冶金自动化技术现状和发展趋势[共五篇]

第一篇：冶金自动化技术现状和发展趋势

冶金自动化技术现状和发展趋势

来源: 发表时间:2008-9-9 15:49:36

我国已连续4年成为世界钢材产量的第一大国，同时钢材品种、结构调整正在卓有成效地加速进行，冶金自动化也发挥着越来越重要的作用。回顾我国冶金自动化取得巨大成就的同时，应清楚地看到我们的差距和问题，按照我国走新型工业化道路的要求，结合我国冶金工业发展需求，制订我国冶金自动化技术的战略规划。

冶金自动化技术作为自动化在冶金行业的应用技术，其发展轨迹既遵从自动化学科自身的发展规律，也与钢铁工业的发展，包括工艺路线演化、制造装备的更迭、生产流程和组织方式、企业运营模式的改革和进步等密切关联。

一、冶金自动化技术现状和差距

按照目前流行的自动化体系结构，典型的冶金自动化系统按功能层次可分为过程控制系统、生产管理控制系统、企业信息化系统3个层面。

（一）过程控制系统

在基础控制方面，以PLC、DCS、工业控制计算机为代表的计算机控制取代了常规模拟控制，已在冶金企业全面普及。据最近中国钢铁工业协会的调查结果，按冶金工序划分，计算机控制的采用率分别为高炉100%，转炉95.43%，电炉95.9%，连铸99.42%，轧机99.68%。近年发展起来的现场总线、工业以太网等技术逐步在冶金自动化系统中应用，分布控制系统结构替代集中控制成为主流。在控制算法上，回路控制普遍采用PID算法，智能控制、先进控制技术在电炉电极升降控制、连铸结晶器液位控制、加热炉燃烧控制、轧机轧制力控制等方面有了初步应用，取得了一定成果。在检测方面，与回路控制、安全生产、能源计量等相关的流量、压力、温度、重量等信号的检测仪表的配备比较齐全；高炉的软熔带形状与位置、高炉炉缸渣铁液位、炼钢过程的熔池钢水含碳量和温度、连续铸钢过程的结晶器钢坯拉漏预报、钢材质量和机械性能预报等软测量技术取得了初步成果。在电气传动方面，用于节能的交流变频技术普遍采用；国产大功率交、直流传动装置在轧线上得到成功应用。

在过程建模和优化方面，计算机配置率有较大幅度提高，根据最近中国钢铁工业协会的调查结果，按冶金工序划分，计算机配置率分别为高炉57.54%，转炉56.39%，电炉58.56%，连铸60.08%，轧

机74.5%。但是，应当清醒地看到，过程计算机更多地起到了数据汇总、过程监视和打印综合报表的作用，由于冶金过程的复杂性，数学模型的适应性很差，过程优化方面的功能大打折扣，即使高价从国外引进的过程控制系统充分发挥作用的也不多。近年来，把工艺知识、数学模型、专家经验和智能技术结合起来，在炼铁、炼钢、连铸、轧钢等典型工位的过程模型和过程优化方面取得了一定的成果，如高炉炼铁过程优化与智能控制系统、有副枪转炉动态数学模型、电炉供电曲线优化、智能钢包精炼炉控制系统、连铸二冷水优化设定、轧机智能过程参数设定等等，但如何保证其长期稳定运行并推广普及还需进一步做工作。

（二）生产管理控制系统

根据最近中国钢铁工业协会的调查结果，按冶金工序划分，生产管理控制系统计算机配置率分别为高炉5.97%，转炉23.03%，电炉26.12%，连铸20.64%，轧机41.68%。从功能上来讲，信息集成和事务处理的层面多一些，决策支持和动态管理控制作用没有发挥出来。近年来，冶金企业逐步认识到MES（制造执行系统）的重要性，在综合应用运筹学、专家系统和流程仿真等技术，协调生产线各工序作业，进行全线物流跟踪、质量跟踪控制、成本在线控制、设备预测维护等方面取得了初步成果，但如何真正在冶金企业发挥作用并结合各企业现状进行推广还需做大量细致务实的工作。

