钢铁智能冶金技术精选(九篇)

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第1篇：钢铁智能冶金技术范文

1冶金自动化为新一代钢铁工艺流程提供了新的技术平台

我国已经是一个钢铁大国，但还不是一个钢铁强国，我国钢铁工业目前面临的是资源短缺、环境污染、产品供大于求，品种质量无法满足日益发展的市场需要。因此，研发和推动更适应国家发展需要的新一代钢铁工艺流程，较好的解决资源、能源、环境和品种质量等方面的束缚，实现钢铁工业的可持续发展，是冶金自动化目前的关注重点。

1.1新一代钢铁工艺流程的主要内容

新一代钢铁工艺流程主要具有三项功能，即钢铁产品制造功能（构建高效、低成本和洁净钢生产体系）、能源转换功能（能量流网络体系构建、能源效率的提高和充分利用）、大宗废弃物消纳处理和再利用（争取实现零排放），其主要内容包括原料动态优化配置、钢铁液态过程的连续与高效，特别是炼铁、炼钢界面技术，以及连铸－热轧界面技术和形变、相变相结合的控轧控冷技术。新一代钢铁工艺流程构建的是高效率、低成本洁净钢生产体系，在能源方面，构建的是能量流网络体系。从绿色工厂角度出发，构建废弃物综合处理和再生资源利用体系，而这三首钢总公司强伟个体系的建设，都离不开自动化技术的支持与保证。

1.2新一代钢铁工艺流程的特征

新一代钢铁工艺流程和传统的钢铁工艺有着本质的不同，只有理解并掌握了这些特点，才能更好地实现冶金自动化与新一代钢铁工艺流程的深度融合。

（1）新一代钢铁工艺流程源于动态－精细准确的设计理论研究和方法创新，特别是物质流、能量流、信息流的三流合一，都需要数学模型等方面的自动化技术手段，才能在工艺中实现，进而达到生产出高效率、低成本的洁净钢。

（2）新一代钢铁工艺流程的研发、运行要落实到高效率、低成本洁净钢生产和制造体系的构建、运行，能源调构中心的构建和优化运行，并建立起全流程的数据信息控制中心，通过数据挖掘与分析技术，把新一代钢铁流程建设成数字化新一代钢铁流程。

（3）新一代钢铁工艺流程不仅适用于高端钢铁产品生产的需要，同时也能满足长才、特殊钢的生产需要，不仅要实现定制生产，同时也能满足不同用户的个性化需要。

（4）新一代钢铁工艺流程将推动冶金企业向着资源节约、环境友好的方向发展，并通过物质流、能源流、信息流和资金流的延伸，推动冶金企业发展循环经济，实现低碳、绿色的生产。这些特征恰恰反映了自动化技术在新一代钢铁流程中的作用与地位。

1.3冶金自动化在新一代钢铁工艺流程中的作用与地位

新一代钢铁工艺流程的发展离不开冶金自动化的支撑和保证，许多新的工艺只有通过自动化才能实现，自动化已经成为新一代钢铁工艺流程的重要组成部分。其次，新一代钢铁工艺流程要实现精细化管理，都要靠数据来实现。而数据的采集、存储、分析、挖掘以及优化等都离不开自动化平台技术的保证。还要说明一点的是，新一代钢铁工艺流程要实现“运筹帷幄之中，决胜千里之外”，没有自动化技术的支持与保证，是根本无法实现的。进入新世纪以来，衡量我国钢铁工业水平的标准已经发生了很大的变化，不仅要看其机械化水平，更要看其自动化水平。冶金自动化开始参与并主导着钢铁工业转型发展的方向，使钢铁工业朝着高附加值、绿色产业的方向发展。

2在新一代钢铁工艺流程中，要重新认识自动化与信息化

在传统钢铁工业生产中，自动化与信息化的概念是有所区别的，这个时期的自动化水平处于基本自动化阶段，只是钢铁工业向着工业化方向发展的一个中间手段，即采用计算机技术及其它信息技术，代替人的体力劳动，代替或辅助人的脑力劳动。而新一代钢铁流程中的自动化技术，是一个动态的不断发展的过程，有着更加广泛和深刻的内涵。目前其功能已经形成了一个有机体系，在钢铁过程中，自动化不仅涉及到具体的生产工艺节点，而且覆盖到钢铁生产的全流程。信息化亦是如此，其基本内容是指培育、发展以智能化工具为代表的新的生产力并使之创造价值的过程。而在新一代钢铁流程中，对信息化的要求是运用IT技术改造传统钢铁工业或构建新的钢铁生产工艺流程，实现钢铁生产全流程范围内实现信息资源的高度共享，推动包括人力资源、设备资源、智力资源在内的所有资源潜力的发挥，使钢铁工业向着绿色、环保、低成本和优质高效的方向发展。在新一代钢铁工艺流程中，无论是自动化还是信息化，都是从工业经济向信息经济融合的动态过程。工业化的发展直接导致信息化的发展，而信息化的发展又以工业化发展为手段，二者相辅相成。自动化与信息化的融合最直接的体现是数据融合，共用一个数据源、一个数据库，对数据优化与挖掘的理念也是相同的。二者之间你中有我，我中有你，泾渭分明的时期已经一去不复返。自动化与信息化实现了深度融合，共同构筑起新一代钢铁工艺流程的技术平台，这也是钢铁工业走新型工业化道路的需要。而信息化是在实施自动化之后，企业迫切需要引进先进的管理理论与手段，企业信息化建设势在必行，因此，信息化在本质上就是更先进的自动化。冶金工业走新型工业化之路，开发新一代钢铁工艺流程，是冶金工业实现可持续发展的必然选择，而新一代钢铁工艺流程的建设的实质就是自动化信息化与工业化有机结合，实施后发挥优势战略，实现生产力的跨越式发展。这种方式充分突出了科学技术的先导作用，其次突出了经济增长模式的优化，有效克服了先工业化再自动化和信息化、粗放型经济增长方式等问题，真正意义上实现了自动化、信息化带动工业化，工业化的发展又促进了自动化、信息化的发展，实现可持续发展。首钢通过搬迁调整，以新一代钢铁工艺流程为基础的一座现代化先进水平的钢厂－首钢京唐公司已经建成并投入使用。在整个建设过程中，自动化、信息化建设与钢厂建设同步进行，同步投入使用，这在全国冶金行业新厂建设中尚属首次。京唐钢铁公司的许多设备都是在全国第一次使用，如5500立方米特大型高炉等等，这样对自动化、信息化技术的要求不仅高而且许多都是从零开始。如铁水包“一罐到底”自动化控制系统，特大型高炉专家系统以及大型转炉高品质钢低成本冶炼新技术等等都是在全国首次研制并成功投入使用。在IT业内还在对物联网技术进行讨论时，首钢京唐公司已经将该项技术成功应用于实际，并取得了重大的科技突破与经济效益。通过这一成功的案例说明，深化自动化、信息化建设与应用是走新型工业化道路的必然选择，是加大首钢转型升级力度、提升首钢核心竞争力的重要组成部分，是实现首钢精细化管理，提高效益的重要载体和抓手。今后，还要继续深化自动化、信息化的建设与应用，不断适应首钢创新驱动、转型发展的强烈需要。

