冶金流程工程學(xué)作者簡介

殷瑞鈺（Yin Ruiyu），1935年7月生于江蘇蘇州。中國著名鋼鐵冶金專家。1957年畢業(yè)于北京鋼鐵學(xué)院（現(xiàn)北京科技大學(xué)），1994年當(dāng)選為中國工程院首批院士。歷任唐山鋼鐵公司總工程師、總經(jīng)理，河北省冶金廳廳長，冶金工業(yè)部總工程師、副部長，鋼鐵研究總院院長，中國工程院化工、冶金與材料學(xué)部主任、工程管理學(xué)部主任等職，中國金屬學(xué)會(huì)第五、六、七屆副理事長。曾任國家攀登計(jì)劃"熔融還原技術(shù)基礎(chǔ)研究"首席科學(xué)家。現(xiàn)任中國工程院主席團(tuán)成員，鋼鐵研究總院名譽(yù)院長，中國金屬學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長，北京科技大學(xué)、東北大學(xué)兼職教授、博導(dǎo)。長期在冶金企業(yè)、科研單位和國家工業(yè)部門從事科技、生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)管理和行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究工作，特別是對(duì)20世紀(jì)90年代中國鋼鐵工業(yè)技術(shù)進(jìn)步戰(zhàn)略的判斷、選擇和有序推進(jìn)做了大量工程技術(shù)和理論研究工作。組織推進(jìn)了中國連續(xù)鑄鋼，高爐噴吹煤粉，棒、線材連軋等多項(xiàng)關(guān)鍵一共性技術(shù)的全國性突破工作；在理論上提出并闡述了鋼鐵制造流程的多因子物質(zhì)流控制、鋼鐵制造流程解析與集成，鋼鐵廠結(jié)構(gòu)優(yōu)化和發(fā)展模式、鋼鐵工業(yè)與綠色制造等一系列觀點(diǎn)；促進(jìn)了一大批鋼廠工藝流程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，推動(dòng)了中國鋼鐵工業(yè)持續(xù)快速發(fā)展。曾獲冶金工業(yè)部（局）科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)三項(xiàng)，國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)一項(xiàng)。由于在工程技術(shù)和工程科學(xué)方面的成就和貢獻(xiàn)，榮獲1998～1999年度中國工程科技獎(jiǎng)。2002年當(dāng)選為日本鋼鐵學(xué)會(huì)名譽(yù)會(huì)員。榮獲2008年度何梁何利科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

該書獲得第三屆中華優(yōu)秀出版物獎(jiǎng)。

第1章 “必選"材料——鋼鐵

1．1 鋼鐵在材料中的地位

1．2 鋼鐵是工業(yè)化進(jìn)程中重要的基礎(chǔ)材料

參考文獻(xiàn)

第2章 中國鋼鐵工業(yè)的崛起

2．1 中國近代鋼鐵工業(yè)的發(fā)展歷程

2．2 中國鋼鐵工業(yè)在20世紀(jì)90年代里崛起

2．2．1 中國鋼鐵工業(yè)在全球的位置

2．2．2 中國鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化

2．3 90年代以來中國鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展的原因

2．3．1 市場(chǎng)需求的拉動(dòng)

2．3．2 若干關(guān)鍵、共性技術(shù)的開發(fā)、集成和推廣

2．3．3 積極利用國際資源的促進(jìn)作用

2．3．4 有效投資與技術(shù)進(jìn)步戰(zhàn)略的協(xié)同效應(yīng)

2．3．5 工藝、裝備國產(chǎn)化的作用

2．4 中國鋼鐵工業(yè)發(fā)展的技術(shù)進(jìn)步戰(zhàn)略

2．5 新世紀(jì)中國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展

2．6 中國鋼鐵工業(yè)的比較優(yōu)勢(shì)和制約因素

參考文獻(xiàn)

第3章 流程制造業(yè)與流程工程

3．1 制造業(yè)與制造工藝過程

3．2 流程制造業(yè)與產(chǎn)品制造業(yè)

3．3 流程與流程工程學(xué)

3．3．1 過程與制造流程

3．3．2 流程工程學(xué)

3．3．3 流程工程學(xué)與制造流程

3．3．4 流程工程學(xué)的內(nèi)涵與目標(biāo)

3．4 制造流程的特征

3．4．1 制造流程的復(fù)雜性

3．4．2 制造流程的整體性

3．5 制造流程的分類

3．5．1 按功能分類

3．5．2 按結(jié)構(gòu)分類

3．5．3 按產(chǎn)品流輸出的時(shí)間特征分類

3．5．4 按工藝特點(diǎn)分類

參考文獻(xiàn)

