第一篇:简述热处理节能在生产工艺中的应1
简述热处理节能在生产工艺中的应用
双牛(厦门)机械有限公司是生产工程机械的厂家,机械行业很多的零部件都是要经过热处理才能达到所设计的力学条件,充分发挥材料的性能,保证产品质量,提高机械部件的档次水平在市场上的竞争力。我司是在2005年底正式成立热处理事业部,在规划初期,本着节能减排的原则对热处理设备布局,工艺流程,电源设备及淬火冷却系统进行了优化排列组合,并以文件的形式规定下来。
在这里所述说热处理节能方面,主要是由几个方面的因素组成的:
1):热处理工艺流程是否有效让被处理的工件达到其设计的技术要求,而又用较低的成本。
2):热处理设备是否在运行中得到了有效的合理的使用,比如连续性生产,设备待工件时间减少。且没有额外的热损失。
3):热处理操作人员,工艺技术员,及生产管理人员是否沟通良好,每个人都能得到有效的管理与组织生产。
1、热处理工艺:
在传统工艺计算时间:T=K*A*D式中的T为加热时间,K为装炉系数,A为加热系数,D为工件有效厚度,其实我们在实际生产中,一般是根据以往工作经验和工件有效厚度来计算保温时间,大批量时就根据实际经验或是观测工件的火色,这主要反应在碳素钢和低合金钢上,这是由于碳素钢没有合金元素和碳化物,不须长时间保温均匀奥氏体化过程。低合金钢因其传热系数与碳素钢基本类似,所以工件透热时间主要是由其有效尺寸决定的,对于生产中单件的工件,当炉温已达到工艺设定值时,也就是说工件表面已达到工艺温度值时,工件已透烧了,不要再额外增加保温时间了,这就是我们常说的“零”保温加热。对于大批量生产时,我们一般会先加热炉子,到温后再放入工件,等炉温再次达到工艺时间时,再加一定的均匀化时间,这样可以相对的缩短工艺周期,节约能源和降低成本。
合金结构钢(40Cr,35CrMo,42CrMo)等,因其材料中添加了一些合金元素,在加热过程中我们要使在碳化物均匀化需要一定的时间,所以相对碳素钢来说就要多一点时间,一般我们也要在传统工艺时间上的60%-80%左右,这样做可以缩短钢件在高温加热时间,变形量也相对减少一点,奥氏化晶粒相对较细小,淬火后可得到细小马氏体组织,其机械性能也就得到一定的提高,这也是我们热处理工作者想要达到的效果。
2、零件装炉
1):在实际生产中,当工件数量有限情况下,单独安排炉次是不划算的,在这种情况下,我们可以把不同的工件,不同材料,在其工艺参数大致相同的情况下可以混装一炉,如Cr12MoV与8407或H13,40Cr与42CrMo也是一样的。其淬火温度大致相同,这样就可以得到装炉量的满足,同理在回火温度相同时,不同的零件,不同的材料都可以混合一炉,回火时间可按最长的回火时间来执行。
2):热处理夹具,其实我们公司很多产品是不近相同,而量又不是很多,但为了减少变形量有时候在增加热处理工装,这样我很多时候不用耐热不锈钢,大都有普通的低碳钢代替,主要是材料价格低,还有量不是很多。
3、热处理冷却介质
因我公司很多的机械部件都是合金结构钢,所以在考虑淬火介质时。我选择用水溶液,水溶液淬火就避免大直径中碳低合金钢在热处理用油淬硬度值可能达不到,用水淬易开裂的情况,水溶性合成淬火液尤适用于低,中碳钢感应及大件淬火,水溶性合成淬火液尤适用于低,中碳钢感应及大件淬火,通过调整浓度等,可以得到不同的冷却速度,淬火工件光亮且有短期防锈作用,可不清洗直接回火,无油烟。无油烟、不燃烧、无火灾危险,改善劳动环境。不易老化、变质,使用寿命长,相对于油品来说。费用也相对的较少。
4、回火工艺:回火工艺是要根据零件的回火温度来决定要利用的炉子余热,一般规律是零件回火温度低于炉子余热温度300度左右,这样的话工件入炉后炉子很快达到回火工艺温度设定值,还有多次回火比一次回火要好,所以在大批量生产时这样二次回火得到的组织性能比一次回火要好,成本也相应减少很多。
5、设备维护和保养:我们在生产中要定期维修设备,检查炉膛,炉门的密封性。配电箱相关仪器仪表要定期校准与维护,减少因电器故障造成的停炉产生的损失。各相关的操作设备如台车,行车的维护减少进出炉不便而造成的损耗。
6、热处理质量的控制:其实工件在进行热处理时,其本身也就是在节能,一个工件若没有经过有效合理的热处理,那该零件使用时限也就不会很长,部件早期失效务必要制造新的部件去更换,这样又必得清耗原材料及机械加工工时,和其它相关费用。有效合理的热处理可使工件的使用寿命成倍的增长。所以热处理质量优良可避免工件早期失效,可避免工件热处理返修(正火,重新淬回火,校正,去应力回火)等一系列程序。所以我们国家20世纪70年代有一个口号:“搞好热处理,零件一顶几”。
热处理节能很多时候是与工艺管理有关,合理安排工作,减少停炉时间,把炉子升温时间阶段放在用电便宜的时间阶段进行,很多时候工艺执行到位与管理有关,公司要严格制定工艺规程及设备操作标准,及相关技术标准。在生产安排上,要尽可能的批量满负荷生产,不够装炉量的应拼炉,提前做好各项热处理工作前准备。定期检查热处理各设备的运行情况。
结论
积极提高热处理人员的业务水平,操作水平及相关的工作意识,提高热处理人员的工作态度。因为很多时候最终决定因素还是“人”。在相关硬件不能改变的情况下,作为人员的工作态度是软件。我们可以制定相关的制度,实行奖惩条例,统计和考核生产中能耗,针对不良进行整改管理。
节能减排在我们工作中处于很重要的地位,如何节约能耗,提高生产效率,降低成本,在市场竞争中坚立自已的品牌。生产与技术管理水平提高是贯彻科学技术发展,是企业发展的重要措施。节能意识从我做起,从现在做起,从工作中的一点一滴做起。使热处理技术达到节能,减排,优质,高效的目标。也使产品质量品质,成本控制在市场上处于一定的档次。
第二篇:节能热处理技术和设备在轴承行业的应用
节能热处理技术和设备在轴承行业的应用
一、轴承行业现状及热处理技术和装备概况
1.我国轴承行业持续快速稳定的发展
我国轴承行业经过建国以来五十多年的建设和发展,特别是改革开放以来持续、快速、稳定的发展,已形成了较大的产业规模。2007年全行业生产各类轴承90亿套,实现销售收入760亿元。轴承产量和销售收入居世界第三位。
我国轴承进出口贸易额逐年攀升。2007年轴承出口创汇21亿美元,进口用汇21亿美元,进出口持平。
“九五”以来,我国轴承行业经济成分发生了深刻的变化。至2006年,按销售额计算,已形成国有:民营:三资=16:63:21的格局。
我国轴承行业技术水平逐步提高,已具有一定的技术实力。有一所(洛轴所)、一院(中机十院)、一校(河南科大)作为依托。全行业现有国家级企业技术中心5个(万向、瓦轴、哈轴、洛轴、西北)、博士后科研工作站5个(万向、龙溪、洛轴所、西北、杭州中心)、国家级实验室6个(洛轴所、杭州中心、上海所、万向、龙溪、瓦轴)。全行业的产品开发能力有很大提高,掌握的轴承品种规格已由1999年的39000种增加到2005年的66000多种。为重大装备和重点主机的配套率达到80%左右。高端产品开发有重大突破。以“神五”、“神六”、“嫦娥一号”配套轴承为代表的航天航空轴承及其他国防装备配套轴承均已立足国内,具有完全自主知识产权。长期制约为国内主机配套和扩大出口的微小型深沟球轴承的振动噪声和密封性能问题,通过中国轴协组织的全行业技术攻关,已取得显著效果,基本上可以满足国内主机配套和扩大出口的要求,部分企业的产品已达到或者接近国际同类产品的水平。
2.我国轴承热处理技术和装备取得的长足进步
“六五”、“七五”、“八五”经济建设时期,有二十多家轴承制造企业先后从日本、英国、美国、瑞士、西德、奥地利、意大利等工业发达国家引进设备的使用、消化吸收,其中的主要类型设备在“八五”末期基本实现了国产化,有力地促进了我国轴承热处理装备的技术进步和电炉行业的制造水平。
推杆式等温球化退火炉在轴承行业得到广泛应用,目前该类型设备是轴承零件退火的主要设备。轴承零件保护气氛退火已开始引起重视,并开始在生产上广泛应用。
轴承零件淬回火设备主要有网带炉、铸链、辊底炉、多用炉、转底炉、滚筒炉生产线,这些生产线是我国轴承行业热处理设备的主力设备,也代表了我国轴承热处理装备水平,这些装备的推广应用,大大提高了我国轴承零件热处理质量水平,工件淬火后氧化脱碳层由原来的0.06~0.1 mm降到0.03 mm以下,批量硬度差由原来的2HRC降到1.5HRC以下,同件硬度差由原来的1.5HRC降到1HRC以内,压缩磨削留量1/3~1/2,提高磨工效率15%~22%,为我轴承质量总体水平的提高做出了贡献。
渗碳热处理设备主要有推杆式、辊底式、网带式气体渗碳自动生产线,也有多用炉、真空渗碳炉、井式炉、周期式渗碳炉,渗碳气氛的碳势控制大多采用自动控制系统,也有采用流量控制。
3.我国轴承热处理技术和装备的发展方向
⑴中小型轴承套圈大批量生产热处理装备采用无马弗托辊式可控气氛网带炉生产线、可控气氛铸链炉生产线,取代输送带炉、振底炉、箱式炉等落后炉型。
