時間：2023-11-24 10:32:38
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鋼鐵行業如何脫胎換骨，轉型升級？帶著這樣的疑問，本刊記者采訪了中國鋼研科技集團有限公司黨委書記、董事長才讓。
中國進入了后鋼鐵時代
從19 87年入行，才讓，這個藏族的第一個MBA，見證了鋼鐵行業的多次起伏發展。不過這次“去產能”，他認為是“大勢所趨”的歷史階段，中國進入了后鋼鐵時代。
才讓介紹說，鋼鐵行業最早繁榮在英國，與第一次工業革命的發展相伴而生；之后隨著制造業的崛起，特別是美國汽車工業和建筑業的發展，全球鋼鐵制造重心挪到了美國，成為美國經濟三大支柱之一；二戰后，鋼鐵制造中心逐漸從美國轉到了亞洲的日本、韓國。從20世紀末到現在，主要產能又聚集在中國。下一步，中國的過剩產能，除了壓縮一部分，另一部分將沿著“一帶一路”輸出出去。
“鋼鐵行業制造中心的轉移過程，體現了整個產業的生命周期，是地域遞次發展的傳遞過程，是工業發展的必然規律。”才讓說。
如何消減產能？才讓認為不能簡單地關停并轉，要采用市場化的手法公平處理。如嚴格執法，從環境保護、能源消耗以及工業廢棄物排放等下手；稅收金融也要一碗水端平、不能厚此薄彼保護落后；以工藝技術是否先進，裝備是否優化，效益高低的角度進行優勝劣汰；產品結構不符合市場需求的也應自然出局。
此外，才讓認為“去產能”的過程不僅是企業的責任，也是全社會的責任。“應以企業為主，政府統籌協同，員工配合，重點是做好員工的轉產、轉移、職業再培訓、再就業，下崗人員的妥善安置和社會補救工作。”這一點，在2016年的政府工作報告中已經體現：“十三五”期間，安排1000億元人民幣用于安置冶金和煤炭行業的下崗職工。
即便如此，目前還有很多地方政府顧及稅收和社會穩定，保護“僵尸企業”。才讓勸誡“這大可不必”。他列舉了幾個值得借鑒的國外發達國家走過的產業轉型之路。比如美國的匹茲堡，曾經是狼煙四起的鋼鐵城市，如今已成為了教育之城、文化之城、學術之城。20世紀80年代在英國鋼城謝菲爾德的超級Mall，就是歐洲共同體、英國政府和企業共同在三座鋼廠基礎上徹底轉化而成的。
“2016年初，國務院總理在太原親自主持了‘去產能’的會議，由此可見中國政府的改革決心。鋼鐵行業肯定還會存在，如中國的工業化、城鎮化還有很大的空間，但不會是12億噸。很不幸的現實是有一批企業必須轉移或消亡，我們要理性面對現實，不能心存僥幸，否則會死得更慘。”才讓說。
對于那些可以繼續生存的優勢企業，也必須面臨轉變模式、升級換代的必然選擇。才讓介紹說這一過程不但包含優化工藝技術、優化裝備、提高效率、豐富產品，以及降低成本；還包括要向節能降耗、綠色環保方向發展；對國家稀缺的高端制品進行技術攻關；同時，經營模式也要相應轉換。
擁抱“中國制造2025”
談到“中國制造2025”會給鋼鐵行業帶來發展機遇，才讓說鋼鐵工業在“去產能”轉型升級的過程中只有兩條路子可走，一是綠色制造，另一個就是智能制造。
才讓認為“中國制造2025”和美國重返制造業、德國工業4.0有異曲同工之處，但又不完全相同。美國在很長一段時間重點在以信息化、互聯網搭建新的平臺。現在重返制造業不是簡單的重復，而是在互聯網及互聯網思維基礎之上的一種新進入，可以稱之為“互聯網+”。德國在制造體系一直鍥而不舍，工業4.0是在原來加工制造基礎之上加上互聯網的手段，可以稱之為“+互聯網”。中國的鋼鐵企業在信息化上也已經有很多嘗試，比如能源的消耗轉化、環境保護檢測，還有整個信息化產品的跟蹤等，但比較分散，沒有形成一個大的網絡。所以，他認為中國新興的高端制造業企業可以用“互聯網+”的形式，傳統領域可以用“+互聯網”的形式。
面對行業發展趨勢，作為一家歷史悠久的國有企業，中國鋼研科技集團也作出積極姿態，擁抱“中國制造2025”。
以中國鋼研科技集團旗下子公司冶金研究院為例，才讓說以前是簡單的放量生產，現在已經轉到節能降耗、環境友好的綠色制造方向；以前是一般的自動化控制，現在的努力方向是全面“兩化融合”的智能制造。“難度雖然很大，但以后市場空間也很大。2015年，冶金研究院科研立項，其中多個大項目都與智能制造有關，如3D打印金屬粉末，環保減排技術研發，從源頭策劃就利用智能手段研發功能材料等等。”
此外，中國鋼研科技集團還設立了5000萬人民幣的創新創業基金，設計了一個相當于項目分紅權的結構，鼓勵扶持創業創新。這一嘗試相當于扔了一個小原子彈，在集團上下引起了不小的變化，無論是從鼓勵年輕人的創新熱情，還是關注新領域，實現從傳統到綠色制造、智能制造的轉移，都產生了很好的效果。
“‘中國制造2025’就是數據化、信息化、網絡化、智能化，最后達到智能制造的高度。我相信學起來還是會很快的，只要瞄準方向，堅持不懈，趕的速度和超的可能都是有的。當然，這是理想的狀態，具體還需要一步一個腳印地踏實去做。”才讓說。
中國冶金研發能力直逼世界最高端水平
不久后，才讓將赴德國參加一個國際粉末冶金工業的巡回交流活動。他告訴記者2018年這個國際會議將會到中國來舉辦。
“在冶金行業，我們一直保持與國際同行的密切交流，但過去主要是我們向別人學習，現在的變化顯示已經不再是單向主導，而是互有長短，各領，是在這個前提下繼續進行深度合作。”才讓說。
以冶金化學分析為例。中國鋼研科技集團王海舟院士連續兩屆出任全球冶金化學分析中心主席，換屆選舉后他已不再擔任主席，但全球冶金分析協會的秘書處永久地放在了中國。究其原因，才讓認為這與中國市場大、工業基礎雄厚、技術研發能力突飛猛進有著密切聯系。
此外，國際合作也已從單純的學術交流向國際商務合作方向發展。中國鋼研科技集團旗下子公司安泰科技年產值40個億，其中將近1/3用于出口，與多國結成了戰略合作伙伴、經銷商、主要客戶的商務關系。
引言
伴隨我國改革開放的不斷深入，冶金工業自動化技術的發展越來越成熟。面對冶金工業如此龐大的生產體系，技術可以說是相當重要的。工業自動化技術在冶金行業的運用可以使生產過程變得更加高效，產品質量也會更高。一些冶金企業越來越追求高回報低消耗的發展目標，所以生產過程中的節能減排成為冶金行業需要重點關注的焦點。可以說，冶金工業自動化的發展前途決定了冶金行業的未來發展前景。
一、冶金工業自動化技術的分析
1、物聯網技術與冶金工業自動化
物聯網技術是信息時代的產物，在第三次科技革命中孕育而生。物聯網技術具有很大的發展空間，它實現了信息的快速傳播和高效利用，為冶金工業自動化技術的發展提供了保障。可是當前對物聯網技術的探究也只是出于概念階段。許多企業甚至沒有物聯網的概念。隨著技術的不斷更新，雖然物聯網技術在冶金工業自動化中的應用越來越廣泛，但是也出現了較多的問題，主要表現為以下兩個方面：一個是工業傳感器的研制與生產。所謂工業傳感器是指可以對物體的狀態和轉變進行感知，并且將得到的感知轉變成計算機可以讀懂的電子信號。研制與生產工業傳感器要以工業自動管理與自動控制為前提，才可以保證工業設備和機器的正常運行，同時使產品獲得最好的質量。工業傳感器就是對不同參數進行查看和管理。因此，生產物美價廉的工業傳感器有利于現代化冶金工業的發展。另一個是構建工廠傳感網。工業無線網絡技術可以將傳感器技術、現代化的無線網絡通信手段、嵌入式的計算技術以及分布式的信息處理技術有機的結合起來。工廠傳感器網是由很多隨機分布的、能夠進行實時感應和自動組織能力的傳感器節點構成的網絡。工業無線網絡技術在冶金工業領域中的運用是現代化工業的一大突破，能夠將工業領域的檢測費用降到很低，同時又可以使工業領域的運用范圍得到最大程度地擴大。可以說，工業無線網絡技術是國內外相關領域非常重視的技術。
2、數學模型與冶金工業自動化
要知道，冶金自動化的快速發展狀況與過程數學模型的運用程度有很大的聯系。要是能夠把數學模型這個技術運用得很熟練，那么就可以增加工業實現高度自動化的可能性。所以，為了可以滿足我們國家對鋼鐵產品的需要，提高鋼鐵產品的質量和生產技術水平，務必要提高冶金工業自動化的水平。我們知道，一些歐美國家冶金工業的自動化水平很高，可是由于某些原因，他們不愿意或是不肯將這種自動化技術與其他國家分享，他們與其他國家進行的技術轉讓的產品大部分是落后的或是有較大缺陷的產品。不過如今，我們國家的自動化水平已經發展到較高的領域，實現冶金高度自動化數學模型的創新具有較為成熟的條件，可以較為廣泛地滿足社會發展的需要。還有就是，我們國家已經建立一個富有創新意識和創新能力的組織，從而為過程控制數學模型的自主創新提供了智力支持。要將數學模型與現代化信息技術、工藝水平以及自動化技術進行緊密結合，才能夠充分地發揮數學模型的優勢之處。可以看出，數學模型是自動化技術和信息化技術的關鍵技術。我們國家鋼鐵企業為了可以生產出市場所需要的鋼鐵材料與品種，就構建了實用性和準確性很高的數學模型。實用性和準確性很高的數學模型可以從本質上保證鋼鐵產品的質量和節約能源的效果，從而推進鋼鐵產品的長久性發展。
3、過程控制系統與冶金工業自動化
