淺析冶金自動化技術的現狀和發展趨勢

李 娜 李 偉 許 超

河鋼樂亭鋼鐵有限公司，河北唐山 063000

冶金自動化技術是以計算機技術、互聯網技術為依托的生產控制、生產管理整合體，是傳統冶金生產技術的升級結果。就現代化社會的發展特征而言，技術是日新月異的社會因素，同時也與人的參與、配合息息相關。因此，對冶金自動化技術進行不斷的階段性回顧與分析，對技術的進一步升級與生產創新具有積極意義。

1 冶金自動化技術及其現狀研究

一般來說，冶金自動化技術主要包括信息系統的技術、過程控制系統的技術以及生產管理控制系統的技術，該三個系統技術的升級則構成了冶金自動化的新發展。本研究主要從這三個方面的系統入手對冶金自動化技術及其發展現狀進行回顧、總結。

1.1 信息化系統發展現狀

信息技術是現代社會各行各業發展的核心動力，在冶金企業的發展中也不例外。其中，冶金自動化技術成為近年來提升企業競爭力、生產效益的關鍵要素。在冶金自動化技術的任務執行過程中，信息化系統的建設是維持技術運行的重要基礎，報告《解讀鋼鐵企業信息化》也在其中強調了信息化系統在冶金自動化技術中的作用和地位。“報告”表示，就目前而言，我國大型冶金企業（冶金產量≥500萬t）已經實現了冶金自動化的全面信息化，中型冶金企業（冶金產量≥50萬t）也有80% 的企業實現了信息化系統的建設。可見，冶金企業要達成現代化轉型、升級，必須充分發展建立在信息化系統基礎上的冶金自動化。

1.2 過程控制系統發展現狀

過程控制系統是冶金自動化技術的重要部分，其控制著自動化執行的工作質量和效率，對總體數據、過程進行全方位堅實，是保證自動化技術價值轉換的關鍵。就目前而言，冶金自動化技術中計算機系統對冶金自動化的配置率已經形成較為穩定的體系，例如，高爐配置率為57.54%，轉爐配置率為56.39%，電爐配置率為58.56%，軋機74.5%。但在不同冶金企業、不同設備的計算機系統自動化設計中，對于需求的特殊性應進行針對性的數據數據設計，冶金自動化生產應達到根據設備以及需求進行最優化數據調整，從而提高過程控制系統的應用價值。

1.3 生產管理控制系統發展現狀

生產管理控制系統是針對冶金企業整個生產過程的一項智能化管理技術，是冶金自動化技術更高層次的信息處理部分。生產管理控制系統的工作范圍既包括冶金設備的控制、冶金生產資料的控制、冶金生產過程的控制，也包括冶金生產日常工作的管理等各方面。從具體的技術要求來看，冶金自動化技術中的生產管理控制系統對技術水平的要求更高，對系統后期維護與更新的要求也更高。并且，該項技術在目前階段尚未成熟，生產管理控制系統的全面投入使用仍任重道遠。

2 冶金自動化技術的發展瓶頸

盡管目前我國的冶金行業已經初步形成冶金自動化技術生產的局面，然而，在具體的自動化技術研發與應用上，由于市場需求的升級、市場環境以及技術環境的改變，技術上仍然存在較多的發展瓶頸，不利于冶金企業的長期可持續發展。對此，筆者將其總結為以下三個較為突出的方面。

（1）目前冶金企業在自動化技術推動下，仍然存在較高的煉鐵系統（鐵、焦、燒）生產成本，并且其高成本主要體現在流程設計上；與此同時，煉鐵系統下冶金生產所形成的殘渣總量較大，容易造成較為嚴重的生態環境污染。另一方面，冶金企業現階段的煉鐵系統所形成的生產過程的總體可視性水平低，在物料的持續投放、物料的生產溫度等方面的控制精度差，對產品的質量造成較大影響，最終導致高成本、低質量的局面。因此，要優化冶金企業的自動化技術，首先應該解決煉鐵生產過程的信息化控制技術問題；只有達到生產的精確化、連續化，才能真正提高冶金自動化技術的總體生產效率和應用價值。