⑵中大型、大型轴承套圈大批量生产热处理装备采用可控气氛辊底炉生产线和多用炉生产线。
⑶特大型轴承套圈热处理装备采用可控气氛周期式热处理炉或加装微机碳势控制装置的井式炉。
⑷开发可控气氛带硝盐马氏体淬火小辊棒炉和辊底炉生产线。
⑸推广应用连续式可控气氛渗碳生产线。
⑹开发汽车轮毂轴承高频淬回火自动生产线。
⑺轴承滚动体大批量生产热处理装备采用滚筒炉生产线,取代仿苏鼓型炉生产线。
⑻开发辊底式氮基保护气氛等温球化退火炉。
⑼发展和应用下贝氏体等温淬火工艺装备。
⑽研制开发与可控气氛辊底炉、转底炉配套的自动模压淬火机床。
⑾加大真空热处理装备的比例。
⑿研制开发与网带炉、铸链炉生产线配套的量变型分选机。
二、轴承行业热处理节能措施
众所周知,轴承热处理是个耗能大户,轴承热处理设备90%以上采用电加热,俗称“电老虎”,其电耗占轴承制造业电耗的25-30%。同时,在热处理工艺过程中不断产生热辐射能、废烟气、粉尘和噪音等,对环境造成一定程度的污染。因此,开发节能、环保型热处理技术和装备是轴承行业亟待解决的问题。
近些年来,我国轴承行业从以下几方面采用措施,提高轴承热处理的节能和环保效果。
1.优化工艺节能
经过大量工艺试验,在保证热处理质量得到提高的前提下,对热处理工艺进行优化简化,然后合理设计加热炉各区段长度和加工节拍,充分发挥热效能产生显著的节能效果。这方面最突出的是北京天马轴承有限公司和北京建通盈动工业炉公司共同开发研制的多功能辊底可控气氛热处理生产线。
2.利用余热节能
财政部近期发布信息说,中央财政将十大重点节能工程进行奖励。十大节能工程包括“余热余压利用工程”。
轴承钢退火是轴承行业耗能最大的工序之一。多年来,轴承生产企业在降低轴承钢退火能耗上下了不少功夫。轴承钢锻造余热退火曾风行一时。但是,这一节能工艺虽然理论上可行,但实际操作上存在诸多难以解决的问题。最后都以失败告终。
近年来,一些轴承热处理设备制造优势企业,如杭州金舟电炉有限公司、苏州工业园区胜龙电炉制造有限公司,转而在利用热处理余热上做文章,研发了“热回收型连续等温退火炉”、“双层辊底式保护气氛球化退火炉”,取得了高效节能的效果。
3.智能控制节能
河北工业大学材料学院研发的轴承智能退火控制系统,在充分利用企业原有退火炉体的情况下,配置的该系统可根据运行过程中反馈获得的退火炉热特性、温场分布、装炉量等参量,智能化地调节各区加热温度,冷却速度等参量,自动完成退火的全过程,排除了操作上的人为因素,取得了显著的节能效果。
4.减少热损失节能
轴承生产企业和轴承热处理制造企业联手,在减少轴承热处理加热过程中的热损失下功夫。
一是以辊底炉取代推杆(盘)炉,免除了料盘的热损失。(一公斤钢件从室温升800℃,需吸热1.03千卡)。
二是优化炉膛设计,同时合理选用高强度轻质抗渗碳砖、优质陶瓷纤维制品等保温隔热材料,减少炉衬材料的蓄热损失和炉壁表面的散热损失。
三是优势热处理制造厂家,如金舟电炉有限公司等,在制造热处理炉构件时,采用大型数控设备加工,提高加工精度,提高传动辊的水平精度,提高炉壳刚性和密封性,减少焊缝,从而减少热损失和气氛损失。
三、轴承节能热处理技术和装备典型案例
1.多功能辊底可控气氛热处理生产线
由北京天马轴承有限公司和北京建通盈动工业炉公司共同研制的多功能辊底式可控气氛热处理生产线一种高质量、高效率、节能、环保型,在国内处于领先水平的热处理装备。
该生产线由辊底式加热炉、升降式淬火硝盐槽、油槽、辊底式清洗炉、烘干机和双层辊底式等温回火炉等主要设备构成。
通过编程调整工艺参数,在这一条生产线上可以完成四种不同的热处理工艺:普通马氏体淬、回火,马氏体分级淬、回火,贝氏体等温淬火,贝氏体分级淬火等。
这一生产线是引进消化吸收再创新和集成创新的成果,在以下几方面在国内处于领先水平:在一条生产线上具有四种不同的功能,不仅可以进行通常的普通马氏体淬火而且可以进行马氏体分级淬火和贝氏体分级淬火;以硝盐淬火介质取代油淬火介质;用空气回火炉取代硝盐槽进行贝氏体等温处理;淬火采用计算机控制的升降式机构;整条生产线高度密封、零排放。
在保证强度、硬度、金相组织和残留奥氏体量达到标准的前提下,贝氏体分级淬火比普通马氏体淬火冲击韧性GCr15提高26.6%,GCr18Mo提高36.8%。轴承在很多应用主机,如轧钢机、风力发电机、铁路客车等,需要承受很大的冲击载荷,因而需要提高的冲击韧性,普通马氏体淬火已不能适应这一要求。这一生产线的研制成功,就为适应高冲击载荷的轴承制造提供了热处理设备。
这条热处理生产线不仅能保证热处理质量,硬度、金相组织、变形和表面脱贫碳均能达到国家和行业标准要求,并较之以前有很大提高,而且,由于热处理工艺的优化和设备密封性能的提高,节能效果明显。全国轴承行业热处理平均耗电量为730KWh/吨,这条生产线耗电指标达到550KWh/吨。如在全行业推广应用,将产生很大的经济效益。同时由于升降式的入浴方式,大幅度减少淬火变形,因而可以减少加工留量,达到节材的效果。
2.双层辊底式保护气氛球化退火炉
众所周知,球化退火工件降温至650℃以下即可出炉空冷,大量退火余热未加利用。为了实现节能降耗的最佳效果,2007年5月,杭州金舟电炉有限公司创新开发了“双层辊底式保护气氛球化退火炉”。根据球化退火工艺的特点,将炉体设计成双层辊底炉,上层进料,分设进料台、余热利用室、加热区段、保温区段、快冷室,下层为出料台、余热利用室、缓冷区段、等温区段、快冷室。上下层的余热利用室为一个贯通室,无隔离,安装一台热循环风机,加强循环换热,利用退火余热预热进炉冷态工件,使工件从室温升温至300~350℃;上下层的快冷室为一个升降通道,内设升降机,使工件从上层转到下层。双导炉的结构保证了余热充分利用的节能退火工艺:进炉→余热利用升温→加热→保温→快冷→等温→缓冷→(余热利用)强冷→出炉。
余热利用节能双层退火炉,耗电下降150~220KWh/吨钢,与我国轴承行业球化退火耗电240~290KWh/吨钢比较,节电近90KWh/吨钢,节电率达到30%以上。并且退火质量优良:无氧化,脱碳层深度≤0.10mm,钢材利用率提高3%以上,特别适用于冷辗套圈的退火。球化退火显微组织为均匀、细小、弥散、圆整分布的球(粒)状球光体,可稳定地控制在2~2.5级(相当于SKF标准的CG2.1~2.3级)范围内。球化退火后,硬度为185~202HBW,单件硬度差±5HBW,整批硬度散差<15HBW。
3.高效能的的热回收型连续等温退火炉
苏州工业园区胜龙电炉制造有限公司研发的这种电炉有两个炉道,两个炉道平行反向设置。每个炉道依次排列有预热段、加热保温段、快冷段、等温段和冷却段。两个炉道中,一个炉道的预热段与另一个炉道的冷却段之间设置热交换机构,充分利用一个炉道工件冷却放出的热量,作为另一个炉道的预热用,可以使进炉工件加热到400℃以上。
这种炉型融节能型等温退火炉技术与热回收技术为一体,将工件预热作为二次能源开发,具有明显的节能效果。以250KW的SLRTd-250退火炉为例,年产量可达5400吨,年节电80万度,与普通节能型退火炉比较,年节电费用达55~60万元。两年的节电费用就可以回收整台设备投资。
这种炉型加工质量稳定,轴承零件退火硬度HRB89-92,金相组织2-3级,合格率100%。
4.油电、气电复合加热技术
⑴油电复合加热技术
上世纪90年代,东南沿海省市缺电少煤,金舟电炉有限公司创新开发了辊底式油电复合加热等温球化退火炉,成功地将先进的工艺技术与热处理设备集成创新,使轴承钢球化退火缩短至8~9小时,而球化退火显微组织达到均匀、细小、弥散、圆整分布的理想目标;先进的燃油技术使烟尘黑度系列达到林格曼1级,完全符合环保要求。
⑵气电复合加热技术
天然气是优质的一次能源,金舟电炉有限公司根据用户具备的条件,将天然气控温加热和电加热控温相结合,研发了气-电复合加热辊底式球化退火炉,实现了温控、电控、过程控制机电一体化,退火质量国内领先,节能水平达到了一个新的高度。
5.轴承钢智能化退火控制系统
河北工业大学材料学院充分发挥学校在数学、计算机、电器、材料、软件等多学科的优势,研制开发轴承钢智能化退火控制系统。在充分利用企业原有退火炉体的情况下,配置的该系统可根据运行过程中反馈获得的加热炉热特性、温场分布、装炉量等参量,智能化地调整各区加热温度、冷却速度等参量,自动控制退火的全过程。无为为操作因素。
该系统的特点是,提高球化退火质量、提高生产效率、节能降耗。
⑴退火质量优良:应用该技术的退火产品,球化质量可稳定地获得2-3级组织。可达到SKF、FAG等世界上最大的轴承公司执行的欧洲SEP1520有关退火的标准。为提高轴承的寿命和可靠性打下良好的基础。
⑵提高生产率:退火周期在连续(推杆式)退火炉中可缩短退火周期1/3-1倍;在台车式、贯通式周期退火炉可由目前一般36小时一周期,降至15小时以内。
⑶节能降耗:用电成本大幅度降低,连续作业炉由目前的电耗280-480KWh/吨,降至240KWh/吨以下;周期作业炉由目前的400-600KWh/吨,降至300 KWh/吨以下。
