鋼鐵智能冶金技術精選(九篇)
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第1篇：鋼鐵智能冶金技術范文
1冶金自動化為新一代鋼鐵工藝流程提供了新的技術平臺
我國已經是一個鋼鐵大國，但還不是一個鋼鐵強國，我國鋼鐵工業目前面臨的是資源短缺、環境污染、產品供大于求，品種質量無法滿足日益發展的市場需要。因此，研發和推動更適應國家發展需要的新一代鋼鐵工藝流程，較好的解決資源、能源、環境和品種質量等方面的束縛，實現鋼鐵工業的可持續發展，是冶金自動化目前的關注重點。
1.1新一代鋼鐵工藝流程的主要內容
新一代鋼鐵工藝流程主要具有三項功能，即鋼鐵產品制造功能（構建高效、低成本和潔凈鋼生產體系）、能源轉換功能（能量流網絡體系構建、能源效率的提高和充分利用）、大宗廢棄物消納處理和再利用（爭取實現零排放），其主要內容包括原料動態優化配置、鋼鐵液態過程的連續與高效，特別是煉鐵、煉鋼界面技術，以及連鑄－熱軋界面技術和形變、相變相結合的控軋控冷技術。新一代鋼鐵工藝流程構建的是高效率、低成本潔凈鋼生產體系，在能源方面，構建的是能量流網絡體系。從綠色工廠角度出發，構建廢棄物綜合處理和再生資源利用體系，而這三首鋼總公司強偉個體系的建設，都離不開自動化技術的支持與保證。
1.2新一代鋼鐵工藝流程的特征
新一代鋼鐵工藝流程和傳統的鋼鐵工藝有著本質的不同，只有理解并掌握了這些特點，才能更好地實現冶金自動化與新一代鋼鐵工藝流程的深度融合。
（1）新一代鋼鐵工藝流程源于動態－精細準確的設計理論研究和方法創新，特別是物質流、能量流、信息流的三流合一，都需要數學模型等方面的自動化技術手段，才能在工藝中實現，進而達到生產出高效率、低成本的潔凈鋼。
（2）新一代鋼鐵工藝流程的研發、運行要落實到高效率、低成本潔凈鋼生產和制造體系的構建、運行，能源調構中心的構建和優化運行，并建立起全流程的數據信息控制中心，通過數據挖掘與分析技術，把新一代鋼鐵流程建設成數字化新一代鋼鐵流程。
（3）新一代鋼鐵工藝流程不僅適用于高端鋼鐵產品生產的需要，同時也能滿足長才、特殊鋼的生產需要，不僅要實現定制生產，同時也能滿足不同用戶的個性化需要。
（4）新一代鋼鐵工藝流程將推動冶金企業向著資源節約、環境友好的方向發展，并通過物質流、能源流、信息流和資金流的延伸，推動冶金企業發展循環經濟，實現低碳、綠色的生產。這些特征恰恰反映了自動化技術在新一代鋼鐵流程中的作用與地位。
1.3冶金自動化在新一代鋼鐵工藝流程中的作用與地位
新一代鋼鐵工藝流程的發展離不開冶金自動化的支撐和保證，許多新的工藝只有通過自動化才能實現，自動化已經成為新一代鋼鐵工藝流程的重要組成部分。其次，新一代鋼鐵工藝流程要實現精細化管理，都要靠數據來實現。而數據的采集、存儲、分析、挖掘以及優化等都離不開自動化平臺技術的保證。還要說明一點的是，新一代鋼鐵工藝流程要實現“運籌帷幄之中，決勝千里之外”，沒有自動化技術的支持與保證，是根本無法實現的。進入新世紀以來，衡量我國鋼鐵工業水平的標準已經發生了很大的變化，不僅要看其機械化水平，更要看其自動化水平。冶金自動化開始參與并主導著鋼鐵工業轉型發展的方向，使鋼鐵工業朝著高附加值、綠色產業的方向發展。
2在新一代鋼鐵工藝流程中，要重新認識自動化與信息化
在傳統鋼鐵工業生產中，自動化與信息化的概念是有所區別的，這個時期的自動化水平處于基本自動化階段，只是鋼鐵工業向著工業化方向發展的一個中間手段，即采用計算機技術及其它信息技術，代替人的體力勞動，代替或輔助人的腦力勞動。而新一代鋼鐵流程中的自動化技術，是一個動態的不斷發展的過程，有著更加廣泛和深刻的內涵。目前其功能已經形成了一個有機體系，在鋼鐵過程中，自動化不僅涉及到具體的生產工藝節點，而且覆蓋到鋼鐵生產的全流程。信息化亦是如此，其基本內容是指培育、發展以智能化工具為代表的新的生產力并使之創造價值的過程。而在新一代鋼鐵流程中，對信息化的要求是運用IT技術改造傳統鋼鐵工業或構建新的鋼鐵生產工藝流程，實現鋼鐵生產全流程范圍內實現信息資源的高度共享，推動包括人力資源、設備資源、智力資源在內的所有資源潛力的發揮，使鋼鐵工業向著綠色、環保、低成本和優質高效的方向發展。在新一代鋼鐵工藝流程中，無論是自動化還是信息化，都是從工業經濟向信息經濟融合的動態過程。工業化的發展直接導致信息化的發展，而信息化的發展又以工業化發展為手段，二者相輔相成。自動化與信息化的融合最直接的體現是數據融合，共用一個數據源、一個數據庫，對數據優化與挖掘的理念也是相同的。二者之間你中有我，我中有你，涇渭分明的時期已經一去不復返。自動化與信息化實現了深度融合，共同構筑起新一代鋼鐵工藝流程的技術平臺，這也是鋼鐵工業走新型工業化道路的需要。而信息化是在實施自動化之后，企業迫切需要引進先進的管理理論與手段，企業信息化建設勢在必行，因此，信息化在本質上就是更先進的自動化。冶金工業走新型工業化之路，開發新一代鋼鐵工藝流程，是冶金工業實現可持續發展的必然選擇，而新一代鋼鐵工藝流程的建設的實質就是自動化信息化與工業化有機結合，實施后發揮優勢戰略，實現生產力的跨越式發展。這種方式充分突出了科學技術的先導作用，其次突出了經濟增長模式的優化，有效克服了先工業化再自動化和信息化、粗放型經濟增長方式等問題，真正意義上實現了自動化、信息化帶動工業化，工業化的發展又促進了自動化、信息化的發展，實現可持續發展。首鋼通過搬遷調整，以新一代鋼鐵工藝流程為基礎的一座現代化先進水平的鋼廠－首鋼京唐公司已經建成并投入使用。在整個建設過程中，自動化、信息化建設與鋼廠建設同步進行，同步投入使用，這在全國冶金行業新廠建設中尚屬首次。京唐鋼鐵公司的許多設備都是在全國第一次使用，如5500立方米特大型高爐等等，這樣對自動化、信息化技術的要求不僅高而且許多都是從零開始。如鐵水包“一罐到底”自動化控制系統，特大型高爐專家系統以及大型轉爐高品質鋼低成本冶煉新技術等等都是在全國首次研制并成功投入使用。在IT業內還在對物聯網技術進行討論時，首鋼京唐公司已經將該項技術成功應用于實際，并取得了重大的科技突破與經濟效益。通過這一成功的案例說明，深化自動化、信息化建設與應用是走新型工業化道路的必然選擇，是加大首鋼轉型升級力度、提升首鋼核心競爭力的重要組成部分，是實現首鋼精細化管理，提高效益的重要載體和抓手。今后，還要繼續深化自動化、信息化的建設與應用，不斷適應首鋼創新驅動、轉型發展的強烈需要。
3我國冶金自動化未來發展的重點
我國冶金自動化幾年來的發展已經取得了長足進步，但由于受到各個方面的影響與局限，全國冶金自動化發展的水平是有差別的。由于起點不同，每個單位對未來的發展思路也不盡相同，但有一點是相同的，那就是“年年歲歲花相似，歲歲年年人不同”，都要創新發展，每年都要爭取有較大的進步與提高。