（三）企业信息化系统

随着企业管理水平的不断提高，“信息化带动工业化”在冶金企业成为共识，企业信息化方兴未艾，受到企业领导高度重视，各企业纷纷开始信息化规划和建设，很多企业已经构造了企业信息网，为企业信息化奠定了良好的基础。漆永新在“解读钢铁企业信息化”的报告中指出:“我国钢年产量500万t以上的8家企业100%上了信息化的项目，钢年产量50万ｔ以上的58家企业中有45家上了企业信息化的项目，占77.6%”。从功能角度讲，企业资源计划（ERP）成为热点，以德国SAP为代表的ERP通用产品和韩国浦项、台湾中钢为代表的定制系统都在冶金企业找到了落脚点。此外，供应链管理系统（SCM）、客户关系管理（CRM）、企业流程重组（BPR）等概念也被冶金企业所熟悉。企业信息化工作是企业管理的一场革命，不可能毕其功于一役，需要对其本质意义的深刻理解和方方面面条件的支撑，从观念转变、管理机制变革到信息的上通下达，还有相当长的路要走，才能真正发挥效益，避免掉入信息化投入的“黑洞”。

二、钢铁行业未来发展对冶金自动化技术的需求

（一）钢铁行业未来发展及制约因素

党的十六大提出了全面建设小康社会的宏伟目标，2020年国民生产总值比2000年翻两番。要实现新型工业化的目标，离不开钢铁工业强有力的支持，中国钢铁工业将继续保持稳定发展态势。根据中国钢铁工业协会2003年组织的市场调查结果，预计2005年国内实际钢材消耗量达到2.5亿ｔ，2010年达

到3.1亿ｔ，要求国内钢铁产能有较大幅度的提高。目前我国仍有近2/3的优质钢材需要进口，国内钢铁企业在品种质量方面还需要做艰苦的努力。钢铁行业未来在数量和质量两方面的发展都存在着很多制约因素。在产能增加方面，首先是资源缺乏的矛盾日益突出，例如按目前的消耗水平，现有冶金矿产资源将很难保证本世纪内生产的需求；其次，能源结构不合理，二次能源利用还很不充分，能耗高；第三，推行高效、低耗、优质、污染少的绿色清洁生产虽已有了初步成效，但从总体上看还处于初始阶段。在品种质量方面，首先是淘汰落后工艺装备的任务还未完成，流程的全面优化和工艺装备的进一步优化还受各种条件的制约，大型设备依赖进口，特别是薄板连铸连轧生产线等基本全套引进；其次，在新品种开发方面，原创性自主创新不多，产品质量的技术保障体系尚需完善。

（二）冶金行业技术进步以及对冶金自动化技术的需求

以上问题的解决，最终必须依靠冶金行业技术创新能力的增强，同时，对冶金自动化技术提出了新的挑战。

炼铁系统（铁、焦、烧）是高炉-转炉流程降低成本和提高环境质量的瓶颈，目前现状和国际炼铁发展目标有相当的差距，要向渣量150～300kg/t、焦比240～300kg/t、喷煤250～300kg/t、风温1250～1300℃、寿命大于20年的21世纪国际先进目标努力。对自动化技术的需求主要有:（1）开发更多的专用仪表，特别是直接在线检测质量的仪表，采用数据融合技术；（2）针对高炉冶炼大滞后系统特点，前馈控制和反馈控制相结合，采用预测控制等先进控制技术；（3）数学模型、专家系统和可视化技术相结合，保证冶炼过程顺行；（4）信息技术与系统工程技术相结合，不断优化操作工艺，提高技术性能指标；（5）应当关注直接还原和熔融还原（HISmelt、Corex、Finex技术）等新一代炼铁生产流程对自动化技术的新需求。

