張密

摘 要：在當(dāng)前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展條件下，冶金工程也贏得了較好的發(fā)展機(jī)遇。冶金工程設(shè)計(jì)對(duì)于冶金工程發(fā)展有重大意義。在近些年理論和實(shí)踐的雙重發(fā)展下，我國(guó)已經(jīng)具備了現(xiàn)代大型鋼鐵廠的流程設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)等專業(yè)能力。冶金工程設(shè)計(jì)理論也在不斷完善。形成較為先進(jìn)的冶金廠工程設(shè)計(jì)理念，以及先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法。我國(guó)產(chǎn)出的可循環(huán)鋼鐵廠，已經(jīng)具備了國(guó)際先進(jìn)水平。得到國(guó)際上許多國(guó)家的借鑒和認(rèn)可。本文主要分析的就是冶金工程設(shè)計(jì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：冶金；工程；設(shè)計(jì)；發(fā)展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.077

1 我國(guó)冶金工程設(shè)計(jì)體系歷史發(fā)展過程

1.1 傳統(tǒng)的冶金工程設(shè)計(jì)體系

我國(guó)的冶金工程設(shè)計(jì)已經(jīng)具有一定的發(fā)展歷史，最早可以追溯到19世紀(jì)后期的“洋務(wù)運(yùn)動(dòng)”。在之后，我國(guó)的冶金工程設(shè)計(jì)后來又在半殖民地、半封建社會(huì)中艱難發(fā)展。到了建國(guó)之后，我國(guó)冶金工程設(shè)計(jì)開始向著前蘇聯(lián)的先進(jìn)手段。在這一時(shí)期，我國(guó)的冶金工程設(shè)計(jì)得到了較大的發(fā)展，設(shè)計(jì)方式、設(shè)計(jì)步驟，以及設(shè)計(jì)工具等都有了較大的進(jìn)步。但是也正是理論嚴(yán)重匱乏的時(shí)期。到了20世紀(jì)末期，我國(guó)的鋼鐵工業(yè)發(fā)展開始走向產(chǎn)能擴(kuò)張、基建投資的方向。冶金工程設(shè)計(jì)理論也開始逐漸增多，但是仍然局限于細(xì)節(jié)技術(shù)、單體工藝上。很少有研究者從鋼鐵制造全流程優(yōu)化的角度去深入探究。因此，雖然冶金工程設(shè)計(jì)取得了一定的發(fā)展，但是在裝備升級(jí)、工藝進(jìn)步等方面存在較大局限。 因此，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼鐵企業(yè)整體優(yōu)化起到根本性的推動(dòng)作用。從而導(dǎo)致我國(guó)的許多鋼鐵廠追求片面發(fā)展道路，企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)流程較為混亂，存在能源消耗高、經(jīng)濟(jì)效益降低、環(huán)境污染等問題。從理論研究發(fā)展來看，我國(guó)的冶金工程理論大多是建立在反應(yīng)解析、過程解析的“三傳一反”的基礎(chǔ)之上的。因此引起我國(guó)的研究集中于微觀課題當(dāng)中，十分關(guān)注單元工序或單一裝置的強(qiáng)化上。

1.2 傳統(tǒng)冶金工程設(shè)計(jì)體系的缺陷

在我國(guó)改革開放之前，冶金工程生產(chǎn)大多停留在粗放型、簡(jiǎn)單式的生產(chǎn)上。我國(guó)冶金工程借鑒了前蘇聯(lián)生產(chǎn)模式、生產(chǎn)工具，關(guān)注對(duì)不同工序裝備能力進(jìn)行全方位的靜態(tài)估算。將這些估算方式與之前生產(chǎn)工序進(jìn)行匹配連接，逐漸走向粗放型的生產(chǎn)流程。這種生產(chǎn)方式的特點(diǎn)就是局限于單元工序的局部，分別預(yù)留出不同的富裕能力。從根本上來講，各個(gè)工序裝備能力的“富裕系數(shù)”是由設(shè)計(jì)人員個(gè)人需求決定的。各個(gè)工序之間的連接方式實(shí)則是堆砌性的靜態(tài)連接。這種連接方式的缺陷就在于，在實(shí)際運(yùn)行中，缺乏動(dòng)態(tài)運(yùn)行的能力。那么由此而開展的鋼鐵廠生產(chǎn)流程和工藝裝備，無法實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)，極易出現(xiàn)信息不順暢、功能不協(xié)調(diào)等問題。這種粗放式、堆砌的設(shè)計(jì)理念，一直在我國(guó)冶金工程中占據(jù)重要地位。在一定程度上，使得我國(guó)冶金工程缺乏基于整體流程的設(shè)計(jì)理念，阻礙了更加成熟的分析工具的發(fā)展。

