郝 菲,吳 賀,張惠娟
(天津工業(yè)職業(yè)學(xué)院天鐵校區(qū),河北056404)
在飛速發(fā)展的中國, 作為國民經(jīng)濟基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的鋼鐵行業(yè), 為我國經(jīng)濟發(fā)展和社會進步做出了不可磨滅的貢獻。 自2008 年以來,隨著經(jīng)濟下行壓力和環(huán)境壓力的增大,鋼材市場需求回落,鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能過剩問題極為突出。 國務(wù)院提出自2016 年起,5 年之內(nèi)鋼鐵企業(yè)粗鋼產(chǎn)能壓減1 億-1.5 億噸[1],鋼鐵行業(yè)去產(chǎn)能、去庫存、結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級,造成冶金行業(yè)就業(yè)波動, 這直接影響了冶金類院校的招生就業(yè)工作。 遵循“政府推動、市場引導(dǎo);加強統(tǒng)籌、分類指導(dǎo);服務(wù)需求、就業(yè)導(dǎo)向;產(chǎn)教融合、特色辦學(xué);系統(tǒng)培養(yǎng)、多樣成才”的基本原則[2],職業(yè)院校人才培養(yǎng)和辦學(xué)模式等要進行相應(yīng)調(diào)整以適應(yīng)當前形式。
職業(yè)教育是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的客觀需求,也是人力資源儲備的基礎(chǔ)條件, 在新經(jīng)濟新形勢下,職業(yè)教育必須滿足市場和社會需求,為發(fā)展提供充足的高素質(zhì)人才[3]。 在鋼鐵行業(yè)持續(xù)低迷時期,冶金類職業(yè)院校應(yīng)把提高質(zhì)量作為職業(yè)教育發(fā)展的重點, 并將開展職業(yè)院校技能大賽作為提高教育教學(xué)質(zhì)量的重要方式之一[4]。 在教育部、行業(yè)以及協(xié)會對人才的要求下, 通過積極參加各級各類技能大賽,展示職業(yè)教育改革發(fā)展的豐碩成果、展現(xiàn)職業(yè)院校師生精湛的專業(yè)技能。 天津工業(yè)職業(yè)學(xué)院天鐵校區(qū)冶煉專業(yè)教師和學(xué)生多次參加模擬煉鋼-軋鋼技能大賽,分別在全國、京津冀模擬煉鋼-軋鋼比賽中取得一等獎、二等獎以及團體獎等優(yōu)異成績。
京津冀模擬煉鋼-軋鋼大賽由河北省金屬學(xué)會、北京金屬學(xué)會和天津市金屬學(xué)會聯(lián)合主辦, 第一屆、第二屆、第三屆分別由河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院等、天津工業(yè)職業(yè)學(xué)院、首鋼工學(xué)院承辦。 大賽包括模擬煉鋼、模擬軋鋼兩個賽項,每個賽項均由初賽(理論和實操)和決賽(必答、搶答以及專家點評)環(huán)節(jié)組成。 本文詳細介紹了模擬軋鋼項目。
理論模塊是初賽的重要組成部分, 大概30%的比重。 大賽理論模塊是在題庫中隨機抽取一套試卷, 題目類型包括50 道單選,30 道多選和20 道判斷共計100 道題,包括軋鋼工藝、設(shè)備、質(zhì)量以及安全等方面的知識,參賽隊員除了要熟練掌握大賽給定的參考書目外, 還要熟練掌握鋼鐵基本知識、金屬學(xué)及熱處理、軋鋼工藝、軋鋼機械設(shè)備、軋制原理和鋼材質(zhì)量控制等內(nèi)容。 比賽由兩名參賽選手配合完成, 既考驗參賽團隊隊員間的默契和合作能力,又可以完善參賽者知識結(jié)構(gòu),加深知識理解運用。
實操模塊是大賽的重頭戲,約占70%的比重。京津冀模擬軋鋼大賽所用仿真操作系統(tǒng)是由北京金恒博遠提供技術(shù)支持。 參賽隊伍需根據(jù)軋制單指定的產(chǎn)品鋼種規(guī)格正確完成一塊鋼的軋制生產(chǎn)和質(zhì)量控制過程。 要求參賽選手在45 分鐘內(nèi)完成操作,操作需兩名參賽隊員配合依次完成工藝設(shè)定、加熱爐、粗除鱗、粗軋軋制、飛剪剪切、精除鱗、精軋軋制、卷取等操作。
