時間:2024-05-09 17:05:53
序論:在您撰寫現代冶金新技術時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
關鍵詞:電氣自動化技術;冶金行業;應用
網絡信息傳輸結構的逐步完善,為現代社會的發展提供了技術開發的炫新渠道。電氣自動化技術在傳統工業應用技術的基礎上,融合計算機自動化系統,實現技術應用效果的進一步創新,結合現代電氣自動化技術的基本設計,對冶金行業的電氣自動化技術進行分析。
一、電氣自動化技術的特點
電氣自動化技術是基于傳電氣技術的基礎上,融合計算機系統中自動化技術,達到傳統技術與新技術的綜合性對接,提升冶金行業效率的作用,電氣自動化技術的特點分析主要包括:其一,電氣自動化技術的技術廣泛性較強[1],技術兼容性大,電氣自動化技術技術的融合發展是中包含計算機技術,生產系統技術等多方面技術,在社會發展的多個領域都可以得到融合應用;其二,自動化技術性高,電氣自動化技術的實現主要是基于計算機設計系統的基礎上,從系統的單一性操作向集中化轉變,大大提升了現代冶金行業整體生產加工效率;其三,電氣自動化技術的安全性高[2],冶金行業是工業生產的主要領域,冶金行業的金屬冶煉整體技術的應用與分析具有相應的危險性,實施電氣自動化技術可以實現冶金行業危險職業由自動化代替人工操作,使冶金行業的安全性得到保障。結合以上對電氣自動化技術基本概念及特點的分析,結合現代冶金行業對電氣自動化技術的應用進行綜合性探索,實現現代電氣自動化技術在社會發展中的作用。
二、電氣自動化技術在冶金行業中的應用
電氣自動化技術在現代冶金行業的應用,實現了現代冶金行業生產效率的提升,生產系統一體化發展,并在電氣自動化技術的逐步應用中逐步進行技術額綜合性探究,從而實現現代工業生產技術的綜合性完善的探究。
(一)冶金電力保護中的應用
電氣自動化技術在冶金行業的應用,實現了電力資源供應系統電力資源應用結構的自動化發展,電力供應是冶金行業的發展動力,電氣自動化技術的應用中包含了電力供應,例如:冶金領域的電氣自動化趨向能保障電力資源供應中及時為冶金機械的加工生產提供相應的電力供應保障,同時實現電力供應資源的科學循環發展;另一發面,電氣自動化技術在冶金領域的應用也可以達到現代冶金體系職工繼電器的保護作用。例如:電力供應系統中繼電器的檢測保護主要包括繼電器的運轉信號的采集,分析,判斷以及診斷幾部分,電氣自動化技術可以將這一過程綜合為一個整體,并及時將冶金領域的供電系統進行電力維護,實現冶金行業的繼電裝置供電穩定性提高,電壓應用的穩定性提升。
(二)冶金生產傳感器
冶金行業中電氣自動化技術的應用,在冶金行業的生產傳感器的應用上具有體現。電氣自動化技術中傳感器技術可以把外部接收的信號轉化為內部信號,自動化系統在計算機系統的控制作用下,能夠快速的進行信號傳輸整理,在較短的時間內將冶金中接收的外部信號轉化為電信信號。這一過程是冶金生產得以全面性自動化實施的基礎。例如:冶金行業的技術應用主要是通過外部冶金材料的信息判斷,到達控制性內部冶金加工的溫度,加工的時間等問題,由此可見,冶金生產中傳感器的應用是發揮電氣自動化技術作用的技術基礎。
(三)冶金溫度檢測器
電氣自動化技術在現代冶金行業的應用中,溫度檢測器也是主要技術之一,溫度檢測器與壓力傳感器的應用往往是結合使用。一方面,冶金溫度檢測器在冶金領域的應用主要是從冶金生產的外部控制對冶金自動化具有控制作用,例如:鋼鐵冶煉的最佳溫度,鋼鐵冶煉的外部溫度和鋼鐵熔點之間的關系,冶金溫度檢測器的作用是通過系統對冶煉中溫度的輻射溫度收集進行信號傳輸,為電氣自動化技術操作系統提供冶金中所需要的信息內容,把握冶金中溫度的均衡性發展;另一方面,壓力傳感器技術是對冶金中的受壓情況轉化為技術分析,并將收集到的壓力直接轉化為信號,實現信號PLC控制中心的冶金環節的綜合性控制分析。
(四)PLC技術應用
PLC技術是電氣自動化技術的核心部分,PLC技術也可以叫做可編程邏輯監控器,冶金領域的的自動化控制技術在計算機系統的基礎上,實現冶金生產環節的的生產環節的一體化管理。例如:PLC技術在鋼鐵冶煉行業中應用,可以實現鋼鐵冶煉環節脫硫、熔爐、除氧、轉化以及水循環等環節的一體化控制,同時及時進行冶金環節的生產電波綜合性轉換,PLC技術的實施大大提升了我國冶金行業技術轉換與循環的結構循環;同時,PLC技術的應用也可以與化學處理技術,冶金材料的運輸部分結合在一起,擴展了現代電氣自動化技術在冶金領域的綜合應用。例如:PLC技術與冶金鋼材運輸結合應用,現代冶金技術的綜合運輸交流中采用PLC編程系統設定冶金產品的加工包裝,將冶金行業的技術應用與技術應用綜合性融合。
(五)冶金生產變頻器的應用
電氣自動化技術在冶金行業的應用也逐步達到冶金生產變頻器的綜合應用,變頻器可以實現冶金電力資源供應中實現直流電轉化為交流電再轉化為交流電的系統性電力應用應用過程,新的電力供應系統在冶金行業的應用大大提升了冶金技術設備的變頻速率,同時保障電力資源應用整體規劃結構的電力信號在較短的時間內可以與系統接收傳輸信號進行同步融合,變頻器的綜合性拓展完善了傳統冶金行業單一的電力資源應用作用,從不同的角度對電力資源的供應與傳輸進行多樣化的融合。結合以上對電氣自動化技術在冶金行業的技術應用分析,積極探索現代工業生產加工技術的未來發展趨勢,推進我國工業生產技術的創新探索。
三、結論
電氣自動化技術的綜合應用,是現代工業發展的主要技術形式,基于電氣自動化技術的基本特點,對電氣自動化技術在現代冶金領域的開發與應用提供新的探索空間。
參考文獻:
[1]胡艷妮.淺談電氣自動化技術在冶金行業中的應用[J].科技與企業,2014,12:390.
