董詩(shī)朋

摘 要：冶金工程是中國(guó)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)這條道路上的重要組成部分，標(biāo)志著國(guó)家的重工業(yè)水平。而冶金工程在中國(guó)的發(fā)展歷程，可謂是層層波濤。直到如今，通過(guò)先后引入加上自主的設(shè)計(jì)理念，正逐步形成一套完善的冶金工程理念，其影響力正逐步擴(kuò)散至全球。那么本文主要是針對(duì)中國(guó)的冶金工程發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，作出一定的整理分析，期望國(guó)內(nèi)冶金工程邁向世界一流水準(zhǔn)。中國(guó)論文網(wǎng) /8/view-108

關(guān)鍵詞：冶金工程；設(shè)計(jì)理念；發(fā)展展望；

1.引言

近年來(lái)，我國(guó)在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展十分迅速，其中冶金工業(yè)的發(fā)展最為迅速。冶金工業(yè)的發(fā)展離不開煉鐵生產(chǎn)，從而在生產(chǎn)的過(guò)程中，會(huì)有大量的金屬流失，對(duì)我國(guó)的環(huán)境造成了極大的影響，例如：全球變暖和動(dòng)物變異等等。因此，我們應(yīng)該重視冶金工業(yè)的發(fā)展，在發(fā)展的過(guò)程中應(yīng)盡量減少對(duì)環(huán)境的污染，嘗試開發(fā)新的工藝和新的技術(shù)，所以本文對(duì)冶金工業(yè)的未來(lái)進(jìn)行了探討。

一、冶金工程設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程

我國(guó)的冶金工程起步于19世紀(jì)邊緣，在當(dāng)時(shí)由于現(xiàn)代科技技術(shù)缺乏，并且相關(guān)的政府單位對(duì)于這一方面的重視度不夠，在半封建、半殖民的背景下，引入西方國(guó)家的冶金理念以及設(shè)計(jì)方法，再后來(lái)持續(xù)近半個(gè)世紀(jì)都一直保持。

再往后的發(fā)展就是20世紀(jì)中期，這是中國(guó)冶金行業(yè)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，正式搭建出國(guó)內(nèi)冶金工程行業(yè)的雛形，通過(guò)引進(jìn)蘇聯(lián)國(guó)家的設(shè)計(jì)理念和方法，較之前的冶金效率和水平都有極大的提升。

但也是一味地通過(guò)引進(jìn)，缺乏自主的產(chǎn)業(yè)理念和相關(guān)的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)的冶金整體水平出現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)。在21世紀(jì)國(guó)內(nèi)相關(guān)的研究和重視逐漸提高。由著名冶金學(xué)家殷瑞鈺院士創(chuàng)立的冶金流程工程學(xué)結(jié)合國(guó)內(nèi)幾大鋼鐵的廠的技術(shù)支持，提出了基于動(dòng)態(tài)----精準(zhǔn)設(shè)計(jì)體系的自主冶金理念和設(shè)計(jì)方法。

近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)的冶金工程得到整體的水平提升，并且在相關(guān)領(lǐng)域的研究更為完善。就目前的冶金工程設(shè)計(jì)和研究正逐步地轉(zhuǎn)向環(huán)節(jié)、流程等之間的把控和配合。以提高冶金的整體質(zhì)量。

二、冶金工程自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的難點(diǎn)

（一）發(fā)展現(xiàn)狀

1、工藝結(jié)構(gòu)逐步改善，但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不太合理。

經(jīng)過(guò)不斷的努力和改進(jìn)與完善，引進(jìn)和有效吸收外國(guó)先進(jìn)的設(shè)備，陳舊的設(shè)備和落后的工藝正逐步被淘汰，在行業(yè)技術(shù)裝備水平上面也在不斷的提高，就如目前，國(guó)內(nèi)絕大對(duì)數(shù)企業(yè)已經(jīng)淘汰電爐煉鋼。但在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，依然呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)不合理的局面，一些長(zhǎng)線、低擋產(chǎn)品產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)，而像薄板、硅鋼板等一些高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)能力則嚴(yán)重不足，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)存在較大缺口。