在保证退火质量2-3级的前提下,该技术已在许多企业应用于大规模工业生产,获得显著效益。
河北轧机轴承有限公司,由改造前日产量6吨,电耗470KWh/吨;改造后日产量提高到12吨,电耗将至235KWh/吨。
大连龙岩锻造厂,用540KW台车式炉处理热轧轴承钢球,日产量15吨,耗电300KWh/吨,其中低谷电占总用电量的85%以上,退火成本约130元/吨。
大连冶金轴承股份有限公司连续四年对三条360KW推杆式退火炉进行改造,套圈耗电≤210KWh/吨,年生产能力已达2.5万吨;两条440KW棒料退火炉,日处理Φ20-Φ130棒料20吨,耗电≤270KWh/吨,其中低谷占总用量的90%以上,退火耗电成本<100元/吨。
山东梁山轴承有限公司比改造前,退火节能1/3,生产效率提高1/3,不仅如此,由于退火组织细,淬火温度降低,保温时间缩短,淬火节能8%。
广东韶关东南轴承有限公司生产汽车毂轴承,改造后的退火质量达到FAG执行的欧洲SEP1520的标准,成为FAG半成品供应商,仅此一项年质量效益超过千万元。
多家企业长期使用的结果表明该项技术成熟可靠。
第三篇:热处理在机械工业中的作用及地位
《热处理在机械工业中的作用及地位》
--浅谈热处理节能减排
系 别 机械工程系 专 业 工程材料技术 班 级 12材料2班 学 号 11103703048 学生姓名
1、热处理的现状
热处理对于充分发挥金属材料的性能潜力,提高产品的内在质量,节约材料,减少能耗,延长产品的使用寿命,提高经济效益都具有十分重要的意义。
热处理是机械工业的一项重要基础技术,通常像轴、轴承、齿轮、连杆等重要的机械零件和工模具都是要经过热处理的,而且,只要选材合适,热处理得当,就能使机械零件和工模具的使用寿命成倍、甚至十几倍的提高。
我国的热处理技术有了很大的发展,现有热处理生产厂点一万余家,热处理加热设备11万台,年生产能力660万吨钢件。
目前我国在热处理的基础理论研究和某些热处理新工艺、新技术研究方面,与工业发达国家的差距不大,但在热处理生产工艺水平和热处理设备方面却存在着较大的差距,还没有完全扭转热处理生产工艺和热处理设备落后、工件氧化脱碳严重、产品质量差、生产效率低、能耗大、成本高、污染严重的局面。
2、热处理的作用
不同的热处理条件会产生不同的材料性能改变效果,下面从3个方面来说明热处理工艺在提高金属零件的制造水平中的作用。
一、热处理可提高或改善钢的力学性能
二、热处理可提高或改善钢的工艺性能
三、热处理可提高或改善钢的化学性能和一些特殊性能
四、热处理可消除钢的 一些缺陷
3、热处理的趋势
为促进我国热处理技术的发展,我们应全面了解热处理技术的现状和水平,掌握其发展趋势,大力发展先进的热处理新技术、新工艺、新材料、新设备,用高新技术改造传统的热处理技术,实现“优质、高效、节能、降耗、无污染、低成本、专业化生产”,力争到 2020年时达到工业发达国家八十年代中期的水平。目前热处理发展的方向有以下几点:(1)少无污染。先进的热处理技术首先应该是对环境没有污染的技术,其中包括清洁工艺、清洁设备和清洁材料等。可控气氛、真空、具有良好的屏蔽的感应热处理是广泛应用的典型清洁工艺。
(2)少无质量分散和畸变。采用科学的管理和先进的技术可以使工件重量分散降到最低程度。金属制件在热处理时的形状和尺寸变化是不可避免的,过大和不均匀的畸变会增加加工余量或使之报废,所以尽量减小质量分散和畸变是许多热处理工作者终生努力的目标。(3)少无浪费。节能的热处理工艺是最有效的节能措施。比如把渗碳温度从930 ℃ 提高到1050 ℃ 可减少40 %的工艺周期。在一般电阻炉中这种温度的提高受到发热体和耐热材料的限制而很难实现,而真空炉中低压渗碳在1050 ℃施行是轻而易举的事。
4、国内热处理的问题
(1)热处理设备陈旧,炉衬蓄热量大,炉壁温升高,散热多,保温性能差。(2)工艺保守,设备管理落后。据统计,沿袭传统工艺约占90 % 以上,而使用节能新技术的不到10 %。另外在设备管理上,设备的负载率和设备的利用低,也是能源利用率低的主要原因。(3)热处理工艺装备笨重,消耗大量的能源,大量的废热不能回收利用,且热处理返修率和废品率较高。
(4)水资源的浪费,国内热处理设备的冷却系统大多采用水进行冷却。
(5)污染 热处理过程污染主要表现在空气、水、噪声和电磁污染。
噪声污染 主要来自设备的运行,如各类泵、风机、喷砂清洗等。采用一些低噪音设备及隔音防护
电磁污染 主要来自感应加热设备的运行,可以采用电磁屏蔽降低对人员和环境的污染。
5、国外热处理行业现状
1.燃气辐射管
目前,欧洲的热处理设备大部分已采用燃气辐射管,使用天然气加热。燃气加热技术和装备在欧洲已十分成熟,天然气烧嘴已有标准系列,由专业烧嘴厂制造供应,并将燃气辐射管的内管由不锈钢换成陶瓷,延长了使用寿命并提高了功率。天然气加热有利于提高能源利用率,降低生产成本。2.全自动控制的热处理生产线
为了使工件在生产线上自动地完成所要求的整个热处理工艺过程,被特定设计的连续炉相互连接沟通。炉膛内可多方位贯通,并可使工件料筐转90°进入下道加热区或过渡保温箱,经传送机构抵达下一工序或进入冷却室冷却。
3.高压气淬密封箱式炉和多室贯通式密封箱式炉高压气淬密封箱式后室为密封箱式炉结构,前室进行高压气淬。工件在后室保护气氛中无氧化加热或在渗碳气氛中渗碳,在前室进行无氧化光亮淬火。减少加热室的空闲时间,以提高工作效率,降低能源消耗。
6、降低热损失的有效方法
减少加热设备的热损失是提高加热效率的主要途径。减少加热炉热损失的方法有:
1、减少加热炉的散热量的有效方法首先是减少炉子的表面积。2.减少炉衬蓄热的方法是采用质量热容和密度小的绝热耐火材料。
3.对各种类型的加热炉,用在加热夹层、料盘,料筐所需的热能比重为18%~29%。所以 减轻夹具,料盘重量对于提高加热效率有重要意义。
7、小结
我国已把环境保护作为一项基本国策并从1992年开始推进清洁生产技术。根据清洁生产技术的要求我国现阶段热处理生产的主要控制目标应是少无污染、少无氧化和节能并应把真空热处理和可控气氛热处理作为热处理行业“九五”期间重点推广应用的清洁生产技术。
第四篇:浅谈防火墙技术在电子商务中的应1
浅谈防火墙技术在电子商务中的应用
1电子商务概述 1.1电子商务的基本概念
电子商务源于英文Electronic Commerce,简写为EC。是指利用计算机技术网络技术和远程通信技术,实现整个商务(买卖)过程中的电子化数字化和网络化。人们不再是面对面的看着实实在在的货物靠纸介质单据(包括现金)进行买卖交易。而是通过网络,通过网上琳琅满目的商品信息完善的物流配送系统和方便安全的资金结算系统进行交易(买卖)。电子商务的核心是商务;本质上是创造更多商机提供更好商业服务的一种电子交易智能化手段。眼下,电子商务的含义已不仅仅是单纯的电子购物,电子商务以数据(包括文本声音和图像)的电子处理和传输为基础,包含了许多不同的活动(如商品服务的电子贸易数字内容的在线传输电子转账商品拍卖协作在线资源利用消费品营销和售后服务)。它涉及产品(消费品和工业品)和服务(信息服务财务与法律服务);它包含了使用Internet和Web技术进行的所有的商务活动。1.2电子商务发展简史
信息技术(Information Technology,简称为IT)是指20世纪后半叶发展起来的两项电子技术,即集成电路技术和数据网络通信技术,为电子商务的发展奠定了技术基础。按照各个时期有代表性的不同技术,我们可以将电子商务的发展历程划分成四个阶段:
第一阶段:EFT时代
20世纪70年代,银行间电子资金转账(EFT)开始在安全的专用网络上推出,它改变了金融业的业务流程。电子资金转账是指通过企业间通讯网络进行的账户交易信息的电子传输,由于它以电子方式提供汇款信息,从而使电子结算实现了最优化。这是电子商务最原始的形式之一,也是最普遍的形式。
第二阶段:电子报文传送技术
从20世纪70年代后期到80年代早期,电子商务以电子报文传送技术(如电子数据交换 EDI)的形式在企业内部得到推广。电子报文传送技术减少了文字工作并提高了自动化水平,从而简化了业务流程。电子数据交换(EDI)使企业能够用标准化的电子格式与供应商之间交换 商业单证(如订单)。例如,如果将电子数据交换与准时化(JIT)生产相结合,供应商就能将零件直接送到生产现场,节约了企业的存货成本仓储成本和处理成本。
20世纪80年代晚期到90年代早期,电子报文传送技术成为工作流技术或协作计算系统(也称为群件)中不可分割的部分。Lotus otes是这种系统的代表。群件的主要功能就是将现有的非电子方法“嫁接”到电子平台上去,以提高业务流程的效率。
第三阶段:联机服务 在20世纪80年代中期,联机服务开始风行,它提供了新的社交交互形式(如聊天室),还提供了知识共享的方法(如新闻组和FIP)。这就为互联网用户创造了一种虚拟社区的感觉,逐渐形成了 “地球村”的概念。同时,信息访问和交换的成本已降得很低,而且范围也在空前扩大,全世界的人都可以相互沟通。
