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现代冶金新技术模板(10篇)

时间:2024-05-15 16:26:08

现代冶金新技术

篇1

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:

篇2

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。

篇3

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(historyofmetallurgy)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

任何一门学科的学科理论发展,都是从零散的、不系统的理论体系而随着研究实践的逐步丰富与提高而发展出系统的、较为完善的理论体系。作为一门在国内较早从事专题史研究的冶金史研究,经过几十年的发展与历史的积淀,理应对其理论体系进行系统的研究与总结——主要是对其研究方法、研究手段;学科的术语、概念;学科理论的提升等进行研究,从而形成一门体系完善、结构严谨的科学技术史的二级学科。

篇4

之后,人们在漫长的冶炼过程中逐渐掌握了金属冶炼所需要的高温技术和冶金处理技术。如柔化处理技术、炒钢技术、百炼钢技术、灌钢技术等。在明带中叶,我国已开始大量生产金属锌。《天工开物》中有关于密封加热冶炼“倭铅”(即锌)方法的记载,同时还记载了我国古代冶金技术的许多成就,如冶炼生铁和熟铁的连续生产工艺,退火、正火、淬火等钢铁热处理工艺等。明代钱币“永乐通宝”也具有较高的含锌量。而欧洲到了十八世纪才开始冶炼锌。

新中国成立以来,国家一直非常重视冶金工业的发展。近年来,我国的钢产量连续居于世界前列,足见国家的重视和其迅速稳健发展的良好势头。诚然,现代科技的进步催生了一些高科技新材料的诞生和应用。但是,冶金材料在未来相当长的一段时期内,其优势和特性依然是其他材料所不可比拟和替代的。

什么是冶金工程专业

大楼、桥梁的骨架是什么?不锈钢用具是怎样来的?学习冶金工程你就会了解其中的奥秘,冶金工程专业是主要研究从矿石中提取钢铁与有色金属(比如铜、铅、汞等),并进行冶金工艺过程控制、产品设计开发等专业性比较强的一门应用性学科。基于资源开发利用和钢铁材料生产过程,其研究对象是在高温下进行的化学变化、物质的传输、凝固和相关转变过程以及相关工程技术问题。

培养目标有哪些

冶金工程专业是培养具备冶金物理化学、钢铁冶金和有色金属冶金等方面知识,能在冶金领域从事生产、设计、科研和管理工作的高级工程技术人才。学生主要学习黑色和有色金属(包括重、轻、稀有和贵金属)冶金的基本理论、生产工艺和设备、实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用的基本理论和基本知识,受到冶炼工艺制定、工程设计、测试技能和科学研究的基本训练。

毕业生应获得的知识和能力:掌握本专业所需的制图、机械、电工与电子技术和计算机应用的基本知识和技能;掌握黑色和有色金属冶金过程的基础理论和生产工艺知识;具有黑色和有色金属冶金生产组织、技术经济、科学管理、环境安全的基础知识和工业设计的初步能力;具有分析解决本专业生产中的实际问题以及进行科学研究,开发新技术、新工艺、新材料的初步能力;了解本专业和相关学科的科技发展动态。

课程是如何设置的

该专业的授课内容,是理论和现场实践相结合的。要想学好冶金,不仅要掌握数理化、外语、计算机等各项基础,还得精通理论专业知识——冶金物理化学、冶金传输理论、金融学、冶金过程热力学与动力学、钢铁冶金学等。在学习理论的同时,要通过做实验、计算机模拟和仿真以及到企业现场参观实习等手段来强化和完善自身的知识机构。

学生的主干学科是冶金工程,学习的主要课程有物理化学、金属学、冶金传输原理、冶金原理、钢铁冶金学、有色金属冶金学,实践包括金工实习、认识实习、生产实习、专业实验、计算机操作实验、课程设计等。

与其相近的专业有以下几种:材料化学、冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、材料科学与工程、复合材料与工程、焊接技术与工程、宝石及材料工艺学、再生资源科学与技术、稀土工程、非织造材料与工程。

请走出理解误区

一提到冶金工程专业,可能有些人把它和数不清的烟囱高炉、扫不尽的漫天尘土和冰冷的钢板铁材等联想起来。因此,很多考生在面临专业选择时,往往视其为“畏途”,鲜有人首选其为志愿专业。其实,这样的观念早已有悖于当今冶金工业的巨大变化。在科学技术高速发展的今天,随着各类新材料、新工艺的研究开发和应用,此专业也变成了一个充满科技含量的“朝阳专业”。

高新技术与学科发展的完美组合体

本专业的一大特点是高新技术和学科发展相结合。这主要体现在以下两方面:通过冶金过程的优化和新技术开发最大限度地满足相关产业对高品质冶金材料的要求;最大限度地减少冶金生产的资源和能源消耗,减少环境污染。同时,也是这个专业的前沿主攻方向。它不仅致力于研究流程中废弃物的“四化”(即减量化、再资源化、再能源化和无害化)处理综合技术,而且还对复合矿冶炼技术进行环保和经济意义上的评价和指导,并在此原则下开发复合矿的综合利用技术,最终实现我国高品质冶金材料的生态化生产。

它主要有冶金物理化学、冶金工程和能源与环境工程三大研究方向。其中,冶金物理化学学习内容有冶金新理论与新方法、冶金与材料物理化学、材料制备物理化学、冶金和能源电化学等;冶金工程学习内容包括钢铁和有色金属冶金新工艺、新技术和新装备的研究、现代冶金基础理论和冶金工程软科学、冶金资源的综合利用、优质高附加值冶金产品的制造和特殊材料的制备技术等。冶金工程环境控制、燃料的清洁燃烧与能源极限利用、工艺节能与余能回收、工业固体废弃物、城市垃圾处理、大气污染控制、技术及新产品的开发与试验工作等是能源与环境工程的学习内容。上述广泛的分支领域构成了冶金工程的重要组成部分,极大地推进了冶金材料行业的发展与国家的工业建设。

报考什么样的学校

冶金工程专业的录取分数线一般都很低,有时超过国家重点线就可以被重点院校录取。冶金工程专业在一些学校也称为钢铁冶金,国内设置了此专业的院校约有20所。北京科技大学、东北大学等实力较强。