2、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，環(huán)保壓力巨大。

近年來(lái)，在國(guó)內(nèi)擴(kuò)大內(nèi)需的一系列積極貨幣和財(cái)政政策的作用下，固定資產(chǎn)投資大幅增加，拉動(dòng)了鋼材需求的增長(zhǎng)，受利益的驅(qū)使，國(guó)內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性過(guò)剩，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)面臨巨大的生存壓力與競(jìng)爭(zhēng)壓力。同時(shí)，巨大的產(chǎn)能也造成巨大的資源消耗和環(huán)境影響，這也將是影響國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和鋼鐵工業(yè)發(fā)展的重要因素。

3、余熱利用問(wèn)題

我國(guó)鋼鐵冶金行業(yè)余熱利用現(xiàn)狀是：①高溫余熱利用較好，中低溫余熱利用率較低。目前，受到我國(guó)工業(yè)整體發(fā)展水平的限制，我國(guó)鋼鐵冶金行業(yè)對(duì)余熱的利用水平還不是十分的高，各方面的技術(shù)水平以及取得的利用成效與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著一定的差距。并且，我國(guó)鋼鐵冶金行業(yè)對(duì)400℃以上的高溫余熱利用的情況相對(duì)于300℃以下的低溫余熱利用情況來(lái)說(shuō)相對(duì)較好。針對(duì)300℃以下的低溫余熱利用是目前我國(guó)鋼鐵冶金行業(yè)在節(jié)能減排、響應(yīng)國(guó)家低碳號(hào)召中重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)攻克的難題。

4、鐵冶金余熱利用設(shè)備陳舊，各企業(yè)之間利用水平發(fā)展懸殊。

由于我國(guó)對(duì)于鋼鐵冶金余熱利用的發(fā)展尚處于初期階段，很多技術(shù)難題目前還處于攻堅(jiān)階段，特別是對(duì)于300℃以下的低溫余熱的利用設(shè)備我國(guó)目前尚處于空白。許多余熱利用設(shè)備都是國(guó)外引進(jìn)的，并且已經(jīng)使用了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，設(shè)備都已十分陳舊，亟待更新。設(shè)備陳舊已然成為阻礙我國(guó)鋼鐵冶金行業(yè)余熱利用最主要的因素之一。冶金工業(yè)面臨的問(wèn)題

5.存在周期性。冶金工業(yè)相較于其他行業(yè)來(lái)說(shuō)存在很大差異，同時(shí)也存在著一定的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性以及一定的周期性。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)鋼鐵需求量旺盛，但是由于存在一定的經(jīng)濟(jì)周期性，導(dǎo)致鋼鐵行業(yè)需求明顯減弱，發(fā)展不是十分穩(wěn)定。通常情況下，鋼鐵冶金工業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中是具有一定的規(guī)模經(jīng)濟(jì)特性的，但是由于我國(guó)冶金行業(yè)在投資和建設(shè)規(guī)模上存在一定問(wèn)題，因此在規(guī)模經(jīng)濟(jì)特性方面上表現(xiàn)不是十分明顯，因此弊端并未充分顯現(xiàn)，但是所帶來(lái)的好處也并沒有享受到。

6.產(chǎn)能過(guò)剩。目前鋼鐵冶金行業(yè)存在的最普遍的問(wèn)題就是產(chǎn)能過(guò)剩，這也是很多行業(yè)都存在的問(wèn)題。嚴(yán)重的產(chǎn)能過(guò)剩不利于我國(guó)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，有極大的可能會(huì)導(dǎo)致鋼鐵市場(chǎng)持續(xù)“冷態(tài)”，價(jià)格直線下降，從目前的情況來(lái)看，我國(guó)鋼鐵產(chǎn)能仍處于逐年增長(zhǎng)的狀態(tài)，這是十分恐怖的現(xiàn)狀。