第四阶段:www.xiexiebang.common Gateway Inter——face的简称。是World Wide Web主机和CGI程序间传输资讯的定义。
5检测后门木马及其网络蠕虫。指采用某种方法定义出一个特殊的端口并依靠某种程序在机器启动之前自动加载到内存,强行控制机器打开那个特殊的端口的程序。3.3.3拟专网功能
指在公共网络中建立专用网络,数据通过安全的“加密通道”在公共网络中传播。VPN的基本原理是通过IP包的封装及加密认证等手段,从而达到安全的目的。3.4防火墙的未来发展趋势
尽管罗列了这么多防火墙技术的局限性,但防火墙在网络安全中所扮演的重要角色是不可撼动的。未来的防火墙发展朝高速多功能化更安全的方向发展。实现高速防火墙,可以应用ASIC硬件加速技术FPGA和网络处理器等方法。其中以采用网络处理器最好,因为网络处理器采用微码编程,可以根据需要随时升级,甚至可以支持IPv6;并且网络处理器中集成了很多硬件协处理单元,通过算法也比较容易实现高速。防火墙将会集成更多的网络安全功能,入侵检测防病毒防御拒绝服务攻击等安全技术都可以模块形式安装到防火墙的机箱内。既节省宝贵的机柜空间,又能为企业节约一部分安全支出,更主要的是可以实现网络安全设备之间的联动。防火墙将会更加的行业化。
任何一种防火墙只是为内部网络提供安全保障,但网络安全不能完全依赖于防火墙,还需要加强内部的安全管理,完善安全管理制度,提高用户的安全意识,从而形成全方位的安全防御体系。4防火墙的简介与体系结构 4.1防火墙的简介
一个防火墙(作为阻塞点控制点)能极大地提高一个内部网络的安全性,并通过过滤不安全的服务而降低风险。防火墙同时可以保护网络免受基于路由的攻击。
防火墙是为防止非法访问或保护专用网络而设计的一种系统。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口,能根据企业的安全政策控制(允许拒绝监测)出入网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务,实现网络和信息安全的基础设施。
防火墙可用于硬件软件或二者的组合。防火墙常常被用于阻止非法的互联网用户访问接入互联网的专用网络。所有的数据在进入或离开内部网络时都要经过防火墙,防火墙会检查每个数据包,并且阻止那些不符合指定安全标准的数据包。
一般来说,配置防火墙是为了防止外部无权限的交互式登录。这有助于防止“黑客”从机器登录到你的网络。更复杂的防火墙能够阻止从外部到内部的流量,但允许内网用户更自由的与外部交流。
防火墙非常重要因为它可以提供单一的阻止点,在这一点上可以采取安全和审计措施。防火墙提供了一个重要的记录和审计功能;它们经常为管理员提供关于已处理过的流量类型和数值的摘要。这是个非常重要的“点”,因为阻止点在网络中的作用相当于警卫保卫财产。
从理论上说,有两种类型的防火墙:应用层防火墙和网络层防火墙
它们的区别可能与你所想的不一致。二者的区别取决于防火墙使用的使流量从一个安全区到另一个安全区所采用的机制。国际标准化组织(ISO)开放系统互联(OSI)模型把网络分成七层,每一层都为上一层服务。更重要的是要认识到转发机制所在的层次越低,防火墙的检查就越少。
1应用层防火墙
应用层防火墙通常是代理服务器运行的主机,它不允许网络之间直接的流量,并在流量通过时做详细的记录和检查。由于代理应用程序只是防火墙上运行的软件,所以可在这做大量的记录和访问控制。应用层防火墙可用于网络地址转换,是因为在应用程序有效地伪装初始连接的来源之后流量可以从一边进入,另一边出去。
在某些情况下,有一个应用程序的方式可能会影响防火墙的性能,并可能会使防火墙降低透明度。早期的应用层防火墙对终端用户不是特别透明,并且还可能需要进行一些培训。然而,许多现代应用层防火墙是完全透明的。与网络层防火墙相比,应用层防火墙趋于提供更细化的审计报告,实行更保守的安全模型。
2网络层防火墙
这种类型决定了它的判定一般是基于源地址目的地址及独立IP包中的端口。一个简单的路由器就是一个传统意义上的网络层防火墙,因为它不能做出复杂的判断,如数据包的发送目标和来源。现代的网络层防火墙变得更复杂得多,并且会随时关注通过防火墙的连接状态的信息。
另一个重要的不同于许多网络层防火墙的是它们可使流量直接通过,因此在使用时,你需要一个有效分配的IP地址块,或者是专用网络地址块。网络层防火墙的发展很迅速,对于用户来说几乎是透明的。
未来的防火墙将处于应用层防火墙和网络层防火墙之间。网络层防火墙可能会逐渐意识到经过它们的信息,应用层防火墙可能会变得越来越透明。最终将会是一种在数据通过时进行记录和检查的快速分组筛选系统。
在逻辑上,防火墙是一个分离器,一个限制器,也是一个分析器,有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动,保证了内部网络的安全。防火墙可以是硬件型的,所有数据都首先通过硬件芯片监测,也可以是软件类型,软件在电脑上运行并监控,其实硬件型也就是芯片里固化了的软件,但是它不占用计算机CPU处理时间,可以功能作的非常强大处理速度很快,对于个人用户来说软件型更加方便实在。4.2防火墙的体系结构
防火墙对于企业网络的防御系统来说,是一个不可缺少的基础设施。在选择防火墙防火墙时,我们首先考虑的就是需要一个什么结构的产品,防火墙发展到今天,很多产品已经越来越象是一个网络安全的工具箱,工具的多少固然很重要,但系统的结构却是一个起决定性作用的前提。因为防火墙的结构决定了这些工具的组合能力,决定了当你在某种场合需要一个系统声称提供的功能的时候是不是真的能够用得上。
防火墙的基本结构可以分为包过滤和应用代理两种。包过滤技术关注的是网络层和传输层的保护,而应用代理则更关心应用层的保护。
包过滤是历史最久远的防火墙技术,从实现上分,又可以分为简单包过滤和状态检测的包过滤两种。
简单包过滤是对单个包的检查,目前绝大多数路由器产品都提供这样的功能,所以如果你已经有边界路由器,那么完全没有必要购买一个简单包过滤的防火墙产品。由于这类技术不能跟踪TCP的状态,所以对TCP层的控制是有漏洞的,比如当你在这样的产品上配置了仅允许从内到外的TCP访问时,一些以TCP应答包的形式进行的攻击仍然可以从外部通过防火墙对内部的系统进行攻击。简单包过滤的产品由于其保护的不完善,在99年以前国外的防火墙市场上就已经不存在了,但是目前国内研制的产品仍然有很多采用的是这种简单包过滤的技术,从这点上可以说,国内产品的平均技术水准至少比国外落后2到3年。
状态检测的包过滤利用状态表跟踪每一个网络会话的状态,对每一个包的检查不仅根据规则表,更考虑了数据包是否符合会话所处的状态。因而提供了更完整的对传输层的控制能力。同时由于一系列优化技术的采用,状态检测包过滤的性能也明显优于简单包过滤产品,尤其是在一些规则复杂的大型网络上。
顺便提一下免费软件中的包过滤技术,比较典型的是OpenBSD 和Linux中的IP Filter和IP Chains。一些有较强技术能力的网络管理人员喜欢利用这样的软件自己配置成防火墙。但是从实现的原理上分析,虽然它们提供了对TCP状态位的检查,但是由于没有跟踪TCP的状态,所以仍然是简单包过滤。值得关注的是Linux2.4中的IP Table,从其名称就可以看出,它在进行过滤时建立了一个用来记录状态信息的Table,已经具备了状态检测技术的基本特征。
包过滤结构的最大的优点是部署容易,对应用透明。一个产品如果保护功能十分强大,但是不能加到你的网络中去,那么这个产品所提供的保护就毫无意义,而包过滤产品则很容易安装到用户所需要控制的网络节点上,对用户的应用系统则几乎没有影响。特别是近来出现的透明方式的包过滤防火墙,由于采用了网桥技术,几乎可以部署在任何的以太网线路上,而完全不需要改动原来的拓扑结构。
包过滤的另一个优点是性能,状态检测包过滤是各种防火墙结构中在吞吐能力上最具优势的结构。
但是对于防火墙产品来说,毕竟安全是首要的因素,包过滤防火墙对于网络控制的依据仍然是IP地址和服务端口等基本的传输层以下的信息。对于应用层则缺少足够的保护,而大量的网络攻击是利用应用系统的漏洞实现的。