3我国冶金自动化未来发展的重点

我国冶金自动化几年来的发展已经取得了长足进步，但由于受到各个方面的影响与局限，全国冶金自动化发展的水平是有差别的。由于起点不同，每个单位对未来的发展思路也不尽相同，但有一点是相同的，那就是“年年岁岁花相似，岁岁年年人不同”，都要创新发展，每年都要争取有较大的进步与提高。

3.1提高自主集成大型数字化控制系统的能力和水平

许多冶金行业内部的自动化单位、部门或技术队伍，都曾经做过不少自动化集成项目，但我们所讲的自主集成大型数字化控制系统是和一般的集成项目有所区别。

（1）自主集成必须是以“我”为主自主集成大型数字化控制系统，必须以“我”为主，在这方面，首钢曾经有过深刻的教训。以我为主，并不是孤芳自赏，拒绝合作，而是集百家之长，持开放、平等、合作的态度去工作。对首钢而言，这个“我”，就是首钢的自动化、信息化专业队伍，它是一座“桥”，一头连着钢铁生产工艺，一头连着IT技术厂家，无论是对钢铁生产还是IT技术厂家，他都有发言权；其次，这支队伍还将承担自动化信息化技术应用后的维护工作及后续开发工作等等。所以我们说没有桥怎么能过河？又怎能过了河就拆桥呢？以我为主其意味着核心技术是自己的，而不是别人的，这样才能在实施自动化、信息化工作中争取主动，而不会陷于被动。这个问题现在提出来，可能觉得为时过早，其实不然。这个过程可能要经历挫折，甚至失败，时间可能要很长，所以早动手，早主动，用毛泽同志的一句诗词来说明这个问题最恰当不过：“天将晓，莫道君行早，踏遍青山人为老，风景这边独好”。新一代钢铁工艺流程的建设，为自动化的发展提供了广阔的空间，但是要求也相应的越来越高。采用先进的数学模型技术，实现智能化控制，数字化炼钢就是首钢坚持以“我”为主原则，开发的一项自主集成的大型数字化控制系统。数字化炼钢自动化平台结合新一代钢铁工艺流程中炼钢部分的“全三脱”、精炼、连铸工艺，在关注生产过程的同时，注重对生产过程进行调优。不仅可以实现控制系统的优化，而且还可以实现生产工艺的优化。而控制系统的优化，又可以分别进行静态优化与动态优化两种。该系统还具有强大的仿真功能，在工艺模型及其参数基本稳定的情况下，调整模拟历史生产操作过程，根据调整后的操作进行仿真计算，模拟形成调整操作后的预期效果。利用该系统，同时还可以进行新钢种冶炼离线仿真操作，完善模型、调整参数，待达到设计目标后，再上线实际操作。在这个系统中，转炉部分、精炼炉部分等都不再独立存在，而是作为一个整体统一考虑，所以“一罐到底”，炼钢模型、精炼模型等技术都作为一个个子系统存在，数字在整个系统中起到了关键作用，实现了真正意义上的数字化炼钢。

（2）整套系统要实现实时控制自主集成的大型数字化控制系统，要具有很强大的实时性，不仅仅是实时的数据采集，更重要的是数据的实时分析与处理以及实时控制，否则无法满足新一代钢铁工艺流程生产的需要。钢铁生产过程中，如果最终产品是低端产品时，对实时性要求就不高，但是通过转型要生产高端钢铁产品时，对实时性的要求就越来越高，快速判断、快速诊断、快速处理都已经成为基本要求。

（3）数据挖掘与应用为了提高企业的市场竞争力，满足市场对高端钢铁产品的不断需求，通过提高自动化控制系统水平来提高钢铁产品的质量，已经成为一项现实而又迫切的工作，在钢铁自动化控制系统中，对实际的生产工艺数据进行必要的采集、统计和分析，科学地管理大量的长期的生产工艺数据，通过建立与生产实际相结合的数学模型，并在此基础上提出了对数学模型的优化方向，达到对生产过程的精细化管理和生产的智能化控制。目前在冶金自动化技术的应用过程中，数采手段越来越完善，数据量越来越庞大，数据质量也越来越高，现场应用对数据的要求也越来越严格，特别是各种数学模型、控制算法已经普遍成为自动化控制系统的主要内容。所以数据挖掘与应用愈加受到重视。例如，冷连轧板形控制是一个多变量、时变、强耦合和非线性的复杂过程。轧制过程中各种板形影响因素，如轧制力、轧制速度、弯辊、窜辊、冷却水流量、温度、压力以及张应力等都会随着时间进程与空间位置而变化，并且相互影响、耦合。通过将这些许多互不相关的元素（数据信息）联系到一起，工艺和模型的交互性操作就成为新的应用方式并为程序规程提供了专业的技术支持。

3.2提供优质的自动化服务

在冶金行业内的自动化技术的研发与应用，我们称之为冶金自动化，这种说法的本身没有问题，但长期以来，给大家的感觉就是冶金自动化是依附于冶金行业的，这其实是一个本质性的误解，对于“冶金自动化”我的理解是“为冶金行业提供关键性、建设的自动化专业”。正如公交司机是开公交车的司机一样，这个司机如果开校车，那就是校车司机，但是他的身份是司机。现在我们应该对这种服务引起足够的重视。冶金行业有其自身的特点，一年365天从不间断生产，各个生产工艺之间衔接紧凑，生产节奏快，环境恶劣等等。自动化不仅能解决上述问题，更重要的是提供关键性和建设性的服务。

（1）提倡“零故障”服务这是一个不断追求的目标，也是一个不断强化工作的过程，所谓零故障，就是除正常的设备检修外，不会因为自动化专业的问题而影响钢铁生产。不发生问题的服务是最优质的服务，而社会上还仍然存在一些误解，没故障他们就是没事儿干。其实只有做了大量的艰苦的幕后的默默无闻的工作，才能实现不发生事故。我们的服务就是做这些有针对性的、大量的、艰苦的、幕后的、默默无闻的工作。

（2）有对应突发事件的能力和手段钢铁生产过程中，出现一些突发事件是不可避免的。我们要提供关键性的、建设性的服务，就要具有应对突发事件的能力和水平，这种能力和水平是服务的硬实力。一般性的服务要有，应对突发事件的服务我们也能做得很好，这才是优质的自动化服务。

（3）标准化服务提供标准化的自动化专业服务，是精细化管理的需要，也是提供优质自动化专业服务的必要条件，如果没有标准化要求，服务的内容、服务的水平就会不同，更无法谈到提高、优化，也无法做到传承。

3.3发展机电仪一体化测量技术

物联网技术的应用正在兴起，特别是“物物相连”的理论正在冶金行业逐步得到认同，通过这种技术的应用，使得新一代钢铁工艺流程的建设更加科学。但是在应用过程中，出现的问题往往不是大家关注的焦点，而是未能引起大家特别关注的部分，特别是检测环节问题较多。目前许多正在使用的测量功能仅为简单的测量，有些内容尚未达到专业的测量指标，并且不能做深一步的分析、判断；同时设备状态信息也不能做到实时的传输，不能及时满足自动控制的需要，对信息的处理时间大大滞后，以致无法满足智能专家系统的需要，更无法实时为MES、ERP系统提供完善的决策、支持数据。冶金机电仪一体化测量技术，是在冶金自动化发展过程中，机械工程、计算机与仪表技术的协同与集成。其未来的发展方向主要朝着智能化、微型化与网络化方向发展。

