王英超

【摘 ?要】我國的冶金工程設(shè)計(jì)體系自動(dòng)上世紀(jì)五十年代從蘇聯(lián)引入之后，就一直沿用蘇聯(lián)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理念，在八十年代之后，又開始引入歐洲以及日本的設(shè)計(jì)方法，但是整體上都屬于半經(jīng)驗(yàn)、半理論的靜態(tài)設(shè)計(jì)方法?，F(xiàn)階段我國的冶金工程設(shè)計(jì)包含工程哲學(xué)、冶金流程工程學(xué)以及冶金流程集成理論與方法于一體的學(xué)科體系，具有一定的國際影響力。

【關(guān)鍵詞】冶金工程設(shè)計(jì);發(fā)展現(xiàn)狀;展望

1冶金工程設(shè)計(jì)發(fā)展歷程

1.1傳統(tǒng)的冶金工程設(shè)計(jì)體系

我國的冶金工程設(shè)計(jì)已經(jīng)具有一定的發(fā)展歷史，最早可以追溯到19世紀(jì)后期的“洋務(wù)運(yùn)動(dòng)”。在之后，我國的冶金工程設(shè)計(jì)后來又在半殖民地、半封建社會(huì)中艱難發(fā)展。到了建國之后，我國冶金工程設(shè)計(jì)開始向著前蘇聯(lián)的先進(jìn)手段。在這一時(shí)期，我國的冶金工程設(shè)計(jì)得到了較大的發(fā)展，設(shè)計(jì)方式、設(shè)計(jì)步驟，以及設(shè)計(jì)工具等都有了較大的進(jìn)步。但是也正是理論嚴(yán)重匱乏的時(shí)期。到了20世紀(jì)末期，我國的鋼鐵工業(yè)發(fā)展開始走向產(chǎn)能擴(kuò)張、基建投資的方向。冶金工程設(shè)計(jì)理論也開始逐漸增多，但是仍然局限于細(xì)節(jié)技術(shù)、單體工藝上。很少有研究者從鋼鐵制造全流程優(yōu)化的角度去深入探究。因此，雖然冶金工程設(shè)計(jì)取得了一定的發(fā)展，但是在裝備升級(jí)、工藝進(jìn)步等方面存在較大局限。因此，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼鐵企業(yè)整體優(yōu)化起到根本性的推動(dòng)作用。從而導(dǎo)致我國的許多鋼鐵廠追求片面發(fā)展道路，企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)流程較為混亂，存在能源消耗高、經(jīng)濟(jì)效益降低、環(huán)境污染等問題。從理論研究發(fā)展來看，我國的冶金工程理論大多是建立在反應(yīng)解析、過程解析的“三傳一反”的基礎(chǔ)之上的。因此引起我國的研究集中于微觀課題當(dāng)中，十分關(guān)注單元工序或單一裝置的強(qiáng)化上。

1.2傳統(tǒng)設(shè)計(jì)體系的弊端

我國冶金行業(yè)的發(fā)展方式有著簡單、粗放的特點(diǎn)，采用前蘇聯(lián)設(shè)計(jì)模式，采取靜態(tài)設(shè)計(jì)法衡量對(duì)不同工序裝備的能力進(jìn)行估算，各個(gè)工序之間通過匹配連接的方式形成了一種粗放的生產(chǎn)工藝流程。僅僅從單元工序出發(fā)，提前預(yù)留富裕能力，很少與其上下流程之間建立起相應(yīng)的聯(lián)系，而實(shí)際的“富裕系數(shù)”也只是設(shè)計(jì)人員的大致估算，與實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)有一定的出入，因此難以做好前后工序能力相匹配、功能相協(xié)調(diào)以及信息傳遞通暢等工作，增大了控制的難度。

2冶金工程自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1工藝結(jié)構(gòu)逐步改善，但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不太合理

經(jīng)過不斷的努力和改進(jìn)與完善，引進(jìn)和有效吸收外國先進(jìn)的設(shè)備，陳舊的設(shè)備和落后的工藝正逐步被淘汰，在行業(yè)技術(shù)裝備水平上面也在不斷的提高，就如目前，國內(nèi)絕大對(duì)數(shù)企業(yè)已經(jīng)淘汰電爐煉鋼。但在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，依然呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)不合理的局面，一些長線、低擋產(chǎn)品產(chǎn)量迅速增長，而像薄板、硅鋼板等一些高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)能力則嚴(yán)重不足，國內(nèi)市場存在較大缺口。

2.2市場競爭加劇，環(huán)保壓力巨大

近年來，在國內(nèi)擴(kuò)大內(nèi)需的一系列積極貨幣和財(cái)政政策的作用下，固定資產(chǎn)投資大幅增加，拉動(dòng)了鋼材需求的增長，受利益的驅(qū)使，國內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性過剩，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)面臨巨大的生存壓力與競爭壓力。同時(shí)，巨大的產(chǎn)能也造成巨大的資源消耗和環(huán)境影響，這也將是影響國家產(chǎn)業(yè)政策和鋼鐵工業(yè)發(fā)展的重要因素。

