冶金工程设计的发展现状和展望

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　　【摘  要】我国的冶金工程设计体系自动上世纪五十年代从苏联引入之后，就一直沿用苏联的设计方法和设计理念，在八十年代之后，又开始引入欧洲以及日本的设计方法，但是整体上都属于半经验、半理论的静态設计方法。现阶段我国的冶金工程设计包含工程哲学、冶金流程工程学以及冶金流程集成理论与方法于一体的学科体系，具有一定的国际影响力。
　　【关键词】冶金工程设计;发展现状;展望
　　1冶金工程设计发展历程
　　1.1传统的冶金工程设计体系
　　我國的冶金工程设计已经具有一定的发展历史，最早可以追溯到19世纪后期的“洋务运动”。在之后，我国的冶金工程设计后来又在半殖民地、半封建社会中艰难发展。到了建国之后，我国冶金工程设计开始向着前苏联的先进手段。在这一时期，我国的冶金工程设计得到了较大的发展，设计方式、设计步骤，以及设计工具等都有了较大的进步。但是也正是理论严重匮乏的时期。到了20世纪末期，我国的钢铁工业发展开始走向产能扩张、基建投资的方向。冶金工程设计理论也开始逐渐增多，但是仍然局限于细节技术、单体工艺上。很少有研究者从钢铁制造全流程优化的角度去深入探究。因此，虽然冶金工程设计取得了一定的发展，但是在装备升级、工艺进步等方面存在较大局限。因此，很难实现对钢铁企业整体优化起到根本性的推动作用。从而导致我国的许多钢铁厂追求片面发展道路，企业内部生产流程较為混乱，存在能源消耗高、经济效益降低、环境污染等问题。从理论研究发展来看，我国的冶金工程理论大多是建立在反应解析、过程解析的“三传一反”的基础之上的。因此引起我国的研究集中于微观课题当中，十分关注单元工序或单一装置的强化上。
　　1.2传统设计体系的弊端
　　我国冶金行业的发展方式有着简单、粗放的特点，采用前苏联设计模式，采取静态设计法衡量对不同工序装备的能力进行估算，各个工序之间通过匹配连接的方式形成了一种粗放的生产工艺流程。仅仅从单元工序出发，提前预留富裕能力，很少与其上下流程之间建立起相应的联系，而实际的“富裕系数”也只是设计人员的大致估算，与实际的生产活动有一定的出入，因此难以做好前后工序能力相匹配、功能相协调以及信息传递通畅等工作，增大了控制的难度。
　　2冶金工程自动化的发展现状
　　2.1工艺结构逐步改善，但产品结构不太合理
　　经过不断的努力和改进与完善，引进和有效吸收外国先进的设备，陈旧的设备和落后的工艺正逐步被淘汰，在行业技术装备水平上面也在不断的提高，就如目前，国内绝大对数企业已经淘汰电炉炼钢。但在产品结构上，依然呈现结构不合理的局面，一些长线、低挡产品产量迅速增长，而像薄板、硅钢板等一些高技术含量、高附加值产品生产能力则严重不足，国内市场存在较大缺口。
　　2.2市场竞争加剧，环保压力巨大
　　近年来，在国内扩大内需的一系列积极货币和财政政策的作用下，固定资产投资大幅增加，拉动了钢材需求的增长，受利益的驱使，国内钢铁生产出现结构性过剩，钢铁生产企业面临巨大的生存压力与竞争压力。同时，巨大的产能也造成巨大的资源消耗和环境影响，这也将是影响国家产业政策和钢铁工业发展的重要因素。
　　2.3余热利用问题
　　我国钢铁冶金行业余热利用现状是：高温余热利用较好，中低温余热利用率较低。目前，受到我国工业整体发展水平的限制，我国钢铁冶金行业对余热的利用水平还不是十分的高，各方面的技术水平以及取得的利用成效与西方发达国家相比还存在着一定的差距。并且，我国钢铁冶金行业对400℃以上的高温余热利用的情况相对于300℃以下的低温余热利用情况来说相对较好。针对300℃以下的低温余热利用是目前我国钢铁冶金行业在节能减排、响应国家低碳号召中重点应当攻克的难题。
　　2.4铁冶金余热利用设备陈旧，各企业之间利用水平发展悬殊。
　　由于我国对于钢铁冶金余热利用的发展尚处于初期阶段，很多技术难题目前还处于攻坚阶段，特别是对于300℃以下的低温余热的利用设备我国目前尚处于空白。许多余热利用设备都是国外引进的，并且已经使用了相当长的一段时间，设备都已十分陈旧，亟待更新。设备陈旧已然成为阻碍我国钢铁冶金行业余热利用最主要的因素之一。冶金工业面临的问题
　　3冶金工程设计的发展趋势和展望
　　3.1发展方向
　　在冶金工程设计方面，我国已经有足够的能力进行现代化钢铁厂的建设，在理论研究以及实际应用方面都取得了很大的成效。我国目前冶金企业的优势在于将各个钢铁企业联合在一起建设了现代特大规模钢铁联合企业，同时将新的产品、工艺以及技术完美的融合在一起。在未来，我国冶金行业还会有更大的进步。首先要做得就是将冶金流程工程学理论和动态-精准设计法更好的应用和推广到新建或者改建的冶金工程项目中，扩大应用范围，实现我国冶金企业全面现代化。其次，需要在实际的应用过程中不断进行总结，对新的理论和方法的应用进行验证，与实际的生产结合在一起，时整个冶金生产流程向可循环方向发展，促进我国冶金行业的发展和转变，增强我国冶金市场的竞争力，推动我国冶金企业的健康可持续发展。
　　3.2发展思路
　　在未来一段时间内，我国冶金行业的主要发展目标就是以冶金流程工程学以及动态—精准设计理念为指导，实现我国冶金工程设计的全面优化和创新，使之成为一个完成的理论体系。同时与行业的实际需求相结合，将新的设计理念和技术装备应用到新建或者改建的冶金企业工程项中，对我国冶金制造流程进行优化和完善，更好的发挥出我国冶金工程设计的创新成果，推动我国冶金企业的转型和发展，增强冶金企业的市场竞争力。
　　3.3发展目标
　　未来的冶金企业，不仅具有冶金功能，还需要全方面进行提升。在保证生产效率和生产质量的同时，做好环境保护工作，更好的满足市场的需求，增强企业的市场竞争力，促进企业的可持续发展。新的冶金企业发展目标应该是：降低成产升本、提高生产效率、节能减排以及废弃物回收利用。冶金企业想要实现这种目标，需要优化生产流程、不断引进新的生产 以及工艺方式、保证利益最大化，同时一定要做好环境保护工作，与生态环境和谐发展。
　　4结束语
　　我国的钢铁工业生产主要目的是满足国内生产和生活的需求，并没有十分依赖大量出口获得经济效益。我国政府大力支持钢铁工业生产的发展，促进了冶金工程设计人才的培养，以及理论的不断完善。在当前资源节约型生产的理念指导下，我国新建和改建的钢铁厂，都要在生产中加入资源节约、环境保护的内容。中国钢铁工业的进步对我国，乃至全世界都有较大的意义。在经济全球化背景下，我们可以与其余国家合作，借鉴各国先进设计、生产经验，促进冶金工程事业的发展。
　　参考文献：
　　[1]刘军.冶金工程建设中对于环境保护措施的设计和实施[J].科协论坛，2011（07）.
　　[2]蒋为民.中国冶金工程技术企业经济危机下的国际化生存策略探索[J].冶金經济与管理，2009（03）.
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