC技术、DCS 系统集成技术等,这些高新技术被引入冶金生产,有效地推进了冶金生产的规模化和现代化。

随着我国现代化进程的加快,电气自动化技术也在继续发展,冶金生产的电气自动化技术应用,也更为广泛和深刻,其功能作用更为显著,顺应科技发展和应用的潮流,借以促成冶金生产的现代化,这正是广大产业工人和技术人员的使命所在。

二、我国冶金电气自动化技术应用的现状

随着我国冶金企业的发展,冶金生产越来越强调高新技术的应用,以推进其现代化进程。冶金生产的电气自动化技术,也在不断提升,许多方面取得了创新与突破。

(一)逐步实现生产自动化

冶金生产过程引入自动控制,许多技术被应用到冶金生产的基础控制方面来,特别是以PLC、DCS、工业控制计算机为代表的计算机控制技术,取代了常规的生产模拟控制,目前已经基本上在冶金企业得到普及。近年发展起来的现场总线、工业以太网等技术,也逐步在冶金生产的自动化系统中应用,分布控制系统结构替代了集中控制,成为自动化发展的主流。

(二)逐步实现生产过程的自动化监测

生产过程的监测,也大量应用了自动化技术。例如,各种流量、鸭梨、温度、重量等数据检测,用上了自动化仪表设施,保证了回路控制、安全生产、能源计量等方面的监测的准确和规范。生产过程的各种预报、报警等,也都引入最新的监管、测量技术和设施,保证了管理、进程的需要。

(三)信息化进程进一步加快

我国冶金生产引入电气自动化技术,使得整个行业的信息化进程进一步加快。特别是国内外知名的钢铁企业,在运用信息技术提高控制精度、产品质量,降低资源消耗、生产成本及智能化企业管控等方面,都取得了较大的突破,基本的炼铁工序、炼钢工序和轧钢工序等,大体都采用了生产管理计算机技术系统。在生产控制领域,智能仪表、高性能控制器、模型技术、集中管控得到了广泛的应用,增强了生产过程的稳定性、可靠性、安全性。大型冶金企业如宝钢、武钢等,都建成了主要生产线的MES[MES(Manufacturing Execution System),即生产执行系统,是面向离散制造企业(如机械制造、电子电器、航空制造、汽车制造等行业)和流程生产行业(如化工、制药、石油化工、电力、钢铁制造、能源、水泥等)的生产模式、管理模式的软件系统。是近几年发展起来的企业信息化系统,目前在发达国家已经普遍推广。]和产销一体化系统。宝钢更在建立生产经营数据仓库和知识获取等方面,走在了国内冶金产业的前列,开发了数据挖掘系统、基于数据挖掘的质量分析技术、基于数据仓库的客户服务知识库,创建了智能质量设计知识库等,在信息化方面取得了显著的成果。

从总体上看,我国冶金行业的电气自动化技术引入,极大地推动了生产自动化进程,大大提高了我国的冶金工业自动化控制技术的水平,逐步拉近了与西方发达国家的距离,取得了显著的成效。

三、我国冶金电气自动化技术发展的前景

虽然我国的冶金电气自动化技术应用,取得了显著的成效,但是,受多种因素的制约,我国各地的冶金电气自动化技术的发展和应用还很不平衡,许多方面亟待改进、优化和提高。这就使得我国冶金电气自动化技术的应用,还需要更进一步的加强,深化改革,优化进程,力取更为丰硕的成果。因此,我国冶金电气自动化技术应用和发展的前景,是非常广阔的。

(一)信息技术创新应用形成日新月异的格局

由于受市场影响,我国冶金工业生产,面临着更激烈的竞争,因而只能通过提高质量、降低成本,来提升竞争优势和核心竞争力,于是,信息技术必将继续得到重视和强化,相关的高新技术的创新和应用,将更日新月异。特别是在钢铁企业的生产控制领域,智能仪表、高性能控制器、模型技术、集中管控等,将获得更为广泛应用,以增强生产过程的稳定性、可靠性、安全性。未来,在ERP、MES等系统深化应用的基础上,商务智能、电子商务、物流管理、供应链管理、客户关系管理等信息系统,将全面铺开,广泛应用,这将极大地提升钢铁企业应对危机、迎接市场挑战的能力。特别是,信息技术将更加普适应用,形成“无处不在”的格局。未来,虚拟化、云计算、物联网等新技术的发展和应用,也为钢铁等冶金企业信息化、智能化管理提供强有力的技术支撑。

