冶金機械自動化設備的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

楊 宇，郜擁軍，吳 銘

（安陽鋼鐵集團有限責任公司，河南安陽 455004）

現(xiàn)階段，在我國冶金行業(yè)發(fā)展過程中，生產(chǎn)技術水平快速提升，有效促進了我國經(jīng)濟發(fā)展水平的提高。但與此同時，在大力發(fā)展冶金自動化的過程中，也出現(xiàn)了各種各樣的問題，所以相關工作人員一直以來都在強化研究冶金自動化設備與技術，促使控制過程得到了全方位的優(yōu)化，有效提高了故障診斷水平，促使冶金企業(yè)的生產(chǎn)管理更加精細化、全面化，從而促進了冶金自動化設備與技術的快速發(fā)展。文章著重分析當前冶金機械自動化設備的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，以期促進冶金行業(yè)更加科學的發(fā)展。

1 冶金自動化技術發(fā)展優(yōu)勢

在冶金行業(yè)當中，自動化技術的發(fā)展主要具備以下優(yōu)勢：過程控制高效、信息系統(tǒng)完善、工藝緊密結(jié)合、信息收集便利。

1.1 過程控制效率不斷提高

現(xiàn)階段，在我國冶金行業(yè)當中，實際應用冶金自動化技術過程中可以充分提高過程控制的整體效率，這主要表現(xiàn)在冶金企業(yè)當中的網(wǎng)絡技術應用率與計算機系統(tǒng)配置率得到充分提升。目前，我國冶金企業(yè)在日常的生產(chǎn)作業(yè)過程中，計算機技術逐漸成為了不可或缺的關鍵部分，占據(jù)著不可取代的關鍵性作用。但是因為冶金作業(yè)大多有著復雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因此在冶金企業(yè)日常生產(chǎn)過程中，應用自動化設備與技術時依舊存在較多問題，因此必須提高重視程度。盡管我國已經(jīng)充分發(fā)揮出冶金自動化設備與技術的優(yōu)勢，并且極大提高了整體的過程控制效率，但是在部分環(huán)節(jié)當中，相較于其他的發(fā)達國家，依舊存在較大差距。

1.2 信息化系統(tǒng)不斷完善

我國正處于信息化高速發(fā)展的歷史時期，信息技術的快速普及與應用，促使各行各業(yè)都有了全新的發(fā)展方向，尤其是在冶金行業(yè)當中的合理運用，有效提高了冶金生產(chǎn)工作效率，促使冶金行業(yè)開始向著信息化、自動化、智能化的方向轉(zhuǎn)型[1]。其中，在現(xiàn)代化冶金企業(yè)當中，信息化系統(tǒng)得到了十分廣泛的運用，有效促進了冶金企業(yè)的升級與發(fā)展，而信息自動化設備與技術的應用，也有利于推動冶金企業(yè)的全方位發(fā)展。與此同時，我國冶金企業(yè)也逐漸開始結(jié)合自身實際情況，組建專屬信息網(wǎng)絡，從而有效奠定了冶金企業(yè)的自動化、信息化發(fā)展基礎。目前，大部分企業(yè)都開始著重組織建立冶金生產(chǎn)過程中所需的數(shù)據(jù)庫，從而能夠?qū)崟r收集與分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，同時部分企業(yè)還加大了對綜合型數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的研發(fā)力度。

1.3 各項工藝緊密結(jié)合

現(xiàn)如今，冶金自動化技術的快速發(fā)展更多體現(xiàn)于不同工藝之間的緊密結(jié)合。冶金工程中能夠進行緊密結(jié)合的技術主要包括：土建項目、機械項目、液壓項目以及自動化項目。在我國冶金行業(yè)中，計算機技術、電子技術以及自動檢測技術都得到了較為廣泛的運用，有效提高了冶金企業(yè)的整體自動化發(fā)展水平。隨著我國科學技術的快速發(fā)展，冶金企業(yè)當中的自動化發(fā)展受先進技術與理念的大力支持，目前已經(jīng)邁入了全新的發(fā)展時期，大部分污染較為嚴重的冶金企業(yè)已經(jīng)陸續(xù)被淘汰。由此可見，我國必須不斷加大新技術、新設備與新工藝的研發(fā)力度，合理運用現(xiàn)代化、自動化技術手段，對冶金生產(chǎn)過程中的管理系統(tǒng)與過程控制系統(tǒng)進行不斷優(yōu)化與改造，致力于在最大程度上減少企業(yè)消耗與污染。