北科大该专业下设的研究方向较前沿,包括高炉炼铁新工艺与新技术、直接还原与熔融还原、高品质钢的品种及质量研究、凝固理论与连铸技术、特殊钢冶金、新钢种冶金工艺、材料和冶金过程中反应的物理化学、冶金物理化学与反应工程、有色金属冶金新工艺新理论、有色冶金过程模拟控制和节能优化、冶金工业生态与环保、资源高附加值循环利用技术开发、冶金能源技术。这些研究方向大多来自学校教授目前正在从事的国家或企业急需的研究课题,有很强的针对性。

中南大学此专业下设色金属冶金、冶金物理化学、钢铁冶金、材料冶金、电化学工程、冶金环境工程6个二级学科。

东北大学材料与冶金学院下设有色金属冶金、冶金物理化学和钢铁冶金3个二级学科。有色金属冶金的研究方向包括有色金属资源生态化综合利用、先进材料制备技术等。冶金物理化学的研究方向包括材料物理化学、电池材料与电池、资源综合利用与环境物理化学等,钢铁冶金的研究方向包括现代高炉炼铁学与非高炉炼铁、现代炼钢学与特殊钢冶金等。

就业前景十分广阔

冶金是国民经济建设的基础,是国家实力和工业发展水平的标志,它为机械、能源、化工、交通、建筑、航空航天工业、国防军工等各行各业提供所需的材料产品。现代工业、农业、国防及科技的发展对冶金工业不断提出新要求并推动着其学科和工程技术的发展,反过来,冶金工程的发展又不断为人类文明进步提供新的物质基础。由于开设此专业的院校少,人才有限,市场需求量大,有人说该专业毕业生是“皇帝的女儿不愁嫁”。

冶金工程专业培养的学生基础宽厚、理论扎实、技能全面,同时,又具备冶金和金属材料加工等知识和技能。因而,毕业生择业面宽,适应能力强。他们可以到冶金、化工、材料、环境保护及其相关行业的生产、科研和管理部门从事生产技术管理、工程设计、技术开发、新型结构材料和功能材料的研制和开发等工作,也可以到高等院校和高等职业学校从事专业教学工作。

“感觉现在钢铁、冶金类专业的大学生太吃香了。”东北大学某年举办的毕业生双选会上,一位钢铁冶金类专业毕业生道出了该专业毕业生的就业好机遇。

向榜样看齐

篇5

冶金技术起源是以考古发掘的实物资料为基础的,新中国成立以来,特别是改革开放20余年来,考古发掘的商代以前的早期铜器500余件和一些冶金遗物,为探讨中国冶金技术的起源提供了极其宝贵的第一手资料。经老一辈到新一代考古学家和自然科学史专家、学者的共同努力,使得冶金起源和早期发展的研究蓬勃开展,取得了丰富的成果。经科学鉴定和分析的铜器及冶金遗物260余件,发表的有关论文数十篇。在国内、外引起对中国冶金起源问题的学术讨论,为深入开展中国冶金技术起源和早期发展的研究提供了宝贵的资料并奠定了基础。

北京科技大学冶金与材料史研究所是一个专门从事冶金与材料史研究的科研机构。中国冶金技术起源与早期发展作为冶金史研究的一个重要内容,一直是北京科技大学冶金与材料史研究所的主要课题并较早的开展了这方面的研究工作。对我国出土的早于商代的铜器、炼渣、炉壁、铸范等冶金遗物200余件运用现代科学仪器和研究方法进行了检测分析,获得了珍贵的信息和大量数据。在分析检测的基础上从冶金学、金属学、矿物学等角度开展了理论上的研究,并有针对性的进行了一些必要的实验室模拟实验。并就中国早期铜器的技术特征和发展道路提出了初步的看法,发表的论文在国内外学术界产生了一定的影响,对推动中国冶金技术起源的研究起到积极的作用。

二、研究要解决的迫切问题

在当前开展中国古代文明起源和早期发展研究的课题中,要推进冶金起源的研究,必须要解决以下几个问题。

1.加强中原地区早期冶金技术的研究

已分析检测的样品主要集中于中原地区以外的北方和西北地区,中原地区陕西、山西、河南的早期铜器及冶金遗物被检测的样品数目仅有61件,这无疑是探索华夏文明起源的一大缺环。河南偃师二里头文化在夏商周断代工程中具有重要的地位,对二里头文化铜器和冶铸遗物的研究对搞清我国夏代冶金技术水平以及与周边地区冶金技术的关系,进而探索夏文化的起源和早期发展都具有重要的意义,目前检测的样品数量较少,早期所做的分析有些需要重新考察,炉壁、炉渣和陶范的研究基本上没有开展。因此,下一步应加强二里头冶金技术的研究工作。

2.加强夏家店下层文化冶金技术的研究

分布于辽西地区和京、津、唐地区的夏家店下层文化是我国北方早期青铜文化的重要组成部分。已分析的夏家店下层文化铜器仅有4件,内蒙赤峰敖汉旗大甸子夏家店下层文化遗址集中出土50多件铜器,此外三座店,大山前遗址也有铜器出土。对这些遗址铜器进行检测分析,对研究我国北方古代冶金技术水平以及与中原地区的交流和影响,阐明其在华夏文明形成中的作用具有重要意义。

3.加强火烧沟四坝文化铜器的定量分析

70年代末和80年代初北京科技大学冶金与材料史研究所曾对甘肃玉门火烧沟四坝文化遗址出土铜器65件进行了定性分析,由于当时不允许对器物取样,所以进行的是器物表面带锈的分析。有的器物表面锈层较厚,有的明显锈蚀产物分布不均匀,故对这类器物表面分析的的结果往往与基体金属的成分存在差别,加之所用携带式X-射线荧光仪分辨率不高,致使定性分析的结果具有一定局限性。最近,北京科技大学冶金与材料史研究所与甘肃文物考古研究所合作对26件火烧沟铜器进行了取样,正在进行定量分析。部分齐家文化铜器的检测也存在着与火烧沟同样问题,应进一步加强对其定量分析和研究。

4.加强新疆地区早期冶金技术的研究

新疆地区自古就是东西方文化和技术交流的中心区域,对新疆地区出土的早期铜器进行研究,并与其相邻地区的冶金技术进行比较,对搞清新疆地区冶金技术的起源和发展历史以及在中西文化交流中的地位有着重要意义。目前考古工作者发掘了不少年代属于公元前第一、二千纪的墓葬和遗址,出土了大批包括铜器、铁器在内的文物,为研究新疆的古代冶金技术提供了丰富的实物资料。

