冶金工程設計的發展現狀和展望

楊敏

【摘 要】冶金工程的設計工作對于整個冶金行業的發展有著非常重要的意義，我國目前已經具有基本的流程、設備以及工藝設計的能力，通過動態-精準體系的建設，使我國的冶金工程設計水平躋身于國際先進水平。本文分析了冶金工程設計體系的發展歷程，闡述了冶金工程設計的發展現狀，針對冶金工程設計的發展趨勢和展望進行了深入的研究，從發展方向、發展思路以及發展目標三個方面提出了未來冶金工程設計應該達到的目標和水平，希望促進我國冶金企業的可持續發展。

【關鍵詞】冶金工程設計；現狀；展望

我國的冶金工程設計體系自動上世紀五十年代從蘇聯引入之后，就一直沿用蘇聯的設計方法和設計理念，在八十年代之后，又開始引入歐洲以及日本的設計方法，但是整體上都屬于半經驗、半理論的靜態設計方法。現階段我國的冶金工程設計包含工程哲學、冶金流程工程學以及冶金流程集成理論與方法于一體的學科體系，具有一定的國際影響力。

1 冶金工程設計體系的發展歷程

1.1 傳統冶金工程設計體系

早在洋務運動時期，我國就已經開始進行冶金工程設計，一直到改革開放初期，盡管一直引進國外的設計方法、設計步驟，但是一直缺乏有效的理論體系支撐。直到上世紀末，我國鋼鐵工業在發展過程中以基建投資以及產能擴張為主。在開展科研工作時，開始側重研究局部領域理論以及相關的材料、單體技術，沒有從整個冶金工程的全過程的優化去分析，雖然有一些進步，但是對于整個冶金行業的結構優化沒有起到很大的推動作用，進而引發了許多諸如生產效率低、能源消耗大、環境污染等問題。產生這種問題的主要原因是冶金行業的制造流程長期處于不受重視地位，理論研究更多的是單元工序或者單一零件，缺乏相應的整體制造流程理念。單元工序的優化只能解決企業生產過程中局部問題，不能對全局以及整體結構優化起到一定的幫助和促進作用，但是產品的質量、生產效率、成本以及環保問題都與流程的好壞有直接的關系，進而關系到冶金企業的生存以及發展[1]。

1.2 傳統設計體系的弊端

我國冶金行業的發展方式有著簡單、粗放的特點，采用前蘇聯設計模式，采取靜態設計法衡量對不同工序裝備的能力進行估算，各個工序之間通過匹配連接的方式形成了一種粗放的生產工藝流程。僅僅從單元工序出發，提前預留富裕能力，很少與其上下流程之間建立起相應的聯系，而實際的“富裕系數”也只是設計人員的大致估算，與實際的生產活動有一定的出入，因此難以做好前后工序能力相匹配、功能相協調以及信息傳遞通暢等工作，增大了控制的難度。

冶金企業“靜態估算、簡單堆砌”的設計方式，沒有從企業的整體出發，缺乏整體流程的設計理念，在進行分析時也難以做到整體分析[2]。這種傳統設計理念方法現階段仍被廣泛應用，進而導致設計方式很難有大的進步，僅僅在局部不斷地優化。傳統工程設計方式無法充分發揮出企業的生產優勢，在產品質量以及運行效率方面難以取得突破性的進展，對企業經濟效益的提高造成了非常大的阻礙。

2 冶金工程設計的發展現狀

2.1 冶金工程設計總體進展

2000年以后，我國不僅在冶金工藝以及技術設備方面取得了非常大的進步，同時還在理論研究方面有了突破性的進展。基于冶金工程設計結構流程優化的基礎上，創造出了冶金流程工程學，該理念可以通過冶金生產過程的物質、能量以及信息的傳遞，進而使得整個冶金工藝向著有序、協調以及連續的方向發展。冶金流程工程學已經逐步成為現代冶金工程設計的主要理論基礎，很多冶金企業在進行整體布置、流程設計、流程優化以及工藝技術的選擇時，都以冶金流程工程學作為理論基礎。