智能化：机电仪一体化测量技术中，一般都有专家系统对检测出的数据进行判断分析，实现对冶金大型设备主动维护，它能够在设备运行过程中进行不断监测（定时、实时），如有异常，及时报警并保存原始数据进行事后分析。

微型化：微型化是现代测量技术的一种新的发展趋势，他是集微型传感器、微型执行器以及信号处理、通信接口等于一体的微型测量系统，甚至可以进入一般仪表测量设备无法进入的空间，完成测量工作，如智能化钓鱼式点检仪。

网络化：机电一体化测量设备都可直接进入企业内部局域网，实现钢铁生产过程的数据集成，还可以对大型冶金设备进行远程监测，为数据的实时处理提供了保证。网络化数据传输，一般分解为若干层次，使系统功能实现集中管理、分散控制，使其性能最优、功能最强。

钢铁生产有其特殊性，环境恶劣，需要检测的温度、压力、表面光洁度等数据量多，而且一些常规的点检测设备无法满足现场需要，许多专业检测设备生产厂家因为对工艺不了解，以及从生产成本、售后服务等方面考虑，这些专用定制生产的检测设备不是他们关注的重点。而冶金自动化企业完全可以利用自己熟悉工艺的特点，根据自己的自动化水平与能力，生产这些小批量、多品种的点检验设备，满足钢铁生产的需要。其中如智能化钓鱼式点检仪、连铸多功能辊缝测量仪等等，这些小批量、多品种的设备，正因为有一定的市场，自己又能很好的解决售后服务等问题，所以专用特殊检测设备的研制与生产也是可以有所作为的。

第2篇：钢铁智能冶金技术范文

关键词：冶金自动化 技术 地位

随着电子技术、计算机技术、电力电子技术和检测技术的日益发展,冶金工艺和自动化联系的更加紧密,冶金自动化装备技术在国家工业中的地位举足轻重。

1、冶金自动化在国家工业中的地位

冶金行业国家工业基础的重要组成部分,产品的质量与生产效率和冶金行业的自动化程度息息相关。我国的钢铁工业近年来飞速发展,但是,从基础自动化和过程控制以及信息化方面来看,同国际先进水平仍然存在着差距。为了缩小差距,认清现状、了解市场、合理利用资源是当务之急。

2、国内冶金自动化技术现状

从冶金自动化装备问世开始,已经取得了很大的发展。特尤其是在80年代,各种PLC和DCS频繁出现,冶金自动化装备在可靠性、实时性、可操作性、可维护性都极大改善。在方便的软件编制、友好的人机界面、不断提高性价比的推动下,冶金自动化装备技术极快推广开来,进一步提高了冶金产品的质量以及冶金生产线的作业率,同时,也极大的缩短了新产品、新工艺的开发周期,经济效益增长显著。对于我国来说,目前冶金工业产量已经实现了基本满足的情况,主要问题是品种的增加以及质量的改善,冶使得金自动化处于举足轻重的位置,需要迫切发展冶金自动化。我国冶金自动化行业进入到了提高阶段,为了减少对国外技术的依赖,我们需要做到以下几点,首先要加强软硬件产品的开发以适应冶金自动化需求,其次要大力发展高技术产业,这其中要以成套工程应用技术为主,同时,要大力发展一些拥有自主产权的产品。

国内目前的冶金自动化技术大致如下,在基础控制、过程控制方面,常规模拟控制逐渐被PLC、DCS、工业控制为代表的计算机控制所取代。冶金自动化系统逐步开始应用近年发展起来的现场总线、工业以太网等技术,集中控制系统开始取代分布控制系统结构成为主流。

3、国内冶金自动化与国际先进水平的差距

虽然国内目前的冶金自动化技术取得了极大进展,但是同国外先进水平相比,我国冶金自动化总体还有很大差距:

3.1 基础自动化和过程控制

国外大公司在控制设备方面处于相对垄断的地位,国内控制设备主要依靠国外引进,尤其对于高性能控制器来说。同国外大公司相比,我国在高性能控制器方面的设计开发能力有一定的差距。为了形成性能优异的高性能冶金自动化系统,我们需要采用如下先进控制方法:加大力度开发自主知识产权的高性能控制装备、同时采用智能控制。从检测方面来看,国内在冶金特殊检测仪表的原理样机方面取得了很多成果,但充分考虑冶金现场环境特殊要求之后,提高检测仪表的可靠性、易维护性、软测量、性能预报等技术则需要进一步开发研究。

3.2 信息化

企业信息化工作作为企业管理的革命之一,需要深刻理解其本质意义的以及各方面条件支撑,从观念转变、管理机制变革到信息的上通下达,我们依然有很远的距离。综合应用运筹学、专家系统、流程仿真技术是信息化的主要问题,针对如何使信息化真正在冶金企业发挥作用,仍然有大量细致务实的工作需要完成。

4、我国钢铁行业发展对冶金自动化技术的需求

有很多因素制约着钢铁行业在数量方面未来的发展,同时也制约着钢铁行业在质量方面未来的发展。对于产能增加的问题来说,资源缺乏对其有极大影响,就满足本世纪内生产的需求这一问题来说,现有的冶金矿产资源将很难实现这个目标;其次,对于二次能源的利用是很不充分的、能耗高等能源结构不合理问题依然存在;第三,推行既高效又低功耗,同时兼具优质和污染少的特点的绿色清洁生产依然处于起步阶段。综合以上几个方面,我国钢铁行业发展对冶金自动化技术有极大需求。

5、冶金自动化技术的发展趋势

下面将从如下几个方面来分析冶金自动化技术的发展趋势。

5.1 过程控制系统

新型传感器技术、机电一体化技术、软测量技术、冶金环境下可靠性技术将被广泛采用,把稳定生产过程、提高技术经济指标作为目标,以线连续检测为基础,建立综合模型;通过采用自适应智能控制机制,使冶金过程关键变量达到高性能闭环控制。

5.2 生产管理控制系统

冶金流程将实现全集成。将铁、钢、轧实现横向数据集成,使管理、计划、生产、控制实现纵向信息集成,把生产实时数据和关系数据库整合为数据仓库,通过数据挖掘技术提供生产管理控制的决策支持。计算机全生产流程模拟,设计和制造将以科学为基础。生产流程离线仿真和在线集成模拟将基于各种冶金模型,从而使冶金生产制造智能化得到提升。

从生产组织以及管理方面来讲,从ERP管理系统的生产计划以及运筹学中的网络规则技术为出发,把这两点作为基础,使生产组织的柔性得到大力提高,同时提高生产组织的敏捷化程度;以各工序的参数为基础,自动计算各工序的生产顺序计划,同时自动计算各工序的生产时间,使计划的全线跟踪、控制得以实现,并可依据现场要求以及专家知识及时调整。

在质量管理方面,我们需要对产品的质量进行预报,对产品的质量进行跟踪,同时对产品的质量进行分析,这些都将以将以数据挖掘为基础,同时也将以统计计算、神经网络分析技术为依据;判定在生产中发生的品质异常将以生产过程数据和实际数据为基础。

在成本控制方面,通过数据挖掘与预报技术来建立动态成本模型;以动态跟踪控制技术为基础,使原材料的配比、能源介质的供应、生产的调度管理、产线定修制度得到优化,从而使生产成本降低。

5.3 企业信息化系统

从企业信息集成到行业信息集成是一个发展趋势。实现信息共享是信息化的目的之一,要以信息集成、企业信息系统的编码体系标准化为基础,进一步实现协作制造企业信息集成,全行业信息网络建设及宏观调控信息系统,最终使全球行业信息网络建设及宏观调控信息系统得以实现。

参考文献

[1]马竹梧.我国钢铁工业自动化技术应用60年的进展、问题与对策[J].自动化博览,2010(1).

