钢铁智能冶金技术范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了钢铁智能冶金技术范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

钢铁智能冶金技术

钢铁智能冶金技术范文1

关键词:冶金业;自动化技术;发展

冶金自动化技术作为自动化在冶金行业的应用技术,其轨迹也与钢铁工业的发展,工艺路线演化、制造装备的更迭、生产流程和组织方式、企业运营模式的改革和进步等密切关联。虽然不少冶金企业基本实现了基础自动化和过程自动化,但这些自动化系统都是以单元生产设备为核心进行检测与控制的。生产设备之间相互独立,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。

一、我国冶金自动化技术的现状

1、基础自动化与过程控制系统现状

在基础控制方面。以PLC、DCS、工业控制计算机为代表的计算机控制取代了常规模拟控制,在冶金企业全面普及。近年发展起来的现场总线、工业以太网等技术逐步在冶金自动化系统中应用,分布控制系统结构替代集中控制成为主流。

在控制算法方面,重要同路控制普遍采用PID算法,智能控制、先进控制在电炉电极升降控制、连铸结晶器液位控制、加热炉燃烧控制、轧机轧制力控制等方面有了初步应用.取得了一定成果。

在检测方面,与同路控制、安全生产、能源计量等相关的流量、压力、温度、重量等信号的检测仪表的配备比较齐全;高炉的软熔带形状与位置、高炉炉缸渣铁液位、炼钢过程的熔池钢水含碳量和温度、连续铸钢过程的结晶器钢坯拉漏预报、钢材质量和机械性能预报等软测量技术取得了初步成果。

在电气传动方面,用于节能的交流变频技术普遍采用:国产大功率交、直流传动装置在轧线上得到成功应用。在过程控制方面.计算机过程控制系统普及牢有较大幅度提高。根据最近中国钢铁工业协会的调查结果。按冶金工序划分,57.54%的高炉、56.39%的转炉、58.56%的电炉、60.08连铸、74.5%的轧机采用计算机过程控制系统。把工艺知识、数学模型、专家经验和智能技术结合起来,在炼铁、炼钢、连铸、轧钢等典型工位的过程模型和过程优化方面取得了一定的成果,如高炉炼铁过程优化与智能控制系统、有副枪转炉动态数学模型、电炉供电曲线优化、智能钢包精炼炉控制系统、连铸二冷水优化设定、轧机智能过程参数设定等。

2、信息化现状

根据中国钢铁工业协会的调查结果,10%左右的炼铁工序、25%左右的炼钢工序、50%左右的轧钢工序采用了生产管理计算机系统。冶金企业逐步认识到MES(制造执行系统)的重要性,在综合应用运筹学、专家系统和流程仿真等技术,协调生产线各工序作业,进行全线物流跟踪、质量跟踪控制、成本在线控制,设备预测维护等方面取得了初步成果。

随着企业管理水平的不断提高,“信息化带动工业化”在冶金企业成为共识,企业信息化方兴未艾,受到企业领导高度重视,各企业纷纷开始信息化规划和建设,很多企业已经构造了企业信息网,为企业信息化奠定了良好的基础。根据中国钢铁工业协会报告,“我国钢年产量500万吨以上的8家企业100%上了信息化的项目,钢年产量50万吨以上的58家企业中有45家上了企业信息化的项目,占77.6%”。宝钢股份、武钢、宝钢集团不锈钢分公司等企业建成了主要生产线的MES和产销一体化系统。宝钢集团不锈钢分公司在钢铁企业率先建成了企业生产指挥驾驶舱。钢铁企业信息化已经从信息的整合深入到知识的挖掘。宝钢在建立生产经营数据仓库和知识获取方面走在了国内同行的前列,开发了综合数据挖掘系统、基于数据挖掘的质量分析技术、基于数据仓库的客户服务知识库,创建了智能质量设计知识库,取得了显著的成果。

