論自動(dòng)化在冶金工業(yè)中的作用

論自動(dòng)化在冶金工業(yè)中的作用隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國(guó)在自動(dòng)化控制方面逐漸 取得較好的進(jìn)展，而自動(dòng)化技術(shù)也逐漸應(yīng)用于社會(huì)領(lǐng)域的各方面 其中也包含冶金工業(yè)在冶金工業(yè)的生產(chǎn)中，自動(dòng)化程度對(duì)冶金 工業(yè)的生產(chǎn)效率和效益具有重要的影響作用一、冶金工業(yè)介紹 冶金工業(yè)是指開采、精選、燒結(jié)金屬礦石并對(duì)其進(jìn)行冶煉、 加工成金屬材料的工業(yè)部門分為:①黑色冶金工業(yè)，即生產(chǎn)鐵、 鉻、錳及其合金的工業(yè)部門，它主要為現(xiàn)代工業(yè)、交通運(yùn)輸、基 本建設(shè)和軍事裝備提供原材料;②有色冶金工業(yè)，即生產(chǎn)非黑色 金屬的金屬煉制工業(yè)部門，如煉銅工業(yè)、制鋁工業(yè)、鉛鋅工業(yè)、 鎳鈷工業(yè)、煉錫工業(yè)、貴金屬工業(yè)、稀有金屬工業(yè)等部門二、自動(dòng)化在冶金工業(yè)中應(yīng)用的基本認(rèn)識(shí) 1、冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)在我國(guó)現(xiàn)代化冶金企 業(yè)中，控制系通常采取分級(jí)的結(jié)構(gòu)初級(jí)是傳感器和執(zhí)行器結(jié)合 了采集執(zhí)行層，其目的是完成被檢測(cè)對(duì)象的測(cè)量和控制命令的執(zhí) 行;一級(jí)是控制層，保證了基礎(chǔ)自動(dòng)化，其主要功能是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制 造過(guò)程的集中控制;二級(jí)是為生產(chǎn)模型計(jì)算，優(yōu)化冶金工業(yè)生產(chǎn) 中的環(huán)境控制;三級(jí)是生產(chǎn)管理與調(diào)度系統(tǒng)，用于調(diào)度冶金生產(chǎn) 過(guò)程中各工序的工作順序;四級(jí)是企業(yè)信息系統(tǒng)層。

各層通過(guò)一 個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成互聯(lián)的有機(jī)整體，冶金工業(yè)中信息化建設(shè) 的重難點(diǎn)是絡(luò)的無(wú)縫集成因此，只有在冶金工業(yè)做好自動(dòng)化控 制與管理系統(tǒng)的信息集成，才能將冶金工業(yè)的信息化技術(shù)落到實(shí) 處，發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際作用2、冶金工業(yè)中自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀隨著科技的發(fā)展，我 國(guó)冶金工業(yè)的自動(dòng)化程度大大提高，在有色金屬制造的每個(gè)環(huán)節(jié) 都能看到自動(dòng)化設(shè)備使用的痕跡，既有先進(jìn)的單機(jī)操作系統(tǒng)，又 有完善的網(wǎng)絡(luò)分布系統(tǒng)當(dāng)前，我國(guó)大型有色金屬制造企業(yè)已基 本引進(jìn)國(guó)際上先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境與需 求進(jìn)行改進(jìn)，使設(shè)備技術(shù)更好地應(yīng)用于自身的冶金生產(chǎn)中，這反 映了我國(guó)冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)缺乏自主創(chuàng)新與研發(fā)，尚處于吸收 他人經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)設(shè)備技術(shù)的階段，同時(shí)國(guó)家對(duì)冶金工業(yè)的要求也 越來(lái)越高，要淘汰掉仍在使用的落后設(shè)備與技術(shù)，需加大設(shè)備投 入，為冶金生產(chǎn)制造配備先進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng)和單機(jī)自動(dòng)化的生產(chǎn) 設(shè)備，加大新技術(shù)、新設(shè)備的研發(fā)力度，努力趕上西方國(guó)家在冶 金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的先進(jìn)水平三、自動(dòng)化在冶金工業(yè)中應(yīng)用的改進(jìn)加熱爐是冶金工業(yè)中不可缺少的設(shè)備，其工作狀態(tài)直接影響 產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)投資成本盡管我國(guó)現(xiàn)代化冶金工業(yè)整體上極大 地提高了加熱爐的自動(dòng)化控制水平，但仍有許多地方冶金企業(yè)對(duì) 加熱爐的自動(dòng)化控制能力較差，不能保證鋼坯的加熱質(zhì)量，還將 造成原材料的浪費(fèi)和嚴(yán)重的大氣污染等問(wèn)題。