炼钢是钢铁生产的重要工序，对降低生产成本，提高产品质量，扩大产品范围，具有决定性影响：（1）目前，国内绝大多数钢铁厂（转炉或电炉）均采用人工经验控制炼钢终点，效率低，稳定性差，无法满足洁净钢或高品质钢生产的质量要求，需要完善动态数学模型，并与炉气分析等技术结合，提高炼钢终点的自动控制水平。（2）炼钢采取了很多综合节能工艺技术，要求针对工艺的变化，建立能量/物料综合优化模型，确定合理化学能输入比例、顶底比例、优化电功率曲线和废钢/铁水比例，以提高冶炼强度，缩短冶炼周期，提高生产效率，达到节能降耗的目的。（3）铁水预处理和炉外精炼的发展要求建立化学成分、纯净度、钢水温度全线高精度预报模型，并对合金化、造渣、成分调节进行优化控制。（4）继续优化高效连铸和近终型连铸技术，要求提升电磁连铸自动控制技术；开发接近凝固温度、高均质、高等轴晶化的优化浇铸技术和铸坯质量保障系统；同时考虑薄板坯连铸、薄带连铸（StripCasting）等新工艺的自动化需求。

20世纪轧钢技术取得重大技术进步的主要特征是自动化技术的应用，如计算机自动控制在连轧机上首先应用，使板带材的尺寸精度控制得到了飞跃，AGC的广泛推广应用就是例证，以后的板形自动控制、中厚板的平面形状自动控制、自由规程轧制等，无一不是以计算机为核心的高新技术应用的结果。今后，轧钢生产工艺流程将更加紧凑，趋于铸轧一体化生产和柔性化生产，对自动化提出新的要求:（1）要求先进的高精度、多参数在线综合测试技术与高响应速度的控制系统相结合，保证轧钢生产的高精度、高速度以及产品的高质量。（2）数学模型和人工智能相结合，轧钢工艺控制和管理相结合，实现生产过程的优化和高品质化。（3）计算力学与数值模拟相结合，由轧制尺寸形状预报和力学模拟转到金属组织性能预报和控制。（4）扩展控轧控冷技术与“超级钢”技术相结合，在自由规程轧制基础上实现真正的柔性化生产，即用同一化学成分的钢坯，在轧机上通过工艺过程参数的控制，生产出不同级别性能的钢材，大大提高轧制效率。

现代化钢铁厂，无论是以高炉-转炉为代表的联合企业还是以废钢为原料的电炉短流程钢厂，都具有一个明显的特征，即以产品为目标，以生产物流、能量流和信息流为纽带，将几个相对独立的生产单元有机地结合起来，形成高效化生产线。由于钢铁企业生产效率高，物资、能源消耗、运输、供应与销售量大，使企业与外部市场、社会和环境建立起错综复杂的联系。因此，对钢铁厂的生产与管理进行计算机控制，要求适应以下发展趋势:

（1）生产过程随着钢铁生产技术特别是连铸与热轧热送的发展日趋连续化，高效化的连续生产，要求钢厂计划控制和管理系统对整个生产过程中的各工序间的物流、能流和生产时序进行准确预报，实现快速信息反馈，及时准确和灵活地调整生产工艺和产品方案。

（2）目前，产品万能化的传统钢铁厂正在消亡，代之而起的是产品专业化、生产集成化的新型钢铁厂。集成化钢厂的基本特征是生产工序少，生产设备单机匹配，生产中的各种缓冲能力或缓冲容量逐渐减少，产品生产周期大幅度缩短，这要求计算机系统能对整个复杂的钢铁生产过程实现集中统一的生产管理、信息追踪和决策调整。

（3）产品质量是钢铁企业的生命线。和传统钢铁厂相比，现代化钢铁厂的主要特点是不再单纯依赖某一单一的生产工序控制产品质量，而必须从原料开始对每一工序都实现严格的质量控制与管理，才能保证最终产品的质量。这就要求钢铁企业自动化系统应具备对产品进行质量预报、在线监测和智能控制的功能。

三、冶金自动化技术发展趋势

冶金自动化技术在自动化技术的推动和冶金行业技术需求的拉动的双重机制作用下，必将取得更大进展。

（一）过程控制系统

冶金流程在线连续检测和监控系统。采用新型传感器技术、光机电一体化技术、软测量技术、数据融合和数据处理技术、冶金环境下可靠性技术，以关键工艺参数闭环控制、物流跟踪、能源平衡控制、环境排放实时控制和产品质量全面过程控制为目标，实现冶金流程在线检测和监控系统，包括铁水、钢水、熔渣成分和温度的检测和预报，钢水纯净度检测和预报，钢坯和钢材的温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断，全线废气和烟尘的监测等。