【關鍵詞】冶金行業 電氣自動化 技術 現狀 發展趨勢
隨著高新技術的發展,特別是信息網絡技術和電子技術的發展,我國的冶金電氣自動化技術也應運而生,而且發展速度越來越快,極大地提高了冶金企業的生產效率,推動了我國冶金、鋼鐵行業的發展,促進了冶金行業實現現代化。在冶金逐漸深入到人們的生活的同時,用戶對冶金產品的質量和規格的要求越來越高,因此,冶金企業應該不斷地研發新的冶金電氣自動化技術,并掌握冶金技術的發展趨勢,提高企業自身對冶金行業問題的自覺性,及時有效地解決冶金電氣自動化技術出現的問題,提升企業的競爭力,促進冶金行業的飛快發展。
1 冶金電氣自動化技術的現狀
隨著我國經濟的發展,冶金行業越來越注重對高新技術的應用,電氣自動化技術的引進加快了冶金行業的現代化進程,技術水平也在不斷地提升著,冶金電氣自動化技術在諸多方面取得了較大的突破與創新。
1.1 實現生產自動化
冶金行業的生產過程中引入自動化的控制,應用了很多技術實現對冶金產品的基礎性控制,應用最多、應用范圍最廣的技術是計算機控制技術,它是以DGS、PLC、工業控制計算機為代表的的技術,這種計算機控制技術代替了傳統的生產模擬控制技術。目前,這種計算機控制技術已經在冶金行業普及開來。此外,冶金行業的自動化生產技術還引進了最新的工業以太網技術和現場總線技術等,使得生產過程中的分布控制系統結構代替了集中控制系統結構,成為冶金電氣自動化發展的主線。
1.2 實現監測自動化
冶金電氣自動化技術也應用在了冶金產品生產的監測過程中。例如,采用自動化的電氣儀表設施可以檢測冶金產品的溫度、流量、重量等各種數據,這樣,既提高了對冶金產品生產過程的回路控制、能源計量以及安全生產監測的準確性,又保證了生產過程的規范性。此外,冶金產品的生產過程中的預報和報警功能也都采用了最新的測量、監管技術,確保了生產過程的安全進行。
2 冶金電氣自動化技術的發展
雖然冶金行業應用了電氣自動化技術,取得了明顯的成效,但是,由于多種因素的影響,我國各地的冶金電氣自動化技術的發展還不平衡,還是面臨了很多問題。這就需要進一步加強對冶金電氣自動化技術的改革,優化生產過程。
2.1 創新控制系統
冶金電氣自動化技術想要長時間的生存下去,就必須有旺盛的生命力,必須經過不斷的創新。目前,新興的物聯網技術以及云計算技術等都有可能會被應用到冶金電氣自動化技術的控制系統中,而機電一體化的監測技術也會取代目前冶金行業應用的現代化的測量技術,大幅度地提高測量的精準度。
2.2 向智能化發展
傳統的電氣自動化技術主要是單一的電子化或者單一的機械化,而未來的計算機技術則是要將兩者融合到一起,形成智能化的計算機技術,這樣既可以節省勞動力資源,又可以提高冶金產品的生產水平,還大大降低了員工的勞動強度。發揮信息化的主導作用,才能真正地改善產品生產過程,提高產品質量。只有將計算機技術和電氣自動化技術結合在一起,才能促進冶金產品生產過程進一步向智能化的方向發展。此外,互聯網技術和PC客戶機的飛速發展也對冶金生產過程趨于智能化起到了促進作用。
3 冶金電氣自動化技術的特征
3.1 技術涵蓋范圍廣
冶金企業基本是以流程型生產產品的,整個生產過程用到的工藝環節多種多樣,每一個環節之間的連續性也很強,而且其中還包括復雜的化學過程和物理過程。冶金行業的生產流程會受到很多方面因素的干擾,有時還會引起突變,其中最經常出現波動的是冶金原燃料的成分之間會發生反應,導致冶金的生產技術出現變動。為了保證冶金產品生產的穩定性,冶金企業需要根據生產原燃料、成品質量以及成品能量等要求,制定出一套最優的冶金生產作業計劃,并根據生產階段的進行情況隨時調整計劃方案。為了提高冶金產品的質量和產量,提高企業的經濟效益,就需要在冶金產品的生產過程中實行冶金電氣的自動化管理,在每一個生產環節都引入電氣控制設備,這樣,冶金企業就必須引進電氣自動化技術,確保實時地對每個生產環節的產品進行控制和管理。
3.2 電子信息復雜程度大
冶金電氣自動化技術的應用相對來說比較復雜,既需要軟件系統的操作,又需要硬件系統的管理,而且每一個環節包含的很多小細節需要采用不同的技術控制方法,需要用到很多種類的生產設備,延長了產品的工藝時間,這樣才能使生產出來的產品達到高質量的要求,真正的提高冶金行業的工作效率。冶金電氣自動化控制系統依賴于電子技術,少了電子技術,自動化程度也將無法得到提升。從采集生產信息的傳感器到運算處理信息的控制器,都離不開電子技術。
4 結語
隨著我國現代化進程速度的加快,冶金企業需要進一步提高冶金生產的電氣自動化技術的水平。冶金行業電氣自動化技術發展的好壞程度直接影響了我國冶金行業發展速度的快慢,也影響了冶金行業輸出產品的質量,因此,冶金企業要進一步創新冶金電氣自動化技術,并高度重視這一技術,堅持走自主研發的道路,對于外來的自動化技術,要取其精華,將初始創新、集成創新和綜合創新融為一體,推出創新型的冶金電氣自動化技術,實現生產過程的現代化和最優化,節省人力、物力和財力,提高企業的競爭力和經濟效益,帶動冶金行業的快速發展,從而提高我國的經濟實力。
參考文獻:
[1] 劉新建.分析我國冶金自動化的技術進展以及未來發展趨勢[J].中國科技縱橫,2012(15).
關鍵詞:粉末冶金技術;新能源材料;應用
前言
為了尋求長遠的發展,需要重視能源問題。在全球經濟以及熱口增長的環境下,傳統能源彰顯匱乏性,無法滿足社會發展的實際需求。同時,也無法進行再生。因此,面對嚴重的資源危機,要對新能源的開發與利用作為項目對待。粉末冶金對傳統冶金技術進行了發揚過大,積極融合現代科技,推動信息化建設,實現現代工業的良性運轉,也為新能源的開發提供更多的技術保障。
1 對粉末冶金技術特征的分析
粉末冶金技術具有長遠的歷史,其主要立足傳統冶金技術,達到了對諸多學科知識的融會貫通,形成優勢突出的新型冶金技術。粉末冶金主要對象是粉末狀的礦石。在傳統的冶金方法中,礦石的形式為整塊,先進行提煉,而后進行冶煉。應用傳統技術,塊狀礦石提煉技術受制于技術和礦石的大小,只能達到80%左右的利用率,產生大量材料的廢置。但是,在粉末冶金技術的應用下,資源利用率得以大幅提升,有效降低資源浪費。另外,塊狀形式的礦石材料長期處于露天堆放,對環境產生不良影響,甚至破壞。由此可見,冶金技術的改善勢在必行,要重視冶金技術水平的提升,使得材料各盡所用,發揮不同冶金材料的作用,切實提升使用效率,形成高性能的新材料,達到成本的降低。利用現代粉末冶金技術,能夠對廢礦石、舊金屬材料進行再利用,有效節約資源,極大推動經濟效益的獲取,對可持續發展意義重大。因此,粉末冶金技術在原材料選擇方面相對較為寬松,能夠充分利用廢舊金屬、礦石等,形成不規則的粉末,滿足原材料節約和回收的目標。另外,鑒于粉末冶金可塑性以及相關材料的添加,促進性能的增強和平衡。
2 對新能源技術的闡述
在科技的推動下,新能源技術逐漸被科學界重視。在傳統能源開發與應用中,出現嚴重的資源匱乏現象,加之對環境的不良影響,使得新能源問題的出現備受關注。新能源材料需要在開發、存儲以及轉化方面具有突出優勢。由此可見,新能源材料是發展新能源的關鍵因素。為了更好地實現轉化和存儲,其在配件、生產要素等方面都極具特色,與傳統能源行業的材料截然不同。粉末冶金技術在整個新能源開發應用中占據舉足輕重的地位。