第4章 鋼鐵制造流程與工程科學(xué)

4．1 鋼鐵冶金過程理論與工程實(shí)踐的發(fā)展過程

4．1．1 冶金基礎(chǔ)科學(xué)的形成與發(fā)展

4．1．2 冶金流程內(nèi)裝置以及工序?qū)哟蔚募夹g(shù)科學(xué)問題

4．1．3 冶金流程工程學(xué)的形成與進(jìn)展

4．2 冶金流程工程學(xué)的內(nèi)涵和本質(zhì)

4．2．1 科學(xué)的層次性分析

4．2．2 冶金制造流程的物理本質(zhì)

4．2．3 冶金流程工程學(xué)的目標(biāo)特征

4．2．4 冶金流程工程學(xué)的研究內(nèi)容和方法

4．2．5 冶金流程工程學(xué)與鋼鐵企業(yè)的關(guān)系

4．3 冶金工程科學(xué)基礎(chǔ)性研究的視野和命題

4．3．1 在冶金流程復(fù)雜系統(tǒng)方面

4．3．2 在動(dòng)態(tài)一有序結(jié)構(gòu)方面

4．3．3 在提高定量化、信息化水平方面

4．3．4 在基礎(chǔ)性研究新領(lǐng)域方面

參考文獻(xiàn)

第5章 鋼鐵制造流程的解析和集成

5．1 鋼鐵制造流程是一個(gè)復(fù)雜過程系統(tǒng)

5．1．1 鋼鐵制造流程系統(tǒng)特點(diǎn)

5．1．2 鋼鐵制造流程的復(fù)雜性

5．1．3 鋼鐵制造流程中的“流”與“序

5．2 鋼鐵制造流程——耗散過程

5．3 鋼鐵制造流程的工程本質(zhì)

5．3．1 鋼鐵制造流程中的基本參數(shù)和派生參數(shù)

5．3．2 鋼鐵制造流程系統(tǒng)的運(yùn)行方式

5．4 冶金流程工程學(xué)和鋼鐵制造流程的解析與集成

5．4．1 鋼鐵制造流程的演進(jìn)和結(jié)構(gòu)解析

5．4．2 鋼鐵制造流程中工序功能集的解析一優(yōu)化

5．4．3 鋼鐵制造流程中工序之間關(guān)系集的協(xié)調(diào)一優(yōu)化

5．4．4 鋼鐵制造流程中流程工序集的重構(gòu)一優(yōu)化

5．4．5 過程科學(xué)與信息技術(shù)的結(jié)合

參考文獻(xiàn)

第6章 冶金制造流程中的多因子物質(zhì)流控制

6．1 多因子物質(zhì)流控制的某些理論基礎(chǔ)問題

6．1．1 制造流程的概念與運(yùn)行要素

6．1．2 流程的動(dòng)態(tài)有序運(yùn)行

6．1．3 多因子物質(zhì)流控制研究的目標(biāo)、內(nèi)容和方法

6．2 鋼鐵制造流程的多因子物質(zhì)流控制系統(tǒng)

6．2．1 鋼鐵制造流程的過程特征

6．2．2 鋼鐵制造流程運(yùn)行的概念

6．2．3 外界“刺激”一流程系統(tǒng)“響應(yīng)”的分析

6．3 動(dòng)態(tài)一有序流程結(jié)構(gòu)與信息流

6．3．1 多尺度、多層次與自組織——流程的劃分、組合與控制

6．3．2 信息流與建立模型

6．4 鋼鐵制造流程中多因子物質(zhì)流控制案例分析

參考文獻(xiàn)

第7章 制造流程中的時(shí)間因素

7．1 時(shí)間在過程和流程中的作用

7．1．1 時(shí)間的內(nèi)涵

7．1．2 時(shí)間的特點(diǎn)、

7．1．3 時(shí)間、時(shí)鐘及時(shí)鐘推進(jìn)計(jì)劃

7．1．4 時(shí)間——基礎(chǔ)性、本質(zhì)性的參數(shù)

7．2 冶金制造流程中的時(shí)間因素

7．3 鋼廠生產(chǎn)流程中的時(shí)間因素

7．3．1 鋼廠生產(chǎn)流程中時(shí)間因素的重要性

7．3．2 時(shí)間在鋼鐵制造流程中的表現(xiàn)形式及其內(nèi)涵

第8章 鋼廠生產(chǎn)流程中的運(yùn)行動(dòng)力學(xué)