2.3余熱利用問題

我國鋼鐵冶金行業(yè)余熱利用現(xiàn)狀是：高溫余熱利用較好，中低溫余熱利用率較低。目前，受到我國工業(yè)整體發(fā)展水平的限制，我國鋼鐵冶金行業(yè)對(duì)余熱的利用水平還不是十分的高，各方面的技術(shù)水平以及取得的利用成效與西方發(fā)達(dá)國家相比還存在著一定的差距。并且，我國鋼鐵冶金行業(yè)對(duì)400℃以上的高溫余熱利用的情況相對(duì)于300℃以下的低溫余熱利用情況來說相對(duì)較好。針對(duì)300℃以下的低溫余熱利用是目前我國鋼鐵冶金行業(yè)在節(jié)能減排、響應(yīng)國家低碳號(hào)召中重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)攻克的難題。

2.4鐵冶金余熱利用設(shè)備陳舊，各企業(yè)之間利用水平發(fā)展懸殊。

由于我國對(duì)于鋼鐵冶金余熱利用的發(fā)展尚處于初期階段，很多技術(shù)難題目前還處于攻堅(jiān)階段，特別是對(duì)于300℃以下的低溫余熱的利用設(shè)備我國目前尚處于空白。許多余熱利用設(shè)備都是國外引進(jìn)的，并且已經(jīng)使用了相當(dāng)長的一段時(shí)間，設(shè)備都已十分陳舊，亟待更新。設(shè)備陳舊已然成為阻礙我國鋼鐵冶金行業(yè)余熱利用最主要的因素之一。冶金工業(yè)面臨的問題

3冶金工程設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢和展望

3.1發(fā)展方向

在冶金工程設(shè)計(jì)方面，我國已經(jīng)有足夠的能力進(jìn)行現(xiàn)代化鋼鐵廠的建設(shè)，在理論研究以及實(shí)際應(yīng)用方面都取得了很大的成效。我國目前冶金企業(yè)的優(yōu)勢在于將各個(gè)鋼鐵企業(yè)聯(lián)合在一起建設(shè)了現(xiàn)代特大規(guī)模鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，同時(shí)將新的產(chǎn)品、工藝以及技術(shù)完美的融合在一起。在未來，我國冶金行業(yè)還會(huì)有更大的進(jìn)步。首先要做得就是將冶金流程工程學(xué)理論和動(dòng)態(tài)-精準(zhǔn)設(shè)計(jì)法更好的應(yīng)用和推廣到新建或者改建的冶金工程項(xiàng)目中，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)我國冶金企業(yè)全面現(xiàn)代化。其次，需要在實(shí)際的應(yīng)用過程中不斷進(jìn)行總結(jié)，對(duì)新的理論和方法的應(yīng)用進(jìn)行驗(yàn)證，與實(shí)際的生產(chǎn)結(jié)合在一起，時(shí)整個(gè)冶金生產(chǎn)流程向可循環(huán)方向發(fā)展，促進(jìn)我國冶金行業(yè)的發(fā)展和轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)我國冶金市場的競爭力，推動(dòng)我國冶金企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

3.2發(fā)展思路

在未來一段時(shí)間內(nèi)，我國冶金行業(yè)的主要發(fā)展目標(biāo)就是以冶金流程工程學(xué)以及動(dòng)態(tài)—精準(zhǔn)設(shè)計(jì)理念為指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)我國冶金工程設(shè)計(jì)的全面優(yōu)化和創(chuàng)新，使之成為一個(gè)完成的理論體系。同時(shí)與行業(yè)的實(shí)際需求相結(jié)合，將新的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)裝備應(yīng)用到新建或者改建的冶金企業(yè)工程項(xiàng)中，對(duì)我國冶金制造流程進(jìn)行優(yōu)化和完善，更好的發(fā)揮出我國冶金工程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新成果，推動(dòng)我國冶金企業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展，增強(qiáng)冶金企業(yè)的市場競爭力。

3.3發(fā)展目標(biāo)

未來的冶金企業(yè)，不僅具有冶金功能，還需要全方面進(jìn)行提升。在保證生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)，做好環(huán)境保護(hù)工作，更好的滿足市場的需求，增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。新的冶金企業(yè)發(fā)展目標(biāo)應(yīng)該是：降低成產(chǎn)升本、提高生產(chǎn)效率、節(jié)能減排以及廢棄物回收利用。冶金企業(yè)想要實(shí)現(xiàn)這種目標(biāo)，需要優(yōu)化生產(chǎn)流程、不斷引進(jìn)新的生產(chǎn) 以及工藝方式、保證利益最大化，同時(shí)一定要做好環(huán)境保護(hù)工作，與生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展。

4結(jié)束語

我國的鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)主要目的是滿足國內(nèi)生產(chǎn)和生活的需求，并沒有十分依賴大量出口獲得經(jīng)濟(jì)效益。我國政府大力支持鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，促進(jìn)了冶金工程設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)，以及理論的不斷完善。在當(dāng)前資源節(jié)約型生產(chǎn)的理念指導(dǎo)下，我國新建和改建的鋼鐵廠，都要在生產(chǎn)中加入資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容。中國鋼鐵工業(yè)的進(jìn)步對(duì)我國，乃至全世界都有較大的意義。在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，我們可以與其余國家合作，借鑒各國先進(jìn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)冶金工程事業(yè)的發(fā)展。

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