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中图分类号:F407.3文献标识码: A
冶金设备自动化技术在冶金工业中不断应用,它的发展轨迹也和钢铁工业的发展过程,生产设备发生变化,生产流程和组织,商业模式的改革和发展是密切相关的。虽然许多冶金已经达到了基础设施和流程自动化,但是这些系统都是基于核心单元,用于检测和控制自动化的生产设备。生产设备是相互独立的,缺乏信息共享和统一管理的生产过程,很难适应现代钢铁生产。
冶金设备自动化技术发展现状
在中国,城市的快速发展,提高整体国民经济与冶金工业的支持是分不开的,因此,中国的冶金工业在经济发展系统中占据一个非常重要的战略意义。然而,现代冶金工业的性质与其他行业相比起步较晚,直到上个世纪的70年代,中国开始引进涉外技术和设备,以及先进的冶金技术的基础上消化吸收,并逐步建立与中国知识产权相关,更全面系统的冶金行业,中国未来的经济发展和社会进步做出了不可磨灭的贡献。机械和设备不断增加,国内冶金研究工作也取得了长足的发展,并促进中国冶金工业朝着大规模、综合和集成开发和发展方向的新时展,引入了计算机技术自动机械和冶金设备。此时,产品创新能力成为国家生存和发展的企业和战略问题。随着产品市场变化和个人发展的需要,公司开发了第一次来满足市场需求的产品。在冶金行业也是如此,甚至要求更高。快速响应市场,满足市场的需求,需要冶金企业必须实行冶金设备自动化技术。
近年来,中国的冶金设备的自动化技术研究和开发取得了突破性的成就:2006年,冶金工业控制和驱动的自动化系统集成项目就已完成。在原料、烧结、炼焦、高炉、转炉、电炉(钢)、精炼炉、连铸、轧机、加热炉、均热炉、电炉铁合金,铝电解等各个方面都是用于自动化系统集成业务的。PLC控制系统为冶金行业已成为其中的主流。2008年鞍钢授予建成了2.13米和2.15米的热连轧机,并投入使用,这表明中国的冶金设备自动化技术和设备制造技术已经取得了很大的进步,所以,中国的冶金设备和设备摆脱长期以来对外国的依赖,尤其是在大型厚板厂上,它将基本实现设备本土化。中国冶金设备研究现状独立研究已逐渐形成了冷轧机技术,这项研究已经突破传统的冶金设备,目前在国内已基本实现。
中国冶金设备和设备制造技术的快速发展,为冶金设备自动化技术的发展奠定了基础,为巩固自动化技术的发展打开一个广阔的发展空间,包括原材料、炼焦生产自动化,这些进步都不同程度地在冶金行业中应用,促进我们国家的发展。近年来,计算机技术已广泛应用于各个行业和领域,生产冶金自动化电脑控制技术也将引入,通过新技术的引入,冶金企业不但能够提高管理效率,降低运营成本,还能一并促进冶金行业更新和更快速发展,将中国经济的快速发展奠定了稳定的基础压实。
冶金设备自动化技术广泛用于工业应用自动化技术等,如自动燃烧控制模型、粗自动宽度控制模型、轧制节奏控制模型、板形的配置和控制模型,模型细化处理,完成出口温度控制模型,卷取温度控制模型,通过PLC硬件、软件控制等技术手段来实现自动路由模型对于其他区域设置。
二、冶金设备自动化技术发展趋势
作为计算机技术和快速处理芯片技术,冶金设备自动化是一个更复杂的可控制性能的冶金工业发展的设备空间。先进的冶金设备和设备继续向着最新和最先进的可编程序控制系统工业方向生产,大大促进了冶金行业、机械自动化技术,为冶金行业带来积极的生产效果:提高机械的效率为冶金、延长设备的能力,增加企业的经济效益。
基础自动化和过程控制系统
冶金过程的在线连续检测和监测系统。使用新的传感器技术、光学机电一体化技术、软件测试技术、数据集成和数据处理技术、冶金、环保、可靠性技术、关键工艺参数,物流跟踪,能量平衡控制、环境排放和闭环控制产品质量,实时控制的综合过程控制为目标,实现冶金过程在线检测和监测系统,包括熔铁、钢和渣成分和温度检测和预测,检测和预测钢的纯度,钢和钢铸坯温度、大小、组织、缺陷检测和其他参数来判断,烟尘和全线废气的监控。
冶金过程闭环控制性能的关键变量。机制的模型、统计分析、预测控制、专家系统、模糊逻辑、神经网络、支持向量机(SVM)技术处理稳定和提高技术经济指标为目标,在一个关键工艺参数连续在线监测的基础上建立全面的自适应智能控制机制,实现高绩效的关键变量冶金过程循环控制模型。沿着循环包括高炉专家系统,闭环控制钢水的成分和温度、实现钢坯尺寸和组织性能的闭环控制。
高功率高性能电力驱动。使用新的电力电子技术、大功率高性能AC - DC变频驱动器,高压和超——大功率变频驱动循环换流器驱动。
2)企业实现信息化
冶金过程的全息集成。实现铁-钢轧制景观数据集成和相互传播,实现管理-计划-生产-垂直信息集成控制,实时生产数据和关系数据库,数据仓库集成。利用数据挖掘技术来提供生产管理控制决策支持。
整个过程的计算机模拟。实现以科学为基础的设计和制造。使用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术,基于离线仿真和在线仿真模型集成的各种冶金过程的生成一个分布式、网络化、一体化的“虚拟工厂”软件系统环境下,通过人机交互,协同计算,模拟钢铁工业生产过程。支持生产优化、生产工艺优化、新生产工艺的设计和优化新产品开发组织。
加强钢铁制造业的情报。在生产组织和管理、案例推理、专家知识的生产计划和操作技术研究网络规则,提供迅速调整工作计划和手段的能力。为了提高生产组织的灵活性和敏捷性:根据每个过程的参数自动计算每个进程的每一步生产顺序和计划生产时间和等待时间,实现全方位的跟踪和控制程序,根据现场要求和专家知识,灵活的调整。不寻常的情况下或是各种重组路线安排情况出现时,人机协同动态生产调度。进行质量管理时,基于数据挖掘、统计计算和神经网络分析技术,预测产品质量,跟踪和分析,根据生产过程的数据和实际的数据,确定异常发生在生产质量。在设备管理器时,使用生产设备故障诊断和预测技术,建立设备故障、寿命预测模型和实现预测维修:成本控制,使用数据挖掘和预测技术来创建动态成本模型预测的生产成本,使用动态跟踪控制技术优化原材料的比例,进行能源、媒体供应生产线日常维护系统、生产调度管理、动态成本核算,以降低生产成本。
行业信息集成企业信息集成、信息技术,其中一个目标是要实现信息共享,在有效竞争的背景下,能够同时避免缺点,编码标准化的企业信息系统,企业异构数据、信息集成的基础上进一步协作制造企业信息集成,行业信息网络建设和宏观调控信息系统,直到全球信息网络建设行业和宏观调控信息系统。综合管理和控制,实现实时性能管理。
结束语
简而言之,自动化技术、冶金冶金产业发展应该在跟上技术和业务需求,保护功能的前提下,注重提高性能,提高技术、工具设备、企业管理、生产组织、自动化、多学科研究的联合研究,提高冶金企业的经济效率,促进中国冶金自动化软件和硬件行业突飞猛进。随着进入信息时代,中国冶金行业、机械自动化技术面临着一个全面实施的机遇和挑战。我们的冶金设备自动化技术的发展,必须注意其高科技的影响和作用,不可错过外国先进技术和自动化系统的实现对中国冶金设备自动化的威胁。通过联合研究提高我国冶金工业的整体竞争力和运营效率,并促进中国年代冶金自动化硬件和软件方向突飞猛进。