第3篇：钢铁智能冶金技术范文

在政府大力发展绿色经济的背景下，有针对性的对钢铁冶金机械设计进行绿色化的改进也显得十分必要，这是有效降低其生产过程中的污染、浪费等问题的有效举措。资源紧张、污染严重是当代社会发展较大的阻碍，如何强化钢铁冶金机械设计的绿色性能需要技术人员的深入研究与大胆创新。以下本文将简单分析落实绿色钢铁冶金机械设计的必要性，重点就绿色钢铁冶金机械设计的特点及关键技术展开详细的论述。

关键词：

绿色设计；钢铁冶金机械设计；关键技术；特点

1落实绿色钢铁冶金机械设计的必要性

冶金行业与工业、建筑业之间联系密切，从冶金行业发展至今，生产中的污染问题长期得不到妥善的解决，较为常见的问题有粉尘污染、噪音污染、生产设备损耗率过高等，在市场经济的发展中利益最大化的经营目标会在一定程度上影响经营者的决策，落实绿色钢铁冶金机械设计能够将绿色设计理念、绿色材料、绿色能源等融入到机械设计中，从而达到绿色化生产的目的。

2绿色钢铁冶金机械设计的特点及关键技术

随着精神文明建设的全面推进，越来越多的人意识到了环境保护与能源合理开发的重要性。绿色钢铁冶金在各项建设事业中具有非常积极的意义，进行绿色钢铁冶金机械设计可以为该行业注入新鲜血液，同样对于我国市场经济的长远发展非常有利，需要相关的设计者强化绿色设计意识，将先进技术与生产实践现结合，促进我国绿色冶金机械设计的全面发展。

2.1特点分析

首先，较强的可行性。绿色钢铁冶金机械设计在我国发展前景较为广阔，传统意义上的钢铁冶金自身存在较大的矛盾，大批量的生产必然会造成较多的能源损耗，这与我国当前的发展决策背道而驰，提高有限资源的利用率，降低生产中的污染、浪费需要通过绿色钢铁冶金机械设计来实现。其次，较强的实用性。从冶金行业生产的现状来看，绿色生产意识淡薄。在现代化与信息化的发展前景下，优化冶金机械设计是提升生产质量、优化生产效率的必要举措，尤其是在竞争愈发激烈的今天，从源头上解决问题更能强化冶金企业的实力。第三，环保性。经过绿色理念、绿色技术的改造下，钢铁冶金机械的性能将得到较大的提升，借助绿色技术的支持，钢铁冶金生产中的隐患及不利局势可得到改善与扭转，这对于企业和国家而言均十分有利。

2.2关键技术分析

2.2.1谨慎挑选原材料

钢铁冶金生产过程中除了需要消耗钢铁等原材料之外，还要使用较多的添加剂及其他材料来进行生产，实践表明，差异化的材料选择会对其生产的质量及设备性能造成较大的影响，从源头上进行问题控制需要做好谨慎的原材料选择。优化生产质量，降低运营成本需要企业的管理者加大对材料选择的关注度，技术人员可通过自身的工作经验提出相应的建议，从诸多的原材料中做出最正确的选择，将设备保养、生产质量、运营成本纳入原材料选择的考量范畴中，尽可能的降低不必要的损耗及污染，为绿色经济的发展做出应有的贡献。

2.2.2降低废气排放率

冶金生产中，废气污染也是急需解决的问题之一，在进行绿色钢铁冶金机械设计中，应适当考虑废气处理的问题。大气污染会严重影响到人们的生活，雾霾、沙尘暴等恶劣天气的出现就是因为人们无节制的废气排放。在新时期，针对冶金生产中的废气污染问题，设计者应结合绿色设计理念进行改良，如加大气体过滤研究，将生产过程中所排放出的气体为危害性降到最低。设计人员可在原有的钢铁冶金机械设计的基础上加大气体过滤、净化设备研究，真正实现低污染的绿色钢铁冶金生产。

2.2.3做好钢铁冶金机械的减震除噪

对于我国钢铁冶金行业而言，由于生产作业过程当中不仅需要加工、分离与洗选等精密机械设备，而且还需要重型机械，用于开采矿山、挖掘土质等，从而就使得在上述的生产、加工、采掘等过程当中会产生大量的噪音。为此，我国从事钢铁冶金行业的企业应当不断对现有机械设备进行改进，通过在现有厂区周围种植树木，或者是对现有机械设备进行整体与结构的布局的调整，或者是通过添加防噪项圈，定期对现有设备进行维护等诸多方式，来有效的设计出机械设备发出震动较小的、有利于提高生产产能的机械设备。

2.2.4提高密封技术，谨防泄漏

强化机械设备各个零部件及运作链的密封技术，不断加强对现有机械设备的密封设计，可有效的减少机械设备泄露给周边环境以及当地环境导致的破坏。为此，在开展绿色机械设备的设计时，应当对设备进行测试，并保持定期的维护，使用内部管理制度来有效的提升机械设备密封性能的提高。在进行钢铁冶金的生产与加工工作过程中，严密重视与控制好机械设备的渗漏问题，将会促使这一行业绿色经济和高产能的实现。

2.2.5强化实用性与审美性

设备检修及故障处理在各行各业的生产中均较为常见，强化绿色钢铁冶金机械设计的整体性能可有效降低设备故障的发生率，在进行具体的机械设计中，设计人员可有针对性的进行配件选择，尽可能的以保障生产性能、延缓使用寿命降低其生产中的成本。部分冶金企业在日常管理中制定了较为全面的检修计划，但是在现下，设计者可结合信息技术来提高设备检测的智能性，在多种检测技术下提升设备故障的报警及自我保护性能，确保每一次的检修工作都能准确有效。针对绿色钢铁冶金机械设计的审美优化需要设计者的重视，传统意义上的冶金机械外观都比较单一，适当的进行造型改良可以缓解使用者的视觉疲劳，通过色彩、形状的变化来吸引采购企业的视线。

3总结

在现代化的全面发展中，各行各业的发展均需要消耗大量的钢铁建材，但是从其生产及行业发展的现状来看，生产全过程存在较多的问题，在钢铁资源需求持续加大的市场环境下，节能、降噪、减排等都需要逐一落实。发展绿色钢铁冶金机械设计有利于解决上述的问题，同时可保障其生产的绿色化、节能化，在延伸钢铁冶金产品的实用性、使用年限上也非常有利，相关企业应加大技术投入，以先进的技术来强化生产效率及质量，为自身的长远发展奠定扎实的基础。

参考文献：

[1]郭小梅.试述冶金机械存在的问题及解决措施[J].江西建材,2017(01).

