钢铁工业论文范文(精选3篇)

钢铁工业论文篇1

两化融合在我国钢铁行业进入了新的历史发展时期

在这样的形式下，两化的深度融合，使得钢铁企业如果离开了自动化与信息化，将无法正常运转。自动化、信息化技术也在两化深度融合过程中，实现了由离散型开发与应用向系统集成、协同与智能方向发展与迈进，具有自主知识产权品牌的自动化信息化技术的研发与应用也崭露头角，自身水平也得到了进一步提升。钢铁企业本身的自动化、信息化人才队伍也有了进一步的充实与加强。无论是数学模型还是制造执行系统（MES）的开发与应用，都达到了较高水平，有些技术的理论与应用水平也已经达到了国际领先，已经成为新一代钢铁工艺流程建设的中坚力量。自动化信息化技术在企业转型过程中的作用钢铁企业在转型进程中，重点是改善产品结构、优化工艺流程，建立健全现代化企业管理制度，提高企业对市场的快速响应能力，这一切都离不开自动化、信息化的支持与保证。在这一进程中，不仅要采用先进的自动化、信息化技术来提升企业的自动化、信息化水平，更要积极研发并采用具有自主知识产权的国产工业控制软件，为企业转型源源不断地提供新的动力与支持，使钢铁企业的核心竞争力不断增强，完成我国钢铁企业由传统经济模式向可持续发展、绿色经济模式的转型；由以产能扩张为主的经济增长方式向以品种质量为主的经济增长方式转型；从单一的钢铁物质价值观向多元的和谐价值观转型，使得中国的钢铁业真正从中国制造走向中国创造。两化深度融合成就了一批新的自动化、信息化技术与产品钢铁工业的两化深入融合，为自动化、信息化技术的发展提出了策略，指明了方向，并提出了新的更高的要求。在新的课题前面，在新产品与新技术方面，一批具有智能化、自动化、数字化的新产品不断问世。在二级数学模型、制造执行系统等方面的新产品成功应用与生产实践，不但填补了国内空白，有些产品与技术已经达到国际领先水平。云计算以及物联网技术的应用，在国内还处于介绍概念的阶段，物联网技术已经成功应用于首钢京唐公司的生产工艺流程中，并取得了明显的效果。