参考文献
[1]姚东元.冶金设备及自动化探析[J].工业技术,2012(4):49
关键词:发展现状;冶金机械及自动化;发展前景
引言
冶金机械及自动化技术是冶金产业领域冶金技术的重要组成部分,并且冶金机械及自动化技术在冶金产业领域的应用已经取得了很大成效。由于冶金机械设备设计新技术、自动化水平、新工艺的发展,使冶金机械及自动化技术具有良好的发展前景。本文主要对冶金机械及自动化的应用与发展现状进行论述,并分析冶金机械及自动化的发展前景。
1冶金机械及自动化技术的应用
由于我国经济建设发展的需要,促进了冶金机械及自动化技术的发展。就目前而言,我国的冶金机械及自动化技术在自动化、新工艺、新技术方面的水平有所提升。冶金机械及自动化技术在钢铁产业领域的应用成果证明了冶金机械及自动化技术具有良好的发展前景。冶金机械自动化技术主要应用于冶金机械的设备以及工序的自动化控制,通过对冶金机械设备及冶金工序的自动化控制,实现自动化生产,不需要太多人工干预,冶金机械设备及冶金工序就能自动运转。冶金产业消耗的劳动力相对于别的行业来说比较大,并且相应的员工待遇也比较高,在一定程度上增加了冶金产业企业的经营成本,而冶金机械及自动化技术的引进,大大减少了冶金产业企业的人力资源浪费,缩减了用于工业生产的劳动力,节约了企业人力资源和经济资源,很大程度上推动了冶金产业的发展。
2冶金机械及自动化发展的现状
冶金工业产业是我国重要的经济支柱之一,国家经济取得良好的发展成效,冶金工业产业起到了重要的作用。自上世纪八十年代初,我国的冶金产业领域引进了冶金设备和冶金技术,年产钢量因此达到世界第一,然而,生产过程中浪费了大量的资源,消耗了国家经济,为此,我国开始了冶金机械及自动化技术的研发。几十年以来,我国的冶金机械及自动化技术已经取得了良好的发展成效,技术水平得以提升,提高了冶金机械及自动化技术的应用水平。但是,最近几年钢铁产业领域面临着剧烈的外部竞争,根据相关资料得知,我国的钢铁工业生产能耗占比为11%,随着经济的发展,钢铁材料的应用范围随之扩大,人们对钢铁产品品种、质量的要求也相应提高,从这两方面来看,我国冶金工业的发展存在着很大的威胁。更可悲的是,我国钢铁产能根本满足不了国家经济基础设施建设的需求,目前仍有三分之二的钢材需要从国外进口,综合来看,我国的冶金机械及自动化技术水平目前为止还不能满足我国未来发展的需求。
3制约我国冶金机械及自动化技术发展的因素
通过上文对我国冶金机械及自动化技术发展的现状论述可知,我国目前的冶金机械及自动化技术的发展还需要相关专业人士齐心努力,以突破该技术发展中的制约因素,使该技术的应用取得更大的成效。目前为止,制约我国冶金机械及自动化技术发展的因素有以下几点:(1)我国经济发展快速,使得资源的消耗量非常大,并且需要相应的产能为我国经济发展所需提供相应的物质条件,所以,各方面的生产产能必须提高,而生产产能的提高势必会消耗过多的资源,从而造成了我国各方面生产资源匮乏。根据目前我国钢铁消耗水平和使用需求,并结合我国现开采的矿产资源来看,根本无法保障冶金工业的生产需求和国家基础设施建设的需求。(2)虽然最近几年我国的冶金机械及自动化技术水平有了较大的提高,但是还不足以和国外发达国家的冶金机械及自动化技术水平相比较,两者之间的差距不是一朝一夕就能缩短的。从冶金机械设备上来看,我国的冶金机械设备相对落后,虽然我国的矿产资源位居世界前列,然而冶金机械设备落后,性能较低,生产过程中无法做到资源的有效利用,造成了高能耗低产能的现象,以至于人力、物力资源消耗过多。(3)就目前而言,国际上很多发达国家的冶金工序都相继进入了绿色生产阶段,主要推行污染小、优质、低能耗、产能高的绿色生产工序,我国虽然采取了相应的行动,但是无论技术还是力度都落后于其他发达国家,具体表现在设备、设备生产的产品质量、自动化管理以及自动化控制等方面的设施和技术都相对落后,绿色生产工序基本设施建设尚处于初级阶段。(4)从冶金机械设备方面来看,我国还不具备生产大型冶金设备的条件,主要是因为大型设备的生产要求较高,需要相应的技术水平、成本控制管理手段、经济水平等条件,我国虽然有相应的技术,但是在成本控制管理手段方面还有所欠缺,生产出来的设备使用成本高,使用年限也相对较短,总的来说不如进口设备。尤为严重的是,我国冶金产业企业的相应技术研发力度不足,缺乏创新理念,以至于生产的产品性能较低,且种类较少,因此,我国大多数的钢铁材料以及生产设备、自动化技术都需要从国外进口、引进。
4我国冶金机械及自动化技术发展前景分析
由于世界科技的不断革新,促进了计算机、微电子技术的发展,从而提升了工业生产技术以及工业生产控制技术的水平。近几年,冶金机械及自动化技术领域出现了很多先进实用的技术,比如运动控制卡、计算机可编程控制器、电极直线驱动技术等先进技术。这些技术的出现提高了冶金机械的使用性能并延长了使用寿命,整体的提高了冶金产业的效益。根据现阶段冶金机械及自动化技术的水平,结合世界冶金产品需求的有关资料,对冶金机械及自动化技术的发展前景进行分析。(1)随着仿真和数值模拟模拟技术的发展,未来冶金工业生产全流程精准设计、动态评估及分析有可能实现。(2)冶金生产过程中的能耗物耗、生产效率、环境指标,未来必须进行优化。(3)控制指标、运行指标、产品指标相互结合实现闭环控制。(4)软测量和先进的传感技术相互结合,对工艺参数进行连贯在线测量。(5)知识驱动和数据驱动相互结合,对复杂生产工序和先进生产工序的建模进行控制。(6)能量流和物质流优化对先进能源的控制和管理。
以上所述为国际冶金行业的发展前景,结合国际冶金行业发展前景,对我国冶金行业发展前景进行分析。(1)过程控制系统前景。由于冶金产业领域的相关技的不断研发与发展,未来几年我国可能实现冶金生产工序的在线监控和检测。(2)信息化前景。由于计算机技术以及计算机应用相关技术的发展,未来几年我国冶金工业可能实现冶金生产工序智能化。(3)生产管理系统前景。就目前而言,在其他领域很多产品的生产都实现了生产系统管理智能化,未来的冶金机械及自动化技术将会朝着这个方向发展,通过对生产资源进行优化配置,对生产工序进行智能管理,实现生产管理的智能化,有效的对生产成本、能源消耗、产品质量进行控制。
5结束语
由上文对冶金机械及自动化技术的应用、发展现状的论述可知,冶金机械自动化技术水平虽然有了提高,但还不足以和发达国家的冶金机械及自动化技术水平相比较。由于冶金机械及自动化技术的发展前景良好,因此,我国必须加大冶金机械及自动化技术的研发力度。
参考文献
[1]杜成.浅谈冶金机械及自动化[J].科技创新导报,2011(6).
[2]魏启方.浅谈冶金机械及自动化[J].科协论坛(下半月),2013(4).