1.3 我國(guó)冶金工程設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新與成果

在20世紀(jì)90年代之后，我國(guó)許多冶金工程相關(guān)研究者都開展了對(duì)鋼鐵制造流程結(jié)構(gòu)的探索。深入分析了國(guó)外的鋼鐵工業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)，對(duì)我國(guó)的鋼鐵工業(yè)技術(shù)進(jìn)行了更加精準(zhǔn)的定位，并不斷完善鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)理論，從根本上推動(dòng)了我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。在這一時(shí)期，研究者深入分析了鋼鐵制造流程的多因子物質(zhì)流控制、鋼鐵廠結(jié)構(gòu)優(yōu)化模式、綠色制造觀念等。在這些理論的推動(dòng)下，我國(guó)的許多鋼鐵廠實(shí)現(xiàn)了更加完善的工藝流程結(jié)構(gòu)。大大推動(dòng)了我國(guó)鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展。到了21世紀(jì)左右，我國(guó)的鋼鐵工業(yè)已經(jīng)有了較大的進(jìn)步，許多鋼鐵廠實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化，新技術(shù)、新設(shè)備都開始投入使用。

2 我國(guó)冶金工程設(shè)計(jì)的發(fā)展前進(jìn)分析

2.1 冶金工程設(shè)計(jì)的發(fā)展方向

從當(dāng)前的情況來看，我國(guó)在冶金工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)取得了較好的發(fā)展?，F(xiàn)在已經(jīng)具備了流程設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成等現(xiàn)代化的技術(shù)能力。建立了符合新時(shí)代發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)的高效緊湊界面設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，工程設(shè)計(jì)學(xué)科的理論基礎(chǔ)也得到了較大的發(fā)展。我國(guó)許多冶金工程設(shè)計(jì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的鋼鐵聯(lián)合生產(chǎn)，產(chǎn)品生產(chǎn)流程系統(tǒng)性較強(qiáng)。在未來的發(fā)展中，我國(guó)冶金工程設(shè)計(jì)將會(huì)實(shí)現(xiàn)冶金流程工程學(xué)理論及其動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法，技術(shù)成熟后就可以在我國(guó)新建或改建的鋼鐵廠進(jìn)行大范圍運(yùn)用。

2.2 冶金工程設(shè)計(jì)發(fā)展思路

通過對(duì)我國(guó)冶金工程歷史發(fā)展情況，以及當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，我國(guó)今后需要堅(jiān)持的總體戰(zhàn)略思路是：以冶金流程工程學(xué)，以及動(dòng)態(tài)——精準(zhǔn)設(shè)計(jì)的理論作為指導(dǎo)冶金工程設(shè)計(jì)的重心。共同建設(shè)一個(gè)冶金工程設(shè)計(jì)現(xiàn)代體系。同時(shí)還要結(jié)合檔案新建和改建鋼鐵廠工程建設(shè)情況，進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)和需求引導(dǎo)。將冶金工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新理念與工程化技術(shù)集成創(chuàng)新作為重要基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)更加高效、科學(xué)的制造流程建設(shè)。從根本上提升我國(guó)冶金工程設(shè)計(jì)能力，促進(jìn)我國(guó)鋼鐵制造業(yè)的快速轉(zhuǎn)型，提升競(jìng)爭(zhēng)能力。

2.3 冶金工程設(shè)計(jì)發(fā)展的目標(biāo)

在今后的一段時(shí)間，我國(guó)的冶金工程應(yīng)當(dāng)關(guān)注現(xiàn)代鋼鐵廠的“三個(gè)功能”的完善。從當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)來看，我國(guó)的鋼鐵廠設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)拜托以往單一的鋼鐵制造功能。增加多重目標(biāo)的屬性。深入分析市場(chǎng)需求，形成一個(gè)資源節(jié)約型的生產(chǎn)方式，從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)角度考慮，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。改建和新建的鋼鐵廠在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，要堅(jiān)持低成本、高效率、高質(zhì)量的生產(chǎn)理念。與此同時(shí)，還要向著高利用、低排放的能源轉(zhuǎn)換體系以及余熱余能回收系統(tǒng)等方向發(fā)展。

3 結(jié)語

我國(guó)的鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)主要目的是滿足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和生活的需求，并沒有十分依賴大量出口獲得經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)政府大力支持鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，促進(jìn)了冶金工程設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)，以及理論的不斷完善。在當(dāng)前資源節(jié)約型生產(chǎn)的理念指導(dǎo)下，我國(guó)新建和改建的鋼鐵廠，都要在生產(chǎn)中加入資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容。中國(guó)鋼鐵工業(yè)的進(jìn)步對(duì)我國(guó)，乃至全世界都有較大的意義。在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，我們可以與其余國(guó)家合作，借鑒各國(guó)先進(jìn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)冶金工程事業(yè)的發(fā)展。

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