发展工业控制软件是实现两化深度融合的技术保证

自动化、信息化技术的发展，从硬件技术角度出发，要实现较大突破，短时间内难以凑效，而且还需要芯片制造业等其它行业的支持。所以，要实现两化的深度融合，就要在工业控制软件的开发与应用上寻找突破口；这样不仅可以在较短时间实现技术上的突破，还可以为两化深度融合提供真正的技术支持与保证。工业控制软件发展水平是钢铁工业两化深度融合的重要标志，也是两化深度融合的强大动力。工业控制软件的分类工业控制软件的发展方兴未艾，在技术上呈现出智能化、数字化、网络化的发展趋势，从基础自动化到过程自动化都有工业控制软件的存在，从其技术品质及应用环境出发来进行分类是一种可行的方法。（1）以数模为主要技术内容的控制单元模块这类控制单元模块主要以产品形式出现，具有明显的行业特点，并以模型运算或数据处理为主要内容。恩格斯曾经在[自然辩证法]一书中提出，数学在一门科学中应用的程度，标志着这门科学成熟的程度。可以说模型化即数字化，对现阶段而言，模型开发是工业控制软件发展的最高形式和阶段，控制单元采用的是模块化结构，适应性强，可以嵌入到通用控制系统中，完成系统控制功能。也可以单独使用，完成某一项自动控制功能，还可以根据不同的需求，任意组合，形成一套新的控制系统。控制单元模块的研制开发具有明显的工业控制软件研制与开发的特色，在钢铁行业烧结终点控制模块开发中，首先根据需求，确定开发目标，即：合理控制烧结终点温度，实现烧结机的智能控制，稳定生产以实现优质高产；其次，根据工艺条件及目标，开始建立模型，确定合理的算法，选择合适的终点温度控制手段。第三，进行架构设计，进行合理的分析，并根据架构形式，进行流程设计，并开始编程。第四，进行调试，并最终确定模型参数或系数的合理选择及合理存在空间。最终，通过对废气温度场的分析，进行曲线拟合，合理而准确地控制烧结终点的位置和温度，有效提高终点温度的稳定率，既稳定了烧结生产过程，也对提高烧结生产的产量及质量大有裨益。（2）兼具管理与控制功能的工业控制软件这部分工业控制软件主要包括如制造执行系统（MES）、供应链管理（SCM）等，其主要特点是行业色彩浓厚，特殊环节还需要按照工艺要求定制开发。其兼具管理与生产控制功能，或者形象的说是联接企业管理与生产控制的一座桥梁，将管理与生产有机地结合成一个整体。集成化MES在企业信息化ERP/MES/PCS三层架构中就起到了承上启下、横向贯穿打通各个相关联工艺设备的关键作用，是从企业经营战略到具体实施间的一座桥梁。它以“工厂模型”为依托，以全流程物料移动与跟踪为主线，以及设备全生命周期管理为中心，以安全优化生产为目标进行设计和实施，保障系统的实用性和实效性。它较好地解决了钢铁企业在生产过程中存在的生产计划与生产过程脱节，生产指挥滞后等现状，如果以工艺为主线来看MES，其主要内容包括：贯穿全工序的一体化生产计划的编制与调整生产制造过程的动态优化处理；生产成本在线收集与控制；生产合同的动态跟踪；设备状态的安全监控与维护等等。按照内容来设计MES架构，一般包括：信息集成平台，核心功能模块及可视化人际操作界面。信息收集平台主要功能包括跨工序、多控制系统的数据采集、存储和利用。同时还能够完成基于计划执行中的生产、制造信息作为实绩收集、整理，并对计划进行适时调整、控制、优化，并最终实现系统的数据信息的共享，实现生产的实时性管理。核心功能整体模块主要包括数据采集系统、销售生产计划系统、订单管理系统、进程管理系统、工序计划系统、作业管理系统、发货管理系统、质量管理系统以及生产管控系统等。可视化人机控制界面要求要有强大的通信功能以及标准化界面技术的广泛采用，方便用户操作。总之，MES的存在价值就在于生产前期可以通过优化排产来降低生产成本，缩短生产时间；在生产执行过程中，在数据采集、质量控制、资源管理等方面实现高效的执行力和质量保证；在生产后期还可以进行数据分析与决策支持。（3）具有行业特色的基础平台基础平台是一种基于中间件、模件的技术，也可以理解为对象或模件的打包。各种中间件功能也是以面向对象或模件的方式提供。因此，基础平台可以形象地认为是数据处理功能＋通用功能（常用的监控功能）＋专用功能（各子系统功能、定制功能）。建设具有行业特色的基础平台，要针对行业特点，提供完备的自动化信息化技术支持，多种工业控制软件都可以在这个平台上进行实验调试，也可以上线作为操作控制平台来使用。在强大的后台系统软件及数据处理手段的支持下，可对多种工业控制软件进行互联互通、协同操作、资源共享，形成具有专业特色的不同环境下的国产工业控制软件的解决方案。基础平台的开发，在工程组织上采用“特定领域软件体系结构”方法，架构设计上参考了“面向服务架构”方法，在产生或搜集可复用构件过程中采用了“中间件”技术。平台由基础构件库、服务库、工具库和数据库组成。基础构件库是一系列可复用模块集合，通过它可以高效地开发应用程序；服务库是一组特定设计的可管理、可配置的服务程序集合，通过它可以快速地实现控制系统的基本功能；工具库是一组配合系统开发的、可视化的应用程序集合，通过它开发人员可以精确地对开发过程进行配置和管理，维护人员可以方便地对系统进行监控和维护。数据库提供的是一个数据共享，集中数据处理与分析的功能。基础平台的开发，平台安全是第一的，特别是平台涉及到的实时工业控制软件部分，安全尤为重要，否则其后果不堪设想。基础平台安全的开发，其最高境界是保证不出事故，发生事故，损失也将降到最低。当冶金过程控制系统开发平台和数据分析系统开发完成后，系统将会形成一个标准的系统孵化器。将所有基于冶金过程控制系统的开发系统将都以冶金过程控制平台作为母版，在平台提供开发环境下，通过大规模重用可以可靠、高效、快速地搭建冶金过程控制计算机应用系统。随着科技的进步，数字化工厂这一概念为越来越多的人所熟悉。所谓的数字化工厂，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。数字化工厂（DF）主要解决产品设计和产品制造之间的“鸿沟”，实现产品生命周期中的设计、制造、装配、物流等各个方面的功能，降低设计到生产制造之间的不确定性，在虚拟环境下将生产制造过程压缩和提前，并得以评估与检验，从而缩短产品设计到生产的转化的时间，并且提高产品的可靠性与成功生产。而自主开发的完整的冶金过程控制平台系统，将会为数字化工厂提供必要的数据支撑和环境支撑。工业控制软件及其应用技术是企业核心竞争力的重要组成部分当前这场金融危机，对钢铁工业来讲，带来了挑战，同时也带来了钢铁工业战略转型的机会，正确的选择是：千万不要错过危机带来的转型机遇，通过转型使企业的核心竞争力得到可持续发展。其第一要素就是科技创新，通过工业化手段实现钢铁产能的扩张，这一步已经完成，只有通过发展两化的深度融合，企业才能实现真正意义上的可持续发展，在这个进程中，其主要的技术手段之一就是工业控制软件及其应用。好的优秀的先进技术，首先要有先进的操作方法，工业控制软件及其应用技术是一种具有持续性的创新。今天你领先，并不意味着明天你仍然领先。今天你取得的创新成果，明天很可能成为行业共识，所以需要持续创新，只有这样工业控制软件及其应用技术才能真正成为企业核心竞争力的重要组成部分，其次，工业控制软件的研发及其应用，还要不断进行优化，在合适的时间，选择合适的人员、合适的环境，研发及应用合适的知识。

