冶金自動化技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢探討

王有棟

摘要：目前，冶金行業(yè)在受我國經(jīng)濟技術(shù)快速發(fā)展的影響下，其自動化水平不斷提升。隨著自動化技術(shù)的普及應(yīng)用，推動了我國冶金企業(yè)的快速發(fā)展，然而在實際生產(chǎn)過程中，自動化技術(shù)在冶金企業(yè)中的應(yīng)用依舊存在不足之處，本文將對存在的問題進行分析，并提出相應(yīng)的改善措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：冶金;自動化;發(fā)展

1 冶金自動化技術(shù)現(xiàn)狀

隨著冶金自動化水平地不斷提升，大部分冶金企業(yè)均已開展應(yīng)用自動化技術(shù)，在生產(chǎn)過程中制定了相應(yīng)的工藝流程，并配置了較為先進的單機自動化系統(tǒng)和多功能管控一體化系統(tǒng)。冶金企業(yè)中自動化技術(shù)的日益普及，對提升企業(yè)生產(chǎn)效率、保障產(chǎn)品質(zhì)量、保護環(huán)境以及降低能耗方面都起到了一定的作用。現(xiàn)階段，大多數(shù)冶金企業(yè)在基礎(chǔ)控制環(huán)節(jié)以及過程控制環(huán)節(jié)的處理技術(shù)均選用DCS和PLC處理技術(shù)，同時根據(jù)企業(yè)實際生產(chǎn)情況制定了較為完善的企業(yè)信息網(wǎng)，為冶金企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營奠定了堅實的基礎(chǔ)。

2 現(xiàn)階段冶金自動化技術(shù)應(yīng)用問題

2.1 冶金系統(tǒng)生產(chǎn)流程資金投入較大

冶金系統(tǒng)生產(chǎn)流程的資金成本投入較高，其生產(chǎn)過程中通常伴有較多的生產(chǎn)殘渣，對周邊環(huán)境也造成了一定的影響。另外，冶金系統(tǒng)生產(chǎn)存在可視性不良的問題，在生產(chǎn)過程中無法準確掌控物料投放量以及溫度，無法確保穩(wěn)定的生產(chǎn)質(zhì)量。為此，為提高冶金系統(tǒng)生產(chǎn)的連續(xù)性和高效性，應(yīng)合理制定相應(yīng)的生產(chǎn)計劃管控和管理系統(tǒng)，及時準確地了解冶金系統(tǒng)生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)之間存在的運輸情況、能源使用情況以及生產(chǎn)時間等，以確保信息的準確性和及時性，從而有效調(diào)整相關(guān)的生產(chǎn)工藝，制定最佳的生產(chǎn)方案，提高冶金系統(tǒng)生產(chǎn)流程的生產(chǎn)效益，降低生產(chǎn)成本。

2.2 人工經(jīng)驗控制冶金終點

現(xiàn)階段，采用人工經(jīng)驗控制冶金終點的冶金企業(yè)數(shù)量依舊較多，該類技術(shù)的應(yīng)用不利于提升冶金企業(yè)的生產(chǎn)效率，也無法保障產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，在一定程度上加大了企業(yè)的生產(chǎn)成本。而隨著市場競爭力的不斷加大，市場對冶金企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也大幅度提高，促使冶金企業(yè)的專業(yè)化和生產(chǎn)集成化發(fā)展，為有效減少產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的單機匹配，并減少生產(chǎn)流程和加快生產(chǎn)進度，均需結(jié)合計算機系統(tǒng)來科學管理冶金生產(chǎn)流程，繼而實現(xiàn)生產(chǎn)信息傳遞的實時性。

煉鋼是鋼鐵生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟，直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量。目前我國大部分鋼鐵廠普遍采用人工經(jīng)驗控制煉鋼終點，生產(chǎn)效率與穩(wěn)定性都較差，使得產(chǎn)品質(zhì)量不符合生產(chǎn)需求，為改善此類情況，鋼鐵廠在生產(chǎn)過程中應(yīng)不斷健全動態(tài)數(shù)學模型，結(jié)合爐氣分析技術(shù)，提升煉鋼終點的自動化水平。同時由于煉鋼涉及的綜合節(jié)能工藝技術(shù)較多，其需根據(jù)不同工藝設(shè)定能量/物料綜合優(yōu)化模型，以保障穩(wěn)定的化學能輸入、頂?shù)滓约皬U鋼/鐵水比例、對電功率曲線進行優(yōu)化，不斷提升冶煉強度和生產(chǎn)效率，全面提升企業(yè)生產(chǎn)效益。另外，在鐵水預(yù)處理與爐外精煉發(fā)展過程中需構(gòu)建化學成分、純凈度、鋼水溫度全程高精度預(yù)報模型，優(yōu)化控制合金化、造渣和成分調(diào)節(jié)。此外，還應(yīng)不斷優(yōu)化高效連鑄和近終型連鑄技術(shù)，對電磁連鑄自動化控制技術(shù)進行提升，研發(fā)優(yōu)化澆筑技術(shù)（如接近凝固溫度、高均質(zhì)、高等軸晶化）以及鑄坯質(zhì)量保障體系，并合理參考新工藝的自動化需求，如薄板坯連鑄以及薄帶連鑄等。

