冶金工程設計的發(fā)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(yè)水平。而冶金工程在中國的發(fā)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(fā)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(fā)展展望；

1.引言

近年來，我國在各個領域發(fā)展十分迅速，其中冶金工業(yè)的發(fā)展最為迅速。冶金工業(yè)的發(fā)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(huán)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(yè)的發(fā)展，在發(fā)展的過程中應盡量減少對環(huán)境的污染，嘗試開發(fā)新的工藝和新的技術，所以本文對冶金工業(yè)的未來進行了探討。

一、冶金工程設計的發(fā)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(xù)近半個世紀都一直保持。

再往后的發(fā)展就是20世紀中期，這是中國冶金行業(yè)的一個轉折點，正式搭建出國內冶金工程行業(yè)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(yè)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(tài)。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(chuàng)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(tài)----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(huán)節(jié)、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(fā)展現狀及存在的難點

（一）發(fā)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(yè)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(yè)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(huán)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(yè)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(huán)境影響，這也將是影響國家產業(yè)政策和鋼鐵工業(yè)發(fā)展的重要因素。

3、余熱利用問題

我國鋼鐵冶金行業(yè)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(yè)整體發(fā)展水平的限制，我國鋼鐵冶金行業(yè)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(fā)達國家相比還存在著一定的差距。并且，我國鋼鐵冶金行業(yè)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(yè)在節(jié)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(yè)之間利用水平發(fā)展懸殊。

由于我國對于鋼鐵冶金余熱利用的發(fā)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(yè)余熱利用最主要的因素之一。冶金工業(yè)面臨的問題

5.存在周期性。冶金工業(yè)相較于其他行業(yè)來說存在很大差異，同時也存在著一定的產業(yè)關聯性以及一定的周期性。隨著社會經濟的不斷發(fā)展，各行各業(yè)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(yè)需求明顯減弱，發(fā)展不是十分穩(wěn)定。通常情況下，鋼鐵冶金工業(yè)在發(fā)展的過程中是具有一定的規(guī)模經濟特性的，但是由于我國冶金行業(yè)在投資和建設規(guī)模上存在一定問題，因此在規(guī)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(yè)存在的最普遍的問題就是產能過剩，這也是很多行業(yè)都存在的問題。嚴重的產能過剩不利于我國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，有極大的可能會導致鋼鐵市場持續(xù)“冷態(tài)”，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(tài)，這是十分恐怖的現狀。

7.技術能力與創(chuàng)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(fā)，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(chuàng)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(tài)分析、評估和精準設計。

2、綜合考慮生產效率、能耗物耗和環(huán)境指標的多目標實時優(yōu)化。

3、產品指標、運行指標和控制指標協(xié)同的全面閉環(huán)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(xù)測量。

6、綜合考慮物質流、能量流優(yōu)化的先進能源管理和控制。

三、我國鋼鐵冶金工業(yè)發(fā)展趨勢

1.從目前的情況來看，隨著我國社會經濟的不斷發(fā)展，國家宏觀政策也會隨之做出相應的改變，雖然環(huán)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(yè)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(yè)由于自身的發(fā)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(yè)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(jiān)督好大企業(yè)節(jié)能減排工作的同時，也應當幫助中小型企業(yè)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(chuàng)新，擁有自己的知識產權，為企業(yè)提供強大的技術力量支持。

結束語

冶金工程代表著重工業(yè)的水準，國家的重工業(yè)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(chuàng)新是發(fā)展必須的。那么本文主要還是通過冶金工程設計的發(fā)展來對冶金工程進行了分析。雖然國內的發(fā)展起步晚、技術低，但是目前已經形成一套比較完善和創(chuàng)新自主的設計理念。并且通過分析，大膽對后續(xù)的發(fā)展提出建議，應當圍繞實現市場競爭力、創(chuàng)新技術和理念為方向，實現創(chuàng)新產品、環(huán)保節(jié)能、可持續(xù)發(fā)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?zhí)厥怃撚邢薰荆?/p>