3 系統介紹粉末冶金技術的類型
3.1 傳統粉末冶金材料
首先,是鐵基粉末冶金。這種材料是最傳統,也是最為關鍵的冶金材料,在制造業中應用較為廣泛。隨著現代科技的不斷發展,其應用范圍不斷拓展。其次,銅基粉末冶金材料。這種材料類型較多,耐腐蝕性突出,在電器領域應用較多。再次,硬質合金材料。這種材料具有較高的熔點,硬度和強度都十分高,其應用的領域主要是高端技術領域,如核武器等。最后,粉末冶金電工材料和摩擦分類,主要應用在電子領域。隨著通訊技術的不斷發展,粉末冶金材料的需求量增大。另外,粉末冶金材料在真空技術領域也得到推廣。摩擦材料耐摩擦性較強,促使物體運動減速,抑或是停止,在摩擦制動領域應用較多。
3.2 對現代先進粉末冶金材料的介紹
首先,信息范疇內的粉末冶金材料。立足信息領域,主要是指粉末冶金軟磁材料。具體講,是指金屬類和鐵氧體材料。隨著對磁性記錄材料的研究,在很大程度上推動了粉末冶金軟材料的需求。其次,能源領域內的粉末冶金材料。能源材料的研發推動能源發展,其中,主要涉及儲能和新能源材料。全球經濟的發展使得能源需求量增大,傳統能源彰顯不足,因此,新能源開發勢在必行,尤其是燃料電池和太陽能的開發。再次,生物領域的粉末冶金技術。生物材料技術的發展對整個社會具有不可替代的作用。要將生物技術列入國家發展計劃。在生物材料中,主要包含醫用和冶金材料兩大類,在維護身心健康的同時,加快金屬行業的進步。第四,軍事領域的粉末冶金材料。在航天領域,材料的強度和硬度是重要指標,穩定性要突出,具有極強的耐高溫性。在核軍事范疇,粉末冶金技術也具有發展前景,更好地推動整個社會工業技術的進步。另外,新型核反應堆的建設需要具有較高的防輻射標準,而粉末冶金技術的支持下,切實增強核反應堆的安全性與可靠性,有效降低核輻射強度。
4 對粉末冶金技術在新能源材料中的應用的介紹
4.1 粉末冶金技術在風能材料中的應用
風能對我國而言,十分豐富,不存在污染,是新能源的主要類型。在風能發電材料中,粉末冶金技術主要實現對兩種材料的制作,即即風電C組的制動片以及永磁釹鐵硼材料。這兩種材料的制作與整個風力發電關系密切,事關發電過程的安全性與可靠性,影響發電效率的高低。風能發電機制動片在摩擦系數和磨損率方面,要求較高,同時,力學性能必須突出。目前,主要應用的是銅基粉末冶金技術,完成對壓制制動片的制作。制動片需要在導熱方面十分突出,同時,制動盤具有較小的摩擦。在應對惡劣溫度環境的時候,也能夠進行有效的使用。對于永磁釹鐵硼,系統永磁材料代替了傳統的永磁材料,燒結釹鐵硼就是加入了稀土粉,利用粉末冶金工藝制備而成。
4.2 粉末冶金技術在太陽能中的應用
太陽能突出的特點是清潔性,是新型能源的一種,被商界所看好,開發價值巨大。當前,在太陽能領域,主要的發展方向為光電太陽能與熱電太陽能,形成發展趨勢。立足光電太陽能領域。其主導作用的部件為光電池,也就是半導體二極管,依靠光伏效應,促使太陽能有效轉化為電能。目前,太陽能光電轉化效率較低,對航天事業的發展產生阻礙。在粉末冶金技術的使用下,能夠有效進行薄膜太陽能電池的制作,光電轉化率得以顯著提升。同時,粉末冶金技術也研發了多晶硅薄膜,代替了傳統的晶體硅,光電轉化率大幅提升。另外,粉末冶金技術與太陽能熱電技術也實現了融合。當太陽進行地表照射之后,為了達到對光熱技術的有效收集,需要發揮吸收板的功能。而吸收板的制作與粉末冶金技術息息相關,主要應用了其成型技術,發揮粉體在色素和粘結劑方的作用,而后混合,形成涂料,涂于基板之上。這也充分體現了粉末冶金技術在成型技術方面優勢更加突出。
5 結束語
綜上,通過對粉末冶金技術優勢的分析,可以發現,其在新能源材料的開發和應用中極具發展潛力。粉末冶金在創造性方面十分突出,塑造性較強,使得其在新能源材料的發展和應用中占據核心地位。粉末冶金技術的工藝原理使得其在新能源開發中更具經濟性與高效性。因此,要大力推進粉末冶金技術在新能源開發應用中的拓展,為新能源的可持續發展提供保障。
參考文獻
[1]陳曉華,賈成廠,劉向兵.粉末冶金技術在銀基觸點材料中的應用[J].粉末冶金工業,2009,04:41-47.
[2]邱智海,曾維平.粉末冶金技術在航空發動機中的應用[J].科技創新導報,2016,07:10-12.
關鍵詞:冶金;電氣自動化;技術;現狀;發展趨勢
中圖分類號: TF 文獻標識碼: A
隨著經濟全球化和高新技術的發展,特別是電子技術、信息網絡技術和智能控制技術的飛速發展,我國的冶金電氣自動化技術也應運而生,并獲得長足的進步,有效推動了我國鋼鐵、冶金企業的發展,為冶金行業的現代化,發揮了重要的促進作用。把握我國冶金電氣自動化技術發展的形勢,深刻分析其優勢和存在問題,掌握其發展趨勢,對于順應冶金電氣自動化技術應用的發展趨勢,提升應對行業問題的主動與自覺性,有效解決行業問題,推動我國冶金電氣自動化技術應用,既有著重要的意義,也是非常必要的。
一、我國冶金電氣自動化技術的特點和重要作用
冶金電氣自動化技術的內容,主要包括:電子技術、計算機網絡技術和控制技術。把這些技術應用到冶金電子控制系統上,使冶金電氣系統實現自動化控制,提高冶金生產的效率和質量,這正是冶金電子自動化技術應用的目的所在。冶金電氣自動化技術主要承擔監控檢測設備的工作狀態、發出的報警信號、自動執行操作和自動控制等。在實際的冶金生產過程中,運用電氣和電子自動化設備,按事先預定好的程序進行生產操作、監控,使生產設備在無人或者少人的情況下,能夠按照事先預定好的程序,進行自動化運轉。
(一)冶金電氣自動化技術的基本特點
冶金電氣自動化技術的特點主要表現在:
1.適應冶金企業生產需要,技術涵蓋面很大
冶金企業的生產基本屬于流程型,生產過程工藝環節多、連續性強,而且包含有復雜的物理和化學過程,生產流程存在著各種突變和不確定因素,包括原燃料成分和生產技術條件等都經常發生波動。為確保冶金生產的穩定順行,需要根據物料、能量、質量要求等,制定最優的生產作業計劃,并進行動態的調度。為提高產量、質量和效益,需用在生產過程中,推行自動化管理,在方方面面引入電氣控制設備,這樣,就需用用到電氣自動化技術,以滿足各個方面的生產控制和管理需要。
2.技術程度高,應用復雜
冶金電氣自動化技術應用比較復雜,既有軟件,又需要有硬件,而且不同的環節、細節,要用到不同的技術控制方案,這樣才能適應冶金生產設備種類多、工藝過程長、產品質量要求高等狀況,真正提高工作效率。這樣,就需要工作人員熟悉這些技術,有寬廣的知識面和嫻熟的技術技巧。
3.對電子技術依賴性強
冶金生產的電氣自動控制系統,整個過程都需要用到電子技術機技術,否則無法提升其自動化程度。從采集信號的傳感器,到信號處理運算的控制器,從監控運算,到結果執行,都與電子技術緊密相關。每個環節都不能離開電子技術的進步。
基于這些特點,冶金電氣自動化技術的應用,特別強調與時俱進,既要加強冶金企業的基本建設,引入高新技術,又要加大人力資源管理,提升員工技能水平,借以管好用好這些高新技術,提高冶金生產績效。