對于冶金自動化來說，對于其生產過程中的檢測與控制是相當重要的。在實際應用中，新型傳感器的應用，結合軟測量技術的數據處理，對于其中的關鍵性工藝參數的掌握是相當有效的。其中，物流跟蹤技術，對于能源的平衡控制，在冶金環境下進行有效的環境排放實時監測技術等，都是立足于對冶金產品的全生產過程控制目標，進行有自動化應用與實踐。特別是對于冶金過程中的檢測與在線監控技術，對于冶煉中的鐵水、鋼水、溶渣進行實時的溫度與元素檢測，通過進行鋼水的純凈度監測，達到提前預知預控生產的目標。而對于鋼材產品的溫度、尺寸、元素值范圍、組織缺陷等相關關鍵參數進行的檢測與分析，也是貫穿于整個冶金生產全過程中的。而在對廢氣、煙塵也有著全線的監控，為了提高整個自動化控制的閉環控制度，冶金自動化技術在發展中已經形成了基于機理模型、專家系統、神經元系統、統計分析、支撐矢量機等技術于一體的生產過程控制系統。為了提高整個過程控制的有效性，自適應智能控制的應用對于提高對冶煉過程中關鍵變量的高性能閉環控制作用明顯。而整個過程控制技術都是立足于采用新型電力電子元件，通過交直變頻、高中壓變頻、與交交變頻進行傳動。如有副槍轉爐動態數學模型、連鑄二冷水優化設定、軋機智能過程參數設定、電爐供電曲線優化、智能鋼包精煉爐控制系統、高爐煉鐵過程優化與智能控制系統等等。
4、信息化系統與冶金工業自動化
信息化系統的目的是通過信息共享與數據采集，把冶金流程中的所有信息進行集成處理，從煉鐵、煉鋼到軋鋼進行全面的信息收集與傳達。在這一過程中，也就是一個橫向的信息集成與整合過程。通過建立以計算機為基礎的全流程模擬信息化系統，對各種冶金模型進行流程性離線仿真系統設計，把其生產過程中產生的所有信息進行全面的收集與及時的上傳，并納入仿真系統的環節中去，通過人機交互達到對于數據的監測與生產過程的全面監控目的。而協同計算的參與，對于優化冶金過程組織安排，強化生產智能與人工監控有著重要意義。而信息化系統對于鋼鐵產品的流程設計與新產品開發上，具有著無可比擬的虛擬集成優勢。不僅可以提高整個鋼鐵生產的智能化，同時還可以利用專家系統中的理論與案例知識，對生產組織與管理進行設計與優化。
信息化作為冶金自動化的重要組成部分，不僅可以根據所采集到的數據對生產作業安排作出最快速的調整，同時還可以提高整個冶金生產過程中的智能化程度。通過信息化系統，可以對冶金各工序進行參數臨近，對各工序的參與順序與計劃作業方面進行自動計算與安排，進而自動調整各工序間的作業時間與等待時間。而當出現不可抗力影響時，冶金自動化中的信息化系統可以在最快的反應時間內進行調度與技術工藝重組。通過人機協同動態生產調度，及時判定生產故障與生產過程中發生的品質異常情況。其中，在設備故障方面，不僅可以進行設備壽命預報，還可以進行自動計算與安排維護時間的工作。在冶金成本信息化方面，動態成本控制系統可以對整個原材料與能源介質進行動態全程跟蹤，通過對產線進行自動化檢修與定修、對生產調度情況進行以生產情況為核心的動態調整與安排，達到優化原材料配比，降低冶金生產成本的目的。
二、冶金工業自動化發展分析
1、自動化控制方面
目前來說，我國應正視與提高自身對于高端控制設備的研發與生產，多進行自主知識創新，對智能控制與高性能控制器的設計與開發進行進一步的實踐與生產。考慮到冶金現場的環境情況，對檢測儀表的應用上還多進行加強，提高檢測儀表的數據真實性，提高檢測儀表壽命，進一步對其在測量與預報方面進行技術探索。對于冶金來說，自動化技術的基礎是數學模型的適用性，為了提高其適應性，我國應多考慮把工藝與數學模式，把專家經驗與新時期的冶金自動化技術發展進行有效結合，把煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等典型工位的過程模型和過程進行有效優化。
2、信息化應用方面
信息化的有效應用取決于其長期的落實與實踐，就這一點來說，在應用中，冶金企業應多立足于現有基礎，對自身已有的基礎自動化進行優化，逐步進行信息化與基礎自動化的銜接。重視對整個生產流程的工序梳理與優化，信息化應用的帶頭人應重視對信息化使用者的培訓與有效溝通，確保在生產中，信息化應用發揮其應有作用。
三、結束語
總而言之，冶金自動化的技術對于以往手工系統與現場監控來說，擁有著更高的智能性與預知性。作為耗能大戶，冶金工業自動化發展趨勢受限于其成本因素與人力管理壓力，自動化技術會從以往的粗放型向精細化轉型。通過對耗能的全過程控制與計算，達到對于產能的預估與預控。通過自動化技術的發展與革新，對實現冶金工業的節能減排，降低其生產成本，最終達到增加冶金工業生產效率，建設綠色工廠的目標。
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，2009，07：26-28.
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中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）29-0303-01
1 我國鋼鐵廠的現狀
目前我國的鋼鐵廠正處在一個嶄新的戰略發展拐點上，在這個關鍵時期，通過轉型發展，創新驅動，才能夠找到超越自我的新措施、抓手和思路，使得我國現有的鋼鐵廠來實現可持續發展的目的。這是一場深層次的變革，其本質是信息化、自動化的技術正在逐步演變成為冶金工藝過程中的重要組成。這就為在鋼鐵廠中實現自動化控制提供了新的發展空間和機遇，同時也提出了新的和更艱難的挑戰。
2 在冶金行業中自動化控制的應用
研發和推動需更加適應我國發展需求的新一代的鋼鐵工藝流程，更好的解決能源、環境、資源和種類質量等多個方面的束縛，來實現鋼鐵業的可持續發展，是目前冶金自動化所關注的重點所在。
2.1 冶金自動化工藝的流程
新一代的鋼鐵工藝流程具有三項主要功能，即能源的轉換功能（構建能量流的網絡體系、使能源效率提高和得到更加充分的利用）、大宗廢棄物的消納處理和回收再利用（力爭實現零排放）、鋼鐵制品的生產制造功能（構建低成本、高效率和潔凈的鋼鐵生產體系），其主要的內容中包括：鋼鐵在液態過程中的高效與連續，原材料的動態配置優化，特別是連鑄――熱軋的界面技術和煉鋼、煉鐵的界面技術，相變、形變相結合的控冷控軋的技術。從綠色工廠的角度出發，是構建再生資源的利用和廢棄物的綜合處理體系，在新一代的鋼鐵廠體系中，關于能源方面，所構建的是能量流得網絡體系，可這三個體系的建立，都是少不了自動化技術的保證與支持的。
2.2 冶金自動化工藝的特征
（1）新一代的鋼鐵工藝的流程主要源于動態――準確精細的設計方法創新和理念研究，從而能夠達到生產出低成本、高效率的潔凈鋼的目的。
（2）新一代的鋼鐵工藝的流程的運行和研發，要落實到優化和構建運行能源調構中心，低成本、高效率的潔凈鋼的制造和生產體系的運行和構建。
（3）新一代的鋼鐵工藝的流程將會推動冶金行業向著資源節約型、環境友好型的方向轉型發展，并且能夠推動冶金行業，實現低碳、環保、綠色的生產目的進而發展循環經濟。
（4）新一代的鋼鐵工藝的流程不僅僅只適用在高端的鋼鐵制品的生產需求，同樣的也能夠滿足長才、特殊鋼等的生產需求。
2.3 冶金自動化的發展優勢
新一代的鋼鐵工藝的流程的發展必然離不開的是冶金自動化的支持與保證，許多創新的制造工藝只有由自動化手段才能夠實現，冶金自動化已成為了新一代的鋼鐵工藝流程中的不可或缺的重要組成部分。其次，新一代得鋼鐵工藝的流程想要實現“決勝千里之外，運籌帷幄之中”，如果要是沒有了自動化技術的保證與支撐，是根本不可能實現的。還有重要的一點就是，新一代的鋼鐵工藝的流程需要實現精細化的管理，都需要靠數據來得以實現。可數據的挖掘、采集、存儲、優化以及分析等等都是少不了自動化技術平臺保證的。進入二十一世紀以來，衡量我國鋼鐵業技術水平的標準已經發生了翻天覆地的變化，不僅僅是要看它的機械化水平，更是要看它的自動化水平。冶金業自動化將開始參與進而主導鋼鐵業轉型發展的最終方向，從而使鋼鐵業朝著綠色產業、高附加值產業的方向迅猛發展。
3 冶金自動化在軋鋼生產中的應用
3.1 自動化軋鋼的概念
由于社會發展的需求和生產量的需求，所需要的鋼鐵制品的數量和種類也在隨之而增長，傳統的軋鋼技術自然不能夠滿足現在的需求。自動化軋鋼控制技術的完備是在最近幾年才逐步發展起來的。控制預定位置就是其中的一部分，由于連軋機的生產效率特別的高，并且便于控制，能夠帶來異常顯著的經濟效益。所以世界各地的鋼鐵業都力爭應用這套連軋的工藝過程，進而極大的促進了自動化軋鋼控制技術的發展。這也就是我們所說的自動化軋鋼。
3.2 自動化軋鋼的應用
3.2.1 原材料的跟蹤應用。
在跟蹤的過程中，通過數據庫和檢測元器件的配合，從而能夠根據實際的程序步驟來進行更為有效的跟蹤。由于軋件的位置被時時的跟蹤，所以可以由此來判斷軋制的過程中所出現的堆鋼等一系列的故障，當判斷出可能有堆鋼故障后可手動或自動起動故障點前的碎斷剪、飛剪對軋件進行處理。
3.2.2 數據的應用。
在PLC/DCS系統上加裝網卡的服務，然后連接數據采集網。下一步是設定一個IP地址同中心機房的網絡連接，從而能夠正常運行實時數據庫的通訊，使采集數據完成。
3.2.3 模擬軋鋼生產。
由自動化軋鋼系統中的監控級HMI發出模擬軋鋼的信號和其所需要的數據，全線模擬軋鋼生產，來檢查全線的設備是否正常工作。
3.2.4 網絡設計應用。
把柳鋼棒線型材廠的11條生產線的網絡匯集到一個調度室中，形成一個調度中心。和中心機房能夠實現有效的網絡連接，并且每一個生產線之間又都有一定的網絡結構來進行數據和業務的來往。
3.3 自動化軋鋼的優勢
