趙靜

摘 要：作為世界上為數(shù)不多的鋼鐵大國(guó)，我國(guó)在鋼鐵產(chǎn)量上連續(xù)多年保持第一，而在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，我國(guó)的冶金行業(yè)也取得了良好的發(fā)展，產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)不斷推陳出新。但仔細(xì)分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的冶金行業(yè)發(fā)展還停留在產(chǎn)量提高和規(guī)模擴(kuò)大化方面，而在冶金自動(dòng)化技術(shù)方面與國(guó)外先進(jìn)冶金工業(yè)還存在較大差距和諸多問題。為了從技術(shù)層面提高我國(guó)的冶金行業(yè)發(fā)展，我們需要認(rèn)真分析發(fā)展現(xiàn)狀，有針對(duì)性地制定適合我國(guó)冶金自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展戰(zhàn)略。本文分析了我國(guó)冶金自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外差距，并預(yù)測(cè)了我國(guó)冶金自動(dòng)化未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)，希望能對(duì)冶金自動(dòng)化發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：冶金技術(shù)；人工智能；前景預(yù)測(cè)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.231

1 我國(guó)冶金自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外差距

冶金自動(dòng)化發(fā)展源于20世紀(jì)中葉，到了80年代，PLC和DCS的出現(xiàn)使得冶金設(shè)備在可靠性、實(shí)時(shí)性、可操作性、可維護(hù)性方面得到了極大的改善，它逐步實(shí)現(xiàn)了對(duì)常規(guī)模擬控制的替代，后來(lái)人們開始采用PID算法進(jìn)行回路控制運(yùn)算，并開始研究智能控制技術(shù)、電爐電極升降控制、連鑄結(jié)晶器液位控制技術(shù)、加熱爐燃燒控制技術(shù)以及軋機(jī)軋制力控制技術(shù)?？梢哉f(shuō)，近些年來(lái)冶金自動(dòng)化由于方便的軟件編制、友好的人機(jī)界面、不斷提高性價(jià)比的推動(dòng)，我國(guó)的冶金產(chǎn)品的質(zhì)量以及冶金生產(chǎn)線的作業(yè)率得到了前所未有的提高。

但是也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到我國(guó)是鋼產(chǎn)量生產(chǎn)大國(guó)，盡管目前的冶金產(chǎn)量能夠基本滿足使用需求，質(zhì)量也有了較大提升，而我國(guó)的冶金自動(dòng)化核心技術(shù)還依賴與國(guó)外公司，很多國(guó)際大公司在冶金自動(dòng)化大型設(shè)備處于絕對(duì)壟斷地位，我國(guó)的大部分高性能控制設(shè)備源于國(guó)外引進(jìn)。也就是說(shuō)，與國(guó)外的公司相比，我國(guó)與國(guó)外冶金自動(dòng)化生產(chǎn)存在的差距主要是高性能控制儀器研發(fā)，當(dāng)然這也就是冶金自動(dòng)化發(fā)展中的關(guān)鍵問題。如果不能減少對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴、加強(qiáng)軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)以適應(yīng)冶金自動(dòng)化需求，我國(guó)的冶金自動(dòng)化發(fā)展效率將大打折扣，甚至陷入瓶頸。為了我國(guó)冶金自動(dòng)化的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，我們必須要弄清楚當(dāng)前階段的問題，以便找好未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)。

2 我國(guó)冶金自動(dòng)化未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)

2.1 過(guò)程控制系統(tǒng)的完善

冶金自動(dòng)化發(fā)展的核心在于加強(qiáng)生產(chǎn)中的過(guò)程控制，它通過(guò)在系統(tǒng)軟件內(nèi)建立復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用數(shù)據(jù)收集和分析模塊進(jìn)行計(jì)算，從而做出正確的決策。盡管大部分冶金生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)運(yùn)用了冶金自動(dòng)化的過(guò)程控制系統(tǒng)，但多數(shù)企業(yè)內(nèi)的過(guò)程控制系統(tǒng)存在著較大缺陷，與世界先進(jìn)的冶金自動(dòng)控制相比有較多的設(shè)計(jì)漏洞，比如控制精準(zhǔn)度不夠、控制容易出現(xiàn)混亂等問題。國(guó)外的冶金自動(dòng)化控制中已經(jīng)較多采用了新型的新型的傳感技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)處理等技術(shù)，另外還涉及能源的平衡控制、環(huán)境控制和產(chǎn)品質(zhì)量控制等問題。運(yùn)用這些先進(jìn)的控制技術(shù)能夠幫助冶金生產(chǎn)進(jìn)行在線檢測(cè)和監(jiān)控鐵水、鋼水及熔渣成分，缺陷的檢測(cè)和預(yù)報(bào)等。為了更好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制，我國(guó)首先要做的是積極研發(fā)精準(zhǔn)的控制方法，加大在技術(shù)研發(fā)上的投資力度，才能開發(fā)出更加便捷好用的控制裝置。