因此，為了提高加 熱爐的控制水平及解決冶金工業(yè)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，應(yīng)優(yōu)化和創(chuàng) 新自動(dòng)化加熱控制技術(shù)1、DCS 系統(tǒng)在冶金加熱爐中的應(yīng)用該系統(tǒng)是一種功能上 分散、管理上集中的創(chuàng)新性的控制系統(tǒng)，它比傳統(tǒng)儀表更具有可 靠性，可控制的功能更多，其具有自動(dòng)化程度高、整體性更完善 等優(yōu)點(diǎn)隨著微電子技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，將 DCS 系統(tǒng)中的 雙交叉溫度控制技術(shù)應(yīng)用于冶金工業(yè)加熱爐燃燒控制中，能解決 過(guò)去傳統(tǒng)的溫控燃料燃燒存在的原料損失過(guò)大、熱效率低、對(duì)大 氣層及環(huán)境污染嚴(yán)重的不足，還提高了冶金工業(yè)中的勞動(dòng)生產(chǎn)率 從而使冶金工業(yè)制造中的自動(dòng)化技術(shù)和管理水平大幅提高2、集散控制系統(tǒng)在連續(xù)式加熱爐中的應(yīng)用在冶金工業(yè)自 動(dòng)化技術(shù)中，采用集散控制方式實(shí)現(xiàn)控制和危險(xiǎn)分散，并集中管 理，這項(xiàng)技術(shù)是基于加熱爐的結(jié)構(gòu)一臺(tái)用于管理監(jiān)控的計(jì)算機(jī) 和若干臺(tái)智能數(shù)字控制器組成中心控制系統(tǒng)作為管理監(jiān)控的計(jì) 算機(jī)可對(duì)冶金工業(yè)整體系統(tǒng)中各個(gè)控制參數(shù)進(jìn)行管理操作與監(jiān) 視通過(guò)與之相連的外部設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)及爐內(nèi)溫度變化、燃料流 量和空氣流量等資料，為冶金工業(yè)人員掌握和操作爐內(nèi)燃燒狀態(tài) 提供了依據(jù)將智能數(shù)字控制器相組合，構(gòu)成加熱爐各加熱段和 均熱段的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的各態(tài)指標(biāo)與抗干擾能 力。

冶金工業(yè)制造過(guò)程的內(nèi)環(huán)由兩個(gè)并行回路組成，即燃料流量 調(diào)節(jié)回路與空氣流量調(diào)節(jié)回路外環(huán)可由燃料流量和空氣流量控 制，從而實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)各時(shí)間段的溫度控制，保證各段的溫度控制精 度及升降溫的速率由于內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)功能，可抑制燃料流量和空 氣流量的波動(dòng)，極大地降低爐內(nèi)溫度波動(dòng)范圍，進(jìn)而提高了系統(tǒng) 對(duì)溫度控制的精度與抗干擾能力四、自動(dòng)化在冶金工業(yè)中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)1、自動(dòng)化控制當(dāng)前，我國(guó)應(yīng)正視自身在冶金工業(yè)自動(dòng)化 技術(shù)發(fā)展上的不足，加大先進(jìn)控制設(shè)備的研發(fā)力度，培養(yǎng)自動(dòng)化 技術(shù)人才，提高自主知識(shí)創(chuàng)新能力，以及對(duì)智能控制和高性能控 制器的設(shè)計(jì)研發(fā)水平根據(jù)冶金工業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，加強(qiáng)檢測(cè) 儀表的應(yīng)用，保證檢測(cè)儀表所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的真實(shí)性，提高檢測(cè)儀表 的質(zhì)量與使用壽命，并進(jìn)一步在勘測(cè)和預(yù)報(bào)中創(chuàng)新及研發(fā)對(duì)冶 金工業(yè)而言，自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)是一類數(shù)學(xué)模型的適用，需將冶 金工藝技術(shù)與數(shù)學(xué)模式，以及過(guò)去積累的經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)代化冶金自動(dòng) 化技術(shù)有效結(jié)合，針對(duì)各種典型的工位生產(chǎn)過(guò)程模型采用有效的 優(yōu)化方法，以提高自動(dòng)化控制在冶金工業(yè)中的適應(yīng)性2、信息化應(yīng)用在實(shí)踐中，長(zhǎng)期的實(shí)際應(yīng)用能提高信息化 的有效應(yīng)用，因此冶金工業(yè)應(yīng)更多地立足于生產(chǎn)制造過(guò)程中已擁 有的基礎(chǔ)，優(yōu)化和創(chuàng)新自身所掌握的信息自動(dòng)化技術(shù)，結(jié)合他人 先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備揚(yáng)長(zhǎng)避短，逐步實(shí)現(xiàn)冶金工業(yè)信息化與基礎(chǔ) 自動(dòng)化的完美結(jié)合。

在冶金工業(yè)生產(chǎn)制造過(guò)程中，應(yīng)注重對(duì)整個(gè) 生產(chǎn)過(guò)程工序進(jìn)行梳通和優(yōu)化，節(jié)約人力及原料資源，提高信息 化應(yīng)用水平另外，還需重視冶金工業(yè)信息化人員的工作技能培 訓(xùn)，組織他們定期學(xué)習(xí)新技術(shù)、新知識(shí)，確保信息化自動(dòng)化在冶 金工業(yè)生產(chǎn)制造中發(fā)揮其最大作用如果冶金工業(yè)能源管理的自動(dòng)化建設(shè)僅保持在原始數(shù)據(jù)采 集的基礎(chǔ)上，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的提高與技術(shù)的創(chuàng)新對(duì)冶金工業(yè) 能源管理具有特殊的方面，首先要解決原料消耗量大的問(wèn)題，同 時(shí)要解決冶金工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中大量污染和有毒氣體的產(chǎn)生及排 放因此，能源管理的核心是優(yōu)化能源的使用，采用新的二次能 源使用技術(shù)、運(yùn)用多種原材料進(jìn)行統(tǒng)一控制，并且要增加能源安 全管理機(jī)制。