3.1提高自主集成大型數字化控制系統的能力和水平
許多冶金行業內部的自動化單位、部門或技術隊伍，都曾經做過不少自動化集成項目，但我們所講的自主集成大型數字化控制系統是和一般的集成項目有所區別。
（1）自主集成必須是以“我”為主自主集成大型數字化控制系統，必須以“我”為主，在這方面，首鋼曾經有過深刻的教訓。以我為主，并不是孤芳自賞，拒絕合作，而是集百家之長，持開放、平等、合作的態度去工作。對首鋼而言，這個“我”，就是首鋼的自動化、信息化專業隊伍，它是一座“橋”，一頭連著鋼鐵生產工藝，一頭連著IT技術廠家，無論是對鋼鐵生產還是IT技術廠家，他都有發言權；其次，這支隊伍還將承擔自動化信息化技術應用后的維護工作及后續開發工作等等。所以我們說沒有橋怎么能過河？又怎能過了河就拆橋呢？以我為主其意味著核心技術是自己的，而不是別人的，這樣才能在實施自動化、信息化工作中爭取主動，而不會陷于被動。這個問題現在提出來，可能覺得為時過早，其實不然。這個過程可能要經歷挫折，甚至失敗，時間可能要很長，所以早動手，早主動，用毛澤同志的一句詩詞來說明這個問題最恰當不過：“天將曉，莫道君行早，踏遍青山人為老，風景這邊獨好”。新一代鋼鐵工藝流程的建設，為自動化的發展提供了廣闊的空間，但是要求也相應的越來越高。采用先進的數學模型技術，實現智能化控制，數字化煉鋼就是首鋼堅持以“我”為主原則，開發的一項自主集成的大型數字化控制系統。數字化煉鋼自動化平臺結合新一代鋼鐵工藝流程中煉鋼部分的“全三脫”、精煉、連鑄工藝，在關注生產過程的同時，注重對生產過程進行調優。不僅可以實現控制系統的優化，而且還可以實現生產工藝的優化。而控制系統的優化，又可以分別進行靜態優化與動態優化兩種。該系統還具有強大的仿真功能，在工藝模型及其參數基本穩定的情況下，調整模擬歷史生產操作過程，根據調整后的操作進行仿真計算，模擬形成調整操作后的預期效果。利用該系統，同時還可以進行新鋼種冶煉離線仿真操作，完善模型、調整參數，待達到設計目標后，再上線實際操作。在這個系統中，轉爐部分、精煉爐部分等都不再獨立存在，而是作為一個整體統一考慮，所以“一罐到底”，煉鋼模型、精煉模型等技術都作為一個個子系統存在，數字在整個系統中起到了關鍵作用，實現了真正意義上的數字化煉鋼。
（2）整套系統要實現實時控制自主集成的大型數字化控制系統，要具有很強大的實時性，不僅僅是實時的數據采集，更重要的是數據的實時分析與處理以及實時控制，否則無法滿足新一代鋼鐵工藝流程生產的需要。鋼鐵生產過程中，如果最終產品是低端產品時，對實時性要求就不高，但是通過轉型要生產高端鋼鐵產品時，對實時性的要求就越來越高，快速判斷、快速診斷、快速處理都已經成為基本要求。
（3）數據挖掘與應用為了提高企業的市場競爭力，滿足市場對高端鋼鐵產品的不斷需求，通過提高自動化控制系統水平來提高鋼鐵產品的質量，已經成為一項現實而又迫切的工作，在鋼鐵自動化控制系統中，對實際的生產工藝數據進行必要的采集、統計和分析，科學地管理大量的長期的生產工藝數據，通過建立與生產實際相結合的數學模型，并在此基礎上提出了對數學模型的優化方向，達到對生產過程的精細化管理和生產的智能化控制。目前在冶金自動化技術的應用過程中，數采手段越來越完善，數據量越來越龐大，數據質量也越來越高，現場應用對數據的要求也越來越嚴格，特別是各種數學模型、控制算法已經普遍成為自動化控制系統的主要內容。所以數據挖掘與應用愈加受到重視。例如，冷連軋板形控制是一個多變量、時變、強耦合和非線性的復雜過程。軋制過程中各種板形影響因素，如軋制力、軋制速度、彎輥、竄輥、冷卻水流量、溫度、壓力以及張應力等都會隨著時間進程與空間位置而變化，并且相互影響、耦合。通過將這些許多互不相關的元素（數據信息）聯系到一起，工藝和模型的交互性操作就成為新的應用方式并為程序規程提供了專業的技術支持。
3.2提供優質的自動化服務
在冶金行業內的自動化技術的研發與應用，我們稱之為冶金自動化，這種說法的本身沒有問題，但長期以來，給大家的感覺就是冶金自動化是依附于冶金行業的，這其實是一個本質性的誤解，對于“冶金自動化”我的理解是“為冶金行業提供關鍵性、建設的自動化專業”。正如公交司機是開公交車的司機一樣，這個司機如果開校車，那就是校車司機，但是他的身份是司機。現在我們應該對這種服務引起足夠的重視。冶金行業有其自身的特點，一年365天從不間斷生產，各個生產工藝之間銜接緊湊，生產節奏快，環境惡劣等等。自動化不僅能解決上述問題，更重要的是提供關鍵性和建設性的服務。
（1）提倡“零故障”服務這是一個不斷追求的目標，也是一個不斷強化工作的過程，所謂零故障，就是除正常的設備檢修外，不會因為自動化專業的問題而影響鋼鐵生產。不發生問題的服務是最優質的服務，而社會上還仍然存在一些誤解，沒故障他們就是沒事兒干。其實只有做了大量的艱苦的幕后的默默無聞的工作，才能實現不發生事故。我們的服務就是做這些有針對性的、大量的、艱苦的、幕后的、默默無聞的工作。
（2）有對應突發事件的能力和手段鋼鐵生產過程中，出現一些突發事件是不可避免的。我們要提供關鍵性的、建設性的服務，就要具有應對突發事件的能力和水平，這種能力和水平是服務的硬實力。一般性的服務要有，應對突發事件的服務我們也能做得很好，這才是優質的自動化服務。
（3）標準化服務提供標準化的自動化專業服務，是精細化管理的需要，也是提供優質自動化專業服務的必要條件，如果沒有標準化要求，服務的內容、服務的水平就會不同，更無法談到提高、優化，也無法做到傳承。
3.3發展機電儀一體化測量技術
物聯網技術的應用正在興起，特別是“物物相連”的理論正在冶金行業逐步得到認同，通過這種技術的應用，使得新一代鋼鐵工藝流程的建設更加科學。但是在應用過程中，出現的問題往往不是大家關注的焦點，而是未能引起大家特別關注的部分，特別是檢測環節問題較多。目前許多正在使用的測量功能僅為簡單的測量，有些內容尚未達到專業的測量指標，并且不能做深一步的分析、判斷；同時設備狀態信息也不能做到實時的傳輸，不能及時滿足自動控制的需要，對信息的處理時間大大滯后，以致無法滿足智能專家系統的需要，更無法實時為MES、ERP系統提供完善的決策、支持數據。冶金機電儀一體化測量技術，是在冶金自動化發展過程中，機械工程、計算機與儀表技術的協同與集成。其未來的發展方向主要朝著智能化、微型化與網絡化方向發展。
智能化：機電儀一體化測量技術中，一般都有專家系統對檢測出的數據進行判斷分析，實現對冶金大型設備主動維護，它能夠在設備運行過程中進行不斷監測（定時、實時），如有異常，及時報警并保存原始數據進行事后分析。