1.4 信息收集更加便利

現(xiàn)如今，在我國的冶金企業(yè)中，收集生產(chǎn)信息的工作效率不斷提高，同時冶金企業(yè)的管理水平也不斷上升。相較于以往來說，在冶金企業(yè)的具體生產(chǎn)過程中，各項關鍵性決策的制定以及企業(yè)管理制度的完善，都發(fā)揮著不可磨滅的重要作用。隨著我國冶金企業(yè)不斷優(yōu)化升級自身的管理理念，有更多企業(yè)開始陸續(xù)嘗試研發(fā)執(zhí)行系統(tǒng)，并提高了對該系統(tǒng)制作的認知，同時在冶金生產(chǎn)期間也開始陸續(xù)執(zhí)行包括流程仿真以及質(zhì)量追蹤等諸多環(huán)節(jié)，極大提高了冶金企業(yè)的整體生產(chǎn)效率[2]。

2 冶金機械自動化設備現(xiàn)狀

目前，我國越來越多行業(yè)的發(fā)展都離不開冶金行業(yè)的大力支持，所以冶金行業(yè)對于我國經(jīng)濟的長期穩(wěn)定發(fā)展來說，具有十分關鍵的戰(zhàn)略性意義。相對來說，我國冶金行業(yè)的發(fā)展起步較晚，從20世紀以來，我國陸續(xù)開始引進各種先進的冶金生產(chǎn)設備、技術與工藝，借鑒學習各種各樣的先進生產(chǎn)理念，促使我國冶金行業(yè)逐漸獲取了越來越多的生產(chǎn)設備與生產(chǎn)技術成就。同時也開始逐步建立更加完備、自主、獨立的工業(yè)體系，促使我國經(jīng)濟建設開展越來越順利，能夠有效推動我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。除此之外，國內(nèi)針對冶金設備和冶金機械等方面也逐漸有了越來越關鍵的研究成果，導致冶金工業(yè)得到了快速的發(fā)展與進步。國內(nèi)的冶金機械設備自動化程度目前已經(jīng)得到了巨大的提升，并正向著大型化、綜合化以及集成化方向發(fā)展。隨著新時期的快速發(fā)展，信息技術越來越完善，促使我國冶金工業(yè)在生產(chǎn)過程中有了越來越高的自動化水平，機械自動化技術更加成熟。近年來，我國冶金機械設備發(fā)展速度更快，同時也有了越來越廣闊的自動化發(fā)展空間，為我國冶金企業(yè)的快速發(fā)展與完善提供了堅實的基礎，從而逐步實現(xiàn)了更加高效的焦化生產(chǎn)以及原材料自動化生產(chǎn)，促進了我國冶金行業(yè)的發(fā)展與進步。除此之外，因為信息技術在各個領域都得到了廣泛應用，再加上信息技術的不斷升級與優(yōu)化，促使冶金行業(yè)的自動化技術水平進一步提高，這一方面能夠有效降低冶金企業(yè)生產(chǎn)成本，另一方面也能夠提高冶金企業(yè)的管理效率，促使整體工業(yè)水平充分提升，確保冶金企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。冶金企業(yè)當中，最常見的一個控制系統(tǒng)就是PLC，在冶金生產(chǎn)過程中，軋鋼自動化程度越來越高，其中主要包括卷取設定、自動燃燒控制、精軋設定、卷取溫度控制等多種模型。PLC 軟件與硬件控制和軋鋼生產(chǎn)的自動化具有密切聯(lián)系，是促進冶金行業(yè)機械設備自動化發(fā)展的重要推動力[3]。在現(xiàn)代冶金行業(yè)當，機械設備的自動化發(fā)展主要取決于計算機技術的大力應用。目前，有關全新一代智能化的數(shù)控PCNC 系統(tǒng)的研發(fā)力度越來越大，其中融合了CAD 技術、伺服控制技術、網(wǎng)絡技術、仿真技術、數(shù)據(jù)動態(tài)化管理技術以及自適應技術等，促使冶金生產(chǎn)過程中能夠形成一個閉環(huán)的控制體系。在冶金行業(yè)中應用機械制造技術，充分發(fā)揮出自動化技術的優(yōu)勢，能夠推動我國冶金行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 冶金機械自動化發(fā)展弊端