第4篇：钢铁智能冶金技术范文

关键词机电一体化技术应用

1机电一体化技术发展

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

1.1数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

1.2智能化

即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

1.3模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

1.4网络化

由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

1.5人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

1.6微型化

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(MicroElectronicMechanicalSystems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。

1.7集成化

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。

1.8带源化

是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

1.9绿色化

科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。

2机电一体化技术在钢铁企业中应用

在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：2.1智能化控制技术(IC)

由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。

2.2分布式控制系统(DCS)

分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

2.3开放式控制系统(OCS)

开放控制系统(OpenControlSystem)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。

2.4计算机集成制造系统(CIMS)

钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。

2.5现场总线技术(FBT)

现场总线技术(FiedBusTechnology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(ProgrammableLogicController)和现场就地控制站等的发展。

2.6交流传动技术

传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。

参考文献

1杨自厚．人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J]．冶金自动化，1994（5）

2唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J]．冶金自动化，1996（4）

3唐怀斌．工业控制的进展与趋势[J]．自动化与仪器仪表，1996（4）

4王俊普．智能控制[M]．合肥：中国科学技术大学出版社，1996

5林行辛．钢铁工业自动化的进展与展望[J]．河北冶金，1998（1）

第5篇：钢铁智能冶金技术范文

关键词：钢铁工业；冶金；控制技术

前 言：

随着国民经济的快速发展和电气软硬件制作运用水平的提高，有力的推动了冶金行业的迅猛发展。冶金技术作为一项复杂的综合性技术，随着钢铁工业的发展，在近些年得到了了迅速的提升。把先进的自动化控制技术应用在冶金领域，既可提高冶炼的效率、改善工作环境，又能大大降低工作的失误率以及危险性，是一项非常有运用前景的实用技术。

1 冶金工业自动化控制技术近几年来的应用创新与突破

近几年，我国在不断的从发达国家引进具有先进自动化技术的基础上，对硬件与软件技术在吸收、运用的同时，开展了大量的改造、创新工作，在冶金自动化控制技术领域，尤为明显。

1.1 DCS系统集成能力得到很大的改善

上世纪，我国的冶金工业自动化控制技术的水平，多数仅仅停留在点上，进入 21 世纪后，已经迅速发展成面，并逐渐向全国覆盖。其优点是系统集成的核心技术与主要结构都是自主智能化的自动完成，并成功用于实践中。最新的智能冶金工艺流程的研发正在进行，并成功完成点线面的转化，将从根本上提高冶金工业自动化控制系统的水平。

1.2 冶金工业自动化控制软件技术的创新取得了很大提高

我国已经完成了从国外进口冶金工业自动化控制软件向自主研发的转变，如高炉冶炼的专家系统。我国在二级自动化控制软件，三级 MES 软件以及中大型企业使用的能源管控系统方面取得了很大的提高，不仅可取代进口软件，而且可靠性与应用水平和国外进口的软件相比，具有较强的竞争性和高性价比。我国正在研发的自动化控制软件平台技术，也获得了很大的进展，它对冶金工业控制水平的提高将很快得到体现。

2 钢铁工业环保与冶金自动化技术

2.1 基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计

在未来的钢铁工业生产中，不单单局限在质量、性能方面，还应当有成本、效率、排放、环保，过程灵活控制等各个方面的因素。要想在各方面做到最好，必须对钢铁制造流程从整体上进行策划。如烧结厂的脱硫，烟气的余热发电；炼铁、炼钢厂的干法除尘技术，轧钢厂的污水净化和再利用。应当在工艺流程上、控制功能及效率上进行综合改进，同时有必要在计算机仿真模拟技术上做研究，在钢铁行业推广绿色生产，保护环境，实现污染的零排放。

2.2 对钢铁生产过程中减少排放的自动化控制技术

这个过程主要包括广义建模与优化控制技术，研发一种能够对生产出来的产品实行在线检测、评估、判断与控制的自动控制技术，防止不合格产品带来的不必要的浪费。

2.3 对钢铁生产过程清洁生产的自动化控制技术

钢铁生产过程中，会产生和排放大量污染物，从保护环境出发，必须控制污染物的排放，有必要研发出用于此方面的自动化控制软件，比如，研发一种对污染物进行在线分析检测、监视控制技术。

2.4 对钢铁生产过程废物循环利用的自动化控制技术

冶炼过程中必然产生煤气、钢渣等，研发出使煤气、钢渣循环利用的自动化控制技术。高炉、转炉更在高温冶炼时必然产生一部分可以循环利用的固体废弃物，研发出一套实时对废弃物处理并循环利用的自动化控制技术。

3 冶金自动化控制系统的未来发展趋势

虽然我国冶金工业控制技术已经取得了很大的发展，但受到很多因素的影响，各地的冶金技术水平还存在很大的不平衡，这种不平衡是未来亟待解决的问题。自主研发、创新已经成为未来发展的趋势。

3.1 提高并改善自主集成数字化控制系统的水平

很多冶金行业都有过做自动化集成项目的经历，但是笔者阐述的集成系统与一般集成项目是有一定不同的。

3.1.1 自主集成要以‘我’为本

企业在创新的路上，虽然会经历一些磨难、挫折，但也是要先人一步，早行动、坚持不懈、创造出属于自己的技术。首钢创造出的数字化炼钢就是一个很好的例子，数字化炼钢在坚持原有钢铁工艺流程的基础上，对过程进行改善，不但对控制系统进行了改善，也提高了生产工艺。控制系统有很强的仿真能力，保持其他生产过程不变，对历史生产过程调整模拟，然后通过仿真计算，得到调整后的最优效果。同时也可以在脱离冶炼过程下改变参数与模型，调整到最好然后进行上线冶金。

3.1.2 整套系统要实现实时控制

集成系统必须有超强的实时性，不但在数据采集方面利用最新的，而且要对数据进行分析处理且实时对其控制。如果对产品的要求不是很高，则对实时性没有太高要求，如果要生产高端钢铁产品，必须提高其快速判断、诊断并迅速处理的实时能力。

3.1.3 数据挖掘与应用

在钢铁自动化控制系统中，对生产过程的实时数据进行收集整合，并通过数学模型的优化，从而达到对生产过程的精细化管理以及生产的自动控制。在当代的冶金技术中，对数据的挖掘与应用也来越完善，现在技术中的数学模型，控制算法等也广泛应用于自动化控制系统。

3.2 冶金自动化控制系统优秀的服务

自动化控制系统的服务已经由原来的被动服务向主动服务转变，对服务的质量要求与日俱增。第一，现在冶金企业都在追求一种零故障的目标，这就要求除了设备本身的检修外，不能由于自动化控制系统出问题而影响钢铁正常生产过程。第二，自动化控制系统必须具有优秀的应对突发事故的能力，这就要求系统本身的性能必须优秀。第三，必须提供标准化的服务。为了提高服务的水平与内容，提高标准化服务是必要的措施，只有这样才能精细管理，提高自动化的优化。

3.3 冶金自动化控制系统要不断开拓创新

自动化控制系统要想保持旺盛的生命力，必须不断开拓创新。在未来一些新技术比如物联网、云计算以及大数据概念有可能会融入到自动化控制系统中。机电一体化测量也将取代现代的测量技术，将测量精度大大的提高。

