浅析冶金自动化技术的现状和发展趋势

李 娜 李 伟 许 超

河钢乐亭钢铁有限公司，河北唐山 063000

冶金自动化技术是以计算机技术、互联网技术为依托的生产控制、生产管理整合体，是传统冶金生产技术的升级结果。就现代化社会的发展特征而言，技术是日新月异的社会因素，同时也与人的参与、配合息息相关。因此，对冶金自动化技术进行不断的阶段性回顾与分析，对技术的进一步升级与生产创新具有积极意义。

1 冶金自动化技术及其现状研究

一般来说，冶金自动化技术主要包括信息系统的技术、过程控制系统的技术以及生产管理控制系统的技术，该三个系统技术的升级则构成了冶金自动化的新发展。本研究主要从这三个方面的系统入手对冶金自动化技术及其发展现状进行回顾、总结。

1.1 信息化系统发展现状

信息技术是现代社会各行各业发展的核心动力，在冶金企业的发展中也不例外。其中，冶金自动化技术成为近年来提升企业竞争力、生产效益的关键要素。在冶金自动化技术的任务执行过程中，信息化系统的建设是维持技术运行的重要基础，报告《解读钢铁企业信息化》也在其中强调了信息化系统在冶金自动化技术中的作用和地位。“报告”表示，就目前而言，我国大型冶金企业（冶金产量≥500万t）已经实现了冶金自动化的全面信息化，中型冶金企业（冶金产量≥50万t）也有80% 的企业实现了信息化系统的建设。可见，冶金企业要达成现代化转型、升级，必须充分发展建立在信息化系统基础上的冶金自动化。

1.2 过程控制系统发展现状

过程控制系统是冶金自动化技术的重要部分，其控制着自动化执行的工作质量和效率，对总体数据、过程进行全方位坚实，是保证自动化技术价值转换的关键。就目前而言，冶金自动化技术中计算机系统对冶金自动化的配置率已经形成较为稳定的体系，例如，高炉配置率为57.54%，转炉配置率为56.39%，电炉配置率为58.56%，轧机74.5%。但在不同冶金企业、不同设备的计算机系统自动化设计中，对于需求的特殊性应进行针对性的数据数据设计，冶金自动化生产应达到根据设备以及需求进行最优化数据调整，从而提高过程控制系统的应用价值。

1.3 生产管理控制系统发展现状

生产管理控制系统是针对冶金企业整个生产过程的一项智能化管理技术，是冶金自动化技术更高层次的信息处理部分。生产管理控制系统的工作范围既包括冶金设备的控制、冶金生产资料的控制、冶金生产过程的控制，也包括冶金生产日常工作的管理等各方面。从具体的技术要求来看，冶金自动化技术中的生产管理控制系统对技术水平的要求更高，对系统后期维护与更新的要求也更高。并且，该项技术在目前阶段尚未成熟，生产管理控制系统的全面投入使用仍任重道远。

2 冶金自动化技术的发展瓶颈

尽管目前我国的冶金行业已经初步形成冶金自动化技术生产的局面，然而，在具体的自动化技术研发与应用上，由于市场需求的升级、市场环境以及技术环境的改变，技术上仍然存在较多的发展瓶颈，不利于冶金企业的长期可持续发展。对此，笔者将其总结为以下三个较为突出的方面。

（1）目前冶金企业在自动化技术推动下，仍然存在较高的炼铁系统（铁、焦、烧）生产成本，并且其高成本主要体现在流程设计上；与此同时，炼铁系统下冶金生产所形成的残渣总量较大，容易造成较为严重的生态环境污染。另一方面，冶金企业现阶段的炼铁系统所形成的生产过程的总体可视性水平低，在物料的持续投放、物料的生产温度等方面的控制精度差，对产品的质量造成较大影响，最终导致高成本、低质量的局面。因此，要优化冶金企业的自动化技术，首先应该解决炼铁生产过程的信息化控制技术问题；只有达到生产的精确化、连续化，才能真正提高冶金自动化技术的总体生产效率和应用价值。