(二)冶金電氣自動化技術的重要作用
冶金電氣自動化技術的作用更是非常明顯的,至少表現在下述幾個方面。
1.大幅度提高運行效率
冶金生產應用電氣自動化技術以后,可以在很多環節和細節,變人工操作為自動化操作,使得鋼鐵生產、工具機制造等,能大幅度地減少人工,從而不但有效節約生產成本,而且能減少人為因素對機械設備的影響,保證設備正常運轉,提高工作效率,還能增強了管理的科學和規范程度,綜合性地提高冶金生產的現代化水平。此外,應用高新自動化技術,還能為員工提供良好的工作環境。
2.有效提升設備運作效率
冶金生產的電氣自動化技術應用,主要引入電子計算機技術,利用電子計算機的功能,實現了對冶金生產設備及其各項控制的自動化操作,從而使主要的生產過程實現自動化,這就極大地節約人力資源,減低生產成本,提高生產流程及其各個環節的工作效率。電子自動化技術,既能直接干預生產操作,實現無人操作,還能對整個工作系統進行局部和綜合監控,實施定位分析,得出生產的電能負荷、機械負荷、過程規范程度、原材料數量和質量控制等方面的監測數據,提供報警和管控信號,或者自動實施相關調整,以保證設備和過程都能在最佳狀態下運行,這樣就可以大幅度提升設備運作效率,提高產品質量。
3.推進冶金生產的規?;同F代化
冶金生產過程包括了復雜的工藝流程和生產技術,只有借助電氣自動化技術,才能促進生產過程實現自動化。隨著冶金生產的改革和發展,許多設備、流程,都需要引入高新技術,才能推進提高其電氣自動化水平。例如,鋼鐵動力廠生產中,需要大量的電氣自動化技術應用,其他冶金生產環節也需要大量的繼電保護技術、傳感器技術、PLC技術、DCS 系統集成技術等,這些高新技術被引入冶金生產,有效地推進了冶金生產的規?;同F代化。
隨著我國現代化進程的加快,電氣自動化技術也在繼續發展,冶金生產的電氣自動化技術應用,也更為廣泛和深刻,其功能作用更為顯著,順應科技發展和應用的潮流,借以促成冶金生產的現代化,這正是廣大產業工人和技術人員的使命所在。
二、我國冶金電氣自動化技術應用的現狀
隨著我國冶金企業的發展,冶金生產越來越強調高新技術的應用,以推進其現代化進程。冶金生產的電氣自動化技術,也在不斷提升,許多方面取得了創新與突破。
(一)逐步實現生產自動化
冶金生產過程引入自動控制,許多技術被應用到冶金生產的基礎控制方面來,特別是以PLC、DCS、工業控制計算機為代表的計算機控制技術,取代了常規的生產模擬控制,目前已經基本上在冶金企業得到普及。近年發展起來的現場總線、工業以太網等技術,也逐步在冶金生產的自動化系統中應用,分布控制系統結構替代了集中控制,成為自動化發展的主流。
(二)逐步實現生產過程的自動化監測
生產過程的監測,也大量應用了自動化技術。例如,各種流量、鴨梨、溫度、重量等數據檢測,用上了自動化儀表設施,保證了回路控制、安全生產、能源計量等方面的監測的準確和規范。生產過程的各種預報、報警等,也都引入最新的監管、測量技術和設施,保證了管理、進程的需要。
(三)信息化進程進一步加快
我國冶金生產引入電氣自動化技術,使得整個行業的信息化進程進一步加快。特別是國內外知名的鋼鐵企業,在運用信息技術提高控制精度、產品質量,降低資源消耗、生產成本及智能化企業管控等方面,都取得了較大的突破,基本的煉鐵工序、煉鋼工序和軋鋼工序等,大體都采用了生產管理計算機技術系統。在生產控制領域,智能儀表、高性能控制器、模型技術、集中管控得到了廣泛的應用,增強了生產過程的穩定性、可靠性、安全性。大型冶金企業如寶鋼、武鋼等,都建成了主要生產線的MES[MES(Manufacturing Execution System),即生產執行系統,是面向離散制造企業(如機械制造、電子電器、航空制造、汽車制造等行業)和流程生產行業(如化工、制藥、石油化工、電力、鋼鐵制造、能源、水泥等)的生產模式、管理模式的軟件系統。是近幾年發展起來的企業信息化系統,目前在發達國家已經普遍推廣。]和產銷一體化系統。寶鋼更在建立生產經營數據倉庫和知識獲取等方面,走在了國內冶金產業的前列,開發了數據挖掘系統、基于數據挖掘的質量分析技術、基于數據倉庫的客戶服務知識庫,創建了智能質量設計知識庫等,在信息化方面取得了顯著的成果。
從總體上看,我國冶金行業的電氣自動化技術引入,極大地推動了生產自動化進程,大大提高了我國的冶金工業自動化控制技術的水平,逐步拉近了與西方發達國家的距離,取得了顯著的成效。
三、我國冶金電氣自動化技術發展的前景
雖然我國的冶金電氣自動化技術應用,取得了顯著的成效,但是,受多種因素的制約,我國各地的冶金電氣自動化技術的發展和應用還很不平衡,許多方面亟待改進、優化和提高。這就使得我國冶金電氣自動化技術的應用,還需要更進一步的加強,深化改革,優化進程,力取更為豐碩的成果。因此,我國冶金電氣自動化技術應用和發展的前景,是非常廣闊的。
(一)信息技術創新應用形成日新月異的格局
由于受市場影響,我國冶金工業生產,面臨著更激烈的競爭,因而只能通過提高質量、降低成本,來提升競爭優勢和核心競爭力,于是,信息技術必將繼續得到重視和強化,相關的高新技術的創新和應用,將更日新月異。特別是在鋼鐵企業的生產控制領域,智能儀表、高性能控制器、模型技術、集中管控等,將獲得更為廣泛應用,以增強生產過程的穩定性、可靠性、安全性。未來,在ERP、MES等系統深化應用的基礎上,商務智能、電子商務、物流管理、供應鏈管理、客戶關系管理等信息系統,將全面鋪開,廣泛應用,這將極大地提升鋼鐵企業應對危機、迎接市場挑戰的能力。特別是,信息技術將更加普適應用,形成“無處不在”的格局。未來,虛擬化、云計算、物聯網等新技術的發展和應用,也為鋼鐵等冶金企業信息化、智能化管理提供強有力的技術支撐。
(二)進一步提高冶金生產集成控制水平
冶金電氣自動化技術的應用,面臨著進一步更新和發展的挑戰,未來將通過冶金生產的系統控制、系統數據挖掘與應用、提升生產效率等方面體現出來。特別是,冶金生產系統的控制要向實時控制方向發展。這需要冶金行業與時俱進,密切關注高科技發展形勢,適時引入最新技術,在高端鋼鐵產品生產中,引入實時控制系統,以提高生產過程的快速判斷、準確診斷和迅速處理的能力,進一步提高冶金生產自動化水平。同時,拓展數據挖掘。通過改善冶金生產的自動化控制系統,力求對冶金生產過程實施精細化管理,實現更大方為的自動控制。數據挖掘主要傾斜于把數學模型、控制算法等,運用到冶金生產的自動化控制系統,以實現整個生產過程的高度自動化。再是推進機電一體化。在控制、測量等方面,逐步去除傳統的分離做法,而把機電一體化提上日程,力使生產過程控制、數據測量等,進一步提高其效度和精度。
(三)促成生產自動化程度的進一步提升