北京科技大学冶金与材料史研究所与新疆文物考古研究所,新疆维吾尔自治区博物馆,哈密地区文物管理所、库车县文物管理所等单位合作,重点对哈密天山北路遗址出土铜器已开始进行研究。新疆地区的研究工作尚有待进一步深入和加强。

5.加强冶金遗址和矿物来源的研究

冶金遗物包括炉渣、炉壁、燃料、矿石等携带着大量的古代冶金信息,对其加强研究对搞清古代冶金技术的起源和发展水平尤为重要。但目前有关早期冶金遗址和遗物的发掘资料较少,应加强普查工作和有目的的考古发掘,从而获取大量的实物证据,加以深入研究。

矿料来源的研究方面,国内外学者们已做了大量的工作,包括铅同位素比值和微量元素测定。但到目前为止还缺乏有效的方法。要解决铜器的铜、锡、铅的来源,需要加强矿源的地质调查、矿样的收集、分析,大量数据的积累等长期工作,特别是对研究方法的探索,找到切实可行的解决办法是一大研究课题。

6.有关铜器材质分类标准的问题

根据成分和金相检验结果对铜器材质进行分类是冶金史、考古学进一步研究的需要。但对于早期铜器来说,由于冶炼条件原始,未有金属精炼技术,所以铜器所含由矿石带入的杂质元素较多,给材质分类带来一定困难。如砷铜和红铜的界限,以最低含砷量划分,至今国内外没有确切的标准。一些学者把那些公元前第4-3千纪的含有1%砷的铜器都称之为砷铜(1)(2),把1%作为砷铜含砷量的下限。有学者认为在原始条件下冶炼砷铜,通常砷含量是在2-10%范围,2%则为砷铜含砷量下限(3),还有的学者则依照现代工业标准,从组织和性能方面对砷铜分类(4):砷铜(arsenic copper)含0.5%As。据此,砷铜的含砷量下限是0.1%以下。可见对砷铜的判定往往是因人而异,一件铜器若含砷量在1.5%,以1%As为标准,它则被判定为砷铜,若以2%As为标准,此铜器则为红铜。若以0.1%为标准,此铜器则为砷青铜。因此不同的标准对铜器材质的划分完全不同。目前国内一般采用2%作为判断某元素作为“合金元素”的下限。无论是1%,2%还是0.1%都是人为制定的标准。

按现代金属学概念“合金元素”指有意识加入某金属中使之合金化的元素,现代铜合金中尽管所含某些组分很低,但它是人们有意识加入纯铜中的合金化元素,故都是“合金元素”。而古代的早期铜器中除铜以外的元素,如锡、铅、砷等是否是有意识加入的“合金元素”,则不能靠单纯的化学分析结果来判断。有些元素既使在早期铜器中含量很高,按现代“合金元素”的概念它们也不能称为“合金元素”。如砷(As),有学者指出含砷量达1%-3%的砷铜中砷都不是人们有意识加入的,而仅仅是使用了某些富砷矿的结果(5)。所以区分古代铜合金中的“合金元素”和“杂质元素”是一个很困难的问题,不可能完全按现代金属学的概念,那么应该以什么概念和标准进行判断又是需要在今后文明探源研究中解决的一个问题。

7.冶金技术的早期交流问题

目前考古发掘出土和经检测分析的中国早期铜器集中于甘肃地区,齐家文化和四坝文化的铜器最多。甘肃的地理位置在中国西北部,紧邻新疆靠近中亚,且发现部分铜器形制包含有西亚文化的因素,加之砷铜在甘肃四坝文化中出现,引起了中外学者对东西方冶金技术早期交流和探索中国冶金技术起源的热情。

目前,东西方冶金技术存在着早期交流和影响这一点在学术界似乎没有什么争议。冶金技术交流是东西方文化交流的一个组成部分,东西方文化历来存在着不同的差异,但并不排除互相交流和影响。冶金技术也不例外。问题在于这种交流和影响是相互的,有来有往。目前,研究西方对中国的影响多,而研究中国对西方的影响则很缺乏。此外,交流和影响与起源不能等同起来,因此应加强东西方冶金技术交流和影响的研究,这对探讨中国冶金技术的起源有重要意义。另外,此问题的解决不能就冶金单独而论,应该从东西方文化的早期交流和影响的整体上进行研究,才能得出较切实的结论。 三、加强多学科综合研究,推进冶金起源研究的深入开展

冶金技术起源研究中存在的许多难题的解决光靠冶金史单一学科是不行的,必须加强多学科的紧密合作,才能使研究深入开展。

1.冶金史与考古学研究紧密结合

考古发掘的金属器物和冶金遗物是冶金史研究的基本素材,对冶金起源的研究更需要早期的冶金遗物为基础,在以往近30年中,冶金史与考古学的结合,使冶金起源和早期发展的研究有很大进展,今后应更加密切结合,特别是对冶金遗址的考察和挖掘,只有冶金史和考古学研究者互相配合,才能不遗漏掉任何有用的冶金学和考古学的信息。

对已有的的分析检测数据,应进行多视角的综合分析。冶金学仅仅是一个视角,从考古学视角加以研究应大力提倡。在这方面,已有一些考古学者进行了工作(6)(7),对冶金史研究者很有启发。要搞清中国冶金技术起源和早期发展的脉络,必须结合铜器和冶金遗物出土的层位早晚、墓葬年代的前后细致的去研究其技术特征,才能找出规律性的东西,只有冶金史和考古学研究者互相结合,共同对出土的金属遗物进行多视角的综合研究,才能使冶金起源的研究深入开展。

2.冶金史与自然地理环境、地质、矿产方面研究相结合

冶金技术的产生是人类进化和文明发展到一定阶段的必然结果,研究世界范围内冶金技术产生和发展的历史,可发现在距今8000-3000年期间,冶金技术在世界文明发达的地区相继产生和发展起来,究其原因离不开自然地理环境的变迁。古自然环境的研究表明,距今8000-3000年正是与全新世中期大致相当的时代,整个地球变得气候温和、湿润、湖沼增多、土壤变得肥沃起来,动植物生长茂盛,这就为人类创造文明提供了良好的自然环境大舞台(8).这种环境的变化不仅仅发生在两河流域,也发生在尼罗河流域、印度河流域,同样也发生在中国的黄河、长江流域。所以文明几乎同时形成于上述地区不是偶然的,与自然环境的变迁有密切的关系。冶金术的产生也要从古自然环境变迁角度加以考虑。

