冶金工程設計的發(fā)展現(xiàn)狀和展望

靳強

摘要：冶金工程設計技術引入后，長期引入新的方法與理念，使用的均是理論與經驗結合的方式。隨著時代的發(fā)展，冶金工程包含的理論也更加豐富，設計了符合我國國情的設計體系，并用了新方法，增強了我國這項技術在國際上的影響力。

關鍵詞：冶金工程；設計；發(fā)展現(xiàn)狀；展望

1冶金工程設計概述

目前，我國冶金工業(yè)中，無論是冶金流程工程理論，還是冶金工藝技術設備都得到了快速的發(fā)展，冶金流程工程學對于冶金工業(yè)的發(fā)展起到了重要的指導作用，它包括對冶金廠流程的設計、總圖的布置和工藝裝備的選擇等等。我國冶金工程設計現(xiàn)已能夠滿足大型鋼鐵廠的流程設計和工藝設計，如今，在冶金工程設計方面，已經開始關注如何實現(xiàn)節(jié)能降耗，推動鋼鐵產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展方面的研究。

2冶金工程設計發(fā)展的現(xiàn)狀

2.1總體發(fā)展

自從我國進入21世紀后，冶金工藝與技術取得了巨大的成果，使用的理論也更加成熟，并基于現(xiàn)有的研究方式與使用的技術，實現(xiàn)了進一步創(chuàng)新，創(chuàng)建了一個新的工程學。而從冶金流程演化出的工程學與理論，也成為了設計的重要標準。目前，我國的冶金工程設計已經實現(xiàn)大規(guī)模應用，優(yōu)化了對流程、工藝、設備等內容的設計，促進了鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，但行業(yè)的發(fā)展不再只局限于數(shù)量，而是用產品提升核心競爭力，并在此基礎上開發(fā)出新產品，使用保護環(huán)境的工藝與技術。同時，國外的企業(yè)已開始用新技術與新工藝完成設計，如果我們的設計還停留在原有的思路上，將無法在國際競爭中獲得優(yōu)勢。

2.2發(fā)展特征

2.2.1理論創(chuàng)新

設計是工程進行的前提，也是影響工程是否可以順利進行的因素，所以，其理論創(chuàng)新是基于現(xiàn)有的多個理論總結出新的理論內容，把技術轉化為生產力，明確項目的最終目標。而實現(xiàn)理論創(chuàng)新后，可讓工程運用現(xiàn)代化的設計理念，根據國家頒布的政策，采用前期設備保證工程質量，增加工程帶來的各種效益。各個鋼鐵廠競爭的本質是設計的競爭，而設計的創(chuàng)新是多個目標群建立的優(yōu)化。

2.2.2靜態(tài)向動態(tài)、精準設計的轉變

原有的設計方式是以靜態(tài)設計為主，根據理論與經驗完成設計，但動態(tài)、精準設計是根據總體目標，對各單元作出合理判斷，隨后按照特定的方式整合，讓所有環(huán)節(jié)有序運行，以此建立工程的集成效應，優(yōu)化目標設計。目前，冶金工程的設計已經完成了靜態(tài)向動態(tài)、精準設計的轉化，并廣泛用于鋼鐵廠的生產。動態(tài)、精準設計的目的是讓物質、能量合理轉化，精確信息參量。

2.2.3過程物理本質變化的新認識

完成冶金設計后，將其應用至制作流程中。在所有要素中，“流”“程序”對鋼鐵生產有重要影響。“流”是主要的物質主體，在多個載體上流動，而它所有的動作都會從“程序”中反映。

2.2.4設計方法的創(chuàng)新

使用先進的設計理念與手段，必須用技術作為輔助，比如模擬仿真等，實現(xiàn)設計的深化。而創(chuàng)新后，也要注意時間因素，確定最佳的時間節(jié)點與時間域等，以控制鋼鐵的生產。分析時間的表現(xiàn)方式，需要了解鋼鐵廠具體運行的時間，以發(fā)現(xiàn)生產線運行的規(guī)律，加快鋼鐵的生產速度。

2.2.5設計人員設計想法的改變

由于設計人員接受的是傳統(tǒng)教育，且有特殊的工作背景與經歷，他們對技術的掌握要優(yōu)于對理論的掌握，在理論的研究上面有很多不足，且實際工作中已形成了既定的思維，遇到問題后會從單一的角度分析問題，限制了思維模式的拓展。所以，應改變設計人員的想法，豐富其思維層次，善于用多個思維分析問題，完成方案設計。