冶金过程关键变量的高性能闭环控制。基于机理模型、统计分析、预测控制、专家系统、模糊逻辑、神经元网络、支撑矢量机（SVM）等技术，以过程稳定、提高技术经济指标为目标，在上述关键工艺参数在线连续检测基础上，建立综合模型，采用自适应智能控制机制，实现冶金过程关键变量的高性能闭环控制，包括高炉顺行闭环专家系统、钢水成分和温度闭环控制、铸坯和钢材尺寸及组织性能闭环控制等。

（二）生产管理控制系统

冶金流程的全息集成。实现铁-钢-轧横向数据集成和相互传递，实现管理-计划-生产-控制纵向信息集成，同时，整合生产实时数据和关系数据库为数据仓库，采用数据挖掘技术，提供生产管理控制的决策支持。

计算机全流程模拟，实现以科学为基础的设计和制造。采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术，基于各种冶金模型，进行流程离线仿真和在线集成模拟，从而实现生产组织优化、生产流程优化、新生产流程设计和新产品开发。

提升钢铁生产制造智能。在生产组织管理方面，基于事例推理、专家知识的生产计划与运筹学中网络规则技术，提供快速调整作业计划的手段和能力，以提高生产组织的柔性和敏捷化程度；根据各工序参数，自动计算各工序的生产顺序计划及各工序的生产时间和等待时间，实现计划的全线跟踪和控制，并能根据现场要求和专家知识，进行灵活的调整；异常情况下的重组调度技术以及在多种工艺路线情况下，人机协同动态生产调度。在质量管理方面，基于数据挖掘、统计计算与神经网络分析技术，对产品的质量进行预报、跟踪和分析；根据生产过程数据和实际数据，判定在生产中发生的品质异常。在设备管理方面，采用生产设备的故障诊断与预报技术，建立设备故障、寿命预报模型，实现预测维护。在成本控制方面，采用数据挖掘与预报技术，建立动态成本模型预测生产成本；利用动态跟踪控制技术，优化原材料的配比、能源介质的供应、产线定修制度、生产的调度管理，动态核算成本，以降低生产成本。

（三）企业信息化系统

企业信息集成到行业信息集成。信息化的目的之一是实现信息共享，在有效竞争前提下趋利避害，在企业信息系统的编码体系标准化、企业异构数据/信息集成基础上，进一步实现协作制造企业信息集成，全行业信息网络建设及宏观调控信息系统，直至全球行业信息网络建设及宏观调控信息系统。

管控一体化，实现实时性能管理（RealPerformanceManagement）。协调供产销流程，实现从订货合同到生产计划、制造作业指令、产品入库、出厂发运的信息化。生产与销售连成一个整体，计划调度和生产控制有机衔接；质量设计进入制造，质量控制跟踪全程，完善PDCA质量循环体系；成本管理在线覆盖生产流程，资金控制实时贯穿企业全部业务活动，通过预算、预警、预测等手段，达到事前和事中的控制。

知识管理和商业智能。利用企业信息化积累的海量数据和信息，按照各种不同类型的决策主题分别构造数据仓库，通过在线分析和数据挖掘，实现有关市场、成本、质量等方面数据-信息-知识的递阶演化，并将企业常年管理经验和集体智慧形式化、知识化，为企业持续发展和生产、技术、经营管理各方面创新，奠定坚实的核心知识和规律性的认识基础。

四、小结

我国冶金自动化技术取得了很大的进步，为钢铁工业的发展做出了贡献，但与国际先进水平相比，还有相当大的差距。钢铁工业在数量和质量方面的发展为冶金自动化技术的发展既提供了机遇，也提出了新的挑战。面对冶金企业花巨资大量引进的国外软硬件产品、先进技术和自动化系统，我国冶金自动化工作者任重道远。