应用代理防火墙可以说就是为防范应用层攻击而设计的。应用代理也算是一个历史比较长的技术,最初的代表是TIS工具包,现在这个工具包也可以在网络上免费得到,它是一组代理的集合。代理的原理是彻底隔断两端的直接通信,所有通信都必须经应用层的代理转发,访问者任何时候都不能直接与服务器建立直接的TCP连接,应用层的协议会话过程必须符合代理的安全策略的要求。针对各种应用协议的代理防火墙提供了丰富的应用层的控制能力。可以这样说,状态检测包过滤规范了网络层和传输层行为,而应用代理则是规范了特定的应用协议上的行为。对于使用代理防火墙的用户来说,在得到安全性的同时,用户也需要付出其它的代价。代理技术的一个主要的弱点是缺乏对应用的透明性,这个缺陷几乎可以说是天生的,因为它只有位于应用会话的中间环节,才会对会话进行控制,而几乎所有的应用协议在设计时都不认为中间应该有一个防火墙存在。这使得对于许多应用协议来说实现代理是相当困难的。代理防火墙通常是一组代理的集合,需要为每一个支持的应用协议实现专门的功能,所以对于使用代理防火墙的用户来说经常遇到的问题是防火墙是不支持某个正在使用的应用协议,要么放弃防火墙,要么放弃应用。特别是在一个复杂的分布计算的网络环境下,几乎无法成功的部署一个代理结构的防火墙,而这种情况在企业内部网进行安全区域分割是尤其明显。
代理的另一个无法回避的缺陷是性能很差。代理防火墙必须建立在操作系统提供的socket服务接口之上,其对每个访问实例的处理代价和资源消耗接近于Web服务器的两倍。这使得应用代理防火墙的性能通常很难超过45Mbps的转发速率和1000个并发访问。对于一个繁忙的站点来说,这是很难接受的性能。
代理防火墙的技术发展远没有包过滤技术活跃,比较一下几年以前的TIS和现在的代理类型的商用产品,在核心技术上几乎没有什么变化,变化的主要是增加了协议的种类。同时为了克服代理种类有限的局限性,很多代理防火墙同时也提供了状态检测包过滤的能力,当用户遇到防火墙不能支持的应用协议时,就以包过滤的方式让其通过。由于很难将这两者的安全策略结合在一起,所以混合型的产品通常更难于配置,也很难真正的结合两者的长处。
状态检测包过滤和应用代理这两种技术目前仍然是防火墙市场中普遍采用的主流技术,但两种技术正在形成一种融合的趋势,演变的结果也许会导致一种新的结构名称的出现。我们在NetEye防火墙中以状态检测包过滤为基础实现了一种我们暂时称之为“流过滤”的结构,其基本的原理是在防火墙外部仍然是包过滤的形态,工作在链路层或IP层,在规则允许下,两端可以直接的访问,但是对于任何一个被规则允许的访问在防火墙内部都存在两个完全独立的TCP会话,数据是以“流”的方式从一个会话流向另一个会话,由于防火墙的应用层策略位于流的中间,因此可以在任何时候代替服务器或客户端参与应用层的会话,从而起到了与应用代理防火墙相同的控制能力。比如在NetEye防火墙对SMTP协议的处理中,系统可以在透明网桥的模式下实现完全的对邮件的存储转发,并实现丰富的对SMTP协议的各种攻击的防范功能。
“流过滤”的另一个优势在于性能,完全为转发目的而重新实现的TCP协议栈相对于以自身服务为目的的操作系统中的TCP协议栈来说,消耗资源更少而且更加高效,如果你需要一个能够支持几千个,甚至数万个并发访问,同时又有相当于代理技术的应用层防护能力的系统,“流过滤”结构几乎是唯一的选择。
防火墙技术发展这么多年,已经成为了网络安全中最为成熟的技术,是安全管理员手中有效的防御工具。但是防火墙本身的核心技术的进步却从来没有停止过,事实上,任何一个安全产品或技术都不能提供永远的安全,因为网络在变化,应用在变化,入侵的手段在变化。对于防火墙来说,技术的不断进步才是真实的保障。5防火墙主要技术和类型 5.1防火墙使用的技术
防火墙从原理上主要有三种技术:包过滤技术代理服务技术和状态检测技术。按照实现形式,可以将防火墙分为软件防火墙和硬件防火墙。无论是哪种防火墙,从实现技术看,都使用了一种或者是多种技术。
1防火墙的包过滤
包过滤是一种安全筛选机制,它控制哪些数据包可以进出网络而哪些数据包应被网络拒绝。
包过滤防火墙是用一个软件查看所流经的数据包的包头(header),由此决定整个包的处理。丢弃(DROP)这个包或接受(ACCEPT)这个包(让这个包通过),也可能执行其它更复杂的动作。
它通常安装在路由器上。路由器是内部网络与Internet连接必不可少的设备,因此在原有网络上增加这样的防火墙几乎不需要任何额外的费用。
防火墙包过滤技术
2包过滤性能 包过滤优点: 处理速度快
提供透明的服务,与应用层无关,用户不用改变客户端程序,无需用户名密码登录。 成本低,路由器通常集成了简单包过滤的功能,基本不再需要单独的实现包过滤功能的防火墙设备 3防火墙的应用代理技术
代理服务是运行在防火墙主机上的一些特定的应用程序或者服务程序。防火墙主机可以是有一个内部网络接口和一个外部网络接口的双重宿主主机,也可以是一些可以访问因特网并可被内部主机访问的堡垒主机。这些程序接受用户对因特网服务的请求(如文件传输FTP和远程登录Telnet等),并按照安全策略转发它们到实际的服务。所谓代理就是一个提供替代连接并且充当服务的网关。代理也称之为应用级网关。代理服务位于内部用户(在内部的网络上)和外部服务(在因特网上)之间。代理在幕后处理所有用户和因特网服
务之间的通信以代替相互间的直接交谈.代理的实现过程
代理技术的优点:
可以识别并实施高层的协议,如http等,安全级别高于包过滤防火墙,同时也能处理数据包
代理服务型防火墙可以配置成唯一的可被外边看见的主机,以保护内部主机免受外部的攻击 可以强制执行用户认证
代理工作在客户机和真实服务器之间,可记录和控制所有进出流量,能提供较详细的审计日志 4状态检测技术
状态检测,又叫状态包检查,它是动态包过滤的一种。传统的包过滤防火墙只能通 过检测正包头的相关信息来决定数据流的通过或拒绝,而状态检测技术采用的是一种基于连接的状态检测机制,将属于同一连接的所有包作为一个整体的数据流看待,构成连接状态表,通过规则表与状态表的共同配合,对表中的各个连接状态因素加以识别。与传统包过滤防火墙的静态过滤规则表相比,它具有更好的灵活性和安全性。
状态检测技术
状态检测技术的优点 :
指定对连接的控制,例如允许或拒绝基于服务器IP地址的访问,或者是允许或拒绝基于用户所请求连接的IP地址的访问。
通过限制某些协议的传出请求,来减少网络中不必要的服务。
大多数代理防火墙能够记录所有的连接,包括地址和持续时间。这些信息对追踪攻击和发生的未授权访问的事件事很有用的。
5.2防火墙的基本类型
根据防火墙所采用的技术不同,我们可以将它分为四种基本类型:包过滤型网络地址转换—NAT代理型和监测型。
1包过滤型
包过滤型产品是防火墙的初级产品,其技术依据是网络中的分包传输技术。网络上的数据都是以“包”为单位进行传输的,数据被分割成为一定大小的数据包,每一个数据包中都会包含一些特定信息,如数据的源地址目标地址TCP/UDP源端口和目标端口等。防火墙通过读取数据包中的地址信息来判断这些“包”是否来自可信任的安全站点 ,一旦发现来自危险站点的数据包,防火墙便会将这些数据拒之门外。系统管理员也可以根据实际情况灵活制订判断规则。包过滤技术的优点是简单实用,实现成本较低,在应用环境比较简单的情况下,能够以较小的代价在一定程度上保证系统的安全。
但包过滤技术的缺陷也是明显的。包过滤技术是一种完全基于网络层的安全技术,只能根据数据包的来源目标和端口等网络信息进行判断,无法识别基于应用层的恶意侵入,如恶意的Java小程序以及电子邮件中附带的病毒。有经验的黑客很容易伪造IP地址,骗过包过滤型防火墙。
2网络地址转化—NAT 网络地址转换是一种用于把IP地址转换成临时的外部的注册的IP地址标准。它允许具有私有IP地址的内部网络访问因特网。它还意味着用户不许要为其网络中每一台机器取得注册的IP地址。
在内部网络通过安全网卡访问外部网络时,将产生一个映射记录。系统将外出的源地址和源端口映射为一个伪装的地址和端口,让这个伪装的地址和端口通过非安全网卡与外部网络连接,这样对外就隐藏了真实的内部网络地址。在外部网络通过非安全网卡访问内部网络时,它并不知道内部网络的连接情况,而只是通过一个开放的IP地址和端口来请求访问。OLM防火墙根据预先定义好的映射规则来判断这个访问是否安全。当符合规则时,防火墙认为访问是安全的,可以接受访问请求,也可以将连接请求映射到不同的内部计算机中。当不符合规则时,防火墙认为该访问是不安全的,不能被接受,防火墙将屏蔽外部的连接请求。网络地址转换的过程对于用户来说是透明的,不需要用户进行设置,用户只要进行常规操作即可。
3代理型
代理型防火墙也可以被称为代理服务器,它的安全性要高于包过滤型产品,并已经开始向应用层发展。代理服务器位于客户机与服务器之间,完全阻挡了二者间的数据交流。从客户机来看,代理服务器相当于一台真正的服务器;而从服务器来看,代理服务器又是一台真正的客户机。当客户机需要使用服务器上的数据时,首先将数据请求发给代理服务器,代理服务器再根据这一请求向服务器索取数据,然后再由代理服务器将数据传输给客户机。由于外部系统与内部服务器之间没有直接的数据通道,外部的恶意侵害也就很难伤害到企业内部网络系统。
代理型防火墙的优点是安全性较高,可以针对应用层进行侦测和扫描,对付基于应用层的侵入和病毒都十分有效。其缺点是对系统的整体性能有较大的影响,而且代理服务器必须针对客户机可能产生的所有应用类型逐一进行设置,大大增加了系统管理的复杂性。