二、我国冶金自动化技术的发展趋势

1、基础自动化和过程控制系统

冶金流程在线连续检测和监控系统。采用新型传感器技术、光机电一体化技术、软测量技术、数据融合和数据处理技术、冶金环境下可靠性技术,以关键工艺参数闭环控制、物流跟踪、能源平衡控制、环境排放实时控制和产品质量全面过程控制为目标,实现冶金流程在线检测和监控系统,包括铁水、钢水及熔渣成分和温度检测和预报,钢水纯净度检测和预报,钢坯和钢材温度,尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断,全线废气和烟尘的监测等。

冶金过程关键变量的高性能闭环控制。基于机理模型、统计分析,预测控制、专家系统、模糊逻辑、神经元网络、支撑矢量机(SVM)等技术,以过程稳定、提高技术经济指标为目标,在上述关键工艺参数在线连续检测基础上,建立综合模型,采用自适应智能控制机制,实现冶金过程关键变量的高性能闭环控制。包括高炉顺行闭环专家系统、钢水成分和温度闭环控制、铸坯和钢材尺寸和组织性能闭环控制等。

大功率高性能电气传动。采用新型电力电子元件,大功率高性能的交直交变频传动、高中压变频传动和超大功率交交变频传动。

2、实现企业信息化

冶金流程的全息集成。实现铁――钢――轧横向数据集成和相互传递,实现管理――计划――生产――控制纵向信息集成,同时,整合生产实时数据和关系数据库为数据仓库.采用数据挖掘技术提供生产管理控制的决策支持。

计算机全流程模拟.实现以科学为基础的设计和制造.采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术,基于各种冶金模型,进行流程离线仿真和在线集成模拟,生成一个分布式、网络化、集成的“虚拟工厂”软件系统环境,通过人机交互和协同计算,模拟钢铁工业产品生产全过程。支持生产组织优化、生产流程优化、新生产流程设计和新产品开发优化。

提升钢铁生产制造智能。在生产组织管理方面,基于事例推理、专家知识的生产计划与运筹学中网络规则技术,提供快速调整作业计划的手段和能力.以提高生产组织的柔性和敏捷化程度:根据各工序参数,自动计算各工序的生产顺序计划及各工序的生产时间和等待时间,实现计划的全线跟踪和控制,并能根据现场要求和专家知识.进行灵活的调整;异常情况下的重组调度技术以及在多种工艺路线情况下.人机协同动态生产调度.在质量管理方面.基于数据挖掘、统计计算与神经网络分析技术.对产品的质量进行预报、跟踪和分析:根据生产过程数据和实际数据,判定在生产中发生的品质异常。在设备管理方面.采用生产设备的故障诊断.与预报技术.建立设备故障、寿命预报模型,实现预测维护:在成本控制方面,采用数据挖掘与预报技术,建立动态成本模型预测生产成本;利用动态跟踪控制技术,优化原材料的配比、能源介质的供应、生产线定期检修制度、生产的调度管理,动态核算成本,以降低生产成本。

企业信息集成到行业信息集成,信息化的目的之一是实现信息共享,在有效竞争前提下趋利避害,在企业信息化编码体系标准化、企业异构数据/信息集成基础上,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.直至全球行业信息网络建设及宏观调控信息系统。管控一体化,实现实时性能管理。

总之,冶金自动化技术发展应紧密关注冶金行业技术发展动态和企业需求,在保障功能的前提下注重提升性能,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,以提高冶金企业经济效益,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、高坡,浅谈冶金控制自动化发展趋势,长三角,2008,5(10)

钢铁智能冶金技术范文2

[关键词]钢铁工业 自动化仪表 应用 维护

中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0230-01

1.钢铁工业自动化发展特征

自动化钢铁工业在提升工作效率与产量、降耗节能、完善产品质量等层面发挥着重要的促进作用,其自动化发展进程中体现了仪表检测抗震动性强、耐高温与抗粉尘环境等特征。同时在钢铁工业生产进程中呈现出按顺序控制与连续管理控制相结合的批量半连续生产模式,其对控制管理的要求具有一定的周密复杂性,同时具有对过程变化具有可靠灵活的适应性,基于各类现代化信息技术构建了完整、高效的计算机网络系统平台。