关键词:冶金起重机;检验;特种设备
引言
冶金起重机是广泛使用于冶金行业,用来吊运熔融或炽热金属的专用起重机械。我国是钢铁生产和使用大国,每年生产和使用的钢铁总量居世界首位,在用冶炼钢铁的冶金起重机数量也非常庞大。由于起重机械本身具有一定的危险性,再加上冶金环境对设备的危害,使得冶金起重机发生事故的风险大大增加。数以万计日夜运转的冶金起重机如同一个个定时炸弹,悬在各个冶金企业的生产现场,随时威胁着工人们的生命安全。因此,需要科学合理的管理使用这些危险程度高的冶金起重机,并严格按照国家标准进行安装监检及定期检验。
1.冶金起重机的作业环境及工作特点
冶金起重机主要用于冶金行业,如各个企业生产过程中的冶炼、铸造、锻造、热轧等作业场所。主要包括平炉加料桥式起重机、地面加料起重机、料箱起重机、脱锭起重机、整模起重机、揭盖起重机、夹钳起重机、板坯翻转起重机、锻造起重机、加热炉装取料起重机、料箱-电磁起重机、料箱-抓斗起重机等。冶金起重机的作业环境主要有以下特点:①环境温度特别高,熔融金属的温度一般在1500摄氏度度以上,厂房内平均室温可高达40-60摄氏度,熔融金属对吊具的辐射温度最高可达300摄氏度。②工作场所粉尘非常多,冶炼、铸造、热处理等工艺过程不可避免的会产生高温粉尘,这些粉尘漂浮在空气中,可以附着在起重机的各个表面,尤其会影响电气设备的正常运行。③空气湿度大,空气中会夹杂着腐蚀性气体,冶炼、铸造、热处理的过程中,会产生少量的水蒸气,同时还会产生部分腐蚀性气体,造成了高湿度高腐蚀性的空气环境,这种环境会加速金属结构的腐蚀,对起重机产生危害。除上述作业环境外,冶金起重机还有如下工作特点:①工作较繁忙,尤其是钢铁冶炼行业,通常是24小时不停机作业。②吊运载荷较重,经常达到起重机的额定起重量的百分之八十以上。③工作速度高,启动制动频繁。冶金起重机的作业环境及工作特点决定了其出现故障的概率较高,发生事故的风险较大,且一旦发生事故多为群死群伤的重大事故。
2.我国冶金起重机的使用现状
2007年4月18日,辽宁省铁岭市清河特殊钢有限责任公司发生钢水包倾覆的特别重大事故,造成现场32名工人死亡。2007年7月23日国家质检总局发出《关于冶金起重机械整治工作有关意见的通知》(国质检特函〔2007〕375号),要求对冶金起重机械进行整治,明确了冶金起重机的专项技术条件。2008年国家质检总局颁布了几个关于起重机械的安全技术规范,对吊运熔融金属的冶金起重机作了更多的规定,更加突出了对设备选型、安全保护装置等项目的把关与检验,对冶金起重机检验项目和检验结论的判定准则等有了更明确的规定。大多数规范的冶金起重机生产、安装维护及使用单位能够较好的遵守相关法规,严格的按照技术规范进行生产、安装、维护、使用,一定程度上避免了重大事故的发生。但是,更多的中小型企业尤其是部分小规模民营企业并不能很好的遵守规定,依然存在很多违规使用的现象。这些违规使用的情况大致有以下几种:
(1)在冶金工况下使用非冶金起重机。有些使用单位为了节约成本,故意隐瞒使用环境,生产及安装单位不知情或者视而不见,这种情况占大多数。另外,还有少数企业主及企业内特种设备管理操作人员特种设备相关知识匮乏,不了解相关法规及技术规范。
(2)部分产品有缺陷,不符合技术规范,比如设备选型不当,产品质量良莠不齐等。
(3)超载使用,主要为副钩超载。冶金起重机常与副钩一起使用,在使用过程中往往只考虑主钩负荷而忽视了副钩超载,近年来,冶金起重机副钩超载事故时有发生。
(4)操作人员疲劳作业,冶金行业的特点决定了部分企业采用24小时不停机生产的工作模式,有些企业为降低人力成本,采用单人12小时工作制,再加上恶劣的工作环境,极易导致操作人员疲劳作业。
(5)维护保养工作未得到重视,冶金起重机的作业环境比较恶劣,工作较繁重,主要零部件及安全附件较易出现故障,给企业的安全生产带来隐患。
(6)依法报检工作执行不力,超期未检的情况依然存在。
3.检验中需要重视的问题
根据冶金起重机的特点,检验人员在检验中应特别注意以下几个问题:
(1)作业环境是否符合要求。确保使用环境安全,起重机工作覆盖面下不能有人员办公、操控、休息等人员密闭场所,不能有较大的人员流动区域,设备安装监督检验、是否能确保危险作业时无相关人员进入危险区域。
(2)主要零部件应为冶金起重机专用。查阅技术资料,减速机合格证书中齿轮需为中硬齿面齿轮、吊具合格证书应为专用吊具、钢丝绳合格证书应为钢芯钢丝绳。
(3)电气系统检查。冶金起重机高温高湿高粉尘的作业环境,受影响最大的就是电气系统,应非常重视电气系统的检验。
(4)注意冶金起重机检规与普通起重机的区别,严格按照检规进行检验
4.针对冶金起重机需重点检验的项目
结合检规,总结出以下几条需重点检验的项目:
(1)直接吊钢包的主钩吊具应使用板钩,吊运物品对锻钩的辐射温度不超过300度。
(2)选用钢芯钢丝绳,钢丝绳单股丝数不小于25。
(3)滑轮直径与钢丝绳直径比为29,不允许使用铸铁滑轮。
(4)装设有二套独立作用的制动器。
(5)起升机构应具有正反向接触器故障保护功能。
(6)防止电动机失电而制动器仍然在通电进而导致失速发生。
(7)20t以上用于吊运熔融金属的通用桥式起重机必须具有超速保护。
(8)必须装设有不同形式的双重高度限位器。
(9)必须装设起重量限制器,需特别注意副钩的起重量限制器。
参考文献:
[1]涂俊奇.冶金行业桥式起重机小车计算机辅助优化设计[D].重庆大学,2003年
关键词:计算机 冶金自动化 控制 应用
中图分类号:G623.58 文献标识码:A
1.引言
计算机在我国冶金过程控制方面取得了显著的成效,计算机过程监控系统几乎覆盖了所有冶金行业的每一个流程。且随着计算机应用技术的不断提高和软件的不断优化,这种趋势在近几年得到了更大幅度的提升。传统的PLC、DCS等系统逐步被现代计算机系统代替。尤其在这几年中,这种趋势更为明显。现场总线、工业以太网等科技得到了众多冶金生产者的高度重视。计算机在冶金过程控制中发挥着重要的作用,其能有效的将理论知识、数理图形、权威经验和先进工业完美的结合起来,构建出一个动态的数据系统,利用分布式的监控手段,将工业网络与各种冶金设备紧密的连接起来,使计算机系统能够实时监控到冶金的各个生产线和产品质量,大大提高了冶金行业的生产效率与生产水平,真正实现了冶金自动化系统。
2 计算机在冶金自动化控制中的应用
2.1 在冶金过程控制系统方面
对于我国目前的冶金过程控制系统中,计算机技术已经完全遍布每一个控制流程中,且其普及率正在不断的持续增高。近年来,冶金自动化系统经过不断的发展,推出了工业以太网等技术构成的控制系统,加强了冶金企业对于以个人计算机为基础的区域控制系统的应用。计算机过程控制系统可以做到将所有有关冶金生产的参数(例如冶金需要的工艺要求、实际操作经验、核心技术要求和专用的模型等)有机的整合在一起,组成一个科学的数据库,然后根据已经建立的区域控制系统,对于系统中的每一个部分都进行动态的检测和对其反馈信息进行科学的分析和处理,最后把处理结果及时的发送到每一个部分中。而且计算机过程控制采用工业以太网技术把系统中的控制器、传感器和检测器以及其他的类似的部件以最理想的方式连接在一起,一方面大大提高了系统中各个部分的实时反馈能力和系统中心的信息传递能力,另一方面也增大了系统本身的安全可靠性和高效性。例如,在扎线上安装与当时的冶金活动有关的各种工作环境参数控制设备,由这些设备对实际工作中不断变化的工作运行数据和控制设备所展现出来的信息经过合理的整理,通过相应的控制器把这些信息传递到过程控制计算机中心,再由计算机对这些数据进行科学的分析,并把处理方法通过工业以太网构成的控制与管理路线发送到每一个控制设备中,以实现整个系统在工作过程中的动态控制功能。计算机过程控制系统在不同的生产流程中有不同的应用细节,但其系统流程设计思路和基本的系统框架与本例有着不同的相近程度。
2.2 在冶金企业管理信息系统方面