實際操作其主要考查參賽選手對工藝制度的掌握和操作水準, 成績主要由操作時長和操作熟練程度決定。 在規(guī)定時間內(nèi)完成操作, 時間越短分值越高。 經(jīng)過練習(xí),實操步驟已不是問題,主要扣分點在于操作時長,即考核參賽選手的熟練度。實操比賽非??简炦x手的心理素質(zhì),沉著冷靜是基本要求;還要求選手操作熟練(“快”、“準”、“穩(wěn)”),選手間配合默契,既要完成和校核操作計算部分,又要監(jiān)督操作過程,以防因緊張操作失誤或超時導(dǎo)致扣分過多。
1.2.1 工藝準備
按照鋼種選擇-鋼種成分-原料尺寸-加熱溫度-粗軋軋制規(guī)程設(shè)定-精軋軋制規(guī)程設(shè)定-層流冷卻模式選擇-概要的流程順序選擇各項工藝參數(shù)。 工藝參數(shù)設(shè)定是整個軋制操作的關(guān)鍵,根據(jù)軋制單選擇正確的鋼種、鋼種成分、原料尺寸、加熱溫度、軋制規(guī)程、層流冷卻模式,記錄相關(guān)數(shù)據(jù),尤其是在概要部分要正確記錄主要參數(shù),如原料尺寸、粗軋精軋的開口寬度等,為后面工序的計算和調(diào)整提供依據(jù),這部分要求耗時短、設(shè)定精確。
1.2.2 加熱爐
加熱爐是將鋼坯送入加熱爐加熱至滿足軋制要求的溫度。 該步驟按氣化冷卻-液壓站-總管壓力-爐壓-各段溫度參數(shù)-裝鋼出鋼的流程進行操作,要求操作正確,邏輯正確,板坯加熱質(zhì)量合格。 為節(jié)省操作時間,裝鋼時爐門上升的過程中,入爐軌道可一起高速前進,同理出鋼時爐門下降過程,出爐軌道可一起高速前進。
1.2.3 粗除鱗、粗軋
粗除鱗是將坯料在加熱時產(chǎn)生的氧化鐵皮在高壓水的作用下去除干凈,避免壓入坯料表面。 粗除鱗集管高度設(shè)置正確, 除鱗過程邏輯操作正確,除鱗質(zhì)量合格。 在粗除鱗操作需要計算“上集管位置” 這一參數(shù)(上集管位置=來料厚度-160 mm)。
之后進入粗軋, 粗軋簡單來說就是將鋼坯軋成所需寬度和得到精軋所需的中間坯厚度。 粗軋共軋制五個道次,對表面質(zhì)量要求不太高。 隨軋制道次的增加,壓下量增加,鋼坯的外形發(fā)生變化,極易產(chǎn)生形狀缺陷,尤其是鐮刀彎和雪橇頭。 要求參賽選手粗軋時操作邏輯正確,板形異常(鐮刀彎、雪橇頭)處理得當,通過調(diào)節(jié)上下彎輥的壓力,在170 s內(nèi)將這兩種形狀缺陷調(diào)整至誤差允許的范圍內(nèi)。
圖1 鐮刀彎
圖2 雪橇頭
1.2.4 飛剪
飛剪的目的是去頭除尾, 將鋼帶不合的頭尾剪去。 操作要求帶頭帶尾范圍為200±50 mm,太長會造成浪費增加成本,太短則會有不合部分進入精軋導(dǎo)致成品型材不合格。
1.2.5 精除鱗、精軋
同粗軋原理,精軋之前需進行除鱗,即精除鱗。隨后進入精軋工序。 精軋產(chǎn)品為成品的鋼帶或者型材,質(zhì)量要求較高。 精軋操作主要調(diào)節(jié)對稱平坦度、非對稱平坦度以及型材楔形度,參賽選手根據(jù)這些參數(shù)進行操作調(diào)整。 此外還有換輥操作,隨工作時長增加或產(chǎn)量增多工作輥的磨損程度加劇,應(yīng)及時更換,重新標定,等待下一批次的軋制。
1.2.6 層流冷卻
精軋出來的帶鋼溫度較高, 經(jīng)噴水冷卻至合適的溫度,才能卷取打捆。 競賽系統(tǒng)中層流冷卻設(shè)置有20 組主冷+2 組精冷, 調(diào)取在工藝部分已設(shè)置的參數(shù)進行冷卻,實際操作中要求調(diào)整精冷以滿足層流冷卻出口溫度與卷取溫度差小于10 ℃的要求。
1.2.7 卷取
帶鋼滿足條件后,即可打捆卸卷噴號出庫。
通過理論和實操比賽綜合成績的前三名進入決賽(爭冠賽),該環(huán)節(jié)包括必答和搶答兩個部分,選手作答,專家評委會點評。
冶金類職業(yè)院校以冶金類企業(yè)需求、 市場需求為人才培養(yǎng)的最終目標,提高冶金類人才的實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。 技能大賽包括模擬煉鋼、模擬軋鋼項目,賽程和評分標準由行業(yè)、企業(yè)以及院校的相關(guān)專家共同制定。 模擬實操項目高度還原鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)況,參賽選手一般為二年級或者三年級在校學(xué)生,掌握部分專業(yè)基礎(chǔ)但不是很熟練,像剛?cè)肼毜男氯?,對生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)過程均不熟悉,由于操作失誤導(dǎo)致生產(chǎn)事故和質(zhì)量事故的產(chǎn)生,從側(cè)面暴露了職業(yè)院校在日常教學(xué)過程中的不足與短板,通過比賽可以夯實理論基礎(chǔ),提高操作能力,促進理實一體化發(fā)展,為職業(yè)院校培養(yǎng)冶金類人才提供了新的途徑。