冶金自动化技术发展应紧密关注冶金行业技术发展动态和企业需求，在保障功能的前提下注重提升性能，加强过程工艺、工装设备、企业管理、生产组织、自动化等多专业的产学研联合攻关，以提高冶金企业经济效益、增强企业综合竞争力为主要目标，制定科学、合理的研究开发计划，走消化吸收、自主开发相结合，原始创新、集成创新相结合的技术路线，不断推出新的冶金自动化技术成果，形成一批具有自主知识产权的综合自动化软件和硬件产品，全面提高我国冶金工业经济效益和综合竞争力，促进我国冶金自动化软硬件产业的跨越式发展。

第二篇：国内外农机自动化现状与发展趋势

本文简要回顾了国内外农业机械自动化现状，分析了我国自动控制技术在农业机械自动化中的现状及存在的主要问题，探讨了我国农业机械自动化发展趋势，对以后农业机械自动化产品改进、完善以及自动化的开发提出了新思路。

随着现代科学技术的进步和现代高效农业的不断发展，自动化控制技术，在农业现代化进程中不可替代的地位和作用越来越被人们所认识。农业自动化能够大大提高劳动生产率和增加劳动舒适性，而且随着经济的全球化，面临农产品开放进口和市场竞争的压力，现代农业只有通过进一步提高生产率、降低生产成本和提高产品品质才能生存。从这些新的需求出发，农业生产向着高效率和高精度的机械化、自动化方向发展是必然的选择。

一、现状

1、国外

近年来，国外农业自动化飞速发展，农业机械设计正向高速、宽幅、大功率和舒适的方向发展。自动化控制技术在农业机械上的应用已相当普及，一些著名广商已把自动控制、信息处理、全球定位系统、激光和遥感等现代尖端技术与装备应用于农业机械。如一种农用激光平地机就是利用激光调平传感微机处理技术，经一次地面平整作业即可成形，且能达到“寸水不露泥”的精度。美国约翰·迪尔公司所生产的水稻联合收割机，就安装有一套精密的作业系统。该系统能提供产量或收获量、湿度及待收获作物总质量等信息，能精确测量粮食升运器顶部的谷物流量及实时的产量数据，能分别对分离、滚筒转速、割台升降、割台倾斜和停车制动安全等装置进行实时快捷地监测与控制。该机还装备了全球卫星定位系统和示差定位信号装置，可快速确定出机器所处位置。

随着现代化科学技术的飞速发展，机器人技术正越来越被世界各国所重视。1994年美国机器人的年产量为16480台，日本有机器人生产厂家300多个，生产的机器人占世界总拥有量的60%。农业机器人己被广泛应用到各个领域。

(l)1994年，日本生物系特定产业技术研究所推进 机构开发的蔬菜、果树用无人驾驶少量农药喷洒机，利用地磁方位传感器来检测喷洒机的行走方位。

(2)日本研究出棒状传感器检测秧株，靠离合器接 通和断开实现转向自动控制的联合收割机。

(3)日本京都大学研究出利用机械式传感器检测犁耕地的壁面，控制拖拉机的行走方位。

2、国内

由于历史、观念和技术等方面原因，我国传统农业机械与发达国家相比有很大差距，已远远不能适应农业的科技进步。近些年来，自动化研究逐渐被人们所认识，自动控制在农业上的应用越来越受到重视。如把计算机、微处理和传感技术与检测、信息处理技术结合起来，应用于传统农业机械，极大地促进了产品性能的提高。我国农业部门，总结了一些地区的农业自动化先进经验(如台湾地区的农业生产自动化、渔业生产自动化、畜牧业生产自动化及农产品贸易自动化)开发与应用情况，同时也汲取了国外的先进经验、技术。如日本的4行半喂入联合收割机，就是计算机控制的自动化装置在半喂入联合收割机上的应用。又如，英国通过对施肥机撒播肥料的动力测量，来控制肥料的精确使用量等。这些技术和方法使我国农业机械的自动化装置得到了补充和新的发展，从而形成了一系列适合我国农业特点的自动化控制技术。

