冶金自動化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

摘 要：冶金工業(yè)為社會發(fā)展提供了不可或缺的基礎(chǔ)材料，夯實了工業(yè)基礎(chǔ)，保障了鋼、鐵等能源材料的供給。冶金行業(yè)起步較早，歷史悠久，經(jīng)歷了火煉冶金、濕法冶金、電解法冶金，伴隨著技術(shù)的進步生產(chǎn)工藝不斷優(yōu)化，為現(xiàn)代社會建設(shè)保駕護航。冶金企業(yè)從原材料準備到生產(chǎn)出產(chǎn)品，工序十分復(fù)雜，復(fù)雜的冶金生產(chǎn)工藝為自動化控制技術(shù)在冶金行業(yè)的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

關(guān)鍵詞：冶金自動化；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)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(xiàn)代化建設(shè)進程的不斷推進，各領(lǐng)域?qū)饘儋Y源的需求量越來越大，冶金技術(shù)的不斷發(fā)展能夠有效推動我國冶金行業(yè)的進步，進而帶動國家經(jīng)濟增長，使更多的領(lǐng)域共同發(fā)展。文章主要就冶金自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢展開討論，首先簡介了冶金自動化技術(shù)的相關(guān)內(nèi)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(yīng)用現(xiàn)狀，最后研究了冶金自動化的發(fā)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(guān)化合物的工藝過程，冶金的發(fā)展史也是人類的進步史。現(xiàn)代社會發(fā)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(shù)、電子信息技術(shù)的推廣應(yīng)用，冶金過程控制的自動化得以實現(xiàn)，在冶金的采礦、選礦、冶煉等過程中，實現(xiàn)自動化控制，不僅僅展現(xiàn)了冶金生產(chǎn)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(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量等多方面發(fā)揮了巨大作用。

2 冶金自動化技術(shù)的特點

2.1 技術(shù)涵蓋面大

冶金企業(yè)的生產(chǎn)過程工藝環(huán)節(jié)多、連續(xù)性強，其生產(chǎn)流程中存在著很多不確定因素，為了可以保證冶金生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，需要根據(jù)物料、能力、質(zhì)量要求等，制定最優(yōu)的生產(chǎn)計劃，并且進行動態(tài)調(diào)度，為了有效的提高產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量和效益，要實行自動化，不斷的引進先進的電氣控制設(shè)備。

2.2 技術(shù)程度高

冶金自動化技術(shù)應(yīng)用比較復(fù)雜，其中不同的環(huán)節(jié)需要不同的技術(shù)控制，以便滿足冶金生產(chǎn)設(shè)備種類、工藝過程長、產(chǎn)品質(zhì)量要求高等現(xiàn)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(shù)，具有嫻熟的操作技巧。

2.3 對電子技術(shù)依賴性強

冶金生產(chǎn)的自動控制系統(tǒng)中，需要使用大量的電子技術(shù)，例如從采集信號的傳感器到信號處理運算的控制器，從監(jiān)控運算到結(jié)果執(zhí)行，都離不開電子技術(shù)的支持。

3 冶金控制自動化應(yīng)用概況

控制自動化技術(shù)在國際上主要工業(yè)大國的冶金領(lǐng)域中應(yīng)用范圍很廣，從我國來看，冶金控制自動化的應(yīng)用主要是完成了冶金工業(yè)在生產(chǎn)過程中自動化控制體系的設(shè)立，并促使了冶金自動化技術(shù)的不斷優(yōu)化改進。

3.1 設(shè)立了冶金控制自動化體系

從18世紀的蒸汽機同自動調(diào)速器運用以來，自動化被運用到多個領(lǐng)域的工業(yè)生產(chǎn)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(jié)構(gòu)體系。在我國長期的冶金發(fā)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(jié)構(gòu)，每種結(jié)構(gòu)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(nèi)容包括對基礎(chǔ)、過程、管理的自動化，以及融入信息網(wǎng)絡(luò)。

3.2 優(yōu)化了冶金控制自動化技術(shù)

冶金行業(yè)發(fā)展伴隨著控制自動化技術(shù)的不斷優(yōu)化，在冶金的過程中，不斷進行冶金控制自動化技術(shù)（的）優(yōu)化。在促進冶金控制自動化技術(shù)優(yōu)化的過程中，我國主要通過從國外大型冶金企業(yè)引進先進控制自動化設(shè)備，然后不斷地進行技術(shù)創(chuàng)新，進而從整體上提高了我國冶金控制自動化的技術(shù)水平。目前，我國的冶金控制自動化技術(shù)已經(jīng)達到了國際領(lǐng)先水平。

4 冶金控制自動化的發(fā)展趨勢

4.1 “三大系統(tǒng)”合為一體

在冶金自動化技術(shù)的發(fā)展過程中，未來將會逐漸形成“三大系統(tǒng)”合為一體的局面。“三大系統(tǒng)”分別是冶金過程系統(tǒng)、冶金生產(chǎn)管理系統(tǒng)以及冶金信息化系統(tǒng)。冶金過程系統(tǒng)在現(xiàn)階段的技術(shù)支持下，不斷優(yōu)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(chǎn)管理控制系統(tǒng)的功能在將來會更加完備，冶金自動化技術(shù)將具備動態(tài)管理、事務(wù)決策、信息處理等多方面的功能。此外，冶金企業(yè)的信息化管理程度將進一步加強，在“三大系統(tǒng)”合為一體的大背景下，冶金企業(yè)應(yīng)該更加注重對信息化技術(shù)的運用，應(yīng)該更加廣泛的將信息技術(shù)應(yīng)用到冶金自動化及相關(guān)領(lǐng)域中，進而最大限度提高冶金企業(yè)的管理效率。

4.2 冶金控制自動化技術(shù)需求將更高

在今后建設(shè)全面小康社會的目標指引下，我國的鋼鐵等工業(yè)原材料的需求將持續(xù)加大，因此國內(nèi)的鋼鐵產(chǎn)能應(yīng)該進一步增加。但由于我國大多數(shù)的鋼鐵原材料需要進口，進而給冶金企業(yè)擴大產(chǎn)能和提高質(zhì)量方面提出了更高的要求。為了滿足未來冶金行業(yè)產(chǎn)能需求增加、產(chǎn)品質(zhì)量更高、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等要求，冶金企業(yè)需要不斷提高冶金自動化技術(shù)的水平。在冶金技術(shù)方面，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該使用更具技術(shù)性的儀表，不斷提高對冶煉爐的控制效果，建立更加規(guī)范的數(shù)學(xué)模型。此外，在煉鋼方面，應(yīng)該努力實現(xiàn)煉鋼過程的自動化控制，合理控制煉鋼過程中的化學(xué)能，不斷優(yōu)化鐵水的控制和處理過程，進而提高生產(chǎn)的精度、速度和質(zhì)量。

4.3 冶金控制自動化中數(shù)學(xué)模型應(yīng)用將更普遍

目前很多冶金企業(yè)已經(jīng)在一級基礎(chǔ)自動化開放上取得突破，但是要想在世界冶金行業(yè)競爭中占據(jù)優(yōu)勢，就必須突破二級數(shù)學(xué)模型的設(shè)立，克服目前主要靠引進二級模型的劣勢。在突破二級數(shù)學(xué)模型的設(shè)立需求下，將會有大量的技術(shù)開發(fā)團隊、高科技人才投入其中。

5 結(jié) 語

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

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收稿日期：2018-3-21