一个企业要想良好的运营,需要大量的数据作为铺垫,冶金行业也不例外。现代的许多冶金企业,都有着其繁琐的制作工艺和各个工序之间的紧密配合,还需要对企业进行不同方面的管理,这样才能保证企业有条不紊的运营。但是在这之中,冶金活动的展开产生了大量的数据和信息,单靠人力根本无法完成对各个信息详细精准的记录和灵活方便的调度,这就需要计算机技术的支持了。计算机技术在此处的应用在于建立一个足够大、条理足够清晰的虚拟信息储存平台,把冶金企业所有的信息都输入到该平台中去,并对于该平台进行优化和管理,保证信息的完整性和可调度性。例如对单种钢铁的信息统计,应该先统计该钢铁的固有参数,并且把它作为一种原料从其他公司采购时的详细信息记录下来 ;其次对它制造过程每一步的详细内容和其控制设备的反馈进行详细的总结 ;最后对于该钢铁的销售情况信息进行整合,输入到管理信息系统中去。从单种钢铁在管理信息系统中的内容可以知道,这些信息都是该钢铁的制作经验,基于此点出发我们就能够找到更加合适的资源组合,对该钢铁的制作流程进行详细的科学的规划,以达到该钢铁的高效生产。总体来说,管理信息系统增大了公司对于每一种钢铁的制作效率,还为公司在各种问题上的决策提供详细的资料。
2.3 在冶金自动化控制软件开发方面
冶金自动化控制不仅需要专业的硬件作为后盾,也需要相应的软件作为支持。冶金自动化控制所需要的硬件根据不同的冶金过程有着小范围的变化,而且随着科技的发展,硬件会得到改进或者出现了一些新的硬件等,这就需要相软件做出相应的调整才能适应硬件的变迁。在这种形势下,许多的软件开发商利用手头各种硬件的信息,制造出了适合各种硬件组合的相应软件。而这些软件在个人计算机上都有着良好的通用性,且相对的性价比也较高,这也与计算机技术的成熟和软件自身的机构有关。研制出来的软件与计算机在冶金自动化控制方面息息相关,成为了一个不可分割的整体,特别是能够和管理信息系统相结合,提高了自动化的效率。由于计算机在冶金自动化控制方面的飞速发展,软件开发商大多都利用个人计算机为运行平台,为冶金工业制作出了更加丰富的软件系统,这也为计算机在冶金行业的普及做出了贡献。尤其是近年来国外的软件制造商对其软件产品明显提升了开放性,是我国的软件制作有了更多更新颖的元素,为优质软件的研制做出了极大的贡献。
2.4 在人工智能方面
在计算机技术飞速发展的今天,大部分冶金企业顺应潮流,对自身的自动化控制系统进行了改善和优化,把系统从原来的基础自动化转变到现在的信息网络化方面上去,且大部分企业已经基本的完成了计算机在生产流程中的普及。对于冶金自动化控制中人工智能方面的研究就是,利用网络信息化的优势,对冶金企业各个方面的专业知识和核心处理方案进行总结,利用计算机对于所有的设备进行智能的控制。简单来说,就是把实际生产所需要的工艺计算和实际控制输入到计算机系统中去,而计算机利用模糊的逻辑方式对于发生的情况进行高度的分析,做出有较高精准性的操作。人工智能系统不是冶金行业经验的累积,而是利用其强大的计算能力,像一个资深的技术人员一样对于冶金的实际生产过程进行模拟和推演,优化整个生产路线和对实际的生产提供良性的建议。
3 结语
科技在发展,社会在进步,冶金行业也会在以后的发展中对其自动化控制有更多方面的要求,这势必会增加对计算机应用方面的深度和广度。就目前而言,我国的冶金行业已经引进了较多的计算机自动化系统,其整体的技术水平相比较于国外还有一些差距。作为一个优秀的冶金自动化技术人员,应该多参考国外的先进技术经验,掌握好自动化技术的核心内容,致力于新型冶金自动化控制系统的研究,开发出适合本国冶金行业发展系统运行环境,优化我国冶金行业的自动化控制系统。
参考文献
[1] 卢祁 . 我国冶金自动化的现状与发展趋势——访冶金自动化研究设计院副院长孙彦广教授 [J]. 中国仪器仪表 ,2009(7):26-28.
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[3] 伊栋 , 郭树珂 . 自动化网络控制技术在冶金工业综合控制中的应用 [J]. 信息通信 ,2013(4):171-172.
关键词:EPC总承包项目;合理报价;投资控制;冶金行业;开工报告;报价分析 文献标识码:A
中图分类号:F284 文章编号:1009-2374(2017)10-0266-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.134
近年恚我国冶金行业保持着高速发展,冶金企业生产经营规模急剧扩张,企业间兼并重组成为潮流,行业集中度不断提升,冶金企业出现了集团化的发展趋势,资源整合成为冶金企业生产经营的重要课题。同时冶金钢铁企业的竞争,也从传统的产品、技术、成本的竞争向资本、资源、服务的竞争转化,行业竞争日趋激烈,冶金行业将全面进入行业洗牌阶段。从我国冶金行业发展现状来看,冶金工业是一个高耗能、高污染的产业,也是节能减排潜力较大的行业之一。目前国家对生态环保的重视已上升到空前高度,冶金工业节能减排工作也将进一步推进。在如此激烈的市场竞争条件下,作为冶金行业工程总承包的企业,未来的发展和壮大都将面临极大的挑战,如何在市场竞争中抓住机遇,在极短的时间里拿到项目的总承包权,在很大程度上取决于一个让业主满意的总承包报价。
总承包报价是指设计(包含初步设计、技术设计和施工图设计)、场地准备、施工、设备材料采购及安装、人员培训、试车、投产、交付使用、保修等全部内容的报价。总承包报价在国际上统称为EPC报价,即设计费用(Engineering)、采购费用(Procurement)、施工费用(Construction)。大多数冶金项目总承包报价都在初步设计或方案设计阶段,对总承包方而言,责任重、风险大,需要较高的管理水平和丰富的实践经验,当然,获得高额利润的潜力也比较大。
下面就以某冶金项目炼铁高炉工程总承包项目为例,总结如何编制报价的方法和程序。
1 开工报告
1.1 项目开工报告会
参加项目的开工报告会,详细了解拟建项目的主要设计内容、设计条件以及对工程投资控制的要求。
对于业主提供的项目建设规模、建设地区及地点、场地情况、地质勘察情况、生产方法、工艺流程、自动化控制水平、设备选型及购置要求、厂房及构筑物的结构型式及建设标准、环境保护要求等都要详细了解,做到心中有数,特别是对总承包报价范围、投资控制要求及报价格式,都要明确掌握。
1.2 确定项目的人员配置及设计进度表
开工报告会后,首先确定项目的人员配置及设计进度表(即各专业互提资料的时间节点)。冶金项目的设计是由总平面设计、工艺设计和建筑设计三部分组成。就炼铁高炉工程总承包项目来说,涉及到的专业由总图、炼铁、机械化、建筑、结构、钢结构、通风除尘、燃气、热力、给排水、电气、自动化仪表、工程经济等,报价工作开始后,须由各专业按设计流程及工艺划分的各个系统提供详细的设备清单及材料清单(同时提供设备的规格型号、重量、设备询价等),土建工程量清单、总图道路、绿化等工程量清单,并严格按设进度表执行。
1.3 收集报价信息及资料
在详细了解了项目的基本情况后,就要开始搜集报价所需要的全部资料:(1)项目所在地的人工、材料及机械设备价格;(2)设备、材料(包括建筑材料、安装材料)运输费的计取方法;(3)工程建设其他费的计费方法(如:市政各种配套费、垃圾处理费、工程建设过程中当地政府要收取的各类费用的取费标准等);(4)施工措施费、规费、税金的计取办法;(5)项目所在地自然条件和施工条件等影响报价的因素;(6)积累的类似工程的投资估算、概算、预算、结算及技术经济指标等报价信息。
2 报价阶段
2.1 报价框架的确定
一般情况下,炼铁工艺专业设计人员在满足有限的建设场地的要求下,依据先进适用、安全可靠、经济合理的基本原则做出多套工艺技术方案,经过与各个辅助专业多方面的结合比选(包括技术的先进性、可靠性、适用性、合理性,环境的影响程度等因素)后,最终制订出一套工艺先进、经济适用、投资合理的工艺流程技术方案进行设计,满足业主方的生产和投资需求。
