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中圖分類號:F407.3文獻標識碼: A
冶金設備自動化技術在冶金工業中不斷應用,它的發展軌跡也和鋼鐵工業的發展過程,生產設備發生變化,生產流程和組織,商業模式的改革和發展是密切相關的。雖然許多冶金已經達到了基礎設施和流程自動化,但是這些系統都是基于核心單元,用于檢測和控制自動化的生產設備。生產設備是相互獨立的,缺乏信息共享和統一管理的生產過程,很難適應現代鋼鐵生產。
冶金設備自動化技術發展現狀
在中國,城市的快速發展,提高整體國民經濟與冶金工業的支持是分不開的,因此,中國的冶金工業在經濟發展系統中占據一個非常重要的戰略意義。然而,現代冶金工業的性質與其他行業相比起步較晚,直到上個世紀的70年代,中國開始引進涉外技術和設備,以及先進的冶金技術的基礎上消化吸收,并逐步建立與中國知識產權相關,更全面系統的冶金行業,中國未來的經濟發展和社會進步做出了不可磨滅的貢獻。機械和設備不斷增加,國內冶金研究工作也取得了長足的發展,并促進中國冶金工業朝著大規模、綜合和集成開發和發展方向的新時展,引入了計算機技術自動機械和冶金設備。此時,產品創新能力成為國家生存和發展的企業和戰略問題。隨著產品市場變化和個人發展的需要,公司開發了第一次來滿足市場需求的產品。在冶金行業也是如此,甚至要求更高。快速響應市場,滿足市場的需求,需要冶金企業必須實行冶金設備自動化技術。
近年來,中國的冶金設備的自動化技術研究和開發取得了突破性的成就:2006年,冶金工業控制和驅動的自動化系統集成項目就已完成。在原料、燒結、煉焦、高爐、轉爐、電爐(鋼)、精煉爐、連鑄、軋機、加熱爐、均熱爐、電爐鐵合金,鋁電解等各個方面都是用于自動化系統集成業務的。PLC控制系統為冶金行業已成為其中的主流。2008年鞍鋼授予建成了2.13米和2.15米的熱連軋機,并投入使用,這表明中國的冶金設備自動化技術和設備制造技術已經取得了很大的進步,所以,中國的冶金設備和設備擺脫長期以來對外國的依賴,尤其是在大型厚板廠上,它將基本實現設備本土化。中國冶金設備研究現狀獨立研究已逐漸形成了冷軋機技術,這項研究已經突破傳統的冶金設備,目前在國內已基本實現。
中國冶金設備和設備制造技術的快速發展,為冶金設備自動化技術的發展奠定了基礎,為鞏固自動化技術的發展打開一個廣闊的發展空間,包括原材料、煉焦生產自動化,這些進步都不同程度地在冶金行業中應用,促進我們國家的發展。近年來,計算機技術已廣泛應用于各個行業和領域,生產冶金自動化電腦控制技術也將引入,通過新技術的引入,冶金企業不但能夠提高管理效率,降低運營成本,還能一并促進冶金行業更新和更快速發展,將中國經濟的快速發展奠定了穩定的基礎壓實。
冶金設備自動化技術廣泛用于工業應用自動化技術等,如自動燃燒控制模型、粗自動寬度控制模型、軋制節奏控制模型、板形的配置和控制模型,模型細化處理,完成出口溫度控制模型,卷取溫度控制模型,通過PLC硬件、軟件控制等技術手段來實現自動路由模型對于其他區域設置。
二、冶金設備自動化技術發展趨勢
作為計算機技術和快速處理芯片技術,冶金設備自動化是一個更復雜的可控制性能的冶金工業發展的設備空間。先進的冶金設備和設備繼續向著最新和最先進的可編程序控制系統工業方向生產,大大促進了冶金行業、機械自動化技術,為冶金行業帶來積極的生產效果:提高機械的效率為冶金、延長設備的能力,增加企業的經濟效益。
基礎自動化和過程控制系統
冶金過程的在線連續檢測和監測系統。使用新的傳感器技術、光學機電一體化技術、軟件測試技術、數據集成和數據處理技術、冶金、環保、可靠性技術、關鍵工藝參數,物流跟蹤,能量平衡控制、環境排放和閉環控制產品質量,實時控制的綜合過程控制為目標,實現冶金過程在線檢測和監測系統,包括熔鐵、鋼和渣成分和溫度檢測和預測,檢測和預測鋼的純度,鋼和鋼鑄坯溫度、大小、組織、缺陷檢測和其他參數來判斷,煙塵和全線廢氣的監控。
冶金過程閉環控制性能的關鍵變量。機制的模型、統計分析、預測控制、專家系統、模糊邏輯、神經網絡、支持向量機(SVM)技術處理穩定和提高技術經濟指標為目標,在一個關鍵工藝參數連續在線監測的基礎上建立全面的自適應智能控制機制,實現高績效的關鍵變量冶金過程循環控制模型。沿著循環包括高爐專家系統,閉環控制鋼水的成分和溫度、實現鋼坯尺寸和組織性能的閉環控制。
高功率高性能電力驅動。使用新的電力電子技術、大功率高性能AC - DC變頻驅動器,高壓和超——大功率變頻驅動循環換流器驅動。
2)企業實現信息化
冶金過程的全息集成。實現鐵-鋼軋制景觀數據集成和相互傳播,實現管理-計劃-生產-垂直信息集成控制,實時生產數據和關系數據庫,數據倉庫集成。利用數據挖掘技術來提供生產管理控制決策支持。
整個過程的計算機模擬。實現以科學為基礎的設計和制造。使用計算機仿真技術、多媒體技術和計算力學技術,基于離線仿真和在線仿真模型集成的各種冶金過程的生成一個分布式、網絡化、一體化的“虛擬工廠”軟件系統環境下,通過人機交互,協同計算,模擬鋼鐵工業生產過程。支持生產優化、生產工藝優化、新生產工藝的設計和優化新產品開發組織。
加強鋼鐵制造業的情報。在生產組織和管理、案例推理、專家知識的生產計劃和操作技術研究網絡規則,提供迅速調整工作計劃和手段的能力。為了提高生產組織的靈活性和敏捷性:根據每個過程的參數自動計算每個進程的每一步生產順序和計劃生產時間和等待時間,實現全方位的跟蹤和控制程序,根據現場要求和專家知識,靈活的調整。不尋常的情況下或是各種重組路線安排情況出現時,人機協同動態生產調度。進行質量管理時,基于數據挖掘、統計計算和神經網絡分析技術,預測產品質量,跟蹤和分析,根據生產過程的數據和實際的數據,確定異常發生在生產質量。在設備管理器時,使用生產設備故障診斷和預測技術,建立設備故障、壽命預測模型和實現預測維修:成本控制,使用數據挖掘和預測技術來創建動態成本模型預測的生產成本,使用動態跟蹤控制技術優化原材料的比例,進行能源、媒體供應生產線日常維護系統、生產調度管理、動態成本核算,以降低生產成本。
行業信息集成企業信息集成、信息技術,其中一個目標是要實現信息共享,在有效競爭的背景下,能夠同時避免缺點,編碼標準化的企業信息系統,企業異構數據、信息集成的基礎上進一步協作制造企業信息集成,行業信息網絡建設和宏觀調控信息系統,直到全球信息網絡建設行業和宏觀調控信息系統。綜合管理和控制,實現實時性能管理。
結束語
簡而言之,自動化技術、冶金冶金產業發展應該在跟上技術和業務需求,保護功能的前提下,注重提高性能,提高技術、工具設備、企業管理、生產組織、自動化、多學科研究的聯合研究,提高冶金企業的經濟效率,促進中國冶金自動化軟件和硬件行業突飛猛進。隨著進入信息時代,中國冶金行業、機械自動化技術面臨著一個全面實施的機遇和挑戰。我們的冶金設備自動化技術的發展,必須注意其高科技的影響和作用,不可錯過外國先進技術和自動化系統的實現對中國冶金設備自動化的威脅。通過聯合研究提高我國冶金工業的整體競爭力和運營效率,并促進中國年代冶金自動化硬件和軟件方向突飛猛進。