(1)已有的农业机械及装置部分自动化控制。自动化技术提高了已有农业机械及装置的作业和操作性能，浙江省把自动化技术应用于茶叶机械上，成功研制出6CRK-55型可编程控制加压茶叶揉捻机，它利用计算机控制电功加压机构，能根据茶叶的具体情况编制最佳揉捻程序，实现揉捻过程的自动控制，是机电一体化技术在茶叶机械上的首次成功应用。①拖拉机。在农用拖拉机上，已广泛使用了机械液压式3点联结的位调节和力调节系统装置，现又在开发和采用性能更完善的电子液压式3点联结装置。②施肥播种机。根据行驶速度和检测种子粒数，来确定播种量是否符合要求的装置以及将马铃薯种子切割成种块后的播种装置等。③谷物干燥机。是不受外界条件干扰、能自动维持热风温度的装置，停电或干燥机过热引起火灾时，自动切断燃料供给的装置。

(2)微灌自动控制技术。我国从20世纪50年代就开始进行节水灌溉研究与推广,1992年,全国共有节水灌溉工程面积1330 hm2，其中喷灌面积80h时，农业节水工程取得了巨大进展。灌溉管理自动化是发展高效农业的重要手段,高效农业和精细农业要求必须实现水资源的高效利用。采用遥感遥测等新技术监测土壤埔情和作物生长情况,对灌溉用水进行动态监测预报,实现灌溉用水管理的自动化和动态管理。在微灌技术领域，我国先后研制和改进了等流量滴灌设备、微喷灌设备、微灌带、孔口滴头、压力补偿式滴头、折射式和旋转式微喷

头、过滤器和进排气阀等，总结出了一套基本适合我国国情的微灌设计参数和计算方法，建立了一批新的试验示范基地。在一些地区实现了自动化灌溉系统，可长时间地自动启闭水泵和按一定轮灌顺序进行灌溉。这种系统，应用了灌水器、土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器、雨量传感器以及电线等。

(3)自动控制技术在精准农业中的应用。精准农业是在传统农业与农业装备技术上，运用高新技术进行农业生产的管理。精准农业较传统农业其先进之处主要是应用了全球定位系统(CPS)、地理信息技术、计算机控制技术和专家与决策知识系统，实现农业生产的定位、定量和定时，做到精耕细作。把电子技术、微电子技术和通信技术紧密结合起来，采用现代方法进行自动化监控和管理非常必要，如在渠系、灌水和泵站等方面实现自动化监控与管理等。目前，农业自动化正向智能化方向发展，进一步发展精准农业重点要发展节水、节肥精准农业技术体系的自动化控制，实施精准灌溉、精准施肥提高水资源和化肥资源的利用率。精细设施农业，主要发展以温室为主的自动控制系统智能化，从而降低成本、提高作物产量、提高农产品品质，这有助于我国农业资源的高效利用和农业环境保护，是发展可持续农业的重要途径。计算机视觉技术是一个相当新且发展十分迅速的研究领域，日本、美国等发达国家已在农业计算机视觉技术方面进行了广泛而深入的研究，如农业种子资源管理、获取作物生长状态信息、农产品自动收获以及农产品品质鉴定等。英国开发研制的采摘蘑菇机器人，在定位蘑菇采摘点和测量时，已经利用了计算机视觉和图像处理技术。计算机视觉技术在我国农业生产和农业现代化方面已开始应用，但在设施农业、虚拟农业中的应用尚处于起步阶段，应进一步加强、加快该领域的研究与应用。

2、结论

我国农业自动化已在设施农业中的温室自动化控制、排灌机械自动化和部分农业机械装置自动化等方面得到一定的发展，尤其精准农业的发展越来越得到重视。电子技术和计算机技术的迅速发展，推动了农业机械向自动化方向发展。随着智能化技术的发展，人工智能将是21世纪农业工程发展的重点，各种农业机器人或智能化系统将在农业自动化控制中不断涌现，继续推动和实现农业自动化，是农业机械化工程技术工作者所面临的长远课题和挑战，并进一步促进农业自动化控制技术向智能化技术发展。

编后语：2009年初，中央财政下达昆明市农机购置补贴资金1570万元，其中包括400万元的钢架大棚及喷滴灌等设施农业的补助，在我市的安宁、晋宁两县（市）进行试点示范。

