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信息化自動化技術是鋼鐵業由“大”變“強”之關鍵

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 20:33:56

  鋼鐵產業是國民經濟的重要支柱產業,是國家的重要原材料工業之一,它涉及麵廣、產業關聯度高、消費拉動大,在經濟建設、社會發展、國防建設以及穩定就業等方麵發揮著重要作用。同時,鋼鐵生產又是高耗能、gaopaifangdeguocheng,youyuwoguogangtiechanyechangqicufangfazhanleijidemaodun,yijishoumuqianguojitiekuangshijiagebiaoshengdeyanzhongyingxiang,zhongguogangtiegongyezhanzailezhuanxingtiaozhengdefengkoulangjian。yanxia,zhongguogangtiegongyeweiyoutongguojianbingzhongzu、節能降耗、淘(tao)汰(tai)落(luo)後(hou)產(chan)能(neng),提(ti)高(gao)整(zheng)個(ge)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)的(de)集(ji)中(zhong)度(du),減(jian)少(shao)鐵(tie)礦(kuang)石(shi)需(xu)求(qiu)的(de)主(zhu)體(ti),才(cai)能(neng)扭(niu)轉(zhuan)生(sheng)存(cun)困(kun)境(jing),而(er)信(xin)息(xi)化(hua)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)便(bian)是(shi)實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)目(mu)標(biao)的(de)有(you)效(xiao)途(tu)徑(jing)。

  回顧新中國鋼鐵工業的發展曆史,信息化和自動化技術在提高產品質量,信息化自動化技術,中國鋼鐵由“大”變“強”之關鍵降低成本,節能降耗等方麵起到了巨大的推動作用。同時,我國鋼鐵企業也在信息化和自動化技術的應用、自zi主zhu研yan發fa方fang麵mian取qu得de了le不bu小xiao的de成cheng績ji,針zhen對dui於yu此ci,記ji者zhe特te別bie采cai訪fang了le中zhong國guo鋼gang鐵tie工gong業ye協xie會hui信xin息xi與yu自zi動dong化hua推tui進jin中zhong心xin副fu主zhu任ren兼jian秘mi書shu長chang蔣jiang慎shen言yan先xian生sheng,為wei廣guang大da讀du者zhe詳xiang細xi講jiang述shu中zhong國guo鋼gang鐵tie工gong業ye信xin息xi化hua自zi動dong化hua技ji術shu的de發fa展zhan情qing況kuang。

  鋼鐵信息化自動化技術應用經曆了怎樣的發展曆程?

  蔣慎言:我國鋼鐵工業應用信息化自動化技術的發展曆程大致可分成如下幾個階段

  初期引進,發展緩慢

  1949年解放初期,當時我國的粗鋼產量占世界第26位,一直到文化大革命前鋼鐵工業基本上都是沿用當時蘇聯援助的技術。從重大工程項目來說,當時有蘇聯援助鞍鋼的7號高爐、大型軋鋼、無縫鋼管三大工程,儀表隻是采用蘇聯的所謂Ⅰ型和Ⅱ型真空管儀表,調速普遍采用電動機發電機組成方式,或者水銀整流裝置進行控製。

  文化大革命期間,尤其是末期,在全國影響比較大的引進項目包括:武鋼從日本引進的1700熱連軋、太鋼引進奧鋼聯的50噸轉爐全套設備及自動控製係統,以及首鋼引進日本HOC-510用於30噸轉爐的控製。國內鋼鐵企業也試圖用分離元件的國產計算機來控製鋼鐵工藝過程,當時有TQ-16、DJS-121等。由於受到文化大革命的影響和幹擾,雖然工程技術人員做了堅苦卓絕的努力,但不夠理想、進展緩慢,大部分隻完成了數據巡回檢測和顯示的功能。