參考文獻
[1]姚東元.冶金設備及自動化探析[J].工業技術,2012(4):49
關鍵詞:發展現狀;冶金機械及自動化;發展前景
引言
冶金機械及自動化技術是冶金產業領域冶金技術的重要組成部分,并且冶金機械及自動化技術在冶金產業領域的應用已經取得了很大成效。由于冶金機械設備設計新技術、自動化水平、新工藝的發展,使冶金機械及自動化技術具有良好的發展前景。本文主要對冶金機械及自動化的應用與發展現狀進行論述,并分析冶金機械及自動化的發展前景。
1冶金機械及自動化技術的應用
由于我國經濟建設發展的需要,促進了冶金機械及自動化技術的發展。就目前而言,我國的冶金機械及自動化技術在自動化、新工藝、新技術方面的水平有所提升。冶金機械及自動化技術在鋼鐵產業領域的應用成果證明了冶金機械及自動化技術具有良好的發展前景。冶金機械自動化技術主要應用于冶金機械的設備以及工序的自動化控制,通過對冶金機械設備及冶金工序的自動化控制,實現自動化生產,不需要太多人工干預,冶金機械設備及冶金工序就能自動運轉。冶金產業消耗的勞動力相對于別的行業來說比較大,并且相應的員工待遇也比較高,在一定程度上增加了冶金產業企業的經營成本,而冶金機械及自動化技術的引進,大大減少了冶金產業企業的人力資源浪費,縮減了用于工業生產的勞動力,節約了企業人力資源和經濟資源,很大程度上推動了冶金產業的發展。
2冶金機械及自動化發展的現狀
冶金工業產業是我國重要的經濟支柱之一,國家經濟取得良好的發展成效,冶金工業產業起到了重要的作用。自上世紀八十年代初,我國的冶金產業領域引進了冶金設備和冶金技術,年產鋼量因此達到世界第一,然而,生產過程中浪費了大量的資源,消耗了國家經濟,為此,我國開始了冶金機械及自動化技術的研發。幾十年以來,我國的冶金機械及自動化技術已經取得了良好的發展成效,技術水平得以提升,提高了冶金機械及自動化技術的應用水平。但是,最近幾年鋼鐵產業領域面臨著劇烈的外部競爭,根據相關資料得知,我國的鋼鐵工業生產能耗占比為11%,隨著經濟的發展,鋼鐵材料的應用范圍隨之擴大,人們對鋼鐵產品品種、質量的要求也相應提高,從這兩方面來看,我國冶金工業的發展存在著很大的威脅。更可悲的是,我國鋼鐵產能根本滿足不了國家經濟基礎設施建設的需求,目前仍有三分之二的鋼材需要從國外進口,綜合來看,我國的冶金機械及自動化技術水平目前為止還不能滿足我國未來發展的需求。
3制約我國冶金機械及自動化技術發展的因素
通過上文對我國冶金機械及自動化技術發展的現狀論述可知,我國目前的冶金機械及自動化技術的發展還需要相關專業人士齊心努力,以突破該技術發展中的制約因素,使該技術的應用取得更大的成效。目前為止,制約我國冶金機械及自動化技術發展的因素有以下幾點:(1)我國經濟發展快速,使得資源的消耗量非常大,并且需要相應的產能為我國經濟發展所需提供相應的物質條件,所以,各方面的生產產能必須提高,而生產產能的提高勢必會消耗過多的資源,從而造成了我國各方面生產資源匱乏。根據目前我國鋼鐵消耗水平和使用需求,并結合我國現開采的礦產資源來看,根本無法保障冶金工業的生產需求和國家基礎設施建設的需求。(2)雖然最近幾年我國的冶金機械及自動化技術水平有了較大的提高,但是還不足以和國外發達國家的冶金機械及自動化技術水平相比較,兩者之間的差距不是一朝一夕就能縮短的。從冶金機械設備上來看,我國的冶金機械設備相對落后,雖然我國的礦產資源位居世界前列,然而冶金機械設備落后,性能較低,生產過程中無法做到資源的有效利用,造成了高能耗低產能的現象,以至于人力、物力資源消耗過多。(3)就目前而言,國際上很多發達國家的冶金工序都相繼進入了綠色生產階段,主要推行污染小、優質、低能耗、產能高的綠色生產工序,我國雖然采取了相應的行動,但是無論技術還是力度都落后于其他發達國家,具體表現在設備、設備生產的產品質量、自動化管理以及自動化控制等方面的設施和技術都相對落后,綠色生產工序基本設施建設尚處于初級階段。(4)從冶金機械設備方面來看,我國還不具備生產大型冶金設備的條件,主要是因為大型設備的生產要求較高,需要相應的技術水平、成本控制管理手段、經濟水平等條件,我國雖然有相應的技術,但是在成本控制管理手段方面還有所欠缺,生產出來的設備使用成本高,使用年限也相對較短,總的來說不如進口設備。尤為嚴重的是,我國冶金產業企業的相應技術研發力度不足,缺乏創新理念,以至于生產的產品性能較低,且種類較少,因此,我國大多數的鋼鐵材料以及生產設備、自動化技術都需要從國外進口、引進。
4我國冶金機械及自動化技術發展前景分析
由于世界科技的不斷革新,促進了計算機、微電子技術的發展,從而提升了工業生產技術以及工業生產控制技術的水平。近幾年,冶金機械及自動化技術領域出現了很多先進實用的技術,比如運動控制卡、計算機可編程控制器、電極直線驅動技術等先進技術。這些技術的出現提高了冶金機械的使用性能并延長了使用壽命,整體的提高了冶金產業的效益。根據現階段冶金機械及自動化技術的水平,結合世界冶金產品需求的有關資料,對冶金機械及自動化技術的發展前景進行分析。(1)隨著仿真和數值模擬模擬技術的發展,未來冶金工業生產全流程精準設計、動態評估及分析有可能實現。(2)冶金生產過程中的能耗物耗、生產效率、環境指標,未來必須進行優化。(3)控制指標、運行指標、產品指標相互結合實現閉環控制。(4)軟測量和先進的傳感技術相互結合,對工藝參數進行連貫在線測量。(5)知識驅動和數據驅動相互結合,對復雜生產工序和先進生產工序的建模進行控制。(6)能量流和物質流優化對先進能源的控制和管理。
以上所述為國際冶金行業的發展前景,結合國際冶金行業發展前景,對我國冶金行業發展前景進行分析。(1)過程控制系統前景。由于冶金產業領域的相關技的不斷研發與發展,未來幾年我國可能實現冶金生產工序的在線監控和檢測。(2)信息化前景。由于計算機技術以及計算機應用相關技術的發展,未來幾年我國冶金工業可能實現冶金生產工序智能化。(3)生產管理系統前景。就目前而言,在其他領域很多產品的生產都實現了生產系統管理智能化,未來的冶金機械及自動化技術將會朝著這個方向發展,通過對生產資源進行優化配置,對生產工序進行智能管理,實現生產管理的智能化,有效的對生產成本、能源消耗、產品質量進行控制。
5結束語
由上文對冶金機械及自動化技術的應用、發展現狀的論述可知,冶金機械自動化技術水平雖然有了提高,但還不足以和發達國家的冶金機械及自動化技術水平相比較。由于冶金機械及自動化技術的發展前景良好,因此,我國必須加大冶金機械及自動化技術的研發力度。
參考文獻
[1]杜成.淺談冶金機械及自動化[J].科技創新導報,2011(6).
[2]魏啟方.淺談冶金機械及自動化[J].科協論壇(下半月),2013(4).
