冶金机械自动化设备的现状及发展趋势

2022-03-13郜拥军

今日自动化 2022年12期

杨宇，郜拥军，吴铭

（安阳钢铁集团有限责任公司，河南安阳 455004）

现阶段，在我国冶金行业发展过程中，生产技术水平快速提升，有效促进了我国经济发展水平的提高。但与此同时，在大力发展冶金自动化的过程中，也出现了各种各样的问题，所以相关工作人员一直以来都在强化研究冶金自动化设备与技术，促使控制过程得到了全方位的优化，有效提高了故障诊断水平，促使冶金企业的生产管理更加精细化、全面化，从而促进了冶金自动化设备与技术的快速发展。文章着重分析当前冶金机械自动化设备的现状及未来发展趋势，以期促进冶金行业更加科学的发展。

1 冶金自动化技术发展优势

在冶金行业当中，自动化技术的发展主要具备以下优势：过程控制高效、信息系统完善、工艺紧密结合、信息收集便利。

1.1 过程控制效率不断提高

现阶段，在我国冶金行业当中，实际应用冶金自动化技术过程中可以充分提高过程控制的整体效率，这主要表现在冶金企业当中的网络技术应用率与计算机系统配置率得到充分提升。目前，我国冶金企业在日常的生产作业过程中，计算机技术逐渐成为了不可或缺的关键部分，占据着不可取代的关键性作用。但是因为冶金作业大多有着复杂的生产环节，因此在冶金企业日常生产过程中，应用自动化设备与技术时依旧存在较多问题，因此必须提高重视程度。尽管我国已经充分发挥出冶金自动化设备与技术的优势，并且极大提高了整体的过程控制效率，但是在部分环节当中，相较于其他的发达国家，依旧存在较大差距。

1.2 信息化系统不断完善

我国正处于信息化高速发展的历史时期，信息技术的快速普及与应用，促使各行各业都有了全新的发展方向，尤其是在冶金行业当中的合理运用，有效提高了冶金生产工作效率，促使冶金行业开始向着信息化、自动化、智能化的方向转型[1]。其中，在现代化冶金企业当中，信息化系统得到了十分广泛的运用，有效促进了冶金企业的升级与发展，而信息自动化设备与技术的应用，也有利于推动冶金企业的全方位发展。与此同时，我国冶金企业也逐渐开始结合自身实际情况，组建专属信息网络，从而有效奠定了冶金企业的自动化、信息化发展基础。目前，大部分企业都开始着重组织建立冶金生产过程中所需的数据库，从而能够实时收集与分析生产数据，同时部分企业还加大了对综合型数据挖掘系统的研发力度。

1.3 各项工艺紧密结合

现如今，冶金自动化技术的快速发展更多体现于不同工艺之间的紧密结合。冶金工程中能够进行紧密结合的技术主要包括：土建项目、机械项目、液压项目以及自动化项目。在我国冶金行业中，计算机技术、电子技术以及自动检测技术都得到了较为广泛的运用，有效提高了冶金企业的整体自动化发展水平。随着我国科学技术的快速发展，冶金企业当中的自动化发展受先进技术与理念的大力支持，目前已经迈入了全新的发展时期，大部分污染较为严重的冶金企业已经陆续被淘汰。由此可见，我国必须不断加大新技术、新设备与新工艺的研发力度，合理运用现代化、自动化技术手段，对冶金生产过程中的管理系统与过程控制系统进行不断优化与改造，致力于在最大程度上减少企业消耗与污染。

1.4 信息收集更加便利

现如今，在我国的冶金企业中，收集生产信息的工作效率不断提高，同时冶金企业的管理水平也不断上升。相较于以往来说，在冶金企业的具体生产过程中，各项关键性决策的制定以及企业管理制度的完善，都发挥着不可磨灭的重要作用。随着我国冶金企业不断优化升级自身的管理理念，有更多企业开始陆续尝试研发执行系统，并提高了对该系统制作的认知，同时在冶金生产期间也开始陆续执行包括流程仿真以及质量追踪等诸多环节，极大提高了冶金企业的整体生产效率[2]。