  三大變革 飛速發展

  文wen化hua大da革ge命ming結jie束shu,隨sui著zhe改gai革ge開kai放fang的de開kai始shi,鋼gang鐵tie工gong業ye自zi動dong化hua以yi寶bao鋼gang為wei代dai表biao,信xin息xi化hua以yi武wu鋼gang和he鞍an鋼gang的de聯lian合he國guo的de鋼gang鐵tie企qi業ye設she備bei管guan理li資zi助zhu項xiang目mu為wei代dai表biao,進jin行xing了le大da量liang的de引yin進jin、消化、吸收、再造的工作,特別是20世紀90年代以來,我國的鋼鐵工業以純氧頂底複吹轉爐替代平爐、連(lian)鑄(zhu)代(dai)替(ti)耗(hao)能(neng)大(da)的(de)模(mo)鑄(zhu)和(he)短(duan)流(liu)程(cheng)鑄(zhu)機(ji)一(yi)體(ti)化(hua)工(gong)藝(yi)的(de)出(chu)現(xian)為(wei)標(biao)誌(zhi),完(wan)成(cheng)了(le)我(wo)國(guo)鋼(gang)鐵(tie)工(gong)業(ye)的(de)三(san)次(ci)巨(ju)大(da)工(gong)藝(yi)變(bian)革(ge)。鋼(gang)鐵(tie)產(chan)能(neng)迅(xun)速(su)增(zeng)長(chang),鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產(chan)新(xin)工(gong)藝(yi)和(he)新(xin)技(ji)術(shu)不(bu)斷(duan)湧(yong)現(xian),到(dao)1996年粗鋼產量達1億多噸 ,直到2010年粗鋼產量達6.25億噸,15年nian穩wen居ju世shi界jie第di一yi,由you一yi個ge鋼gang鐵tie弱ruo國guo變bian成cheng鋼gang鐵tie大da國guo。同tong時shi生sheng產chan流liu程cheng向xiang高gao度du集ji成cheng化hua和he自zi動dong化hua方fang向xiang發fa展zhan,經jing營ying管guan理li趨qu向xiang扁bian平ping化hua。我wo國guo鋼gang鐵tie工gong業ye的de這zhe種zhong革ge命ming性xing的de變bian化hua,為wei鋼gang鐵tie工gong業ye信xin息xi化hua和he自zi動dong化hua技ji術shu提ti供gong了le一yi個ge巨ju大da的de發fa展zhan空kong間jian。

  兩化融合 自主創新

  在國家大力推進信息化與工業化融合,促進工業由大變強的背景下,鋼鐵行業的自動化和信息化工作取得了顯著成

  效。據中國鋼鐵工業信息與自動化推進中心和鋼鐵協會信息統計部的最新調查研究和評估結果表明:

  (1)我國整個鋼鐵工業的主要工藝流程基本普及了基礎自動化L0和L1級,自動化儀表方麵各物理量都采用了精度合適的儀表進行測量、采集和調節,使每一個工藝流程基本上做到了工藝數據可測、可查、可控和可記錄。並且在鋼鐵工業特殊要求的高速度、高靈敏和高抗幹擾的國產儀表方麵有了新的突破,智能化係統的儀表層出不窮,並且普遍達到了穩定運行的目標。

  (2)隨著信息技術和網絡技術的迅速發展,計算機控製,主要是指過程控製L2級,在我國鋼鐵工業也取得了突出的成績。各種工藝的數學模型也得到了普遍發展。在模糊控製、神經元網絡和專家係統等人工智能現代數學理論也得到了廣泛的應用。據統計,我國鋼鐵工業在過程計算機的采用率上,高爐達100%、轉爐達93.43%、連鑄達99.4%、軋機達99.68%。這表明了我國鋼鐵行業的自動化信息技術已經躋身於世界先進行列。

  (3)在生產管理L3級和經營管理L4級方麵,我國鋼鐵工業推廣和應用的核心技術有生產製造執行係統(MES)和企業資源計劃係統(ERP)。可以說這幾年來MES和ERP的開發應用已經成為我國鋼鐵工業的熱門話題,有些企業已上線運行,取得了許多成功的經驗。

  綜上所述,到目前為止,我國鋼鐵工業的信息化與自動化的技術已經到了自主創新方興未艾的發展階段,到了“兩化

  融合”需要更深刻、更精細化的階段。

  “十二五”規劃對鋼鐵工業提出了哪些要求?