4 冶金工业自动化控制系统的不足与建议

展望过去，我国冶金工业自动化控制技术取得了很大的进步，但是与国外的一些先进技术还有不小的差距，除了技术方面外，还存在一些管理与制度方面的不足。

4.1 硬件技术的差距仍然很大

由于我国企业在某些方面技术的不成熟，未能生产出优秀的大型自动化控制系统，我国冶金工业所需要的这些系统大多由国外几家企业提供如西门子、施耐德、横河、ABB等著名国外公司，很多专业的高端专利技术属于国外企业。我国相关专业人才应该开拓创新，研发出属于自己的硬件技术与产品，迅速缩小与世界领先技术的距离。

4.2 国内创新成果的推广还有许多工作要做

不可否认，我国在技术创新取得的成就，但是还是有必要进行改善，加强宣传推广。因为国际技术的保密性，我国这方面的技术受到很大的限制，因此必须增加企业与企业，企业与科研机构等的合作研究，真正做到把企业作为创新的主体。

第6篇：钢铁智能冶金技术范文

[关键词]钢铁机械；数字化； 自动控制；机电一体化技术应用

中图分类号：TB486+.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0059-01

1、机电一体化技术发展

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

1.1 数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

1.2 智能化

即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

1.3 模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

1.4 网络化

由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

1.5 人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

2、机电一体化技术在钢铁企业中应用

在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：

2.1 智能化控制技术（IC）

由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢―――连铸―――轧钢综合调度系统、冷连轧等。

2.2 分布式控制系统（DCS）

分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

2.3 开放式控制系统（OCS）

开放控制系统（OpenControlSystem）是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。

2.4 计算机集成制造系统（CIMS）

钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。

2.5 现场总线技术（FBT）

现场总线技术（FiedBusTechnology）是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术（如4～20mA，DC直流传输）就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC（ProgrammableLogicController）和现场就地控制站等的发展。

参考文献

[1]杨自厚.人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J].冶金自动化，1994（5）.

[2]唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J].冶金自动化，1996（4）.

[3]唐怀斌.工业控制的进展与趋势[J].自动化与仪器仪表，1996（4）.

第7篇：钢铁智能冶金技术范文

关键词：轧钢；生产；工艺；分析；

引言

在我国解放之前，钢铁工业是国家垄断产业，民族地区开始大力发展钢铁工业是在解放之后，而国外的钢铁工业大力发展是在第二次工业革命，所以，我国的钢铁生产技术与国外的相比较是比较落后的，这就导致了我国部分的重要类型的钢铁是需要从国外进口。虽然，近些年来，伴随着我国经济的发展进步，轧钢生产工艺技术有很大的提高，并且，轧钢生产技术的制造在我国的经济发展和国家建设方面有很大的作用，它已经不仅仅只是轧钢产业的生产工艺技术了，它还关系到一个国家的发展及建设等方面。因此，基于此，本文对轧钢生产工艺展开讨论分析。

1棒材的生产及其控制技术

改革开放以来，我国钢铁工业不断地进步发展，产量日益增加，钢铁轧制技术不断得到改善，生产成本也越来越低，尤其是板带钢产品，它在钢铁行业中所占的比重越来越大，同时型钢的代表棒线材产品发挥着重要作用，在钢铁行业中占领一定的比重。据调查显示，在2012年是我国钢铁的总产量是8.7亿吨，棒材产量占据了6772.10万吨，在钢铁总产量中占据了22.11%的比重，与去年相比所占比重增加了0.47%，呈上升的增长趋势。因此，对棒材的轧制生产工程进行研究具有重要作用。棒材的适用范围广，用途多，被广泛的应用在军工、汽车以及机械等领域，对国民经济的发展起着重要的推动作用，特别是对于汽车制造和机械工程制造等行业，有着重要的促进作用。棒材的断面形状单一，市场需求量大，适合用在很多大规模及比较专业化的生产中；棒材轧制生产技术主要特征是高生产效率、强经济收益，其主要的钢材种类包括轴承钢、合金结构钢及碳素结构钢等。近些年来，随着经济的迅猛发展，钢材轧制需求量的迅速增长，导致对棒材产品的需求量增加，造成很大钢材企业着手扩大棒材的生产；所以，对棒材的轧制生产展开研究具有重要作用。

2棒材生产的典型工艺

2.1棒材连轧超快速冷却技术该技术大多用于生产超细晶棒材、轴承钢棒材，也就是说在棒材成品的出口安装一个超快速冷却处理器，使用它来快速冷却成品的轧制钢材；它的主要生产原理是利用形变与相变耦合机制，主要的生产技术是让奥氏体过冷而从中获得大的累计变形量，精轧部分时温度必须控制在Ae3～Ar3，导致其产生形变进而诱导铁素体进行相变，最终从中获得细小的铁素体晶粒，在轧后对温度进行控冷食为了防止铁素体晶粒变大。需要注意的是，该技术的实际投入使用效果还有待进行深入的考察分析，最主要的是检查成品钢筋的韧性是否受到一些不利影响。2.2全流程低温控轧控冷工艺全流程低温控轧控冷工艺是一种新的轧制生产工艺，最大的特征是，与之前的棒材轧制生产工艺不同，它需要从系统工程的角度出发，对轧制工艺流程及轧制生产设备的设计进行一些改进，同时这也是该技术未来发展的主要方向。但是，由于我国的轧制生产技术水平有限，轧制生产设备较为落后；与国外先比，在技术水平与设备装备等方面都存在较大的差距，所以，该技术在我国的大范围的投入使用难度较大。

3轧钢生产工艺发展前景及方向

（1）高新技术的应用。即把现代化智能化自动化技术投入使用到轧钢生产工艺领域中；随着高新科技的不断发展，把智能化自动化现代科学技术应用到轧钢生产领域，使轧制钢材的生产效率、生产技术、生产质量更加完善，使轧钢生产工艺更加科学，所以，加强智能化自动化现代科学技术在轧钢生产领域的使用是必然趋势。（2）节能技术的应用。由于环境污染的家居，资源消耗的大量浪费，为响应国家的“资源节约型社会”、“环境友好型社会”的建设，所以节能技术的应用到轧钢生产领域是必然发展方向。并且研究出的高效蓄热技术，能够有效的保护环境、节约资源、减少废气废水等的排放，节约资源成本，同时该技术能对温度进行适当的控制，准确把握轧制钢材的准确度，并且它的使用把轧制钢材生产技术提升到了一个新的高度。（3）前沿性轧钢工艺的研发，引领性新产品的开发。要想推动轧钢技术的发展，首先做到创新，创新新技术、新工艺；同时我国大力提倡自主创新，提倡建立产学研相结合的研究体系；所以，可以在参考国外先进的轧钢生产工艺技术上，结合本国的轧钢技术实际情况，研发新技术，进而到达实现低成本、低消耗、高质量、高产出的目的。（4）钢材的延伸加工。伴随着我国轧钢技术的不断发展，轧钢的生产设备及生产的自动化水平的不断提高，传统技术及设备的不断淘汰，并且根据我国大力提倡走新型工业化的道路，所以，可以对钢材进行延伸加工生产，即实现钢材生产的可持续发展。

4结束语

钢铁工业是一个国家非常重要的重工业产业，轧钢生产技术的制造在我国的经济发展和国家建设方面有很大的作用，它已经不仅仅只是轧钢产业的生产工艺技术了，它还关系到一个国家的发展及建设等方面；并且对轧钢生产工艺展开研究具有重要的研究意义；因此，必须加大对轧钢生产工艺技术的研究，进而促进我国轧钢生产工艺的发展。

参考文献：

[1]李曼云,孙本荣.钢的控制轧制和控制冷却技术手册[M].北京:冶金工业出版社,1998.