微型化：微型化是現代測量技術的一種新的發展趨勢，他是集微型傳感器、微型執行器以及信號處理、通信接口等于一體的微型測量系統，甚至可以進入一般儀表測量設備無法進入的空間，完成測量工作，如智能化釣魚式點檢儀。
網絡化：機電一體化測量設備都可直接進入企業內部局域網，實現鋼鐵生產過程的數據集成，還可以對大型冶金設備進行遠程監測，為數據的實時處理提供了保證。網絡化數據傳輸，一般分解為若干層次，使系統功能實現集中管理、分散控制，使其性能最優、功能最強。
鋼鐵生產有其特殊性，環境惡劣，需要檢測的溫度、壓力、表面光潔度等數據量多，而且一些常規的點檢測設備無法滿足現場需要，許多專業檢測設備生產廠家因為對工藝不了解，以及從生產成本、售后服務等方面考慮，這些專用定制生產的檢測設備不是他們關注的重點。而冶金自動化企業完全可以利用自己熟悉工藝的特點，根據自己的自動化水平與能力，生產這些小批量、多品種的點檢驗設備，滿足鋼鐵生產的需要。其中如智能化釣魚式點檢儀、連鑄多功能輥縫測量儀等等，這些小批量、多品種的設備，正因為有一定的市場，自己又能很好的解決售后服務等問題，所以專用特殊檢測設備的研制與生產也是可以有所作為的。
第2篇：鋼鐵智能冶金技術范文
關鍵詞：冶金自動化 技術 地位
隨著電子技術、計算機技術、電力電子技術和檢測技術的日益發展,冶金工藝和自動化聯系的更加緊密,冶金自動化裝備技術在國家工業中的地位舉足輕重。
1、冶金自動化在國家工業中的地位
冶金行業國家工業基礎的重要組成部分,產品的質量與生產效率和冶金行業的自動化程度息息相關。我國的鋼鐵工業近年來飛速發展,但是,從基礎自動化和過程控制以及信息化方面來看,同國際先進水平仍然存在著差距。為了縮小差距,認清現狀、了解市場、合理利用資源是當務之急。
2、國內冶金自動化技術現狀
從冶金自動化裝備問世開始,已經取得了很大的發展。特尤其是在80年代,各種PLC和DCS頻繁出現,冶金自動化裝備在可靠性、實時性、可操作性、可維護性都極大改善。在方便的軟件編制、友好的人機界面、不斷提高性價比的推動下,冶金自動化裝備技術極快推廣開來,進一步提高了冶金產品的質量以及冶金生產線的作業率,同時,也極大的縮短了新產品、新工藝的開發周期,經濟效益增長顯著。對于我國來說,目前冶金工業產量已經實現了基本滿足的情況,主要問題是品種的增加以及質量的改善,冶使得金自動化處于舉足輕重的位置,需要迫切發展冶金自動化。我國冶金自動化行業進入到了提高階段,為了減少對國外技術的依賴,我們需要做到以下幾點,首先要加強軟硬件產品的開發以適應冶金自動化需求,其次要大力發展高技術產業,這其中要以成套工程應用技術為主,同時,要大力發展一些擁有自主產權的產品。
國內目前的冶金自動化技術大致如下,在基礎控制、過程控制方面,常規模擬控制逐漸被PLC、DCS、工業控制為代表的計算機控制所取代。冶金自動化系統逐步開始應用近年發展起來的現場總線、工業以太網等技術,集中控制系統開始取代分布控制系統結構成為主流。
3、國內冶金自動化與國際先進水平的差距
雖然國內目前的冶金自動化技術取得了極大進展,但是同國外先進水平相比,我國冶金自動化總體還有很大差距:
3.1 基礎自動化和過程控制
國外大公司在控制設備方面處于相對壟斷的地位,國內控制設備主要依靠國外引進,尤其對于高性能控制器來說。同國外大公司相比,我國在高性能控制器方面的設計開發能力有一定的差距。為了形成性能優異的高性能冶金自動化系統,我們需要采用如下先進控制方法:加大力度開發自主知識產權的高性能控制裝備、同時采用智能控制。從檢測方面來看,國內在冶金特殊檢測儀表的原理樣機方面取得了很多成果,但充分考慮冶金現場環境特殊要求之后,提高檢測儀表的可靠性、易維護性、軟測量、性能預報等技術則需要進一步開發研究。
3.2 信息化
企業信息化工作作為企業管理的革命之一,需要深刻理解其本質意義的以及各方面條件支撐,從觀念轉變、管理機制變革到信息的上通下達,我們依然有很遠的距離。綜合應用運籌學、專家系統、流程仿真技術是信息化的主要問題,針對如何使信息化真正在冶金企業發揮作用,仍然有大量細致務實的工作需要完成。
4、我國鋼鐵行業發展對冶金自動化技術的需求
有很多因素制約著鋼鐵行業在數量方面未來的發展,同時也制約著鋼鐵行業在質量方面未來的發展。對于產能增加的問題來說,資源缺乏對其有極大影響,就滿足本世紀內生產的需求這一問題來說,現有的冶金礦產資源將很難實現這個目標;其次,對于二次能源的利用是很不充分的、能耗高等能源結構不合理問題依然存在;第三,推行既高效又低功耗,同時兼具優質和污染少的特點的綠色清潔生產依然處于起步階段。綜合以上幾個方面,我國鋼鐵行業發展對冶金自動化技術有極大需求。
5、冶金自動化技術的發展趨勢
下面將從如下幾個方面來分析冶金自動化技術的發展趨勢。
5.1 過程控制系統
新型傳感器技術、機電一體化技術、軟測量技術、冶金環境下可靠性技術將被廣泛采用,把穩定生產過程、提高技術經濟指標作為目標,以線連續檢測為基礎,建立綜合模型;通過采用自適應智能控制機制,使冶金過程關鍵變量達到高性能閉環控制。
5.2 生產管理控制系統
冶金流程將實現全集成。將鐵、鋼、軋實現橫向數據集成,使管理、計劃、生產、控制實現縱向信息集成,把生產實時數據和關系數據庫整合為數據倉庫,通過數據挖掘技術提供生產管理控制的決策支持。計算機全生產流程模擬,設計和制造將以科學為基礎。生產流程離線仿真和在線集成模擬將基于各種冶金模型,從而使冶金生產制造智能化得到提升。
從生產組織以及管理方面來講,從ERP管理系統的生產計劃以及運籌學中的網絡規則技術為出發,把這兩點作為基礎,使生產組織的柔性得到大力提高,同時提高生產組織的敏捷化程度;以各工序的參數為基礎,自動計算各工序的生產順序計劃,同時自動計算各工序的生產時間,使計劃的全線跟蹤、控制得以實現,并可依據現場要求以及專家知識及時調整。
在質量管理方面,我們需要對產品的質量進行預報,對產品的質量進行跟蹤,同時對產品的質量進行分析,這些都將以將以數據挖掘為基礎,同時也將以統計計算、神經網絡分析技術為依據;判定在生產中發生的品質異常將以生產過程數據和實際數據為基礎。
在成本控制方面,通過數據挖掘與預報技術來建立動態成本模型;以動態跟蹤控制技術為基礎,使原材料的配比、能源介質的供應、生產的調度管理、產線定修制度得到優化,從而使生產成本降低。
5.3 企業信息化系統
從企業信息集成到行業信息集成是一個發展趨勢。實現信息共享是信息化的目的之一,要以信息集成、企業信息系統的編碼體系標準化為基礎,進一步實現協作制造企業信息集成,全行業信息網絡建設及宏觀調控信息系統,最終使全球行業信息網絡建設及宏觀調控信息系統得以實現。
參考文獻
[1]馬竹梧.我國鋼鐵工業自動化技術應用60年的進展、問題與對策[J].自動化博覽,2010(1).