炼铁工艺专业人员根据确定的方案,提供出完整的工艺系统设备清单,包括的系统主要有高炉槽前工料系统、矿槽及主皮带上料系统、炉顶系统、炉体系统、出铁场系统、粗煤气系统、热风炉系统、渣处理、煤粉喷吹系统、铸铁机系统等,这些系统形成了报价的主要框架。另外,其他辅助设施还有矿槽除尘、出铁场除尘、铸铁机除尘系统、煤气净化、高炉富氧、BPRT鼓风机站、循环水泵站、主控楼、总图运输及综合管网。以上系统组成了整个EPC报价的框架。
每一个系统所包含的工程费用会单独汇总,包括建筑工程、设备费用及安装费用,其中建筑工程包含建筑、结构、钢结构、耐火材料砌筑、设备基础、照明防雷、总图道路等相关费用,设备及安装费用包括工艺、机械化、通风除尘、热力、燃气、给排水、电气、仪表、电信、计算机、运输车辆等相关专业费用。
2.2 各专业提供资料的收集及复核
对所有专业提供的设备清单及工程量清单进行审核,避免出现缺项、漏项、重复的情况,对价格有疑问和不明确的问题,要及时与设计人员沟通和核实,尽量做到全面、详实、准确。设备价格的确定,基本是采购部门的类似项目的采购价及市场询价得出。
2.3 设备安装费及运杂费的计取方法
设备运杂费的计取,根据地区的不同取费费率也不同,一般费率取值在4.5%~9%之间,安装费的计算方法,常用的有设备价值百分比法和综合吨位法,炼铁工艺设备一般按照综合吨位法计算,取值范围在0.1万~0.14万元/吨之间,除尘设备安装费按0.09万~0.12万元/吨,其他专业按设备价值百分比法计算,取值范围在8%~10%之间。电气专业安装费可以按照各系统装机容量进行计算,包括设备安装、电缆、桥架、配管、配线、灯具等材料的安装,也可以按设备价值百分比法计算,综合取值范围在35%~40%之间。仪表和电信专业安装费按照20%~30%计算,计算机专业安装费按照3%~5%计算。由于总承包报价一般在初步设计阶段,没有施工图纸,时间紧,有些设计深度不够,所以以上安装费的费率都是基于类似工程项目的经验或指标,参考类似项目的结算数据得出的。
2.4 建筑工程组价
土建专业按照系统提供各单体的建筑面积以及建筑、结构、钢结构工程量,经审核,在保证工程量准确、偏差较小的情况下,根据项目特征,开始确定各分部分项工程的全费用综合单价,包括直接费、间接费、规费、利润、税金及风险费用等。综合单价的组成,企业内部都有固定的软件模式,根据项目所在地的人工、材料、机械价格、措施费、税率等因素进行调整,组成本项目符合分部分项工程特征的综合单价。最后,对建筑工程费用进行汇总,对各单体计算单位工程经济技术指标,对指标偏差较大的项目重新核实,若工程量有出入,随时与设计人员沟通,消除偏差,保证土建费用报价的准确性。
2.5 工程费用汇总
在所有专业的工程量及单价核实完成后,对各系统进行汇总计算,逐项核实数据的小计、合计、总计,保证数据链接的准确,依次汇总完成工程费用中的建筑工程费用、设备费用、安装费用,同时统计出设备重量、工艺钢结构量、管道重量、钢结构及混凝土工程量等重要指标,既满足业主对报价的要求,也为今后的类似项目积累数据。
2.6 工程建设其他费用
EPC报价中,需要承包商考虑的工程建设其他费主要有设计费、总包管理费、烘炉费、联合试车费、软件编程费、生产职工培训费等,这些费用在国家规定的取费标准上,根据市场要求可以灵活计取。
3 报价分析
总承包报价是一项非常复杂的工作,除了报价本身的准确性和合理性,要考虑的因素还很多,所以对报价进行分析就显得尤为重要,对设计方案进行优化就是很重要的一个环节,能有效地降低施工成本。在设计过程中,除了关注工程的使用功能及先进的技术方法,还要兼顾经济因素,考虑项目全寿命费用,做到技术与经济相结合,提高工程建设投资效果。设计优化包括两个方面:一方面是技术优化;另一方面是投资造价控制。这两个方面应该兼顾,处理好技术与经济的关系才能保证设计的优化。对经过优化设计后的方案,重新进行报价上的调整,最终形成符合业主要求的总承包报价。
为了提高企业的竞争能力,必须加强造价管理人员的培训,保持较高的知识水平,善于总结实践经验,注重项目经济指标的积累和分析,这是实现EPC项目报价的重要因素。
由于笔者水平有限,文中提到的数据仅供参考,欢迎同行和专家给予批评和指正。
参考文献
关键词:粉末冶金 核心竞争力 差距 策略
中图分类号:F270 文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2016)12-285-02
20世纪90年代中期以来,汽车工业的快速发展,为高性能粉末冶金产品的生产和发展提供了良好的机遇。但与此同时,随着全球经济一体化的深入,国外优秀粉末冶金企业也开始进驻中国市场,瓜分这块巨大的“蛋糕”。这使得国内粉末冶金企业不仅要面临国内企业间同质化的激烈竞争,还要面对跨国企业的猛烈冲击,以及上游原料成本的挤压和下游及经销商不断提高的产品质量标准。而我国大多数粉末冶金企业的现状却是专业化水平低,产品开发能力弱,企业自身核心竞争力较低。由此,使得企业在不断上涨的成本压力下并不能有效地得到发展,迫使企业收益水平不断下降。面临当前困境,积极培养自身核心竞争力已成为目前粉末冶金企业亟需解决的问题。
一、国内粉末冶金企业与国外企业核心竞争力的差距
随着中国汽车工业的快速发展,汽车粉末冶金行业在近10年也取得了一定进步,但与发达国家相比,国内粉末冶金业仍然存在较大差距。
1.产品技术水平相对较低。主要表现在产品档次上,以中低端产品为主。综合评价,我国粉末冶金产品基本处于发达国家上世纪80年代中后期水平。当时,国外能够大批量生产的典型粉末冶金制品已经很多,包括动力转向机阀套、油泵摆线转子、同步器固定齿座、同步器齿环等。目前,我国正在开发这些产品。上世纪90年代初,国外开始开发粉末锻造连杆、双金属同步器锥环、组合烧结凸轮轴、温压无声链轮、组合烧结行星齿轮托架等,我国还涉足很少。
2.产品研发水平差距较大。目前,国内绝大多数企业仍然处于来图加工阶段,一般仅承担工艺研发,基本谈不上真正意义的产品研发;技术创新能力较差,基本处于引进消化吸收与模仿创新阶段,真正意义上的原始创新微乎其微;技术研发的软件与硬件手段正处于逐步建设与完善阶段,特别是技术分析与设计验证手段很不完善;产品研发管理水平不高。
3.过程控制与产品质量水平存在一定差距。尽管粉末冶金行业位于前10位的企业均建立了有效的质量管理体系,并得到客户的认可。但过程控制能力与产品质量水平,尚处于发达国家上世纪80年代末期至90年代初期的水平。
4.标准化水平目前仍处于初级阶段。即没有形成完整的粉末冶金制品产品标准体系、工程标准体系等,企业标准更是残缺不全。因此只能参照国外标准生产,如美国标准、日本标准等。
5.品牌建设亟待加强。尽管少数企业在国内粉末冶金行业享有一定的知名度,但在粉末冶金制品行业的品牌效应不明显,更无法谈及在世界粉末冶金制品行业的知名度了,所以品牌建设亟待加强。从应用环境看,国外汽车及零部件设计师已很清楚粉末冶金制品的特性,所以粉末冶金在汽上的应用不存在任何障碍,国内还需要做广泛的宣传、解释和推广工作。
二、粉末冶金企业核心竞争力差距形成的原因分析
粉末冶金企业不适应市场的需求,在产品质量、产品结构、生产和需求等方面的差距形成的主要原因如下:
1.行业的组织结构不合理。全国从事粉末冶金行业产品生产和制造的企业很多,目前多达400家以上。但是,这些生产制造厂家绝大多数规模较小、生产条件和制造工艺落后,造成整个粉末冶金生产制造行业结构水平偏低。行业结构的不合理容易造成低端产品的生产过剩和恶性竞争,进而严重影响整个行业的经济效益。因此,进行必要的行业结构梳理和整合,淘汰产品、技术、效益等方面落后的企业,控制向低端粉末冶金产品领域的过度投资,都是十分重要和必要的。要坚持扶优与汰劣结合,升级改造与淘汰落后结合,兼并重组与关闭破产结合。合理利用和消化一些已经形成的生产能力,进一步优化企业结构和布局。