3 冶金自動化技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1 過程管控

現(xiàn)階段，我國大多數(shù)冶金企業(yè)自動化都實現(xiàn)了對冶金生產(chǎn)流程的在線監(jiān)測和管控，后期應(yīng)加強各類傳感器、軟測量、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用，不斷提高冶金生產(chǎn)流程在線監(jiān)測和管控質(zhì)量，實現(xiàn)實時性的產(chǎn)品屬性、溫度和尺寸等各類指標參數(shù)的檢測。隨著我國對環(huán)境質(zhì)量保護力度的不斷加大，未來還應(yīng)加強對冶金生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣以及殘渣進行監(jiān)測。

3.2 完善企業(yè)信息化水平

冶金企業(yè)應(yīng)加強對自身企業(yè)信息化系統(tǒng)的建設(shè)，通過完善企業(yè)信息化建設(shè)來提升企業(yè)信息系統(tǒng)編碼體系的標準性，實現(xiàn)企業(yè)信息集成和協(xié)作生產(chǎn)企業(yè)信息集成以及監(jiān)控一體化，繼而提升企業(yè)監(jiān)管的實時性。同時，還應(yīng)統(tǒng)一供應(yīng)、生產(chǎn)以及營銷環(huán)節(jié)的相關(guān)信息，如訂貨合同、生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)指令等，確保企業(yè)生產(chǎn)的時效性，提升企業(yè)的生產(chǎn)效益。

3.3 關(guān)注生產(chǎn)過程管控

首先，冶金企業(yè)應(yīng)加強對鐵-鋼-軋橫向數(shù)據(jù)集成及傳遞技術(shù)的應(yīng)用，通過該類技術(shù)的應(yīng)用來促進對生產(chǎn)流程管控、生產(chǎn)計劃以及生產(chǎn)管理等多方面信息集成的落實，同時還應(yīng)不斷完善企業(yè)的數(shù)據(jù)庫信息，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的合理應(yīng)用，來獲取相關(guān)的市場數(shù)據(jù)，為冶金企業(yè)自動化生產(chǎn)流程提供準確有效的信息數(shù)據(jù)依靠。其次，冶金企業(yè)還應(yīng)加強計算機全流程模擬技術(shù)的應(yīng)用。在實際生產(chǎn)過程中，合理運用計算機的模擬技術(shù)，以有效提升生產(chǎn)組織和生產(chǎn)流程的高效性，同時也有利于保障新研發(fā)產(chǎn)品的質(zhì)量。最后，冶金企業(yè)還應(yīng)加強冶金生產(chǎn)的智能化水平。

3.4 推動智能化技術(shù)

為順應(yīng)科技發(fā)展趨勢，冶金企業(yè)應(yīng)實現(xiàn)對企業(yè)或相關(guān)行業(yè)數(shù)據(jù)的智能化管理，不斷完善相關(guān)數(shù)據(jù)庫信息，通過在線分析和數(shù)據(jù)挖掘方式的應(yīng)用，及時獲取市場行情，了解自身產(chǎn)品的優(yōu)劣勢，合理調(diào)整自身企業(yè)的生產(chǎn)目標，實現(xiàn)企業(yè)管理的智能化，提高企業(yè)管理和運營的合理性。

4 結(jié)束語

冶金行業(yè)自動化技術(shù)應(yīng)用的日益普及和成熟，能有效促進冶金行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前冶金企業(yè)自動化生產(chǎn)過程中存在的主要問題包括煉鐵系統(tǒng)生產(chǎn)流程資金投入較大，采用傳統(tǒng)的人工經(jīng)驗控制煉鋼終點和缺乏完善的企業(yè)信息化建設(shè)，針對該類問題，冶金企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身企業(yè)發(fā)展的實際情況，在未來發(fā)展過程中不斷提高企業(yè)自動化技術(shù)水平的相關(guān)建設(shè)，加強過程控制，實現(xiàn)對冶金流程的在線監(jiān)測;通過生產(chǎn)管理控制，合理運用生產(chǎn)信息集成和計算機全流程模擬技術(shù)確保生產(chǎn)管控過程信息的及時性與有效性;另外還應(yīng)加強企業(yè)信息化系統(tǒng)的建設(shè)，構(gòu)建標準化的企業(yè)信息系統(tǒng)編碼體系，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)企業(yè)的智能化管理，不斷提升企業(yè)的現(xiàn)代化水平，保障企業(yè)制定正確生產(chǎn)目標的同時，不斷提升企業(yè)的市場競爭力。

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