自動化軋鋼的控制技術最新的發展成就是――將人工智能運用在軋鋼過程中。這樣的一套人工智能系統應具備：邏輯順序的準確、專家級的系統、控制性能的準確和網絡結構要像神經一樣，該項技術目前已經被成功運用在控制圓鋼的形狀、分析正負偏差、預測性能，一直到成品的打包和轉移的管理等多個方面的問題。隨著我國科技的進步，人工智能軋鋼的技術必將日漸成熟起來，而這項技術的未來發展優勢就在于：能夠取代更為廣大的軋鋼線操作人員，從而使程序能夠更加系統更加科學，甚至可以取代了一部分的腦力勞動，使軋鋼的過程在計算機人工智能系統的控制體系下，讓整個軋鋼過程相比較傳統的軋鋼技術，更加完美、更為精確，能力和技術也不斷的全面和完善。
4 在鋼鐵廠中自動化控制的發展方向
第一，來提供更加優質的自動化服務。（1）提供標準的自動化的專業服務（2）倡導“零故障”服務（3）對應突發事件有手段和能力。第二，提高大型集成自主數字化控制系統的水平和能力。很多冶金行業的內部自動化部門、單位或者技術團隊，都曾做過不少的自動化集成項目，但是我們所說的大型集成自主數字化控制系統應該具有如下特色：（1）集成自主必須是以“我”為中心；（2）數據應用和挖掘；（3）整套系統中要實現實時的控制。
結語
鋼鐵工廠自動化的發展方向，本質上代表的是整個鋼鐵行業的未來發展方向，如果沒有了自動化技術的支持，就無法再煉鋼。一句通俗的話，卻能夠比較深刻的反映自動化技術在鋼鐵行業中的地位與作用，珍惜已經得到了的成果，再深刻的反省過去所犯的錯誤，科學判斷未來的行業走向，自動化冶金的明天將會更加輝煌燦爛。
參考文獻
中圖分類號：TF345 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）13-0064-01
冶金轉爐煉鋼過程是一個復雜的多相物理化學反應過程，環境惡劣、過程復雜，期間難以準確地進行連續不斷的測量，因而無法采用常規過程控制的方法對其進行控制。但僅憑人工經驗控制煉鋼終點又難以保證鋼材產品優質、操作穩定和低能耗，因此，必須對煉鋼生產進行精準的自動化控制，以提高鋼鐵質量和勞動生產率，節省能源，降低成本。
一、冶金轉爐煉鋼自動化控制技術
轉爐煉鋼主要是指以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料，靠鐵水的熱量以及廢鋼、鐵合金在高溫下發生化學反應產生的熱量相結合，在轉爐中完成煉鋼的過程。轉爐煉鋼技術在計算機信息技術、網絡技術、工業控制技術以及工業控制網絡為基礎發展起來的，控制變量繁雜且要求精度很高，是煉鋼過程中最重要的一個環節。以下是針對轉爐煉鋼自動化控制技術中幾個關鍵技術的分析。
1.冶金轉爐煉鋼檢測技術
傳統的轉爐煉鋼已經很難適應現代社會的生產要求， 尤其是隨著檢測技術，計算機技術和自動化技術的飛速發展， 轉爐煉鋼的自動化技術也隨之改進。目前，用于轉爐煉鋼檢測技術主要分為廢氣分析檢測技術和副槍監測技術兩部分。在轉爐煉鋼過程中，它們主要通過檢測儀表對熔鋼溫度、液面高度、熔鋼成分等參數的記錄，并進行及時分析，為煉鋼過程中的溫度控制、添加原料等提供有利的數據支持。具體檢測技術包括：
（1）轉爐煉鋼副槍檢測技術
轉爐煉鋼副槍自動化的使用是現代鋼鐵企業先進性的標志和發展趨勢。國際上大部分鋼鐵企業在轉爐上都配有副槍。副槍檢測方法不但可以保持對鋼水較高的碳含量和溫度的控制，同時減少了石灰、鐵合金等原料的消耗，無需鋼水的補吹，且爐襯浸蝕明顯降低，實現了完全的自動化，大大提高了轉爐煉鋼的產量。
（2）轉爐煉鋼廢氣分析檢測技術
轉爐煉鋼技術在煉鋼過程中主要產生的廢氣有一氧化碳、二氧化碳、氮氣、氫氣、氧氣等。轉爐煉鋼廢氣檢測主要使用爐氣定碳法和副槍技術相結合，以副槍測定為主，結合廢氣分析計算脫碳速度，通過煉鋼過程中排除的廢氣成分和流量，為計算轉爐內瞬時鋼液殘留碳的含量提供信息，從而確定轉爐中的含碳量。此外，轉爐氣副槍法的實施，不僅使轉爐內含碳量的測量精度大大提高，而且為自動化檢測技術提供了有利的數據，避免了傳統人工工作模式，提高了工作效率和產出鋼的質量。
2.冶金轉爐煉鋼自動化技術
轉爐煉鋼自動化技術主要包括控制技術、人工智能技術以及對煉鋼模型的研究。它們主要是指轉爐煉鋼過程中以計算機技術為媒介對檢測技術所顯示煉鋼生產過程中轉爐內原料不足、廢氣過多、溫度不準等原因進行自動化調整。
（1）轉爐煉鋼的控制技術模型
轉爐煉鋼的控制技術包括動態控制模型和反饋計算模型，主要是根據控制系統對吹煉終點和含碳量的檢測數據進行控制的。動態控制模型主要是對煉鋼過程中氧氣的需求量和冷卻劑量進行檢測，并根據所測得含碳量、溫度以及氧氣量的數值計算出鋼水實際溫度以及鋼水的實際含碳量，方便鋼水溫度和含碳量的調整；反饋計算模型主要是針對動態模型所測量數據進行重新計算，按誤差大小調整規劃，補充轉爐內的原料所需。
（2）轉爐煉鋼中人工智能技術的應用
人工智能技術是基于計算機科學技術通過模擬、延伸和擴展人的智能方法的一門新的技術。轉爐煉鋼過程中人工智能主要是針對煉鋼過程中需要人為處理的工作，通過計算機科學技術模擬進行，從而減少勞動力，提高生產效率和產品質量，實現鋼鐵企業智能化的進程。
（3）轉爐煉鋼中的模型研究
在轉爐煉鋼過程中，無論是人工智能技術還是控制技術都是以模型為基礎的。目前，所使用的人工智能技術主要是以計算機科學技術為基礎，以人為模型進行模擬工作；而控制技術中動態控制模型，也是根據熱平衡原理和化學反應為基礎的。所以模型研究在轉爐煉鋼過程中必不可少，不但可以提高鋼材質量和生產效率，同時可以針對鋼鐵企業存在問題科學、合理的進行解決規劃。
二、冶金轉爐煉鋼自動化控制系統的功能及應用價值
自動化系統在轉爐煉鋼的應用中主要可以對廢鋼、鐵水的質量進行稱量、對電氣控制進行指示以及對儀表監視控制作用等。以下是對轉爐煉鋼自動化系統功能的簡要分析。
1.冶金轉爐煉鋼自動化控制系統的功能
（1）轉爐煉鋼自動化系統對廢鋼、鐵水質量的稱量
由轉爐煉鋼工作環境惡劣，廢鋼、鐵水的稱重必須由天車主鉤吊裝廢鋼料槽和鐵水爐缸進行裝料。裝料過程主要通過多個壓式重量傳感器讀出廢鋼或者鐵水的重量，并由補償接線盒顯示重量數據，并及時進行記錄。
（2）轉爐煉鋼自動化系統對電氣控制的指示
在轉爐煉鋼過程中考慮到有些電氣操作是應急處理操作，關系到自動化系統的安全性和可靠性，因此，電氣控制指示必須獨立構成。自動化轉爐煉鋼共有六個散裝料料倉，主要是鐵礦石、白云石、白石灰以及鐵皮球料倉。在散料質量測量中，主要通過料倉四角處的壓式稱重傳感器通過監測畫面在儀表器中顯示。
（3）轉爐煉鋼系統對儀表監視的控制
在轉爐煉鋼過程中，儀表監視控制部分是通過計算機技術，利用網絡服務器和主機相連，監測儀表PLC的工作。計算機主機和從機相互合作，一旦有異常情況發生，做到主從機可相互代替工作的目的。這樣可確保系統能夠有一個相對完整的數據庫，增加了系統的可靠性，便于系統的維護工作。
計算機的監測畫面是儀表部分的網絡服務器，通過適配器從儀表中讀取監測廢鋼、鐵水等原料的使用數據；同時，監測畫面還能實時的顯示氧氣、氮氣以及冷卻水的壓力和流量，給操作人員提供有利的數據，供其對氮氣、氧氣、冷卻水進行調整；同時，對鋼水溫度的監控中，采用熱電偶探頭深入轉爐內取出鋼水的溫度，并利用監控系統從儀表器中顯示。
2.冶金轉爐煉鋼自動化控制技術的應用價值
我國轉爐煉鋼自動化控制技術的目標是：在提高鋼鐵的質量和生產效率的前提下，最大限度的降低成本、節約能源、科學環保，使我國鋼鐵市場在國際鋼鐵市場競爭中利于不敗之地。在自動化控制技術的前提下提高煉鋼的終點命中率、改善鋼水質量、降低生產成本和提高能源利用率，從而提高鋼鐵的生產效率和鋼材質量。
自動化轉爐煉鋼技術采用動態控制轉爐氣體連續分析系統和副槍測溫系統相互結合，增加了轉爐氣體和溫度達到終點的幾率，從而大幅度的提高終點控制命中效率。為了提高鋼水質量，在氣體補吹過程中應盡量減少氧氣含量，避免鋼水氧化，提高鋼的純度。通過提高終點命中率和降低補吹率，從而縮短了冶煉時間，增加了鋼液溫度和成分的穩定性，為連續鑄鋼創造了條件；同時，在自動化轉爐煉鋼技術的支持下，取消了一次性副槍確定氧含量及定碳頭的能源消耗，降低鋼中的含氧量，減少了爐渣中鐵合金的含量，從而提高了原料的利用率，降低了煉鋼生產成本。
總之，面對國際鋼材市場近年來對鋼材產品質量越來越高的要求，我國鋼鐵企業必須盡快改革冶金轉爐煉鋼技術，大力發展轉爐煉鋼自動化控制技術，從而提高生產效率，在加強鋼產質量的同時，降低能源消耗，與國際鋼鐵行業接軌，促進我國鋼鐵行業的可持續性發展。
中圖分類號：C35文獻標識碼： A
引言
隨著電子信息技術及智能控制技術的快速發展，近年來，冶金電氣自動化技術取得了很大進步，推動了鋼鐵、冶金產業的發展，為實現冶金行業的現代化，發揮了有效的促進作用。把握當前冶金電氣自動化技術的發展形勢，全面分析其發展現狀，掌握其發展趨勢，對于解決行業問題，推動我國冶金電氣自動化技術的應用與發展，有著重要的現實意義。
一、自動化技術在冶金行業的發展
80年代左右，我國鋼鐵冶金行業還普遍采用單回路控制，一般控制設備都為常規儀表，控制水平簡單。而在90年代以后，自動化技術開始在我國冶金行業中普及，大部分企業的控制裝備方面都以PLC、DCS、FCS為主，控制水平可以達到準無人化水平。最近這幾年，冶金行業自動化技術再一次升級，部分鋼鐵企業已經實現了全廠信息化，控制系統也更加優化了，出現了BPS/MES/PCS三級結構。自從我國加入WTO后，再加上金融危機的影響以及國際鋼鐵市場的持續低迷，鋼鐵冶金企業現今正面臨著嚴峻的考驗，所以為了適應全球冶金行業的大環境，為了我國冶金行業更好的發展，提升我國鋼鐵行業自動化技術的水平勢在必行。
