冶金工程设计的发展现状及展望分析

王杰杰

摘要：冶金企业未来的发展方向：除了原有的冶金功能外，增加其他功能，提高生产效率，保证质量，并基于此保护环境，满足市场发展对产品提出的要求，而这也可以帮助企业形成优势，增加持续发展的动力，而冶金生产需实现控制生产成本，提高生产效率，实现资源的循环使用。因此，企业必须加快技术的发展与设计理念的创新，提升生产水平。

关键词：冶金工程设计；发展现状；展望

1冶金工程设计概述及发展历程

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。

1.1传统的冶金工程设计体系

我国的冶金工程设计已经具有一定的发展历史，最早可以追溯到19世纪后期的“洋务运动”。在之后，我国的冶金工程设计后来又在半殖民地、半封建社会中艰难发展。到了建国之后，我国冶金工程设计开始向着前苏联的先进手段。在这一时期，我国的冶金工程设计得到了较大的发展，设计方式、设计步骤，以及设计工具等都有了较大的进步。但是也正是理论严重匮乏的时期。到了20世纪末期，我国的钢铁工业发展开始走向产能扩张、基建投资的方向。冶金工程设计理论也开始逐渐增多，但是仍然局限于细节技术、单体工艺上。很少有研究者从钢铁制造全流程优化的角度去深入探究。因此，虽然冶金工程设计取得了一定的发展，但是在装备升级、工艺进步等方面存在较大局限。因此，很难实现对钢铁企业整体优化起到根本性的推动作用。从而导致我国的许多钢铁厂追求片面发展道路，企业内部生产流程较為混乱，存在能源消耗高、经济效益降低、环境污染等问题。从理论研究发展来看，我国的冶金工程理论大多是建立在反应解析、过程解析的“三传一反”的基础之上的。因此引起我国的研究集中于微观课题当中，十分关注单元工序或单一装置的强化上。

1.2传统设计体系的弊端

我国冶金行业的发展方式有着简单、粗放的特点，采用前苏联设计模式，采取静态设计法衡量对不同工序装备的能力进行估算，各个工序之间通过匹配连接的方式形成了一种粗放的生产工艺流程。仅仅从单元工序出发，提前预留富裕能力，很少与其上下流程之间建立起相应的联系，而实际的“富裕系数”也只是设计人员的大致估算，与实际的生产活动有一定的出入，因此难以做好前后工序能力相匹配、功能相协调以及信息传递通畅等工作，增大了控制的难度。

2冶金工程设计的发展现状

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冶金工程设计目前发展特征

首先，我国在以往的冶金流程工程学和工程哲学等学科的基础上，发展了新的理念和技术，对于工程项目来说，工程设计对完成整个项目建设目标的完成有着至关重要的作用，它是科学技术向生产力转变的关键，如果能够科学合理的进行工程设计，那么对于工程项目建设来说，不但能够提高建设的速度、保证建设的质量，还能够节省资金的投入，提高企业的经济效益。由此可见，工程设计是提高市场竞争力的有效手段；其次，传统的工程设计应用的是静态设计的方法，但现在的动态精准设计，是根据总体的目标，对先进的技术单元进行判断、选择和动态整合，从而实现多目标优化的目的，促进钢铁制造流程的协调化发展；最后，对钢铁制造流程的动态运行过程有了重新的认识，除此之外，还创新了工程设计的方法，运用了一系列的先进理论和设计方法，通过模拟仿真技术和三维动态设计等技术的使用，提高了归纳成设计的精准度。

2.3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。

3冶金工程设计的展望

3.1发展目标

基于冶金工程设计的现状，未来发展需建立三个功能，并把这三个功能作为建设的目标。目前，钢铁厂冶金工程的设计应在制造功能的基础上丰富属性，根据多重目标提出的要求，完善市场的建设，并以此为基础，提升所属企业的核心竞争力，减少资源的使用，建立循环经济的发展模式，实现环境、社会、经济的和谐统一。新型钢铁厂建设的目标为：提高生产效率，降低使用成本，控制钢生产后污染物的产生，并保证生产用水排放后不会造成较大的污染；建立环保的生产体系，减少不必要的生产流程，让流程的运行更加高效，资源使用后实现二次使用，实现生产效益的最大化，构建清洁化的运行体系；保持现有的理论优势，缩小我国其余技术与其他国家的差距。

3.2发展思路

在未来的发展中，提高冶金工程创新设计的总体战略为：把工程学与动态、精准设计作为核心，创新理念，改变设计方法；把原有的方法与现有的方法整合，建立一个完整的体系；注重顶层设计的需求，根据我国新提出的工程项目，分析其需求，把创新后的理念与技术作为载体，融合工程动态运行的模式，精确操作流程，使钢铁生产转型，拉动经济增长，实现持续发展。

3.3发展方向

在冶金工程设计方面，我国已经有足够的能力进行现代化钢铁厂的建设，在理论研究以及实际应用方面都取得了很大的成效。我国目前冶金企业的优势在于将各个钢铁企业联合在一起建设了现代特大规模钢铁联合企业，同时将新的产品、工艺以及技术完美的融合在一起。在未来，我国冶金行业还会有更大的进步。首先要做得就是将冶金流程工程学理论和动态一精准设计法更好的应用和推广到新建或者改建的冶金工程项目中，扩大应用范围，实现我国冶金企业全面现代化。其次，需要在实际的应用过程中不断进行总结，对新的理论和方法的应用进行验证，与实际的生产结合在一起，时整个冶金生产流程向可循环方向发展，促进我国冶金行业的发展和转变，增强我国冶金市场的竞争力，推动我国冶金企业的健康可持续发展。

结束语

我国的冶金工业近几十年来得到了飞速的发展，冶金工艺技术设备也实现的高度的现代化，但是随着经济的全球化发展，钢铁产业的竞争越来越激烈，如果仍然沿用传统的设计理念和设计方法，已经无法满足钢铁产业结构调整的升级需求，所以说，对冶金工程设计进行创新，逐渐提高冶金工程设计的水平，是增强我国钢铁企业综合竞争力的有力保障。综上所述，以上内容就是对冶金工程设计的发展现状及展望分析的论述。