冶金工程设计的发展现状和展望

靳强

摘要：冶金工程设计技术引入后，长期引入新的方法与理念，使用的均是理论与经验结合的方式。随着时代的发展，冶金工程包含的理论也更加丰富，设计了符合我国国情的设计体系，并用了新方法，增强了我国这项技术在国际上的影响力。

关键词：冶金工程；设计；发展现状；展望

1冶金工程设计概述

目前，我国冶金工业中，无论是冶金流程工程理论，还是冶金工艺技术设备都得到了快速的发展，冶金流程工程学对于冶金工业的发展起到了重要的指导作用，它包括对冶金厂流程的设计、总图的布置和工艺装备的选择等等。我国冶金工程设计现已能够满足大型钢铁厂的流程设计和工艺设计，如今，在冶金工程设计方面，已经开始关注如何实现节能降耗，推动钢铁产业的可持续发展方面的研究。

2冶金工程设计发展的现状

2.1总体发展

自从我国进入21世纪后，冶金工艺与技术取得了巨大的成果，使用的理论也更加成熟，并基于现有的研究方式与使用的技术，实现了进一步创新，创建了一个新的工程学。而从冶金流程演化出的工程学与理论，也成为了设计的重要标准。目前，我国的冶金工程设计已经实现大规模应用，优化了对流程、工艺、设备等内容的设计，促进了钢铁行业的发展，但行业的发展不再只局限于数量，而是用产品提升核心竞争力，并在此基础上开发出新产品，使用保护环境的工艺与技术。同时，国外的企业已开始用新技术与新工艺完成设计，如果我们的设计还停留在原有的思路上，将无法在国际竞争中获得优势。

2.2发展特征

2.2.1理论创新

设计是工程进行的前提，也是影响工程是否可以顺利进行的因素，所以，其理论创新是基于现有的多个理论总结出新的理论内容，把技术转化为生产力，明确项目的最终目标。而实现理论创新后，可让工程运用现代化的设计理念，根据国家颁布的政策，采用前期设备保证工程质量，增加工程带来的各种效益。各个钢铁厂竞争的本质是设计的竞争，而设计的创新是多个目标群建立的优化。

2.2.2静态向动态、精准设计的转变

原有的设计方式是以静态设计为主，根据理论与经验完成设计，但动态、精准设计是根据总体目标，对各单元作出合理判断，随后按照特定的方式整合，让所有环节有序运行，以此建立工程的集成效应，优化目标设计。目前，冶金工程的设计已经完成了静态向动态、精准设计的转化，并广泛用于钢铁厂的生产。动态、精准设计的目的是让物质、能量合理转化，精确信息参量。

2.2.3过程物理本质变化的新认识

完成冶金设计后，将其应用至制作流程中。在所有要素中，“流”“程序”对钢铁生产有重要影响。“流”是主要的物质主体，在多个载体上流动，而它所有的动作都会从“程序”中反映。

2.2.4设计方法的创新

使用先进的设计理念与手段，必须用技术作为辅助，比如模拟仿真等，实现设计的深化。而创新后，也要注意时间因素，确定最佳的时间节点与时间域等，以控制钢铁的生产。分析时间的表现方式，需要了解钢铁厂具体运行的时间，以发现生产线运行的规律，加快钢铁的生产速度。

2.2.5设计人员设计想法的改变

由于设计人员接受的是传统教育，且有特殊的工作背景与经历，他们对技术的掌握要优于对理论的掌握，在理论的研究上面有很多不足，且实际工作中已形成了既定的思维，遇到问题后会从单一的角度分析问题，限制了思维模式的拓展。所以，应改变设计人员的想法，丰富其思维层次，善于用多个思维分析问题，完成方案设计。

2.3总体成效

社会进入新的发展阶段后，很多冶金公司与钢铁厂开始采用动态、精准的设计，这决定了鋼铁的生产方案，而设计人员通过对多个问题的分析，也对设计的各个环节有了新的理解，总结了实践后的成果，实现了钢铁生产流程的进一步优化，简化了流程，为流程控制提供了相关依据。此外，也在核心单元与技术上取得了突破，得到大量的研究成果，为技术的应用提供了支持。在我国，有大量企业使用了新的技术，让各个工序间的衔接变得更加紧密，加快了技术的发展，保证了钢铁产品的质量。

3冶金工程设计的展望

3.1冶金工程设计的发展方向

现阶段，我国在冶金工程设计方面已经能够实现对钢铁厂的流程设计、设备设计、工业设计和系统集成，而且也从钢铁厂的功能、结构、效率等方面进行的优化，拥有一系列有关冶金工程设计学科的基础理论，例如流-程序-网络的运行体系、动态精准设计、先进的界面技术和洁净钢生产平台等等，通过在不同大型项目上的实践，我国的冶金工程设计理论研究在国际上具有很大的影响力。因此，冶金工程设计未来的发展，要在工程设计理论工程化集成创新为基础的条件下，对冶金工程设计的创新理念、理论和设计方法进行验证，检验其应用效果，并不断的进行优化和完善，在生产实际应用过程中，构建属于中国的新一代可循环钢铁制造流程，实现我国钢铁工业经济发展方式的转变，提高我国钢铁企业在全球市场的竞争力。

3.2冶金工程设计发展思路

在接下来的一段时间内，我国冶金工程设计发展的思路应该以提高冶金工程设计的创新能力为目标，在冶金流程工程学、动态-精准设计理论的方法指导下，完善我国冶金工程设计体系建设。要提高对顶层设计的重视，结合实际项目的需求，运用创新的理念、理论和设计方法，对钢铁制造流程进行优化和完善，从而促进我国钢铁制造流程的全面转型，带动钢铁行业经济发展增长方式的转变，从钢铁大国转变为钢铁强国，推动和实现可持续发展的目标。

3.3冶金工程设计的发展目标

就现在的发展而言，钢铁的制造功能已经不是现代钢铁厂唯一追求的目标，除了考虑钢铁产业量之外，还开始追求如何能够提高市场竞争力、如何能够节能降耗、实现可持续发展。因此，在未来的冶金工程设计中，要综合其他目标属性进行考虑，一是要根据市场需求进行调整，从而能够在激烈的市场竞争中得到进一步的发展；二是要满足资源节约型和环境友好型的要求，大力发展循环经济，实现节能降耗，在提高经济效益的同时提高社会效益和生态效益，这就要求钢铁厂不但拥有较高的生产效率，还能有效的节约成本，降低污染物的排放，科学的处理和消化大众社会废弃物，对余热余能能够进行回收和利用。除此之外，还要延续我国现有的理论优势，并积极发展数字化设计和三维动态仿真等技术，提高我国冶金工程设计的整体水平。

4结论

冶金工程设计是将冶金科学技术转化为生产力的关键环节，是体现技术和经济双重科学性的关键要素，是实现冶金工程建设目标的决定性环节，直接影响钢铁制造流程的竞争力和可持续发展，具有特殊的重要性。

参考文献

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（作者单位：青海大美煤业股份有限公司）