二、我國冶金工業的自動化現狀
1.冶金工業的生產控制體系
在冶金工業的生產過程中，主要是由四大分級結構控制體系完成的，它們分別為:①O級是采集執行層，也就是傳感器和執行器，主要是完成物理量的測量、執行控制命令②1級是基礎自動化，集中控制生產工藝的過程。③2級是過程自動化，控制生產的優化④管理自動化，調節個程序之間的工作，使其分工合作。
2.我國冶金自動化技術的現狀
隨著21世紀的發展，我國的冶金自動化的程度得到了很大的提高，從冶金生產的各個工序現場可以隨處可見自動化的設備，不僅有比較先進的單機操作系統，還有完善的集散式分布系統。目前我國的大型冶金企業都從國外引進了先進的自動化控制系統和設備，然后應用這些設備和技術，進行消化吸收和自我創新，改造出適合我國冶金企業的生產實際情況的設備，使我國的自動化水平己經趕上了國際的水平。但是發展是不斷的，所以對我國的冶金工業的要求會越來越高，使得一些落后的技術和生產設備被淘汰，配備了很多新的自動化系統和單機自動化系統生產設備。
三、有色冶金行業未來發展及制約因素
我國雖然是目前世界上最大的有色金屬產品生產國，但是國內有色金屬礦產資源保證程度比較低，同時我國有色金屬深加工產品和新材料開發水平與發達國家差距較大，短時期內難以實現大量出口，有色金屬產品進出口貿易長期存在巨額逆差。來自中國有色金屬協會的數據：2011年我國有色金屬進出口貿易總額創歷史新高，達到1607億美元，同比增長28%，增幅比,十一五-期間的平均增幅高7.3%，全年進出口貿易逆差額為744億美元，同比增長8%；2013年我國有色金屬行業運行情況仍為不振，而影響行業的主要問題還是下游需求不旺，產能過剩，有色金屬行業銷售收入利潤僅為3.56%，同比下滑了0.36%。有色行業未來在種類和質量兩方面的發展都存在著很多制約因素。在產能增加方面，首先是資源缺乏的矛盾日益突出，例如按目前的消耗水平，現有冶金礦產資源將很難保證本世紀內生產的需求；其次，能源結構不合理，二次能源利用還很不充分，能耗高；第三，推行高效、低耗、優質、污染少的綠色清潔生產雖已有了初步成效，但從總體上看還處于初始階段。在品種質量方面，首先是淘汰落后工藝裝備的任務還未完成，流程的全面優化和工藝裝備的進一步優化還受各種條件的制約，大型設備依賴進口。其次在新品種開發方面原創性自主創新不多，產品質量的技術保障體系尚需完善。
四、冶金自動化發展趨勢
（一）過程控制系統的完善
雖然很多企業已經進行了過程系統控制,但是和世界先進技術水平相比,我國的冶金控制系統應用并不全面。冶金工程的工作流程已經可以采用比較新型的傳感技術、光機電一體化技術、數據融合以及數據處理技術,除此之外,還有一些關鍵工藝技術,例如參數閉環控制、產品物流跟蹤、能源的平衡控制以及環境控制和產品質量控制。實現冶金流程在線檢測和監控系統,包括鐵水、鋼水及熔渣成分和溫度檢測和預報,鋼水純凈度檢測和預報,鋼坯和鋼材溫度、尺寸、組織、缺陷等參數檢測和判斷,全線廢氣和煙塵的監測等。
（二）信息技術進一步得到發展應用
受市場影響，我國冶金產業面臨著激烈的競爭，因此需要通過降低成本、提高質量，以獲得競爭優勢，提升核心競爭力。所以，信息技術必然會得到進一步地重視和加強，新技術的創新和應用愈加突出。在冶金企業的生產控制方面，為增強生產過程的安全性、穩定性和可靠性，智能儀表、模型技術、高性能控制器和集中管控將得到更加廣泛應用。可以預見，在MES、ERP等系統繼續應用的基礎上，物流管理、商務智能、客戶關系管理、供應鏈管理、電子商務等信息系統，未來將全面鋪展，獲得廣泛應用。信息技術將變得無所不在。未來，云計算、物聯網、虛擬化等技術的創新和應用，將為冶金企業信息和智能化管理提供有力的技術支撐。
（三）進一步提高智能化程度
在過去，電氣自動化受限于電子化和機械化，新世紀以來計算機技術才被慢慢引入電氣自動化程序并發展成為主導的。信息化和工業化的融合，還有待加強。這是節省勞動力，提高生產效率的需要。生產過程的信息化主導，有利于實現自動化和機械化，從而改善生產模式，提高生產質量。把電氣自動化技術與計算機技術兩者相融合，將進一步促進冶金生產過程自動化和機械化。特別是互聯網技術的高速發展對于促進電氣自動化的進一步發展發揮了十分關鍵的作用。我國冶金電氣自動化技術發展，漸趨于將信息化和工業化相互深度融合，逐步淘汰落后生產方式，加強兼并重組，使得產業集中化提高，產業鏈游資源得到整合，工藝及管理水平不斷提升，冶金企業向精細、集約化管理轉變。
（四）能源管理控制一體化的構建
我們知道，冶金行業是一個耗費資源和能源較多的行業，耗費的這些能源和資源會嚴重阻礙到冶金工業的不斷發展。當前，我們國家的冶金工業逐漸從粗放型的生產模式轉化為精細型的生產模式，用耗費的能源和資源作為核定產能的標準在未來可能成為現實。因此，能源的節約與利用對冶金工業的發展有相當重要的意義。其中自動化技術在冶金工業中的廣泛運用，可以為節能減耗、低碳減排做出很大的貢獻。冶金行業的能源管理控制一體化的構建，要是只處于數據采集階段的話，那么作用并不大，但這也是目前普遍存在的現象。根據冶金工業在能源管理控制方面的特點，也就是耗費大量的能源與資源以及在冶金生產過程中所產生的氣體，我們將能源控制與管理的重點放在了建設能源控制與管理中心。能源控制與管理中心主要是以控制模型與管理模型的建立為基礎。可以看出，能源控制與管理的工作重點是能源運用的合理化、二次能源運用得合理化、多種能源介質共同運行、轉變過去的能源計算方式以及能源安全警告等內容。
結束語
隨著我國經濟發展,冶金自動化技術不斷提高,但是和發達工業國家相比,在技術方面還存在很大差距,我國企業需要不斷改進生產技術,提高生產效率,積極促進冶金自動化技術的發展。鋼鐵工業是我國的基礎工業,關系到各行各業的生產,尤其是工業和建筑產業,沒有鋼鐵就無法進行下一步具體工作。我國正處于社會主義建設高峰階段,很多工業發展處于品質提升及轉型階段,今后對高品質鋼鐵的需求量會不斷增加。然而目前市場高品質鋼鐵供應不足,高端品質種類較少,不能完全滿足市場需求。所以,冶金自動化技術是推動鋼鐵產量和質量提高的主要渠道。我國冶金行業在今后的發展當中要不斷吸收借鑒國外冶金自動化技術的發展,制定適合我國冶金自動化發展的目標,不斷拓展我國工業的發展。
參考文獻：
中圖分類號：TP273 文章編號：1009-2374（2016）34-0095-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.047
1 我國冶金自動化技術的現狀分析
目前，我國已是國際上首屈一指的鋼鐵冶煉大國，連續多年世界鋼鐵產量第一，出口大量優質鋼鐵，為有效實現冶金的品種與結構多樣化，冶金行業在生產過程中積極應用自動化技術，并取得一定成就。為充分發揮冶金自動化技術在冶金生產中的積極作用，近年來，冶金企業大力發展冶金自動化技術，積極培養優秀的冶金自動化技術人員，同時引進專業的冶金技術人員來突破冶金自動化技術的生產難題。冶金自動化技術是促進我國工業快速發展的重要技術，在其應用的過程中，必須嚴格遵循科學發展觀，同時要與冶金行業的生產發展模式相適應，積極推動我國冶金行業朝著可持續方向蓬勃發展。
2 我國冶金自動化技術的系統分析
就目前而言，我國冶金行業中常見的冶金自動化技術可分成三個系統結構層次，即過程控制系統、生產管理系統和企業信息化系統。下面對這三個系統進行分析：
2.1 過程控制系統
冶金自動化技術是一個全面化的控制系統，過程控制在這其中發揮著重要作用。每個自動化系統的控制者都是計算機，所有系統程序都必須由電腦配制而成。利用計算機編輯制定冶金自動化操作系統，不僅可以有效提高冶金生產效率，還有利于獲取精確的自動化控制分析數據，徹底打破傳統冶金過程復雜且數據記錄不全面的局限，全面提高冶金自動化系統的控制準確性，便于人員在冶金作業過程中清楚觀察到全部生產流程，準備分類記錄每一生產過程的數據。
我國冶金生產過程中應用過程控制系統，能精確計算高爐、電爐、軋機、轉爐等運行狀態參數，但事實上我國的冶金行業數據庫仍存在適應性差的問題，無法達到預計的目的，盡管有些企業已經積極引進國外先進的技術設備，但仍難以充分發揮冶金過程控制系統的作用。
2.2 生產管理控制系統
隨著我國冶金行業的不斷發展，我國冶金企業充分認識到生產管理的重要性，積極構建良好的生產管理控制系統，全面管理冶金生產流程，切實提升冶金生產質量。目前，我國絕大多數冶金項目都會應用生產管理控制系統，對冶金生產的信息進行收集，對冶金生產的日常事務進行管理，在冶金生產過程中綜合應用統籌分析學、專家系統化、仿真生產等新技術，全面協調冶金生產線的各個環節，取得一定成效。但事實上，由于冶金自動化技術人員的操作技術尚未成熟，生產管理控制系統尚未完善，導致在實際的冶金自動化生產管理過程中還難以充分發揮其積極作用，生產管理控制系統的應用也與企業實際的生產發展不太適應，無法很好地提高生產效率，影響冶金生產工作的正常開展。
2.3 企業信息化系統
21世紀是信息科技發展時代，受計算機互聯網的影響，冶金行業的生產、經營、管理過程也朝著信息化方向發展。我國絕大部分冶金企業都會結合自身發展需求在冶金生產實際中應用信息化管理系統，通過建立完善的企業信息數據庫，提高企業內部管理水平，促進整個冶金行業信息化管理水平的提升。