（2）冶金自动化技术应用不全面。据有关资料显示，至目前为止，仍然存在企业在冶金过程中采取人工控制炼钢终点的策略，经验主义对冶金自动化技术的进步产生不同程度的阻碍。首先，人工经验方式大大降低了冶金生产的效率，使得企业长期无法适应日益增长的市场需求，最终失去竞争力。其次，在冶金自动化中参杂过多的人工因素将降低生产质量的稳定性，给后期产品质量埋下隐患。另外，自动化技术与人工策略相混合的生产方式所形成的成本将高于任何一种策略单用的成本。可见，自动化技术应用不全面，给企业带来更为严重的损害。

（3）冶金企业在应用自动化技术过程中未做好信息化建设基础。冶金自动化技术是以计算机技术、互联网技术为依托的系统化技术，系统中对任何一个环节的技术依赖都相对较高；而企业也只有实现冶金生产、管理的一体化，尽可能提高信息集成度，才能真正发挥自动化技术的优势。但目前而言，我国大多数冶金企业的信息化建设仍不完善，管控一体化水平较低，且许多企业的信息系统编码不统一，使得运营管理无法实时化、一体化，容易给管理过程造成各类问题，最终使得生产管理效率大幅下降。

综上可见，尽管自动化技术对于冶金企业而言是新时期发展的主要方向，但其在发展过程中仍然具有较多阻碍，需要专家不断研究、创新。

3 冶金自动化技术的发展趋势探索

从上文论述可知，我国目前许多冶金企业的自动化技术发展包括过程控制系统、生产管理控制系统及企业信息化系统在内的三个主要系统都已经形成较为稳定的发展局面，但在执行过程中仍然存在不同程度的问题。综上，并结合当下冶金自动化技术的发展情况，笔者对其未来的发展趋势总结为以下几个方面。

首先，过程控制系统方面。未来的冶金自动化技术将更关注系统的检测功能、监控功能，从提高自动化技术的实时性、有效性入手进行优化。其中，为了提高冶金自动化技术的准确性，将进一步采用当下最新的传感设备，并同时结合数据融合技术进行自动化技术的优化，在数据处理系统的配合下完成实时监控与检测的数据处理，包括温度、湿度、以及空气质量控制等。具体来说，在过程控制系统的运行过程中，所设计的控制技术又包括机理模型处理、统计分析以及模糊逻辑处理等，以提高在闭环控制状态下冶金自动化技术的综合效率。

其次，在生产管理控制系统方面。在不断发展的计算机技术大环境下，冶金自动化将进入全程计算机模拟阶段，并对生产管理进行预处理，从而降低冶金自动化在实际生产过程中出现故障的风险水平。与此同时，促进冶金自动化系统中的生产管理控制系统的优化，将结合当下热门的智能化技术完成生产管理全过程的自动化。冶金企业在参考数据、实际数据的对比以及处理基础上，将对可能出现的数据错误进行排列，使得生产管理系统能自动解决数据故障，从而达到提高企业生产效率的目的。总的来说，冶金自动化技术的智能化发展，是当下行业内的热门研究方向。

另外，冶金企业的自动化系统将进一步促进企业信息化系统的建立和完善。上文提到，信息化系统的完善是自动化的重要基础，对生产数据、管理数据进行处理，甚至智能化处理都需要企业具备先进、完善的信息化系统。因此，为了进一步达成冶金企业自动化技术的进步和发展，针对自动化技术的信息化系统也将得到完善，并逐渐发展成为冶金行业的专业系统，为企业的生产管理提供更具有针对性的技术环境。

4 结语

综上所述，就目前而言，冶金自动化技术已经成为该行业提高竞争力的主要因素，因此，针对冶金自动化技术进步与完善的研究将日益丰富，冶金生产的自动化、智能化以及专业化将使得冶金企业获得更优质的发展效益。我国正处于社会主义建设高峰阶段，很多工业发展处于品质提升及转型阶段，今后对高品质钢铁的需求量会不断增加。然而目前市场高品质钢铁供应不足，高端品质种类较少，不能完全满足市场需求。所以，冶金自动化技术是推动钢铁产量和质量提高的主要渠道。