  蔣慎言:“十二五”期間我國的鋼鐵工業正處在重要的戰略調整時期,危機與機遇並存,發展與矛盾同在,因此結構調整與轉變發展方式、優化產業布局做好兼並重組工作、加快技術進步和自主創新、節能減排和環境保護、推進信息化自動化與鋼鐵工業的精細、深度融合,建立穩定的鐵礦石供應基礎是我國鋼鐵工業在“十二五”期間的重要戰略任務和發展方向。

  (1)結構調整與轉變發展方式,就是指要下大力氣關閉高消耗、低質量、汙染環境嚴重的小礦山、小焦爐、小高爐、小轉爐,以及浪費能源、水資源的初級軋鋼設備,從而淘汰落後產能。在有條件的地區,將落後產能標準提高到1000lifangmiyishanggaolujiliangangchanneng。jiasutuijingangtiegongyezhuangbeihejishujiegoudeshengji,shixianyoucufangshifazhanxiangjiyueshifazhandezhuanbian。zhezhongtiaozhenghezhuanbianshibixude,yeshigangtiegongye“十二五”期間得以健康發展的核心所在。寶鋼就是一個典型的例子。

  因為寶鋼結構發展方式合理、先進。根據中國鋼鐵協會公布的資料,2010年上半年寶鋼實現利潤總額達人民幣124億元,占我國鋼鐵盈利企業實現利潤總額的27.67%,而其鋼產量隻占鋼鐵協會會員總產量的6.39%。中國如果有10家像寶鋼這樣的企業,年產量將達3億噸鋼,如果經濟技術指標也能如寶鋼一樣達到國際先進水平,那我國就能實現由鋼鐵大國向鋼鐵強國的轉變。

  (2)優化產業布局,是指在結合控製總量淘汰落後產能的前提下,按照沿海、yanjiangneilutiekuangshihegezhongyuancailiaodelaiyuanyijichanpindeshuchu,kexuehelibuju,bingdadaoyuziyuanhuanjingxiangshiyingdeyaoqiu,jinxingchengshigangchangbanqianhexiangyingdejishugaizao。jianshexinshougangdebanqianhetangshancaofeidianerqijianshejiushidianxingdelizi。suoweizuohaojianbingzhongzugongzuo,jiushizaijiehekongzhizongliangtaotailuohouchannengdeqiantixia,zai“十二五”期間努力清除影響鋼鐵企業重組的財稅利益分配、資產劃撥、債務核定和處置、人員分配等體製性障礙,為推動鋼鐵企業集團化發展和實現跨地區、跨所有製、跨行業的兼並重組創造良好的環境。例如進一步發揮寶鋼、鞍本、武鋼等大型鋼鐵企業集團的帶動作用,推動鞍本集團、廣東鋼鐵集團、廣西鋼鐵集團、河北鋼鐵集團和山東鋼鐵集團內產供銷、人財物統一管理的實質性重組,形成幾個產能在5000萬噸以上、具有較強國際競爭力的特大型鋼鐵企業;形成若幹個產能在1000~3000萬噸級的實質性的大型鋼鐵企業。