[2]吕凤华,王鹏坡,韩洪伟.基于的遥感成像技术研究[J].以新疆师范大学学报自然科学版,2011.

[3]周研.轧钢技术的发展和展望[J].大众科技,2010(12):107-108

第8篇：钢铁智能冶金技术范文

关键字：冶金自动化；能源；数学模型

中图分类号：TN830文献标识码： 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

近年来，中国冶金行业保持着高速发展，冶金企业的生产经营规模急剧扩张，企业间的兼并重组成为潮流，行业集中度不断提升，公司的管理幅度迅速加大，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。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。就钢铁行业而言，随着我国钢铁工业的发展, 产品结构正在悄然发生变化, 钢铁企业布局也出现新的特点, 一些内陆发展空间不大的钢铁企业通过向沿江、沿海方向搬迁获得新的发展空间。同时能源环保更成为钢铁工业未来发展的更高目标。

ERP系统、MES系统以及PCS系统在钢铁行业得到了非常广泛的应用，信息化、自动化建设方面已经取得了很大的进步。二级模型的开发与应用，在一些领域已经达到或接近世界先进水平。但这些仅仅是开始，冶金自动化、信息化建设正在一步步向纵深发展，许多新的发展领域和空间正在逐步引起业界的关注。

2、冶金企业能源管理系统的建设与应用

能源管理系统作为管控一体化的综合监控系统，将在提高能源系统运行管理水平及整体安全水平、提高能源管理水平及能源系统劳动生产率和提高劳动降耗水平及改善环境质量方面起到十分重要的作用。

钢铁企业的节能工作要做到科学节能、系统节能、达到以较少的资金投入，实现最大的节能效果和经济效益。建设钢铁企业能源数据管理系统，通过对各种能源模块的运算实现对钢铁生产过程中使用能源的情况进行监控、对能源管理使用中出现的故障进行分析以及实现能源平衡预测系统运行优化、路。能源数字系统应用、GIS能源管网管理等是建设绿色钢铁企业、发展可循环经济的必由之

2.1、能源工程数据处理子系统

信息处理子系统的基本功能是数据采集和过程监控。它是能源管理系统的基础子系统。

（1）不同需求的数据采集（周期采集、中断采集）；

（2）分类数据归档（实时数据、短时数据、统计数据、历史数据、记录）；

（3）实时调节；

（4）逻辑分析处理（条件联锁、越限报警）；

（5）人机界面（过程图、过程曲线、设定和查询等）；

（6）管理报表（瞬时报、正点报、日报、月报等）；

（7）基本数据处理等。

2.2、预警子系统

预警子系统主要包括：监控、分级报警、事故信息记录、事故处理、减灾处理、事故分析、事故恢复等内容。

通过GIS能源管网系统对全部能源管网进行24小时不间断实时监控，是预警子系统日常重点工作。当某一部位出现异常时，将采取多级报警方式，这样可提高对事故判断的准确程度，并可将事故所造成的损失降到最小。所以，在减灾处理工作中，除现场处理外，还将通过GIS(地理信息系统，Geographic Information System)能源管网系统，千方百计保证下游能源用户的需求，争取通过其他旁路管网，实现对下游用户供气。钢铁企业的能源系统本身就是一个业务连续性生产管理过程，对其可能发生的事故，要有全新的认识和方法，所以要从传统的被动应对转变为积极主动的预测预警，从局部防范转变为全过程防范。

2.3 能源管理子系统

能源管理子系统的基本功能包括：

（1）能源实绩管理（实绩分析、归档、查询）；

（2）能源质量管理（质量分析、质量跟踪、趋势评估、越限警告等）；

（3）能源调度优化和平衡指挥。

我们可以利用系统提供的工具，通过对大量的煤气数据进行挖掘，能够提供煤气中长期调度规划，分析影响煤气利用的因素，制定节能目标和对策。同时还可以利用系统能够提供煤气供需计划和煤气设备运转计划，以及煤气供需与管理的年报、编制公司煤气平衡表，对公司煤气供需实绩进行分析，评价和预测。另外还可以制定出各生产工序的能耗评价指标，落实节能指标，考核指标，以及跟踪管理各项指标的完成情况。系统还能根据煤气的生产量、供应量和各工序的消耗量，调整煤气的供需计划和运行方式，指导煤气中心实施在线调度和合理分配煤气。

通过能源管理子系统的应用，我们就可以全面实现在信息分析基础上的能源监控和能源管理的流程优化再造，满足能源设备管理、运行管理等的自动化，建立客观的以数据为依据的能源消耗评价体系，向管理要效益。

在能源管理子系统中，专家系统是核心内容，在能源管理的各个环节要想取得好的效果，都离不开数字模型的作用。

3、自动化服务产业是冶金自动化产业发展的重要内容

在当今自动化信息技术行业内，同质化现象日趋严重，你干基础自动化，我也干，你上了ERP系统，我也上ERP系统。这种应用技术同质化发展下去，会使所有冶金自动化技术企业的利润空间被大大地压缩。正如萨谬尔森在《经济学》一书中提到的一样，如果某一农场主获得了丰收，他的收入可以增加，但是如果所有农场主都获得了丰收，则他以及所有农场主的收入就会下降。而在此时，我们推出的顾问式服务理念，用更加人性化和个性化自动化信息技术服务来占领服务市场，为用户提供更加全面的关怀，也使企业本身获得新的发展空间。

我们所要求的自动化、信息化专业服务，是一种全新模式、全新理念的服务。

顾问式服务是自动化专业服务发展的全新的服务发展模式。这种服务完全不同于过去的服务，如果说过去的服务属于长工式服务，那么现在的服务则是管家式服务，“长工”是可以随时更换的，而“顾问”或者是“管家”一般是不会轻易更改的。

这种顾问式自动化、信息化服务完全符合现代化钢铁企业不断深化改革发展所建立起的新体制、新工艺、新技术、新理念的需要。

这种顾问式服务是一种标准化、流程化的全过程服务新模式，充分体现了集中一贯的管理思想。

这种顾问式自动化、信息化服务把用户的利益、需求始终放在首位，发挥顾问的作用，不断地对用户的自动化、信息化设备，以合理的配置，用与工艺相匹配的自动化、信息化技术来满足生产经营需求。其次对用户自动化、信息化应用提出发展战略规划，供用户参考。第三以最小的成本，发挥自动化、信息化设备的效益最大化。剩下的问题就是如何做好具体的自动化、信息化的服务工作了。

做好自动化专业服务工作，就要不断跟踪钢铁自动化信息技术的发展趋势，通过与工艺的紧密结合、引进、消化。吸取先进技术为我所用，形成具有自主知识产权的系统集成产品，全面服务于钢铁生产，提高钢铁主业的质量。在愉悦钢铁主业用户的同时，自己也得到了满足，并形成自动化、信息化技术产业新的经济增长点。