(二)进一步提高冶金生产集成控制水平

冶金电气自动化技术的应用,面临着进一步更新和发展的挑战,未来将通过冶金生产的系统控制、系统数据挖掘与应用、提升生产效率等方面体现出来。特别是,冶金生产系统的控制要向实时控制方向发展。这需要冶金行业与时俱进,密切关注高科技发展形势,适时引入最新技术,在高端钢铁产品生产中,引入实时控制系统,以提高生产过程的快速判断、准确诊断和迅速处理的能力,进一步提高冶金生产自动化水平。同时,拓展数据挖掘。通过改善冶金生产的自动化控制系统,力求对冶金生产过程实施精细化管理,实现更大方为的自动控制。数据挖掘主要倾斜于把数学模型、控制算法等,运用到冶金生产的自动化控制系统,以实现整个生产过程的高度自动化。再是推进机电一体化。在控制、测量等方面,逐步去除传统的分离做法,而把机电一体化提上日程,力使生产过程控制、数据测量等,进一步提高其效度和精度。

(三)促成生产自动化程度的进一步提升

整体的冶金生产自动化程度,包括了生产环节和流程的全部,每个细节都有继续深化技术改造和创新的必要。例如,加强质量检测,需要发展和引入特殊仪器,例如质量在线直接检测仪;采用数据融合技术,对冶金生产进行系统化管理。例如对高炉冶炼,引入数学模型技术、系统可视化技术等,保证冶炼过程全程、全细节的自动实时监控;引入信息和系统工程技术,不断优化操作流程,提高技术性能指标;引入节能技术,建立能量、物料综合优化模型,确定合理化学能输入比例、顶底比例、优化电功率曲线和废钢、铁水比例,以提高冶炼强度,缩短冶炼周期,提高生产效率,达到节能降耗的目的。引入高精度预报模型技术,针对铁水预处理和炉外精炼的发展要求,要建立化学成分、纯净度、钢水温度等的全线高精度预报模型,并对合金化、造渣、成分调节等,进行进一步的优化控制。还要继续优化高效连铸和近终型连铸技术,借以提升电磁连铸自动控制技术。开发新的浇铸技术和铸坯质量保障系统,以实现浇铸技术的接近凝固温度、高均质、高等轴晶化、薄板坯连铸、薄带连铸等浇铸的现代化程度和自动化水平。

(四)信息化与工业化深度融合,向智能化方向发展

以往的电气自动化,有相当部分是局限于机械化和电子化,而计算机技术才是新世纪以来主导引入电气自动化程序的。这两者的结合和融汇,还需要进一步加强。这既是增加产品数量所需要,更是节省劳动力资源,降低员工劳动强度的需要。通过生产过程的信息化主导的实现进一步的机械化和自动化,就可以从整体上改善生产,提高质量。只有电气自动化技术和计算机技术融合起来,才能促使生产过程进一步机械化和自动化。特别是,PC客户机、互联网技术的迅猛发展对于促进电气自动化的进一步发展发挥了十分关键的作用[张振华:《创新——电气自动化深化改革的灵魂》,科技与生活,2010(14):80.]。

特别是,我国冶金电气自动化技术发展更趋向于把信息化和工业化结合起来,实现深度融汇,通过淘汰落后产能、推进兼并重组,产业集中度提高,纵向一体化逐渐深入,产业链上下游资源逐渐整合,工艺装备水平和管理水平不断提升,企业向精细化管理、集约化运营转变。

总之,随着高新技术的发展,随着我国现代化进程的加快,冶金生产的电气自动化技术程度和水平,也迫切需要进一步提高。冶金电气自动化发展好坏和程度,决定着我国冶金工业发展的快慢和质量,因此,我们必须高度重视冶金电气自动化技术的进一步发展创新,要继续坚持走自主研发,消化吸收相融合,把集成创新、初始创新、综合创新统一起来,加大整体创新的力度,借以促成冶金生产的电气自动化技术及其应用的更新和发展,实现冶金工业的健康、和谐和可持续发展。

参考文献

[1]孙彦广:我国冶金自动化技术进展和发展趋势分析[J],自动化博览, 2008(2).