關鍵詞:冶金起重機;檢驗;特種設備
引言
冶金起重機是廣泛使用于冶金行業,用來吊運熔融或熾熱金屬的專用起重機械。我國是鋼鐵生產和使用大國,每年生產和使用的鋼鐵總量居世界首位,在用冶煉鋼鐵的冶金起重機數量也非常龐大。由于起重機械本身具有一定的危險性,再加上冶金環境對設備的危害,使得冶金起重機發生事故的風險大大增加。數以萬計日夜運轉的冶金起重機如同一個個定時炸彈,懸在各個冶金企業的生產現場,隨時威脅著工人們的生命安全。因此,需要科學合理的管理使用這些危險程度高的冶金起重機,并嚴格按照國家標準進行安裝監檢及定期檢驗。
1.冶金起重機的作業環境及工作特點
冶金起重機主要用于冶金行業,如各個企業生產過程中的冶煉、鑄造、鍛造、熱軋等作業場所。主要包括平爐加料橋式起重機、地面加料起重機、料箱起重機、脫錠起重機、整模起重機、揭蓋起重機、夾鉗起重機、板坯翻轉起重機、鍛造起重機、加熱爐裝取料起重機、料箱-電磁起重機、料箱-抓斗起重機等。冶金起重機的作業環境主要有以下特點:①環境溫度特別高,熔融金屬的溫度一般在1500攝氏度度以上,廠房內平均室溫可高達40-60攝氏度,熔融金屬對吊具的輻射溫度最高可達300攝氏度。②工作場所粉塵非常多,冶煉、鑄造、熱處理等工藝過程不可避免的會產生高溫粉塵,這些粉塵漂浮在空氣中,可以附著在起重機的各個表面,尤其會影響電氣設備的正常運行。③空氣濕度大,空氣中會夾雜著腐蝕性氣體,冶煉、鑄造、熱處理的過程中,會產生少量的水蒸氣,同時還會產生部分腐蝕性氣體,造成了高濕度高腐蝕性的空氣環境,這種環境會加速金屬結構的腐蝕,對起重機產生危害。除上述作業環境外,冶金起重機還有如下工作特點:①工作較繁忙,尤其是鋼鐵冶煉行業,通常是24小時不停機作業。②吊運載荷較重,經常達到起重機的額定起重量的百分之八十以上。③工作速度高,啟動制動頻繁。冶金起重機的作業環境及工作特點決定了其出現故障的概率較高,發生事故的風險較大,且一旦發生事故多為群死群傷的重大事故。
2.我國冶金起重機的使用現狀
2007年4月18日,遼寧省鐵嶺市清河特殊鋼有限責任公司發生鋼水包傾覆的特別重大事故,造成現場32名工人死亡。2007年7月23日國家質檢總局發出《關于冶金起重機械整治工作有關意見的通知》(國質檢特函〔2007〕375號),要求對冶金起重機械進行整治,明確了冶金起重機的專項技術條件。2008年國家質檢總局頒布了幾個關于起重機械的安全技術規范,對吊運熔融金屬的冶金起重機作了更多的規定,更加突出了對設備選型、安全保護裝置等項目的把關與檢驗,對冶金起重機檢驗項目和檢驗結論的判定準則等有了更明確的規定。大多數規范的冶金起重機生產、安裝維護及使用單位能夠較好的遵守相關法規,嚴格的按照技術規范進行生產、安裝、維護、使用,一定程度上避免了重大事故的發生。但是,更多的中小型企業尤其是部分小規模民營企業并不能很好的遵守規定,依然存在很多違規使用的現象。這些違規使用的情況大致有以下幾種:
(1)在冶金工況下使用非冶金起重機。有些使用單位為了節約成本,故意隱瞞使用環境,生產及安裝單位不知情或者視而不見,這種情況占大多數。另外,還有少數企業主及企業內特種設備管理操作人員特種設備相關知識匱乏,不了解相關法規及技術規范。
(2)部分產品有缺陷,不符合技術規范,比如設備選型不當,產品質量良莠不齊等。
(3)超載使用,主要為副鉤超載。冶金起重機常與副鉤一起使用,在使用過程中往往只考慮主鉤負荷而忽視了副鉤超載,近年來,冶金起重機副鉤超載事故時有發生。
(4)操作人員疲勞作業,冶金行業的特點決定了部分企業采用24小時不停機生產的工作模式,有些企業為降低人力成本,采用單人12小時工作制,再加上惡劣的工作環境,極易導致操作人員疲勞作業。
(5)維護保養工作未得到重視,冶金起重機的作業環境比較惡劣,工作較繁重,主要零部件及安全附件較易出現故障,給企業的安全生產帶來隱患。
(6)依法報檢工作執行不力,超期未檢的情況依然存在。
3.檢驗中需要重視的問題
根據冶金起重機的特點,檢驗人員在檢驗中應特別注意以下幾個問題:
(1)作業環境是否符合要求。確保使用環境安全,起重機工作覆蓋面下不能有人員辦公、操控、休息等人員密閉場所,不能有較大的人員流動區域,設備安裝監督檢驗、是否能確保危險作業時無相關人員進入危險區域。
(2)主要零部件應為冶金起重機專用。查閱技術資料,減速機合格證書中齒輪需為中硬齒面齒輪、吊具合格證書應為專用吊具、鋼絲繩合格證書應為鋼芯鋼絲繩。
(3)電氣系統檢查。冶金起重機高溫高濕高粉塵的作業環境,受影響最大的就是電氣系統,應非常重視電氣系統的檢驗。
(4)注意冶金起重機檢規與普通起重機的區別,嚴格按照檢規進行檢驗
4.針對冶金起重機需重點檢驗的項目
結合檢規,總結出以下幾條需重點檢驗的項目:
(1)直接吊鋼包的主鉤吊具應使用板鉤,吊運物品對鍛鉤的輻射溫度不超過300度。
(2)選用鋼芯鋼絲繩,鋼絲繩單股絲數不小于25。
(3)滑輪直徑與鋼絲繩直徑比為29,不允許使用鑄鐵滑輪。
(4)裝設有二套獨立作用的制動器。
(5)起升機構應具有正反向接觸器故障保護功能。
(6)防止電動機失電而制動器仍然在通電進而導致失速發生。
(7)20t以上用于吊運熔融金屬的通用橋式起重機必須具有超速保護。
(8)必須裝設有不同形式的雙重高度限位器。
(9)必須裝設起重量限制器,需特別注意副鉤的起重量限制器。
參考文獻:
[1]涂俊奇.冶金行業橋式起重機小車計算機輔助優化設計[D].重慶大學,2003年
關鍵詞:計算機 冶金自動化 控制 應用
中圖分類號:G623.58 文獻標識碼:A
1.引言
計算機在我國冶金過程控制方面取得了顯著的成效,計算機過程監控系統幾乎覆蓋了所有冶金行業的每一個流程。且隨著計算機應用技術的不斷提高和軟件的不斷優化,這種趨勢在近幾年得到了更大幅度的提升。傳統的PLC、DCS等系統逐步被現代計算機系統代替。尤其在這幾年中,這種趨勢更為明顯。現場總線、工業以太網等科技得到了眾多冶金生產者的高度重視。計算機在冶金過程控制中發揮著重要的作用,其能有效的將理論知識、數理圖形、權威經驗和先進工業完美的結合起來,構建出一個動態的數據系統,利用分布式的監控手段,將工業網絡與各種冶金設備緊密的連接起來,使計算機系統能夠實時監控到冶金的各個生產線和產品質量,大大提高了冶金行業的生產效率與生產水平,真正實現了冶金自動化系統。
2 計算機在冶金自動化控制中的應用
2.1 在冶金過程控制系統方面
對于我國目前的冶金過程控制系統中,計算機技術已經完全遍布每一個控制流程中,且其普及率正在不斷的持續增高。近年來,冶金自動化系統經過不斷的發展,推出了工業以太網等技術構成的控制系統,加強了冶金企業對于以個人計算機為基礎的區域控制系統的應用。計算機過程控制系統可以做到將所有有關冶金生產的參數(例如冶金需要的工藝要求、實際操作經驗、核心技術要求和專用的模型等)有機的整合在一起,組成一個科學的數據庫,然后根據已經建立的區域控制系統,對于系統中的每一個部分都進行動態的檢測和對其反饋信息進行科學的分析和處理,最后把處理結果及時的發送到每一個部分中。而且計算機過程控制采用工業以太網技術把系統中的控制器、傳感器和檢測器以及其他的類似的部件以最理想的方式連接在一起,一方面大大提高了系統中各個部分的實時反饋能力和系統中心的信息傳遞能力,另一方面也增大了系統本身的安全可靠性和高效性。例如,在扎線上安裝與當時的冶金活動有關的各種工作環境參數控制設備,由這些設備對實際工作中不斷變化的工作運行數據和控制設備所展現出來的信息經過合理的整理,通過相應的控制器把這些信息傳遞到過程控制計算機中心,再由計算機對這些數據進行科學的分析,并把處理方法通過工業以太網構成的控制與管理路線發送到每一個控制設備中,以實現整個系統在工作過程中的動態控制功能。計算機過程控制系統在不同的生產流程中有不同的應用細節,但其系統流程設計思路和基本的系統框架與本例有著不同的相近程度。
2.2 在冶金企業管理信息系統方面