2.自动化钢铁工业应用状况与发展趋势

纵观我国钢铁企业发展经营状况不难看出,其主体呈现自动化技术与装备应用发展不平衡现象,具有一定的发展差异性。其中行业先进的代表包括武钢、宝钢等,由于其部分或成套引入了国外先进技术设备,因此具有较高的自动化水平。而其他中型钢铁骨干企业则多建设于五六十年代,其主体设备与生产工艺呈现出一定的落后性,因此导致控制监测仪表水平有限等状况。其中较多企业认识到该类发展的不足问题因此自八十年代开始便持续加快了改造技术设备步伐,通过引进国外关键技术设备进行部分车间的重建与改造,并令自动化控制监测水平实现了显著提升。由自动化设备使用来讲,许多改造或新建企业均采用了PLC、DCS构建自动化基础体系,并逐步代替了传统仪表模拟控制与继电器控制方式,实现了分散控制、集中监测管理目标,并构建了管理级别过程控制计算机系统,一些企业还促进了自动化控制系统与生产管理计算机系统的完善融合,形成了在线管理控制体系。一些中小钢铁企业发展改造进程中主体应用监控平台通用软件、PLC等构建了较小规模的DCS系统,并通过对检测配置仪表的合理改善创设了高精度变送器、智能化仪表检测管理模式。除大量应用压力流量、温度、料面常规监测方式外,一些企业还引入了专用、特殊类别仪表提升了自动化生产控制水平。当然钢铁企业发展中也不乏许多老厂区仍旧采用可编程单回路调节器、单台PLC替代继电器回路、数显仪发挥局部自动化控制管理。由此可见不平衡的发展应用现状进一步加剧了钢铁工业全面自动化发展建设难度,因此我们应就如何缩短差距、提升自动化钢铁工业发展水平,明晰发展趋势、应用智能先进控制技术、引入特殊仪表检测方式、打造现场总线管理控制体系、智能化诊断设备与及时维护管理、开发低成本集成自动化系统展开深层次探讨,进而为钢铁工业自动化仪表应用发展打下坚实的基础。

3.钢铁工业自动化仪表应用发展策略

3.1智能与先进控制应用策略

所谓智能控制是指不需要精确定量被控对象模型,我们只需要掌握相关知识,该类应用策略充分适用于不完全性、复杂性及模糊性非数学过程,例如钢铁工业生产。其中模糊控制、自适应控制、神经元网、专家系统等较为先进的高科技智能系统在钢铁工业逐步投入了实际应用,在控制连铸结晶器、中间罐液位、热风炉燃烧、生产过程、电路电极等层面发挥了显著应用效果。而先进控制应用策略则可有效提升系统适应控制能力,有效解决系统自身非线性、时变性、外部随机扰动、不稳定性及不可测性等弊端问题。在钢铁工业中该应用策略得到了广泛的发展,例如遵循自适应理论控制连铸结晶器液位、基于预测模型方式控制高炉中的铁水温度、采用分布参数思想控制电炉中的钢水成分,以状态空间理念控制加热炉燃烧与钢水成分等。实践应用中我们应科学促进各项控制软件向工程化方向发展,充分发挥PLC、DCS与计算机过程控制系统价值及功能潜力,强化应用基础研究及软件组织开发,为钢铁工业智能、先进控制实用化发展供给优秀工具与实践方式,进而促进各类控制方式的完善互补并解决难以应对的常规控制问题。