  (3)加快技術進步和自主創新,就是要求將這兩者與企業自身的搬遷、技術改造等相結合起來,培育企業原始創新、集(ji)成(cheng)創(chuang)新(xin)和(he)引(yin)進(jin)消(xiao)化(hua)吸(xi)收(shou)再(zai)創(chuang)新(xin)能(neng)力(li),著(zhe)力(li)突(tu)破(po)製(zhi)約(yue)產(chan)生(sheng)轉(zhuan)型(xing)升(sheng)級(ji)的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu),提(ti)高(gao)工(gong)藝(yi)裝(zhuang)備(bei)水(shui)平(ping),提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)檔(dang)次(ci)和(he)質(zhi)量(liang)。如(ru)直(zhi)接(jie)還(hai)原(yuan)鐵(tie)的(de)冶(ye)煉(lian)技(ji)術(shu)、煉鋼—精煉—連鑄以及直送直軋的短流程技術,超低含硫、磷、氫、氧的高強度、高抗拉、抗腐蝕的冶煉生產技術等。重點發展高速鐵路用鋼、高強度轎車用鋼、高檔電力用鋼和模具鋼、特殊大鍛材等關鍵鋼材品種,支持有條件的企業、科研單位開展百萬千瓦核電用料原鋼板和高壓鍋爐管、2 5 萬千伏以上變壓器用高磁感低鐵損取向矽鋼,提高認證標準,促進鋼材實物質量達到國際先進水平。“十二五”qijiangangtieqiyezaigaohaojishuchuangxindetongshi,yingshenduronghexinxijishugaohaotizhichuangxin,shiwoguogangtieqiyequanbuyongyouyizhengtaowanzhengdexiandaihuaqiyeguanlizhidu,jianchichongfenliyonglianggeshichang、兩種資源,成為高速度反應國際、國內市場需求的靈敏企業,使鋼鐵企業在劇烈的市場競爭中不斷壯大。

  (4)節能減排和環境保護,是指在“十二五”期間,我國鋼鐵企業在噸鋼綜合能耗、噸鋼耗用新水量、噸鋼煙粉排放量、噸鋼二氧化碳排放量應達到和我國所承擔的環保壓力及國際義務相適應的更新標準,要求二次能源基本實100%回收利用、冶金渣近100%綜合利用、汙染物排放濃度和排放總量雙達標。在這中間主要是在鋼鐵企業極力推廣高溫高壓的幹熄焦技術,燒結餘熱利用、燒結煙氣脫硫、gaolugongyikongzhixitongjishu,gaoluludingyuyafadianheganfachuchenjishu,zhuanlumeiqiganfachuchenjihuishoujishu,zhuzhayitihuajishu,zonghenengyuanguanlijishuyijigezhongjiaohuachanpindehuishou、鐵合金、碳素和耐火材料等產品生產的先進節能減排等技術的開發和應用。

  (5)建立穩定的鐵礦石供應基地,就是在“十二五”期間以利益共享、fengxiangongdanweiyuanze,kaifaguoneiwailiangzhongtiekuangziyuan,jielibaozhanggangtiechanyeanquan。yaojiadaguoneitiekuangziyuandekantanlidu,helipeizhiyukaifaguoneitiekuangziyuan,zengjiaziyuanchubei。shidukaifaliyongdipinweikuangheweikuang,jiaqiangduigongshengkuang、伴生礦產資源的研究、開發和綜合利用,鼓勵由國內大型鋼鐵企業集團牽頭,吸收中型鋼鐵企業入股聯合,采取“走出去”的戰略,尋求新鐵礦石供應來源。目前有些企業已經取得了一定成果,今後應加快有組織、有秩序地自律開展尋求海外鐵礦山資源的工作。力爭在“十二五”末期,國產礦和海外權益礦用於國內煉鐵生產所需總量的比例達2/3以上,使我國鋼鐵工業發展有一個穩定、可靠的供應基礎。同時,也使我國鋼鐵企業在國際上對鐵礦石供應擁有合理的話語權。

  信息化自動化技術對鋼鐵工業實現“十二五”目標有何作用?

  蔣慎言:“十二五”規劃要求鋼鐵工業實現淘汰落後產能、節能降耗、綠色生產的目標,這是我國經濟發展、實現現代工業化的需要,而自動化技術、信息技術是實現這一目標的方法和手段。在整個經濟發展過程中,它們相輔相成,共同發展。