工业控制软件的未来发展趋势工业控制软件及其应用

钢铁工业论文篇2

近年来我国的钢铁工业自动化发展取得了很大的进步，不管是从原料加工上还是从技术上，钢铁工业的各个工艺流程，都不同程度的实现了自动化系统的应用，使我国的钢铁管控系统更加完善。上海宝山钢铁公司在钢铁自动化方面已经达到了国际先进水平，自动化的功能投人非常高。我国其他的钢铁公司也在不断探索自动化发展，取得了不错的成绩。随着钢铁工业自动化进程的发展，也造就了一支自动化技术水平高、专业技能丰富的、综合素质能力强的人才队伍。他们在吸收先进技术的同时，积极研究新的钢铁工业自动化技术，积累了丰富的技术和经验，锻炼自己专业化水平，提高国内钢铁工业自动化水平。我国钢铁工业自动化水平虽然发展迅速，也有一些企业达到了国际化先进水平，但是从整体上来看，自动化发展有待提高。主要表现在我国钢铁业的自动化装备水平相对于西方发到国家比较低。自动化系统或自动化装量才占钢铁总装备的40.1％左右。其中配置功能比较齐全的基础自动化装置仅占20.1％左右。大型综合的管理自动化工程才刚刚起步，还需进一步完善和和发展。

我国钢铁工业自动化技术在实际工程实施过程中同国外著名的钢铁企业还有很大的差距，这些差距主要体现在三个方面。第一，我国自动化设备大多是从国外引进的，缺乏自主产权，没有应用于钢铁工业自动化的品牌产品。所以也没有一个固定的硬件和软件平台支撑自动化系统的运行。我国的自动化软件平台一般用的是西门子的产品。因为没有自主产权的自动化设备，我国钢铁工业的自动化的发展由于受到核心技术的制约，很难继续迅速发展。第二，我国钢铁工业专业自动化技术体系虽然有了较大的进步，但是同国外专业自动化公司相比还不够丰富。国外专业自动化公司有很成熟的成套自动化技术，这些技术不仅包括自动化系统方案、功能说明、程序以及测试方法等。还包括关键仪器的选型及安装步骤，而且他们的工艺设备和执行机构性能也非常高。这些技术都是我国钢铁自动化发展所紧缺的技术，需要在发展中不断地探索与研究。第三，国外专业自动化公司的自动化效率比较高，因为国外的自动化公司一般在承担自动化工程时，按照统一的工程规范，这个工程规范要求将一个自动化工程分成若干阶段，然后按照每个阶段的工程要求完成阶段任务，这样不仅大大提高了工作的效率，而且增加了工程的可靠性和标准化程度。近几年，我国钢铁工业引进先进的设备与理念，也制定了相应的工程规范制度，这个差距已经在逐渐减小。

二、钢铁工业自动化发展趋势

从国外的钢铁自动化发展历程来看，要想使自身的钢铁工业自动化发展在激烈的市场竞争中占有一席之地，必须在低耗能、高效率的基础上加大自动化建立，应用先近的技术，提高自动化技术。积极发展机电一体化装备，使自动化与信息化相结合，另外提高其检测技术与仪表的使用等等，全方位提高自动化的发展，以便促进我国钢铁工业的现代化进程。