4监测型
监测型防火墙是新一代的产品,这一技术实际已经超越了最初的防火墙定义。监测型防火墙能够对各层的数据进行主动的实时的监测,在对这些数据加以分析的基础上,监测型防火墙能够有效地判断出各层中的非法侵入。同时,这种检测型防火墙产品一般 还带有分布式探测器,这些探测器安置在各种应用服务器和其他网络的节点之中,不仅能够检测来自网络外部的攻击,同时对来自内部的恶意破坏也有极强的防范作用。据权威机构统计,在针对网络系统的攻击中,有相当比例的攻击来自网络内部。因此,监测型防火墙不仅超越了传统防火墙的定义,而且在安全性上也超越了前两代产品
虽然监测型防火墙安全性上已超越了包过滤型和代理服务器型防火墙,但由于监测型防火墙技术的实现成本较高,也不易管理,所以目前在实用中的防火墙产品仍然以第二代代理型产品为主,但在某些方面也已经开始使用监测型防火墙。基于对系统成本与安全技术成本的综合考虑,用户可以选择性地使用某些监测型技术。这样既能够保证网络系统的安全性需求,同时也能有效地控制安全系统的总拥有成本。
实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,大多数代理服务器(也称应用网关)也集成了包过滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势。由于这种产品是基于应用的,应用网关能提供对协议的过滤。例如,它可以过滤掉FTP连接中的PUT命令,而且通过代理应用,应用网关能够有效地避免内部网络的信息外泄。正是由于应用网关的这些特点,使得应用过程中的矛盾主要集中在对多种网络应用协议的有效支持和对网络整体性能的影响上。6常用的防火墙实例 6.1 360防火墙
360防火墙是一款保护用户上网安全的产品,奇虎公司研发的防火墙产品。在您浏览网页玩网络游戏聊天时,它可以阻截各类网络风险。360防火墙拥有云安全引擎,解决了传统网络防火墙频繁拦截识别能力弱的问题,轻巧快速保护上网安全。
6.2 360的主要功能 360网络防火墙加入了云防御监控,这样可疑动作通过云端校验,安全性肯定加强不少。
2上网信息中包括共享资源保护,地位端口保护,端口扫描检测,ping扫描防护,主机名称防泄漏等,这些应该是对网络安全是一个比较全面的防护了。
3入侵检测,该功能开启我估计如果没有设置规则的话,应该会有不少弹窗来给用户判断的。当然如果前面的云监控及时达到效果的话,可以避免太多弹窗的。ARP防火墙也加入到了网络防火墙中。其实我这里想考虑一个问题了,如果和360安全卫士同时使用的话,那安全卫士中的ARP防火墙和网络防火墙中的ARP防火墙如何协调的。
5另外还有网络流量监控等功能。
主界面显示4个状态,分为网络访问云监控上网信息保护入侵检测ARP防火墙 1连入监控:管理程序访问网页下载传送消息时发起的网络请求,可通过“管理”选项控制程序的上网访问。包括,检测连入网络进程,协议,本地端口远程端口,状态(监听,等待,已关闭),上传下载流量
2入侵检测:解决常见的网络攻击,让电脑不受黑客侵害。
3程序规则:通过云安全引擎,智能分析程序上网行为,对可疑网络行为进行拦截,提高看网页玩网络游戏聊天的安全性。可通过添加规则设置。
4网络连接规则:封堵系统中存在的网络漏洞,保护共享图片/文档系统信息安全。包括上网信息保护和自定义网络规则
上网信息保护:包括主机名称防泄漏保护共享资源防止Ping扫描允许Ping方式探测其他主机
6.3 Windows防火墙设置
①“控制面板”窗口,双击“网络连接”图标,如图1-26所示。
②“网络连接”窗口中右击“本地连接”图标,在弹出的快捷菜单中选择“属性”命令,如图1-27所示。
图1-26 控制面板中的网络连接 图1-27 本地连接属性 ③弹出的“本地连接属性”对话框中选择“高级”选项卡,切换至“高级”选项卡,单击“设置”按钮,如图1-28所示。
④出“Windows防火墙”对话框,选择“启用Windows防火墙”,如图1-29所示。
图1-28 本地连接属性中的高级标签选项卡 图1-29 启动防火墙 ⑤换至图1-29 中的“例外”选项卡,在“程序和服务”列表框中勾选允许通过防火墙的程序,可单击“编辑”按钮或“删除” 按钮对程序进行设置,如图1-30所示。
图1-30 通过防火墙程序列表
当有程序需要往外访问,系统会提示是否允许它通过防火墙。如果确定这个程序是安全的程序,就可以允许它通过防火墙,系统会把该程序记录在允许列表中。
通过以上设置,计算机就可以在网络中处在相对安全的区域了。7防火墙的选择
网络防火墙技术的作为内部网络与外部网络之间的第一道安全屏障,是最先受到人们重视的网络安全技术,就其产品的主流趋势而言,大多数代理服务器(也称应用网关)也集成了包滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用更具有大的优势。那么我们究竟应该在哪些地方部署防火墙呢?首先,应该安装防火墙的位置是公司内部网络与外部Internet的接口处,以阻挡来自外部网络的入侵;其次,如果公司内部网络规模较大, 并且设置有虚拟局域网(VLAN),则应该在各个VLAN之间设置防火墙;第三,通过公网连接的总部与各分支机构之间也应该设置防火墙,如果有条件,还应该同时将总部与各分支机构组成虚拟专用网(VPN)。
安装防火墙的基本原则是:只要有恶意侵入的可能,无论是内部网络还是与外部公网的连接处,都应该安装防火墙。选择防火墙的标准有很多,但最重要的是以下几条:(1)总拥有成本防火墙产品作为网络系统的安全屏障,其总拥有成本(TCO)不应该超过受保护网络系统可能遭受最大损失的成本。以一个非关键部门的网络系统为例,假如其系统中的所有信息及所支持应用的总价值为10万元,则该部门所配备防火墙的总成本也不应该超过10万元。当然,对于关键部门来说,其所造成的负面影响和连带损失也应考虑在内。如果仅做粗略估算,非关键部门的防火墙购置成本不应该超过网络系统的建设总成本,关键部门则应另当别论。
(2)防火墙本身是安全的。作为信息系统安全产品,防火墙本身也应该保证安全,不给外部侵入者以可乘之机。如果像马其顿防线一样,正面虽然牢不可破,但进攻者能够轻易地绕过防线进入系统内部,网络系统也就没有任何安全性可言了。
通常,防火墙的安全性问题来自两个方面:其一是防火墙本身的设计是否合理,这类问题一般用户根本无从入手,只有通过权威认证机构的全面测试才能确定。所以对用户来说,保守的方法是选择一个通过多家权威认证机构测试的产品。其二是使用不当。一般来说,防火墙的许多配置需要系统管理员手工修改,如果系统管理员对防火墙不十分熟悉,就有可能在配置过程中遗留大量的安全漏洞。
(3)管理与培训。管理和培训是评价一个防火墙好坏的重要方面。我们已经谈到,在计算防火墙的成本时,不能只简单地计算购置成本,还必须考虑其总拥有成本。人员的培训和日常维护费用通常会在TCO中占据较大的比例。一家优秀秀的安全产品供应商必须为其用户提供良好的培训和售后服务。
(4)可扩充性。在网络系统建设的初期,由于内部信息系统的规模较小,遭受攻击造成的损失也较小,因此没有必要购置过于复杂和昂贵的防火墙产品。但随着网络的扩容和网络应用的增加,网络的风险成本也会急剧上升,此时便需要增加具有更高安全性的防火墙产品。如果早期购置的防火墙没有可扩充性,或扩充成本极高,这便是对投资的浪费。好的产品应该留给用户足够的弹性空间,在安全水平要求不高的情况下,可以只选购基本系统,而随着要求的提高,用户仍然有进一步增加选件的余地。这样不仅能够保护用户的投资,对提供防火墙产品的厂商来说,也扩大了产品覆盖面。
(5)防火墙的安全性。防火墙产品最难评估的方面是防火墙的安全性能,即防火墙是否能够有效地阻挡外部入侵。这一点同防火墙自身的安全性一样,普通用户通常无法判断。即使安装好了防火墙,如果没有实际的外部入侵,也无从得知产品性能的优劣。但在实际应用中检测安全产品的性能是极为危险的,所以用户在选择防火墙产品时,应该尽量选择占市场份额较大同时又通过了权威认证机构认证测试的产品。8结论
安全是保证电子商务健康有序发展的关键因素。相信,随着电子商务的快速健康发展,防火墙技术必将在电子商务安全方面着发挥更加积极的作用和重要价值。
致 谢
本课题是在我的导师肖武德老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃认真的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,老师始终给予我细心的指导和不懈的支持,在此谨向肖老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。另外,在校图书馆查找资料的时候,图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最中心的感谢!