  以yi我wo一yi直zhi從cong事shi的de轉zhuan爐lu自zi動dong化hua煉lian鋼gang這zhe一yi專zhuan業ye來lai講jiang,轉zhuan爐lu煉lian鋼gang是shi目mu前qian我wo國guo鋼gang鐵tie行xing業ye粗cu鋼gang生sheng產chan的de主zhu流liu工gong藝yi,也ye是shi消xiao耗hao能neng源yuan和he水shui資zi源yuan的de主zhu要yao生sheng產chan環huan節jie之zhi一yi。隨sui著zhe轉zhuan爐lu煉lian鋼gang工gong藝yi的de不bu斷duan發fa展zhan,我wo國guo轉zhuan爐lu計ji算suan機ji控kong製zhi也ye得de到dao了le飛fei速su發fa展zhan。如ru今jin我wo國guo轉zhuan爐lu煉lian鋼gang控kong製zhi已yi普pu遍bian采cai用yong了le計ji算suan機ji自zi動dong控kong製zhi技ji術shu,其qi中zhong包bao括kuo上shang料liao、下料、傾動、氧耗、低吹、煤氣回收、蒸汽回收和除塵八大係統。這八大係統如果離開計算機自動控製技術進行煉鋼,在目前來講是不可能的。煉鋼和操作工除了必要的打、堵出鋼口和處理必要的緊急事故等體力勞動外,隻要在爐前操作室按電鈕、看顯示屏和動動鼠標就能煉出自己所需要的鋼種。在此工藝裝備條件下,要進一步做到淘汰落後產能、節能降耗, 按業內人士的說法, 還需做到“負能煉鋼”,即多回收轉爐煉鋼產生的煤氣、蒸汽,縮短冶煉周期,進一步提高一次拉碳、碳溫雙命中率。“負能煉鋼”說來容易,其實不然。它共由上百個閥門( 切斷閥、調節閥、扇形閥等)和上百道程序進行準時、準確、準(zhun)量(liang)地(di)控(kong)製(zhi),為(wei)了(le)追(zhui)蹤(zong)質(zhi)量(liang)事(shi)故(gu)等(deng)還(hai)需(xu)要(yao)及(ji)時(shi)存(cun)儲(chu)成(cheng)千(qian)上(shang)萬(wan)個(ge)數(shu)據(ju),描(miao)出(chu)上(shang)百(bai)條(tiao)曲(qu)線(xian),完(wan)成(cheng)這(zhe)些(xie)操(cao)作(zuo),沒(mei)有(you)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)配(pei)合(he)是(shi)很(hen)難(nan)實(shi)現(xian)的(de)。

  隨著新的煉鋼工藝的產生以及自動化、信息技術的發展,二者之間的融合日趨緊密。以煤氣回收中的重要設備“ 風機” 調速舉例, 最(zui)早(zao)是(shi)利(li)用(yong)電(dian)動(dong)機(ji)帶(dai)動(dong)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)來(lai)控(kong)製(zhi),隻(zhi)能(neng)作(zuo)啟(qi)動(dong)停(ting)止(zhi),既(ji)不(bu)能(neng)安(an)全(quan)調(tiao)速(su),又(you)浪(lang)費(fei)電(dian)能(neng),同(tong)時(shi)還(hai)增(zeng)加(jia)了(le)設(she)備(bei)空(kong)轉(zhuan)時(shi)間(jian)。後(hou)逐(zhu)漸(jian)采(cai)用(yong)機(ji)械(xie)的(de)液(ye)力(li)耦(ou)合(he)器(qi)進(jin)行(xing)調(tiao)速(su)控(kong)製(zhi),至(zhi)此(ci)可(ke)以(yi)很(hen)容(rong)易(yi)地(di)進(jin)行(xing)調(tiao)速(su)。但(dan)可(ke)調(tiao)速(su)比(bi)例(li)級(ji)別(bie)很(hen)少(shao),不(bu)能(neng)隨(sui)工(gong)藝(yi)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)煤(mei)氣(qi)回(hui)收(shou),因(yin)此(ci)煤(mei)氣(qi)回(hui)收(shou)率(lv)很(hen)低(di),大(da)量(liang)的(de)煤(mei)氣(qi)隻(zhi)能(neng)放(fang)空(kong)或(huo)者(zhe)點(dian)天(tian)燈(deng),汙(wu)染(ran)環(huan)境(jing)。而(er)現(xian)在(zai)轉(zhuan)爐(lu)風(feng)機(ji)都(dou)普(pu)遍(bian)采(cai)用(yong)中(zhong)頻(pin)交(jiao)流(liu)變(bian)頻(pin)技(ji)術(shu)和(he)網(wang)絡(luo)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)進(jin)行(xing)無(wu)級(ji)調(tiao)速(su),調(tiao)整(zheng)速(su)度(du)快(kuai)。同(tong)時(shi),煤(mei)氣(qi)成(cheng)分(fen)分(fen)析(xi)儀(yi)表(biao)精(jing)度(du)和(he)靈(ling)敏(min)度(du)的(de)提(ti)高(gao),以(yi)及(ji)計(ji)算(suan)機(ji)PLC的采用,使轉爐煤氣回收率得到成倍提高,我們現在已看不到轉爐上空有放散轉爐煤氣和點天燈的現象。