第5篇

【关键词】冶金工业 发展现状 可持续发展 策略

我国作为发展中国家,在冶金工业方面更应坚持走可持续发展道路。但就当前我国冶金工业发展现状来看,在冶金技术和工艺方面同发达国家的技术工艺水平相比存在的差距较大,为了能够实现我国冶金工业走上可持续发展道路,那么必须要加强对冶金技术和工艺的创新和改进,以技术为支持,推动我国冶金工业平稳发展。

1冶金工业走可持续发展道路的重要性

不管是发展中国家还是发达国家,冶金工业都是推动国民经济发展的重要力量,是提升国家经济实力的重要推力。长期以来,冶金工业在生产过程中都是以追求产能为中心目标,而对冶金生产过程中所产生的废气、废水以及废渣没有采取有效的技术措施处理。同时对于冶金生产工艺也没有进行节能改造,冶金生产耗能高,产能低。面对冶金工业这样的发展现状,作为发展中国家的我国,更应认识到冶金工业走可持续发展道路的重要性,积极研究和创新冶金生产工艺和技术,尤其是冶金节能技术和环保技术方面更是重视。为了能够实现我国冶金工业走向可持续发展道路,近些年来,国家加大了对冶金工业工艺和技术开发和研究的资金投入和人力投入,相关的科研部门结合当前我国冶金工业发展实际,积极借鉴国外发达国家冶金工业生产方面的节能环保成功经验,探索出了一套适合我国国情的冶金工业生产技术体系,基本上满足冶金工业可持续发展要求。随着社会的进步和科技水平不断提升,相信我国冶金工业真正走向可持续发展道路指日可待。我国也必将进入世界工业强国之列。

2冶金工业坚持走可持续发展道路的必然性

二战结束后,世界上多数的工业化国家为了恢复国家经济,都加大了工业化的进程,在工业化快速发展的背后给环境造成了不同程度的破坏。冶金工业是现代工业体系的重要组成部分,冶金工业的发展虽然推动了社会经济的发展,但我们必须要清楚地认识到冶金工业发展过程中对我们赖以生存的地球环境所带来的种种破坏,比如冶金生产过程中产生的废水,污染了我们的饮用水资源;冶金生产过程中产生的有毒气体污染了大气;冶金生产过程中产生的噪声打破了我们的宁静的生活。同时冶金工业又是耗能极高的产业,生产过程中会耗费大量的非可再生资源,比如煤炭、石油等。冶金工业的发展使得我们赖以生存的地球环境变得越来越脆弱。为了能够满足当代人生存和发展需要,又不给后代人的生存和发展带来过多影响,当今冶金工业坚持走可持续发展道路已成必然。必须要努力研究和开发冶金工业生产新技术和新工艺,将环保理念和节能理念同冶金工业生产工业设计相融合。积极探索新型的冶金工业生产方式。只有这样才能实现冶金工业的可持续发展,才能取得良好的社会效益、经济效益和环境效益。进而推动人类社会的和谐发展。

3冶金工业可持续发展策略

就当前冶金工业的生产经营模式而言,还基本停留在传统工业生产模式。生产过程中消耗的自然资源和能源比较多,排放的废弃物较多。同时由于冶金生产工艺和技术不够先进,对自然资源和能源的利用率比较低。尤其是在市场经济环境下,部分的冶金企业的经营理念发展了重大改变,其生产经营理念逐渐向追求企业经济效益最大化为企业终极发展目标。一些冶金企业盲足地扩大生产规模,过度开采矿产资源,使得矿山及周边的生态环境造成了不同程度破坏。一些冶金企业的生产原材料虽然不是自己开采的,是通过购买方式获得,但由于冶金生产设备不够先进,矿产资源被大量的浪费,利用率较低。我国作为发展中国家,不管是在冶金生产技术、工艺,还是生产设备的先进性方面同发达国家相比都存在较大差距。但为了能够实现我国冶金工业的快速发展,同世界冶金工业发展水平接轨,我们必须要探索出一条适合我国国情的冶金工业发展道路。笔者认为,我国若想实现冶金工业的可持续发展,应从加大对冶金生产新技术的研究力度,比如环保技术、节能技术等,最大限度地减少冶金生产废气、废渣、废水及其他废弃物对环境造成的污染和破坏。研究新型冶金生产设备,提高对能源的利用率;就当前冶金生产环保技术而言,主要有烧结机头、机尾烟尘治理技术、高炉煤气净化技术、氧气顶吹转炉烟气的净化及回收技术、炼钢厂、炼铁厂的二次除尘技术等。

4冶金工业做好节能降耗工作的策略

随着社会工业化进程的不断加快,社会资源的日益短缺,人们的节能环保意识的逐渐提高。为了顺应社会的发展,冶金企业应重视生产过程中的节能降耗工作,结合企业自身发展实际情况,积极采取有效的节能降耗措施。笔者认为冶金企业做好节能降耗工作应从以下几方面入手:

(1)冶金企业应深刻认识到生产过程中采用先进节能降耗技术的重要意义。应将积极引进先进成熟的节能降耗技术,带动原料、燃料和材料节约,是实现冶金企业降低生产投入成本,提升市场竞争力的战略思想和手段。

(2)冶金企业应积极掌握世界科技前沿,引进当前先进生产工艺和技术。全面考虑企业的工艺配套问题,保证企业新开发项目不管是技术方面还是节能降耗方面都在高起点;对于那些落后的工艺和陈旧设备应进行技术改造或者直接更新。逐步实现冶金企业单体设备节能降耗向系统节能降耗转变。

(3)冶金企业应将引进先进技术和本企业的具体情况结合起来。根据生产和设备能力状况,在应用先进节能降耗技术时,有选择地配套采用先进设备和工艺,避免盲目投资造成新的设备闲置或资源浪费。

(4)加大科技投入,不断研究新企业生产节能降耗问题。将技术引进和二次创新有机地结合起来,形成有本企业特色的自主节能降耗技术体系。

5结语

总而言之,冶金工业作为推动国民经济总值不断攀升的重要力量,我们在大力发展冶金工业的同时,还需考虑到冶金生产过程中对我们赖以生存自然环境所带来的影响和破坏。随着自然资源和能源的日益紧缺,生态环境的日益恶化,为了实现冶金工业可持续发展,必须要加大对冶金生产工艺、技术等的研究和开发,尤其是在环保技术和节能技术方面要下大功夫。

参考文献:

第6篇

关键词: 冶金机械;自动化;发展趋势

中图分类号:TV736文献标识码:A

随着我国经济的腾飞,金属冶炼工业在国民经济中所占的地位也越来越重要,为其它行业的发展打下了坚实的基础。随着科学技术的不断进步,特别是自动化技术的发展和不断的成熟,在冶金工业中发挥的作用越来越重要。冶金机械的自动化极大的提高了企业的生产效率、降低了生产成本,提高了企业的经济效益。

1冶金机械及自动化发展现状

随着我国经济的迅速发展,国民经济各个行业的发展都离不开冶金工业的支撑,冶金工业对于我国国民经济的稳定发展具有十分重要的战略意义。我国的现代化的冶金工业起步相对较晚,从上个世纪的七十年代开始,通过引进国外的技术和设备,在此基础之上进行消化和吸收,我国的冶金工业取得极大的成就,逐步建立起了独立自主的、相对比较完备的冶金工业体系,对于我国国民经济建设的开展具有十分重要的意义。与此同时,国内对于冶金机械和设备的研究也不断的取得进步,随着我国冶金工业的发展和壮大,我国的冶金机械设备的水平以及自动化的程度有了很大程度的提高,已经逐渐朝着大型化、综合化以及集成化的方向发展。进步新世纪以来,随着以电子计算机技术为核心信息技术的发展和不断的成熟,我国的冶金工业的自动化程度又获得了一次巨大的跨越式的发展。

近年来,我国的冶金机械的研究和开发取得了丰硕的成果,2008年鞍钢建成2.15米热连轧机以及2.13米准予连轧机,并投入使用,我国的冶金机械设备制造技术取得了不小的成就,摆脱了对于国外设备的以来,尤其是大型宽厚板轧机已经基本上实现了国产化。当前我国的冶金设备的研究逐渐朝着自主研究的方向发展,冷连轧机组的研发取得了突破性的进展,常规冶金设备已经基本上可以实现国产化。随着我国冶金机械设备的快速发展,给冶金自动化技术的发展带来了广阔的发展空间,打下了坚实的基础,基本上实现了原料生产、焦化生产的自动化,这极大的促进了我国冶金工业的发展。随着我国计算机技术的发展以及在各个领域的广泛使用,我国的冶金自动化生产过程中也大量的引进了计算机技术,提高了管理效率、降低了成本、提高了冶金工业的整体发展水平,为我国国民经济的稳定快速的发展打下了坚实的基础。