2 冶金机械自动化设备现状

目前，我国越来越多行业的发展都离不开冶金行业的大力支持，所以冶金行业对于我国经济的长期稳定发展来说，具有十分关键的战略性意义。相对来说，我国冶金行业的发展起步较晚，从20世纪以来，我国陆续开始引进各种先进的冶金生产设备、技术与工艺，借鉴学习各种各样的先进生产理念，促使我国冶金行业逐渐获取了越来越多的生产设备与生产技术成就。同时也开始逐步建立更加完备、自主、独立的工业体系，促使我国经济建设开展越来越顺利，能够有效推动我国国民经济的可持续发展。除此之外，国内针对冶金设备和冶金机械等方面也逐渐有了越来越关键的研究成果，导致冶金工业得到了快速的发展与进步。国内的冶金机械设备自动化程度目前已经得到了巨大的提升，并正向着大型化、综合化以及集成化方向发展。随着新时期的快速发展，信息技术越来越完善，促使我国冶金工业在生产过程中有了越来越高的自动化水平，机械自动化技术更加成熟。近年来，我国冶金机械设备发展速度更快，同时也有了越来越广阔的自动化发展空间，为我国冶金企业的快速发展与完善提供了坚实的基础，从而逐步实现了更加高效的焦化生产以及原材料自动化生产，促进了我国冶金行业的发展与进步。除此之外，因为信息技术在各个领域都得到了广泛应用，再加上信息技术的不断升级与优化，促使冶金行业的自动化技术水平进一步提高，这一方面能够有效降低冶金企业生产成本，另一方面也能够提高冶金企业的管理效率，促使整体工业水平充分提升，确保冶金企业的长期稳定发展。冶金企业当中，最常见的一个控制系统就是PLC，在冶金生产过程中，轧钢自动化程度越来越高，其中主要包括卷取设定、自动燃烧控制、精轧设定、卷取温度控制等多种模型。PLC 软件与硬件控制和轧钢生产的自动化具有密切联系，是促进冶金行业机械设备自动化发展的重要推动力[3]。在现代冶金行业当，机械设备的自动化发展主要取决于计算机技术的大力应用。目前，有关全新一代智能化的数控PCNC 系统的研发力度越来越大，其中融合了CAD 技术、伺服控制技术、网络技术、仿真技术、数据动态化管理技术以及自适应技术等，促使冶金生产过程中能够形成一个闭环的控制体系。在冶金行业中应用机械制造技术，充分发挥出自动化技术的优势，能够推动我国冶金行业的可持续发展。

3 冶金机械自动化发展弊端

现如今，在冶金机械自动化发展过程中，主要存在能耗较高以及能源利用效率较低的弊端。

3.1 能耗较高

冶金行业中的机械设备自动化尽管能够有效提高工作效率，但同时也会导致大量的能源消耗。除此之外，为进一步实现冶金行业中自动化机械生产，还需要投入充足的人力、物理与财力，和必备的经济成本，只有这样才能够真正促进冶金行业的机械设备自动化发展，而这部分投入则势必会导致冶金行业中的生产成本极大提高。在传统的冶金行业中，往往需要运用高温炉进行杂质分离。然而在此期间会消耗大量煤炭，而冶金机械的自动化则能够有效防止出现煤炭过多利用的问题，但是也会因此增加部分电量消耗，如果不采用电力能源，则有可能致使助燃汽油量猛增，或者导致其他无法预知类型的能源消耗量极大提高。由此可见，冶金机械自动化设备的发展，既实现了冶金生产的自动化，也有效提高了能源利用效率。

3.2 能源利用效率较低

大部分冶金企业在发展过程中过分追求经济效益，致力于满足对人们不断增长的矿产技术需求量，只注重金属冶炼相关工作，而忽视了对矿产物质的最大化合理应用，甚至存在严重的浪费问题，许多矿产物质被直接扔掉，这也是致使矿产资源出现严重浪费和大幅衰减的根本性因素。在矿产资源中，开采得到的矿物中大多有着丰富的矿物质，同时在金属冶炼过程中也可能出现许多剩余矿物质，对这部分矿物质的合理应用往往无法得到充分体现。矿产属于一种十分有限的资源，现阶段人们也有着越来越大的矿产需求，因此合理的运用开采所得矿产，合理应用剩余矿物质，能够有效促进冶金企业的长期稳定发展。

4 冶金机械自动化发展趋势

结合当前实际情况，我国冶金机械自动化未来主要会向先进技术、信息化以及管理系统这三方面发展。

①运用先进的电子数控技术、软测量技术、新型传感器技术、光机电一体化技术等，有效实现监控系统和冶金生产流程在线监控，以推动过程控制的进一步完善。②借助于冶金技术当中信息化技术的快速发展，对工业生产进行有效控制，其中的网络环境类似中枢神经，能够应用在工业生产与控制当中。通常包括计算力学技术、多媒体技术、电子数控技术、计算机仿真技术、网络技术等，共同促成了冶金生产流程模拟系统的建设，能够实现高效化的人机交互，同时还可以对冶金生产工作的全流程进行模拟，从而有效促进了冶金行业当中的机械设备自动化与智能化水平。③大力研发冶金生产过程中的管理系统，冶金行业中的自动化除了机械设备的自动化之外，还包括管理上的自动化，主要负责进行协调生产与严格的质量把关，对冶金企业当中的各类能源利用进行合理化配置，从而有效提高冶金企业的能源利用效率。通过上述技术手段的运用，能够促使冶金产品质量得到全面提升，同时也能够降低冶金企业的整体生产成本，促使冶金企业能够在当前的市场背景下具有充足的竞争优势，更好地面对现代化市场经济的冲击与挑战。