一個企業要想良好的運營,需要大量的數據作為鋪墊,冶金行業也不例外。現代的許多冶金企業,都有著其繁瑣的制作工藝和各個工序之間的緊密配合,還需要對企業進行不同方面的管理,這樣才能保證企業有條不紊的運營。但是在這之中,冶金活動的展開產生了大量的數據和信息,單靠人力根本無法完成對各個信息詳細精準的記錄和靈活方便的調度,這就需要計算機技術的支持了。計算機技術在此處的應用在于建立一個足夠大、條理足夠清晰的虛擬信息儲存平臺,把冶金企業所有的信息都輸入到該平臺中去,并對于該平臺進行優化和管理,保證信息的完整性和可調度性。例如對單種鋼鐵的信息統計,應該先統計該鋼鐵的固有參數,并且把它作為一種原料從其他公司采購時的詳細信息記錄下來 ;其次對它制造過程每一步的詳細內容和其控制設備的反饋進行詳細的總結 ;最后對于該鋼鐵的銷售情況信息進行整合,輸入到管理信息系統中去。從單種鋼鐵在管理信息系統中的內容可以知道,這些信息都是該鋼鐵的制作經驗,基于此點出發我們就能夠找到更加合適的資源組合,對該鋼鐵的制作流程進行詳細的科學的規劃,以達到該鋼鐵的高效生產。總體來說,管理信息系統增大了公司對于每一種鋼鐵的制作效率,還為公司在各種問題上的決策提供詳細的資料。
2.3 在冶金自動化控制軟件開發方面
冶金自動化控制不僅需要專業的硬件作為后盾,也需要相應的軟件作為支持。冶金自動化控制所需要的硬件根據不同的冶金過程有著小范圍的變化,而且隨著科技的發展,硬件會得到改進或者出現了一些新的硬件等,這就需要相軟件做出相應的調整才能適應硬件的變遷。在這種形勢下,許多的軟件開發商利用手頭各種硬件的信息,制造出了適合各種硬件組合的相應軟件。而這些軟件在個人計算機上都有著良好的通用性,且相對的性價比也較高,這也與計算機技術的成熟和軟件自身的機構有關。研制出來的軟件與計算機在冶金自動化控制方面息息相關,成為了一個不可分割的整體,特別是能夠和管理信息系統相結合,提高了自動化的效率。由于計算機在冶金自動化控制方面的飛速發展,軟件開發商大多都利用個人計算機為運行平臺,為冶金工業制作出了更加豐富的軟件系統,這也為計算機在冶金行業的普及做出了貢獻。尤其是近年來國外的軟件制造商對其軟件產品明顯提升了開放性,是我國的軟件制作有了更多更新穎的元素,為優質軟件的研制做出了極大的貢獻。
2.4 在人工智能方面
在計算機技術飛速發展的今天,大部分冶金企業順應潮流,對自身的自動化控制系統進行了改善和優化,把系統從原來的基礎自動化轉變到現在的信息網絡化方面上去,且大部分企業已經基本的完成了計算機在生產流程中的普及。對于冶金自動化控制中人工智能方面的研究就是,利用網絡信息化的優勢,對冶金企業各個方面的專業知識和核心處理方案進行總結,利用計算機對于所有的設備進行智能的控制。簡單來說,就是把實際生產所需要的工藝計算和實際控制輸入到計算機系統中去,而計算機利用模糊的邏輯方式對于發生的情況進行高度的分析,做出有較高精準性的操作。人工智能系統不是冶金行業經驗的累積,而是利用其強大的計算能力,像一個資深的技術人員一樣對于冶金的實際生產過程進行模擬和推演,優化整個生產路線和對實際的生產提供良性的建議。
3 結語
科技在發展,社會在進步,冶金行業也會在以后的發展中對其自動化控制有更多方面的要求,這勢必會增加對計算機應用方面的深度和廣度。就目前而言,我國的冶金行業已經引進了較多的計算機自動化系統,其整體的技術水平相比較于國外還有一些差距。作為一個優秀的冶金自動化技術人員,應該多參考國外的先進技術經驗,掌握好自動化技術的核心內容,致力于新型冶金自動化控制系統的研究,開發出適合本國冶金行業發展系統運行環境,優化我國冶金行業的自動化控制系統。
參考文獻
[1] 盧祁 . 我國冶金自動化的現狀與發展趨勢——訪冶金自動化研究設計院副院長孫彥廣教授 [J]. 中國儀器儀表 ,2009(7):26-28.
[2] 戰紅仁 , 王曉東 , 王偉 . 自動控制在冶金工業中應用的新動向——IFAC 第 10 屆 MMM2001 國際會議綜述 [J].冶金自動化 ,2002(5):5-10.
[3] 伊棟 , 郭樹珂 . 自動化網絡控制技術在冶金工業綜合控制中的應用 [J]. 信息通信 ,2013(4):171-172.
關鍵詞:EPC總承包項目;合理報價;投資控制;冶金行業;開工報告;報價分析 文獻標識碼:A
中圖分類號:F284 文章編號:1009-2374(2017)10-0266-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.134
近年恚我國冶金行業保持著高速發展,冶金企業生產經營規模急劇擴張,企業間兼并重組成為潮流,行業集中度不斷提升,冶金企業出現了集團化的發展趨勢,資源整合成為冶金企業生產經營的重要課題。同時冶金鋼鐵企業的競爭,也從傳統的產品、技術、成本的競爭向資本、資源、服務的競爭轉化,行業競爭日趨激烈,冶金行業將全面進入行業洗牌階段。從我國冶金行業發展現狀來看,冶金工業是一個高耗能、高污染的產業,也是節能減排潛力較大的行業之一。目前國家對生態環保的重視已上升到空前高度,冶金工業節能減排工作也將進一步推進。在如此激烈的市場競爭條件下,作為冶金行業工程總承包的企業,未來的發展和壯大都將面臨極大的挑戰,如何在市場競爭中抓住機遇,在極短的時間里拿到項目的總承包權,在很大程度上取決于一個讓業主滿意的總承包報價。
總承包報價是指設計(包含初步設計、技術設計和施工圖設計)、場地準備、施工、設備材料采購及安裝、人員培訓、試車、投產、交付使用、保修等全部內容的報價。總承包報價在國際上統稱為EPC報價,即設計費用(Engineering)、采購費用(Procurement)、施工費用(Construction)。大多數冶金項目總承包報價都在初步設計或方案設計階段,對總承包方而言,責任重、風險大,需要較高的管理水平和豐富的實踐經驗,當然,獲得高額利潤的潛力也比較大。
下面就以某冶金項目煉鐵高爐工程總承包項目為例,總結如何編制報價的方法和程序。
1 開工報告
1.1 項目開工報告會
參加項目的開工報告會,詳細了解擬建項目的主要設計內容、設計條件以及對工程投資控制的要求。
對于業主提供的項目建設規模、建設地區及地點、場地情況、地質勘察情況、生產方法、工藝流程、自動化控制水平、設備選型及購置要求、廠房及構筑物的結構型式及建設標準、環境保護要求等都要詳細了解,做到心中有數,特別是對總承包報價范圍、投資控制要求及報價格式,都要明確掌握。
1.2 確定項目的人員配置及設計進度表
開工報告會后,首先確定項目的人員配置及設計進度表(即各專業互提資料的時間節點)。冶金項目的設計是由總平面設計、工藝設計和建筑設計三部分組成。就煉鐵高爐工程總承包項目來說,涉及到的專業由總圖、煉鐵、機械化、建筑、結構、鋼結構、通風除塵、燃氣、熱力、給排水、電氣、自動化儀表、工程經濟等,報價工作開始后,須由各專業按設計流程及工藝劃分的各個系統提供詳細的設備清單及材料清單(同時提供設備的規格型號、重量、設備詢價等),土建工程量清單、總圖道路、綠化等工程量清單,并嚴格按設進度表執行。
1.3 收集報價信息及資料
在詳細了解了項目的基本情況后,就要開始搜集報價所需要的全部資料:(1)項目所在地的人工、材料及機械設備價格;(2)設備、材料(包括建筑材料、安裝材料)運輸費的計取方法;(3)工程建設其他費的計費方法(如:市政各種配套費、垃圾處理費、工程建設過程中當地政府要收取的各類費用的取費標準等);(4)施工措施費、規費、稅金的計取辦法;(5)項目所在地自然條件和施工條件等影響報價的因素;(6)積累的類似工程的投資估算、概算、預算、結算及技術經濟指標等報價信息。
2 報價階段
2.1 報價框架的確定
一般情況下,煉鐵工藝專業設計人員在滿足有限的建設場地的要求下,依據先進適用、安全可靠、經濟合理的基本原則做出多套工藝技術方案,經過與各個輔助專業多方面的結合比選(包括技術的先進性、可靠性、適用性、合理性,環境的影響程度等因素)后,最終制訂出一套工藝先進、經濟適用、投資合理的工藝流程技術方案進行設計,滿足業主方的生產和投資需求。