2.2 全面實(shí)現(xiàn)信息化

除了控制技術(shù)和設(shè)備的創(chuàng)新之外，做好系統(tǒng)控制的信息集成也是冶金自動(dòng)化生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。眾所周知，冶金生產(chǎn)涉及多項(xiàng)環(huán)節(jié)和多個(gè)過(guò)程，為了盡可能全面地實(shí)現(xiàn)冶金自動(dòng)化控制，使實(shí)際生產(chǎn)中投入的人力盡可能少，加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息傳遞和交流是關(guān)鍵。如果冶金自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中沒有考慮到各個(gè)環(huán)節(jié)信息傳遞的必要性，那么就當(dāng)某一具體環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時(shí)就有可能導(dǎo)致后續(xù)過(guò)程的失敗，導(dǎo)致生產(chǎn)線全線出現(xiàn)問題，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至有可能造成人員傷亡，經(jīng)驗(yàn)也表明現(xiàn)代技術(shù)出現(xiàn)問題帶來(lái)的損失遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中的失誤，這也是人們?yōu)槭裁匆恢币詠?lái)對(duì)技術(shù)安全問題尤為關(guān)注的原因。為了保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全性以及生產(chǎn)效率，在進(jìn)行冶金自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)就有必要盡可能全面實(shí)現(xiàn)信息化。

冶金自動(dòng)化控制信息傳遞主要是從鐵到鋼到軋的橫向數(shù)據(jù)集成和相互傳遞，目的是為例實(shí)現(xiàn)管理―計(jì)劃―生產(chǎn)―控制縱向信息集成。生產(chǎn)過(guò)程中所有相關(guān)信息包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)都將納入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，用來(lái)作為下一生產(chǎn)的決策基礎(chǔ)。

實(shí)現(xiàn)全面信息化控制能夠趨利避害，實(shí)現(xiàn)協(xié)作制造企業(yè)信息集成，這對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)安全和質(zhì)量控制將是有利的。

2.3 基于環(huán)保意識(shí)設(shè)計(jì)與制造的鋼鐵產(chǎn)品設(shè)計(jì)和流程優(yōu)化設(shè)計(jì)

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的鋼鐵生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量在世界上都位居首位，如此大規(guī)模的生產(chǎn)造成的環(huán)境污染也是極大的，特別是我國(guó)很多企業(yè)還沒有重視到鋼鐵生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成污染的嚴(yán)重性，再加上冶金工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)在環(huán)保節(jié)能控制這一塊的發(fā)展還存在著嚴(yán)重不足。冶金工業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)控制體系后，基于環(huán)保意識(shí)設(shè)計(jì)與制造的鋼鐵產(chǎn)品設(shè)計(jì)和流程優(yōu)化設(shè)計(jì)逐漸成為可能。比如可以研發(fā)一種對(duì)污染物進(jìn)行在線分析檢測(cè)，對(duì)冶金產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的煤氣、鋼渣進(jìn)行自動(dòng)凈化和安全處理，同時(shí)開發(fā)實(shí)時(shí)對(duì)廢棄物處理并循環(huán)利用的自動(dòng)化控制技術(shù)，減少?gòu)U棄物排放和提高廢棄物利用效率。在冶金自動(dòng)化中納入環(huán)保生產(chǎn)措施，真正做到冶金綠色生產(chǎn)，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)污染的零排放。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)冶金行業(yè)發(fā)展特別是自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展方面與國(guó)外存在著較大技術(shù)差距，長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)的工業(yè)發(fā)展特點(diǎn)是“規(guī)模擴(kuò)大化、產(chǎn)量提升化、環(huán)境惡劣化“，而忽視了技術(shù)發(fā)展給行業(yè)帶來(lái)的變革和積極作用。在這一方面，我們需要積極地吸取國(guó)外優(yōu)秀的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)過(guò)程控制系統(tǒng)的完善，盡早全面實(shí)現(xiàn)信息化管理，做好基于環(huán)保意識(shí)設(shè)計(jì)與制造的鋼鐵產(chǎn)品設(shè)計(jì)和流程優(yōu)化設(shè)計(jì)，不斷拓展我國(guó)工業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]商海真，張東爽.我國(guó)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014（14）.

[2]楊磊.芻議冶金機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（03）.

[3]薛興昌，黃維綱，胡仁安.工程科學(xué)的前沿技術(shù)——軋制過(guò)程自動(dòng)化工程支撐體系[J].冶金自動(dòng)化，2010（04）.

[4]薛興昌，黃維綱.軋制過(guò)程自動(dòng)化工程支撐體系——工程科學(xué)的前沿技術(shù)[J].前沿科學(xué)，2009（02）.