2.产品结构不合理。总体来说,粉末冶金领域的产品需求前景还是非常广阔的,粉末冶金制品的用途也越来越广泛,发展粉末冶金高端产品是大势所趋。目前国内企业生产的粉末冶金产品,主要集中在低端领域,生产过剩造成一定的产需矛盾。而另一方面,在高端产品线上,又是一种供不应求的现象,目前产能不能满足现有市场的需要。因此,优化产品结构、提升产品档次、增强市场竞争力非常的重要和迫切。在技术领先的优势产品上应该大力促进在该领域的巩固和出口,并制定相应的品牌战略;在相对落后的弱势产品,应该走上引进、吸收、创新的良性循环道路。对于高低端产品的结构控制,应该通过相关行业和税收政策来促进产品结构的调整和优化。
3.生产设备和生产工艺影响产品质量和档次。由于我国粉末冶金工业起步于上世纪七八十年代,基础相对较为薄弱。目前国内企业拥有的先进生产设备少且不配套,严重影响了产品质量档次的提升,直接造成了竞争力的下降。同时,由于生产设备和工艺的落后,使产品的生产效率低下,生产成本提高。比如,因为不具备相应的生产设备和生产技术工艺,多年来我国一直从国外进口预合金化易切削钢粉和低合金钢粉。加大技术投资,促进生产设备和生产工艺的更新换代和不断创新,是提升粉末冶金领域整体水平的直接方法。
4.新产品开发能力低。目前我国的粉末冶金技术人才普遍比较短缺,这对于推动和促进一门新兴产业的技术进步和发展是非常不利的。科研能力的薄弱,直接导致了新产品研发能力的下降。同时,受到工艺装备、模具模架加工制造、后续处理等多种条件的限制和影响,行业内新产品的开发速度也比较慢,造成了市场响应的滞后。另外,国内粉末冶金企业与国际同行业的交流比较少,相对封闭的环境限制了国内粉末冶金企业与国际化的接轨,延迟了对领域内新技术、新动态的及时掌握和应变。
5.人员结构不合理。国内大部分的粉末冶金企业,职工素质普遍较低,中、高级技术人员和管理人才严重缺乏,不能满足生产、经营的需要。而粉末冶金行业作为一个新兴的机械制造领域成员,需要大量的专业化、层次结构合理的人才队伍。同时,人员结构配置的不合理,也是国内粉末冶金企业普遍面临的一个问题。一些企业重管理轻经营,或者重经营轻技术,或者重技术轻生产,这些都是非常不合适的。人才的知识结构、年龄结构、专业结构、性别结构需要优势互补,才能发挥出整体协同优势,才能与企业的生产经营相适应,提高人力资源的整体配置效率。人员结构的不合理配置和管理,将会导致人才队伍的流失,影响企业核心竞争力的持久性发展。
三、粉末冶金企业核心竞争力提升策略
1.通过战略调整提升企业核心竞争力。准确的市稣铰远ㄎ皇翘嵘企业核心竞争力的根本前提。我国加入WTO后,随着贸易壁垒的逐步消除,国内市场与国际市场将趋于融合,原来企业所熟悉的国内市场环境也将发生重大的变化。在这种情况下,企业不能只满足于在原来较小的且受保护的市场上占有优势,而要建立在国际国内广阔市场上打拼的战略思想,从自身状况出发,考虑企业市场战略调整和发展问题,实施恰当的市场战略定位,以保持和提升企业核心竞争力。在新的形势下进行市场战略定位,企业首先要分析所面临的市场环境,了解顾客需求,确定企业的目标顾客、应提供的产品或服务,以及如何高效率地给顾客带来更大的价值,为选择相应的市场战略提供依据。
2.强化技术创新提升企业核心竞争力。技术创新是企业适应当代科技发展,获得竞争优势的根本方法之一。在知识经济的背景下,新技术对企业发展的影响明显,技术变化速度加快,市场竞争激烈,企业要保持并增强自己的市场竞争能力,必须加快技术创新步伐,确保竞争优势。首先,企业要广纳国内外优秀科技人才,联合国内权威的研究结构,不断提高自己的研发层次和水平。其次,企业可以优化技术组合,大胆引进、消化、吸收先进技术,淘汰落后技术,争取在国外先进技术的基础上有所创新和进步。第三,不断强化已有先进技术的改进和升级,坚持不懈地对其核心技术进行创新,使其保持在世界中长期领先地位。要紧跟不断出现的新技术和新商机,及时做好企业核心技术的改造、更新、充实和提高工作。
3.加强人力资源管理提升企业核心竞争力。人力资源是企业最重要的核心竞争力。有效的人力资源管理既可以帮助企业降低成本,又有助于企业在产品差异化方面获得竞争优势。企业必须将人力资源管理与企业发展战略结合起来,实施战略性人力资源规划。企业在选拔和任用人才方面可以采取多元化和弹性化方法,建立有效的激励模式,建立起一种把员工同企业发展前景紧密联系在一起的共担风险、共享收益的新型分配机制。根据员工的不同需要,提供各种形式的福利方案,增强员工的向心力和企业的凝聚力。
4.加强企业文化建设提升企业核心竞争力。企业文化是孕育企业核心竞争力的土壤,也是企业核心竞争力的外在表现。公司加强企业文化建设应采取的措施,首先塑造企业文化个性。结合企业具体情况进行企业文化塑造,突出企业价值观念、企业精神、经营理念上的差异,充分分析内外因素,提炼核心价值观,从而进一步提升企业核心竞争力。其次,培育团队精神,加强团队协作。公司团队成员之间要建立和形成互相认可、互相负责、共同遵守的契约,为实现共同目标而努力工作,要让管理亲和于人,使管理者与员工融为一体,互相激发灵感,最大限度地激发员工的积极性,以形成积极向上的价值观和道德观。最后,充分发挥企业家在企业文化建设中的主导作用。充分发挥企业带头人的领导和表率作用,从本企业的特点出发,吸收和借鉴古今中外的优秀文化传统和经营理念,不断在实践中发展和完善。
总之,随着全球经济一体化和市场竞争国际化的步伐大大加快,如何能够在日益激烈的市场竞争中持续保持优势已成为粉末冶金企业关注的焦点。我们可以通过战略调整、强化技术创新、加强人力资源管理和企业文化建设这几方面入手来增强企业核心竞争力,从而使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。
参考文献:
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关键词: 冶金机械;自动化;发展趋势
中图分类号:TV736文献标识码:A
随着我国经济的腾飞,金属冶炼工业在国民经济中所占的地位也越来越重要,为其它行业的发展打下了坚实的基础。随着科学技术的不断进步,特别是自动化技术的发展和不断的成熟,在冶金工业中发挥的作用越来越重要。冶金机械的自动化极大的提高了企业的生产效率、降低了生产成本,提高了企业的经济效益。
1冶金机械及自动化发展现状
随着我国经济的迅速发展,国民经济各个行业的发展都离不开冶金工业的支撑,冶金工业对于我国国民经济的稳定发展具有十分重要的战略意义。我国的现代化的冶金工业起步相对较晚,从上个世纪的七十年代开始,通过引进国外的技术和设备,在此基础之上进行消化和吸收,我国的冶金工业取得极大的成就,逐步建立起了独立自主的、相对比较完备的冶金工业体系,对于我国国民经济建设的开展具有十分重要的意义。与此同时,国内对于冶金机械和设备的研究也不断的取得进步,随着我国冶金工业的发展和壮大,我国的冶金机械设备的水平以及自动化的程度有了很大程度的提高,已经逐渐朝着大型化、综合化以及集成化的方向发展。进步新世纪以来,随着以电子计算机技术为核心信息技术的发展和不断的成熟,我国的冶金工业的自动化程度又获得了一次巨大的跨越式的发展。
近年来,我国的冶金机械的研究和开发取得了丰硕的成果,2008年鞍钢建成2.15米热连轧机以及2.13米准予连轧机,并投入使用,我国的冶金机械设备制造技术取得了不小的成就,摆脱了对于国外设备的以来,尤其是大型宽厚板轧机已经基本上实现了国产化。当前我国的冶金设备的研究逐渐朝着自主研究的方向发展,冷连轧机组的研发取得了突破性的进展,常规冶金设备已经基本上可以实现国产化。随着我国冶金机械设备的快速发展,给冶金自动化技术的发展带来了广阔的发展空间,打下了坚实的基础,基本上实现了原料生产、焦化生产的自动化,这极大的促进了我国冶金工业的发展。随着我国计算机技术的发展以及在各个领域的广泛使用,我国的冶金自动化生产过程中也大量的引进了计算机技术,提高了管理效率、降低了成本、提高了冶金工业的整体发展水平,为我国国民经济的稳定快速的发展打下了坚实的基础。
