冶金自动化发展前景预测

摘 要：作为世界上为数不多的钢铁大国，我国在钢铁产量上连续多年保持第一，而在经济快速发展的大背景下，我国的冶金行业也取得了良好的发展，产品和结构不断推陈出新。但仔细分析就会发现，我国的冶金行业发展还停留在产量提高和规模扩大化方面，而在冶金自动化技术方面与国外先进冶金工业还存在较大差距和诸多问题。为了从技术层面提高我国的冶金行业发展，我们需要认真分析发展现状，有针对性地制定适合我国冶金自动化技术的发展战略。本文分析了我国冶金自动化发展现状及国内外差距，并预测了我国冶金自动化未来的发展重点，希望能对冶金自动化发展提供参考。

关键词：冶金技术；人工智能；前景预测

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.231

1 我国冶金自动化发展现状及国内外差距

冶金自动化发展源于20世纪中叶，到了80年代，PLC和DCS的出现使得冶金设备在可靠性、实时性、可操作性、可维护性方面得到了极大的改善，它逐步实现了对常规模拟控制的替代，后来人们开始采用PID算法进行回路控制运算，并开始研究智能控制技术、电炉电极升降控制、连铸结晶器液位控制技术、加热炉燃烧控制技术以及轧机轧制力控制技术。可以说，近些年来冶金自动化由于方便的软件编制、友好的人机界面、不断提高性价比的推动，我国的冶金产品的质量以及冶金生产线的作业率得到了前所未有的提高。

但是也应该认识到我国是钢产量生产大国，尽管目前的冶金产量能够基本满足使用需求，质量也有了较大提升，而我国的冶金自动化核心技术还依赖与国外公司，很多国际大公司在冶金自动化大型设备处于绝对垄断地位，我国的大部分高性能控制设备源于国外引进。也就是说，与国外的公司相比，我国与国外冶金自动化生产存在的差距主要是高性能控制仪器研发，当然这也就是冶金自动化发展中的关键问题。如果不能减少对国外技术的依赖、加强软硬件产品的开发以适应冶金自动化需求，我国的冶金自动化发展效率将大打折扣，甚至陷入瓶颈。为了我国冶金自动化的长远发展，我们必须要弄清楚当前阶段的问题，以便找好未来的发展重点。

2 我国冶金自动化未来的发展重点

2.1 过程控制系统的完善

冶金自动化发展的核心在于加强生产中的过程控制，它通过在系统软件内建立复杂的数学模型，运用数据收集和分析模块进行计算，从而做出正确的决策。尽管大部分冶金生产企业已运用了冶金自动化的过程控制系统，但多数企业内的过程控制系统存在着较大缺陷，与世界先进的冶金自动控制相比有较多的设计漏洞，比如控制精准度不够、控制容易出现混乱等问题。国外的冶金自动化控制中已经较多采用了新型的新型的传感技术、光机电一体化技术、数据融合和数据处理等技术，另外还涉及能源的平衡控制、环境控制和产品质量控制等问题。运用这些先进的控制技术能够帮助冶金生产进行在线检测和监控铁水、钢水及熔渣成分，缺陷的检测和预报等。为了更好地实现系统控制，我国首先要做的是积极研发精准的控制方法，加大在技术研发上的投资力度，才能开发出更加便捷好用的控制装置。

2.2 全面实现信息化

除了控制技术和设备的创新之外，做好系统控制的信息集成也是冶金自动化生产中的重要环节。众所周知，冶金生产涉及多项环节和多个过程，为了尽可能全面地实现冶金自动化控制，使实际生产中投入的人力尽可能少，加强各个环节的信息传递和交流是关键。如果冶金自动化系统设计中没有考虑到各个环节信息传递的必要性，那么就当某一具体环节出现问题时就有可能导致后续过程的失败，导致生产线全线出现问题，带来巨大的经济损失，甚至有可能造成人员伤亡，经验也表明现代技术出现问题带来的损失远大于传统工业生产中的失误，这也是人们为什么一直以来对技术安全问题尤为关注的原因。为了保证自动化控制系统的安全性以及生产效率，在进行冶金自动化生产设计时就有必要尽可能全面实现信息化。

冶金自动化控制信息传递主要是从铁到钢到轧的横向数据集成和相互传递，目的是为例实现管理D计划D生产D控制纵向信息集成。生产过程中所有相关信息包括实时数据和关系数据都将纳入数据仓库，用来作为下一生产的决策基础。

实现全面信息化控制能够趋利避害，实现协作制造企业信息集成，这对于产品生产安全和质量控制将是有利的。

2.3 基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计

长期以来，我国的钢铁生产规模和产量在世界上都位居首位，如此大规模的生产造成的环境污染也是极大的，特别是我国很多企业还没有重视到钢铁生产对环境造成污染的严重性，再加上冶金工业生产技术在环保节能控制这一块的发展还存在着严重不足。冶金工业应用自动化技术控制体系后，基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计逐渐成为可能。比如可以研发一种对污染物进行在线分析检测，对冶金产品生产过程中产生的煤气、钢渣进行自动净化和安全处理，同时开发实时对废弃物处理并循环利用的自动化控制技术，减少废弃物排放和提高废弃物利用效率。在冶金自动化中纳入环保生产措施，真正做到冶金绿色生产，保护环境，实现污染的零排放。

3 结语

综上所述，我国冶金行业发展特别是自动化技术应用发展方面与国外存在着较大技术差距，长期以来我国的工业发展特点是“规模扩大化、产量提升化、环境恶劣化“，而忽视了技术发展给行业带来的变革和积极作用。在这一方面，我们需要积极地吸取国外优秀的发展经验，加强过程控制系统的完善，尽早全面实现信息化管理，做好基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计，不断拓展我国工业的发展。

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