冶金工程設計的發展現狀及展望分析

王杰杰

摘要：冶金企業未來的發展方向：除了原有的冶金功能外，增加其他功能，提高生產效率，保證質量，并基于此保護環境，滿足市場發展對產品提出的要求，而這也可以幫助企業形成優勢，增加持續發展的動力，而冶金生產需實現控制生產成本，提高生產效率，實現資源的循環使用。因此，企業必須加快技術的發展與設計理念的創新，提升生產水平。

關鍵詞：冶金工程設計；發展現狀；展望

1冶金工程設計概述及發展歷程

目前，我國冶金工業中，無論是冶金流程工程理論，還是冶金工藝技術設備都得到了快速的發展，冶金流程工程學對于冶金工業的發展起到了重要的指導作用，它包括對冶金廠流程的設計、總圖的布置和工藝裝備的選擇等等。我國冶金工程設計現已能夠滿足大型鋼鐵廠的流程設計和工藝設計，如今，在冶金工程設計方面，已經開始關注如何實現節能降耗，推動鋼鐵產業的可持續發展方面的研究。

1.1傳統的冶金工程設計體系

我國的冶金工程設計已經具有一定的發展歷史，最早可以追溯到19世紀后期的“洋務運動”。在之后，我國的冶金工程設計后來又在半殖民地、半封建社會中艱難發展。到了建國之后，我國冶金工程設計開始向著前蘇聯的先進手段。在這一時期，我國的冶金工程設計得到了較大的發展，設計方式、設計步驟，以及設計工具等都有了較大的進步。但是也正是理論嚴重匱乏的時期。到了20世紀末期，我國的鋼鐵工業發展開始走向產能擴張、基建投資的方向。冶金工程設計理論也開始逐漸增多，但是仍然局限于細節技術、單體工藝上。很少有研究者從鋼鐵制造全流程優化的角度去深入探究。因此，雖然冶金工程設計取得了一定的發展，但是在裝備升級、工藝進步等方面存在較大局限。因此，很難實現對鋼鐵企業整體優化起到根本性的推動作用。從而導致我國的許多鋼鐵廠追求片面發展道路，企業內部生產流程較為混亂，存在能源消耗高、經濟效益降低、環境污染等問題。從理論研究發展來看，我國的冶金工程理論大多是建立在反應解析、過程解析的“三傳一反”的基礎之上的。因此引起我國的研究集中于微觀課題當中，十分關注單元工序或單一裝置的強化上。

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。

2冶金工程設計的發展現狀

2.1總體發展

自從我國進入21世紀后，冶金工藝與技術取得了巨大的成果，使用的理論也更加成熟，并基于現有的研究方式與使用的技術，實現了進一步創新，創建了一個新的工程學。而從冶金流程演化出的工程學與理論，也成為了設計的重要標準。目前，我國的冶金工程設計已經實現大規模應用，優化了對流程、工藝、設備等內容的設計，促進了鋼鐵行業的發展，但行業的發展不再只局限于數量，而是用產品提升核心競爭力，并在此基礎上開發出新產品，使用保護環境的工藝與技術。同時，國外的企業已開始用新技術與新工藝完成設計，如果我們的設計還停留在原有的思路上，將無法在國際競爭中獲得優勢。

2.2冶金工程設計目前發展特征

首先，我國在以往的冶金流程工程學和工程哲學等學科的基礎上，發展了新的理念和技術，對于工程項目來說，工程設計對完成整個項目建設目標的完成有著至關重要的作用，它是科學技術向生產力轉變的關鍵，如果能夠科學合理的進行工程設計，那么對于工程項目建設來說，不但能夠提高建設的速度、保證建設的質量，還能夠節省資金的投入，提高企業的經濟效益。由此可見，工程設計是提高市場競爭力的有效手段；其次，傳統的工程設計應用的是靜態設計的方法，但現在的動態精準設計，是根據總體的目標，對先進的技術單元進行判斷、選擇和動態整合，從而實現多目標優化的目的，促進鋼鐵制造流程的協調化發展；最后，對鋼鐵制造流程的動態運行過程有了重新的認識，除此之外，還創新了工程設計的方法，運用了一系列的先進理論和設計方法，通過模擬仿真技術和三維動態設計等技術的使用，提高了歸納成設計的精準度。

2.3靜態向動態、精準設計的轉變

原有的設計方式是以靜態設計為主，根據理論與經驗完成設計，但動態、精準設計是根據總體目標，對各單元作出合理判斷，隨后按照特定的方式整合，讓所有環節有序運行，以此建立工程的集成效應，優化目標設計。目前，冶金工程的設計已經完成了靜態向動態、精準設計的轉化，并廣泛用于鋼鐵廠的生產。動態、精準設計的目的是讓物質、能量合理轉化，精確信息參量。

3冶金工程設計的展望

3.1發展目標

基于冶金工程設計的現狀，未來發展需建立三個功能，并把這三個功能作為建設的目標。目前，鋼鐵廠冶金工程的設計應在制造功能的基礎上豐富屬性，根據多重目標提出的要求，完善市場的建設，并以此為基礎，提升所屬企業的核心競爭力，減少資源的使用，建立循環經濟的發展模式，實現環境、社會、經濟的和諧統一。新型鋼鐵廠建設的目標為：提高生產效率，降低使用成本，控制鋼生產后污染物的產生，并保證生產用水排放后不會造成較大的污染；建立環保的生產體系，減少不必要的生產流程，讓流程的運行更加高效，資源使用后實現二次使用，實現生產效益的最大化，構建清潔化的運行體系；保持現有的理論優勢，縮小我國其余技術與其他國家的差距。

3.2發展思路

在未來的發展中，提高冶金工程創新設計的總體戰略為：把工程學與動態、精準設計作為核心，創新理念，改變設計方法；把原有的方法與現有的方法整合，建立一個完整的體系；注重頂層設計的需求，根據我國新提出的工程項目，分析其需求，把創新后的理念與技術作為載體，融合工程動態運行的模式，精確操作流程，使鋼鐵生產轉型，拉動經濟增長，實現持續發展。

3.3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。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一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。

結束語

我國的冶金工業近幾十年來得到了飛速的發展，冶金工藝技術設備也實現的高度的現代化，但是隨著經濟的全球化發展，鋼鐵產業的競爭越來越激烈，如果仍然沿用傳統的設計理念和設計方法，已經無法滿足鋼鐵產業結構調整的升級需求，所以說，對冶金工程設計進行創新，逐漸提高冶金工程設計的水平，是增強我國鋼鐵企業綜合競爭力的有力保障。綜上所述，以上內容就是對冶金工程設計的發展現狀及展望分析的論述。