早在2006年,冶金行业的自动化系统集成项目就以控制(大型PLC为主)和传动为主。在原料、烧结、焦化、高炉、转炉、电炉(炼钢)、精炼炉、连铸、轧机、加热炉、均热炉、铁合金电炉、铝电解等环节均涉及自动化系统集成业务。其中PLC已经尤为冶金行业的主流控制系统。在冶金行业中,轧钢的自动化程度很高,它包含了自动燃烧控制模型、轧制节奏控制模型、粗轧自动宽度控制模型、精轧设定模型、板形设定和控制模型、精轧出口温度控制模型、卷取温度控制模型、卷取设定模型等,做好轧钢自动化,PLC硬件、软件控制都很重要,为冶金自动化的发展带来了新的机遇。
计算机技术的发展使现代机械自动化发生了质的飞跃,当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能,智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术,网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态以赢利为目刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,形成严密的制造过程闭环控制体系。这种新技术应用于冶金机械制造将会给冶金工业带来新的发展契机。
2冶金机械及自动化的发展趋势
以计算机技术以及人工智能技术和核心的信息化技术的发展,给冶金机械的发展带来了一种新的发展空间。在冶金机械设备中越来越多的集成了可编程的控制系统,大量传感器的使用极大的提高了信息收集的效率与准确性,这些都推动了冶金工业机械自动化的发展速度,提高了冶金机械的工作效率,降低了设备的损耗,扩展了设备的功能,提高了企业的经济效益。
“ 十一五”期间,我国冶金工业中的炼铁设备。炼钢设备、连铸设备、轧制设备(板带钢轧制设备、型线棒管轧制设备、热轧钢材控冷设备)等都有新的突破,为冶金工业的发展补充了硬件设施。未来国际冶金自动化发展趋势如下。
(1)基于数字模拟和仿真技术的研发,实现冶金全流程动态分析、评估和精准设计。
(2)综合考虑生产效率、能耗物耗和环境指标的多目标实时优化。
(3)产品指标、运行指标和控制指标协同的全面闭环控制。
(4)数据驱动和知识驱动相结合的复杂过程建模和先进过程控制。
(5)先进传感技术和软测量结合的关键工艺参数的在线连贯测量。
(6)结合考虑物质流、能量流优化的先进能源管理和控制。
针对国际冶金行业的发展趋势,我国冶金自动化发展趋势主要表现在以下几方面。
(1)过程控制系统的发展。采用先进的电子数控技术和新型传感器技术、光机电一体化技术、软测量技术、冶金环境下可靠性技术等,实现冶金流程在线检测和监控系统。
(2)冶金技术信息化发展。在工业生产控制中,网络就是中枢神经,以工业生产起到控制作用。在冶金工业中,以计算机技术为先锋的网络技术、电子数控技术、计算机仿真技术、多媒体技术、计算力学技术等在冶金流程中实现集成模拟系统,通过人机交流,模拟钢铁生产全过程,进而推进冶金工业生产制造的智能化。
(3)生产管理系统的发展。冶金工业的自动化不仅仅的包括机械的自动化,也包括管理的自动化,主要包括地生产进行相应的协调、对产品的质量进行严格的把关、对企业的资源以及能源的使用进行优化配置,提高能源的使用效率。通过管理的自动化,将企业的生产人员以及冶金机械设备进行有机的联合,使其有效地进行运作,从而保证整个企业的生产活动有条不紊的进行,提高人力资源、能源的使用效率,降低成本,提高产品的质量,从而使企业在激烈的竞争中占据优势地位。
3结语
随着信息时代的到来以及我国钢铁工业在数量和质量方面的发展为冶金机械及自动化技术的发展即提供了机遇,也提出了新的挑战。面对冶金企业花巨资大量引进的国外软硬件产品、先进技术和自动化系统,我国冶金机械研制及自动化开发工作者仍然任重道远。冶金机械的自主研制及冶金自动化技术发展,必须注重将高科技融入其中,注重提升性能,加强过程工艺、工装设备、企业管理、生产组织、自动化等多专业的产学研联合攻关,全面提高我国冶金工业经济效益和综合竞争力,促进我国冶金自动化软硬件产业的跨越式发展。
参考文献:
[1] 我国冶金自动化发展状况与趋势分析[J].可编程控制器与工厂自动化,2009, (02).
关键词:绿色冶金;环境保护;防治措施;节能降耗
前言
面对日益恶化的自然环境,各行各业都开展了绿色技术的使用,以实现人与自然和谐相处的目标。现阶段的绿色技术主要是通过节约资源、提高能源利用率的方式,减少人类生产、生活给自然环境带来的破坏。冶金企业中应用的绿色技术主要就是指在设计、生产、加工等各个阶段充分利用技术,在合理利用自然资源的同时,节约能耗、减少废弃物排放,从而实现保护环境,促进冶金行业发展的双重目标。
1 绿色冶金的必要性
首先,在冶金行业实行绿色冶金是由于行业特性所决定的,冶金设备在运行过程中需要消耗大量的能量,而且还会产生大量的废水、废气以及其他固体废弃物,如果不能及时有效的对产生的三废进行处理,不仅会造成周边环境的急剧恶化,还会导致设备故障率的升高,因此在冶金行业推行绿色冶金是大势所趋。
其次,面对着激烈的市场竞争,我国绝大多数的传统产业都面临绿色壁垒这一问题,并且由于大多数的冶金企业单一产业化的原因,对于环境保护工作以及节能降耗工作并未予以足够重视,长期坚持高能耗、高消耗的发展路线,因此企业的发展受到了很大的限制。在这种情况下,特别是随着我国可持续发展路线的提出以及环境保护工作重视程度的加深,在冶金行业中应用绿色技术可谓是顺应时事的发展。
最后,由于绿色技术的核心就是一种生态设计以及环境意识设计,因此在产品的整个生产过程中,包括了产品设计、生产、运输、购买、使用以及废弃,都需要在保证产品质量、性能的同时,坚持以环境保护、节约资源为核心。现阶段保护环境已经成为了全人类的共识,与此同时也意识到了社会发展与环境保护工作和谐发展的重要性,在冶金行业中的具体体现就是加深了绿色技术的应用。
2 绿色冶金的基本原则
2.1 闭环原则
绿色技术不仅是一种环境意识设计,也是一种生态设计,因此他应包含了冶金机械产品的整个生命周期,就是从产品设计、制造、运输、销售到使用、废弃等六个主要阶段,都符合绿色设计的原则。
2.2 资源可回收利用原则
在进行产品设计时,我们就需要考虑到其维修便利性以及回收再利用性,因此我们需要对回收材料的性质进行深入研究,对材料的种类、用量进行精确控制,提高材料利用率的同时,减少对自然环境的破坏。
2.3 节能降耗原则
在产品设计时,充分考虑到生产环节,在尽可能采用清洁能源的同时,尽力做到各类废弃物的循环利用,实现冶金机械的节能降耗目标。
3 绿色冶金的污染防治措施及节能改造
冶金企业的生产需要消耗大量的能源,并且还会产生大量的污染物,经过调查统计,无论是废水、废气还是其他固体废弃物,冶金企业的排放量都高居前几位,因此我们必须针对性开展防治措施。
3.1 大气污染防治措施
每生产1t钢铁至少需要产生100kg粉尘、10000m3废气,而且还含有大量的氧化铁、二氧化硫以及二氧化碳等有害物质。与此同时,废气中的烟尘颗粒表面积大、吸附力强,极易成为有害气体的载体,这也是我国近年来雾霾事件频繁发生的重要原因之一。此外,由于废气中含有大量的热,因此我们可以通过热能回收的方式,将废气中的余热转化为电能或蒸汽,并通过净化的方式收集其中的氧化铁,实现资源的回收再利用。
3.2 水污染防治措施
冶金企业的生产活动需要消耗大量的水资源,据统计,原有生产1t钢铁至少需要消耗100t水,虽然现阶段资源的利用率得到一定程度的提高,但是现在每生产1t钢铁,仍旧会产生50t左右的废水。这些废水不仅温度较高,而且还含有大量酚、氰等溶解物质以及悬浮泥渣,直接排放将会造成周边严重的水污染。现阶段我们通常采用石灰药剂法或石灰碳化法来治理高炉煤气洗涤水,能够实现洗涤水的循环再利用。上述方法能够有效减少冶金企业的用水量,并且实现了水资源的重复利用,对于保护珍贵的水资源具有特殊意义。