4、数学模型的开发将成为冶金自动化发展的主流

开发一级基础自动化方面的科技创新是我们的强项，国内许多冶金自动化、信息化企业都在做这方面的工作，而且有些单位已经做出了不菲的成绩。但目前的发展现状是大家不是在分蛋糕，而是在抢蛋糕，我们为什么不另辟蹊径，走自己的路呢？目前国内冶金企业应用的二级数学模型，许多都是引进的，我们在认识到自己不足的同时，也应当看到，这给我们进行这个方面的消化吸引创造了条件。尽管困难很大，但市场空间也不小。做好数学模型等技术的开发，需要一个团队，不仅需要复合型高科技人才，也需要许多高级专业人才，做这项工作的前期投入也是比较可观的。目前国内宝钢、武钢已经开始了这方面的工作，而许多冶金自动化、信息化技术企业尚未把这项工作提到日程上来，真正形成自主知识产权的产品并不多见。在这种情况下，开始这方面科研开发的工作，是发展差异化竞争力的一种有效手段，把握住“兰海战略”的发展方向，就会引出一片新天地。

发展二级模型的应用于开发，我们要有明确的责任感，使命感和危机感。现在不仅是“不进则退”，而是“慢进则退”，“慢舟侧畔千帆过”。我们要进一步增强危机意识，戮力同心，抓住机遇，乘势而上，引领未来，为我们钢铁工业的发展做出更大贡献。

举例来说，数学模型就是能源数据管理信息化系统的核心，在钢铁企业中，从各种气体能源的产生、输送、存储，使用都要用到数学模型，特别是在能源调度优化。能源连续性管理、能源平衡、预警系统以及能源的合理燃烧，这些环节都需要模型发挥作用。特别是通过运用计算模型对能源管理与合理使用进行科学的统计分析，从而起到对能源管理和智能化决策的支持作用，实现节能降耗的目标，这些都是我们下一步关注的热点问题。

第9篇：钢铁智能冶金技术范文

关键词：烧结机；控制系统；设计；发展

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

中图分类号：TM921.5 文献标识码：A文章编号：

目前，中国已跻身为世界钢材产量的第一大国，对钢材的品种和结构的调整也在愈加迅速地进行，全自动化的作用也日益凸显出其重要性，冶金自动化技术与钢铁工业中改进生产工艺、更新制造装备、改革企业运营模式等方面的关系是密不可分的，在我国钢铁企业中，烧结生产占有不可忽视的地位，高炉生产的质量与烧结矿质量的好坏有着直接的关系，目前，烧结设备正在向着大型化的方向发展，高炉对烧结矿质量的要求越来越严格，计算机控制技术在烧结过程中具有非常重要的作用，烧结技术发展的重要方向之一就是提高烧结过程的计算机控制水。

烧结机在钢铁企业的生产中起到了极其重要的作用，烧结工程控制系统的性能直接影响着烧结系统的性能，因而对冶矿业的生产有着显著的影响。完善烧结机控制系统，对于提升烧结工程产量，提升工矿企业生产能力有着重要的意义。

烧结机控制系统概述

烧结控制系统作为工业控制系统具有典型性和复杂性，烧结过程的滞后性、工艺的复杂性、生产的动态时变性，决定了控制技术在烧结控制系统中的应用，

是多层次的、综合性的，近年来，计算机控制技术快速发展的环境下，烧结控制系统也运用了更多、更好的控制理论与控制技术。新钢烧结厂2 X 360m2烧结机控系统就综合运用了专家系统、数据挖掘、软测量等技术。新技术的应用为烧结过程控制带来了翻天覆地的巨变，大大提高了烧结生产的产量及质量优化控制水平

在20世纪80年代至90年代，计算机控制系统已在中国烧结生产中被普遍运用，在这一时期，计算机集散系统被中型的烧结厂广为使用，比如，武钢、鞍钢等等，同时，很多老的钢厂也实施了控制系统的技术改革，一级基础控制系统基本落实。

伴随着我国钢铁行业突飞猛进的发展步伐，21世纪，一批180"--'450m2中、大型烧结机相继投产，产能日趋扩张，大量的新工艺、新技术和新设备也被得到开发和利用，烧结行业创造了辉煌的发展成果。近年来，随着计算机技术的发展步伐，我国烧结控制系统经过了不断完善和改革的发展历程，由此也推动着烧结工程向着更加高效、稳定、节能的发展方向前进。

烧结机电力传动控制系统的设计

电力系统是电能生产与消费系统，其主要环节包括发电、变电、输电、配电和用电等。根据烧结生产工艺流程，可将整个流程分为原料准备子系统、配料混合子系统、烧结冷却子系统、成品整粒及铺底料子系统、除尘及粉尘回收子系统。

2.1原料准备系统简析

原料准备系统中大型移动设备多是电力传动系统的特点，如卸车机、堆料机、取料机等等，每一个大型移动设备基本运用了PLC控制、变频调速、软启动等技术，自身均独立成系统，大型移动设备供电方式大多数采用滑线供电是其另一特点，在原料准备系统中，其电力传动控制系统主要有各大型机械的自动控制，如翻车机的自动翻卸车皮；各条料线选择运行的PLC顺序控制；各料仓的料位检测及配料电子皮带秤的流量控制；地面皮面与堆料机、取料机、斗轮机的相互连锁。

2.2配料混合系统简析

配料混合系统的电力传动控制主要有：配料圆盘与油泵的连锁控制，配料圆

盘、电子秤与配一l皮带的连锁控制；配-1皮带到混合料斗上部梭式皮带的顺序控制：梭式皮带的换向运转限位控制；混合机高压电机的启停控制；混合机油泵油压的控制；混合机检修微动电机单动控制；以及混合料仓料位与配混系统的连锁控制。

2.4烧结冷却系统简介

准备、运行、停止三个阶段完成烧结冷却系统的运行。例如，其准备阶段流

程如下：

在烧结冷却系统中，圆辊给料机、九辊布料器、烧结机、环冷机均采用变频器控制。正常生产时，圆辊给料机、九辊布料器、烧结机、环冷机之间的速度满足一定的比例关系，可以实行联动控制，即当调烧结机速度时，圆辊布料器、九辊布料器、环冷机的速度可以同步调整。变频调速控制可以通过通讯卡实施网络给定，也可使用硬连线通过4～20mA的电流信号给定，实践表明，运用硬连线比较实际。

2.5成品整粒系统简析

成品整粒系统包括板式给矿机、冷矿系列皮带、椭圆等厚振动筛、成品系列皮带、返矿系列皮带、铺底料系列皮带、成品取样系统。单台运行的设备有电磁除铁器、电液动插板阀等设备。成品各料线的顺序控制是成品整粒系统的主要电力传动控制。板式给矿机采用变频调速控制其下料量，成品系统75KW以上的电机，在设计了直接启动功能同时，采用了软启动器降低其启动电流，新钢烧结厂2×360m2烧结机所采用的软启动器为长沙奥托生产的QB5系列。该系列软启动器采用PIC单片机进行智能控制，实现输出电压平稳升降和无触点通断；主回路有阻容滤波回路及过压保护回路，对可控硅进行保护；具有三相电源缺相保护、失压保护、过热保护以及电机起动与运行过载保护、电机缺相保护、起动超时保护功能；同时具有在线监测功能，对起动、运行中电流与电压的显示以及故障状态的指示。

总结

总而言之，烧结生产在冶金业生产中占据了非常重要的地位，随着我国冶金业生产的不断发展，烧结工程的自动化程度也将越来越高，因而我们应该结合烧结生产的需要，深入研究其控制系统的构成、发展趋势，结合实际提出科学可行的设计方案，并对其进行不断的研究和改进。

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