冶金自動化發(fā)展前景預測

趙靜

摘 要：作為世界上為數不多的鋼鐵大國，我國在鋼鐵產量上連續(xù)多年保持第一，而在經濟快速發(fā)展的大背景下，我國的冶金行業(yè)也取得了良好的發(fā)展，產品和結構不斷推陳出新。但仔細分析就會發(fā)現，我國的冶金行業(yè)發(fā)展還停留在產量提高和規(guī)模擴大化方面，而在冶金自動化技術方面與國外先進冶金工業(yè)還存在較大差距和諸多問題。為了從技術層面提高我國的冶金行業(yè)發(fā)展，我們需要認真分析發(fā)展現狀，有針對性地制定適合我國冶金自動化技術的發(fā)展戰(zhàn)略。本文分析了我國冶金自動化發(fā)展現狀及國內外差距，并預測了我國冶金自動化未來的發(fā)展重點，希望能對冶金自動化發(fā)展提供參考。

關鍵詞：冶金技術；人工智能；前景預測

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

1 我國冶金自動化發(fā)展現狀及國內外差距

冶金自動化發(fā)展源于20世紀中葉，到了80年代，PLC和DCS的出現使得冶金設備在可靠性、實時性、可操作性、可維護性方面得到了極大的改善，它逐步實現了對常規(guī)模擬控制的替代，后來人們開始采用PID算法進行回路控制運算，并開始研究智能控制技術、電爐電極升降控制、連鑄結晶器液位控制技術、加熱爐燃燒控制技術以及軋機軋制力控制技術。可以說，近些年來冶金自動化由于方便的軟件編制、友好的人機界面、不斷提高性價比的推動，我國的冶金產品的質量以及冶金生產線的作業(yè)率得到了前所未有的提高。

但是也應該認識到我國是鋼產量生產大國，盡管目前的冶金產量能夠基本滿足使用需求，質量也有了較大提升，而我國的冶金自動化核心技術還依賴與國外公司，很多國際大公司在冶金自動化大型設備處于絕對壟斷地位，我國的大部分高性能控制設備源于國外引進。也就是說，與國外的公司相比，我國與國外冶金自動化生產存在的差距主要是高性能控制儀器研發(fā)，當然這也就是冶金自動化發(fā)展中的關鍵問題。如果不能減少對國外技術的依賴、加強軟硬件產品的開發(fā)以適應冶金自動化需求，我國的冶金自動化發(fā)展效率將大打折扣，甚至陷入瓶頸。為了我國冶金自動化的長遠發(fā)展，我們必須要弄清楚當前階段的問題，以便找好未來的發(fā)展重點。

2 我國冶金自動化未來的發(fā)展重點

2.1 過程控制系統的完善

冶金自動化發(fā)展的核心在于加強生產中的過程控制，它通過在系統軟件內建立復雜的數學模型，運用數據收集和分析模塊進行計算，從而做出正確的決策。盡管大部分冶金生產企業(yè)已經運用了冶金自動化的過程控制系統，但多數企業(yè)內的過程控制系統存在著較大缺陷，與世界先進的冶金自動控制相比有較多的設計漏洞，比如控制精準度不夠、控制容易出現混亂等問題。國外的冶金自動化控制中已經較多采用了新型的新型的傳感技術、光機電一體化技術、數據融合和數據處理等技術，另外還涉及能源的平衡控制、環(huán)境控制和產品質量控制等問題。運用這些先進的控制技術能夠幫助冶金生產進行在線檢測和監(jiān)控鐵水、鋼水及熔渣成分，缺陷的檢測和預報等。為了更好地實現系統控制，我國首先要做的是積極研發(fā)精準的控制方法，加大在技術研發(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 全面實現信息化

除了控制技術和設備的創(chuàng)新之外，做好系統控制的信息集成也是冶金自動化生產中的重要環(huán)節(jié)。眾所周知，冶金生產涉及多項環(huán)節(jié)和多個過程，為了盡可能全面地實現冶金自動化控制，使實際生產中投入的人力盡可能少，加強各個環(huán)節(jié)的信息傳遞和交流是關鍵。如果冶金自動化系統設計中沒有考慮到各個環(huán)節(jié)信息傳遞的必要性，那么就當某一具體環(huán)節(jié)出現問題時就有可能導致后續(xù)過程的失敗，導致生產線全線出現問題，帶來巨大的經濟損失，甚至有可能造成人員傷亡，經驗也表明現代技術出現問題帶來的損失遠大于傳統工業(yè)生產中的失誤，這也是人們?yōu)槭裁匆恢币詠韺夹g安全問題尤為關注的原因。為了保證自動化控制系統的安全性以及生產效率，在進行冶金自動化生產設計時就有必要盡可能全面實現信息化。

冶金自動化控制信息傳遞主要是從鐵到鋼到軋的橫向數據集成和相互傳遞，目的是為例實現管理―計劃―生產―控制縱向信息集成。生產過程中所有相關信息包括實時數據和關系數據都將納入數據倉庫，用來作為下一生產的決策基礎。

實現全面信息化控制能夠趨利避害，實現協作制造企業(yè)信息集成，這對于產品生產安全和質量控制將是有利的。

2.3 基于環(huán)保意識設計與制造的鋼鐵產品設計和流程優(yōu)化設計

長期以來，我國的鋼鐵生產規(guī)模和產量在世界上都位居首位，如此大規(guī)模的生產造成的環(huán)境污染也是極大的，特別是我國很多企業(yè)還沒有重視到鋼鐵生產對環(huán)境造成污染的嚴重性，再加上冶金工業(yè)生產技術在環(huán)保節(jié)能控制這一塊的發(fā)展還存在著嚴重不足。冶金工業(yè)應用自動化技術控制體系后，基于環(huán)保意識設計與制造的鋼鐵產品設計和流程優(yōu)化設計逐漸成為可能。比如可以研發(fā)一種對污染物進行在線分析檢測，對冶金產品生產過程中產生的煤氣、鋼渣進行自動凈化和安全處理，同時開發(fā)實時對廢棄物處理并循環(huán)利用的自動化控制技術，減少廢棄物排放和提高廢棄物利用效率。在冶金自動化中納入環(huán)保生產措施，真正做到冶金綠色生產，保護環(huán)境，實現污染的零排放。

3 結語

綜上所述，我國冶金行業(yè)發(fā)展特別是自動化技術應用發(fā)展方面與國外存在著較大技術差距，長期以來我國的工業(yè)發(fā)展特點是“規(guī)模擴大化、產量提升化、環(huán)境惡劣化“，而忽視了技術發(fā)展給行業(yè)帶來的變革和積極作用。在這一方面，我們需要積極地吸取國外優(yōu)秀的發(fā)展經驗，加強過程控制系統的完善，盡早全面實現信息化管理，做好基于環(huán)保意識設計與制造的鋼鐵產品設計和流程優(yōu)化設計，不斷拓展我國工業(yè)的發(fā)展。

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