現階段我國已經具備了足夠的實力去建設現代化冶金企業，能夠高效實現流程、工藝、裝備的設計能力和系統集成的能力。我國目前的冶金行業已經開始從以往只追求數量逐漸轉變為對市場競爭力的追求，同時對于產品質量、節能減排、環境保護等方面不斷提出更高的要求，隨著冶金市場的競爭越來越激烈，傳統的生產方式以及設計理念已經無法滿足冶金企業發展的需求，無法幫助冶金企業在激烈的市場競爭中占據有利地位。因此，需要不斷提高設計的高度以及廣度，立足國際先進水平的基礎上，創新發展新的設計理念，促進整個冶金行業的發展。

2.2 冶金工程設計的總體成效

新世紀以來，我國多數冶金企業在進行冶金廠的設計時已經開始采用“動態—精準”設計理論。通過不斷的探究冶金流程工程科學問題，在冶金工程理論、方法以及設計方面取得了突破性的進展，同時完美的將創新成果應用到了實際的生產過程中，節約了冶金企業的投資成本，使得冶金企業在進行智能化集成控制以及整體流程控制方面有了一定的理論基礎。同時，在一些關鍵單元以及整個工程集成化技術方面有了巨大的進步，在許多重要的科研領域取得了一系列驕人的成績，為冶金行業的整體發展提供保障[3]。

3 冶金工程設計的發展趨勢和展望

3.1 發展方向

在冶金工程設計方面，我國已經有足夠的能力進行現代化鋼鐵廠的建設，在理論研究以及實際應用方面都取得了很大的成效。我國目前冶金企業的優勢在于將各個鋼鐵企業聯合在一起建設了現代特大規模鋼鐵聯合企業，同時將新的產品、工藝以及技術完美的融合在一起[4]。在未來，我國冶金行業還會有更大的進步。首先要做得就是將冶金流程工程學理論和動態-精準設計法更好的應用和推廣到新建或者改建的冶金工程項目中，擴大應用范圍，實現我國冶金企業全面現代化。其次，需要在實際的應用過程中不斷進行總結，對新的理論和方法的應用進行驗證，與實際的生產結合在一起，時整個冶金生產流程向可循環方向發展，促進我國冶金行業的發展和轉變，增強我國冶金市場的競爭力，推動我國冶金企業的健康可持續發展[5]。

3.2 發展思路

在未來一段時間內，我國冶金行業的主要發展目標就是以冶金流程工程學以及動態—精準設計理念為指導，實現我國冶金工程設計的全面優化和創新，使之成為一個完成的理論體系[6]。同時與行業的實際需求相結合，將新的設計理念和技術裝備應用到新建或者改建的冶金企業工程項中，對我國冶金制造流程進行優化和完善，更好的發揮出我國冶金工程設計的創新成果，推動我國冶金企業的轉型和發展，增強冶金企業的市場競爭力[7]。

3.3 發展目標

未來的冶金企業，不僅具有冶金功能，還需要全方面進行提升。在保證生產效率和生產質量的同時，做好環境保護工作，更好的滿足市場的需求，增強企業的市場競爭力，促進企業的可持續發展。新的冶金企業發展目標應該是：降低成產升本、提高生產效率、節能減排以及廢棄物回收利用[8]。冶金企業想要實現這種目標，需要優化生產流程、不斷引進新的生產 以及工藝方式、保證利益最大化，同時一定要做好環境保護工作，與生態環境和諧發展。

4 結束語

我國目前在冶金工程設計理論與工藝方面有了巨大的進步，但還需要加強將新技術理論在冶金企業生產過程中的應用力度，全面實現我國冶金企業的現代化發展，同時在實際的應用過程中，還需要與生產結合在一起，不斷進行創新和圖片，以降低成產升本、提高生產效率、做好環境保護工作作為主要的發展目標，增強我國冶金企業的國際競爭力，推動我國冶金行業向著國際先進水平去發展，提升我國的綜合國力。

【參考文獻】

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[5]首鋼國際工程公司冶金工程設計與關鍵技術研發團隊[J].中國科技論壇，2014，9：162.

[6]中國有色金屬學會節能減排專業委員會[J].中國金屬通報，2016，8：28-50.

[7]何楓，祝麗云，馬棟棟，姜維.中國鋼鐵企業綠色技術效率研究[J].中國工業經濟，2015，7：84-98.

[8]王國棟.鋼鐵行業技術創新和發展方向[J].鋼鐵，2015，9：1-10.

[責任編輯：田吉捷]