  另外值得一提是, 過去人工控製時,轉爐煉鋼一次拉碳,碳溫雙命中率隻有30%,即有70%的(de)冶(ye)煉(lian)過(guo)程(cheng)需(xu)要(yao)二(er)次(ci)補(bu)吹(chui),既(ji)浪(lang)費(fei)了(le)能(neng)源(yuan)又(you)嚴(yan)重(zhong)地(di)影(ying)響(xiang)了(le)鋼(gang)的(de)質(zhi)量(liang)。而(er)采(cai)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)的(de)副(fu)槍(qiang)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)後(hou),一(yi)次(ci)拉(la)碳(tan),碳(tan)溫(wen)雙(shuang)命(ming)中(zhong)率(lv)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)到(dao)95%以上,它的經濟效益十分驚人。以上隻是概述了鋼鐵工業中轉爐煉鋼這一工藝過程,其實從采礦、軋鋼,到成品出廠,以至銷售都離不開信息技術和自動化技術的支撐。至於鋼鐵工業的綠色生產, 它是綜合考慮環境影響和資源消耗的現代模式。目標是提高鋼鐵生產過程的鐵、碳、水(shui)資(zi)源(yuan)的(de)轉(zhuan)換(huan)利(li)用(yong)率(lv),減(jian)少(shao)廢(fei)棄(qi)物(wu)排(pai)放(fang)及(ji)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran),從(cong)而(er)提(ti)高(gao)鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)核(he)心(xin)競(jing)爭(zheng)力(li)。因(yin)此(ci)基(ji)於(yu)環(huan)保(bao)理(li)念(nian)的(de)設(she)計(ji),能(neng)夠(gou)促(cu)進(jin)和(he)實(shi)現(xian)鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)的(de)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)和(he)軟(ruan)硬(ying)件(jian)應(ying)用(yong)的(de)生(sheng)產(chan),都(dou)屬(shu)於(yu)綠(lv)色(se)生(sheng)產(chan)範(fan)疇(chou)。它(ta)包(bao)括(kuo)利(li)用(yong)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)推(tui)進(jin)綠(lv)色(se)生(sheng)產(chan)的(de)工(gong)藝(yi)化(hua)改(gai)造(zao),利(li)用(yong)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)加(jia)強(qiang)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li),優(you)化(hua)物(wu)流(liu)規(gui)劃(hua)和(he)倉(cang)庫(ku)設(she)置(zhi)實(shi)現(xian)企(qi)業(ye)綠(lv)色(se)庫(ku)存(cun)補(bu)給(gei),關(guan)注(zhu)節(jie)能(neng)

  減jian排pai和he廢fei棄qi物wu處chu理li,將jiang相xiang關guan流liu程cheng納na入ru信xin息xi化hua管guan理li,使shi企qi業ye實shi現xian綠lv色se管guan理li等deng。綠lv色se生sheng產chan是shi鋼gang鐵tie企qi業ye可ke持chi續xu發fa展zhan的de需xu要yao,也ye是shi鋼gang鐵tie企qi業ye應ying當dang承cheng擔dan的de社she會hui責ze任ren,信xin息xi化hua自zi動dong化hua技ji術shu是shi實shi現xian綠lv色se生sheng產chan的de有you效xiao工gong具ju和he強qiang有you力li保bao證zheng。

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