3.2注重系统开发及现场总线控制

仪表科学应用现场总线系统是实现自动化系统与现场设备智能连接的数字化、开放式、多分支结构、双向串行通信总线,其在数字通信科学技术的良好辅助下可延伸发展至现场级仪表,进而令中央控制DCS系统将百分之六十至八十的组织控制功能移至现场仪表中进而构建了生产现场总线控制FCS系统,可有效实现一体化控制及测量,并确保彻底真正的分散控制,提升生产控制系统安全可靠性,令产品品质得到有效的调节与改善。并可令中央控制系统自身运算能力解脱至例行控制之外,来发挥更为复杂的智能化、先进性控制功能。在钢铁工业生产中我们应充分注重对FCS系统的应用开发,促进自动化仪表优势功能的完善发挥,密切关注科学技术前沿发展动向,总结研究现场自动化总线仪表与相关系统实践应用策略、内涵特征、工程设计思路与方式,并创设适应钢铁老企业更新改造的实用性措施方案。

3.3全面开发专用特殊仪表,加快推进实用化工程发展进程

钢铁工业生产实践进程中会涉及到较多专用特殊检测仪表的综合应用,进行对极高温度的准确、连续测量,分析高温流体既定成分、测量液面、宽范围大管道脏气体流量、检测线材温度、高温高速移动钢带及产品尺寸形状等。基于该类专用特殊仪表的较大应用比重,我们应科学明晰该类自动化仪表未来发展趋势,即采用微处理器或计算机促进其智能化、机电一体化发展,应用CCD元件、新型传感器、光纤、图像识别、新材料、软测量技术提升专用、特殊仪表综合性能。近期我国许多钢铁工业企业也加入了自主研发专用特殊仪表的行列中,例如涡流式、红外线、射线检测装置、监测高温炉侵蚀装置、平直度激光带钢仪器等,并逐步投入了工业生产与实践应用中。当然随着钢铁工业的迅猛发展,我们还应继续本着实用、高效的原则协作开发,加快推进专用特殊仪表的实用化发展进程,进而提升综合生产经营水平。另外我们还应对各类自动化仪表、设备进行智能化维护管理与诊断,利用信号处理、检测技术、识别及预测技术、专家系统、智能控制手段反应真实设备信息状态,提取特征参数划定其危险程度范围,有效降低钢铁工业生产停机时间。

4.结语

总之,基于钢铁工业自动化发展重要性与现实特征我们只有明晰其行业发展趋势、自动化仪表系统应用状况,制定科学合理的应用发展策略,大力推进钢铁企业创新改革,更新发展,才能整合提升钢铁工业综合发展竞争力,令其创设丰富的经济效益与社会效益。

参考文献

[1] 骆世博. 我国冶金自动化仪表及发展[J]. 科技传播. 2012(18)

钢铁智能冶金技术范文3

关键词:绿色设计;钢铁冶金机械设计;关键技术;特点

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.003

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:

钢铁智能冶金技术范文4

1计算机在冶金过程中的应用

在自动化产品方面,以计算机为基础的分布式控制系统逐渐开始替代过去的DCS系统,尤其是最近几年开始应用的现场总线、工业计算机以及网络信息技术。计算机过程控制系统将工艺知识、数学模型、专家经验以及智能技术有机的融合在一起,从而构成了一个全面完整的数据信息资源库,利用分布式控制系统结构,借助于工业以太网和传感器、控制器等进行连接,能够实现冶金企业生产情况的实时监控,有效的增强了系统的稳定性与控制型。比如说轧制作业,如下图1所示,我们在轧线上安装好板型控制、位置控制、厚度宽度控制等仪器,将获取到的信息通过PLC控制器传输到过程控制计算机中,在计算机进行分析之后,再借助于工业以太网传送到管理机,管理机根据这些数据信息发出操作指令。这样一套完整的管控一体化信息系统能够帮助我们对轧制生产的全过程进行有效控制,在很大程度上增强了冶金企业的自动化控制水平。