地球作为一个天体,它在形成和地质演变过程中形成了各种不同的地质构造与矿体。矿产资源与冶金术的产生有直接的关系。中国的地质构造复杂多样性造成中国的金属矿藏十分丰富,地表露头的矿床也较多。在那漫长的自然风化、氧化和淋滤作用下,形成易于被古人识别和冶炼的矿物,如那闪亮的自然铜和那色彩斑烂的铜氧化矿无一不是大自然赋予先民发明冶金术的财富。在世界其它地区也一样,只要具备自然资源,又有较发达的制陶技术,就有可能产生冶金技术。特别是冶铜所要求的设备和技术并不高,所以很容易较早的为先民所发明。

冶金技术的产生与自然地理环境和矿产资源的密切关系在理念上是不言而喻的。需要将冶金史的研究与古自然环境、地质学、矿床学等学科紧密结合起来,共同进行研究,才能提供充足的论据。比如,中原地区的古自然环境是如何变迁的?气候的变化,如温度增高、雨量增加、水位的上升对矿床的风化、淋滤、富集有无影响?影响的程度怎样?中原地区的矿床分布?是否有锡矿?古代对矿产的开发情况等等诸如此类问题,都与冶金技术的起源有关,需要多学科结合具体深入的进行研究。

总之,冶金起源与早期发展的问题是一个复杂的课题,在现有的研究基础上,需要冶金史学科与多学科结合进行综合研究。除上面提及的几方面以外,还应结合文献资料,历史学、民族学、宗教学、体质人类学等多学科的研究。

参考文献

(1) R.F. Tylecote: Furnaces, Crucibles, and slags, The Coming of the Age ofIron, Edited by Theodore A. Wertime and James D.Muhly, New Haven London Yale University Press, 1980, P183-185.

(2) D. Heskel and C. C. lamberg-Karlovsky: An Alternative Sequence for the Development of Metallurgy, Tepe Yahya, Iran, The Coming of the Age of Iron, Edited by Theadere A.Wertime and James K. Muhly, New Haven London Yale University Press, 1980, P229-252.

(3) J. A. Charles: Arsenic and Old bronze, Chemistry and Industry, Vol.15, June, 1974, P470-252.

(4) H. Lechtman: Arsenic Bronze: Dirty Copper or Chosen Alloy? A view from the Americas, Journal of Field Archaeology, 1896, Vol. 23, P477-514.

(5) A. Hauptmann, G. Weisgerber, and H. G. Bachmann: Early Copper Metallurgy in Oman, The Beginning of the Use of Metals and Alloys, Cambridge MA: MIT press, 1988, P46.

篇6

冶金技术是指从矿石中提取有用的金属和金属化合物,将其做成具有一定性能的金属材料,它与人类的生产和生活活动关系及其密切。从矿石中提取有用的金属和其他物质并非一日之功,它需要经过多台仪器设备经过各种循环加工,其过程及其复杂,而且对机械设备的精密度要求很高。但是,根据目前许多工厂的冶金产业状况来看,由于冶金环境太劣质,冶金过程中用到的设备损坏现象严重,相关的维修技术也较落后。专业机械设备维修技术的缺乏,导致这些机械的寿命变短,使用年限大大降低,而且加大了冶金产业所需的成本,制约了改技术的发展。为此,我们必须加大对冶金机械设备现代维修技术的研究。这篇文章将从冶金机械设备的使用及其维修方面入手,对此类问题展开研究,希望能为我国冶金业的进一步发展带来帮助。

1 影响冶金机械设备正常使用的因素分析

冶金机械设备的摆放位置错误、操作方式不当,或者不能进行定期、合理维修,都会在很大程度上影响它的性能和工作效率。日常冶金过程中影响相关机械设备正常工作、运转的因素主要有以下几点:

1.1 操作方式不当导致机械设备出现故障

在化工生产中,不同的仪器设备都有自己的使用方法和操作步骤,冶金机械设备也不例外。冶金工厂工作人员在使用设备时不提前阅读相关的说明书,工作中盲目使用,而且错误操作的现象及其严重,久而久之设备内部的零件受到损坏,机械出现故障,从而影响了机械设备的正常使用。

1.2 外部环境恶劣,机械设备的表面受损现象影响其正常工作

许多冶金工厂在生产过程中为了节省资金和场地,并未将机械设备的维护和存放工作提到日程上来,而是将冶金设备随便搁置在工厂的某个角落。而大部分冶金产业所处的环境都非常恶劣,生产过程中产生的一些酸性、碱性等化学物质会与周围的机械设备进行反应,腐蚀机械,使机械设备表面受到严重损坏,从而降低了冶金机械设备的使用期限。

1.3 冶金过程中机械设备内部磨损,损坏机械

机械设备能够很好的发挥作用源于其自身内部各个零件的相互磨合。然而,在此过程中,这些零件的相互摩擦会使机械设备进行一定的磨损,时间久了其内部结构也会随之发生一定的变化。另外,机械设备的工作程序是一个有机的整体,任何一个零件的损坏都会引起整台设备的磨损或瘫痪,最终导致机械设备无法正常工作。

2 冶金机械设备现代维修技术的发展现状

目前,随着各大企业之间的竞争日益激烈,冶金机械设备的维修技术成为人们讨论的焦点。在过去的一段时间里,在众多工作者的大力研究之下,该技术已经有了很大的改进,并取得了可喜的成就。但是,由于受到冶金工厂的环境和其它因素的影响,有关该产业的机械维修技术仍尚未完全成熟,比如机械内部磨损造成的机械设备故障的现象时有发生。为了使冶金工作得到进一步发展,首先必须充分认识到导致该问题的主要原因。下面是对当代冶金机械设备维修技术的现存问题分析:

第一,维修技术人员的自身专业素质太差,缺乏对现代维修理念的认识。许多冶金企业在日常工作中呈现封闭式的管理模式,缺乏与外界的沟通和交流,无法了解当今社会维修技术的改革,导致修理者在维修过程中仍利用陈旧的理念和知识,使得维修系统难以得到提升。