整體的冶金生產自動化程度,包括了生產環節和流程的全部,每個細節都有繼續深化技術改造和創新的必要。例如,加強質量檢測,需要發展和引入特殊儀器,例如質量在線直接檢測儀;采用數據融合技術,對冶金生產進行系統化管理。例如對高爐冶煉,引入數學模型技術、系統可視化技術等,保證冶煉過程全程、全細節的自動實時監控;引入信息和系統工程技術,不斷優化操作流程,提高技術性能指標;引入節能技術,建立能量、物料綜合優化模型,確定合理化學能輸入比例、頂底比例、優化電功率曲線和廢鋼、鐵水比例,以提高冶煉強度,縮短冶煉周期,提高生產效率,達到節能降耗的目的。引入高精度預報模型技術,針對鐵水預處理和爐外精煉的發展要求,要建立化學成分、純凈度、鋼水溫度等的全線高精度預報模型,并對合金化、造渣、成分調節等,進行進一步的優化控制。還要繼續優化高效連鑄和近終型連鑄技術,借以提升電磁連鑄自動控制技術。開發新的澆鑄技術和鑄坯質量保障系統,以實現澆鑄技術的接近凝固溫度、高均質、高等軸晶化、薄板坯連鑄、薄帶連鑄等澆鑄的現代化程度和自動化水平。
(四)信息化與工業化深度融合,向智能化方向發展
以往的電氣自動化,有相當部分是局限于機械化和電子化,而計算機技術才是新世紀以來主導引入電氣自動化程序的。這兩者的結合和融匯,還需要進一步加強。這既是增加產品數量所需要,更是節省勞動力資源,降低員工勞動強度的需要。通過生產過程的信息化主導的實現進一步的機械化和自動化,就可以從整體上改善生產,提高質量。只有電氣自動化技術和計算機技術融合起來,才能促使生產過程進一步機械化和自動化。特別是,PC客戶機、互聯網技術的迅猛發展對于促進電氣自動化的進一步發展發揮了十分關鍵的作用[張振華:《創新——電氣自動化深化改革的靈魂》,科技與生活,2010(14):80.]。
特別是,我國冶金電氣自動化技術發展更趨向于把信息化和工業化結合起來,實現深度融匯,通過淘汰落后產能、推進兼并重組,產業集中度提高,縱向一體化逐漸深入,產業鏈上下游資源逐漸整合,工藝裝備水平和管理水平不斷提升,企業向精細化管理、集約化運營轉變。
總之,隨著高新技術的發展,隨著我國現代化進程的加快,冶金生產的電氣自動化技術程度和水平,也迫切需要進一步提高。冶金電氣自動化發展好壞和程度,決定著我國冶金工業發展的快慢和質量,因此,我們必須高度重視冶金電氣自動化技術的進一步發展創新,要繼續堅持走自主研發,消化吸收相融合,把集成創新、初始創新、綜合創新統一起來,加大整體創新的力度,借以促成冶金生產的電氣自動化技術及其應用的更新和發展,實現冶金工業的健康、和諧和可持續發展。
參考文獻
[1]孫彥廣:我國冶金自動化技術進展和發展趨勢分析[J],自動化博覽, 2008(2).
【關鍵詞】冶金工業 發展現狀 可持續發展 策略
我國作為發展中國家,在冶金工業方面更應堅持走可持續發展道路。但就當前我國冶金工業發展現狀來看,在冶金技術和工藝方面同發達國家的技術工藝水平相比存在的差距較大,為了能夠實現我國冶金工業走上可持續發展道路,那么必須要加強對冶金技術和工藝的創新和改進,以技術為支持,推動我國冶金工業平穩發展。
1冶金工業走可持續發展道路的重要性
不管是發展中國家還是發達國家,冶金工業都是推動國民經濟發展的重要力量,是提升國家經濟實力的重要推力。長期以來,冶金工業在生產過程中都是以追求產能為中心目標,而對冶金生產過程中所產生的廢氣、廢水以及廢渣沒有采取有效的技術措施處理。同時對于冶金生產工藝也沒有進行節能改造,冶金生產耗能高,產能低。面對冶金工業這樣的發展現狀,作為發展中國家的我國,更應認識到冶金工業走可持續發展道路的重要性,積極研究和創新冶金生產工藝和技術,尤其是冶金節能技術和環保技術方面更是重視。為了能夠實現我國冶金工業走向可持續發展道路,近些年來,國家加大了對冶金工業工藝和技術開發和研究的資金投入和人力投入,相關的科研部門結合當前我國冶金工業發展實際,積極借鑒國外發達國家冶金工業生產方面的節能環保成功經驗,探索出了一套適合我國國情的冶金工業生產技術體系,基本上滿足冶金工業可持續發展要求。隨著社會的進步和科技水平不斷提升,相信我國冶金工業真正走向可持續發展道路指日可待。我國也必將進入世界工業強國之列。
2冶金工業堅持走可持續發展道路的必然性
二戰結束后,世界上多數的工業化國家為了恢復國家經濟,都加大了工業化的進程,在工業化快速發展的背后給環境造成了不同程度的破壞。冶金工業是現代工業體系的重要組成部分,冶金工業的發展雖然推動了社會經濟的發展,但我們必須要清楚地認識到冶金工業發展過程中對我們賴以生存的地球環境所帶來的種種破壞,比如冶金生產過程中產生的廢水,污染了我們的飲用水資源;冶金生產過程中產生的有毒氣體污染了大氣;冶金生產過程中產生的噪聲打破了我們的寧靜的生活。同時冶金工業又是耗能極高的產業,生產過程中會耗費大量的非可再生資源,比如煤炭、石油等。冶金工業的發展使得我們賴以生存的地球環境變得越來越脆弱。為了能夠滿足當代人生存和發展需要,又不給后代人的生存和發展帶來過多影響,當今冶金工業堅持走可持續發展道路已成必然。必須要努力研究和開發冶金工業生產新技術和新工藝,將環保理念和節能理念同冶金工業生產工業設計相融合。積極探索新型的冶金工業生產方式。只有這樣才能實現冶金工業的可持續發展,才能取得良好的社會效益、經濟效益和環境效益。進而推動人類社會的和諧發展。
3冶金工業可持續發展策略
就當前冶金工業的生產經營模式而言,還基本停留在傳統工業生產模式。生產過程中消耗的自然資源和能源比較多,排放的廢棄物較多。同時由于冶金生產工藝和技術不夠先進,對自然資源和能源的利用率比較低。尤其是在市場經濟環境下,部分的冶金企業的經營理念發展了重大改變,其生產經營理念逐漸向追求企業經濟效益最大化為企業終極發展目標。一些冶金企業盲足地擴大生產規模,過度開采礦產資源,使得礦山及周邊的生態環境造成了不同程度破壞。一些冶金企業的生產原材料雖然不是自己開采的,是通過購買方式獲得,但由于冶金生產設備不夠先進,礦產資源被大量的浪費,利用率較低。我國作為發展中國家,不管是在冶金生產技術、工藝,還是生產設備的先進性方面同發達國家相比都存在較大差距。但為了能夠實現我國冶金工業的快速發展,同世界冶金工業發展水平接軌,我們必須要探索出一條適合我國國情的冶金工業發展道路。筆者認為,我國若想實現冶金工業的可持續發展,應從加大對冶金生產新技術的研究力度,比如環保技術、節能技術等,最大限度地減少冶金生產廢氣、廢渣、廢水及其他廢棄物對環境造成的污染和破壞。研究新型冶金生產設備,提高對能源的利用率;就當前冶金生產環保技術而言,主要有燒結機頭、機尾煙塵治理技術、高爐煤氣凈化技術、氧氣頂吹轉爐煙氣的凈化及回收技術、煉鋼廠、煉鐵廠的二次除塵技術等。
4冶金工業做好節能降耗工作的策略
隨著社會工業化進程的不斷加快,社會資源的日益短缺,人們的節能環保意識的逐漸提高。為了順應社會的發展,冶金企業應重視生產過程中的節能降耗工作,結合企業自身發展實際情況,積極采取有效的節能降耗措施。筆者認為冶金企業做好節能降耗工作應從以下幾方面入手:
(1)冶金企業應深刻認識到生產過程中采用先進節能降耗技術的重要意義。應將積極引進先進成熟的節能降耗技術,帶動原料、燃料和材料節約,是實現冶金企業降低生產投入成本,提升市場競爭力的戰略思想和手段。
(2)冶金企業應積極掌握世界科技前沿,引進當前先進生產工藝和技術。全面考慮企業的工藝配套問題,保證企業新開發項目不管是技術方面還是節能降耗方面都在高起點;對于那些落后的工藝和陳舊設備應進行技術改造或者直接更新。逐步實現冶金企業單體設備節能降耗向系統節能降耗轉變。