2人工智能的应用

所谓人工智能系统即是将神经元网络、专家系统以及模糊系统联系组合而成的控制系统,借助于模糊逻辑方式对传感器获取的测量数据实施判断与评价,从而发出相应的控制指令。在冶金自动化控制系统中,借助于计算机网络的优势,对冶金企业各方面的专业知识以及核心处理方案进行评价,通过计算机对相关设备实施智能控制。简要的说,即是将实际生产需要的工艺计算以及实际控制输入到计算机之内,而计算机通过模糊的逻辑方式对产生的情况作出深入的分析,从而再发出具有更高精确性的操作指令。现阶段国内大多数钢铁冶金企业都实现了从基础自动化到网络信息化的转变,也实现了冶金生产全过程的自动化控制。在网络化的技术前提下,我们能够实现对专家系统的开发升级,从而让冶金生产过程中的各项数据信息得以共享,作业人员只需要在操控室便能够进行控制与作出技术决策。

3计算机在企业信息管理中的应用

在冶金企业的生产过程中往往会形成大量的数据信息,若我们通过人工采集的方式不但需要耗费大量的时间,同时也容易出现误差,这就会对企业的基础管理工作产生较大的影响。在这一情况下,我们可以利用计算机构建一个性能强大的管理平台来完成这一任务。现代钢铁冶金企业通常来说包含了铁矿采购、烧结、炼铁、炼钢、连轧等复杂的工序,同时在这一过程中还需要供水供电等辅助工作,各个作业流程之间必须要紧密配合,关系到一系列的质量、调度和通讯管理,因此我们借助于计算机技术开发出一个综合的信息控制管理平台,在企业内部构建管理信息网络,把所有的数据信息以及生产工艺流程虚拟平台包含在内,利用这一系统我们能够使用计算机来进行更加优化的管理,确保各项管理工作的协调性。另外,信息控制管理平台还能够依靠其现代化的管理思路,将钢铁冶金企业内部各种资源充分利用起来,针对生产管理过程进行规划与调度,实现最佳的策略配置。

4计算机生产管理控制系统的主要功能

首先是冶金生产流程的全息集成,能够有效实现铁——钢——轧横向数据集成与相互传递,实现管理——计划——生产——控制的信息集成,另外还能够整合生产实时数据与关系数据库为数据信息仓库,借助数据挖掘技术来为企业的生产管理活动提供更加科学的决策。其次是计算机模拟技术,让企业的设计制造更加科学。利用计算机仿真、多媒体技术以及全流程模拟,基于各类冶金模型,实现流程离线仿真以及在线集成模拟,进而让企业生产组织、生产流程和产品设计开发更加优化。最后能够让企业生产制造更加智能化。对于生产组织管理来说,基于事例推理、专家知识的生产计划和运筹学中网络规则技术,可以为企业带来快速调整作业计划的能力,从而帮助企业增强生产组织的灵敏度。对于生产质量管理来说,借助于数据挖掘技术、统计计算以及神经网络分析技术,能够对冶金企业产品质量实施预报、跟踪和综合分析,按照生产过程中产生的数据信息,对生产中可能存在的品质异常问题进行判断。对成本控制管理来说,通过数据挖掘技术的应用,我们建立了动态成本模拟系统来对生产成本进行预测,依靠跟踪控制技术来实现原材料配比、能源供应以及生产调度的优化,在很大程度上降低了生产成本。

5结语

钢铁智能冶金技术范文5

同时,《钢铁工业转型发展行动计划(2015-2017)》将于近期出台,与新版《钢铁行业规范条件》相辅相成。

业内专家认为,未来三年钢铁业主要发展格局谋定:减产、智能化、走出去。

以环保节能压缩产能

近半年来,数十起因超排、违排等问题而遭到处罚或是曝光的案例已对钢铁从业者敲响了警钟。

修订后的规范条件提出,严格控制新增钢铁的生产能力,在京津冀、长三角、珠三角等环境敏感区域,实施减量置换;不得新建独立炼铁、炼钢、热轧企业;钢铁企业各工序须全面配备节能减排设施。同时,特别要求钢铁企业配套建设污染物治理设施,实施在线自动监控系统等,并与地方环保部门联网。企业要接受环保监测,定期形成监测报告。