1.机电一体化发展趋势

目前，国内的大中小钢铁工业都在发展不同类型的一体化装备，寻求从单体的自动化装备向多种类型的自动化装备发展，比如北京中远通科技公司的摄像仪非接触式连铸定尺切割控制系统、轧钢用的非接触式冷床辊道集群自动控制系统等等，这些设备都是多个并组成的专用功能系统，能大大提高钢铁工业的自动化技术。还有一种综合一体化技术，称之为：机-电-工艺一体化技术，比如北京凤凰公司研制的轧钢加热炉包括机-电-工艺和数学模型的成套设备等，这些设备的运用简化了钢铁工业的工作流程，提高了工作效率。

2.自动化与信息化相结合

钢铁工业自动化从原来的热管理与单参数自动控制系统开始，不断的进步，经历了EIC一体化系统、AOL系统、多级计算机系统等，现代钢铁工业的自动化运用的是CIMS结构的多几分成计算机系统。CIMS体系结构有6个层次结构，5级体系结构在自动化流程中有很大的推动作用，但是它不利于生产过程中能源的节约与设备的在线控制，所以很难大量推广。所以，近几年推出的PCS3及结构体系，利用财务分析决策为核心对企业资源技术进行整体的优化。近几年由于市场竞争激烈，在加上信息技术的发展与全球化经济的发展，钢铁企业的自动化发展正在向生产-物流-销售一体化方向发展，同时结合先进的卫星监视系统，以Web智能技术为发展前提，充分运用互联网资源，实现自动化系统的进一步发展。

3.检测技术与仪表的发展

钢铁工业自动化系统中检测仪表的种类不断增加，比如用于质量检测的仪表就包括：定硫探头、定氧探头、钢板涂油层厚度仪、线棒椭圆度仪等等发展很快。现代的检测仪表发展趋势主要向智能化和数字化方向发展，它们大多以微型计算机为核心，减少人工操作程序，可以自动校零、线性化、补偿环境因素变化，配置图形显示装置，直观、形象的表达测量的结果。准确存储信息和历史数据，还有模型运算和人工智能的应用；另外还运用超声波、激光等新技术运用于仪表中，使自动化控制进一步提高。检测仪表的智能化、数字化发展，促进了钢铁工业自动化发展的进程。

三、结语

总之，在这样一个瞬息万变的市场环境下，我国钢铁企业要想不被淘汰，必须加强自动化建设，改变传统钢铁工业的发展模式，使我国的钢铁工业向自动化、开放化、信息化方向发展，保证我国钢铁工业的稳步、健康发展。

钢铁工业论文篇3

中国钢铁发展受诸多因素的制约：资源短缺，技术落后，产品结构不合理，劳动生产率不高，对环境的污染太大，这些因素都影响着钢铁工业的发展。环境保护与可持续发展是密不可分的，环境保护是钢铁工业可持续发展的前提，可持续发展也为保持清洁的环境提供物质基础。只有保证环境不被破坏，资源和合理开发和利用，才能保证资源的持续性，实现环境和钢铁工业的可持续发展。但在实践上，我们在努力的寻求一个环境保护与可持续发展的平衡点。我们之所以难以协调发展与资源、环境之间的关系，主要是是受经济利益的影响，在粗放经营时代，我们一味把规模的扩大和产能的增长视为经济活动的主要目标，从而加速了瓶颈与制约因素的形成[1]。从2008年我国钢铁工业能耗数据看，我国比国际先进水平相比高出11%左右。钢铁工业废水排放占工业废水总排放量的8.53%，工业粉尘排放量占我国工业粉尘排放总量的15.18%，CO2排放量占全国9.2%，固体废弃物排放总量占全国工业总排放量的17%，SO2排放量占全国总排放量的3.7%[2]。以上数据说明了一个很实际的问题，我国虽然是钢铁生产大国，但也是我国的废物处理技术还比较落后。总的来说，我国的钢铁工业还没完全摆脱“粗放型”的生产模式，提高生产技术和废物处理技术是钢铁工业可持续发展的前提。

2钢铁工业可持续发展的主要途径

通过分析世界钢铁工业的发展规律和我国钢铁工业的现状，我么可以看出，未来环境的恶化与资源的短缺对钢铁工业可持续发展越来越不利。从环境方面来，当今国内的自然环境受到多年粗放型钢铁工业的冲击，已经到了必须治理的地步。人们对环境的保护必将对钢铁业提出越来越高的标准，以保护人们共同的生活环境。从自然资源方面看，由于钢铁工业的发展，地球的铁矿石不断地减少。我国优质铁矿石存储量比较小，资源紧缺的现实对矿石、焦炭等钢铁业主要资源的利用效率提出了更高要求。我们需找到一条适合国情的钢铁发展道路。技术的创新显然应该是首先要考虑的方法，它是能同时加快钢铁工业发展，有效利用资源、保护环境根本方法，它应渗透于钢铁工业的各个环节。