早在2006年,冶金行业的自动化系统集成项目就以控制(大型PLC为主)和传动为主。在原料、烧结、焦化、高炉、转炉、电炉(炼钢)、精炼炉、连铸、轧机、加热炉、均热炉、铁合金电炉、铝电解等环节均涉及自动化系统集成业务。其中PLC已经尤为冶金行业的主流控制系统。在冶金行业中,轧钢的自动化程度很高,它包含了自动燃烧控制模型、轧制节奏控制模型、粗轧自动宽度控制模型、精轧设定模型、板形设定和控制模型、精轧出口温度控制模型、卷取温度控制模型、卷取设定模型等,做好轧钢自动化,PLC硬件、软件控制都很重要,为冶金自动化的发展带来了新的机遇。

计算机技术的发展使现代机械自动化发生了质的飞跃,当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能,智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术,网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态以赢利为目刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,形成严密的制造过程闭环控制体系。这种新技术应用于冶金机械制造将会给冶金工业带来新的发展契机。

2冶金机械及自动化的发展趋势

以计算机技术以及人工智能技术和核心的信息化技术的发展,给冶金机械的发展带来了一种新的发展空间。在冶金机械设备中越来越多的集成了可编程的控制系统,大量传感器的使用极大的提高了信息收集的效率与准确性,这些都推动了冶金工业机械自动化的发展速度,提高了冶金机械的工作效率,降低了设备的损耗,扩展了设备的功能,提高了企业的经济效益。

“ 十一五”期间,我国冶金工业中的炼铁设备。炼钢设备、连铸设备、轧制设备(板带钢轧制设备、型线棒管轧制设备、热轧钢材控冷设备)等都有新的突破,为冶金工业的发展补充了硬件设施。未来国际冶金自动化发展趋势如下。

(1)基于数字模拟和仿真技术的研发,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贯测量。

(6)结合考虑物质流、能量流优化的先进能源管理和控制。

针对国际冶金行业的发展趋势,我国冶金自动化发展趋势主要表现在以下几方面。

(1)过程控制系统的发展。采用先进的电子数控技术和新型传感器技术、光机电一体化技术、软测量技术、冶金环境下可靠性技术等,实现冶金流程在线检测和监控系统。

(2)冶金技术信息化发展。在工业生产控制中,网络就是中枢神经,以工业生产起到控制作用。在冶金工业中,以计算机技术为先锋的网络技术、电子数控技术、计算机仿真技术、多媒体技术、计算力学技术等在冶金流程中实现集成模拟系统,通过人机交流,模拟钢铁生产全过程,进而推进冶金工业生产制造的智能化。

(3)生产管理系统的发展。冶金工业的自动化不仅仅的包括机械的自动化,也包括管理的自动化,主要包括地生产进行相应的协调、对产品的质量进行严格的把关、对企业的资源以及能源的使用进行优化配置,提高能源的使用效率。通过管理的自动化,将企业的生产人员以及冶金机械设备进行有机的联合,使其有效地进行运作,从而保证整个企业的生产活动有条不紊的进行,提高人力资源、能源的使用效率,降低成本,提高产品的质量,从而使企业在激烈的竞争中占据优势地位。

3结语

随着信息时代的到来以及我国钢铁工业在数量和质量方面的发展为冶金机械及自动化技术的发展即提供了机遇,也提出了新的挑战。面对冶金企业花巨资大量引进的国外软硬件产品、先进技术和自动化系统,我国冶金机械研制及自动化开发工作者仍然任重道远。冶金机械的自主研制及冶金自动化技术发展,必须注重将高科技融入其中,注重提升性能,加强过程工艺、工装设备、企业管理、生产组织、自动化等多专业的产学研联合攻关,全面提高我国冶金工业经济效益和综合竞争力,促进我国冶金自动化软硬件产业的跨越式发展。

参考文献:

[1] 我国冶金自动化发展状况与趋势分析[J].可编程控制器与工厂自动化,2009, (02).

第7篇

[关键词]冶金史;再建制化;研究现状;发展方向

目前,国内设有“冶金史”硕士点的高校有两所:北京科技大学与郑州大学;设有博士点的只有北京科技大学(以2007年全国硕士、博士研究生招生目录为准)。当然,从事冶金史研究的其他单位或个人还有许多,如中国科学院自然科学史研究所、上海博物馆等以及著名的冶金史专家华觉明先生等等。北京科技大学的冶金史研究起步较早,它是目前国内从事冶金史研究的最早机构与权威机构之一,现在北京科技大学冶金与材料史研究所的前身为原北京钢铁学院的冶金史组,它成立于1974年,1982年更名为冶金史研究室,中国科学院院士、北京科技大学教授柯俊先生担任顾问。该研究中心成立以来,在冶金史研究领域取得了一系列重大的研究成果,为中国的冶金史研究博得了世界性的声誉。