《规范条件》与新《环境保护法》及现行标准对接,提高污染物排放标准要求,其中烧结球团焙烧设备二氧化硫排放浓度由原≤600mg/m3提高到≤200mg/m3(特殊保护措施地区为180mg/m3),氮氧化物排放浓度由原≤500mg/m3提高到≤300mg/m3。并新增新建、改造钢铁企业须取得环境影响评价审批手续,配套建设的环境保护设施须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用,完成环境保护竣工验收手续。

加码的环保压力,可能将成为压垮中小企业的最后一根稻草,但这也可能是调节产能的最好方式。

面对即将实行的规范条件,钢铁企业面临重大挑战。“主要是缺乏资金,上项目没有钱怎么办?同时,一些技术或是工艺还存在着改善的空间,一些环保设施还没稳定达到排放要求,这些都需要升级改造,但依然是要钱。按照现在企业的经营情况,难度非常大。”河北一位钢铁企业的老总向《中国经济信息》记者抱怨。

在未来的一段时间内,尽管行业形势难以扭转,但钢铁企业在面对技术、资金造成的治污“瓶颈”等问题时,已然没有更多的选择,无路可退。

业内专家认为,单一依靠钢企自身解决污染问题的模式亟待改变,需要从监管、资金、技术等多个层面,政府、社会以及科研机构、装备企业形成合力来推动。

走智能制造之路

修订后的规范条件提出,鼓励企业集成现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术和智能控制技术等两化融合技术,提高企业智能化水平。

“中国制造2025”在钢铁领域必须走。工业与信息化部原材料工业司副司长骆铁军称,未来3年,钢铁“两化”融合(信息化和工业化深度结合)水平要明显提升,形成2到3个智能示范工厂。

钢铁业智能化重点围绕两化融合贯标,生产制造自动化、企业管控信息化,打造智能工厂示范、供应链协调管理示范,建设第三方电子商务、大数据平台等,推进信息通信技术与钢铁制造技术的深度融合发展。

据悉,我国钢铁业有较好的智能化基础,大型钢铁企业的生产流程连铸、连轧普遍应用。另外,钢铁电商走在了大宗商品电商的前列。目前,我国钢铁、钢贸企业及第三方搭建的钢铁电子商务平台总数已超过200家,在全国大宗商品电子商务企业中占27.6%。

如何有效实现钢铁行业的智能化?中国工程院院士、中国金属学会理事长干勇表示,以钢铁流程绿色化、智能化集成为目标,钢铁行业要开发并推行一批重大共性关键技术。重点围绕制造流程结构优化、制造流程技术提升、钢铁制造――服务平台建立、新型商业模式建立与运营四大关键路径进行研发。

这主要包括钢铁制造全流程在线检测――监测技术及数字化、智能化嵌入技术,分布与集成相结合的余热余能梯级利用和系统回收技术,钢铁生产智能化能源管控与环境优化技术,污染物分布与集中结合的协同控制与一体化脱除技术;钢厂与相关产业互补链接及与周边社会共生共荣生态链接技术,钢铁流程制造和服务一体化网络集成技术,钢铁制造流程物质流、能量流、信息流协同动态调控技术,高性能钢铁产品定制化、减量化生产及装备技术,高性能钢铁产品全生命周期智能化设计、制备加工技术。

工信部产业司副司长辛仁周表示,加快钢铁企业两化深度融合。积极引导钢铁企业开辟电子商务、互联网金融、期货、物流等服务新领域,促进技术创新、管理创新和商业模式创新,实现用户价值最大化,共创共享产业链价值。

抓住“一带一路”机遇

“一带一路”战略为钢铁走出去带来了新的历史机遇。很多沿线国家在基础设施、产能和装备制造合作领域的需求空间巨大,推动钢铁国际产能合作,不仅有利于化解国内相对过剩的产能,而且能够提升中国制造的形象和国际影响力。

“一带一路”已经支撑起我国钢材出口,成就了在欧美反倾销大棒下的出口逆势增长,相当多国家进口同比增速超过50%。同时,我国钢铁企业已开始在中亚、南亚等地投资建厂。“一带一路”沿线的部分地区资源丰富,拥有发展钢铁产业必备的原料,随着该地区政府的招商力度上升,带动我国钢铁企业走出去。