煉鐵工藝專業人員根據確定的方案,提供出完整的工藝系統設備清單,包括的系統主要有高爐槽前工料系統、礦槽及主皮帶上料系統、爐頂系統、爐體系統、出鐵場系統、粗煤氣系統、熱風爐系統、渣處理、煤粉噴吹系統、鑄鐵機系統等,這些系統形成了報價的主要框架。另外,其他輔助設施還有礦槽除塵、出鐵場除塵、鑄鐵機除塵系統、煤氣凈化、高爐富氧、BPRT鼓風機站、循環水泵站、主控樓、總圖運輸及綜合管網。以上系統組成了整個EPC報價的框架。
每一個系統所包含的工程費用會單獨匯總,包括建筑工程、設備費用及安裝費用,其中建筑工程包含建筑、結構、鋼結構、耐火材料砌筑、設備基礎、照明防雷、總圖道路等相關費用,設備及安裝費用包括工藝、機械化、通風除塵、熱力、燃氣、給排水、電氣、儀表、電信、計算機、運輸車輛等相關專業費用。
2.2 各專業提供資料的收集及復核
對所有專業提供的設備清單及工程量清單進行審核,避免出現缺項、漏項、重復的情況,對價格有疑問和不明確的問題,要及時與設計人員溝通和核實,盡量做到全面、詳實、準確。設備價格的確定,基本是采購部門的類似項目的采購價及市場詢價得出。
2.3 設備安裝費及運雜費的計取方法
設備運雜費的計取,根據地區的不同取費費率也不同,一般費率取值在4.5%~9%之間,安裝費的計算方法,常用的有設備價值百分比法和綜合噸位法,煉鐵工藝設備一般按照綜合噸位法計算,取值范圍在0.1萬~0.14萬元/噸之間,除塵設備安裝費按0.09萬~0.12萬元/噸,其他專業按設備價值百分比法計算,取值范圍在8%~10%之間。電氣專業安裝費可以按照各系統裝機容量進行計算,包括設備安裝、電纜、橋架、配管、配線、燈具等材料的安裝,也可以按設備價值百分比法計算,綜合取值范圍在35%~40%之間。儀表和電信專業安裝費按照20%~30%計算,計算機專業安裝費按照3%~5%計算。由于總承包報價一般在初步設計階段,沒有施工圖紙,時間緊,有些設計深度不夠,所以以上安裝費的費率都是基于類似工程項目的經驗或指標,參考類似項目的結算數據得出的。
2.4 建筑工程組價
土建專業按照系統提供各單體的建筑面積以及建筑、結構、鋼結構工程量,經審核,在保證工程量準確、偏差較小的情況下,根據項目特征,開始確定各分部分項工程的全費用綜合單價,包括直接費、間接費、規費、利潤、稅金及風險費用等。綜合單價的組成,企業內部都有固定的軟件模式,根據項目所在地的人工、材料、機械價格、措施費、稅率等因素進行調整,組成本項目符合分部分項工程特征的綜合單價。最后,對建筑工程費用進行匯總,對各單體計算單位工程經濟技術指標,對指標偏差較大的項目重新核實,若工程量有出入,隨時與設計人員溝通,消除偏差,保證土建費用報價的準確性。
2.5 工程費用匯總
在所有專業的工程量及單價核實完成后,對各系統進行匯總計算,逐項核實數據的小計、合計、總計,保證數據鏈接的準確,依次匯總完成工程費用中的建筑工程費用、設備費用、安裝費用,同時統計出設備重量、工藝鋼結構量、管道重量、鋼結構及混凝土工程量等重要指標,既滿足業主對報價的要求,也為今后的類似項目積累數據。
2.6 工程建設其他費用
EPC報價中,需要承包商考慮的工程建設其他費主要有設計費、總包管理費、烘爐費、聯合試車費、軟件編程費、生產職工培訓費等,這些費用在國家規定的取費標準上,根據市場要求可以靈活計取。
3 報價分析
總承包報價是一項非常復雜的工作,除了報價本身的準確性和合理性,要考慮的因素還很多,所以對報價進行分析就顯得尤為重要,對設計方案進行優化就是很重要的一個環節,能有效地降低施工成本。在設計過程中,除了關注工程的使用功能及先進的技術方法,還要兼顧經濟因素,考慮項目全壽命費用,做到技術與經濟相結合,提高工程建設投資效果。設計優化包括兩個方面:一方面是技術優化;另一方面是投資造價控制。這兩個方面應該兼顧,處理好技術與經濟的關系才能保證設計的優化。對經過優化設計后的方案,重新進行報價上的調整,最終形成符合業主要求的總承包報價。
為了提高企業的競爭能力,必須加強造價管理人員的培訓,保持較高的知識水平,善于總結實踐經驗,注重項目經濟指標的積累和分析,這是實現EPC項目報價的重要因素。
由于筆者水平有限,文中提到的數據僅供參考,歡迎同行和專家給予批評和指正。
參考文獻
關鍵詞:粉末冶金 核心競爭力 差距 策略
中圖分類號:F270 文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2016)12-285-02
20世紀90年代中期以來,汽車工業的快速發展,為高性能粉末冶金產品的生產和發展提供了良好的機遇。但與此同時,隨著全球經濟一體化的深入,國外優秀粉末冶金企業也開始進駐中國市場,瓜分這塊巨大的“蛋糕”。這使得國內粉末冶金企業不僅要面臨國內企業間同質化的激烈競爭,還要面對跨國企業的猛烈沖擊,以及上游原料成本的擠壓和下游及經銷商不斷提高的產品質量標準。而我國大多數粉末冶金企業的現狀卻是專業化水平低,產品開發能力弱,企業自身核心競爭力較低。由此,使得企業在不斷上漲的成本壓力下并不能有效地得到發展,迫使企業收益水平不斷下降。面臨當前困境,積極培養自身核心競爭力已成為目前粉末冶金企業亟需解決的問題。
一、國內粉末冶金企業與國外企業核心競爭力的差距
隨著中國汽車工業的快速發展,汽車粉末冶金行業在近10年也取得了一定進步,但與發達國家相比,國內粉末冶金業仍然存在較大差距。
1.產品技術水平相對較低。主要表現在產品檔次上,以中低端產品為主。綜合評價,我國粉末冶金產品基本處于發達國家上世紀80年代中后期水平。當時,國外能夠大批量生產的典型粉末冶金制品已經很多,包括動力轉向機閥套、油泵擺線轉子、同步器固定齒座、同步器齒環等。目前,我國正在開發這些產品。上世紀90年代初,國外開始開發粉末鍛造連桿、雙金屬同步器錐環、組合燒結凸輪軸、溫壓無聲鏈輪、組合燒結行星齒輪托架等,我國還涉足很少。
2.產品研發水平差距較大。目前,國內絕大多數企業仍然處于來圖加工階段,一般僅承擔工藝研發,基本談不上真正意義的產品研發;技術創新能力較差,基本處于引進消化吸收與模仿創新階段,真正意義上的原始創新微乎其微;技術研發的軟件與硬件手段正處于逐步建設與完善階段,特別是技術分析與設計驗證手段很不完善;產品研發管理水平不高。
3.過程控制與產品質量水平存在一定差距。盡管粉末冶金行業位于前10位的企業均建立了有效的質量管理體系,并得到客戶的認可。但過程控制能力與產品質量水平,尚處于發達國家上世紀80年代末期至90年代初期的水平。
4.標準化水平目前仍處于初級階段。即沒有形成完整的粉末冶金制品產品標準體系、工程標準體系等,企業標準更是殘缺不全。因此只能參照國外標準生產,如美國標準、日本標準等。
5.品牌建設亟待加強。盡管少數企業在國內粉末冶金行業享有一定的知名度,但在粉末冶金制品行業的品牌效應不明顯,更無法談及在世界粉末冶金制品行業的知名度了,所以品牌建設亟待加強。從應用環境看,國外汽車及零部件設計師已很清楚粉末冶金制品的特性,所以粉末冶金在汽上的應用不存在任何障礙,國內還需要做廣泛的宣傳、解釋和推廣工作。
二、粉末冶金企業核心競爭力差距形成的原因分析
粉末冶金企業不適應市場的需求,在產品質量、產品結構、生產和需求等方面的差距形成的主要原因如下:
1.行業的組織結構不合理。全國從事粉末冶金行業產品生產和制造的企業很多,目前多達400家以上。但是,這些生產制造廠家絕大多數規模較小、生產條件和制造工藝落后,造成整個粉末冶金生產制造行業結構水平偏低。行業結構的不合理容易造成低端產品的生產過剩和惡性競爭,進而嚴重影響整個行業的經濟效益。因此,進行必要的行業結構梳理和整合,淘汰產品、技術、效益等方面落后的企業,控制向低端粉末冶金產品領域的過度投資,都是十分重要和必要的。要堅持扶優與汰劣結合,升級改造與淘汰落后結合,兼并重組與關閉破產結合。合理利用和消化一些已經形成的生產能力,進一步優化企業結構和布局。