例如，我國著名的寶鋼集團有限公司積極落實企業信息化管理，大力建設冶金生產經營數據庫，及時收集、記錄和分享冶金生產數據信息，同時積極研發應用綜合數據挖掘系統、冶金數據質量分析技術等智能化信息數據系統，取得良好的企業信息化管理成效，為我國其他冶金行業提供了良好的參考。
3 我國冶金自動化技術的發展趨勢分析
總之，冶金自動化技術在促進我國冶金行業發展中發揮著重要作用，為更好地滿足冶金行業的技術需求，必須采取有效措施推動冶金自動化技術的發展。針對我國冶金自動化技術的應用現狀，下文將深入探究我國冶金自動化技術的發展趨勢。
3.1 全面完善冶金過程控制系統
我國越來越多冶金企業采用過程控制系統監管冶金生產的全過程，但我國當前應用的過程控制系統仍是試驗品，與國外先進的冶金自動化系統相比仍存在一定差距。為更好地促進我國冶金自動化技術的發展，我國冶金自動化系統必將全面應用傳感技術、光感一體化技術、數據融合技術等先進的新型技術，在冶金生產過程中推廣在線連續監測與監控系統，切實做好產品物流跟蹤、產品質量監督、環境保護監控等工作，保證冶金企業的生產目標順利達成，切實執行冶金企業生產的全過程監控管理，綜合分析冶金生產過程中的原材料、殘渣成分，有效監控冶金生產的溫度、濕度，全面監督控制鋼材質量，及時檢測冶金生產過程中產生的廢棄物及煙塵。
3.2 優化冶金生產管理控制系統
在冶金自動化生產中應用模擬化方法對冶金生產管理進行全過程研究分析是冶金自動化技術的發展趨勢之一，通過模擬化控制管理，能有效提升冶金生產和管理過程中的科學性。合理運用計算機互聯網技術和多媒體模擬技術，在現有的冶金生產模型上全面模擬冶金生產流程，優化冶金行業的生產管理，提高冶金生產組織的科學性，為冶金新產品的開發提供良好的條件。
另外，冶金行業要通過各種途徑提升冶金行業的生產智能化。首先，在冶金生產管理過程中要從實例借鑒、推理應用、專家分析策略、網絡規劃技術等方面來逐步提升冶金行業自動化技術水平，提高冶金生產效率和質量，從而增強冶金企業的生產能力；其次，利用冶金行業中各個生產流程所提供的參考數據，科學分析冶金生產過程中出現的異常情況，采取合理措施及時處理生產異常問題。此外，在冶金生產機械設備的管理上，應采用故障診斷與預報相結合的新型技術，真正實現對冶金機械設備故障問題的預報診斷模擬處理，并將試驗結果應用到生產實際中，科學維護冶金生產機械設備。對于冶金企業的成本管理，應積極建立成本動態管理模型，全過程監控成本管理質量，提升成本管理成效；最后，在冶金生產實際中要采用先進的高科技跟蹤服務系統，不斷優化原材料的配比和使用，有效降低冶金生產的成本費用，提高冶金企業生產效益。
3.3 健全企業信息化系統數據庫
3.3.1 行業信息集成化。冶金行業信息化建設的最終目的是實現企業間的信息資源共享，在有效競爭的市場環境下趨利避害，因此冶金企業應積極建設系統化、標準化的信息化編碼管理系統，不僅進一步推廣冶金行業信息化基礎管理系統的應用，還能加快整個冶金行業信息化管理系統的信息集成，加快建設冶金行業中的信息數據庫，為冶金企業提高精確的信息數據資料，提高冶金生產質量。
3.3.2 監管控制一體化。冶金企業信息化系統監管控制一體化的發展，能實現企業信息化系統的實時性能管理，協調企業產品供銷流程，真正實現從企業訂單合同到生產規劃、生產作業指令、產品入庫、產品出廠發運的信息化管理，使冶金生產與銷售形成一個有機整體，實現生產計劃調度和生產控制的協調銜接；同時，實現產品質量設計到生產制造的質量跟蹤與控制，逐步構建完善的PDCA質量循環體系。此外，冶金生產的成本管理應在線覆蓋整個生產流程，使資金控制實時貫穿企業生產的所有業務活動，采用預算、預警、預測等手段做好冶金生產的事前控制和事中控制工作。
3.3.3 知識管理和商業智能化。冶金企業信息化管理系統朝著知識管理和商業智能化方向發展，能充分利用企業信息化系統收集積累的大量信息數據，根據企業各類決策主題分別構建不同的信息數據庫，然后通過信息在線分析和數據挖掘，有效實現關于市場環境、企業成本、產品質量等多方面的“數據―信息―知識”的遞進發展，同時將企業多年的管理經驗和集體智慧成果統一結合起來，促進企業生產技術、經營管理的創新發展，推動企業朝著可持續方向健康發展。
4 結語
鋼鐵工業是我國經濟發展的重要基礎行業，與社會各行各業的正常生產運營息息相關，由于我國正處于社會主義經濟轉型的重要發展階段，各行各業對高品質的鋼鐵需求日益增加。冶金自動化技術的應用能有效提高鋼鐵冶煉產量和質量，滿足人們對高品質鋼鐵的使用需求。最近幾年，我國冶金自動化技術水平不斷提高，但與發達工業國家相比仍存在著一定差距。針對于此，我國冶金企業必須充分借鑒國外優秀的冶金自動化技術研究成果，采取有效措施積極優化冶金生產技術，有效提高冶金生產效率，從根本上推動我國冶金行業自動化技術的長遠發展，切實提高我國工業化發展水平。
參考文獻
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一、電氣成套設備的現狀
隨著基礎設施建設和電力能源投入的發展，我國電氣成套設備需求量逐年增加，產品升級換代速度加快，型號增多，技術性能有了明顯的提高，生產設備及加工工藝有了明顯改進。憑借比國外同類產品更高的性價比和服務優勢，國產品牌已經在國內市場競爭中占據主導地位。
二、電氣成套設備的市場需求
電氣成套設備的一個主要應用是對電力系統的控制和保護，因此電力行業是電氣成套設備的直接消費行業，電力行業的投資和發展直接影響電氣成套設備行業的市場需求情況。近幾年，我國政府加大了對電網的技改投入，特別是智能電網、西電東送、全國聯網、農網改造以及城市化發展所涉及的城網改造對電氣成套設備制造業起到了積極的促進作用。此外，隨著我國工業化進程的加快，也必將推動電氣成套設備的需求增長，特別是石油石化、鋼鐵冶金等國民經濟支柱工業。
1.“十二五”期間電力投資大幅增加，電氣成套設備需求空間廣闊
隨著我國工業化和城鎮化的持續推進，電力工業需求將保持持續增長。根據中國電力企業聯合會在《電力工業“十二五”規劃研究報告》上披露的數據，未來10年，我國電力投資總額將高達11.1萬億元，其中“十二五”期間，全國電力工業投資將達到5.3萬億元，比“十一五”增長68%。
根據中國電力企業聯合會統計的數據：2010年我國電力規模繼續擴大，發電裝機容量達到9.66億千瓦，同比增長10.56%。而目前我國的人均裝機容量僅0.6-0.7kW，與發達國家人均1-3kW還有一定距離。我國擬在2020年達到總裝機容量18.78億以上，因此我國還將新增加裝機9億kW以上。
2.工業企業持續高速增長，極大地刺激了電氣成套設備的需求空間
我國目前依然是發展中國家，工業發展依然是我國經濟增長的主要動力和發展的重點領域，預計在未來相當長時間仍將持續增長，這無疑給電氣成套設備的持續增長提供保障。
2011年5月27日公布的《石油和化工行業“十二五”發展指南》稱，“十二五”期間，行業年均增長速度將保持在10%以上，到2015年，行業總產值達到16萬億元，將極大地帶動智能電氣成套設備的高速增長，主要體現為：一是新增產能提供需求空間持續增加;二是由于總產能增加，為設備定期更換提供的空間持續增加。
三、電氣成套設備的智能化發展趨勢
“十二五”期間，配合堅強智能電網的發展，建設堅強智能電網要求設備具有數字化、信息化和在線檢測等功能，電氣成套設備的智能化發展將是重點。近年來，隨著計算機技術、數據處理技術、信息傳感器技術、通信和數據存儲技術、電力電子技術等的發展及各學科間的融合，電氣成套設備的智能化逐步成為行業發展的一個重要趨勢。智能化成套設備使整個輸配電系統的保護、控制、監控、測量等集中起來，實現配電網絡自動化，為廣域監測和診斷系統奠定了基礎，確保電力系統的安全、可靠、經濟運行。
1.配電網智能化更新改造，極大地增加了電氣成套設備智能化升級改造
目前在國內各級電網中，配電網的基礎設施建設最為薄弱。由于配電網投資不足，設備老化和技術性能低劣，高耗能設備多，電能損耗率高，一般地區配電網損耗在l5%～20%，個別地區達到30%，造成能源大量浪費和環境污染，尤其是農村電網問題表現更為突出。
針對上述情況，國家專門出臺部分政策予以引導，目前，該政策主要集中于農村電網改造。2011年國家發改委公布了《關于實施新一輪農村電網改造升級工程的意見》和國家能源局頒布的《農村電網改造升級技術原則》等政策分別指出，“十二五”期間，新一輪農網改造升級工程是“智能化的升級”，重點是開展新能源分散接入、配電自動化、智能配電臺區、農村農電信息采集等試點建設。
2.工業企業的信息化建設全面展開，加深電氣成套設備的智能化升級改造
中國的信息化建設正逐步走向成熟，應用從原來以石油石化、鋼鐵等高端市場為主朝著多元化的方向發展，在煙草、制藥、造紙及食品等行業都有十分廣泛的應用前景。而信息化建設將帶動電氣成套設備智能化的升級替代需求。
以冶金行業為例，《工業和信息化部關于鋼鐵工業節能減排的指導意見》中強調：“2011年前重點支持300萬噸以上鋼鐵企業新建或改造能源管理中心，支持鋼鐵企業數字化測量儀器儀表的推廣使用，積極應用電子信息技術，對能源輸配和消耗情況實施動態監測、控制和優化管理，不斷加強能源的平衡、調度、分析和預測，實現系統性節能降耗”。隨著國家在冶金行業逐步淘汰質量差、能耗高的設備，大力推廣節能高效、數字化設備，未來冶金電氣設備將向智能化、自動化、節能化等方向發展，因而也將促進電氣成套設備的升級改造。
四、電氣成套設備與智能化電氣成套設備的市場容量
1.電氣成套設備的市場容量