综国内目前的冶金史研究,在其研究方法上,主要是采取“实地考察、抽取样品~实验分析一文献印证一得出结论”的研究程序,即科技史研究领域所谓的实证性研究方法;从其研究所涉及的内容来说,按科技史研究界的通俗分类,处于内史的研究阶段。

实践证明,在科技史研究的历程中,内史的研究首先是科技史研究的重要领域与首要关注点,这是符合事物发展的客观规律的。因为人们认识事物,首先总是从认识其本身而开始的。浏览一下目前国内唯一的国家级的科技史期刊《自然科学史研究》,我们就会发现:从其创刊伊始直至1999年,该刊所公开刊登的科技史学术论文绝大多数都是属于内史的研究范畴,即驻足于史料的收集考辨或论证的阶段,特别是在其20世纪80年代所刊登的科技史论文,几乎概莫能外,而对于与科技史密切相关的社会政治、经济、文化等外在的因素则很少涉及。这是我国国内科技史研究初创时期的研究大气候、大环境、大氛围,所以这也必然影响到冶金史研究的小气候、小环境、小氛围,或者我们也可以这么说:正是由于众多的犹如冶金史研究一样的其他科技史研究的小气候、小环境、小氛围,而最终形成了当时国内科技史研究的现状。其实,目前国内科技史的研究的大气候、大环境、大氛围仍然还裹足于内史研究的阶段,还处于蹒跚前进之状态。然而,放眼国外的科技史研究同行,他们早已走出内史研究的圈子,而关注于和科技本身密切相关的一切外在因素——经济、政治、文化、思想、哲学等等。例如苏联物理学家赫森1931年发表的《牛顿(原理)的社会经济根源》和默顿于1938年发表的《17世纪英格兰的科学、技术与社会》,其实就标志着科技史研究之外史研究的转向。前者后来发展为以贝尔纳为代表的科学学,后者发展为以默顿为代表的在西方有着重大影响的科学社会学。这两者都把科技的发展作一种外在的、社会学的理解,从而开创了科技史研究的新领域,而且此领域的研究也取得了众多的伟大的研究成果。例如贝尔纳的《科学的社会功能》、李约瑟的《中国科学技术史》等等,成为科技史研究领域的经典研究之作,并形成了所谓的贝尔纳学派;而以默顿为代表的科学社会学,或称之为默顿学派,除默顿本人的成名作及其《科学界的规范结构》和《科学发现的优先权》之外,其他代表性研究人物及其著作还有本·戴维德的《科学家在社会中的角色》、戴安娜·克兰的《无形学院——知识在科学共同体的扩散》以及科尔兄弟的科学界社会分层研究等;同时,从其中还发展出了所谓的“后默顿”传统,即以爱丁堡学派为代表的兴起于20世纪70年代的科学知识社会学的研究。它的出现,不仅在科学社会学领域取得了话语霸权,而且在科学社会学界、科学哲学界、科学史界乃至更广泛的范围内产生了巨大的影响。所以,外史研究的转向,能给科技史研究提供更广泛的研究视野与研究领域。其实,国外除了从社会学的视角研究科学技术之外,从哲学的视野来研究科学技术也是硕果累累的。从逻辑主义历史主义新历史主义后现代思潮;从石里克、卡尔纳普波普库恩、费耶阿本德、拉卡托斯劳丹、夏佩尔这一连串如雷贯耳、耳熟能详的“主义”与名字中,我们确实感到了我国科技史研究的滞后。于是乎,我国著名的科学史家刘钝先生提出了新世纪科学技术史研究的“再建制化”问题,按笔者的理解:“再建制化”问题除了是科技史研究机制的继续提高与完善之外,更应该是科技史研究方法的再建制。

事实证明,作为一门连接文理学科的跨学科研究——科技史研究,在经历了目前萦绕于科技史研究界的那种“目前中国科技史似乎没有什么可以再搞”的梦魇之后,我们的研究视野、研究领域必须跨出内史的门槛,走向与科技史密切关联的社会政治史、经济史、文化史、思想史等等一切相关的领域,从而探讨它们之间的直接或间接关系,寻找自己更大的生存空间与发展领域,并借鉴其他学科的研究方法,如人类学、民俗学的研究方法,拓展自己的研究视野,开创新的研究思路,走向与外史研究相结合之路、走向外史的研究之路,这也许是目前国内科技史研究也包括冶金史研究在内的研究方法“再建制化”的发展方向。