2.產品結構不合理。總體來說,粉末冶金領域的產品需求前景還是非常廣闊的,粉末冶金制品的用途也越來越廣泛,發展粉末冶金高端產品是大勢所趨。目前國內企業生產的粉末冶金產品,主要集中在低端領域,生產過剩造成一定的產需矛盾。而另一方面,在高端產品線上,又是一種供不應求的現象,目前產能不能滿足現有市場的需要。因此,優化產品結構、提升產品檔次、增強市場競爭力非常的重要和迫切。在技術領先的優勢產品上應該大力促進在該領域的鞏固和出口,并制定相應的品牌戰略;在相對落后的弱勢產品,應該走上引進、吸收、創新的良性循環道路。對于高低端產品的結構控制,應該通過相關行業和稅收政策來促進產品結構的調整和優化。
3.生產設備和生產工藝影響產品質量和檔次。由于我國粉末冶金工業起步于上世紀七八十年代,基礎相對較為薄弱。目前國內企業擁有的先進生產設備少且不配套,嚴重影響了產品質量檔次的提升,直接造成了競爭力的下降。同時,由于生產設備和工藝的落后,使產品的生產效率低下,生產成本提高。比如,因為不具備相應的生產設備和生產技術工藝,多年來我國一直從國外進口預合金化易切削鋼粉和低合金鋼粉。加大技術投資,促進生產設備和生產工藝的更新換代和不斷創新,是提升粉末冶金領域整體水平的直接方法。
4.新產品開發能力低。目前我國的粉末冶金技術人才普遍比較短缺,這對于推動和促進一門新興產業的技術進步和發展是非常不利的。科研能力的薄弱,直接導致了新產品研發能力的下降。同時,受到工藝裝備、模具模架加工制造、后續處理等多種條件的限制和影響,行業內新產品的開發速度也比較慢,造成了市場響應的滯后。另外,國內粉末冶金企業與國際同行業的交流比較少,相對封閉的環境限制了國內粉末冶金企業與國際化的接軌,延遲了對領域內新技術、新動態的及時掌握和應變。
5.人員結構不合理。國內大部分的粉末冶金企業,職工素質普遍較低,中、高級技術人員和管理人才嚴重缺乏,不能滿足生產、經營的需要。而粉末冶金行業作為一個新興的機械制造領域成員,需要大量的專業化、層次結構合理的人才隊伍。同時,人員結構配置的不合理,也是國內粉末冶金企業普遍面臨的一個問題。一些企業重管理輕經營,或者重經營輕技術,或者重技術輕生產,這些都是非常不合適的。人才的知識結構、年齡結構、專業結構、性別結構需要優勢互補,才能發揮出整體協同優勢,才能與企業的生產經營相適應,提高人力資源的整體配置效率。人員結構的不合理配置和管理,將會導致人才隊伍的流失,影響企業核心競爭力的持久性發展。
三、粉末冶金企業核心競爭力提升策略
1.通過戰略調整提升企業核心競爭力。準確的市穌鉸遠ㄎ皇翹嶸企業核心競爭力的根本前提。我國加入WTO后,隨著貿易壁壘的逐步消除,國內市場與國際市場將趨于融合,原來企業所熟悉的國內市場環境也將發生重大的變化。在這種情況下,企業不能只滿足于在原來較小的且受保護的市場上占有優勢,而要建立在國際國內廣闊市場上打拼的戰略思想,從自身狀況出發,考慮企業市場戰略調整和發展問題,實施恰當的市場戰略定位,以保持和提升企業核心競爭力。在新的形勢下進行市場戰略定位,企業首先要分析所面臨的市場環境,了解顧客需求,確定企業的目標顧客、應提供的產品或服務,以及如何高效率地給顧客帶來更大的價值,為選擇相應的市場戰略提供依據。
2.強化技術創新提升企業核心競爭力。技術創新是企業適應當代科技發展,獲得競爭優勢的根本方法之一。在知識經濟的背景下,新技術對企業發展的影響明顯,技術變化速度加快,市場競爭激烈,企業要保持并增強自己的市場競爭能力,必須加快技術創新步伐,確保競爭優勢。首先,企業要廣納國內外優秀科技人才,聯合國內權威的研究結構,不斷提高自己的研發層次和水平。其次,企業可以優化技術組合,大膽引進、消化、吸收先進技術,淘汰落后技術,爭取在國外先進技術的基礎上有所創新和進步。第三,不斷強化已有先進技術的改進和升級,堅持不懈地對其核心技術進行創新,使其保持在世界中長期領先地位。要緊跟不斷出現的新技術和新商機,及時做好企業核心技術的改造、更新、充實和提高工作。
3.加強人力資源管理提升企業核心競爭力。人力資源是企業最重要的核心競爭力。有效的人力資源管理既可以幫助企業降低成本,又有助于企業在產品差異化方面獲得競爭優勢。企業必須將人力資源管理與企業發展戰略結合起來,實施戰略性人力資源規劃。企業在選拔和任用人才方面可以采取多元化和彈性化方法,建立有效的激勵模式,建立起一種把員工同企業發展前景緊密聯系在一起的共擔風險、共享收益的新型分配機制。根據員工的不同需要,提供各種形式的福利方案,增強員工的向心力和企業的凝聚力。
4.加強企業文化建設提升企業核心競爭力。企業文化是孕育企業核心競爭力的土壤,也是企業核心競爭力的外在表現。公司加強企業文化建設應采取的措施,首先塑造企業文化個性。結合企業具體情況進行企業文化塑造,突出企業價值觀念、企業精神、經營理念上的差異,充分分析內外因素,提煉核心價值觀,從而進一步提升企業核心競爭力。其次,培育團隊精神,加強團隊協作。公司團隊成員之間要建立和形成互相認可、互相負責、共同遵守的契約,為實現共同目標而努力工作,要讓管理親和于人,使管理者與員工融為一體,互相激發靈感,最大限度地激發員工的積極性,以形成積極向上的價值觀和道德觀。最后,充分發揮企業家在企業文化建設中的主導作用。充分發揮企業帶頭人的領導和表率作用,從本企業的特點出發,吸收和借鑒古今中外的優秀文化傳統和經營理念,不斷在實踐中發展和完善。
總之,隨著全球經濟一體化和市場競爭國際化的步伐大大加快,如何能夠在日益激烈的市場競爭中持續保持優勢已成為粉末冶金企業關注的焦點。我們可以通過戰略調整、強化技術創新、加強人力資源管理和企業文化建設這幾方面入手來增強企業核心競爭力,從而使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
參考文獻:
[1] 黃伯云,易建宏.粉末冶金材料和技術發展現狀[J].上海金屬,2007(2)
[2] 韓風麟.亞洲粉末冶金零件產業的發展與現狀[J].新材料產業,2008(1)
[3] 吳元昌.粉末冶金高速鋼生產工藝的發展[J].粉末冶金工業,2007(2)
關鍵詞: 冶金機械;自動化;發展趨勢
中圖分類號:TV736文獻標識碼:A
隨著我國經濟的騰飛,金屬冶煉工業在國民經濟中所占的地位也越來越重要,為其它行業的發展打下了堅實的基礎。隨著科學技術的不斷進步,特別是自動化技術的發展和不斷的成熟,在冶金工業中發揮的作用越來越重要。冶金機械的自動化極大的提高了企業的生產效率、降低了生產成本,提高了企業的經濟效益。
1冶金機械及自動化發展現狀
隨著我國經濟的迅速發展,國民經濟各個行業的發展都離不開冶金工業的支撐,冶金工業對于我國國民經濟的穩定發展具有十分重要的戰略意義。我國的現代化的冶金工業起步相對較晚,從上個世紀的七十年代開始,通過引進國外的技術和設備,在此基礎之上進行消化和吸收,我國的冶金工業取得極大的成就,逐步建立起了獨立自主的、相對比較完備的冶金工業體系,對于我國國民經濟建設的開展具有十分重要的意義。與此同時,國內對于冶金機械和設備的研究也不斷的取得進步,隨著我國冶金工業的發展和壯大,我國的冶金機械設備的水平以及自動化的程度有了很大程度的提高,已經逐漸朝著大型化、綜合化以及集成化的方向發展。進步新世紀以來,隨著以電子計算機技術為核心信息技術的發展和不斷的成熟,我國的冶金工業的自動化程度又獲得了一次巨大的跨越式的發展。
近年來,我國的冶金機械的研究和開發取得了豐碩的成果,2008年鞍鋼建成2.15米熱連軋機以及2.13米準予連軋機,并投入使用,我國的冶金機械設備制造技術取得了不小的成就,擺脫了對于國外設備的以來,尤其是大型寬厚板軋機已經基本上實現了國產化。當前我國的冶金設備的研究逐漸朝著自主研究的方向發展,冷連軋機組的研發取得了突破性的進展,常規冶金設備已經基本上可以實現國產化。隨著我國冶金機械設備的快速發展,給冶金自動化技術的發展帶來了廣闊的發展空間,打下了堅實的基礎,基本上實現了原料生產、焦化生產的自動化,這極大的促進了我國冶金工業的發展。隨著我國計算機技術的發展以及在各個領域的廣泛使用,我國的冶金自動化生產過程中也大量的引進了計算機技術,提高了管理效率、降低了成本、提高了冶金工業的整體發展水平,為我國國民經濟的穩定快速的發展打下了堅實的基礎。
