冶金工程設計的發展現狀及展望

董詩朋

摘 要：冶金工程是中國在經濟建設這條道路上的重要組成部分，標志著國家的重工業水平。而冶金工程在中國的發展歷程，可謂是層層波濤。直到如今，通過先后引入加上自主的設計理念，正逐步形成一套完善的冶金工程理念，其影響力正逐步擴散至全球。那么本文主要是針對中國的冶金工程發展歷程和現狀，作出一定的整理分析，期望國內冶金工程邁向世界一流水準。中國論文網 /8/view-108

關鍵詞：冶金工程；設計理念；發展展望；

1.引言

近年來，我國在各個領域發展十分迅速，其中冶金工業的發展最為迅速。冶金工業的發展離不開煉鐵生產，從而在生產的過程中，會有大量的金屬流失，對我國的環境造成了極大的影響，例如：全球變暖和動物變異等等。因此，我們應該重視冶金工業的發展，在發展的過程中應盡量減少對環境的污染，嘗試開發新的工藝和新的技術，所以本文對冶金工業的未來進行了探討。

一、冶金工程設計的發展歷程

我國的冶金工程起步于19世紀邊緣，在當時由于現代科技技術缺乏，并且相關的政府單位對于這一方面的重視度不夠，在半封建、半殖民的背景下，引入西方國家的冶金理念以及設計方法，再后來持續近半個世紀都一直保持。

再往后的發展就是20世紀中期，這是中國冶金行業的一個轉折點，正式搭建出國內冶金工程行業的雛形，通過引進蘇聯國家的設計理念和方法，較之前的冶金效率和水平都有極大的提升。

但也是一味地通過引進，缺乏自主的產業理念和相關的設計，導致國內的冶金整體水平出現靜止狀態。在21世紀國內相關的研究和重視逐漸提高。由著名冶金學家殷瑞鈺院士創立的冶金流程工程學結合國內幾大鋼鐵的廠的技術支持，提出了基于動態----精準設計體系的自主冶金理念和設計方法。

近幾年來，國內的冶金工程得到整體的水平提升，并且在相關領域的研究更為完善。就目前的冶金工程設計和研究正逐步地轉向環節、流程等之間的把控和配合。以提高冶金的整體質量。

二、冶金工程自動化的發展現狀及存在的難點

（一）發展現狀

1、工藝結構逐步改善，但產品結構不太合理。

經過不斷的努力和改進與完善，引進和有效吸收外國先進的設備，陳舊的設備和落后的工藝正逐步被淘汰，在行業技術裝備水平上面也在不斷的提高，就如目前，國內絕大對數企業已經淘汰電爐煉鋼。但在產品結構上，依然呈現結構不合理的局面，一些長線、低擋產品產量迅速增長，而像薄板、硅鋼板等一些高技術含量、高附加值產品生產能力則嚴重不足，國內市場存在較大缺口。

2、市場競爭加劇，環保壓力巨大。

近年來，在國內擴大內需的一系列積極貨幣和財政政策的作用下，固定資產投資大幅增加，拉動了鋼材需求的增長，受利益的驅使，國內鋼鐵生產出現結構性過剩，鋼鐵生產企業面臨巨大的生存壓力與競爭壓力。同時，巨大的產能也造成巨大的資源消耗和環境影響，這也將是影響國家產業政策和鋼鐵工業發展的重要因素。

3、余熱利用問題

我國鋼鐵冶金行業余熱利用現狀是：①高溫余熱利用較好，中低溫余熱利用率較低。目前，受到我國工業整體發展水平的限制，我國鋼鐵冶金行業對余熱的利用水平還不是十分的高，各方面的技術水平以及取得的利用成效與西方發達國家相比還存在著一定的差距。并且，我國鋼鐵冶金行業對400℃以上的高溫余熱利用的情況相對于300℃以下的低溫余熱利用情況來說相對較好。針對300℃以下的低溫余熱利用是目前我國鋼鐵冶金行業在節能減排、響應國家低碳號召中重點應當攻克的難題。