第9章 鋼廠流程的結(jié)構(gòu)與模式

第10章 鋼廠與環(huán)境

圖索引

表索引

冶金流程工程學(xué)是建立在制造（生產(chǎn)）流程層次上的大尺度的整體集成性理論，是以物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)的流程制造業(yè)中關(guān)于冶金制造流程中的工程科學(xué)和工程技術(shù)方面的學(xué)問，它研究的對(duì)象是一個(gè)開放的、非平衡的、不可逆的復(fù)雜流程體系。流程運(yùn)行的要素是“流”、“流程網(wǎng)絡(luò)”和“程序”。鋼鐵制造流程是由性質(zhì)不同的諸多工序組成的，是一種多因子的“物質(zhì)流”按一定的“程序”在一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（流程系統(tǒng)框架）中流動(dòng)運(yùn)行現(xiàn)象。

冶金流程工程學(xué)涉及冶金生產(chǎn)流程的解析一集成，生產(chǎn)制造過程中的多因子物質(zhì)流控制，冶金生產(chǎn)流程中的運(yùn)行動(dòng)力學(xué)等方面的理論研究。冶金流程工程學(xué)還包括冶金流程設(shè)計(jì)的工程理論，冶金企業(yè)的結(jié)構(gòu)與模式以及某些工業(yè)生態(tài)鏈方面的工程科學(xué)與工程技術(shù)問題。

《冶金流程工程學(xué)(第2版)》共分10章，包括“必選”材料——鋼鐵、中國鋼鐵工業(yè)的崛起、流程制造業(yè)與流程工程、鋼鐵制造流程與工程科學(xué)、鋼鐵制造流程的解析和集成、冶金制造流程中的多因子物質(zhì)流控制、制造流程中的時(shí)間因素、鋼廠生產(chǎn)流程中的運(yùn)行動(dòng)力學(xué)、鋼廠流程的結(jié)構(gòu)與模式和鋼廠與環(huán)境等。

《冶金流程工程學(xué)(第2版)》可供冶金行業(yè)的工程技術(shù)人員，有關(guān)高等院校的教師、研究生，有關(guān)設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)人員，研究院的科研人員和某些管理部門的高級(jí)管理人員參考。

材料與冶金工程學(xué)院于2009年完成整合與分離，分成兩個(gè)獨(dú)立學(xué)院：冶金與能源工程學(xué)院、材料科學(xué)與工程學(xué)院。冶金與能源工程學(xué)院下設(shè)冶金工程專業(yè)和熱能與動(dòng)力工程專業(yè)。材料科學(xué)與工程學(xué)院下設(shè)材料科學(xué)與工程專業(yè)、寶石材料專業(yè)及功能材料專業(yè)。

空氣中含氮?dú)?8%，氧氣21%。由于空氣是取之不盡的免費(fèi)原料，因此工業(yè)制氧/制氮通常是將空氣中的氧氣和氮?dú)夥蛛x出來。制氧氧氣用來煉鋼；氮?dú)庥脕頂嚢桎撍?，氧氣和氮?dú)饩侵匾囊苯鹪稀?

重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院本科專業(yè)

冶金工程

冶金工程專業(yè)始建于1951年，是我國冶金教育最早的人才培養(yǎng)基地之一。專業(yè)的前身為煉鐵專業(yè)和煉鋼及鐵合金專業(yè)，經(jīng)歷了中專、大專和本科3個(gè)發(fā)展階段。1951年開始招收煉鋼專業(yè)中專學(xué)生，1958年開始招收煉鐵專業(yè)學(xué)生。1985年學(xué)校升格為專科，開始煉鐵、煉鋼及鐵合金?？茖I(yè)招生。1989年該院與北京科技大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)鋼鐵冶金本科生1屆。2004年冶金工程本科專業(yè)開始招生。58年來，該校共為國家培養(yǎng)輸送鋼鐵冶金專業(yè)畢業(yè)生近6000多名，為我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展做出了較大的貢獻(xiàn)。其中煉鐵專業(yè)從1994年開始作為教育部教學(xué)改革試點(diǎn)專業(yè)，經(jīng)過7年的建設(shè)，其教學(xué)基本建設(shè)取得了突出成就，2001年3月被教育部命名為全國高等工程?？平逃笆痉秾I(yè)”。2004年重慶科技學(xué)院成立后，冶金工程專業(yè)以本科教育為重點(diǎn)進(jìn)行專業(yè)建設(shè)與改革，提升了本科辦學(xué)實(shí)力，加強(qiáng)了師資隊(duì)伍、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地和課程體系建設(shè)，確保人才培養(yǎng)質(zhì)量達(dá)到本科教育的人才培養(yǎng)規(guī)格，2008年1月冶金工程專業(yè)被重慶市教育委員會(huì)批準(zhǔn)為特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，2010年被國家教育部批準(zhǔn)為國家級(jí)特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。全日制冶金工程專業(yè)本科在校學(xué)生為500多人。