第二,缺乏对科学技术和信息体系的应用,维修过程中仅凭借人工修理,使得冶金机械设备的准确性降低,影响其正常工作。

3 冶金机械设备现代维修技术的改进措施探讨

随着冶金技术的不断成熟,相关企业对冶金机械设备的使用率大大提高,这就导致了机械设备的使用年限大大降低、出现故障的概率越来越大。为了不影响冶金产业的正常开展,必须要从现展的角度出发对有故障的冶金机械设备进行及时维修。下面是有关冶金机械设备现代维修技术的改进措施:

3.1 提高维修工作人员自身的专业技术

维修工作人员拥有较高的专业素质是冶金机械设备现代维修技术得以快速发展的首要因素。在日常工作中,相关机械设备维修工作者必须提高自身的专业素质,多参加有关维修方面的培训活动和课程。另外,相关冶金企业也要为他们提供恰当的学习机会,为企业的长期发展培养具有优秀能力的人才。

3.2 改变陈旧的维修理念,应用较新的冶金机械设备维修技术

为了更好地与国际相接轨,相关冶金机械设备的维修工作者要随时向外界学习,引进新的维修技术和维修理念。首先,要改变自己陈旧的观念和思想,对当今社会智能化平台的维修技术有一个全面的认识。其次,在日常运检工作中,要严格遵循智能化平台机械设备维修技术的理念,了解其中涉及到的高科技的真正含义和操作方法,使其达到预期的检测效果。

3.3 注意网络信息技术在冶金机械维修技术中的应用

网络信息技术作为一种科学的管理和维修技术,在机械维修中具有很大的帮助。近几年以来,随着网络信息技术的不断发展,它在冶金机械设备维修中的应用也随之加大,得到了众多人的肯定。在日后的维修工作中,相关工作人员要注意将网络信息技术与冶金机械维修技术有机结合,运用网络信息技术快捷、严密的工作特点对维修过程中涉及到的一些尺寸、间隔进行很好地测量、控制,使机械的维修工作更为准确。

4 结语

冶金机械设备维修是冶金产业中必不可少的环节之一,它对冶金业的快速发展具有极其重要的作用。在日后的工作中,相关部门一定要加大对该方面技术的改进,为我国冶金业的发展奠定基础!

参考文献:

[1]张剑锋.冶金机械设备现代维修技术探讨[J].广东科技,2014,24:143-144.

篇7

我国有丰富的矿产资源,我国一直重视冶金业的发展,随着我国经济建设的进行,冶金业已经成为我国当前非常重要的产业。面对着计算机技术的普及以及自动化潮流的来袭,冶金业也在逐渐使用计算机进行工作并且逐步走向自动化。我国的工业在我国整个经济体系中占有重要位置,而冶金业在工业中有占据了相当大的比重,可以说冶金业的发展对我国经济发展具有较大的促进作用。计算机技术对我国冶金业自动化控制是有着较大影响的,因此要注重冶金自动化控制中计算机技术的有效应用,保证我国冶金业与工业的发展,促进我国经济增长。

1 我国冶金自动化控制中对计算机的使用

冶金自动化最早出现在上世纪50年代,那时的人会使用一些简陋的机械在冶金的生产过程中进行配合,等到计算机出现与使用,冶金行业在生产方面的管理系统以及全线控制才开始真正意义上的出现并且发挥作用,计算机技术能够对冶金自动化控制产生积极影响,促进其内部系统之间的配合。

计算机技术是一种划时代的技术,它可以被应用于各个方面,在每个方面都能发挥出重大的作用,冶金自动化控制也是它的受益者之一。随着当今计算机技术的不断发展,其内容不断丰富,因此在应用于冶金自动化控制中也可以体现中更多的新内容。目前计算机技术能够应用于冶金自动化控制的各个方面,我国的冶金企业也正在以计算机技术作为依托来开发新的软件,让国产冶金软件在世界舞台上占有了一席之地,因此,我们可以得出这样的结论,冶金自动化控制十分依靠计算机技术,计算机技术能够在我国冶金自动化控制中发挥出更大的作用,计算机在未来还会继续发展,或许会为我国冶金自动化控制带来新的内容。

2 冶金自动化控制中计算机技术的具体应用

2.1 冶金企业信息管理

冶金企业自身的经营需要大量数据作为辅助,每一家冶金企业都拥有自身的制作工艺以及与工艺有所关联的工序,工艺与工序之间的配合促进了企业的正常运行,但是企业自身的活动也会因此而产生大量的信息与数据,只依靠人的力量没有办法对这些信息进行收集与整理,在企业需要这些信息的同时也无法对相关信息进行调动,人力不能做到的只能够依靠计算机技术来完成了,计算机技术自身拥有对信息的处理功能,企业还可以以计算机技术为依靠建立一个虚拟数据库,将企业在生产中出现的信息全部储存到该数据库中。对计算机平台应该聘请专业技术人员进行管理,保证其中信息的安全以及企业对信息的调度,对各种金属都应该有所记录,包括这些金属的来源、制作材料、制作工艺以及制作流程等,让企业在需要对这些资料进行应用时能够找到相应依据,提高企业整体的运行效率。

2.2 冶金过程控制

我国的冶金企业已经以计算机技术作为基础建立相应的过程控制系统,控制系统中的每一个步骤都需要使用到计算机技术,我国各个冶金企业已经建成了与之相应的控制系统,其中包含了互联网、工业以太网等方面的内容,冶金企业对区域控制系统的管理因为计算机技术的使用而得到了加强,过程控制系统可以在冶金生产过程中将生产所需要的数据进行整理,以此来形成一个数据库,之后利用区域控制系统对该数据库进行分析,将其中所包含的信息整理出来,之后将各类信息发送到冶金过程中各个需要的流程之中。工业以太网是冶金控制系统中的核心组成部分,它在其中承担了许多功能,例如传感器、控制器以及检测器等,增强了过程控制系统本身的安全性以及控制系统中各方对信息的反馈能力与信息传输能力等,让冶金企业能够对整个工作过程进行实时掌握,了解每一时段的工作情况,一旦出现问题能够迅速反应,做出相应的解决措施,保证整个冶金过程的顺利进行。

2.3 局域网络

计算机与互联网在冶金企业中的应用带动了局域网络的发展。在冶金企业整个自动化控制进程中,对相关的硬件的精度以及数量的需求都在逐渐提高,这无疑加大了计算机对设备进行控制的难度,当这些设备对计算机的指令进行接收时与自身进行实际操作时会产生一定的时间差,各个设备之间的交流目前也存在着较大问题,面对这样的情况,局域网络可以发挥出很好的效果,局域网络可以将整个系统划分为若干个部分,之后将各个部分以局域网络的形式进行连接与管理,加强了各个设备之间的交流,提高了冶金企业整体的工作效率。