早在2006年,冶金行業的自動化系統集成項目就以控制(大型PLC為主)和傳動為主。在原料、燒結、焦化、高爐、轉爐、電爐(煉鋼)、精煉爐、連鑄、軋機、加熱爐、均熱爐、鐵合金電爐、鋁電解等環節均涉及自動化系統集成業務。其中PLC已經尤為冶金行業的主流控制系統。在冶金行業中,軋鋼的自動化程度很高,它包含了自動燃燒控制模型、軋制節奏控制模型、粗軋自動寬度控制模型、精軋設定模型、板形設定和控制模型、精軋出口溫度控制模型、卷取溫度控制模型、卷取設定模型等,做好軋鋼自動化,PLC硬件、軟件控制都很重要,為冶金自動化的發展帶來了新的機遇。
計算機技術的發展使現代機械自動化發生了質的飛躍,當前開發研究適應于復雜制造過程的、具有閉環控制體系結構的、智能化新一代PCNC數控系統已成為可能,智能化新一代PCNC數控系統將計算機智能技術,網絡技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態以贏利為目刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體,形成嚴密的制造過程閉環控制體系。這種新技術應用于冶金機械制造將會給冶金工業帶來新的發展契機。
2冶金機械及自動化的發展趨勢
以計算機技術以及人工智能技術和核心的信息化技術的發展,給冶金機械的發展帶來了一種新的發展空間。在冶金機械設備中越來越多的集成了可編程的控制系統,大量傳感器的使用極大的提高了信息收集的效率與準確性,這些都推動了冶金工業機械自動化的發展速度,提高了冶金機械的工作效率,降低了設備的損耗,擴展了設備的功能,提高了企業的經濟效益。
“ 十一五”期間,我國冶金工業中的煉鐵設備。煉鋼設備、連鑄設備、軋制設備(板帶鋼軋制設備、型線棒管軋制設備、熱軋鋼材控冷設備)等都有新的突破,為冶金工業的發展補充了硬件設施。未來國際冶金自動化發展趨勢如下。
(1)基于數字模擬和仿真技術的研發,實現冶金全流程動態分析、評估和精準設計。
(2)綜合考慮生產效率、能耗物耗和環境指標的多目標實時優化。
(3)產品指標、運行指標和控制指標協同的全面閉環控制。
(4)數據驅動和知識驅動相結合的復雜過程建模和先進過程控制。
(5)先進傳感技術和軟測量結合的關鍵工藝參數的在線連貫測量。
(6)結合考慮物質流、能量流優化的先進能源管理和控制。
針對國際冶金行業的發展趨勢,我國冶金自動化發展趨勢主要表現在以下幾方面。
(1)過程控制系統的發展。采用先進的電子數控技術和新型傳感器技術、光機電一體化技術、軟測量技術、冶金環境下可靠性技術等,實現冶金流程在線檢測和監控系統。
(2)冶金技術信息化發展。在工業生產控制中,網絡就是中樞神經,以工業生產起到控制作用。在冶金工業中,以計算機技術為先鋒的網絡技術、電子數控技術、計算機仿真技術、多媒體技術、計算力學技術等在冶金流程中實現集成模擬系統,通過人機交流,模擬鋼鐵生產全過程,進而推進冶金工業生產制造的智能化。
(3)生產管理系統的發展。冶金工業的自動化不僅僅的包括機械的自動化,也包括管理的自動化,主要包括地生產進行相應的協調、對產品的質量進行嚴格的把關、對企業的資源以及能源的使用進行優化配置,提高能源的使用效率。通過管理的自動化,將企業的生產人員以及冶金機械設備進行有機的聯合,使其有效地進行運作,從而保證整個企業的生產活動有條不紊的進行,提高人力資源、能源的使用效率,降低成本,提高產品的質量,從而使企業在激烈的競爭中占據優勢地位。
3結語
隨著信息時代的到來以及我國鋼鐵工業在數量和質量方面的發展為冶金機械及自動化技術的發展即提供了機遇,也提出了新的挑戰。面對冶金企業花巨資大量引進的國外軟硬件產品、先進技術和自動化系統,我國冶金機械研制及自動化開發工作者仍然任重道遠。冶金機械的自主研制及冶金自動化技術發展,必須注重將高科技融入其中,注重提升性能,加強過程工藝、工裝設備、企業管理、生產組織、自動化等多專業的產學研聯合攻關,全面提高我國冶金工業經濟效益和綜合競爭力,促進我國冶金自動化軟硬件產業的跨越式發展。
參考文獻:
[1] 我國冶金自動化發展狀況與趨勢分析[J].可編程控制器與工廠自動化,2009, (02).
關鍵詞:綠色冶金;環境保護;防治措施;節能降耗
前言
面對日益惡化的自然環境,各行各業都開展了綠色技術的使用,以實現人與自然和諧相處的目標。現階段的綠色技術主要是通過節約資源、提高能源利用率的方式,減少人類生產、生活給自然環境帶來的破壞。冶金企業中應用的綠色技術主要就是指在設計、生產、加工等各個階段充分利用技術,在合理利用自然資源的同時,節約能耗、減少廢棄物排放,從而實現保護環境,促進冶金行業發展的雙重目標。
1 綠色冶金的必要性
首先,在冶金行業實行綠色冶金是由于行業特性所決定的,冶金設備在運行過程中需要消耗大量的能量,而且還會產生大量的廢水、廢氣以及其他固體廢棄物,如果不能及時有效的對產生的三廢進行處理,不僅會造成周邊環境的急劇惡化,還會導致設備故障率的升高,因此在冶金行業推行綠色冶金是大勢所趨。
其次,面對著激烈的市場競爭,我國絕大多數的傳統產業都面臨綠色壁壘這一問題,并且由于大多數的冶金企業單一產業化的原因,對于環境保護工作以及節能降耗工作并未予以足夠重視,長期堅持高能耗、高消耗的發展路線,因此企業的發展受到了很大的限制。在這種情況下,特別是隨著我國可持續發展路線的提出以及環境保護工作重視程度的加深,在冶金行業中應用綠色技術可謂是順應時事的發展。
最后,由于綠色技術的核心就是一種生態設計以及環境意識設計,因此在產品的整個生產過程中,包括了產品設計、生產、運輸、購買、使用以及廢棄,都需要在保證產品質量、性能的同時,堅持以環境保護、節約資源為核心。現階段保護環境已經成為了全人類的共識,與此同時也意識到了社會發展與環境保護工作和諧發展的重要性,在冶金行業中的具體體現就是加深了綠色技術的應用。
2 綠色冶金的基本原則
2.1 閉環原則
綠色技術不僅是一種環境意識設計,也是一種生態設計,因此他應包含了冶金機械產品的整個生命周期,就是從產品設計、制造、運輸、銷售到使用、廢棄等六個主要階段,都符合綠色設計的原則。
2.2 資源可回收利用原則
在進行產品設計時,我們就需要考慮到其維修便利性以及回收再利用性,因此我們需要對回收材料的性質進行深入研究,對材料的種類、用量進行精確控制,提高材料利用率的同時,減少對自然環境的破壞。
2.3 節能降耗原則
在產品設計時,充分考慮到生產環節,在盡可能采用清潔能源的同時,盡力做到各類廢棄物的循環利用,實現冶金機械的節能降耗目標。
3 綠色冶金的污染防治措施及節能改造
冶金企業的生產需要消耗大量的能源,并且還會產生大量的污染物,經過調查統計,無論是廢水、廢氣還是其他固體廢棄物,冶金企業的排放量都高居前幾位,因此我們必須針對性開展防治措施。
3.1 大氣污染防治措施
每生產1t鋼鐵至少需要產生100kg粉塵、10000m3廢氣,而且還含有大量的氧化鐵、二氧化硫以及二氧化碳等有害物質。與此同時,廢氣中的煙塵顆粒表面積大、吸附力強,極易成為有害氣體的載體,這也是我國近年來霧霾事件頻繁發生的重要原因之一。此外,由于廢氣中含有大量的熱,因此我們可以通過熱能回收的方式,將廢氣中的余熱轉化為電能或蒸汽,并通過凈化的方式收集其中的氧化鐵,實現資源的回收再利用。
3.2 水污染防治措施