目前国内冶金史研究的学术论文,还大都遵循“矿冶遗址考察、抽取样品一实验分析一文献印证一得出结论”之研究范式[从严格意义上来说,这只是冶金考古(archaeometallurgy)的研究范畴,而非严格意义上的冶金史(history of metallurgy)研究],不能否认,这种实证性的研究方法曾为国内冶金史研究的进步起了重大的推进作用,并取得了一系列重大的研究成果,而且受到了国际冶金史研究同行学人的高度赞誉。然而,作为对人类文明三大标志之一的冶金技术的研究却抛开与之密切相关的社会政治、经济、文化等外因因素而进行纯冶金内史的研究,视野确系过于狭窄。因为科技史本身发展的历程表明:任何一项科技的发展并不是孤立的,它与社会的经济发展、政治变革、文化思想等密切关联。因此,今后开展冶金史与社会经济、政治、文化之间的关系的研究以及其他一些目前还没有涉及或很少涉及的研究,或许是其在新世纪取得更大研究成果的研究新领域。

笔者认为,今后国内的冶金史研究除继续从事所谓的内史研究之外(这种内史性的研究是不可或缺的,因为随着国内科技考古遗址的逐年发掘、新的矿冶遗址或者新的冶金文物的出土,都需对它进行内史性的研究与考证),还可以而且是必须从以下一些方面进行研究:

1.中国古代冶金史与中国古代文明的关系冶金技术的发明作为人类文明出现的三大标志之一(其他两项标志分别是文字的发明与城市的出现),它在促进中国古代文明历史的进程中起着非常重要的作用。在某种程度上甚至可以这样说:中华民族的文明史其实也是一部冶金技术不断迭进的历史。从早期的铜、铁、锡、铅等的冶炼而造就的中国古代辉煌灿烂的青铜器文明到今天现代化的钢铁冶炼而形成的钢铁文明等,一直渗透着中华民族的智慧与聪明才智。在此期间,中华民族冶金技术的许多次世界领先,充分体现了中华民族在这一领域的独步天下的豪气。因此,通过冶金史的研究,有利于使人们更好地理解中国古代文明史的形成、发展与兴盛的历史进程。

2.冶金史与各个朝代的社会生产力之关系

人类从最初的刀耕火种发展到青铜农具特别是铁制农具,大大地促进了社会生产力的发展,因为这不仅使国家富强、人民生活富足,而且也大大地提高了人类认识自然、改造自然的本领。与此同时,社会生产力的发展,反过来又促进了冶金技术的发展,所以冶金技术与社会生产力之间的关系是密不可分的,两者互相促进、互相发展。因此,如果割裂这种联系而只是单纯地研究各个朝代的冶金技术的发展情况,确实有一种历史的单薄感。

3.冶金技术思想(史)研究

中国是一个拥有浓厚哲学思维与历史文化积淀的国度,一部中国文明史,其实也是一部中国思想史。作为时代中人,不论之于达官贵人抑或是从事被称为“雕虫小技”的如从事冶金技术操作的卒与徒,都不能不受到社会思潮或思想的浸淫,而这种影响的结果,便是体现于他们劳动产品或技术产品中的各种各样的技艺或工艺。例如常见于商代中晚期及西周早中期青铜器上的饕餮与夔龙纹饰,这一方面给人以威严恐怖之感,另一方面又仿佛是沟通人神的化身,含有巨大的原始宗教力量,体现出超越现世间的权威神力的观念,但春秋中期以后,青铜器的纹饰从那些威震一时的饕餮、夔龙等种种神灵,已经变成了人兽搏斗、武士刺虎、妇女采桑、弋射飞雁等形象,充分反映了人与自然界的题材开始大量涌现,这其实表明了人的价值开始被认识,社会生活的内涵成为青铜器纹饰的一个重要母题。这种变化,其实体现了中国古代从以神为中心到以人为中心的价值思想观念的变化。此外,中国古代的“五行说”、“阴阳说”、道教、宋明理学等等传统思潮都曾对中国的冶金技术有着深厚的影响。例如灌钢技术的发明,就与中国古代“和”的哲学思想有着密切的关系。《天工开物·五金·铁》记载:“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。生熟相和,炼成则钢。”在这里,作者用“生熟相和,炼成则钢”这一简洁有力的语言,不仅是对这种灌钢工艺所作的生动描述,同时也是用“和”的哲学思想对冶炼技术所作的精辟总结。推究其原因,就在于人们通晓了生铁与熟铁的各自属性,同时又受到“和”这种哲学思想的影响,因此通过多年的亲身实践后,发明了“灌钢”这一工艺技术,这对中国古代冶金技术产生了重要的影响。