以近年來中國電氣成套設備的市場增長情況與未來電氣成套設備需求空間的發展趨勢來看，“十二五”期間我國的電氣成套設備依然將持續高速增長。本文主要通過2001年至2010年的復合增長率來預測“十二五”期間電氣成套設備各電壓等級的產量。
（1）40.5KV電氣成套設備的市場容量
通過2001年至2010年40.5KV電氣成套設備的統計數據，得出我國40.5KV電氣成套設備的復合增長率達22%，并由此推測未來的市場需求情況。
（2）12KV電氣成套設備的市場容量
通過2001年至2010年12KV電氣成套設備的統計數據，得出我國12KV電氣成套設備的近年來的復合增長率15%。
（3）0.4KV電氣成套設備的市場容量
隨著自動化技術得到廣泛應用，將會不斷推動我國鋼鐵工業不斷向前發展。實踐表明，鋼鐵自動化的應用能起到降低生產成本、幫助節約能源，從而提高生產產量和工作效率的作用，對于鋼鐵工業的發展能起到很好的促進作用。
1.計算機集成制造體系內容分析
1.1探索兩種生產工藝相關內容
1.1.1加工處理
通常情況，離散類型屬于能夠看到的類型，若在冷狀態環境下，大部分主要采用的是物理制作方法，但是其制作過程大部分是相互對應的，換言之就是生產溫度太高而不能看清其形態。對上述內容進行分析可知，在離散型中構建數學模型相比比較容易，并且鋼鐵工業構建一個數學模型會存在較大難度，大多數是利用經驗模型結合機理模型，并且使用神經元網絡、專家系統以及模糊控制來幫助構建控制模型。
1.1.2工藝裝置分析
針對離散型而言，其工藝裝置、工藝活動內容等均容易會跟隨時間改變而發生改變，并且物品形態并不是穩定不變的，但由于這類行業的企業屬于持續性企業，因此這些內容因素通常情況下不會經常出現改變，物品外在形態也不會經常出現變化。另外，前一類型品質大部分是憑借信息、圖像等資料來獲得，而后一類型就需要通過控制工藝設備的穩定性、工藝參數等來獲得。
1.1.3環境參考模型分析
其中講到的離散型，其參考模型可以劃分為：①企業；②分廠；③車間；④單元；⑤工作站；⑥工藝設備。在機械加工行業中，該模型的下三層中的設備可以認為是金屬加工車床，工作站就是由這幾臺車床組合而成，而單元就是幾個工作站的組合。對于連續型而言，其參考模型的下三層結構則有所差異，大體上都是不同種類的工藝設備以及其他輔助設備，比如：軋機設備、高爐設備以及供應能源的相關設備等。因為這一項內容的不同，從而使采用的控制設備也有所差異，并且探索要素也有些差異。
1.2工作中做好"以人為本"，從而達到"業務重組"的工作原則
計算機集成體系是一個十分復雜的體系，其發展情況與人有著十分緊密的關系。如果單純采用自動化是不能完成這一項工作的。而在探討生產要素相關問題類型中，大部分是與人有著密切聯系的，因此，該體系的發展過程中，人起著非常重要的地位。所謂"業務重組"指企業調整以往的經營方式、信息交換方式以及生產管理體系、采用新技術，從而構建能滿足計算機集成體系的一個新型組織體系。"以人為本"相關內容也包括了在工作中開展宣傳工作，使相關人員都能了解到該體系的重要性，并且通過相關培訓工作幫助提高相關群眾的科技水平、綜合素養，從而在企業中形成良好的文化環境。
2.智能化要素探析
其中智能控制是人工智能內容的一個應用以及研究方面，其是運籌學、信息論以及自動控制等相關學科內容的結合，從而變成了一個交叉學科[1]。近年來，實際工作中也出現了很多不同的智能控制系統，例如：以神經網絡作為基礎的智能-神經控制系統、多級遞階智能控制系統，基于規則知識的仿人控制系統以及多模變結構的智能控制系統等。智能管控是一項十分重要的工藝，這點與某些行業的要素基本相同。智能管控被應用在生產工業的各個工序中，被應用在調整與安排生產計劃工作、診斷設備工作以及設備監測工作等方面，并在該領域中取得較好的成就。
其中，智能控制被應用在鋼鐵工業與其具自身特點有著密切聯系，其比較適用于具有不完全性、不確定性以及復雜性、模糊性特點的非數字工作過程，然后對采用知識來幫助推理，用來啟發求解過程。另外，其還能幫助控制以數學模型顯示的工作過程以及以知識表示的廣義模型（非數字）。其中鋼鐵企業的生產過程控制最適合選擇智能控制來完成工作。例如，鋼鐵企業在煉鋼生產環節是在"黑匣子"環境下完成的，生產環境不確定因素比較多，因此工作相對比較繁瑣。近年來，鋼鐵工業中很難構建一個比較精確的數學模型，有些企業即使有相應的控制模型，但是某些模型獲得效果比不上人工操作獲得的效果好，因此沒能得到普及。在鋼鐵工業自動化工藝中，在各項工序中基礎自動化占有約40%～60%，而過程控制僅有大約10%的比例，因此過程控制水平相關比較低。原因是因為數學模型比較難建立，如果采用智能控制，就能在一定程度上促進過程控制。智能控制屬于交叉學科的一個新興學科，在知識理論方面以及實際應用方面都有著一些不足，目前還處在技術研究階段。
3.儀表儀器在自動化工作中的應用意義
3.1其是管控工作以及自動化工作開展的基礎
近年來，隨著我國鋼鐵領域自動化得到不斷發展，儀表設備發揮著重要作用。由于儀表設備是鋼鐵工業經營管理以及生產過程自動化的前提，如果缺少質量優良、性能良好以及精確度高的儀表儀器幫助檢測鋼鐵工業生產中的各種信息，鋼鐵工業就很難實現高水平的自動化[2]。鋼鐵企業中會存在很多常規檢測信號，比如：壓力信號、流量信號以及溫度信號等其他信號。另外，還包括很多特殊檢測信號類型，比如測量鋼板的厚度、寬度，檢測高爐料面的分布情況以及測量連鑄大包重量等，這些信息都需要采用特殊檢測儀表來幫助實現。若這些信號檢測所得結果不精確，就會影響其相關自動控制發揮正常作用。
3.2冶金工業使用的儀表設備具備的特征
目前，冶金工業中的儀表設備水平均得到了一定提高，儀表種類也隨之增多，并且儀表精確度也不斷得到提高。儀表在自動化操作中發揮著重要作用，但是在實際工作中也表現出較多反面情況，需要在今后的工作中不斷進行改善和提高。對于經常使用到的儀表設備，由于其使用范圍比較泛，并且參與到這些探索以及研究等活動的企業也比較多，因此這些儀表儀器的技術性相關都比較優秀。另一方面，某些特殊設備由于使用范圍不廣，并且研究起來會具有一定難度，這些設備的維護工作也相對比較難，因此在以往的工作中不能很好的發揮其具備的作用。
在鋼鐵工業自動化工作中冶金工藝專用儀表的應用有著很重要的作用，很多特殊信號都需要采用專用的檢測儀表，通過特殊的檢驗方法來完成檢測工作。目前，鋼鐵工業中相關儀表設備性能以及質量等都需要進行改善、提升，其與國外相關儀表產品相比，還是存在一定的距離。因此，在工作中應借鑒別人的優點，綜合鋼鐵企業自身實際情況來幫助提升儀表性能，改善儀表工藝特征，確保儀表設備能正常投入使用，從而提高鋼鐵企業的生產效率。
4.結束語
綜上所述，近年來，我國的鋼鐵工業發展取得較好成績，而鋼鐵工業自動化的應用發揮著十分重要的作用。而自動化技術是一項比較復雜、工程量大的高新技術，在實際工作中要做好自動化技術的應用，對于不利方面應采取有效措施，確保鋼鐵工業的生產工作不受到影響。
2存在的問題
我國自動化系統的發展在經歷了PLC(ProgrammableLogicController，可編程控制器)、DCS(DistributedControlSystem，分散性控制器)、FCS(FieldbusControlSystem，現場總線控制系統)、PAC(ProgrammableAutomationController，開放式自動化)等幾個階段后，現在已經開始進入大規模采用數學模型、實現智能控制的新時期。我國自動化信息技術的應用，雖然取得了階段性成果，但和國際領先水平相比，還存在一定距離。要實現真正意義上的兩化融合，還有許多路要走。
（1）我國自動化硬件技術市場，目前國外的產品與技術依然占主要地位，縮小這一差距，還要靠我國硬件生產廠家的努力。
（2）目前許多自動化控制系統還處于開環控制，在局部環節實現了閉環控制，這從客觀上影響了自動化系統效果的發揮。
（3）以自主創新的產品與技術為核心實現自動化系統的集成與創新還有許多工作要做，如與自動化控制系統相關的儀表、傳動等專業的技術水平，也有可能影響到自動化系統的集成與創新工作。
（4）自動化系統的核心技術，有許多還被國外廠商壟斷或封鎖。
（5）作為自動化產業而言，有些方面比較“浮”，商業色彩濃厚，炒作內容較多，這是一個社會問題。應當鼓勵和提倡踏踏實實做事情，認認真真做學問。自動化行業的規模雖然已基本形成，但要做大做強，使之成為我國的支柱產業，還有許多工作要做。
3我國冶金工業自動化技術發展的預測與分析
制造業自動化技術的發展在很大程度上受到制造業本身特點的制約，行業特點比較明顯，冶金自動化技術的發展，離不開冶金工業的發展，我國“兩化融合”政策的推出，為今后我國自動化技術的發展與應用在理論層面指明了方向，在操作層面，要求也更加具體、明確。對于冶金自動化技術的發展，目前完全可以定位于高端核心自動化技術與產品的創新與應用。
3.1物聯網技術在冶金企業中的應用
物聯網是指人們通過各類傳感器實現物與物、物與人、人與人之間按需的信息獲取、傳遞、儲存、認知、分析和使用。
3.1.1物聯網技術在工業領域中的應用
工業是物聯網應用的重要領域。具有環境感知能力的各類終端、基于泛在技術的計算模式、移動通信等不斷融入到工業生產的各個環節，可大幅提高制造效率，改善產品質量，降低產品成本和資源消耗，將傳統工業提升到智能工業的新階段。從當前技術發展和應用前景來看，物聯網在工業領域的應用主要集中在以下幾個方面。