冶金企業的生產活動需要消耗大量的水資源,據統計,原有生產1t鋼鐵至少需要消耗100t水,雖然現階段資源的利用率得到一定程度的提高,但是現在每生產1t鋼鐵,仍舊會產生50t左右的廢水。這些廢水不僅溫度較高,而且還含有大量酚、氰等溶解物質以及懸浮泥渣,直接排放將會造成周邊嚴重的水污染。現階段我們通常采用石灰藥劑法或石灰碳化法來治理高爐煤氣洗滌水,能夠實現洗滌水的循環再利用。上述方法能夠有效減少冶金企業的用水量,并且實現了水資源的重復利用,對于保護珍貴的水資源具有特殊意義。
3.3 固體廢物污染防治措施
冶金企業會產生大量的固體廢棄物,并且由于需要消耗大量的燃料以及原材料,因此會產生各種形式的廢物。此外,由于原料大多為各種元素共生礦物,因此產生的廢物中含有大量不同的金屬元素,例如:鐵、鋁、鉻、鉬、錳等金屬元素以及硅、硫、鈣等非金屬元素,因此在冶金企業中應用綠色技術的主要方式之一就是實現固體廢物的二次利用。雖然冶金企業產生的廢棄物直接排放會產生嚴重的環境污染,但是經過適當的加工處理則能夠立即變廢為寶,成為其他部門的寶貴原材料,例如:高爐煉鐵中產生的爐渣,可以通過用水急冷水淬的方式,粒化成水渣,加工成為水泥,而且F類廢棄物能夠在企業內部循環利用,不僅可以減少廢物外排,還能夠提高原材料的綜合利用率。此外,其他廢棄物除了焦油、含鉻污泥等有毒有害廢棄物外,其他的鋼鐵渣、尾礦、含鐵塵泥等都是一些易于收集、加工、處理的廢棄物,能夠有效進行二次利用。
3.4 節能降耗措施
3.4.1 提高二次能源利用率。我國冶金企業近年來通過系統節水、發電以及三干等措施,已經將二次能源利用發展到能源轉換功能時期。與此同時,正通過積極開發新型技術的方式,將現階段無法有效回收的二次能源回收再利用,向著負能冶金方向發展而努力。
3.4.2 裝備大型化。在冶金企業中,大型設備與小型設備在節能降耗效果方面存在著巨大的差距,小型設備缺少環保設施,不僅會產生嚴重的污染,而且還會消耗過多的能源,很難進行二次能源回收。此外,小型設備還存在性能差、工藝落后等情況,因此我們應推動裝備大型化進程,實現節能降耗目標。
3.4.3 建立資源節約型環境友好型企業。冶金企業生產過程中有大量的廢熱可以回收利用,因此可以在不消耗任何燃料、保護環境的前提下,轉化回收電力。例如高爐爐頂煤氣余壓發電,不僅降低生產噪音,還能夠回收許多電力;干法熄焦的余熱發電不僅能夠提高熱電轉換效率,還能夠減少煤氣放散;最后利用高爐、焦爐處理城市生活垃圾不僅減少了大宗廢棄物的掩埋,還節省大量燃料,促進企業向著資源節約型、環境友好型的方向轉變。
4 綠色冶金對環境保護的意義
隨著科技的發展,我國冶金行業已經逐步開始進行廢棄物的回收再利用,但是仍舊達不到理想狀態,因此我們需要進一步加大研究力度。未來的冶金行業中能源、原材料的充分利用、高效率低排放甚至無排放的方式將取代如今大量消耗的資源,因此我們需要建立低能源消耗低資源使用的冶金企業。與此同時,推動以節能減排為目標的技術革新和設備改造,通過大量應用先進設備、工藝、技術的方式,實現清潔生產。此外,政府部門還要加大環保措施的管理,并督促企業加大環保投資。
5 結束語
綜上所述,作為國民經濟的重點企業,冶金企業的污染問題受到了全社會的廣泛關注,我們必須通過綠色技術的應用,來實現與自然的和諧發展。企業應在推行綠色冶金的同時,提高對環境保護工作的重視程度,實現社會效益與經濟效益的共同增長。
參考文獻
[1]徐成根.淺析綠色冶技術對環境保護工作的重要性[J].科技與創新,2016(09):78-79.
關鍵詞:銅冶金;熔煉技術;閃速熔煉;熔池熔煉;銅硫吹煉技術;火法精煉技術
中圖分類號:TF811
文獻標識碼:A
文章編號:1009-2374(2012)18
銅的用途十分廣泛,一直是各行業不可缺少的原材料,隨著社會經濟和科學技術的不斷發展,國內外對銅產品的要求越來越高。尤其在近幾年來銅價的不穩定性,人們對銅冶金行業的技術越來越關注,火法冶煉制銅作為銅生產方法的重要組成而備受關注。由于各個銅礦山地區中的富礦和容易開采的礦石數量在逐漸減少,同時人們的環保意識在逐漸增強,而銅冶金技術面臨的困難在不斷加大,多年來各個地區的冶金工作人員普遍對冶金技術進行了研究和探討,研發出一些新的工藝和技術。本文主要對火法冶煉銅技術的現狀做了分析和探討,并對其進行了論述和展望。
1 銅冶金行業技術發展的現狀
1.1 熔煉技術
熔煉是火法冶煉銅最重要的冶煉過程。現代銅熔煉的共同特點是提高銅硫品位,加大過程的熱強度,增加爐子單位熔煉能力。這些方法可以分為兩大類:閃速熔煉和熔池熔煉。隨著社會科技的不斷發展,對熔煉系統技術的改進越來越重視,并不斷對符合自身需求的先進熔煉技術和設備進行研究。
第一,閃速熔煉克服了傳統方法未能充分利用粉狀精礦的巨大表面積,將焙燒和熔煉分階段的缺點,從而大大減少了能源消耗,提高了硫利用率,改善了環境。閃速熔煉技術的冶煉方法主要有:奧托昆普爐,爐和爐三種。閃速熔煉技術以其具有:可靠性強、熱強度高、單爐處理量大、耐用性強、環保效果好等優點,在大、中銅冶煉廠中被大量運用,其中比較有代表性的貴溪冶煉廠采用的閃速爐冶煉取得不斷成功。使單臺爐子的銅產量從10萬t/a提高到32萬t/a,單爐生產能力也在不斷的增強。
第二,熔池熔煉是讓銅精礦顆粒在強烈攪動著的三相流體的熔池中發生強烈的氧化反應而實現其熔煉目的。熔池熔煉技術按照送風的方式可分為底吹、側吹以及頂吹。其中底吹的方法為水口山法;側吹的方法主要包括:白銀法、諾蘭達法、特尼恩特法和瓦約可夫法;頂吹的方法主要有:TBRC法、艾薩法和澳斯麥特法。諾蘭達法熔煉技術在大型冶煉廠中運用較為廣泛。目前較為先進的是由澳大利亞引進的芒特艾薩熔煉技術和澳斯麥特熔煉技術,由于其具備適應性強、處理較為簡單、濕潤度高、成本較低以及對入爐物料的要求不高等優點,從而在很多金屬公司中被廣泛采用。其中云南云錫公司采用奧斯麥特技術進行煉錫。云南銅業股份有限公司采用艾薩熔煉技術進行電爐熔煉,并逐漸取得良好的發展。云南銅業股份公司采用的艾薩熔煉爐能力不斷增長到30萬t/a,并不斷實現了節能減排和資源的可持續利用。
1.2 銅硫吹煉技術
選硫過程完成了銅與部分或絕大部分鐵的分離,最后要除去銅硫中鐵和硫以及其它雜質,從而獲得粗銅,還需要進行銅硫的吹煉。銅硫吹煉是硫化銅精礦火法冶煉工藝流程中的最后工序,在吹煉過程中金銀及鉑元素等貴金屬幾乎全部富集于粗銅中,為之后方便有效地回收提取這些金屬創造了良好的條件。銅硫吹煉技術的吹煉方法主要分為轉爐吹煉和連續吹煉爐。
第一,在對轉爐進行操作的過程中,普遍采用的吹煉方法是25%的富氧吹煉和63%的高品位冰銅吹煉,從而能夠不斷強化吹煉的過程。在轉爐的主要設備方面,普遍采用大型的轉爐設備。其中貴溪冶煉廠運用的是¢4m×13.6m;葫蘆島有色金屬集團有限公司在對銅冶煉系統進行改造中,把原來的兩臺30t轉爐、一臺50t和60t轉爐的尺寸分別進行加大,對與其相配套的余熱鍋爐系統和制酸系統的能力不斷增大,將轉爐D450風機成功的進行高壓變頻技術改造,從而不斷降低電能的消耗。總而言之,轉爐吹煉技術的設備和操作技巧方面具有了很大的改善,但與此同時,操作過程中由于煙氣量的增多、爐口漏風、煙氣so2濃度較低,吊車運作次數頻繁造成煙氣對空氣的污染問題亟待解決。
第二,由于連續吹煉爐具有:爐體封閉嚴實、出爐煙氣濃度適宜、煙氣量均衡等優勢,并且當和封閉鼓風爐煙氣混合進入制酸系統后,能夠運用兩轉兩吸的方式進行制酸,將尾氣順利的排放出來。所以在很多冶煉廠中被廣泛采用。其中浙江的富春江冶煉廠、山東的煙臺冶煉廠、遼寧撫順紅透山礦業公司冶煉廠和包頭冶煉廠等都采用這種冶煉方法。但在冶煉的過程中由于密閉鼓風爐耗能高,且吹煉爐技術本身具有的環保方面的缺陷,所以不能長期持續的發展和運用。
1.3 火法精煉技術
粗銅銅含量一般為98.5%~99.5%,含有多種對銅性質產生了不良影響,降低銅使用價值的雜質,且其中某些雜質自身具有使用價值和經濟效益,需要回收加以利用,從而為滿足銅的各種用途要求,需將精銅精煉提純,而粗銅火法精煉是粗銅精煉提純的重要途徑。對于粗銅的火法精煉采用的方式有:固定式反射爐和回轉式陽極爐。