2.4 人工智能

计算机技g正伴随着它的大规模应用而进行发展,很多冶金企业也注意到了这一问题,开始进行对自家企业使用的自动化控制系统的优化与改良,让整个系统向着网络信息化的方向发展,很多冶金企业已经完成了这一部分工作并且取得了良好的效果。部分冶金企业也开始在冶金自动化控制中进行人工智能的研究,这一研究的内容为:运用当前网络自身所具有的优势,总结与冶金相关的各方面知识以及与之相关的处理方法,再利用计算机对自动化控制系统内的相关设备进行控制。可以说就是利用网络、利用计算机来对整个冶金过程进行管理。人工智能系统的技术依据仍旧是计算机系统,它利用计算机系统所拥有的强大计算能力以及对数据、信息的分析总结能力,对整个金属冶炼过程进行模拟,在实际进行中进行监管并且对错误进行指出与调整,让整个冶金过程能够更加顺利地进行下去。

3 结语

科学技术与信息技术的发展带给许多行业新的面貌。冶金行业在我国古时就拥有长久的发展历史,到了现代更是我国经济支柱之一,格外受到重视,因此冶金自动化控制自从引入我国以来就开始受到关注,随着计算机技术的普及与使用让冶金自动化控制进入了一个新的发展时代,让它具有了更多的功能,带动了我国冶金行业的发展。

参考文献

[1]张伟.浅谈计算机在冶金自动化控制中的应用[J].科技创新与应用,2012(16):25-26.

[2]敖银华.关于计算机在冶金自动化控制中的应用分析[J].科技资讯,2013(19):124-125.

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人类在新石器时代晚期开始利用天然金属。此后逐渐以矿石为原料冶铸铜器。此时以使用石器为主,也使用少量小件铜器,被称为铜器时代或铜石并用时代。

早期对天然金属(铜、金、陨铁)的使用

在现在伊朗西部艾利库什(Ail Kosh)地区发现公元前七、八千纪用天然铜片卷成的铜珠。在伊朗中部纳马克湖南部泰佩锡亚勒克(Tepe Sialk)发现了公元前五千纪的铜针。在克尔曼(Kerman)之南的叶海亚(Yahya)地区发现了公元前五千纪后期天然铜制成的铜器。

天然金虽然容易发现,但一般块金尺寸小,数量较少。砂金的利用则有待冶金方法的出现,所以出现较晚。目前世界上已发现的金制品最早的为公元前五千年。南美最早使用的金属则为天然金。在秘鲁,对金的加工始于公元前1 500年,而用铜和铜银合金则在公元前1 000年以后。11~14世纪的金人反映了印第安文化。

陨铁不如天然铜、金容易识别,使用较晚。目前最早的陨铁器是公元前四千纪的铁珠和匕首(含镍7.5%~ 10.9%),出土于尼罗河流域的格泽(Gerzeh)和幼发拉底河流域乌尔(Ur)地方。