4.冶金史与社会政治之关系

综观中国古代冶金史的发展历程,冶金史也像其他事物的发展一样,有高潮也有其低迷的时期。这其中与历朝历代的政治制度及其所推行的政治意识形态有着不可分割的联系。宋代的矿冶业之所以如此发达,这就得益于宋朝政府对矿冶业的重视的国家政策,例如宋政府对矿冶业的鼓励开发的告发政策、矿产品的售卖政策以及对矿冶业的管理政策等,都为宋代矿冶业的兴隆提供了政治上的保障;但在清末,由于清政府政治上的腐败、矿冶管理政策的失误以及当时国外近现代冶金技术的引进等原因,导致了中国冶金技术在清末的逐渐衰弱与萎缩。

5.中外冶金技术交流史研究

正如任何事物的发展与其同类其他事物的发展存在着密切的交流与联系一样,中国的冶金技术也必然与国外的冶金技术存在着一定程度的交流。不论是驼铃声声的塞上古道之丝绸之路,还是碧波荡漾的海上丝绸之路,都曾带去了中国古代的冶金技术,同时也捎回了国外先进的冶金技术。科技交流史研究表明:中国古代同阿拉伯国家、日本、朝鲜、越南等周边国家确实存在着冶金技术的交流。例如梅建军教授认为:由砷铜的存在及铜器的特征,可以初步肯定,甘青地区在齐家和四坝文化阶段同新疆及欧亚草原地带存在文化上的联系及相互影响。所以进行这方面的研究可以丰富我们的视野,同时也可以澄清中国古代冶金技术的起源问题。

6.多学科多视野的综合研究之路

因为科技史本身就是一个边缘性、交叉性的学科,这也就决定了对它的研究必须采取多学科多视野的综合研究,而“冶金史的研究涉及到采矿、冶金、材料、历史、考古等多学科的知识和物理及化学组成分析研究手段与方法,因此这不仅要求冶金史研究者本身要不断学习,扩大知识面,改进知识结构,同时多学科的结合,更是开展冶金史研究的重要途径”。在现阶段,冶金史研究与考古或者说是科技考古结合得较为紧密,依靠这种结合,冶金史研究取得了一系列较为重要的研究成果。例如对古代铜镜表面“黑漆古”生成原因和机理的研究成果便是其中典型的一例。其实,从更广泛的学科综合来看,冶金史研究还可以与其他学科进行结合,即除了传统的“矿冶遗址实地考察一实验分析一文献考证一结论”的研究思路之外,我们还必须吸收或借鉴其他学科的优势方法,例如人类学、文化学、民俗学等方法,融冶金史的文化价值及社会价值之综合取向,从而拓展我们的研究领域与研究空间。例如从民俗学的角度研究冶金史就是一个非常新颖且充满生机的研究领域。在此方面,对西南民族地区的铜鼓研究就是一个充满生机的研究领域,但目前对铜鼓的研究,也还处于铜鼓制造技术、铜鼓金属成分分析等方面,从民俗学的视野进行研究尚待来日。

7.对国外冶金技术进行研究

由于语言的限制、文献的不足以及金属器物的缺乏等原因,目前国内冶金史的研究几乎没有涉及对国外冶金技术的相关研究,然而在国外,却有相当一批冶金史研究者对中国古代冶金技术进行研究,这除了与中国古代的金属器物流失海外而给国外的研究者提供了实物考证之便之外,还同他们有着充足的研究经费密切相关。所以,目前国内冶金史研究的这种现状,也就决定了国内的冶金史研究者很难与国际同行进行高水平、全方位的对话与交流,这种状况其实也是国内目前整个科技史研究的窘境。

8.对近现代的冶金技术进行研究

“厚古薄今”是中国科技史研究的一贯传统,也是其研究特点,所以中国科技史研究的“国家队”——中国科学院自然科学史研究所近几年来力倡对中国近现代科技史进行研究。例如从2000年底开展了“中国近现代科技发展综合研究”,其研究成果已以《中国近现代科学技术史丛书》的面目出现,但其中缺失中国近现代冶金史研究这一环节,因此作为冶金史研究者,应该义不容辞地承担这一历史性任务,从而补上这一缺失的环节。

9.对冶金史研究的理论与方法进行研究,即冶金史基础理论的研究或冶金史元研究。从而建立起冶金史研究的理论框架