感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作。
感谢我的同学和朋友,在我写论文的过程中给予我了很多相关素材,还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。
在论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长同学朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意!
由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友批评和指正!【参考文献】
1《电子商务》 翟才喜 杨敬 电子工业出版社 2002.2 2《中国电子商务年鉴》2003 卷
3《防火墙体系结构及功能分析》艾军 电脑知识与技术 2004.4 4《防火墙原理入门企业》 郑林 清华大学出版社2000.5 5《防火墙技术分析》王卫平陈文惠 朱卫未 东北财经大学出版社2006.7,6《防火墙在网络安全中的应用》白斌,2007年第35期. 7《防火墙包过滤规则问题的研究》 高峰,2003.4.8郑树申.《浅谈网络安全的防火墙技术》
9《网络安全与防火墙技术》王睿 北京大学出版社 2000.8 10防火墙原理与技术》 阎慧 机械工业出版社 2004.2 11《论电子商务发展前景》滕秀荣 科技创新导报,2009年第31期 《我国电子商务发展前景展望》张元慧 李少伟,许丽红 科技创新导报
2010.9
第五篇:交互式电子白板在教学中的应1
交互式电子白板在教学中的应用
【摘要】
交互式电子白板是近年来国际上推出的一款全新的、功能强大的高科技教学工具,它既整合了现代多媒体教学的优势,又保持了传统普通黑板的优点,因而更能发挥课堂教学的潜能,从一定意义上说,它代表了课堂教学技术发展的新趋势。为教育的改革提供了更为广阔的发展平台,极大地推动了教师教学及学生学习等方式的转变。其强大的交互功能真正实现了教与学的互动。
【关键词】交互式电子白板
教与学的互动
课堂教学
资源
交互式电子白板是以计算机技术为基础,集软硬件系统、资源系统的平台,整合了电子、感应、网络技术等,将传统的黑板和现代多媒体技术有效地结合在一起,可直接在白板上进行电脑操作。走进课堂教学中,只需电脑、投影机、交互式电子白板和相应软件,将传统的黑板、投影仪、电脑整合,即可构成完整的白板教学平台。利用交互白板可以巧妙地构思课堂,灵活地创新课堂教学,解决了PowerPoint、Flash或Author ware等课件中难以实现的交互问题,真正实现了教与学的互动。自由、热情、精彩、生动的课堂氛围,充分激发了学生的参与感,学生的学习积极性和主动性得到了极大的提高,充分调动了学习兴趣和热情,提高了课堂教学的质量。
基础教育阶段英语课程的任务是:激发和培养学生学习英语的兴趣,使学生树立自信心;使学生掌握一定的英语基础知识和听、说、读、写技能,形成一定的综合语言运用能力。交互式电子白板在英语学科的应用,在很大程度上能调动学生的学习积极性,激发他们参与课堂学习的热情,从而培养、树立并不断巩固自信心。直观生动的教学活动还可以培养学生的观察、记忆、思维、想象能力和创新精神。有了交互式电子白板,从此告别刻板课堂,让课堂教学动了起来,我们想要的就是这样的课堂。教师通过对教学资源(如图片、文本、视频、音频等素材)的充分组织和准备,便可以在教学中灵活自如的加以运用,何愁上不好课?以下是我几年来对电子白板在教学中应用的总结和点滴体会,希望能对广大教师研究互动课堂得到启发和帮助。
一、多媒体教学的“缺点”分析
采用传统黑板教学的不足暂且不说,而采用现代多媒体教学,教师往往坐在教师机前授课,通过多媒体网络教室软件广播教学内容和控制学生电脑,让学生坐在学生机前听课。教师除了在学生操作实践时走到学生中去指导外,其余时间都在“演示”课件,课堂教学成了“电灌、网灌”,教师成了课堂上的放映员和讲解员,学生则变成了记录员,师生之间缺乏互动交流。无法观察学生的情感态度,无暇顾及学生的理解与反应,难以有效发挥教师的主导作用,无法让学生参与课堂,课堂教学气氛呆板、生硬。
二、发挥交互式电子白板的课堂教学优势,让我们的课堂变得更丰富多彩
1、传统教学与电化教学的融合,实现了教与学的互动,提高课堂效率
电子白板教学既有传统的“黑板课堂”又有现代的“电教平台”。前面分析了多媒体电教的“缺点”,而传统黑板教学的不足在教学中是显而易见的。如老师很容易变成“满堂灌”的“一言堂”教学,无法更形象地展示丰富的教学资源,无法使抽象的教学内容得到很好的诠释,交互式电子白板既可以像传统的黑板一样,随意书写、圈点、批注、标记,又可以利用多媒体资源、课件进行教学。其探照灯、放大镜和屏幕幕布功能不但可用于强调重要信息,用于组织课堂游戏方面,更可激发学生的学习兴趣;书写功能,首先符合教师的板书书写需要,其笔形、粗细、颜色的多样性又使教师的板书变得更加清晰、引人;编辑功能满足了单个图片、文档或对象的多变需求;链接功能等极大地丰富了课堂,同时保证了教学环节的连贯性。“黑板+电教平台”的教学模式加强了师生的共同参与和互动。如果放到我们过去普通的教学设施中,做到这一点,准备工作就比较繁杂,而且耗费了所谓的“三尺讲台”大量的空间。电子白板的这一功能就是对传统的黑板+粉笔的教学模式的重大改进,轻松实现现代化教学的主流手段。教师利用电子白板的书写、传统的肢体语言、丰富的神态表情等,让课堂教学真正动了起来。
小学英语教学具有一定的独特性,是以激发学生的学习兴趣为前提的,通过听、说、读、唱、玩、演等方式,努力发展学生的学习主动性、积极性,使学生获得语言知识技能,提高学生的学习能力,形成初级语感,培养其英语语言交际的能力。在传统的英语教学中,教师单一地讲,学生被动地听,上课努力地记笔记,下课背单词、背课文、做作业,造成教师无法实施启发式教学,学生对启发式、参与式的教学难以接受。教师忙于完成教学进度,忽略了互动,让学生从小就接受哑巴英语、填鸭式教学,对学生以后的英语学习产生极为不利的影响。交互式电子白板在教学中的恰当运用却能够趋利避害,变换教学手段,创设真实的教学情境。情景教学是英语教学的必要手段。情境的巧妙创设能使学生不知不觉地融于英语课堂教学,并能自然而然地运用所学的语言去表达。交互式电子白板可以将学生学习的内容通过图、文、声等方式有机结合,动感逼真,形象直观地展现,调动学生的多种感官接受信息,并将英语课堂教学朝着大容量和高效率发展。在课堂教学中,我们可以有效地利用动画、歌曲帮助学生理解课文内容,巩固所学知识。如冀教版小学英语第十一册第三单元主要介绍的是西方的传统节日christmas,在没有使用白板时,教学过程基本上都是讲讲单词,让学生看看课本上的图片,学生的理解只局限于课本。现在我们在课堂教学中使用电子白板,可以收集到大量的文字资料和影视信息,而且可以在很短的时间内呈现在学生眼前。漂亮的圣诞树、可爱的圣诞老人、优美的圣歌把学生的注意力一下子集中起来,激发起学生了解异国 风情的愿望
2、创设教学情境,激发学生兴趣,释放课堂活力。