第3篇：鋼鐵智能冶金技術范文
在政府大力發展綠色經濟的背景下，有針對性的對鋼鐵冶金機械設計進行綠色化的改進也顯得十分必要，這是有效降低其生產過程中的污染、浪費等問題的有效舉措。資源緊張、污染嚴重是當代社會發展較大的阻礙，如何強化鋼鐵冶金機械設計的綠色性能需要技術人員的深入研究與大膽創新。以下本文將簡單分析落實綠色鋼鐵冶金機械設計的必要性，重點就綠色鋼鐵冶金機械設計的特點及關鍵技術展開詳細的論述。
關鍵詞：
綠色設計；鋼鐵冶金機械設計；關鍵技術；特點
1落實綠色鋼鐵冶金機械設計的必要性
冶金行業與工業、建筑業之間聯系密切，從冶金行業發展至今，生產中的污染問題長期得不到妥善的解決，較為常見的問題有粉塵污染、噪音污染、生產設備損耗率過高等，在市場經濟的發展中利益最大化的經營目標會在一定程度上影響經營者的決策，落實綠色鋼鐵冶金機械設計能夠將綠色設計理念、綠色材料、綠色能源等融入到機械設計中，從而達到綠色化生產的目的。
2綠色鋼鐵冶金機械設計的特點及關鍵技術
隨著精神文明建設的全面推進，越來越多的人意識到了環境保護與能源合理開發的重要性。綠色鋼鐵冶金在各項建設事業中具有非常積極的意義，進行綠色鋼鐵冶金機械設計可以為該行業注入新鮮血液，同樣對于我國市場經濟的長遠發展非常有利，需要相關的設計者強化綠色設計意識，將先進技術與生產實踐現結合，促進我國綠色冶金機械設計的全面發展。
2.1特點分析
首先，較強的可行性。綠色鋼鐵冶金機械設計在我國發展前景較為廣闊，傳統意義上的鋼鐵冶金自身存在較大的矛盾，大批量的生產必然會造成較多的能源損耗，這與我國當前的發展決策背道而馳，提高有限資源的利用率，降低生產中的污染、浪費需要通過綠色鋼鐵冶金機械設計來實現。其次，較強的實用性。從冶金行業生產的現狀來看，綠色生產意識淡薄。在現代化與信息化的發展前景下，優化冶金機械設計是提升生產質量、優化生產效率的必要舉措，尤其是在競爭愈發激烈的今天，從源頭上解決問題更能強化冶金企業的實力。第三，環保性。經過綠色理念、綠色技術的改造下，鋼鐵冶金機械的性能將得到較大的提升，借助綠色技術的支持，鋼鐵冶金生產中的隱患及不利局勢可得到改善與扭轉，這對于企業和國家而言均十分有利。
2.2關鍵技術分析
2.2.1謹慎挑選原材料
鋼鐵冶金生產過程中除了需要消耗鋼鐵等原材料之外，還要使用較多的添加劑及其他材料來進行生產，實踐表明，差異化的材料選擇會對其生產的質量及設備性能造成較大的影響，從源頭上進行問題控制需要做好謹慎的原材料選擇。優化生產質量，降低運營成本需要企業的管理者加大對材料選擇的關注度，技術人員可通過自身的工作經驗提出相應的建議，從諸多的原材料中做出最正確的選擇，將設備保養、生產質量、運營成本納入原材料選擇的考量范疇中，盡可能的降低不必要的損耗及污染，為綠色經濟的發展做出應有的貢獻。
2.2.2降低廢氣排放率
冶金生產中，廢氣污染也是急需解決的問題之一，在進行綠色鋼鐵冶金機械設計中，應適當考慮廢氣處理的問題。大氣污染會嚴重影響到人們的生活，霧霾、沙塵暴等惡劣天氣的出現就是因為人們無節制的廢氣排放。在新時期，針對冶金生產中的廢氣污染問題，設計者應結合綠色設計理念進行改良，如加大氣體過濾研究，將生產過程中所排放出的氣體為危害性降到最低。設計人員可在原有的鋼鐵冶金機械設計的基礎上加大氣體過濾、凈化設備研究，真正實現低污染的綠色鋼鐵冶金生產。
2.2.3做好鋼鐵冶金機械的減震除噪
對于我國鋼鐵冶金行業而言，由于生產作業過程當中不僅需要加工、分離與洗選等精密機械設備，而且還需要重型機械，用于開采礦山、挖掘土質等，從而就使得在上述的生產、加工、采掘等過程當中會產生大量的噪音。為此，我國從事鋼鐵冶金行業的企業應當不斷對現有機械設備進行改進，通過在現有廠區周圍種植樹木，或者是對現有機械設備進行整體與結構的布局的調整，或者是通過添加防噪項圈，定期對現有設備進行維護等諸多方式，來有效的設計出機械設備發出震動較小的、有利于提高生產產能的機械設備。
2.2.4提高密封技術，謹防泄漏
強化機械設備各個零部件及運作鏈的密封技術，不斷加強對現有機械設備的密封設計，可有效的減少機械設備泄露給周邊環境以及當地環境導致的破壞。為此，在開展綠色機械設備的設計時，應當對設備進行測試，并保持定期的維護，使用內部管理制度來有效的提升機械設備密封性能的提高。在進行鋼鐵冶金的生產與加工工作過程中，嚴密重視與控制好機械設備的滲漏問題，將會促使這一行業綠色經濟和高產能的實現。
2.2.5強化實用性與審美性
設備檢修及故障處理在各行各業的生產中均較為常見，強化綠色鋼鐵冶金機械設計的整體性能可有效降低設備故障的發生率，在進行具體的機械設計中，設計人員可有針對性的進行配件選擇，盡可能的以保障生產性能、延緩使用壽命降低其生產中的成本。部分冶金企業在日常管理中制定了較為全面的檢修計劃，但是在現下，設計者可結合信息技術來提高設備檢測的智能性，在多種檢測技術下提升設備故障的報警及自我保護性能，確保每一次的檢修工作都能準確有效。針對綠色鋼鐵冶金機械設計的審美優化需要設計者的重視，傳統意義上的冶金機械外觀都比較單一，適當的進行造型改良可以緩解使用者的視覺疲勞，通過色彩、形狀的變化來吸引采購企業的視線。
3總結
在現代化的全面發展中，各行各業的發展均需要消耗大量的鋼鐵建材，但是從其生產及行業發展的現狀來看，生產全過程存在較多的問題，在鋼鐵資源需求持續加大的市場環境下，節能、降噪、減排等都需要逐一落實。發展綠色鋼鐵冶金機械設計有利于解決上述的問題，同時可保障其生產的綠色化、節能化，在延伸鋼鐵冶金產品的實用性、使用年限上也非常有利，相關企業應加大技術投入，以先進的技術來強化生產效率及質量，為自身的長遠發展奠定扎實的基礎。
參考文獻：
[1]郭小梅.試述冶金機械存在的問題及解決措施[J].江西建材,2017(01).