無機(jī)非金屬材料工程

無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)是在原來的無機(jī)非金屬材料專科專業(yè)的基礎(chǔ)上建設(shè)與發(fā)展起來的。1996年原重慶工業(yè)高等?？茖W(xué)?；は甸_始招收無機(jī)非金屬材料專業(yè)的大專生。2004年成立重慶科技學(xué)院后，成功申辦了本科專業(yè)。2005年無機(jī)非金屬材料工程本科專業(yè)開始招生，在校學(xué)生近270人。10多年來，該校已為無機(jī)非金屬材料行業(yè)培養(yǎng)和輸送了較多的優(yōu)秀人才，已成為無機(jī)非金屬材料行業(yè)的骨干力量，在國內(nèi)特別是在西部地區(qū)產(chǎn)生了較大的影響，為我國無機(jī)非金屬材料行業(yè)的發(fā)展做出了較大貢獻(xiàn)。

金屬材料工程

冶金與材料工程學(xué)院的前身為冶金系，創(chuàng)建于1951年，1985年學(xué)校升格為?？?。1997年以前，學(xué)院開設(shè)有煉鐵、煉鋼及鐵合金專業(yè)，為完成這兩個(gè)專業(yè)的《金屬學(xué)》及機(jī)械類專業(yè)的《金屬學(xué)及熱處理》等課程的教學(xué)任務(wù)，學(xué)校設(shè)立有金相教研室。1997年，為了適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求，通過市場(chǎng)調(diào)查，學(xué)校開始招收涂裝防護(hù)工藝專業(yè)（2002年更名為表面工程專業(yè)，2005年更名為材料工程技術(shù)專業(yè)）?？茖W(xué)生；2003年招收新材料技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)?？茖W(xué)生。2004年，學(xué)校合校升本，根據(jù)學(xué)校發(fā)展情況，金屬材料工程本科專業(yè)于2006年開始招生，有在校本科生180余人，?？粕s160余人。截止2012年底，該校共為國家培養(yǎng)輸送涂裝防護(hù)工藝專業(yè)（含表面工程專業(yè)）畢業(yè)生400多名，遍布我國多家汽車、摩托車、船舶、家電等企業(yè)，為我國尤其是我市涂裝工業(yè)的發(fā)展做出了較大的貢獻(xiàn)，得到了用人單位的高度稱贊。

材料成型及控制工程

材料成型及控制工程專業(yè)是在原來的材料成型及控制技術(shù)和焊接技術(shù)與自動(dòng)化?？茖I(yè)的基礎(chǔ)上建設(shè)與發(fā)展起來的，材料成型及控制技術(shù)專業(yè)招生始于1954年。2004年合校升本成立重慶科技學(xué)院后，成功申辦了材料成型及控制工程本科專業(yè)，于2005年開始招生，在校學(xué)生近400人。50多年來，本專業(yè)已為冶金和石油等行業(yè)培養(yǎng)和輸送大量的優(yōu)秀人才近5000名，已成為行業(yè)的骨干力量，在國內(nèi)特別是在西部地區(qū)產(chǎn)生了較大的影響，為我國材料成型及控制工程專業(yè)的發(fā)展做出了較大貢獻(xiàn)。

功能材料

本專業(yè)主要為適應(yīng)我國新材料戰(zhàn)略新興發(fā)展和相關(guān)材料技術(shù)人才需求而開設(shè)，下設(shè)信息材料、生物材料及器械兩個(gè)專業(yè)方向。該專業(yè)培養(yǎng)具備功能材料該領(lǐng)域所需工程和實(shí)踐能力，能適應(yīng)信息材料與生物材料及器械行業(yè)需求，能夠在相關(guān)領(lǐng)域從事功能材料與器件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營管理等工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。

焊接技術(shù)與工程

焊接技術(shù)與工程專業(yè)起源于2003年原重慶石油高等專科學(xué)校創(chuàng)辦的焊接技術(shù)及自動(dòng)化?？茖I(yè)（2010年停止招收專科生），2006年作為材料成型及控制工程本科專業(yè)下設(shè)的一個(gè)專業(yè)方向開始本科招生，2014年經(jīng)國家教育部批準(zhǔn)成立焊接技術(shù)與工程專業(yè)并與材料成型及控制工程專業(yè)分開招生，同時(shí)從2014年開始招收石油與天然氣工程領(lǐng)域油氣材料工程方向管線鋼焊接與可靠性評(píng)價(jià)方面的碩士研究生。該專業(yè)師資力量較為雄厚，現(xiàn)有高級(jí)職稱教師4人，中級(jí)職稱4人，博士4人（含在讀博士2人），碩士3人，有海外經(jīng)歷教師2人。

