王旭戰(zhàn)

摘要：隨著自動化技術的普及，我國的冶金工業(yè)也得到了快速發(fā)展，自動化技術廣泛應用于冶金行業(yè)。冶金工業(yè)自動化技術在最初的發(fā)展階段，它的發(fā)展軌跡與自動化學科自身的發(fā)展規(guī)律，也隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，包括技術進化、改變生產設備，生產流程和組織，企業(yè)經營模式的改革和完善。在冶金工業(yè)中引入機械自動化技術可以極大的提高企業(yè)的生產效率、降低生產成本，增加企業(yè)的經濟效益。本文首先分析了冶金工程技術自動化技術的概況，然后總結了冶金工程自動化的發(fā)展現狀和技術方面的困難，最后闡述了冶金工程自動化的發(fā)展趨勢和發(fā)展戰(zhàn)略。

關鍵詞：冶金工程；自動化應用；發(fā)展現狀；趨勢

一、關于冶金工程自動化技術分析

1、過程控制數學模型在冶金自動化中的應用

冶金自動化技術的不斷突破與數學模型分不開的。如果掌握數學模型技術的，你會主動說的自動化很簡單。發(fā)展中國家急需的鋼鐵產品，需要有高水平的自動化技術支持，與發(fā)達國家成熟的自動化技術的發(fā)展，為某種目的不是他們的高端技術轉讓，轉讓技術基本上都是過時的或有條件限制的技術。到目前為止，我國的冶金自動化已經發(fā)展到一定水平時，開發(fā)高端冶金自動化自主創(chuàng)新條件成熟的基本數學模型，以滿足市場需求。此外，我國已經建立了一個豐富的技術團隊的創(chuàng)新能力，為自主創(chuàng)新的數學模型的基礎上，創(chuàng)建一個良好的狀態(tài)?？刂频臄祵W模型是一個對象表示是可執(zhí)行對象表達，數學模型和信息技術、過程能力和自動化技術，使數學模型的優(yōu)點可以更充分地發(fā)揮出來，因此，數學模型通常被稱為自動化和信息化的核心技術。在中國鋼鐵行業(yè)生產鋼品種的國民經濟發(fā)展需求，需要建立高可用性和高精度的數學模型。高可用性和高精度的數學模型，以確保產品的質量和節(jié)能效果，促進產品的可持續(xù)發(fā)展。

過程控制數學模型的應用和發(fā)展國內鋼鐵行業(yè)，這只是開始，隨著需求的發(fā)展，未來的數學模型有很大的發(fā)展空間。從現在開始，形成社會關注，未來發(fā)展的數學模型，將發(fā)揮積極作用。打破神秘的數學模型。相信自己的力量，保持你的信心，模型應用程序逐漸從低水平到高水平發(fā)展，積累技術，培訓人才，下臺，抓幾個項目，我們將能夠工作，有明顯的經濟效益和社會效益。發(fā)展數學模型為核心的自動化技術，是實現的體現“科技創(chuàng)造未來”，也是中國鋼鐵行業(yè)實現新的騰飛助推器。在過程控制數學模型的研發(fā)和應用，為了實現重點突破，開發(fā)具有中國特色的一個數學模型的產品和技術，從“開發(fā)一批、儲備一批一批的生產，保護應用可持續(xù)發(fā)展的道路。

2、以國產化創(chuàng)新型產品與技術為核心的自動化系統的集成與創(chuàng)新

目前，我國冶金工業(yè)自動化系統的建設，許多都處于開環(huán)控制或局部閉環(huán)控制階段。而要實現真正意義的自動化系統的集成與創(chuàng)新就要在全過程方面實現真正的閉環(huán)。當然，這還要涉及到有關執(zhí)行機構、檢測單元等方面的支持與配合。其核心是國產化的技術與產品，并廣泛采用國內外其他先進技術做支持，以保證整套系統的品質與質量。如果仍然還是停留在實現局部閉環(huán)控制上，就不能真正稱之為系統的集成與創(chuàng)新。以國產化創(chuàng)新型產品與技術為核心的自動化系統的集成與創(chuàng)新是在控制系統、控制工程設計和組態(tài)軟件、工業(yè)通信網絡、制造管理和執(zhí)行軟件等多方面的基礎上，通過集成與優(yōu)化，實現真正意義上的生產管控一體化和生產過程控制智能化。

3、能源管控一體化建設

冶金工業(yè)是耗能大戶，能耗將制約冶金工業(yè)的發(fā)展，我國冶金工業(yè)也正面臨著由粗放型向精細化轉型。以耗能來核定產能，或許將成為可能。所以整個冶金工業(yè)的節(jié)能降耗、低碳減排工作十分繁重，利用自動化技術來實現降低能耗，是冶金工業(yè)節(jié)能減排、實現綠色工廠的重要手段之一。

冶金企業(yè)能源控制集成，如果只在數據收集階段，所以毫無意義。事實是現在常見的實現。根據冶金行業(yè)的能源控制的特點，它是一個能源消耗大，第二種是冶金生產過程中，和相關的大量可燃氣體，如焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣、等等。所以能源控制工作重心是能源管理的優(yōu)化，安全的二次能源，合理使用，操作各種能源介質和統一平臺，改變傳統的能源計量、能源安全預警管理、等能源控制中心建設的特點是控制模型和管理模型的集成。