第4篇：鋼鐵智能冶金技術范文
關鍵詞機電一體化技術應用
1機電一體化技術發展
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
1.2智能化
即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
1.3模塊化
由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。
1.4網絡化
由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。
1.5人性化
機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
1.6微型化
微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(MicroElectronicMechanicalSystems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫用微探針，1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來，國內外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發出各種MEMS器件和系統，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等）。
1.7集成化
集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。
1.8帶源化
是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。
1.9綠色化
科學技術的發展給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果。所以，人們呼喚保護環境，回歸自然，實現可持續發展，綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。
2機電一體化技術在鋼鐵企業中應用
在鋼鐵企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。機電一體化技術在鋼鐵企業中主要應用于以下幾個方面：2.1智能化控制技術(IC)
由于鋼鐵工業具有大型化、高速化和連續化的特點，傳統的控制技術遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經網絡等，智能控制技術廣泛應用于鋼鐵企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、煉鋼———連鑄———軋鋼綜合調度系統、冷連軋等。
2.2分布式控制系統(DCS)
分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展，分布式控制系統的功能越來越多。不僅可以實現生產過程控制，而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散，故障影響面小，而且系統具有連鎖保護功能，采用了系統故障人工手動控制操作措施，使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性。是當前大型機電一體化系統的主要潮流。
2.3開放式控制系統(OCS)
開放控制系統(OpenControlSystem)是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。
2.4計算機集成制造系統(CIMS)
鋼鐵企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業已基本實現了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理，難以適應現代鋼鐵生產的要求。未來鋼鐵企業競爭的焦點是多品種、小批量生產，質優價廉，及時交貨。為了提高生產率、節能降耗、減少人員及現有庫存，加速資金周轉，實現生產、經營、管理整體優化，關鍵就是加強管理，獲取必須的經濟效益，提高了企業的競爭力。美國、日本等一些大型鋼鐵企業在20世紀80年代已廣泛實現CIMS化。
2.5現場總線技術(FBT)
現場總線技術(FiedBusTechnology)是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線。現場總線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表，如智能變送器、智能執行器、現場總線化檢測儀表、現場總線化PLC(ProgrammableLogicController)和現場就地控制站等的發展。
2.6交流傳動技術
傳動技術在鋼鐵工業中起作至關重要的作用。隨著電力電子技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。
參考文獻
1楊自厚．人工智能技術及其在鋼鐵工業中的應用[J]．冶金自動化，1994（5）
2唐立新.鋼鐵工業CIMS特點和體系結構的研究[J]．冶金自動化，1996（4）
3唐懷斌．工業控制的進展與趨勢[J]．自動化與儀器儀表，1996（4）
4王俊普．智能控制[M]．合肥：中國科學技術大學出版社，1996
5林行辛．鋼鐵工業自動化的進展與展望[J]．河北冶金，1998（1）
第5篇：鋼鐵智能冶金技術范文
關鍵詞：鋼鐵工業；冶金；控制技術
前 言：
隨著國民經濟的快速發展和電氣軟硬件制作運用水平的提高，有力的推動了冶金行業的迅猛發展。冶金技術作為一項復雜的綜合性技術，隨著鋼鐵工業的發展，在近些年得到了了迅速的提升。把先進的自動化控制技術應用在冶金領域，既可提高冶煉的效率、改善工作環境，又能大大降低工作的失誤率以及危險性，是一項非常有運用前景的實用技術。
1 冶金工業自動化控制技術近幾年來的應用創新與突破
近幾年，我國在不斷的從發達國家引進具有先進自動化技術的基礎上，對硬件與軟件技術在吸收、運用的同時，開展了大量的改造、創新工作，在冶金自動化控制技術領域，尤為明顯。
1.1 DCS系統集成能力得到很大的改善
上世紀，我國的冶金工業自動化控制技術的水平，多數僅僅停留在點上，進入 21 世紀后，已經迅速發展成面，并逐漸向全國覆蓋。其優點是系統集成的核心技術與主要結構都是自主智能化的自動完成，并成功用于實踐中。最新的智能冶金工藝流程的研發正在進行，并成功完成點線面的轉化，將從根本上提高冶金工業自動化控制系統的水平。
1.2 冶金工業自動化控制軟件技術的創新取得了很大提高
我國已經完成了從國外進口冶金工業自動化控制軟件向自主研發的轉變，如高爐冶煉的專家系統。我國在二級自動化控制軟件，三級 MES 軟件以及中大型企業使用的能源管控系統方面取得了很大的提高，不僅可取代進口軟件，而且可靠性與應用水平和國外進口的軟件相比，具有較強的競爭性和高性價比。我國正在研發的自動化控制軟件平臺技術，也獲得了很大的進展，它對冶金工業控制水平的提高將很快得到體現。
2 鋼鐵工業環保與冶金自動化技術
2.1 基于環保意識設計與制造的鋼鐵產品設計和流程優化設計
在未來的鋼鐵工業生產中，不單單局限在質量、性能方面，還應當有成本、效率、排放、環保，過程靈活控制等各個方面的因素。要想在各方面做到最好，必須對鋼鐵制造流程從整體上進行策劃。如燒結廠的脫硫，煙氣的余熱發電；煉鐵、煉鋼廠的干法除塵技術，軋鋼廠的污水凈化和再利用。應當在工藝流程上、控制功能及效率上進行綜合改進，同時有必要在計算機仿真模擬技術上做研究，在鋼鐵行業推廣綠色生產，保護環境，實現污染的零排放。
2.2 對鋼鐵生產過程中減少排放的自動化控制技術
這個過程主要包括廣義建模與優化控制技術，研發一種能夠對生產出來的產品實行在線檢測、評估、判斷與控制的自動控制技術，防止不合格產品帶來的不必要的浪費。
2.3 對鋼鐵生產過程清潔生產的自動化控制技術
鋼鐵生產過程中，會產生和排放大量污染物，從保護環境出發，必須控制污染物的排放，有必要研發出用于此方面的自動化控制軟件，比如，研發一種對污染物進行在線分析檢測、監視控制技術。
2.4 對鋼鐵生產過程廢物循環利用的自動化控制技術
冶煉過程中必然產生煤氣、鋼渣等，研發出使煤氣、鋼渣循環利用的自動化控制技術。高爐、轉爐更在高溫冶煉時必然產生一部分可以循環利用的固體廢棄物，研發出一套實時對廢棄物處理并循環利用的自動化控制技術。
3 冶金自動化控制系統的未來發展趨勢
雖然我國冶金工業控制技術已經取得了很大的發展，但受到很多因素的影響，各地的冶金技術水平還存在很大的不平衡，這種不平衡是未來亟待解決的問題。自主研發、創新已經成為未來發展的趨勢。
3.1 提高并改善自主集成數字化控制系統的水平
很多冶金行業都有過做自動化集成項目的經歷，但是筆者闡述的集成系統與一般集成項目是有一定不同的。
3.1.1 自主集成要以‘我’為本
企業在創新的路上，雖然會經歷一些磨難、挫折，但也是要先人一步，早行動、堅持不懈、創造出屬于自己的技術。首鋼創造出的數字化煉鋼就是一個很好的例子，數字化煉鋼在堅持原有鋼鐵工藝流程的基礎上，對過程進行改善，不但對控制系統進行了改善，也提高了生產工藝。控制系統有很強的仿真能力，保持其他生產過程不變，對歷史生產過程調整模擬，然后通過仿真計算，得到調整后的最優效果。同時也可以在脫離冶煉過程下改變參數與模型，調整到最好然后進行上線冶金。
3.1.2 整套系統要實現實時控制
集成系統必須有超強的實時性，不但在數據采集方面利用最新的，而且要對數據進行分析處理且實時對其控制。如果對產品的要求不是很高，則對實時性沒有太高要求，如果要生產高端鋼鐵產品，必須提高其快速判斷、診斷并迅速處理的實時能力。
3.1.3 數據挖掘與應用
在鋼鐵自動化控制系統中，對生產過程的實時數據進行收集整合，并通過數學模型的優化，從而達到對生產過程的精細化管理以及生產的自動控制。在當代的冶金技術中，對數據的挖掘與應用也來越完善，現在技術中的數學模型，控制算法等也廣泛應用于自動化控制系統。
3.2 冶金自動化控制系統優秀的服務
自動化控制系統的服務已經由原來的被動服務向主動服務轉變，對服務的質量要求與日俱增。第一，現在冶金企業都在追求一種零故障的目標，這就要求除了設備本身的檢修外，不能由于自動化控制系統出問題而影響鋼鐵正常生產過程。第二，自動化控制系統必須具有優秀的應對突發事故的能力，這就要求系統本身的性能必須優秀。第三，必須提供標準化的服務。為了提高服務的水平與內容，提高標準化服務是必要的措施，只有這樣才能精細管理，提高自動化的優化。
3.3 冶金自動化控制系統要不斷開拓創新
自動化控制系統要想保持旺盛的生命力，必須不斷開拓創新。在未來一些新技術比如物聯網、云計算以及大數據概念有可能會融入到自動化控制系統中。機電一體化測量也將取代現代的測量技術，將測量精度大大的提高。
4 冶金工業自動化控制系統的不足與建議
展望過去，我國冶金工業自動化控制技術取得了很大的進步，但是與國外的一些先進技術還有不小的差距，除了技術方面外，還存在一些管理與制度方面的不足。
4.1 硬件技術的差距仍然很大
由于我國企業在某些方面技術的不成熟，未能生產出優秀的大型自動化控制系統，我國冶金工業所需要的這些系統大多由國外幾家企業提供如西門子、施耐德、橫河、ABB等著名國外公司，很多專業的高端專利技術屬于國外企業。我國相關專業人才應該開拓創新，研發出屬于自己的硬件技術與產品，迅速縮小與世界領先技術的距離。
4.2 國內創新成果的推廣還有許多工作要做
不可否認，我國在技術創新取得的成就，但是還是有必要進行改善，加強宣傳推廣。因為國際技術的保密性，我國這方面的技術受到很大的限制，因此必須增加企業與企業，企業與科研機構等的合作研究，真正做到把企業作為創新的主體。
第6篇：鋼鐵智能冶金技術范文
[關鍵詞]鋼鐵機械；數字化； 自動控制；機電一體化技術應用
中圖分類號：TB486+.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）24-0059-01
1、機電一體化技術發展
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1 數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
1.2 智能化
即要求機電產品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
1.3 模塊化
由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。
1.4 網絡化
由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。
1.5 人性化
機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
2、機電一體化技術在鋼鐵企業中應用
在鋼鐵企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。機電一體化技術在鋼鐵企業中主要應用于以下幾個方面：
2.1 智能化控制技術（IC）
由于鋼鐵工業具有大型化、高速化和連續化的特點，傳統的控制技術遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經網絡等，智能控制技術廣泛應用于鋼鐵企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、煉鋼―――連鑄―――軋鋼綜合調度系統、冷連軋等。
2.2 分布式控制系統（DCS）
分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展，分布式控制系統的功能越來越多。不僅可以實現生產過程控制，而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散，故障影響面小，而且系統具有連鎖保護功能，采用了系統故障人工手動控制操作措施，使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性。是當前大型機電一體化系統的主要潮流。
2.3 開放式控制系統（OCS）
開放控制系統（OpenControlSystem）是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。
2.4 計算機集成制造系統（CIMS）
鋼鐵企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業已基本實現了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理，難以適應現代鋼鐵生產的要求。未來鋼鐵企業競爭的焦點是多品種、小批量生產，質優價廉，及時交貨。為了提高生產率、節能降耗、減少人員及現有庫存，加速資金周轉，實現生產、經營、管理整體優化，關鍵就是加強管理，獲取必須的經濟效益，提高了企業的競爭力。美國、日本等一些大型鋼鐵企業在20世紀80年代已廣泛實現CIMS化。
2.5 現場總線技術（FBT）
現場總線技術（FiedBusTechnology）是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術（如4～20mA，DC直流傳輸）就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線。現場總線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表，如智能變送器、智能執行器、現場總線化檢測儀表、現場總線化PLC（ProgrammableLogicController）和現場就地控制站等的發展。
參考文獻
[1]楊自厚.人工智能技術及其在鋼鐵工業中的應用[J].冶金自動化，1994（5）.