復(fù)合材料與工程

該專業(yè)經(jīng)2017年經(jīng)國家教育部批準(zhǔn)成立復(fù)合材料與工程專業(yè)。培養(yǎng)適應(yīng)國家材料科技發(fā)展需求，德、智、體、美、勞全面發(fā)展，以樹脂基復(fù)合材料為主，具備扎實(shí)的復(fù)合材料專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和熟練的專業(yè)技能，知識(shí)面寬，社會(huì)責(zé)任感和溝通合作能力強(qiáng)，能夠在國防軍工、航空航天、能源風(fēng)電等領(lǐng)域，特別是高端裝備制造業(yè)從事復(fù)合材料技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)、工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行及經(jīng)營管理等工作的應(yīng)用型高級(jí)專門人才，行業(yè)急需專業(yè)，就業(yè)前景好。該專業(yè)師資力量較為雄厚，現(xiàn)有高級(jí)職稱教師3人，中級(jí)職稱4人，博士6人，碩士1人，有海外經(jīng)歷教師3人。是川渝兩地唯一本科復(fù)合材料與工程專業(yè)。

重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院專科專業(yè)

（自2013屆起不再招收專科層次考生)

冶金技術(shù)

培養(yǎng)獲得工程師初步訓(xùn)練的技術(shù)應(yīng)用性人才。人才培養(yǎng)特色是以基本技能和專業(yè)能力為核心，強(qiáng)調(diào)知識(shí)和能力的平衡發(fā)展?，F(xiàn)有煉鐵、煉鋼及鐵合金兩個(gè)專業(yè)方向。

1．煉鐵方向

煉鐵專業(yè)是教育部批準(zhǔn)的教學(xué)改革示范專業(yè)。學(xué)生學(xué)習(xí)的主要專業(yè)課程有熱工基礎(chǔ)、冶金過程檢測(cè)與調(diào)節(jié)、計(jì)算機(jī)在煉鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用、冶金物理化學(xué)、鐵礦粉造塊、煉鐵工藝學(xué)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理。適應(yīng)的崗位群包括煉鐵原料、高爐煉鐵、燒結(jié)生產(chǎn)組織、技術(shù)管理及一般設(shè)計(jì)工作，還可適應(yīng)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)研究、管理和營銷等崗位。

2．煉鋼及合金方向

煉鋼及合金專業(yè)具有54年的辦學(xué)歷史。學(xué)生學(xué)習(xí)的主要專業(yè)課程有熱工基礎(chǔ)、冶金過程檢測(cè)與調(diào)節(jié)、計(jì)算機(jī)在煉鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用、冶金物理化學(xué)、轉(zhuǎn)爐煉鋼學(xué)、電爐煉鋼學(xué)、連續(xù)鑄鋼、技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理。適應(yīng)的崗位群包括煉鋼原料及處理、轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼、連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)組織、技術(shù)管理及一般設(shè)計(jì)工作，還可適應(yīng)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)研究、管理和營銷等崗位。

由于冶金行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位和本專業(yè)歷屆畢業(yè)生的良好聲譽(yù)，畢業(yè)生的就業(yè)率一直保持100%，就業(yè)去向多為大中型冶金企業(yè)，為畢業(yè)生提供了良好的發(fā)展平臺(tái)。

材料成型與控制技術(shù)

培養(yǎng)具備專業(yè)必備基礎(chǔ)理論、工藝、設(shè)備，檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等方面的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，具有從事該專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)、設(shè)計(jì)制造、經(jīng)營管理等方面實(shí)際工作的基本能力和基本技能，能適應(yīng)材料成型技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造與產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)與控制、生產(chǎn)組織管理與經(jīng)營銷售等方面高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。

主要課程：工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、塑性加工原理、金屬學(xué)及熱處理、技術(shù)經(jīng)濟(jì)與管理、材料成型過程自動(dòng)化、材料成型理論和工藝學(xué)、材料成型機(jī)械設(shè)備。

畢業(yè)去向：服務(wù)于冶金、有色金屬、汽車、機(jī)械、電子、家電、儀器儀表等行業(yè)，從事材料加工工藝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、新產(chǎn)品新工藝的研究開發(fā)，經(jīng)營銷售與管理工作。