(3)冶金企業應將引進先進技術和本企業的具體情況結合起來。根據生產和設備能力狀況,在應用先進節能降耗技術時,有選擇地配套采用先進設備和工藝,避免盲目投資造成新的設備閑置或資源浪費。
(4)加大科技投入,不斷研究新企業生產節能降耗問題。將技術引進和二次創新有機地結合起來,形成有本企業特色的自主節能降耗技術體系。
5結語
總而言之,冶金工業作為推動國民經濟總值不斷攀升的重要力量,我們在大力發展冶金工業的同時,還需考慮到冶金生產過程中對我們賴以生存自然環境所帶來的影響和破壞。隨著自然資源和能源的日益緊缺,生態環境的日益惡化,為了實現冶金工業可持續發展,必須要加大對冶金生產工藝、技術等的研究和開發,尤其是在環保技術和節能技術方面要下大功夫。
參考文獻:
關鍵詞: 冶金機械;自動化;發展趨勢
中圖分類號:TV736文獻標識碼:A
隨著我國經濟的騰飛,金屬冶煉工業在國民經濟中所占的地位也越來越重要,為其它行業的發展打下了堅實的基礎。隨著科學技術的不斷進步,特別是自動化技術的發展和不斷的成熟,在冶金工業中發揮的作用越來越重要。冶金機械的自動化極大的提高了企業的生產效率、降低了生產成本,提高了企業的經濟效益。
1冶金機械及自動化發展現狀
隨著我國經濟的迅速發展,國民經濟各個行業的發展都離不開冶金工業的支撐,冶金工業對于我國國民經濟的穩定發展具有十分重要的戰略意義。我國的現代化的冶金工業起步相對較晚,從上個世紀的七十年代開始,通過引進國外的技術和設備,在此基礎之上進行消化和吸收,我國的冶金工業取得極大的成就,逐步建立起了獨立自主的、相對比較完備的冶金工業體系,對于我國國民經濟建設的開展具有十分重要的意義。與此同時,國內對于冶金機械和設備的研究也不斷的取得進步,隨著我國冶金工業的發展和壯大,我國的冶金機械設備的水平以及自動化的程度有了很大程度的提高,已經逐漸朝著大型化、綜合化以及集成化的方向發展。進步新世紀以來,隨著以電子計算機技術為核心信息技術的發展和不斷的成熟,我國的冶金工業的自動化程度又獲得了一次巨大的跨越式的發展。
近年來,我國的冶金機械的研究和開發取得了豐碩的成果,2008年鞍鋼建成2.15米熱連軋機以及2.13米準予連軋機,并投入使用,我國的冶金機械設備制造技術取得了不小的成就,擺脫了對于國外設備的以來,尤其是大型寬厚板軋機已經基本上實現了國產化。當前我國的冶金設備的研究逐漸朝著自主研究的方向發展,冷連軋機組的研發取得了突破性的進展,常規冶金設備已經基本上可以實現國產化。隨著我國冶金機械設備的快速發展,給冶金自動化技術的發展帶來了廣闊的發展空間,打下了堅實的基礎,基本上實現了原料生產、焦化生產的自動化,這極大的促進了我國冶金工業的發展。隨著我國計算機技術的發展以及在各個領域的廣泛使用,我國的冶金自動化生產過程中也大量的引進了計算機技術,提高了管理效率、降低了成本、提高了冶金工業的整體發展水平,為我國國民經濟的穩定快速的發展打下了堅實的基礎。
早在2006年,冶金行業的自動化系統集成項目就以控制(大型PLC為主)和傳動為主。在原料、燒結、焦化、高爐、轉爐、電爐(煉鋼)、精煉爐、連鑄、軋機、加熱爐、均熱爐、鐵合金電爐、鋁電解等環節均涉及自動化系統集成業務。其中PLC已經尤為冶金行業的主流控制系統。在冶金行業中,軋鋼的自動化程度很高,它包含了自動燃燒控制模型、軋制節奏控制模型、粗軋自動寬度控制模型、精軋設定模型、板形設定和控制模型、精軋出口溫度控制模型、卷取溫度控制模型、卷取設定模型等,做好軋鋼自動化,PLC硬件、軟件控制都很重要,為冶金自動化的發展帶來了新的機遇。
計算機技術的發展使現代機械自動化發生了質的飛躍,當前開發研究適應于復雜制造過程的、具有閉環控制體系結構的、智能化新一代PCNC數控系統已成為可能,智能化新一代PCNC數控系統將計算機智能技術,網絡技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態以贏利為目刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體,形成嚴密的制造過程閉環控制體系。這種新技術應用于冶金機械制造將會給冶金工業帶來新的發展契機。
2冶金機械及自動化的發展趨勢
以計算機技術以及人工智能技術和核心的信息化技術的發展,給冶金機械的發展帶來了一種新的發展空間。在冶金機械設備中越來越多的集成了可編程的控制系統,大量傳感器的使用極大的提高了信息收集的效率與準確性,這些都推動了冶金工業機械自動化的發展速度,提高了冶金機械的工作效率,降低了設備的損耗,擴展了設備的功能,提高了企業的經濟效益。
“ 十一五”期間,我國冶金工業中的煉鐵設備。煉鋼設備、連鑄設備、軋制設備(板帶鋼軋制設備、型線棒管軋制設備、熱軋鋼材控冷設備)等都有新的突破,為冶金工業的發展補充了硬件設施。未來國際冶金自動化發展趨勢如下。
(1)基于數字模擬和仿真技術的研發,實現冶金全流程動態分析、評估和精準設計。
(2)綜合考慮生產效率、能耗物耗和環境指標的多目標實時優化。
(3)產品指標、運行指標和控制指標協同的全面閉環控制。
(4)數據驅動和知識驅動相結合的復雜過程建模和先進過程控制。
(5)先進傳感技術和軟測量結合的關鍵工藝參數的在線連貫測量。
(6)結合考慮物質流、能量流優化的先進能源管理和控制。
針對國際冶金行業的發展趨勢,我國冶金自動化發展趨勢主要表現在以下幾方面。
(1)過程控制系統的發展。采用先進的電子數控技術和新型傳感器技術、光機電一體化技術、軟測量技術、冶金環境下可靠性技術等,實現冶金流程在線檢測和監控系統。
(2)冶金技術信息化發展。在工業生產控制中,網絡就是中樞神經,以工業生產起到控制作用。在冶金工業中,以計算機技術為先鋒的網絡技術、電子數控技術、計算機仿真技術、多媒體技術、計算力學技術等在冶金流程中實現集成模擬系統,通過人機交流,模擬鋼鐵生產全過程,進而推進冶金工業生產制造的智能化。
(3)生產管理系統的發展。冶金工業的自動化不僅僅的包括機械的自動化,也包括管理的自動化,主要包括地生產進行相應的協調、對產品的質量進行嚴格的把關、對企業的資源以及能源的使用進行優化配置,提高能源的使用效率。通過管理的自動化,將企業的生產人員以及冶金機械設備進行有機的聯合,使其有效地進行運作,從而保證整個企業的生產活動有條不紊的進行,提高人力資源、能源的使用效率,降低成本,提高產品的質量,從而使企業在激烈的競爭中占據優勢地位。
3結語
隨著信息時代的到來以及我國鋼鐵工業在數量和質量方面的發展為冶金機械及自動化技術的發展即提供了機遇,也提出了新的挑戰。面對冶金企業花巨資大量引進的國外軟硬件產品、先進技術和自動化系統,我國冶金機械研制及自動化開發工作者仍然任重道遠。冶金機械的自主研制及冶金自動化技術發展,必須注重將高科技融入其中,注重提升性能,加強過程工藝、工裝設備、企業管理、生產組織、自動化等多專業的產學研聯合攻關,全面提高我國冶金工業經濟效益和綜合競爭力,促進我國冶金自動化軟硬件產業的跨越式發展。
參考文獻:
[1] 我國冶金自動化發展狀況與趨勢分析[J].可編程控制器與工廠自動化,2009, (02).