[2]唐立新.鋼鐵工業CIMS特點和體系結構的研究[J].冶金自動化，1996（4）.
[3]唐懷斌.工業控制的進展與趨勢[J].自動化與儀器儀表，1996（4）.
第7篇：鋼鐵智能冶金技術范文
關鍵詞：軋鋼；生產；工藝；分析；
引言
在我國解放之前，鋼鐵工業是國家壟斷產業，民族地區開始大力發展鋼鐵工業是在解放之后，而國外的鋼鐵工業大力發展是在第二次工業革命，所以，我國的鋼鐵生產技術與國外的相比較是比較落后的，這就導致了我國部分的重要類型的鋼鐵是需要從國外進口。雖然，近些年來，伴隨著我國經濟的發展進步，軋鋼生產工藝技術有很大的提高，并且，軋鋼生產技術的制造在我國的經濟發展和國家建設方面有很大的作用，它已經不僅僅只是軋鋼產業的生產工藝技術了，它還關系到一個國家的發展及建設等方面。因此，基于此，本文對軋鋼生產工藝展開討論分析。
1棒材的生產及其控制技術
改革開放以來，我國鋼鐵工業不斷地進步發展，產量日益增加，鋼鐵軋制技術不斷得到改善，生產成本也越來越低，尤其是板帶鋼產品，它在鋼鐵行業中所占的比重越來越大，同時型鋼的代表棒線材產品發揮著重要作用，在鋼鐵行業中占領一定的比重。據調查顯示，在2012年是我國鋼鐵的總產量是8.7億噸，棒材產量占據了6772.10萬噸，在鋼鐵總產量中占據了22.11%的比重，與去年相比所占比重增加了0.47%，呈上升的增長趨勢。因此，對棒材的軋制生產工程進行研究具有重要作用。棒材的適用范圍廣，用途多，被廣泛的應用在軍工、汽車以及機械等領域，對國民經濟的發展起著重要的推動作用，特別是對于汽車制造和機械工程制造等行業，有著重要的促進作用。棒材的斷面形狀單一，市場需求量大，適合用在很多大規模及比較專業化的生產中；棒材軋制生產技術主要特征是高生產效率、強經濟收益，其主要的鋼材種類包括軸承鋼、合金結構鋼及碳素結構鋼等。近些年來，隨著經濟的迅猛發展，鋼材軋制需求量的迅速增長，導致對棒材產品的需求量增加，造成很大鋼材企業著手擴大棒材的生產；所以，對棒材的軋制生產展開研究具有重要作用。
2棒材生產的典型工藝
2.1棒材連軋超快速冷卻技術該技術大多用于生產超細晶棒材、軸承鋼棒材，也就是說在棒材成品的出口安裝一個超快速冷卻處理器，使用它來快速冷卻成品的軋制鋼材；它的主要生產原理是利用形變與相變耦合機制，主要的生產技術是讓奧氏體過冷而從中獲得大的累計變形量，精軋部分時溫度必須控制在Ae3～Ar3，導致其產生形變進而誘導鐵素體進行相變，最終從中獲得細小的鐵素體晶粒，在軋后對溫度進行控冷食為了防止鐵素體晶粒變大。需要注意的是，該技術的實際投入使用效果還有待進行深入的考察分析，最主要的是檢查成品鋼筋的韌性是否受到一些不利影響。2.2全流程低溫控軋控冷工藝全流程低溫控軋控冷工藝是一種新的軋制生產工藝，最大的特征是，與之前的棒材軋制生產工藝不同，它需要從系統工程的角度出發，對軋制工藝流程及軋制生產設備的設計進行一些改進，同時這也是該技術未來發展的主要方向。但是，由于我國的軋制生產技術水平有限，軋制生產設備較為落后；與國外先比，在技術水平與設備裝備等方面都存在較大的差距，所以，該技術在我國的大范圍的投入使用難度較大。
3軋鋼生產工藝發展前景及方向
（1）高新技術的應用。即把現代化智能化自動化技術投入使用到軋鋼生產工藝領域中；隨著高新科技的不斷發展，把智能化自動化現代科學技術應用到軋鋼生產領域，使軋制鋼材的生產效率、生產技術、生產質量更加完善，使軋鋼生產工藝更加科學，所以，加強智能化自動化現代科學技術在軋鋼生產領域的使用是必然趨勢。（2）節能技術的應用。由于環境污染的家居，資源消耗的大量浪費，為響應國家的“資源節約型社會”、“環境友好型社會”的建設，所以節能技術的應用到軋鋼生產領域是必然發展方向。并且研究出的高效蓄熱技術，能夠有效的保護環境、節約資源、減少廢氣廢水等的排放，節約資源成本，同時該技術能對溫度進行適當的控制，準確把握軋制鋼材的準確度，并且它的使用把軋制鋼材生產技術提升到了一個新的高度。（3）前沿性軋鋼工藝的研發，引領性新產品的開發。要想推動軋鋼技術的發展，首先做到創新，創新新技術、新工藝；同時我國大力提倡自主創新，提倡建立產學研相結合的研究體系；所以，可以在參考國外先進的軋鋼生產工藝技術上，結合本國的軋鋼技術實際情況，研發新技術，進而到達實現低成本、低消耗、高質量、高產出的目的。（4）鋼材的延伸加工。伴隨著我國軋鋼技術的不斷發展，軋鋼的生產設備及生產的自動化水平的不斷提高，傳統技術及設備的不斷淘汰，并且根據我國大力提倡走新型工業化的道路，所以，可以對鋼材進行延伸加工生產，即實現鋼材生產的可持續發展。
4結束語
鋼鐵工業是一個國家非常重要的重工業產業，軋鋼生產技術的制造在我國的經濟發展和國家建設方面有很大的作用，它已經不僅僅只是軋鋼產業的生產工藝技術了，它還關系到一個國家的發展及建設等方面；并且對軋鋼生產工藝展開研究具有重要的研究意義；因此，必須加大對軋鋼生產工藝技術的研究，進而促進我國軋鋼生產工藝的發展。
參考文獻：
[1]李曼云,孫本榮.鋼的控制軋制和控制冷卻技術手冊[M].北京:冶金工業出版社,1998.