中国的最早陨铁文物是商代中期(约公元前13世纪中叶)的藁城铁刃铜钺。

最早冶金

天然金属的资源有限,要获得更多的金属,只能依靠冶炼矿石制取金属。人类在寻找石器过程中认识了矿石,并在烧陶生产中创造了冶金技术。

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一、冶金工业遗产所承载的技术史价值:以铁桥峡为例

以焦炭炼铁开始的近代冶金业的技术创新在工业革命时期对人类文明影响巨大,因此在工业遗产保护领域受到普遍重视。如英国于20世纪80年代末启动了历史遗迹保护项目,钢铁工业历史遗迹作为其重要部分,形成了398个影像资料和70个文件的档案记录。[4]在英国所有与冶金工业有关的遗址中,最重要的当然是位于伯明翰西北50公里的泰尔福德(Telford)地区的铁桥峡。近代冶金工业遗产对工业文明带来的巨大影响,其根本上是钢铁冶炼新技术及其大规模普及所带来的,从这一意义上,我们认为冶金工业遗产的技术史价值可以从四个方面来概括:一是核心技术的发明或引进;二是新旧技术体系的交替;三是冶金产品如钢铁及其重要景观的形成;四是新技术及其生产系统对社会和文化的影响。而铁桥峡遗址具备了上述四种技术史价值的全部要素,围绕这些要素,相应的工业遗产保护和开发实践得以展开:第一,焦炭炼铁技术的发明和使用,是铁桥峡成为工业革命主要发源地的根本原因,也是其作为工业遗产的核心价值所在。铁桥峡之所以成为工业革命的主要发源地,是因为1709年亚伯拉罕.达比(AbrahamDarby,1676-1717)在此成功地用焦炭炼出生铁,这一技术创新使炼铁业摆脱了对木材的依赖而获得充分的发展空间,也拉动了煤矿业的进一步繁荣。以钢铁为原料的动力机械、工程建筑和铁路交通因此得以大规模发展,人类开始进入“钢铁时代”。[5]基于焦炭炼铁在技术史上的意义,铁桥峡成为了英国工业遗产保护的首要对象之一,1959年,达比的焦炭炼铁高炉也因此成为首个被挖掘和保护的对象,其最初的目的是纪念Coalbrookdale公司成立250周年。直到1968年铁桥峡博物馆基金(theIronbridgeGorgeMuseumTrust)创立,负责对方圆6平方英里的铁桥峡地区的工业遗产进行保护和研究,铁桥峡工业遗产的保护和开发由此全面展开。第二,焦炭炼铁试验成功后,铁桥峡地区经历了近半个世纪的新旧技术系统交替的时期,这直接体现在高炉动力系统的变革上,这是焦炭炼铁系统得以最终确立并使这一地区成为工业革命摇篮的又一因素,也成为铁桥峡工业遗产保护和展示的主要内容之一。达比的高炉最初是靠上下水池的落差形成动力来鼓风的,为解决干旱的夏天上水池枯水的问题,最初是通过修建马车轨道来输送水,1742年,纽可门蒸汽机代替了马车,用于水的提升,高炉鼓风的动力仍然来自水轮机。直到1776年,直接将博尔登-瓦特蒸汽机用于鼓风的方法得以成功研制,蒸汽机才在高炉炼铁中取代了水力鼓风[5]。在铁桥峡,达比二世修建的上下水池间的运水轨道被保存下来,成为体现新旧动力系统交替过程的主要景观。科尔布鲁克代尔铁博物馆(CoalbrookdaleMuseumofIron)用文字、图片和模型,完整地展示了该地区新旧高炉技术系统的变迁过程,达到了更清晰地再现工业革命是如何发生的效果。第三,1779年修建的铁桥,作为世界上第一座用生铁建造的桥,是工业革命时期新炼铁技术所带来的钢铁新产品和新景观,构成了铁桥峡技术史价值的另一重要内容,这是炼铁新技术实现产业化的直接产物。而人们如何首次用生铁来建造这样一座大桥,本身就是另一项很重要的技术创新。针对高炉和铁桥,联合国教科文组织为铁桥峡作为世界文化遗产作出了以下两点评价:1)科尔布鲁克代尔高炉使亚伯拉罕•达比一世在1709年发明焦炭炼铁的历史得以永存。铁桥作为第一座生铁构建的大桥,同样是体现人类创造天才的杰作。2)科尔布鲁克代尔高炉和铁桥在技术和建筑发展历史上有着重要的影响。可见,正是因其在技术发展史上的意义,铁桥和达比的高炉成为铁桥峡工业遗产的核心价值所在。此外,铁桥本身的建造技术的复原也成为了工业遗产的重要研究内容。1997年,瑞典画家伊莱亚斯•马丁1779年的一幅水粉画在斯德哥尔摩曝光,这幅画描绘了铁桥建造的方法。随后,大卫(DavidDeHaan)等人进行了详细的考古学、历史学和图片的研究,为了验证画中描绘的方法的可行性,2001年在铁桥峡地区的比利斯特山露天博物馆的运河上,一座按1:2的比例的铁桥使用18世纪的材料和技术建造起来,这一成果成为了展示铁桥建造技术的景观之一。第四,新技术引发的工业化导致运输、生活方式和城镇景观的改变,是铁桥峡地区在整体上作为工业遗产的价值体现,正如联合国教科文组织对铁桥峡价值评价的第3条称:“铁桥峡提供了近代工业地区发展的一个极具魅力的缩影。采矿区、运输业、生产企业、工人住所以及交通网络被很好地保留下来,形成了一个非常协调的整体,具有显著的潜在教育价值。”如果说炼铁炉和铁桥承载着技术本身的历史,那么因冶金业的兴盛而形成的工业社会,则属于“外史”范畴。对这一层面的历史价值进行挖掘,可以为工业遗产的保护和开发提供更广阔空间。铁桥峡现有的10个博物馆中,BlistsHill维多利亚城镇(BlistsHillVictorianTown)是游客参观人次最多的景观,19世纪后半叶的维多利亚时代被认为是英国工业革命的峰端,通过BlistsHill维多利亚城镇的重建,铁桥峡地区还原了19世纪经过工业革命后的英国人的生活状况,这个露天景观包括维多利亚时期普通工人的住房、银行、公立学校、药店、食品店、糖果店、铸铁厂、蜡烛厂、印刷厂,以及火车站和铁路等。这些展示也使铁桥峡地区作为工业遗产景区,更具观赏性和吸引力。

二、中国近代冶金工业遗产的技术史价值特征

中国是世界上发明和使用生铁最早的国家,然而土法炼铁技术是与传统的农业社会相适应的,并未导致工业社会的诞生。近代西式钢铁技术在中国的兴起始于19世纪80年代。相对于西方工业化国家而言,中国近代冶金技术与工业化历史有其自身的特点,使中国近代冶金工业遗产的技术史价值具有一些不可忽视的特殊性:第一,中国近代冶金技术史是一段单向的技术转移过程,且这一时期的技术引进并未带来中国钢铁工业的发达,这是中国近代冶金工业遗产技术史价值首要的特殊性。1885年至1936年,先后有贵州青溪铁厂、汉冶萍公司等钢铁企业在中国创办(见表1),主要设备和技术全部来自英、德、美、比利时等国,其中汉冶萍公司是唯一的煤铁一体化企业,其炼铁和炼钢设备的产能超过中国钢铁企业总产能的2/3,1926年随着汉冶萍公司冶炼设备全部停产,中国近代冶金工业化走向了谷底,中国所需的钢材回到了完全依赖进口的状况。[6]虽然中国近代冶金工业最终走向衰败,但这一时期的冶金工业遗产有着不容忽视的技术史价值。首先,汉冶萍公司等企业的遗存作为中国冶金工业近代化的起点,见证了中国最初的技术近代化的努力,无论其成败以否,意义均非常巨大。其次,客观还原这段艰难而曲折的技术引进史应成为中国早期冶金工业遗产挖掘和保护的主旨所在,对中国来说,这段充满挫折的记忆或许更值得珍视,这是中国近代冶金工业遗产与英美等国的不同所在。第二,在大规模引进西方技术的同时,近代中国广大的乡村仍然长期存在一个土法冶炼系统,为人们日常耕作和生活提供材料。中国早在春秋以前就发明了生铁冶炼,几千年来,铁是支撑中国传统农业经济系统的主要技术要素之一。明清时期,山西因坩埚炼铁的发展和丰富的铁矿资源,逐渐成为铁的最大产地,(图3)这一状况一直持续到19世纪末20世纪初。相对于欧洲,中国近代新旧冶炼技术的交替显得更为艰难和特殊。在对中国近代冶金工业遗存进行挖掘和保护时,我们不能将目光仅仅锁定在新式冶金工业遗存,还应该重视逐渐消亡的近代土法冶炼遗存的价值。正如下塔吉尔所说:“许多旧的或废弃的生产工艺中人类的技艺,是极为重要的资源,一旦失传无可替代。应当被详细记录并传给后代。”而目前中国对在工业化进程中逐渐消失的传统冶炼遗存的关注远远不够。第三,近代新冶炼技术和工业发展所带来的社会变迁,是这段并不成功的工业化进程给中国社会和文化带来的最大影响,是中国近代冶金工业遗产技术史价值另一重要内涵,值得工业遗产价值保护中深入的挖掘和展示。近代随着汉阳铁厂等现代工业的兴起,以农民和乡绅两大社会阶层为基础的传统社会关系逐渐改变。首先,部分农民从乡村手工业者转变成了新式产业的工人。其次,乡绅阶层也发生明显转变。以汉冶萍公司为例,地方乡绅参与到大冶铁矿和萍乡煤矿的开发中。此外,为培养技术人员,士绅的后代被公司选派出国攻读采矿冶金等专业,成为中国第一批本土钢铁工程师。[6]从工业遗产的角度来说,中国目前保留下来的近代冶金设备、厂矿建筑等实物留存已经非常罕见,但我们在现存的企业档案文献中可以挖掘出一批反映技术与社会变迁极具价值的遗产。例如我们在英国谢菲尔德大学找到的汉冶萍公司送培英国的留学生的档案。借助对相关文献的挖掘和整理,可以使中国冶金工业遗产的内涵更丰富,也更具讲述历史和教育后人的功能。

