冶金自動化技術現狀及其發展趨勢探討

王有棟

摘要：目前，冶金行業在受我國經濟技術快速發展的影響下，其自動化水平不斷提升。隨著自動化技術的普及應用，推動了我國冶金企業的快速發展，然而在實際生產過程中，自動化技術在冶金企業中的應用依舊存在不足之處，本文將對存在的問題進行分析，并提出相應的改善措施，以供參考。

關鍵詞：冶金;自動化;發展

1 冶金自動化技術現狀

隨著冶金自動化水平地不斷提升，大部分冶金企業均已開展應用自動化技術，在生產過程中制定了相應的工藝流程，并配置了較為先進的單機自動化系統和多功能管控一體化系統。冶金企業中自動化技術的日益普及，對提升企業生產效率、保障產品質量、保護環境以及降低能耗方面都起到了一定的作用。現階段，大多數冶金企業在基礎控制環節以及過程控制環節的處理技術均選用DCS和PLC處理技術，同時根據企業實際生產情況制定了較為完善的企業信息網，為冶金企業的生產經營奠定了堅實的基礎。

2 現階段冶金自動化技術應用問題

2.1 冶金系統生產流程資金投入較大

冶金系統生產流程的資金成本投入較高，其生產過程中通常伴有較多的生產殘渣，對周邊環境也造成了一定的影響。另外，冶金系統生產存在可視性不良的問題，在生產過程中無法準確掌控物料投放量以及溫度，無法確保穩定的生產質量。為此，為提高冶金系統生產的連續性和高效性，應合理制定相應的生產計劃管控和管理系統，及時準確地了解冶金系統生產過程中各個環節之間存在的運輸情況、能源使用情況以及生產時間等，以確保信息的準確性和及時性，從而有效調整相關的生產工藝，制定最佳的生產方案，提高冶金系統生產流程的生產效益，降低生產成本。

2.2 人工經驗控制冶金終點

現階段，采用人工經驗控制冶金終點的冶金企業數量依舊較多，該類技術的應用不利于提升冶金企業的生產效率，也無法保障產品的生產質量，在一定程度上加大了企業的生產成本。而隨著市場競爭力的不斷加大，市場對冶金企業產品的質量要求也大幅度提高，促使冶金企業的專業化和生產集成化發展，為有效減少產品生產環節，實現生產設備的單機匹配，并減少生產流程和加快生產進度，均需結合計算機系統來科學管理冶金生產流程，繼而實現生產信息傳遞的實時性。

煉鋼是鋼鐵生產的關鍵步驟，直接影響到企業的生產成本和產品質量。目前我國大部分鋼鐵廠普遍采用人工經驗控制煉鋼終點，生產效率與穩定性都較差，使得產品質量不符合生產需求，為改善此類情況，鋼鐵廠在生產過程中應不斷健全動態數學模型，結合爐氣分析技術，提升煉鋼終點的自動化水平。同時由于煉鋼涉及的綜合節能工藝技術較多，其需根據不同工藝設定能量/物料綜合優化模型，以保障穩定的化學能輸入、頂底以及廢鋼/鐵水比例、對電功率曲線進行優化，不斷提升冶煉強度和生產效率，全面提升企業生產效益。另外，在鐵水預處理與爐外精煉發展過程中需構建化學成分、純凈度、鋼水溫度全程高精度預報模型，優化控制合金化、造渣和成分調節。此外，還應不斷優化高效連鑄和近終型連鑄技術，對電磁連鑄自動化控制技術進行提升，研發優化澆筑技術（如接近凝固溫度、高均質、高等軸晶化）以及鑄坯質量保障體系，并合理參考新工藝的自動化需求，如薄板坯連鑄以及薄帶連鑄等。

3 冶金自動化技術發展趨勢

3.1 過程管控

現階段，我國大多數冶金企業自動化都實現了對冶金生產流程的在線監測和管控，后期應加強各類傳感器、軟測量、數據采集和數據處理技術的應用，不斷提高冶金生產流程在線監測和管控質量，實現實時性的產品屬性、溫度和尺寸等各類指標參數的檢測。隨著我國對環境質量保護力度的不斷加大，未來還應加強對冶金生產過程中產生的廢氣以及殘渣進行監測。

3.2 完善企業信息化水平

冶金企業應加強對自身企業信息化系統的建設，通過完善企業信息化建設來提升企業信息系統編碼體系的標準性，實現企業信息集成和協作生產企業信息集成以及監控一體化，繼而提升企業監管的實時性。同時，還應統一供應、生產以及營銷環節的相關信息，如訂貨合同、生產技術和生產指令等，確保企業生產的時效性，提升企業的生產效益。

3.3 關注生產過程管控

首先，冶金企業應加強對鐵-鋼-軋橫向數據集成及傳遞技術的應用，通過該類技術的應用來促進對生產流程管控、生產計劃以及生產管理等多方面信息集成的落實，同時還應不斷完善企業的數據庫信息，通過數據挖掘技術的合理應用，來獲取相關的市場數據，為冶金企業自動化生產流程提供準確有效的信息數據依靠。其次，冶金企業還應加強計算機全流程模擬技術的應用。在實際生產過程中，合理運用計算機的模擬技術，以有效提升生產組織和生產流程的高效性，同時也有利于保障新研發產品的質量。最后，冶金企業還應加強冶金生產的智能化水平。

3.4 推動智能化技術

為順應科技發展趨勢，冶金企業應實現對企業或相關行業數據的智能化管理，不斷完善相關數據庫信息，通過在線分析和數據挖掘方式的應用，及時獲取市場行情，了解自身產品的優劣勢，合理調整自身企業的生產目標，實現企業管理的智能化，提高企業管理和運營的合理性。

4 結束語

冶金行業自動化技術應用的日益普及和成熟，能有效促進冶金行業的可持續發展。目前冶金企業自動化生產過程中存在的主要問題包括煉鐵系統生產流程資金投入較大，采用傳統的人工經驗控制煉鋼終點和缺乏完善的企業信息化建設，針對該類問題，冶金企業應結合自身企業發展的實際情況，在未來發展過程中不斷提高企業自動化技術水平的相關建設，加強過程控制，實現對冶金流程的在線監測;通過生產管理控制，合理運用生產信息集成和計算機全流程模擬技術確保生產管控過程信息的及時性與有效性;另外還應加強企業信息化系統的建設，構建標準化的企業信息系統編碼體系，構建數據庫，實現企業的智能化管理，不斷提升企業的現代化水平，保障企業制定正確生產目標的同時，不斷提升企業的市場競爭力。

參考文獻

[1]張玉慶，徐化巖.鋼鐵企業能源中心的現狀與發展趨勢[J].冶金自動化，2011，35（4）：15-19.

[2]鄒志云，劉燕軍，劉興紅，等.精細化工過程控制技術的重要發展趨勢[J].冶金自動化，2011（5）：11-16.

[3]陳華琳，謝麗妮，楊會浪.冶金工程自動化的發展現狀及趨勢探索[J].成功：教育，2018（8）：205-205.

[4]王恒益，張鑫，司思瑤.冶金工程自動化的應用及發展趨勢探討[J].新絲路：中旬，2019（7）：233-233.