2.1钢铁工业技术的创新

通过技术革新来降低工业过程中的原料消耗和损失，减弱对设备的自身的破坏，延长其使用寿命。我们可以从以下方面提高技术水平：降低各生产中原料、零部件和耐火材料、铁水、烧结矿等的消耗；提高能源系统生产、加工等环节的能源利用效率，降低焦炭、电力、蒸汽、氧气、鼓风等二次能源在生产、加工、运输过程中的能耗和耗损或放散；减少生产中燃料、电、氧气、水等能源消耗；制定合理的方式回收生产过程中散失的各种余热、余能和废弃物等[3]。

2.2钢铁工业废料的综合利用

综合利用指未转化为废料的物料通过综合利用而被消除。废料的综合利用不但可增加产量，同时减少原料费用，降低工业污染及其处置费用，提高工业生产的经济效益。钢铁工业资源消耗量大、种类多，实现废料的综合利用，可以节省更多的资源，确保资源和能源的可持续性。人类的活动所产生的废物怎样处理已成为当今社会的一个难题。钢铁工业也不断的研究新的粉尘和废料回收技术，尽量减少钢铁生产中的废物排放，以减轻对自然环境的危害。通过提高废料的回收和处理技术，不但可以减少排放物而且可以节约排放物的倾卸堆放成本。近些年，钢铁行业开发了很多钢厂废料回收新技术和新方法并应用于生产中，使钢厂生产过程中产生的废料可以被回收或直接作为原料返回到钢铁生产流程中再次使用。对于钢厂废料中的细滤粉尘或污泥，为了方便回收，大多先进行无尘化处理，使废料从便于清理和转移，例如：压块工艺；造块工艺；造球工艺。生产中具体使用什么技术主要取决于将钢厂废料回收用于生产流程的工艺。

2.3钢铁工业废气的综合利用

钢铁工业的废气处理是一项非常艰巨的任务。钢铁废气一般具有一定的毒性，为降低钢铁生产对环境的影响，钢铁企业必须尽量减少废气的排放并对废气进行净化。废气的净化技术是当代钢铁工业的重要组成部分。常用的有两种技术：静电过滤的干法净化法和湿法洗涤的湿法净化法。两种方法都具有一次废气搜集装置和水冷烟道，后者通常装备有可调式套筒以利用抑制燃烧进行的气体回收，以及移动式烟罩以便在砌炉时提供通往转炉炉壳的通道。

2.4电炉炼钢对钢铁工业的可持续发展的意义

随着铁矿石资源的短缺，电炉炼钢以日益被钢铁行业所重视。钢铁生产主要有两种技术：一种是以铁矿石为主要原料的高炉与转炉结合冶炼技术，二是以废钢为主要原料的电炉冶炼技术。使用电炉炼钢有以下优点：1）电炉炼钢主要以废钢为原料，可以大量减少铁矿石以及焦炭的消耗；2）在整个生产过程中，电炉炼钢的能量消耗水平较转炉炼钢要低；3）从环境排放的角度来看，电炉炼钢过程中排放的废弃物也较少。从2006年的数据可以看，世界转炉炼钢产量为8.14亿吨，占世界总钢产量的32%。中国的电炉钢比例为10%。从以上数据可以看出，钢铁行业要持续发展，电炉炼钢技术的发展必不可少。傅杰认为，以我国年产钢5亿吨计算，若电炉钢比例从10%提高到25%（2020年目标值），则每年可节约铁矿石0.975亿吨，降低能耗0.2625亿吨标煤，减少CO2排放1.192亿吨[4]。

3结束语

钢铁工业是我国民经济发展的基础性产业，对促进我国工业的发展有十分重要的作用。要保持我国钢铁工业的持续快速发展，使环境保护与自然资源开发能与钢铁工业的发展相互协调，这要求人类在工业生产中，合理利用资源、减少废物产生和排放量、充分考虑工业生产对环境的压力。在未来的钢铁工业发展中，钢铁企业应加大对新技术的投入，积极推广先进的环境保护和资源综合利用技术。

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