4、鐵冶金余熱利用設備陳舊，各企業之間利用水平發展懸殊。

由于我國對于鋼鐵冶金余熱利用的發展尚處于初期階段，很多技術難題目前還處于攻堅階段，特別是對于300℃以下的低溫余熱的利用設備我國目前尚處于空白。許多余熱利用設備都是國外引進的，并且已經使用了相當長的一段時間，設備都已十分陳舊，亟待更新。設備陳舊已然成為阻礙我國鋼鐵冶金行業余熱利用最主要的因素之一。冶金工業面臨的問題

5.存在周期性。冶金工業相較于其他行業來說存在很大差異，同時也存在著一定的產業關聯性以及一定的周期性。隨著社會經濟的不斷發展，各行各業對鋼鐵需求量旺盛，但是由于存在一定的經濟周期性，導致鋼鐵行業需求明顯減弱，發展不是十分穩定。通常情況下，鋼鐵冶金工業在發展的過程中是具有一定的規模經濟特性的，但是由于我國冶金行業在投資和建設規模上存在一定問題，因此在規模經濟特性方面上表現不是十分明顯，因此弊端并未充分顯現，但是所帶來的好處也并沒有享受到。

6.產能過剩。目前鋼鐵冶金行業存在的最普遍的問題就是產能過剩，這也是很多行業都存在的問題。嚴重的產能過剩不利于我國鋼鐵行業的發展，有極大的可能會導致鋼鐵市場持續“冷態”，價格直線下降，從目前的情況來看，我國鋼鐵產能仍處于逐年增長的狀態，這是十分恐怖的現狀。

7.技術能力與創新能力存在問題。雖然我國相關部門加大了對冶金工藝的研發，但是一些比較先進的技術仍然是靠引進國外技術，很多高檔鋼材和設備都不能自給自足，還是要通過進口，技術能力和創新能力都存在一定的問題。

（二）存在的難點

1、基于數字模擬和仿真技術，實現冶金全流程動態分析、評估和精準設計。

2、綜合考慮生產效率、能耗物耗和環境指標的多目標實時優化。

3、產品指標、運行指標和控制指標協同的全面閉環控制。

4、數據驅動和知識驅動相結合的復雜過程建模和先進過程控制。

5、先進傳感技術和軟測量結合的關鍵工藝參數的在線連續測量。

6、綜合考慮物質流、能量流優化的先進能源管理和控制。

三、我國鋼鐵冶金工業發展趨勢

1.從目前的情況來看，隨著我國社會經濟的不斷發展，國家宏觀政策也會隨之做出相應的改變，雖然環境制約嚴重，但是最近幾年應該不會出現太大的回落。

2.從目前的情況來看，國際鋼材市場需求量會有所增長，但不會提高太大，增速緩慢。

3.由于產能過剩的原因，我國鋼鐵行業最近幾年不會出現太大的變化，產量一直居高不下。

4.大企業由于自身的發展狀況良好，革新的能力就強。而對于像一些中小型的鋼鐵冶金企業來說，許多還是需要國家提供技術上或者是資金上的支持。我國應該在監督好大企業節能減排工作的同時，也應當幫助中小型企業完成技術上以及設備上的更新。并且要加大對于鋼鐵冶金領域余熱利用方面技術、設備的研究，做到自主創新，擁有自己的知識產權，為企業提供強大的技術力量支持。

結束語

冶金工程代表著重工業的水準，國家的重工業水準代表著國家的經濟建設水平。因此保證冶金工程設計水平以及整體的理念創新是發展必須的。那么本文主要還是通過冶金工程設計的發展來對冶金工程進行了分析。雖然國內的發展起步晚、技術低，但是目前已經形成一套比較完善和創新自主的設計理念。并且通過分析，大膽對后續的發展提出建議，應當圍繞實現市場競爭力、創新技術和理念為方向，實現創新產品、環保節能、可持續發展的目標。

參考文獻

[1]殷瑞鈺，張壽榮，張福明，頡建新.現代鋼鐵冶金工程設計方法研究[J].工程研究-跨學科視野中的工程，2016，8（05）：502-510.

（作者單位：承德建龍特殊鋼有限公司）