[關鍵詞]冶金史;再建制化;研究現狀;發展方向
目前,國內設有“冶金史”碩士點的高校有兩所:北京科技大學與鄭州大學;設有博士點的只有北京科技大學(以2007年全國碩士、博士研究生招生目錄為準)。當然,從事冶金史研究的其他單位或個人還有許多,如中國科學院自然科學史研究所、上海博物館等以及著名的冶金史專家華覺明先生等等。北京科技大學的冶金史研究起步較早,它是目前國內從事冶金史研究的最早機構與權威機構之一,現在北京科技大學冶金與材料史研究所的前身為原北京鋼鐵學院的冶金史組,它成立于1974年,1982年更名為冶金史研究室,中國科學院院士、北京科技大學教授柯俊先生擔任顧問。該研究中心成立以來,在冶金史研究領域取得了一系列重大的研究成果,為中國的冶金史研究博得了世界性的聲譽。
綜國內目前的冶金史研究,在其研究方法上,主要是采取“實地考察、抽取樣品~實驗分析一文獻印證一得出結論”的研究程序,即科技史研究領域所謂的實證性研究方法;從其研究所涉及的內容來說,按科技史研究界的通俗分類,處于內史的研究階段。
實踐證明,在科技史研究的歷程中,內史的研究首先是科技史研究的重要領域與首要關注點,這是符合事物發展的客觀規律的。因為人們認識事物,首先總是從認識其本身而開始的。瀏覽一下目前國內唯一的國家級的科技史期刊《自然科學史研究》,我們就會發現:從其創刊伊始直至1999年,該刊所公開刊登的科技史學術論文絕大多數都是屬于內史的研究范疇,即駐足于史料的收集考辨或論證的階段,特別是在其20世紀80年代所刊登的科技史論文,幾乎概莫能外,而對于與科技史密切相關的社會政治、經濟、文化等外在的因素則很少涉及。這是我國國內科技史研究初創時期的研究大氣候、大環境、大氛圍,所以這也必然影響到冶金史研究的小氣候、小環境、小氛圍,或者我們也可以這么說:正是由于眾多的猶如冶金史研究一樣的其他科技史研究的小氣候、小環境、小氛圍,而最終形成了當時國內科技史研究的現狀。其實,目前國內科技史的研究的大氣候、大環境、大氛圍仍然還裹足于內史研究的階段,還處于蹣跚前進之狀態。然而,放眼國外的科技史研究同行,他們早已走出內史研究的圈子,而關注于和科技本身密切相關的一切外在因素——經濟、政治、文化、思想、哲學等等。例如蘇聯物理學家赫森1931年發表的《牛頓(原理)的社會經濟根源》和默頓于1938年發表的《17世紀英格蘭的科學、技術與社會》,其實就標志著科技史研究之外史研究的轉向。前者后來發展為以貝爾納為代表的科學學,后者發展為以默頓為代表的在西方有著重大影響的科學社會學。這兩者都把科技的發展作一種外在的、社會學的理解,從而開創了科技史研究的新領域,而且此領域的研究也取得了眾多的偉大的研究成果。例如貝爾納的《科學的社會功能》、李約瑟的《中國科學技術史》等等,成為科技史研究領域的經典研究之作,并形成了所謂的貝爾納學派;而以默頓為代表的科學社會學,或稱之為默頓學派,除默頓本人的成名作及其《科學界的規范結構》和《科學發現的優先權》之外,其他代表性研究人物及其著作還有本·戴維德的《科學家在社會中的角色》、戴安娜·克蘭的《無形學院——知識在科學共同體的擴散》以及科爾兄弟的科學界社會分層研究等;同時,從其中還發展出了所謂的“后默頓”傳統,即以愛丁堡學派為代表的興起于20世紀70年代的科學知識社會學的研究。它的出現,不僅在科學社會學領域取得了話語霸權,而且在科學社會學界、科學哲學界、科學史界乃至更廣泛的范圍內產生了巨大的影響。所以,外史研究的轉向,能給科技史研究提供更廣泛的研究視野與研究領域。其實,國外除了從社會學的視角研究科學技術之外,從哲學的視野來研究科學技術也是碩果累累的。從邏輯主義歷史主義新歷史主義后現代思潮;從石里克、卡爾納普波普庫恩、費耶阿本德、拉卡托斯勞丹、夏佩爾這一連串如雷貫耳、耳熟能詳的“主義”與名字中,我們確實感到了我國科技史研究的滯后。于是乎,我國著名的科學史家劉鈍先生提出了新世紀科學技術史研究的“再建制化”問題,按筆者的理解:“再建制化”問題除了是科技史研究機制的繼續提高與完善之外,更應該是科技史研究方法的再建制。
事實證明,作為一門連接文理學科的跨學科研究——科技史研究,在經歷了目前縈繞于科技史研究界的那種“目前中國科技史似乎沒有什么可以再搞”的夢魘之后,我們的研究視野、研究領域必須跨出內史的門檻,走向與科技史密切關聯的社會政治史、經濟史、文化史、思想史等等一切相關的領域,從而探討它們之間的直接或間接關系,尋找自己更大的生存空間與發展領域,并借鑒其他學科的研究方法,如人類學、民俗學的研究方法,拓展自己的研究視野,開創新的研究思路,走向與外史研究相結合之路、走向外史的研究之路,這也許是目前國內科技史研究也包括冶金史研究在內的研究方法“再建制化”的發展方向。
目前國內冶金史研究的學術論文,還大都遵循“礦冶遺址考察、抽取樣品一實驗分析一文獻印證一得出結論”之研究范式[從嚴格意義上來說,這只是冶金考古(archaeometallurgy)的研究范疇,而非嚴格意義上的冶金史(history of metallurgy)研究],不能否認,這種實證性的研究方法曾為國內冶金史研究的進步起了重大的推進作用,并取得了一系列重大的研究成果,而且受到了國際冶金史研究同行學人的高度贊譽。然而,作為對人類文明三大標志之一的冶金技術的研究卻拋開與之密切相關的社會政治、經濟、文化等外因因素而進行純冶金內史的研究,視野確系過于狹窄。因為科技史本身發展的歷程表明:任何一項科技的發展并不是孤立的,它與社會的經濟發展、政治變革、文化思想等密切關聯。因此,今后開展冶金史與社會經濟、政治、文化之間的關系的研究以及其他一些目前還沒有涉及或很少涉及的研究,或許是其在新世紀取得更大研究成果的研究新領域。
筆者認為,今后國內的冶金史研究除繼續從事所謂的內史研究之外(這種內史性的研究是不可或缺的,因為隨著國內科技考古遺址的逐年發掘、新的礦冶遺址或者新的冶金文物的出土,都需對它進行內史性的研究與考證),還可以而且是必須從以下一些方面進行研究:
1.中國古代冶金史與中國古代文明的關系冶金技術的發明作為人類文明出現的三大標志之一(其他兩項標志分別是文字的發明與城市的出現),它在促進中國古代文明歷史的進程中起著非常重要的作用。在某種程度上甚至可以這樣說:中華民族的文明史其實也是一部冶金技術不斷迭進的歷史。從早期的銅、鐵、錫、鉛等的冶煉而造就的中國古代輝煌燦爛的青銅器文明到今天現代化的鋼鐵冶煉而形成的鋼鐵文明等,一直滲透著中華民族的智慧與聰明才智。在此期間,中華民族冶金技術的許多次世界領先,充分體現了中華民族在這一領域的獨步天下的豪氣。因此,通過冶金史的研究,有利于使人們更好地理解中國古代文明史的形成、發展與興盛的歷史進程。
2.冶金史與各個朝代的社會生產力之關系
人類從最初的刀耕火種發展到青銅農具特別是鐵制農具,大大地促進了社會生產力的發展,因為這不僅使國家富強、人民生活富足,而且也大大地提高了人類認識自然、改造自然的本領。與此同時,社會生產力的發展,反過來又促進了冶金技術的發展,所以冶金技術與社會生產力之間的關系是密不可分的,兩者互相促進、互相發展。因此,如果割裂這種聯系而只是單純地研究各個朝代的冶金技術的發展情況,確實有一種歷史的單薄感。
3.冶金技術思想(史)研究
中國是一個擁有濃厚哲學思維與歷史文化積淀的國度,一部中國文明史,其實也是一部中國思想史。作為時代中人,不論之于達官貴人抑或是從事被稱為“雕蟲小技”的如從事冶金技術操作的卒與徒,都不能不受到社會思潮或思想的浸淫,而這種影響的結果,便是體現于他們勞動產品或技術產品中的各種各樣的技藝或工藝。例如常見于商代中晚期及西周早中期青銅器上的饕餮與夔龍紋飾,這一方面給人以威嚴恐怖之感,另一方面又仿佛是溝通人神的化身,含有巨大的原始宗教力量,體現出超越現世間的權威神力的觀念,但春秋中期以后,青銅器的紋飾從那些威震一時的饕餮、夔龍等種種神靈,已經變成了人獸搏斗、武士刺虎、婦女采桑、弋射飛雁等形象,充分反映了人與自然界的題材開始大量涌現,這其實表明了人的價值開始被認識,社會生活的內涵成為青銅器紋飾的一個重要母題。這種變化,其實體現了中國古代從以神為中心到以人為中心的價值思想觀念的變化。此外,中國古代的“五行說”、“陰陽說”、道教、宋明理學等等傳統思潮都曾對中國的冶金技術有著深厚的影響。例如灌鋼技術的發明,就與中國古代“和”的哲學思想有著密切的關系?!短旃ら_物·五金·鐵》記載:“凡鐵分生、熟,出爐未炒則生,既炒則熟。生熟相和,煉成則鋼?!痹谶@里,作者用“生熟相和,煉成則鋼”這一簡潔有力的語言,不僅是對這種灌鋼工藝所作的生動描述,同時也是用“和”的哲學思想對冶煉技術所作的精辟總結。推究其原因,就在于人們通曉了生鐵與熟鐵的各自屬性,同時又受到“和”這種哲學思想的影響,因此通過多年的親身實踐后,發明了“灌鋼”這一工藝技術,這對中國古代冶金技術產生了重要的影響。
4.冶金史與社會政治之關系
綜觀中國古代冶金史的發展歷程,冶金史也像其他事物的發展一樣,有高潮也有其低迷的時期。這其中與歷朝歷代的政治制度及其所推行的政治意識形態有著不可分割的聯系。宋代的礦冶業之所以如此發達,這就得益于宋朝政府對礦冶業的重視的國家政策,例如宋政府對礦冶業的鼓勵開發的告發政策、礦產品的售賣政策以及對礦冶業的管理政策等,都為宋代礦冶業的興隆提供了政治上的保障;但在清末,由于清政府政治上的腐敗、礦冶管理政策的失誤以及當時國外近現代冶金技術的引進等原因,導致了中國冶金技術在清末的逐漸衰弱與萎縮。
5.中外冶金技術交流史研究
正如任何事物的發展與其同類其他事物的發展存在著密切的交流與聯系一樣,中國的冶金技術也必然與國外的冶金技術存在著一定程度的交流。不論是駝鈴聲聲的塞上古道之絲綢之路,還是碧波蕩漾的海上絲綢之路,都曾帶去了中國古代的冶金技術,同時也捎回了國外先進的冶金技術??萍冀涣魇费芯勘砻鳎褐袊糯⒗畤?、日本、朝鮮、越南等周邊國家確實存在著冶金技術的交流。例如梅建軍教授認為:由砷銅的存在及銅器的特征,可以初步肯定,甘青地區在齊家和四壩文化階段同新疆及歐亞草原地帶存在文化上的聯系及相互影響。所以進行這方面的研究可以豐富我們的視野,同時也可以澄清中國古代冶金技術的起源問題。
6.多學科多視野的綜合研究之路
因為科技史本身就是一個邊緣性、交叉性的學科,這也就決定了對它的研究必須采取多學科多視野的綜合研究,而“冶金史的研究涉及到采礦、冶金、材料、歷史、考古等多學科的知識和物理及化學組成分析研究手段與方法,因此這不僅要求冶金史研究者本身要不斷學習,擴大知識面,改進知識結構,同時多學科的結合,更是開展冶金史研究的重要途徑”。在現階段,冶金史研究與考古或者說是科技考古結合得較為緊密,依靠這種結合,冶金史研究取得了一系列較為重要的研究成果。例如對古代銅鏡表面“黑漆古”生成原因和機理的研究成果便是其中典型的一例。其實,從更廣泛的學科綜合來看,冶金史研究還可以與其他學科進行結合,即除了傳統的“礦冶遺址實地考察一實驗分析一文獻考證一結論”的研究思路之外,我們還必須吸收或借鑒其他學科的優勢方法,例如人類學、文化學、民俗學等方法,融冶金史的文化價值及社會價值之綜合取向,從而拓展我們的研究領域與研究空間。例如從民俗學的角度研究冶金史就是一個非常新穎且充滿生機的研究領域。在此方面,對西南民族地區的銅鼓研究就是一個充滿生機的研究領域,但目前對銅鼓的研究,也還處于銅鼓制造技術、銅鼓金屬成分分析等方面,從民俗學的視野進行研究尚待來日。
7.對國外冶金技術進行研究
由于語言的限制、文獻的不足以及金屬器物的缺乏等原因,目前國內冶金史的研究幾乎沒有涉及對國外冶金技術的相關研究,然而在國外,卻有相當一批冶金史研究者對中國古代冶金技術進行研究,這除了與中國古代的金屬器物流失海外而給國外的研究者提供了實物考證之便之外,還同他們有著充足的研究經費密切相關。所以,目前國內冶金史研究的這種現狀,也就決定了國內的冶金史研究者很難與國際同行進行高水平、全方位的對話與交流,這種狀況其實也是國內目前整個科技史研究的窘境。
8.對近現代的冶金技術進行研究
“厚古薄今”是中國科技史研究的一貫傳統,也是其研究特點,所以中國科技史研究的“國家隊”——中國科學院自然科學史研究所近幾年來力倡對中國近現代科技史進行研究。例如從2000年底開展了“中國近現代科技發展綜合研究”,其研究成果已以《中國近現代科學技術史叢書》的面目出現,但其中缺失中國近現代冶金史研究這一環節,因此作為冶金史研究者,應該義不容辭地承擔這一歷史性任務,從而補上這一缺失的環節。
9.對冶金史研究的理論與方法進行研究,即冶金史基礎理論的研究或冶金史元研究。從而建立起冶金史研究的理論框架