冶金自動化技術的現狀和發展趨勢

摘 要：冶金工業為社會發展提供了不可或缺的基礎材料，夯實了工業基礎，保障了鋼、鐵等能源材料的供給。冶金行業起步較早，歷史悠久，經歷了火煉冶金、濕法冶金、電解法冶金，伴隨著技術的進步生產工藝不斷優化，為現代社會建設保駕護航。冶金企業從原材料準備到生產出產品，工序十分復雜，復雜的冶金生產工藝為自動化控制技術在冶金行業的應用創造了條件。

關鍵詞：冶金自動化；應用現狀；發展趨勢

中圖分類號：TP29 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0345-01

引 言

隨著我國現代化建設進程的不斷推進，各領域對金屬資源的需求量越來越大，冶金技術的不斷發展能夠有效推動我國冶金行業的進步，進而帶動國家經濟增長，使更多的領域共同發展。文章主要就冶金自動化技術的應用現狀和發展趨勢展開討論，首先簡介了冶金自動化技術的相關內容，之后介紹了冶金自動化的特點，接著分析了冶金自動化的應用現狀，最后研究了冶金自動化的發展趨勢。

1 冶金控制自動化

冶金具有悠久歷史的工藝，是通過對礦物采取火法、濕法、電冶金等方法，提取出金屬或者相關化合物的工藝過程，冶金的發展史也是人類的進步史。現代社會發展過程中，所需要的鐵、鋼、有色金屬都需要通過冶金提煉出來。伴隨著自動化控制技術、電子信息技術的推廣應用，冶金過程控制的自動化得以實現，在冶金的采礦、選礦、冶煉等過程中，實現自動化控制，不僅僅展現了冶金生產和管理的高效，也使冶金資源的利用率提高，在提高冶金生產效率、產品質量等多方面發揮了巨大作用。

2 冶金自動化技術的特點

2.1 技術涵蓋面大

冶金企業的生產過程工藝環節多、連續性強，其生產流程中存在著很多不確定因素，為了可以保證冶金生產過程的穩定性，需要根據物料、能力、質量要求等，制定最優的生產計劃，并且進行動態調度，為了有效的提高產品的產量、質量和效益，要實行自動化，不斷的引進先進的電氣控制設備。

2.2 技術程度高

冶金自動化技術應用比較復雜，其中不同的環節需要不同的技術控制，以便滿足冶金生產設備種類、工藝過程長、產品質量要求高等現實條件，才可以提高其工作效率，這就需要操作人員熟悉先進的技術，具有嫻熟的操作技巧。

2.3 對電子技術依賴性強

冶金生產的自動控制系統中，需要使用大量的電子技術，例如從采集信號的傳感器到信號處理運算的控制器，從監控運算到結果執行，都離不開電子技術的支持。

3 冶金控制自動化應用概況

控制自動化技術在國際上主要工業大國的冶金領域中應用范圍很廣，從我國來看，冶金控制自動化的應用主要是完成了冶金工業在生產過程中自動化控制體系的設立，并促使了冶金自動化技術的不斷優化改進。

3.1 設立了冶金控制自動化體系

從18世紀的蒸汽機同自動調速器運用以來，自動化被運用到多個領域的工業生產中，在冶金中，控制自動化體系CIMS被劃分為幾個階段，形成了典型的CIMS結構體系。在我國長期的冶金發展史中，形成了三大主要的控制自動化體系，包括了6級、5級和3級結構，每種結構中都涵蓋了PCS/MES/BPS三個基本的自動化控制程序，自動化控制內容包括對基礎、過程、管理的自動化，以及融入信息網絡。

3.2 優化了冶金控制自動化技術

冶金行業發展伴隨著控制自動化技術的不斷優化，在冶金的過程中，不斷進行冶金控制自動化技術（的）優化。在促進冶金控制自動化技術優化的過程中，我國主要通過從國外大型冶金企業引進先進控制自動化設備，然后不斷地進行技術創新，進而從整體上提高了我國冶金控制自動化的技術水平。目前，我國的冶金控制自動化技術已經達到了國際領先水平。

4 冶金控制自動化的發展趨勢

4.1 “三大系統”合為一體

在冶金自動化技術的發展過程中，未來將會逐漸形成“三大系統”合為一體的局面。“三大系統”分別是冶金過程系統、冶金生產管理系統以及冶金信息化系統。冶金過程系統在現階段的技術支持下，不斷優化計算機自動控制的過程，進而有效提高了冶金過程的控制效果。冶金生產管理控制系統的功能在將來會更加完備，冶金自動化技術將具備動態管理、事務決策、信息處理等多方面的功能。此外，冶金企業的信息化管理程度將進一步加強，在“三大系統”合為一體的大背景下，冶金企業應該更加注重對信息化技術的運用，應該更加廣泛的將信息技術應用到冶金自動化及相關領域中，進而最大限度提高冶金企業的管理效率。

4.2 冶金控制自動化技術需求將更高

在今后建設全面小康社會的目標指引下，我國的鋼鐵等工業原材料的需求將持續加大，因此國內的鋼鐵產能應該進一步增加。但由于我國大多數的鋼鐵原材料需要進口，進而給冶金企業擴大產能和提高質量方面提出了更高的要求。為了滿足未來冶金行業產能需求增加、產品質量更高、產業結構調整等要求，冶金企業需要不斷提高冶金自動化技術的水平。在冶金技術方面，相關企業應該使用更具技術性的儀表，不斷提高對冶煉爐的控制效果，建立更加規范的數學模型。此外，在煉鋼方面，應該努力實現煉鋼過程的自動化控制，合理控制煉鋼過程中的化學能，不斷優化鐵水的控制和處理過程，進而提高生產的精度、速度和質量。

4.3 冶金控制自動化中數學模型應用將更普遍

目前很多冶金企業已經在一級基礎自動化開放上取得突破，但是要想在世界冶金行業競爭中占據優勢，就必須突破二級數學模型的設立，克服目前主要靠引進二級模型的劣勢。在突破二級數學模型的設立需求下，將會有大量的技術開發團隊、高科技人才投入其中。

5 結 語

冶金自動化技術要求很高，發展的好壞直接決定冶金工業的發展，缺少自動化控制技術，冶金的流程就無法順利的進行下去，電氣自動化控制技術影響著鋼鐵工業的發展，要明確現在的不足之處，清醒的認識到這一技術的發展方向，研發出先進的自動化技術，服務于冶金行業，為我國的工業健康發展做貢獻。

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收稿日期：2018-3-21