（1）供應鏈管理物聯網應用于企業原材料采購、庫存、銷售等領域，通過完善和優化供應鏈管理體系，提高了供應鏈效率，降低了成本。
（2）冶金生產過程工藝優化物聯網技術的應用提高了生產線過程檢測、實時參數采集、生產設備監控、材料消耗監測的能力和水平。生產過程的智能監控、智能控制、智能診斷、智能決策、智能維護水平不斷提高。鋼鐵企業應用各種傳感器和通信網絡，在生產過程中實現對加工產品的寬度、厚度、溫度的實時監控，從而提高了產品質量，優化了生產流程。
（3）產品設備監控管理各種傳感技術與制造技術融合，實現了對產品設備操作使用記錄、設備故障診斷的遠程監控。通過傳感器和網絡對設備進行在線監測和實時監控，并提供設備維護和故障診斷的解決方案。
（4）環保監測及能源管理物聯網與環保設備的融合實現了對工業生產過程中產生的各種污染源及污染治理各環節關鍵指標的實時監控。在重點排污企業排污口安裝無線傳感設備，不僅可以實時監測企業排污數據，而且可以遠程關閉排污口，防止突發性環境污染事故的發生。
（5）工業安全生產管理把感應器嵌入和裝備到礦山設備、油氣管道、礦工設備中，可以感知危險環境中工作人員、設備機器、周邊環境等方面的安全狀態信息，將現有分散、獨立、單一的網絡監管平臺提升為系統、開放、多元的綜合網絡監管平臺，實現實時感知、準確辨識、快捷響應、有效控制。
3.1.2冶金工業領域物聯網應用的關鍵技術
從整體上來看，物聯網還處于起步階段。物聯網在冶金工業領域的大規模應用還面臨一些關鍵技術問題，概括起來主要有兩個問題。
（1）進行關鍵特殊傳感器的研制生產工業用傳感器。工業用傳感器是一種檢測裝置，能夠測量或感知特定物體的狀態和變化，并轉化為可傳輸、可處理、可存儲的電子信號或其他形式信息。工業用傳感器是實現工業自動檢測和自動控制的首要環節。在現代工業生產尤其是自動化生產過程中，要用各種傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數，使設備工作在正常狀態或最佳狀態，并使產品達到最好的質量。可以說，沒有眾多質優價廉的工業傳感器，就沒有現代化工業生產體系。
（2）進行工廠傳感網的布局和建設工業無線網絡技術。工業無線網絡是一種由大量隨機分布的、具有實時感知和自組織能力的傳感器節點組成的網狀(Mesh)網絡，綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等，具有低耗自組、泛在協同、異構互連的特點。工業無線網絡技術是繼現場總線之后工業控制系統領域的又一熱點技術，是降低工業測控系統成本、提高工業測控系統應用范圍的革命性技術，也是未來幾年工業自動化產品新的增長點，已經引起許多國家學術界和工業界的高度重視。
3.2過程控制數學模型的開發與應用要實現新突破
數學模型是冶金自動化中的核心技術。“牽牛要牽牛鼻子”，如果掌握了數學模型的這項技術，就掌握了自動化的主動權、話語權。核心技術是買不來的。要生產國家急需的鋼鐵產品，就要有相應的高端自動化技術來做支撐，國外廠商出于自身利益，不會轉讓這類高端自動化技術與產品，他們所能轉讓的技術都是有條件限制的技術或已經過時的產品與技術。開展高端冶金自動化領域數學模型的自主創新條件基本成熟。市場需求非常廣闊，我國的冶金自動化水平已經發展到了一定的水平，一支技術創新的團隊已經基本形成，而且許多冶金企業都有著豐富的實踐經驗，這些都為開展二級數學模型的自主創新創造了極為有利的條件。數學模型是控制對象的表征，是對象可執行的表述，正是由于它與信息技術、自動控制技術、工藝能力的有效結合，發揮了重要的指揮與優化作用，所以數學模型才被稱之為自動化與信息化的核心技術。建立高可用性、高精度的數學模型是我國鋼鐵工業開發和生產出滿足國民經濟發展需要的鋼材品種；提高產品質量、節約能源、降低成本，從而實現可持續發展，提升核心競爭力的技術基礎。審視整個鋼鐵工業自動化信息化的發展趨勢，過程控制數學模型是鋼鐵工業自動化信息化最直接最有效的領域，也是最核心的技術，沒有或者不掌握這種技術，鋼鐵工業的自動化信息化就難免流于形式，難以收到理想的效果。過程控制數學模型在國內鋼鐵行業的應用與發展，目前還剛剛起步，方興未艾，隨著需求的發展，未來的數學模型還有著極大的發展空間。從現在起，形成社會的關注，這對數學模型的未來發展，會起到一定的積極作用。打破數學模型的神秘感。相信自己的力量，鼓足自己的信心，模型應用從低級向高級逐步發展，不斷積累技術，不斷培養人才，踏下心來，抓上幾個項目，就一定能搞出名堂來，收到明顯的經濟效益與社會效益。發展以數學模型為核心的自動化技術，是落實“科技創造未來”的具體體現，也是我國鋼鐵工業實現新的騰飛的助推器。在過程控制數學模型的研發與應用上，要實現重點突破，開發出有中國特色的數學模型產品與技術，走出一條“研制一批，儲備一批，生產一批”以科研促生產、以生產出產品、以產品保應用的新的可持續發展之路來。
3.3以國產化創新型產品與技術為核心的自動化系統的集成與創新
經過幾年的努力，我國制造業自動化領域已經擁有了一批自主開發創新的產品與技術。這為今后自動化、信息化技術的發展奠定了堅實的基礎。但這僅僅是開始，堅冰雖然打破，但水下仍然潛藏著巨大的冰塊，所以發展以國產化的創新型產品與技術為核心的自動化系統的集成與創新今后還有許多工作要做。
3.3.1博弈要有實力
要在國際自動化領域取得話語權，就要靠實力。以前，依靠市場換取技術，只是一種低層次的對外開放，而且依靠錢是買不來核心技術的。如果我國在一定程度上掌握了自己的自動化、信息化核心技術，就可以由低層次的對外開放方式上升到較高層次的對外開放與交流。形成你中有我，我中有你的態勢，達到優勢互補、互利共贏的良性局面。我國在引進先進技術與產品的同時也可以對外輸出自己的產品與技術，同時還可以開展聯合研發等科技活動。
3.3.2新型自動化系統的集成與創新要實現全過程的集成與創新
目前，我國冶金工業自動化系統的建設，許多都處于開環控制或局部閉環控制階段。而要實現真正意義的自動化系統的集成與創新就要在全過程方面實現真正的閉環。當然，這還要涉及到有關執行機構、檢測單元等方面的支持與配合。其核心是國產化的技術與產品，并廣泛采用國內外其他先進技術做支持，以保證整套系統的品質與質量。如果仍然還是停留在實現局部閉環控制上，就不能真正稱之為系統的集成與創新。對于全過程的認識，我國著名自動化專家柴天佑院士曾經有過一段精彩的論述：“采用自動化技術，以計算機和網絡技術為手段，將生產過程的生產工藝、設備運行技術和生產過程管理技術進行集成，實現生產過程的控制、運行、管理的優化集成，從而實現管理的扁平化和與產品質量、成本、消耗相關的綜合生產指標的優化。”以國產化創新型產品與技術為核心的自動化系統的集成與創新是在控制系統、控制工程設計和組態軟件、工業通信網絡、制造管理和執行軟件等多方面的基礎上，通過集成與優化，實現真正意義上的生產管控一體化和生產過程控制智能化。
3.4能源管控一體化建設是下一階段冶金自動化工作的重點
引言
鋼鐵工業是國家最重要的材料和基礎工業，擔負著國民經濟高速發展和國防安全所需鋼鐵材料的生產重任。隨著當前鐵礦石和焦炭價格的飆升，煉鐵原燃料消耗所占煉鐵制造成本大幅度地增長，高爐熱風溫度和噴煤工序的降耗作用愈加突顯。提高熱風溫度和節約煤氣資源實現循環經濟不再是工藝技術的“細節”問題，已轉化成為提升鋼鐵企業核心競爭力的主角。為了應對煉鐵工序高成本的壓力和進一步研究探討未來我國煉鐵工作的發展方向，全國煉鐵企業關注節能減排新工藝、新技術，并實際應用于降低成本、降低工序能耗和環境友好，實現我國煉鐵生產可持續發展。
丹東屹欣高爐熱風爐智能控制燃燒系統目的在于實現鋼廠煉鐵高爐熱風爐提高風溫、縮短燒爐有效時間，平穩燒爐過程溫度的高低波動、節約燃氣、減少殘氧排放量以實現低碳生產、延長熱風爐的使用壽命、減輕操作人員勞動強度等功能及指標。旨在對現有鋼廠的高爐熱風爐燃燒系統進行控制技術優化并提升企業設備的技術功能和操作穩定等優點，已成為降低成本和增加經濟效益的深受歡迎的項目之一。該技術已成功的運用在國內諸多鋼鐵企業中。
1 高爐熱風爐智能控制燃燒系統技術開發與特點
高爐熱風爐智能控制燃燒系統技術是改造現有高爐熱風爐的燒爐方式，采用外加一套智能控制燃燒系統來實現燒爐過程的自動化。從而達到提高風溫、節約煤氣以及自動燒爐的目的。
1.1 系統設計及技術方法
高爐熱風爐智能控制燃燒系統包括測量單元、調節單元和執行單元三個部分。測量單元和執行單元即為現場儀表和模擬量輸出調節控制的現場執行器。調節單元指本系統的優化調節，將神經網絡、模糊技術和遺傳算法三大信息科技有機的集合起來。本系統硬件的高可靠性和軟件的靈活性相結合，再在分析上控制對象的基礎上采用智能協調解耦控制方案實現了模糊規則的在線修改和隸屬函數的自動更新，使模糊控制具有自學習和適應能力，在控制上保證了系統穩定的工作在工藝要求范圍內。
1.2 系統技術特點
1.2.1 實現熱風爐燃燒過程的自動控制，實現分階段自動調節熱風爐燃燒的空燃比，使熱風爐燃燒的煤氣流量和空氣流量均盡量處于最佳配比狀態，整個燃燒過程自動完成。
1.2.2 能夠根據外網煤氣壓力波動自動轉換控制方案。
1.2.3 可使熱風爐無論在快速加熱期還是在保溫期都能保證大部分時間處于最佳配比狀態，穩定拱頂溫度，延長熱風爐的使用壽命。