进入2015年,河北钢铁集团、八一钢铁集团、酒钢集团以及马钢集团等企业积极进行境外投资,3月27日,中国中冶、马钢集团与瑞士福莱姆公司共同签署了哈萨克斯坦100万吨/年综合钢厂项目合资公司备忘录;甘肃酒钢集团也将在哈萨克斯坦投资建设生产基地。

近期,总理在出访时,多次提出了产能合作受到各国的热烈欢迎。他提出的产能合作是一揽子、系列化的通盘考虑,即走出去的不仅仅是产能,更是资本、装备、技术、人才,乃至标准的跟进。

中钢协会副会长迟京东认为:“中国钢铁企业需要上下游联合行动,共同打开国际市场,而非简单的钢厂走出去。”

钢铁智能冶金技术范文6

【关键词】微机联锁系统;钢铁冶金企业;安全高效

0前言

对于钢铁冶金企业而言,微机联锁系统是企业发展过程中必不可少的现代化设备,它利用计算机的强大逻辑处理能力与复杂运算能力,以及人机对话建议交互方式,有效降低行车事故发生率,确保行车工作的高效、畅通。

1微机联锁系统的定义与冶金企业对微机联锁的需求

微机联锁系统是实现铁路现代化和自动化的有效手段,它借助现代控制技术、现代通讯技术、现代计算机技术将电器集中室内、室外信号设备的工作状态,通过电缆、网络传输到计算机,再进行相应的逻辑运算处理,最终将显示结果传输到人机交互界面的显示屏上。在企业实际生产中,即为行车值班员给出行车操控指令时,计算机通过微机联锁对行车指令及相关数据进行综合性的计算分析,有效控制室内、室外信号设备的各种指令动作,从而保证厂内行车安全。冶金企业对微机联锁系统的需求:就钢铁冶金企业现状而言,铁路运输是企业内部与外部的主要运输工具,承担着大概百分之七八十的运输任务,其大部分应用于冶金企业钢水、铁水的倒调与拉对,成品材的外发等运输工作。过去,科技水平有限,钢铁冶金企业一般采用继电联锁系统装置,但由于继电联锁系统的功能局限性,存在着诸多不安全因素,早已无法满足当前铁路运输信号控制的需求,而微机联锁则正好弥补了钢铁冶金企业的这一迫切需求。

2微机联锁系统的优势与特点

铁路信号微机联锁系统的科学技术含量相对较高,它涉及现代控制技术、现代通讯技术、现代计算机技术等多项前沿科技。铁路信号微机联锁系统的占用面积较小、改造成本较低,便于站场的改扩建,因为此系统大多数逻辑关系与数据处理都由计算机来处理,这对于冶金企业站场面积大、工作量大、工作地分散等实际工作特点,其优势尤为明显,它不但可以有效降低改建成本、还可以大幅提升工作效率。若因工作需要站场的变动是常事,以往这中情况需要花费大量的费用,但是应用这系统,只需对软件进行修改,即改变一下程序的编程指令即可。铁路信号微机联锁系统具有安全性能高的特点,而这正是钢铁冶金企业最看重的一点,并且该系统还具备硬件结构和软件开放的特性,能提高整个铁路运输安全建设的水平。铁路信号微机联锁系统操作简单、界面清晰,维修量小,由于该系统大部分指令的控制由软件系统来完成,而软件只需对程序语言进行部分修改,改变信号控制的指令,无需进行更换设备零件的大型维修,这样能大大降低维修费用。