現(xiàn)如今，在冶金機械自動化發(fā)展過程中，主要存在能耗較高以及能源利用效率較低的弊端。

3.1 能耗較高

冶金行業(yè)中的機械設備自動化盡管能夠有效提高工作效率，但同時也會導致大量的能源消耗。除此之外，為進一步實現(xiàn)冶金行業(yè)中自動化機械生產(chǎn)，還需要投入充足的人力、物理與財力，和必備的經(jīng)濟成本，只有這樣才能夠真正促進冶金行業(yè)的機械設備自動化發(fā)展，而這部分投入則勢必會導致冶金行業(yè)中的生產(chǎn)成本極大提高。在傳統(tǒng)的冶金行業(yè)中，往往需要運用高溫爐進行雜質(zhì)分離。然而在此期間會消耗大量煤炭，而冶金機械的自動化則能夠有效防止出現(xiàn)煤炭過多利用的問題，但是也會因此增加部分電量消耗，如果不采用電力能源，則有可能致使助燃汽油量猛增，或者導致其他無法預知類型的能源消耗量極大提高。由此可見，冶金機械自動化設備的發(fā)展，既實現(xiàn)了冶金生產(chǎn)的自動化，也有效提高了能源利用效率。

3.2 能源利用效率較低

大部分冶金企業(yè)在發(fā)展過程中過分追求經(jīng)濟效益，致力于滿足對人們不斷增長的礦產(chǎn)技術需求量，只注重金屬冶煉相關工作，而忽視了對礦產(chǎn)物質(zhì)的最大化合理應用，甚至存在嚴重的浪費問題，許多礦產(chǎn)物質(zhì)被直接扔掉，這也是致使礦產(chǎn)資源出現(xiàn)嚴重浪費和大幅衰減的根本性因素。在礦產(chǎn)資源中，開采得到的礦物中大多有著豐富的礦物質(zhì)，同時在金屬冶煉過程中也可能出現(xiàn)許多剩余礦物質(zhì)，對這部分礦物質(zhì)的合理應用往往無法得到充分體現(xiàn)。礦產(chǎn)屬于一種十分有限的資源，現(xiàn)階段人們也有著越來越大的礦產(chǎn)需求，因此合理的運用開采所得礦產(chǎn)，合理應用剩余礦物質(zhì)，能夠有效促進冶金企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。

4 冶金機械自動化發(fā)展趨勢

結(jié)合當前實際情況，我國冶金機械自動化未來主要會向先進技術、信息化以及管理系統(tǒng)這三方面發(fā)展。

①運用先進的電子數(shù)控技術、軟測量技術、新型傳感器技術、光機電一體化技術等，有效實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)和冶金生產(chǎn)流程在線監(jiān)控，以推動過程控制的進一步完善。②借助于冶金技術當中信息化技術的快速發(fā)展，對工業(yè)生產(chǎn)進行有效控制，其中的網(wǎng)絡環(huán)境類似中樞神經(jīng)，能夠應用在工業(yè)生產(chǎn)與控制當中。通常包括計算力學技術、多媒體技術、電子數(shù)控技術、計算機仿真技術、網(wǎng)絡技術等，共同促成了冶金生產(chǎn)流程模擬系統(tǒng)的建設，能夠?qū)崿F(xiàn)高效化的人機交互，同時還可以對冶金生產(chǎn)工作的全流程進行模擬，從而有效促進了冶金行業(yè)當中的機械設備自動化與智能化水平。③大力研發(fā)冶金生產(chǎn)過程中的管理系統(tǒng)，冶金行業(yè)中的自動化除了機械設備的自動化之外，還包括管理上的自動化，主要負責進行協(xié)調(diào)生產(chǎn)與嚴格的質(zhì)量把關，對冶金企業(yè)當中的各類能源利用進行合理化配置，從而有效提高冶金企業(yè)的能源利用效率。通過上述技術手段的運用，能夠促使冶金產(chǎn)品質(zhì)量得到全面提升，同時也能夠降低冶金企業(yè)的整體生產(chǎn)成本，促使冶金企業(yè)能夠在當前的市場背景下具有充足的競爭優(yōu)勢，更好地面對現(xiàn)代化市場經(jīng)濟的沖擊與挑戰(zhàn)。

5 結(jié)束語

在我國冶金企業(yè)發(fā)展過程中，冶金機械自動化設備發(fā)揮著至關重要的作用，因此要加強對冶金機械自動化設備現(xiàn)狀的研究，并結(jié)合未來的發(fā)展趨勢，對其進行合理化的運用與優(yōu)化，做好設備日常維護、保養(yǎng)與升級，充分發(fā)揮冶金機械自動化設備的高效生產(chǎn)功能。