作者:方一兵 姚大志 单位:中国科学院

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自从新中国成立以来,国家越来越重视第二产业的发展,社会主义现代化建设事业取得飞跃式个发展,冶金行业作为中国社会主义建设中比较重要的一门产业,其发展已经日趋成熟。随着科技的不断进步和发展,随着计算机进入人们日常工作和生活中的各个领域,冶金行业也逐渐开始走向自动化控制的道路。在自动化控制开始实施以后,冶金业的生产效率不断提高,生产故障大幅度降低。但是随着时代的不断前进,冶金行业的自动化控制也需要与时俱进,对自己提出更加严格的要求。要实现冶金行业更完善的自动化程度,就需要电子计算机来发挥作用。本文就计算机在冶金自动化控制的几个主要环节中的应用进行探讨。

1.冶金自动化控制中计算机的应用现状

1.1 冶金行业的发展过程

冶金生产过程的自动控制包括对采矿、选矿(见选矿自动化)、冶炼(见高炉自动化、转炉自动化)、浇铸(见连铸自动化)、轧材(见连轧机控制系统)等主体生产过程和供水、电、热、氧、气等辅助生产过程的控制。现代冶金企业采用计算机把生产过程控制和生产管理结合成统一的整体,大大提高了自动化程度。20世纪50年代在冶金生产过程控制中开始采用顺序控制器和模拟调节器。60年代英国首先建立全线采用计算机控制的热连轧机。70年代随着微型计算机的推广,冶金企业也开始采用计算机建立完整的计算机控制和管理系统。实现冶金自动化,可以大大提高劳动生产率和产品质量,减少流动资金的占用,改善劳动条件,获取很高的经济效益。

1.2 冶金行业的自动化现状

冶金流程非常复杂,生产环境不好,危害工作人员的身体健康,因此实现冶金自动化势在必行。当前,我国的冶金企业自动化正在不断发展中,自动化设备不断普及,操作系统及时更新。但是冶金企业的自动化两极分化严重,大企业水平较高,小企业差之千里。总体上说,我国冶金自动化水平并不高。

1.2.1 依赖国外的系统引进,没有适应自己的自我开发。

1.2.2 大部分企业对自动化控制的认识还不够系统和全面,缺乏专门的技术人才,致使自动化过程中遇到问题时难以及时解决。

2.计算机在冶金自动化控制中的应用

2.1 冶金过程控制中的应用

在当下的冶金行业中,运用计算机实现自动化控制的范围已经相当广泛,并且有不断增加的趋势。过去的冶金自动化控制基本以可编程逻辑控制器和集散控制系统为主,现在逐渐被以个人计算机为基础的分布式控制系统所代替,尤其是现场总线技术和工业以太网技术。现场总线技术的优势相当明显,它的系统开放性强、简单、可靠、经济实用,可以更好的实现冶金行业各个生产工艺环节的的无缝集成、协调设备和企业系统管理层之间的联系。计算机控制系统把相关的工艺知识、数学模型和技术有机结合起来,形成动态的数据库,采用分布式控制系统结构,借助以太网和传感器等的连接,实现对生产过程的动态监控,以保证生产的正常进行。

2.2 在局域网络方面

计算机局域网络把自动化系统分割成单个的可以由局域网技术进行连接的部分,起桥梁作用,使各部分信息之间的交流更加方便。

2.3 在人工智能方面

人工智能系统是一种把神经元网络、专家系统、模糊控制有机结合的控制系统,通过采用模糊逻辑方式对传感器所采集到的测量数据进行判断和评价,进而发出控制指令的系统。在冶金自动化控制中,利用网络信息化的优势,对冶金企业各个方面的专业知识和核心处理方案进行总结,利用计算机对于所有的设备进行智能的控制。简单来说,就是把实际生产所需要的工艺计算和实际控制输入到计算机系统中去,而计算机利用模糊的逻辑方式对于发生的情况进行高度的分析,做出有较高精准性的操作。

2.4 企业信息管理方面的应用

冶金行业的生产活动中会产生大量的数据和信息,如果采用人力来记录不仅工作量繁杂,查找起来也十分困难,这就影响了一个企业的基础管理工作,此时需要计算机来建立一个综合性能强大的管理平台来对其进行处理操作。计算机技术能够建立一个包含所有数据信息和生产工艺流程在内的虚拟平台,该平台通过计算机进行优化管理,保证信息的完整性和可调度性。接着信息管理系统以其系统化的管理思路结合现有的企业资源,在生产过程中针对各个步骤进行计划和调度,完成最佳的策略配置,为企业决策提供依据。

2.5 在冶金自动化控制软件开发方面

第三方软件的应用在冶金自动化控制中至关重要。冶金行业的自动化控制不是有了系统原有的必备软件就足够的,仍然需要第三方软件,而第三方软件的开发应用是离不开计算机的。在技术人员的不断研究和努力下,逐渐开发出了控制算法、控制器编程手段、数据管理等第三方软件,这些软件性能优越,可以在个人计算机上运用。随着人们对于第三方软件的不断重视,冶金行业中第三方软件的开发一定会越来越有经验,不仅在数量上增多,在质量上也更进一步。为冶金行业的自动化控制提供帮助。

3.结语

科技的进步与发展带来了冶金行业自动化控制方面对计算机技术提出的新要求。虽然现在我国的冶金行业的自动化控制有了长足的进步与发展,从各个方面引进计算机自动化系统,但是从客观上说,仍然存在不足之处。因此,作为冶金行业的从业人员,需要参考国内外先进技术,进行深入的探讨和研究,掌握好冶金自动化的核心内容,开发出优良的行业发展自动化环境,使冶金行业的自动化越来越完善。

参考文献