新课程背景下的课堂不是教师演示知识的产生过程,是师生共同生成、构建知识的过程。在基于交互式电子白板的教学过程中,我们要通过预设的资源进行教学情境的创设。在学习的过程中,学生接触到什么样的环境,就会激发相应的学习兴趣。利用网络资源收集相关的影视片断、音乐先段、动画图片等,为课堂教学的情境创设提供了丰富的题材。这些资源的收集运用对课堂教学起到了很大的作用。精心利用白板的功能设计电教教案,从内容安排和媒体形式上不断给学生以新鲜感,学生就能带着一种高涨的、激动的情绪从事学习与思考,就会体验到创造的快乐,这样就诱发了学习的主动性。“兴趣是最好的老师。”学生有了学习兴趣,学习活动对他来说就不是一种负担,而是一种享受、一种愉快的体验,学生会越学越想学、越爱学,达到“事半功倍”的效果。有思想火花碰撞的教学就是追求教育卓越的过程,而电子白板教学的教学方式则完美体现了教育者与受教育者的个性,充分体现了英语教学的生命力,使教师和学生都充满活力。例如:对于字、词、句、段的分析,教师可以调用准备好的段落,直接在交互式白板上对其中的句、词、字进行分析,在上面随手画横红、波浪线,把重点句框出来,把重点词圈出来或加上着重标记。如在学习4B Weather时,学生在白板营造的真实语言环境中当天气预报员,指点地图,播报中国城市天气,课堂教学有声有色。一副副生动有趣的图片总是让孩子们神采奕奕,好奇而充满求知欲。六年级教材中出现很多短文理解,教师充分调用电子白板的标注功能、书写功能在白板上划出关键句,进一步提高了学生的理解能力。在面对面与学生交流、品味语言文字的过程中,教师对文字的批注“痕迹”就直接记录在交互式白板上,学生在学习中的思维是一个连续过程,再也不会因为教师停下讲解去操作电脑而被打断。教师可以把更多的时间用于师生间的交流,而英语的教学过程本就是一个情感交流的过程,通过面对面的情感交流,在思想上水乳交融,创造出一个良好和谐的课堂环境。
3、灵活组织教学,随手应用资源,提高语言操练实效
应用软件具有强大的库功能,常用的背景库、注释库、页库、链接库等等,内容非常丰富,涉及领域非常广,其内容可任意添加或删除。同时我们可以根据自己的需要自己把创造的材料存入库中,日久天长的积累能为教学提供更多的素材。通过电子白板的保存功能,将教学课程中对重点进行的批注和修改及各种新的书写页面保存为PPT文挡,不但教师能在今后的课件进行修改,同学也能通过这样的PPT对教学的内容有更深刻的了解。需要时信手拈来,及时而又丰富的为教学提供方便。在电子白板的课堂教学中,充分利用图片、注释、桌面操作等功能,教师可灵活方便地在图片和计算机操作状态之间随意切换,方便快捷地打开应用程序和调用各种媒体资源,可以直接在电脑桌面上书写、标记、突出显示、擦除等,还可以对网页资源进行标注,使教学更加方便、自主、灵活。在传统的多媒体课堂教学中,教师多使用ppt来设计教学过程。虽然ppt也具有生动、形象的特征,但将ppt运用于课堂时,教师仅仅是放映者,只能按部就班地放映事先设计好的多媒体资料,缺乏灵活性。而交互式电子白板为教师提供了一个可以反复使用的资源库。此外,运用电子白板进行教学时,教师可以设计一些小学生自己喜欢的卡通动画、卡通游戏、音乐小场景等,将这些具有生活气息的内容穿插进去。教师还可以把通过互联网获得的资源作为电子白板的背景、页面等,使学生在学习某个知识点时获得更多的拓展知识,有利于学生视野的拓宽。如利用交互式电子白板组织练习本课句型what′s your favourite clothes? my favourite clothes is...?时,把从网上找到的“小熊换衣服”的游戏动画插入了白板课件中。活动过程中,学生可以利用电磁笔给小熊换上衣柜里的任何服装。又如在教学5B Asking the way的过程中,学生可以用白板拖动,自由划出各种路线,教师可以从容捕捉学生在课堂上的即时表现,通过丰富的呈现方式进行精彩的互动。这种动态生成的习得过程中,学生进行了交际性的练习,并得以展示,养成了用英语思维和表达的好习惯,提高了自信心,更重要的是实现了创新的目的。在师生互动的示范环节,学生能够清楚地观察到游戏的操作方法;在生生互动的操练环节,学生可以兼顾操作和练习。这样教学既让学生在愉快的氛围中达到了练习巩固的目的,也让教学有了更多的灵活性,提高了语言操练的实效性。
4、创设互动课堂,活跃课堂氛围,促进教学有效生成
交互式电子白板设计的互动理念,以及白板技术本身的互动性和易操作性特点,作为一种变革性的教学手段,有利于促进课堂教学方式的改革,有利于教师和学生之间、学生和学生之间的互动学习。对教师而言,利用交互白板的书写、画线、移动、旋转、数学工具、容器等功能,根据教学目标,可以设计出基于白板的教学策略和精彩的互动情境,让白板成为师生集体学习和平等对话的互动平台,为学生提供更多参与协作学习的主体地位。利用白板教学可以达到诱发和增强学生的审美感悟能力,能够使学生在有益身心健康和积极愉快的求知气氛中,获取到知识的营养,获得了美的享受和情感上的共鸣,赢得潜移墨化的教育效果。这种优势,即学生与白板的交互,有利于培养学生的积极探索、主动建构的能力和意识。传统多媒体课件更多的功能是演示,大部分学生处于被动接受状态,很难发挥他们自主学习的主动性和积极性。交互式电子白板具有随时书写、绘画、拖放组合等功能优势,教师和学生可以在白板上面亲自操作,随时在网页上、计算机界面上和光盘播放界面上标注、画图、展现知识形成的过程,更好地促进学生与学生之间、教师与学生之间的互动与协作。此外,当实际教学与教师预设的课堂出现不同时,教师也可以直接将学生的问题通过电子白板的独特功能融入到教学课件中去,充分发挥师生之间教与学的互动,具有较强的直观性,能及时捕获课堂上生成的资源,为学生学习服务。如在巩固动词的现在分词时,利用白板的书写、绘画和擦除功能,让学生上前写出下列单词的现在分词,及时巩固并反馈所学内容。课上设计“do you remember?”环节,用幕布分别遮住表格里各个项目,分为“who”“doing” “where”三类,让学生依次选择每一列的幕布,分别揭示,连成一句话。学生的积极性和好奇心一下 子被调动起来,每个学生都想试一试。幕布的使用可以引起学生极大的好奇心,从而充分调动了学生的积极性。交互式白板的使用为教师和学生互动搭建了有利的平台,有助于学生对教学内容的掌握,既提高了学习效率,又学得轻松愉快。
交互式电子白板作为一种教学的辅助工具使教学得到了很大的改观,如优化教学过程,调动学生的积极参与,提高教学效率等。教师应该充分发掘这个新交互平台中蕴涵的教学策略,合理使用,使这一技术真正融入到日常英语课堂教学中,实现信息技术与学科课程整合的突破。
5、主题资源与教学过程的结合运用
基于交互白板的教学不再是课件展示讲解的教学过程,因此教师不需要刻意去做课件,充分利用白板的主题资源就可方便地插入图片、文字、视频和动画,给学生提供共同参与知识生成的环境。而教师通过简单的操作就可以对资源进行设置连线、配对题、填空题等来引导学生学习。在课前,教师根据教学目标进行精心设计教学,利用交互白板的工具箱和资源库,教师可按教学单元或章节建立分类,保存文本、图片、动画、视频、网址等。在教学实践中可以根据需要不断调整、修改、增添直至重构自己的资源库,课堂上可以方便灵活地随机调用准备好的各类资源。交互白板支持在课堂师生交互情境中现场创作和再加工教育资源,能够增强教学过程中师生的互动性。将主题资源与白板结合,为自己的教学提供一个便捷的信息化教学平台,为学生提供一个提高教学效率和探究、自主、协作的学习环境。使课堂教学更加精彩而且富有成效。【参考文献】
1丁兴富.交互白板及其在我国中小学课堂教学中的 应用研究[J].中国电化教育,2005,(3):43~46.2.范勤霞《交互电子白板走出英语教学的创新之路》2010年9月 3.蔡雷 《交互电子白板在英语教学中的应用和研究》2010年 4.孙杰 《基于交互式电子白板的英语教学》 2010年
5.杨琼琼 《交互式电子白板在小学英语教学的神奇作用》 2011年 6.王小菲《电子白板教学优化英语课堂教学的初探》 2010年