[2]呂鳳華,王鵬坡,韓洪偉.基于的遙感成像技術研究[J].以新疆師范大學學報自然科學版,2011.
[3]周研.軋鋼技術的發展和展望[J].大眾科技,2010(12):107-108
第8篇：鋼鐵智能冶金技術范文
關鍵字：冶金自動化；能源；數學模型
中圖分類號：TN830文獻標識碼： A
Abstract：according to the development trend of metallurgy automation industryin China,this paper clearly proposes that enterprise energy sources should be considered based on the development of general technology in metallurgy automation industry. The second level math model should be paid more attention so as to improve the integration ability of the enterprise,and become the guarantee of modern automation industry.It is the duty of the metallurgy automation industry for the promising future.
Key Words:metallurgy automation;energy;math mode
1、引言
近年來，中國冶金行業保持著高速發展，冶金企業的生產經營規模急劇擴張，企業間的兼并重組成為潮流，行業集中度不斷提升，公司的管理幅度迅速加大，冶金企業出現了集團化的發展趨勢，資源整合成為冶金企業生產經營的重要課題。企業的競爭，也從傳統的產品、技術、成本的競爭向資本、資源、服務的競爭轉化，行業競爭日趨激烈。就鋼鐵行業而言，隨著我國鋼鐵工業的發展, 產品結構正在悄然發生變化, 鋼鐵企業布局也出現新的特點, 一些內陸發展空間不大的鋼鐵企業通過向沿江、沿海方向搬遷獲得新的發展空間。同時能源環保更成為鋼鐵工業未來發展的更高目標。
ERP系統、MES系統以及PCS系統在鋼鐵行業得到了非常廣泛的應用，信息化、自動化建設方面已經取得了很大的進步。二級模型的開發與應用，在一些領域已經達到或接近世界先進水平。但這些僅僅是開始，冶金自動化、信息化建設正在一步步向縱深發展，許多新的發展領域和空間正在逐步引起業界的關注。
2、冶金企業能源管理系統的建設與應用
能源管理系統作為管控一體化的綜合監控系統，將在提高能源系統運行管理水平及整體安全水平、提高能源管理水平及能源系統勞動生產率和提高勞動降耗水平及改善環境質量方面起到十分重要的作用。
鋼鐵企業的節能工作要做到科學節能、系統節能、達到以較少的資金投入，實現最大的節能效果和經濟效益。建設鋼鐵企業能源數據管理系統，通過對各種能源模塊的運算實現對鋼鐵生產過程中使用能源的情況進行監控、對能源管理使用中出現的故障進行分析以及實現能源平衡預測系統運行優化、路。能源數字系統應用、GIS能源管網管理等是建設綠色鋼鐵企業、發展可循環經濟的必由之
2.1、能源工程數據處理子系統
信息處理子系統的基本功能是數據采集和過程監控。它是能源管理系統的基礎子系統。
（1）不同需求的數據采集（周期采集、中斷采集）；
（2）分類數據歸檔（實時數據、短時數據、統計數據、歷史數據、記錄）；
（3）實時調節；
（4）邏輯分析處理（條件聯鎖、越限報警）；
（5）人機界面（過程圖、過程曲線、設定和查詢等）；
（6）管理報表（瞬時報、正點報、日報、月報等）；
（7）基本數據處理等。
2.2、預警子系統
預警子系統主要包括：監控、分級報警、事故信息記錄、事故處理、減災處理、事故分析、事故恢復等內容。
通過GIS能源管網系統對全部能源管網進行24小時不間斷實時監控，是預警子系統日常重點工作。當某一部位出現異常時，將采取多級報警方式，這樣可提高對事故判斷的準確程度，并可將事故所造成的損失降到最小。所以，在減災處理工作中，除現場處理外，還將通過GIS(地理信息系統，Geographic Information System)能源管網系統，千方百計保證下游能源用戶的需求，爭取通過其他旁路管網，實現對下游用戶供氣。鋼鐵企業的能源系統本身就是一個業務連續性生產管理過程，對其可能發生的事故，要有全新的認識和方法，所以要從傳統的被動應對轉變為積極主動的預測預警，從局部防范轉變為全過程防范。
2.3 能源管理子系統
能源管理子系統的基本功能包括：
（1）能源實績管理（實績分析、歸檔、查詢）；
（2）能源質量管理（質量分析、質量跟蹤、趨勢評估、越限警告等）；
（3）能源調度優化和平衡指揮。
我們可以利用系統提供的工具，通過對大量的煤氣數據進行挖掘，能夠提供煤氣中長期調度規劃，分析影響煤氣利用的因素，制定節能目標和對策。同時還可以利用系統能夠提供煤氣供需計劃和煤氣設備運轉計劃，以及煤氣供需與管理的年報、編制公司煤氣平衡表，對公司煤氣供需實績進行分析，評價和預測。另外還可以制定出各生產工序的能耗評價指標，落實節能指標，考核指標，以及跟蹤管理各項指標的完成情況。系統還能根據煤氣的生產量、供應量和各工序的消耗量，調整煤氣的供需計劃和運行方式，指導煤氣中心實施在線調度和合理分配煤氣。
通過能源管理子系統的應用，我們就可以全面實現在信息分析基礎上的能源監控和能源管理的流程優化再造，滿足能源設備管理、運行管理等的自動化，建立客觀的以數據為依據的能源消耗評價體系，向管理要效益。
在能源管理子系統中，專家系統是核心內容，在能源管理的各個環節要想取得好的效果，都離不開數字模型的作用。
3、自動化服務產業是冶金自動化產業發展的重要內容
在當今自動化信息技術行業內，同質化現象日趨嚴重，你干基礎自動化，我也干，你上了ERP系統，我也上ERP系統。這種應用技術同質化發展下去，會使所有冶金自動化技術企業的利潤空間被大大地壓縮。正如薩謬爾森在《經濟學》一書中提到的一樣，如果某一農場主獲得了豐收，他的收入可以增加，但是如果所有農場主都獲得了豐收，則他以及所有農場主的收入就會下降。而在此時，我們推出的顧問式服務理念，用更加人性化和個性化自動化信息技術服務來占領服務市場，為用戶提供更加全面的關懷，也使企業本身獲得新的發展空間。
我們所要求的自動化、信息化專業服務，是一種全新模式、全新理念的服務。
顧問式服務是自動化專業服務發展的全新的服務發展模式。這種服務完全不同于過去的服務，如果說過去的服務屬于長工式服務，那么現在的服務則是管家式服務，“長工”是可以隨時更換的，而“顧問”或者是“管家”一般是不會輕易更改的。
這種顧問式自動化、信息化服務完全符合現代化鋼鐵企業不斷深化改革發展所建立起的新體制、新工藝、新技術、新理念的需要。
這種顧問式服務是一種標準化、流程化的全過程服務新模式，充分體現了集中一貫的管理思想。
這種顧問式自動化、信息化服務把用戶的利益、需求始終放在首位，發揮顧問的作用，不斷地對用戶的自動化、信息化設備，以合理的配置，用與工藝相匹配的自動化、信息化技術來滿足生產經營需求。其次對用戶自動化、信息化應用提出發展戰略規劃，供用戶參考。第三以最小的成本，發揮自動化、信息化設備的效益最大化。剩下的問題就是如何做好具體的自動化、信息化的服務工作了。
做好自動化專業服務工作，就要不斷跟蹤鋼鐵自動化信息技術的發展趨勢，通過與工藝的緊密結合、引進、消化。吸取先進技術為我所用，形成具有自主知識產權的系統集成產品，全面服務于鋼鐵生產，提高鋼鐵主業的質量。在愉悅鋼鐵主業用戶的同時，自己也得到了滿足，并形成自動化、信息化技術產業新的經濟增長點。
4、數學模型的開發將成為冶金自動化發展的主流
開發一級基礎自動化方面的科技創新是我們的強項，國內許多冶金自動化、信息化企業都在做這方面的工作，而且有些單位已經做出了不菲的成績。但目前的發展現狀是大家不是在分蛋糕，而是在搶蛋糕，我們為什么不另辟蹊徑，走自己的路呢？目前國內冶金企業應用的二級數學模型，許多都是引進的，我們在認識到自己不足的同時，也應當看到，這給我們進行這個方面的消化吸引創造了條件。盡管困難很大，但市場空間也不小。做好數學模型等技術的開發，需要一個團隊，不僅需要復合型高科技人才，也需要許多高級專業人才，做這項工作的前期投入也是比較可觀的。目前國內寶鋼、武鋼已經開始了這方面的工作，而許多冶金自動化、信息化技術企業尚未把這項工作提到日程上來，真正形成自主知識產權的產品并不多見。在這種情況下，開始這方面科研開發的工作，是發展差異化競爭力的一種有效手段，把握住“蘭海戰略”的發展方向，就會引出一片新天地。
發展二級模型的應用于開發，我們要有明確的責任感，使命感和危機感。現在不僅是“不進則退”，而是“慢進則退”，“慢舟側畔千帆過”。我們要進一步增強危機意識，戮力同心，抓住機遇，乘勢而上，引領未來，為我們鋼鐵工業的發展做出更大貢獻。
舉例來說，數學模型就是能源數據管理信息化系統的核心，在鋼鐵企業中，從各種氣體能源的產生、輸送、存儲，使用都要用到數學模型，特別是在能源調度優化。能源連續性管理、能源平衡、預警系統以及能源的合理燃燒，這些環節都需要模型發揮作用。特別是通過運用計算模型對能源管理與合理使用進行科學的統計分析，從而起到對能源管理和智能化決策的支持作用，實現節能降耗的目標，這些都是我們下一步關注的熱點問題。
第9篇：鋼鐵智能冶金技術范文
關鍵詞：燒結機；控制系統；設計；發展
Abstract: the sintering machine control system development, promote the sintering production quality engineering, production efficiency, stability and so on various aspects of the continuous progress. This paper introduces the sintering machine control system and the status of the electric power development, and emphatically introduces the power transmission control system structure and design.