（2）冶金自動化技術應用不全面。據有關資料顯示，至目前為止，仍然存在企業在冶金過程中采取人工控制煉鋼終點的策略，經驗主義對冶金自動化技術的進步產生不同程度的阻礙。首先，人工經驗方式大大降低了冶金生產的效率，使得企業長期無法適應日益增長的市場需求，最終失去競爭力。其次，在冶金自動化中參雜過多的人工因素將降低生產質量的穩定性，給后期產品質量埋下隱患。另外，自動化技術與人工策略相混合的生產方式所形成的成本將高于任何一種策略單用的成本。可見，自動化技術應用不全面，給企業帶來更為嚴重的損害。

（3）冶金企業在應用自動化技術過程中未做好信息化建設基礎。冶金自動化技術是以計算機技術、互聯網技術為依托的系統化技術，系統中對任何一個環節的技術依賴都相對較高；而企業也只有實現冶金生產、管理的一體化，盡可能提高信息集成度，才能真正發揮自動化技術的優勢。但目前而言，我國大多數冶金企業的信息化建設仍不完善，管控一體化水平較低，且許多企業的信息系統編碼不統一，使得運營管理無法實時化、一體化，容易給管理過程造成各類問題，最終使得生產管理效率大幅下降。

綜上可見，盡管自動化技術對于冶金企業而言是新時期發展的主要方向，但其在發展過程中仍然具有較多阻礙，需要專家不斷研究、創新。

3 冶金自動化技術的發展趨勢探索

從上文論述可知，我國目前許多冶金企業的自動化技術發展包括過程控制系統、生產管理控制系統及企業信息化系統在內的三個主要系統都已經形成較為穩定的發展局面，但在執行過程中仍然存在不同程度的問題。綜上，并結合當下冶金自動化技術的發展情況，筆者對其未來的發展趨勢總結為以下幾個方面。

首先，過程控制系統方面。未來的冶金自動化技術將更關注系統的檢測功能、監控功能，從提高自動化技術的實時性、有效性入手進行優化。其中，為了提高冶金自動化技術的準確性，將進一步采用當下最新的傳感設備，并同時結合數據融合技術進行自動化技術的優化，在數據處理系統的配合下完成實時監控與檢測的數據處理，包括溫度、濕度、以及空氣質量控制等。具體來說，在過程控制系統的運行過程中，所設計的控制技術又包括機理模型處理、統計分析以及模糊邏輯處理等，以提高在閉環控制狀態下冶金自動化技術的綜合效率。

其次，在生產管理控制系統方面。在不斷發展的計算機技術大環境下，冶金自動化將進入全程計算機模擬階段，并對生產管理進行預處理，從而降低冶金自動化在實際生產過程中出現故障的風險水平。與此同時，促進冶金自動化系統中的生產管理控制系統的優化，將結合當下熱門的智能化技術完成生產管理全過程的自動化。冶金企業在參考數據、實際數據的對比以及處理基礎上，將對可能出現的數據錯誤進行排列，使得生產管理系統能自動解決數據故障，從而達到提高企業生產效率的目的。總的來說，冶金自動化技術的智能化發展，是當下行業內的熱門研究方向。

另外，冶金企業的自動化系統將進一步促進企業信息化系統的建立和完善。上文提到，信息化系統的完善是自動化的重要基礎，對生產數據、管理數據進行處理，甚至智能化處理都需要企業具備先進、完善的信息化系統。因此，為了進一步達成冶金企業自動化技術的進步和發展，針對自動化技術的信息化系統也將得到完善，并逐漸發展成為冶金行業的專業系統，為企業的生產管理提供更具有針對性的技術環境。

4 結語

綜上所述，就目前而言，冶金自動化技術已經成為該行業提高競爭力的主要因素，因此，針對冶金自動化技術進步與完善的研究將日益豐富，冶金生產的自動化、智能化以及專業化將使得冶金企業獲得更優質的發展效益。我國正處于社會主義建設高峰階段，很多工業發展處于品質提升及轉型階段，今后對高品質鋼鐵的需求量會不斷增加。然而目前市場高品質鋼鐵供應不足，高端品質種類較少，不能完全滿足市場需求。所以，冶金自動化技術是推動鋼鐵產量和質量提高的主要渠道。