技能大賽以企業(yè)實際生產(chǎn)為基礎(chǔ), 體現(xiàn)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,包含著企業(yè)和行業(yè)的要求,對專業(yè)知識、實際操作和職業(yè)素養(yǎng)等方面都有較高的要求。 指導(dǎo)教師不僅要有足夠的專業(yè)理論知識、 教學(xué)能力,還必須具一定的實踐經(jīng)驗,以指導(dǎo)學(xué)生實際操作和解答操作問題。 這就要求教師向“雙師型”教師發(fā)展,既有扎實的理論知識和較高的教學(xué)水平,又有較強的專業(yè)實踐能力[5]。
以大賽為基礎(chǔ),功在平時,利在千秋。 專業(yè)教師要轉(zhuǎn)變育人理念,強化合作意識;培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作職業(yè)素養(yǎng);關(guān)注行業(yè)新技術(shù),進行以企業(yè)生產(chǎn)實踐為導(dǎo)向的教學(xué)改革和課程改革;強化信息化教學(xué)能力,教學(xué)設(shè)計能力,完成理論與實踐的初步融合;積極參與設(shè)計競賽活動項目、專業(yè)技能培訓(xùn),不斷提升專業(yè)能力, 適應(yīng)大賽需求, 指導(dǎo)和培養(yǎng)較高實踐能力的人才,進而達到自身綜合素質(zhì)的提升。
在國家相關(guān)政策引導(dǎo)下, 我國職業(yè)教育發(fā)展迅猛, 在市場條件下極大滿足了工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展需求,得到社會的廣泛關(guān)注,用人單位對職業(yè)教育人才的認可度也越來越大,彰顯著職業(yè)教育的發(fā)展大有前途。 但由于專業(yè)設(shè)置、課程內(nèi)容等缺乏前瞻性,職業(yè)教育需進行教學(xué)改革和創(chuàng)新才能滿足未來社會發(fā)展的需求[6]。
遵循“以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向,促進教育教學(xué)改革”的原則,通過參加技能大賽,明確企業(yè)需求,職業(yè)院校調(diào)整專業(yè)設(shè)置和課程設(shè)置,以企業(yè)需求為導(dǎo)向,急企業(yè)所急,育企業(yè)所用,培養(yǎng)畢業(yè)后能直接服務(wù)企業(yè)的“零培訓(xùn)”人才。 此外,通過參加技能大賽,加強與其他院校交流學(xué)習(xí),開闊眼界,拓展思路,尋找發(fā)展方向,還有利于擴大宣傳范圍,刺激招生就業(yè),提升學(xué)校知名度,特別是在大賽中取得優(yōu)異成績則更具影響力。
通過參加技能大賽,總結(jié)分析經(jīng)驗,職業(yè)院??梢灾贫▽iT針對大賽選手的培養(yǎng)計劃,以興趣小組或活動的形式,學(xué)習(xí)大賽相關(guān)知識,模擬大賽賽程和操作,提高參賽選手的獲獎率,增加學(xué)生學(xué)業(yè)成就感、就業(yè)競爭力以及繼續(xù)深造的動力。
參加職業(yè)類大賽,我們實現(xiàn)了走出去的第一步,看到了與同類院校教學(xué)水平的差別,也是理論與實踐的一次碰撞, 為院校今后的發(fā)展指明了方向:構(gòu)建信息化平臺,借助模擬仿真軟件實現(xiàn)專業(yè)課理論與實踐的初步融合;加強專業(yè)能力培養(yǎng),尤其是實踐能力,培養(yǎng)“雙師型”教師隊伍;以大賽為基礎(chǔ),結(jié)合實踐進行教學(xué)改革和課程改革,培養(yǎng)高素質(zhì)的實踐性人才。