1.2.4 可協助熱風爐所提供給高爐的熱風溫度達到高爐生產的要求，提高高爐產量，減少原材料浪費，增加經濟效益。
1.2.5 可節約高爐煤氣的消耗量，降低煉鐵工序的能耗，提高企業的經濟效益和社會效益。
1.2.6 能大大地降低對熱風爐操作工人燒爐的技術要求，減輕其勞動強度。
2 工業試驗結果及經濟效益分析
2.1 項目應用及其效果
到目前為止，以應用于大小高爐熱風爐130余座，軋鋼加熱爐數座。凡采用智能控制燃燒系統的鋼鐵廠高爐熱風爐在提高風溫、節約煤氣方面效果十分顯著，達到預期目標。
2.2 經濟效益分析
在維持原有生產規模、產值不變的情況下，即日產量不變的基礎上，采用智能控制燃燒系統比原有手動調控燒爐的生產方式，可達到提高風溫，節約煤氣，熱風爐壽命長、減排低碳環保和操作穩定等優點。經濟效益和社會效益顯著。
2.2.1 計算依據
某高爐為1360m3高爐，三座熱風爐。項目實施后，由于燒爐采用智能控制燃燒，能在現有燃燒條件基礎上，將平均風溫提高10℃。按提高100℃風溫噸鐵節約焦炭15kg/t，則提高10℃風溫噸鐵可降低焦比1.5kg/t，按照每噸焦炭平均價格1500元/t、日生產鐵3500t/d、全年工作355d計算。
熱風爐每小時煤氣使用量約為12萬m3，如果采用自動燒爐的方式生產，煤氣節約量約為2～5%，取下限值2%，即小時節約量為2400m3。按日兩座爐燃燒時間22h，按1m3煤氣0.09元計算。
2.2.2 經濟效益計算
（1）降低焦比：該高爐每年節焦可產生的經濟效益為：
1.5×3500×1500÷1000×355=279.56萬元
（2）節約煤氣：此項目投產后一年可以節省的煤氣量為2.0%，即2400Nm3/h。每年可節省煤氣的經濟效益：
2400×22×355×0.09=168.70萬元
即年總收益：448.25萬元。
2.2.3 社會效益
熱風爐為全天候24小時工作制，因此熱風爐操作工需長時間面對操作站的顯示屏，而操作最頻繁的就是熱風爐的燃燒過程控制。采用智能控制燃燒系統降低工人勞動強度、提高生產一致性，實現低碳清潔生產。熱風爐燒爐的基本是“三勤一快”，其中最需要操作工“勤調節”。但是，即使是非常勤勞而且經驗豐富的操作工在長時間面對電腦的情況下也會疲勞，那么就有可能影響燒爐的效果。而經驗不足的操作工更是有可能因為判斷失誤或者其他因素影響而導致燒爐效果不理想。而自動燒爐系統的投入則可以大大降低操作工的勞動強度，提高生產效率，而且對新人學習燒爐可以起指導作用。自動燒爐系統投入使用后，工人可以減少調節的操作，而將精力集中到對燃燒過程的監控中。
同時，由于可以節約煤氣的使用量，自然就減少了煤氣的浪費，則污染性廢氣排放量也隨之減少，這與環保節能生產目標也相吻合，有利于實現低碳清潔生產。
3 結束語
（1）智能控制燃燒就是利用機械、電氣、計算機等組合的自動控制系統，保證熱風爐在燃燒的過程中達到空氣、煤氣配合比時刻處于最佳；爐頂溫度在短時間內達到最高值；廢氣中氧氣含量適中，一氧化碳量為零。使熱風爐燃燒更加合理，即在最大限度地節約燃料的前提下，充分發揮熱風爐的蓄熱能力，提供最高的風溫，使燃燒控制更科學、可靠、省力又不受條件限制，是今后的發展方向。
（2）屹欣高爐熱風爐智能控制燃燒系統有自主知識產權，符合國家大力扶持高科技產業的政策。系統投放市場，將受到廣大用戶的歡迎，可使國內鋼鐵企業受益，為國家節省大量能源，促進鋼鐵行業情節地毯生產，并減少環境污染。
（3）工業試驗表明：通常情況下，采用智能控制燃燒系統可提高風溫10℃以上，節約煤氣2.6-5.0%。
參考文獻
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1.機電一體化技術發展
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1 數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
1.2 智能化
即要求機電產品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
1.3 模塊化
由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。
1.4 網絡化
由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。
1.5 人性化
機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
1.6 微型化
微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統（Micro Electronic Mechanical Systems，簡稱MEMS）是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫用微探針，1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來，國內外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發出各種MEMS器件和系統，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等）。
1.7 集成化
集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。
1.8 帶源化
是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。
1.9 綠色化
科學技術的發展給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果。所以，人們呼喚保護環境，回歸自然，實現可持續發展，綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。
2.機電一體化技術在鋼鐵企業中應用
在鋼鐵企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。機電一體化技術在鋼鐵企業中主要應用于以下幾個方面：
2.1 智能化控制技術（IC）
由于鋼鐵工業具有大型化、高速化和連續化的特點，傳統的控制技術遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經網絡等，智能控制技術廣泛應用于鋼鐵企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、煉鋼——連鑄——軋鋼綜合調度系統、冷連軋等。
2.2 分布式控制系統（DCS）
分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展，分布式控制系統的功能越來越多。不僅可以實現生產過程控制，而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散，故障影響面小，而且系統具有連鎖保護功能，采用了系統故障人工手動控制操作措施，使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性。是當前大型機電一體化系統的主要潮流。
2.3 開放式控制系統（OCS）
開放控制系統（Open Control System）是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。
2.4 計算機集成制造系統（CIMS）
鋼鐵企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業已基本實現了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理，難以適應現代鋼鐵生產的要求。未來鋼鐵企業競爭的焦點是多品種、小批量生產，質優價廉，及時交貨。為了提高生產率、節能降耗、減少人員及現有庫存，加速資金周轉，實現生產、經營、管理整體優化，關鍵就是加強管理，獲取必須的經濟效益，提高了企業的競爭力。美國、日本等一些大型鋼鐵企業在20世紀80年代已廣泛實現CIMS化。
2.5 現場總線技術（FBT）
現場總線技術（FieD Bus Technology）是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術（如4～20mA，DC直流傳輸）就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線。現場總線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表，如智能變送器、智能執行器、現場總線化檢測儀表、現場總線化PLC（Programmable Logic Controller）和現場就地控制站等的發展。
2.6 交流傳動技術
傳動技術在鋼鐵工業中起作至關重要的作用。隨著電力電子技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。
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