3.3 固体废物污染防治措施
冶金企业会产生大量的固体废弃物,并且由于需要消耗大量的燃料以及原材料,因此会产生各种形式的废物。此外,由于原料大多为各种元素共生矿物,因此产生的废物中含有大量不同的金属元素,例如:铁、铝、铬、钼、锰等金属元素以及硅、硫、钙等非金属元素,因此在冶金企业中应用绿色技术的主要方式之一就是实现固体废物的二次利用。虽然冶金企业产生的废弃物直接排放会产生严重的环境污染,但是经过适当的加工处理则能够立即变废为宝,成为其他部门的宝贵原材料,例如:高炉炼铁中产生的炉渣,可以通过用水急冷水淬的方式,粒化成水渣,加工成为水泥,而且F类废弃物能够在企业内部循环利用,不仅可以减少废物外排,还能够提高原材料的综合利用率。此外,其他废弃物除了焦油、含铬污泥等有毒有害废弃物外,其他的钢铁渣、尾矿、含铁尘泥等都是一些易于收集、加工、处理的废弃物,能够有效进行二次利用。
3.4 节能降耗措施
3.4.1 提高二次能源利用率。我国冶金企业近年来通过系统节水、发电以及三干等措施,已经将二次能源利用发展到能源转换功能时期。与此同时,正通过积极开发新型技术的方式,将现阶段无法有效回收的二次能源回收再利用,向着负能冶金方向发展而努力。
3.4.2 装备大型化。在冶金企业中,大型设备与小型设备在节能降耗效果方面存在着巨大的差距,小型设备缺少环保设施,不仅会产生严重的污染,而且还会消耗过多的能源,很难进行二次能源回收。此外,小型设备还存在性能差、工艺落后等情况,因此我们应推动装备大型化进程,实现节能降耗目标。
3.4.3 建立资源节约型环境友好型企业。冶金企业生产过程中有大量的废热可以回收利用,因此可以在不消耗任何燃料、保护环境的前提下,转化回收电力。例如高炉炉顶煤气余压发电,不仅降低生产噪音,还能够回收许多电力;干法熄焦的余热发电不仅能够提高热电转换效率,还能够减少煤气放散;最后利用高炉、焦炉处理城市生活垃圾不仅减少了大宗废弃物的掩埋,还节省大量燃料,促进企业向着资源节约型、环境友好型的方向转变。
4 绿色冶金对环境保护的意义
随着科技的发展,我国冶金行业已经逐步开始进行废弃物的回收再利用,但是仍旧达不到理想状态,因此我们需要进一步加大研究力度。未来的冶金行业中能源、原材料的充分利用、高效率低排放甚至无排放的方式将取代如今大量消耗的资源,因此我们需要建立低能源消耗低资源使用的冶金企业。与此同时,推动以节能减排为目标的技术革新和设备改造,通过大量应用先进设备、工艺、技术的方式,实现清洁生产。此外,政府部门还要加大环保措施的管理,并督促企业加大环保投资。
5 结束语
综上所述,作为国民经济的重点企业,冶金企业的污染问题受到了全社会的广泛关注,我们必须通过绿色技术的应用,来实现与自然的和谐发展。企业应在推行绿色冶金的同时,提高对环境保护工作的重视程度,实现社会效益与经济效益的共同增长。
参考文献
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关键词:铜冶金;熔炼技术;闪速熔炼;熔池熔炼;铜硫吹炼技术;火法精炼技术
中图分类号:TF811
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2012)18
铜的用途十分广泛,一直是各行业不可缺少的原材料,随着社会经济和科学技术的不断发展,国内外对铜产品的要求越来越高。尤其在近几年来铜价的不稳定性,人们对铜冶金行业的技术越来越关注,火法冶炼制铜作为铜生产方法的重要组成而备受关注。由于各个铜矿山地区中的富矿和容易开采的矿石数量在逐渐减少,同时人们的环保意识在逐渐增强,而铜冶金技术面临的困难在不断加大,多年来各个地区的冶金工作人员普遍对冶金技术进行了研究和探讨,研发出一些新的工艺和技术。本文主要对火法冶炼铜技术的现状做了分析和探讨,并对其进行了论述和展望。
1 铜冶金行业技术发展的现状
1.1 熔炼技术
熔炼是火法冶炼铜最重要的冶炼过程。现代铜熔炼的共同特点是提高铜硫品位,加大过程的热强度,增加炉子单位熔炼能力。这些方法可以分为两大类:闪速熔炼和熔池熔炼。随着社会科技的不断发展,对熔炼系统技术的改进越来越重视,并不断对符合自身需求的先进熔炼技术和设备进行研究。
第一,闪速熔炼克服了传统方法未能充分利用粉状精矿的巨大表面积,将焙烧和熔炼分阶段的缺点,从而大大减少了能源消耗,提高了硫利用率,改善了环境。闪速熔炼技术的冶炼方法主要有:奥托昆普炉,炉和炉三种。闪速熔炼技术以其具有:可靠性强、热强度高、单炉处理量大、耐用性强、环保效果好等优点,在大、中铜冶炼厂中被大量运用,其中比较有代表性的贵溪冶炼厂采用的闪速炉冶炼取得不断成功。使单台炉子的铜产量从10万t/a提高到32万t/a,单炉生产能力也在不断的增强。
第二,熔池熔炼是让铜精矿颗粒在强烈搅动着的三相流体的熔池中发生强烈的氧化反应而实现其熔炼目的。熔池熔炼技术按照送风的方式可分为底吹、侧吹以及顶吹。其中底吹的方法为水口山法;侧吹的方法主要包括:白银法、诺兰达法、特尼恩特法和瓦约可夫法;顶吹的方法主要有:TBRC法、艾萨法和澳斯麦特法。诺兰达法熔炼技术在大型冶炼厂中运用较为广泛。目前较为先进的是由澳大利亚引进的芒特艾萨熔炼技术和澳斯麦特熔炼技术,由于其具备适应性强、处理较为简单、湿润度高、成本较低以及对入炉物料的要求不高等优点,从而在很多金属公司中被广泛采用。其中云南云锡公司采用奥斯麦特技术进行炼锡。云南铜业股份有限公司采用艾萨熔炼技术进行电炉熔炼,并逐渐取得良好的发展。云南铜业股份公司采用的艾萨熔炼炉能力不断增长到30万t/a,并不断实现了节能减排和资源的可持续利用。
1.2 铜硫吹炼技术
选硫过程完成了铜与部分或绝大部分铁的分离,最后要除去铜硫中铁和硫以及其它杂质,从而获得粗铜,还需要进行铜硫的吹炼。铜硫吹炼是硫化铜精矿火法冶炼工艺流程中的最后工序,在吹炼过程中金银及铂元素等贵金属几乎全部富集于粗铜中,为之后方便有效地回收提取这些金属创造了良好的条件。铜硫吹炼技术的吹炼方法主要分为转炉吹炼和连续吹炼炉。
第一,在对转炉进行操作的过程中,普遍采用的吹炼方法是25%的富氧吹炼和63%的高品位冰铜吹炼,从而能够不断强化吹炼的过程。在转炉的主要设备方面,普遍采用大型的转炉设备。其中贵溪冶炼厂运用的是¢4m×13.6m;葫芦岛有色金属集团有限公司在对铜冶炼系统进行改造中,把原来的两台30t转炉、一台50t和60t转炉的尺寸分别进行加大,对与其相配套的余热锅炉系统和制酸系统的能力不断增大,将转炉D450风机成功的进行高压变频技术改造,从而不断降低电能的消耗。总而言之,转炉吹炼技术的设备和操作技巧方面具有了很大的改善,但与此同时,操作过程中由于烟气量的增多、炉口漏风、烟气so2浓度较低,吊车运作次数频繁造成烟气对空气的污染问题亟待解决。
第二,由于连续吹炼炉具有:炉体封闭严实、出炉烟气浓度适宜、烟气量均衡等优势,并且当和封闭鼓风炉烟气混合进入制酸系统后,能够运用两转两吸的方式进行制酸,将尾气顺利的排放出来。所以在很多冶炼厂中被广泛采用。其中浙江的富春江冶炼厂、山东的烟台冶炼厂、辽宁抚顺红透山矿业公司冶炼厂和包头冶炼厂等都采用这种冶炼方法。但在冶炼的过程中由于密闭鼓风炉耗能高,且吹炼炉技术本身具有的环保方面的缺陷,所以不能长期持续的发展和运用。
1.3 火法精炼技术
粗铜铜含量一般为98.5%~99.5%,含有多种对铜性质产生了不良影响,降低铜使用价值的杂质,且其中某些杂质自身具有使用价值和经济效益,需要回收加以利用,从而为满足铜的各种用途要求,需将精铜精炼提纯,而粗铜火法精炼是粗铜精炼提纯的重要途径。对于粗铜的火法精炼采用的方式有:固定式反射炉和回转式阳极炉。