2.3總體成效

社會進入新的發(fā)展階段后，很多冶金公司與鋼鐵廠開始采用動態(tài)、精準的設計，這決定了鋼鐵的生產方案，而設計人員通過對多個問題的分析，也對設計的各個環(huán)節(jié)有了新的理解，總結了實踐后的成果，實現(xiàn)了鋼鐵生產流程的進一步優(yōu)化，簡化了流程，為流程控制提供了相關依據。此外，也在核心單元與技術上取得了突破，得到大量的研究成果，為技術的應用提供了支持。在我國，有大量企業(yè)使用了新的技術，讓各個工序間的銜接變得更加緊密，加快了技術的發(fā)展，保證了鋼鐵產品的質量。

3冶金工程設計的展望

3.1冶金工程設計的發(fā)展方向

現(xiàn)階段，我國在冶金工程設計方面已經能夠實現(xiàn)對鋼鐵廠的流程設計、設備設計、工業(yè)設計和系統(tǒng)集成，而且也從鋼鐵廠的功能、結構、效率等方面進行的優(yōu)化，擁有一系列有關冶金工程設計學科的基礎理論，例如流-程序-網絡的運行體系、動態(tài)精準設計、先進的界面技術和潔凈鋼生產平臺等等，通過在不同大型項目上的實踐，我國的冶金工程設計理論研究在國際上具有很大的影響力。因此，冶金工程設計未來的發(fā)展，要在工程設計理論工程化集成創(chuàng)新為基礎的條件下，對冶金工程設計的創(chuàng)新理念、理論和設計方法進行驗證，檢驗其應用效果，并不斷的進行優(yōu)化和完善，在生產實際應用過程中，構建屬于中國的新一代可循環(huán)鋼鐵制造流程，實現(xiàn)我國鋼鐵工業(yè)經濟發(fā)展方式的轉變，提高我國鋼鐵企業(yè)在全球市場的競爭力。

3.2冶金工程設計發(fā)展思路

在接下來的一段時間內，我國冶金工程設計發(fā)展的思路應該以提高冶金工程設計的創(chuàng)新能力為目標，在冶金流程工程學、動態(tài)-精準設計理論的方法指導下，完善我國冶金工程設計體系建設。要提高對頂層設計的重視，結合實際項目的需求，運用創(chuàng)新的理念、理論和設計方法，對鋼鐵制造流程進行優(yōu)化和完善，從而促進我國鋼鐵制造流程的全面轉型，帶動鋼鐵行業(yè)經濟發(fā)展增長方式的轉變，從鋼鐵大國轉變?yōu)殇撹F強國，推動和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。

3.3冶金工程設計的發(fā)展目標

就現(xiàn)在的發(fā)展而言，鋼鐵的制造功能已經不是現(xiàn)代鋼鐵廠唯一追求的目標，除了考慮鋼鐵產業(yè)量之外，還開始追求如何能夠提高市場競爭力、如何能夠節(jié)能降耗、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此，在未來的冶金工程設計中，要綜合其他目標屬性進行考慮，一是要根據市場需求進行調整，從而能夠在激烈的市場競爭中得到進一步的發(fā)展；二是要滿足資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的要求，大力發(fā)展循環(huán)經濟，實現(xiàn)節(jié)能降耗，在提高經濟效益的同時提高社會效益和生態(tài)效益，這就要求鋼鐵廠不但擁有較高的生產效率，還能有效的節(jié)約成本，降低污染物的排放，科學的處理和消化大眾社會廢棄物，對余熱余能能夠進行回收和利用。除此之外，還要延續(xù)我國現(xiàn)有的理論優(yōu)勢，并積極發(fā)展數(shù)字化設計和三維動態(tài)仿真等技術，提高我國冶金工程設計的整體水平。

4結論

冶金工程設計是將冶金科學技術轉化為生產力的關鍵環(huán)節(jié)，是體現(xiàn)技術和經濟雙重科學性的關鍵要素，是實現(xiàn)冶金工程建設目標的決定性環(huán)節(jié)，直接影響鋼鐵制造流程的競爭力和可持續(xù)發(fā)展，具有特殊的重要性。

參考文獻

[1]張福明，頡建新.冶金工程設計的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].鋼鐵，2014，49（07）：41-48.

[2]田慶華，楊英，郭學益.冶金工程實踐教學的探索與思考[J].蘭州教育學院學報，2012，28（04）：89-90.

[3]張榮良.冶金工程專業(yè)建設和課程體系構建[J].中國冶金教育，2008（03）：18-20.

[4]閆維強.冶金工程施工組織設計中施工方案的選擇[J].包鋼科技，2004（06）：59-61.

[5]殷瑞鈺.冶金流程集成理論與方法[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2013.

[6]殷瑞鈺，汪應洛，李伯聰.工程哲學[M].北京：高等教育出版社，2007.

[7]殷瑞鈺.關于新一代鋼鐵制造流程的命題[J].上海金屬，2006，28（4）：1.

（作者單位：青海大美煤業(yè)股份有限公司）