3微机联锁的结构组成

初期的微机联锁系统的硬件结构由六大部分组成,包括主机柜、显示器、电源屏、接口柜、操纵台、室外信号设备。而该系统的核心则是计算机,一般使用SBC系列工业控制机,其内部构成为主机板、光电隔离板、按钮板、图形显示控制板,外部则由80机箱进行包裹。工作原理为联锁的计算机经过复杂的逻辑运算并将结果通过显示器输出显示信息。该系统的人机交互界面是由许多控制按钮组成的操作台和大型显示器。其软件部分由汇编语言编程,工作量非常的大,工作效率低。如今的微机联锁系统为新型实用型微机联锁系统,从结构上可分为上下位机两层。室外设备主要负责回执线路信息,如道岔表示、信号条件、轨道电压等。当收到线路回执信息后,要经室内采集电路送下位机。在此过程中,一般采用西门子可编程控制器PLC,由下位机进行预处理后再送往上位机。同时,接受上位机的有效控制命令,通过联锁运算将结果由动态接口电路输出控制命令,如信号显示、道岔操作。一般来讲,上机位一边输出显示信息,一边处理控制信息和逻辑运算,最后向下机位下达控制命令。此系统为钢铁冶金企业通常采用的微机联锁系统,并在实际生产中,收到了良好的效果。

4微机联锁的硬件构成

微机联锁系统的硬件结构按联锁微机数量分为三种类型,即为单微机系统、双微机系统、多微机系统。对单微机系统而言,就是在整个系统中只采用一个中央处理器,配置一锁微机,设备配置相对简单,但是覆盖的区域范围比较小。而双微机系统,即拥有两个微机联锁系统,它们的功能各不同,一个负责进行联锁程序的复杂逻辑运算,另一个负责显示各种状态信息。多微机系统则是由多个联锁微机组成,在分工方面更加精细、覆盖范围更广,尤其更适合大型站场和分散较广的站,能同时兼顾不同作业的行车情况。

5钢铁冶金企业的铁路运输信号设备分类

钢铁冶金企业的信号机与国铁大致相同,按其作用可分为指挥调车作业的调车信号和指挥机车运行的行车信号。按结构则可分为色灯信号、机车信号机、臂板信号。铁路信号设备通常分为三大类:一是信号机,企业最早应用的形式是手灯、手旗等,弊端很多。而现代的信号机主要有进路信号机,调车信号机,通过信号机等;二是站场表示器,主要有进路表示器、调车表示器、发车表示器、道岔表示器等;三是站场标志,主要有警冲标、站界标、作业标、减速地点标、预告标、鸣笛标等。

6冶金企业应用微机联锁的必要性

通常冶金企业的站场比较大,作业点比较分散,铁路线路众多,进路交叉也十分复杂,要实现安全生产,就必须使信号与道岔、进路保持一定的操作顺序,进而形成关系联锁,使生产顺行。举例说明:线路区间信号,可以有效保护线路区间的行车作业安全。所谓区间闭塞,是指为了防止在区间运行的机车发生相撞或追尾的一种有效安全措施。当区间采用半自动或自动闭塞后,区间信号则更加完善,它可以将地面信号传到机车驾驶室中,从而形成车内信号。另外,对于与道路相交的道口,为了安全,可以设置相应的防护和防护警报。应用微机联锁系统可以利用计算机的高科技性,自动收集信号设备显示状态和列车运行即时信息,并进行快速、准确的处理,第一时间发出指挥机车运行的正确指令,最终实现调度的集中控制与统一管理。对于机车运行,可以利用计算机超强地逻辑运算能力对机车的启动、行驶、调动和停车实行自动监测、监督、调整和控制,随时了解机车的运行情况,从而提高行车的安全性,提升机车的运行效率,大幅降低油耗成本。特别针对驼峰调车的控制,可以利用微机联锁系统能实现机车、车辆的分类、解体与编组控制,有效控制车辆溜放进路和溜放速度。通过这样智能化的控制,可以防止车辆溜车,大大减少行车事故,确保各种行车作业的安全、准确、高效。

7结论

通过本文分析可知,在铁路行车过程中,有效运用现代化的微机联锁系统,可以将行车工作更加细化,让信号显示、机车运行更加准确与高效。这样,既改善了劳动条件,又提升了行车的安全性。

参考文献

[1]王永信.车站信号自动控制[M].中国铁道出版社,2002.