7.技術(shù)能力與創(chuàng)新能力存在問(wèn)題。雖然我國(guó)相關(guān)部門加大了對(duì)冶金工藝的研發(fā)，但是一些比較先進(jìn)的技術(shù)仍然是靠引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，很多高檔鋼材和設(shè)備都不能自給自足，還是要通過(guò)進(jìn)口，技術(shù)能力和創(chuàng)新能力都存在一定的問(wèn)題。

（二）存在的難點(diǎn)

1、基于數(shù)字模擬和仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)冶金全流程動(dòng)態(tài)分析、評(píng)估和精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

2、綜合考慮生產(chǎn)效率、能耗物耗和環(huán)境指標(biāo)的多目標(biāo)實(shí)時(shí)優(yōu)化。

3、產(chǎn)品指標(biāo)、運(yùn)行指標(biāo)和控制指標(biāo)協(xié)同的全面閉環(huán)控制。

4、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和知識(shí)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的復(fù)雜過(guò)程建模和先進(jìn)過(guò)程控制。

5、先進(jìn)傳感技術(shù)和軟測(cè)量結(jié)合的關(guān)鍵工藝參數(shù)的在線連續(xù)測(cè)量。

6、綜合考慮物質(zhì)流、能量流優(yōu)化的先進(jìn)能源管理和控制。

三、我國(guó)鋼鐵冶金工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

1.從目前的情況來(lái)看，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國(guó)家宏觀政策也會(huì)隨之做出相應(yīng)的改變，雖然環(huán)境制約嚴(yán)重，但是最近幾年應(yīng)該不會(huì)出現(xiàn)太大的回落。

2.從目前的情況來(lái)看，國(guó)際鋼材市場(chǎng)需求量會(huì)有所增長(zhǎng)，但不會(huì)提高太大，增速緩慢。

3.由于產(chǎn)能過(guò)剩的原因，我國(guó)鋼鐵行業(yè)最近幾年不會(huì)出現(xiàn)太大的變化，產(chǎn)量一直居高不下。

4.大企業(yè)由于自身的發(fā)展?fàn)顩r良好，革新的能力就強(qiáng)。而對(duì)于像一些中小型的鋼鐵冶金企業(yè)來(lái)說(shuō)，許多還是需要國(guó)家提供技術(shù)上或者是資金上的支持。我國(guó)應(yīng)該在監(jiān)督好大企業(yè)節(jié)能減排工作的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)幫助中小型企業(yè)完成技術(shù)上以及設(shè)備上的更新。并且要加大對(duì)于鋼鐵冶金領(lǐng)域余熱利用方面技術(shù)、設(shè)備的研究，做到自主創(chuàng)新，擁有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為企業(yè)提供強(qiáng)大的技術(shù)力量支持。

結(jié)束語(yǔ)

冶金工程代表著重工業(yè)的水準(zhǔn)，國(guó)家的重工業(yè)水準(zhǔn)代表著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平。因此保證冶金工程設(shè)計(jì)水平以及整體的理念創(chuàng)新是發(fā)展必須的。那么本文主要還是通過(guò)冶金工程設(shè)計(jì)的發(fā)展來(lái)對(duì)冶金工程進(jìn)行了分析。雖然國(guó)內(nèi)的發(fā)展起步晚、技術(shù)低，但是目前已經(jīng)形成一套比較完善和創(chuàng)新自主的設(shè)計(jì)理念。并且通過(guò)分析，大膽對(duì)后續(xù)的發(fā)展提出建議，應(yīng)當(dāng)圍繞實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、創(chuàng)新技術(shù)和理念為方向，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新產(chǎn)品、環(huán)保節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]殷瑞鈺，張壽榮，張福明，頡建新.現(xiàn)代鋼鐵冶金工程設(shè)計(jì)方法研究[J].工程研究-跨學(xué)科視野中的工程，2016，8（05）：502-510.

（作者單位：承德建龍?zhí)厥怃撚邢薰荆?/p>