Keywords: sintering machine; Control system; Design; development
中圖分類號：TM921.5 文獻標識碼：A文章編號：
目前，中國已躋身為世界鋼材產量的第一大國，對鋼材的品種和結構的調整也在愈加迅速地進行，全自動化的作用也日益凸顯出其重要性，冶金自動化技術與鋼鐵工業中改進生產工藝、更新制造裝備、改革企業運營模式等方面的關系是密不可分的，在我國鋼鐵企業中，燒結生產占有不可忽視的地位，高爐生產的質量與燒結礦質量的好壞有著直接的關系，目前，燒結設備正在向著大型化的方向發展，高爐對燒結礦質量的要求越來越嚴格，計算機控制技術在燒結過程中具有非常重要的作用，燒結技術發展的重要方向之一就是提高燒結過程的計算機控制水。
燒結機在鋼鐵企業的生產中起到了極其重要的作用，燒結工程控制系統的性能直接影響著燒結系統的性能，因而對冶礦業的生產有著顯著的影響。完善燒結機控制系統，對于提升燒結工程產量，提升工礦企業生產能力有著重要的意義。
燒結機控制系統概述
燒結控制系統作為工業控制系統具有典型性和復雜性，燒結過程的滯后性、工藝的復雜性、生產的動態時變性，決定了控制技術在燒結控制系統中的應用，
是多層次的、綜合性的，近年來，計算機控制技術快速發展的環境下，燒結控制系統也運用了更多、更好的控制理論與控制技術。新鋼燒結廠2 X 360m2燒結機控系統就綜合運用了專家系統、數據挖掘、軟測量等技術。新技術的應用為燒結過程控制帶來了翻天覆地的巨變，大大提高了燒結生產的產量及質量優化控制水平
在20世紀80年代至90年代，計算機控制系統已在中國燒結生產中被普遍運用，在這一時期，計算機集散系統被中型的燒結廠廣為使用，比如，武鋼、鞍鋼等等，同時，很多老的鋼廠也實施了控制系統的技術改革，一級基礎控制系統基本落實。
伴隨著我國鋼鐵行業突飛猛進的發展步伐，21世紀，一批180"--'450m2中、大型燒結機相繼投產，產能日趨擴張，大量的新工藝、新技術和新設備也被得到開發和利用，燒結行業創造了輝煌的發展成果。近年來，隨著計算機技術的發展步伐，我國燒結控制系統經過了不斷完善和改革的發展歷程，由此也推動著燒結工程向著更加高效、穩定、節能的發展方向前進。
燒結機電力傳動控制系統的設計
電力系統是電能生產與消費系統，其主要環節包括發電、變電、輸電、配電和用電等。根據燒結生產工藝流程，可將整個流程分為原料準備子系統、配料混合子系統、燒結冷卻子系統、成品整粒及鋪底料子系統、除塵及粉塵回收子系統。
2.1原料準備系統簡析
原料準備系統中大型移動設備多是電力傳動系統的特點，如卸車機、堆料機、取料機等等，每一個大型移動設備基本運用了PLC控制、變頻調速、軟啟動等技術，自身均獨立成系統，大型移動設備供電方式大多數采用滑線供電是其另一特點，在原料準備系統中，其電力傳動控制系統主要有各大型機械的自動控制，如翻車機的自動翻卸車皮；各條料線選擇運行的PLC順序控制；各料倉的料位檢測及配料電子皮帶秤的流量控制；地面皮面與堆料機、取料機、斗輪機的相互連鎖。
2.2配料混合系統簡析
配料混合系統的電力傳動控制主要有：配料圓盤與油泵的連鎖控制，配料圓
盤、電子秤與配一l皮帶的連鎖控制；配-1皮帶到混合料斗上部梭式皮帶的順序控制：梭式皮帶的換向運轉限位控制；混合機高壓電機的啟停控制；混合機油泵油壓的控制；混合機檢修微動電機單動控制；以及混合料倉料位與配混系統的連鎖控制。
2.4燒結冷卻系統簡介
準備、運行、停止三個階段完成燒結冷卻系統的運行。例如，其準備階段流
程如下：
在燒結冷卻系統中，圓輥給料機、九輥布料器、燒結機、環冷機均采用變頻器控制。正常生產時，圓輥給料機、九輥布料器、燒結機、環冷機之間的速度滿足一定的比例關系，可以實行聯動控制，即當調燒結機速度時，圓輥布料器、九輥布料器、環冷機的速度可以同步調整。變頻調速控制可以通過通訊卡實施網絡給定，也可使用硬連線通過4～20mA的電流信號給定，實踐表明，運用硬連線比較實際。
2.5成品整粒系統簡析
成品整粒系統包括板式給礦機、冷礦系列皮帶、橢圓等厚振動篩、成品系列皮帶、返礦系列皮帶、鋪底料系列皮帶、成品取樣系統。單臺運行的設備有電磁除鐵器、電液動插板閥等設備。成品各料線的順序控制是成品整粒系統的主要電力傳動控制。板式給礦機采用變頻調速控制其下料量，成品系統75KW以上的電機，在設計了直接啟動功能同時，采用了軟啟動器降低其啟動電流，新鋼燒結廠2×360m2燒結機所采用的軟啟動器為長沙奧托生產的QB5系列。該系列軟啟動器采用PIC單片機進行智能控制，實現輸出電壓平穩升降和無觸點通斷；主回路有阻容濾波回路及過壓保護回路，對可控硅進行保護；具有三相電源缺相保護、失壓保護、過熱保護以及電機起動與運行過載保護、電機缺相保護、起動超時保護功能；同時具有在線監測功能，對起動、運行中電流與電壓的顯示以及故障狀態的指示。
總結
總而言之，燒結生產在冶金業生產中占據了非常重要的地位，隨著我國冶金業生產的不斷發展，燒結工程的自動化程度也將越來越高，因而我們應該結合燒結生產的需要，深入研究其控制系統的構成、發展趨勢，結合實際提出科學可行的設計方案，并對其進行不斷的研究和改進。
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