二、冶金工程自動化的發(fā)展現狀及存在的難點

1、發(fā)展現狀

近年來，中國鋼鐵行業(yè)已經進入了一個快速發(fā)展，與此同時，冶金工業(yè)自動化的發(fā)展更快，一些寶山鋼鐵股份有限公司有限公司擁有世界先進的自動化水平的鋼鐵企業(yè)，其他國內大中型鋼鐵公司大多配有自動系統，各種工藝流程不僅擁有先進的單機自動化系統，但也有功能集成的控制系統。等冶金工業(yè)自動化實現高效、優(yōu)質、低耗、安全、環(huán)境保護方面發(fā)揮了重要作用。

在基礎控制和過程控制方面，國內新建或改建的一些高爐、轉爐、工業(yè)爐均采用了DCS和PLC，有的還配置了過程控制計算機。

在信息化方面，隨著鋼鐵企業(yè)管理水平的不斷提高，“信息化帶動工業(yè)化”已經成為冶金工業(yè)的共識。很多企業(yè)構建的融合了企業(yè)核心業(yè)務的企業(yè)信息網，成為企業(yè)生產經營的重要設施，為企業(yè)的信息化奠定了堅實的基礎。

2、存在的難點

2.1，基于數字仿真和仿真技術，實現冶金過程的動態(tài)分析，評估和準確的設計。

2.2，考慮到生產效率，物耗能耗和環(huán)境指標的多目標優(yōu)化。

2.3、產品指標、操作指標和控制指標的協作全閉環(huán)控制。

2.4、數據驅動和知識驅動的復雜過程建模和先進的過程控制。

2.5、先進傳感器技術和軟測量的關鍵技術參數，結合在線連續(xù)測量。

2.6，綜合考慮物料流、能量流優(yōu)化先進的能源管理和控制。

三、冶金工程自動化的發(fā)展趨勢及發(fā)展戰(zhàn)略

1.發(fā)展趨勢

我國冶金工程自動化技術在自動化技術和冶金行業(yè)的需求下，必將取得飛躍式發(fā)展。

1.1、在過程控制方面，將采用先進傳感器、光機電一體化技術和數據處理等技術對冶金工藝流程實施在線連續(xù)檢測。

1.2、在生產管理控制方面，一方面實現縱向信息集成，即管理一計劃一生產一控制；另一方面整合實時數據和關系數據庫，運用數據挖掘，為生產管理控制的決策提供依據。

1.3、在企業(yè)信息化方面，將逐步實現管控一體化，做到實時性能管理。

同時，我國在自動化方面將緊跟世界的發(fā)展趨勢，吸收和借鑒國外先進的自動化技術為我國的冶金行業(yè)服務。

2、發(fā)展戰(zhàn)略

21世紀，鋼鐵企業(yè)的發(fā)展將原礦、原材料、能源和環(huán)境保護。特別是市場對鋼鐵產品的需求將從原來的少品種，大批量多品種小批量、高質量高附加值的發(fā)展需求。鋼鐵企業(yè)必須改變過去，因此，一個簡單的模型的發(fā)展規(guī)模和噸位，轉身迅速根據市場需求組織生產，滿足市場的生產方式來滿足用戶的需求。這要求鋼鐵企業(yè)增加投資在科學和技術，加快技術創(chuàng)新，促進科技進步，縮短產品的修改和升級，盡快滿足市場的需求，科技中受益，受益。執(zhí)行以下操作：

2.1、加強產、學、研聯合

充分協調企業(yè)、高校、研究所的關系，建立長期的伙伴關系，提高科研成果的轉化率。積極自主創(chuàng)新，改變國外公司在核心技術方面的壟斷地位。

2.2、實現工業(yè)化和信息化的有機結合

鑒于國外經驗，先進工藝與自動化結合時，自動化技術要在前期進入到冶金過程設計中去。將信息技術與系統工程技術相結合，對操作工藝進行優(yōu)化，提高技術性能指標。

2.3、把數學建模、專家經驗和可視化技術結合起來，實現鋼鐵冶煉、連鑄、軋鋼的過程優(yōu)化。

2.4、企業(yè)應當關注直接還原和熔融還原等新型冶金流程對自動化技術的新需求，準確把握自動化技術的發(fā)展方向。

2.5、充分發(fā)揮技術管理員和質量管理體系的作用，用于開發(fā)新品種，提高產品質量。

2.6、面向市場，服務市場，在市場競爭中獲勝。

此外，該企業(yè)將專注于原料條件下，能源供應形勢下，企業(yè)管理水平、操作人員、質量等，消除非技術因素的影響。

參考文獻；

[1]徐金梧.中國冶金裝備技術現狀及發(fā)展對策思考[J].中國冶金，2009.11.

[2]郭雨春，陳志，王昊宇.冶金自動化發(fā)展的策略與思考[J].自動化博覽，2009，（S1）.

[3]冶金自動化技術發(fā)展趨勢[J].山東冶金，2008，（S1）.