第三篇：冶金技术

直接还原—将铁矿石在固态还原成海绵铁的方法。所得产品称为直接还原铁DRI。熔融还原—用铁矿石和普通烟煤作原料，经流化床直接生产铁水，使渣铁分离的方法。人工智能是计算机科学一个重要分支，它主要研究用各种自动机或智能机来模仿人脑所从事的认识、学习、推理、思考、规划等一系列思维活动。

专家系统”，主要是指特定领域内，具有相当于人类专家的知识和经验，以及解决专门问题能力的计算机程序系统。神经网络也称为人工神经网络，专家系统与神经网络同样都是人工智能处理技术的主要分支。

电磁铸造是利用电磁感应原理实现无模连续铸造技术，即液体金属不与铸模接触成形，而是在电磁力约束下液态金属保持自由表面状态下凝固成形，其表面呈镜面，由于在磁场作用下凝固，金属组织与结构得到改善。

质量控制将一整套行业标准、国家标准、国际标准，及厂内标准，用调用对照表的形式存入计算机，通过工作指令形式下达给过程控制计算机，控制生产过程：a.还原气氛(石墨电极反应)

b.氩气搅拌 c.埋弧加热d.白渣精炼 等离子熔炼的类型

1等离子电弧炉PAF；2等离子感应炉PIF； 3等离子电弧重熔PAR；4等离子电子束重熔PEB；5等离子钢包精炼。

我国钢铁工业发展存在的主要问题1品种质量亟待升级，2布局调整进展缓慢。3自主创新能力不强。十二五”钢铁工业发展规划

1节能减排。2产业布局。3资源保障。4技术创新。5产业集中度。

人类历史上从铁器时代开始,钢铁就是兵器及生产工具的主要材料。

原因： 1）铁资源丰富，约占总资源的5%。2）铁矿石中铁主要以氧化物和碳酸化合物形式存在，且较易被还原制取，生产成本低。

3）铁碳合金有较优良的性能。.钢铁工业发展的关键技术

1）采用新流程、新技术、新装备代替传统的全流程生产方式，达到高生产率、高效率、产品优质。

2）节约资源、能源，降低制造成本、投资成本及劳动成本。3）满足国民经济各部门对钢材使用性能及质量上不断提高的要求。如汽车用深冲钢板要求：钢中[C]+[P]+[S]+[O]+[N]+[H]总和不大于0.01%。4）保护环境，根治污染，保持生态平衡。1工序组成是炼焦煤，仅占煤总储量的10%，已告缺。且炼焦排放大量的有害气体（CO2，CO，NOX，SO2等），造成温室效应，严格的排放标准出台后，焦化工序将首先被淘汰。不用高炉，将铁矿石还原成海绵铁的直接还原炼铁法以及生产成铁水的熔融还原法。

2缺点：大功率交流电弧炉的电弧稳定性差，对电网冲击大，产生强烈的电压闪烁，造成噪声污染。

3）炉外精炼是提高质量、增加产量，降低成本的有效手段4工业又一次重大革新

56）真空冶金是生产超级合金的重要手段目前在凝壳熔炼、悬浮熔炼、冷坩埚熔炼及真空电弧双电极重熔等方面有新的突破。

溅渣补炉的基本原理是在转炉出钢后，调整终渣成分，并通过喷枪向渣中吹氮气，使炉渣溅起并附着在炉衬上，形成对炉衬的保护层，减轻炼钢过程对炉衬的机械冲刷和化学侵蚀，从而达到保护炉衬、提高炉龄的目的。溅渣护炉操作步骤：

1)将钢出尽后留下全部或部分炉渣；2)观察炉渣稀稠、温度高低，决定是否加入调渣剂，观察炉衬侵蚀情况；

3)摇动炉子使炉渣涂挂到前后侧大面上；4)下枪到预定高度，开始吹氮、溅渣，使炉衬全面挂上渣后，将枪停留在某一位置上，对特殊需要溅渣的地方进行溅渣；5)溅渣到所需时间后，停止吹氮，移开喷枪；

6)检查炉衬溅渣情况，是否需局部喷补，达到要求，出渣，溅渣操作结束！真空脱气（1）脱氢

 根据脱气装置几何尺寸，操作工艺

及条件、钢种及预脱氧状态不同，脱氢的效果有差异

 真空度是直接关系脱氢的主要因素（2）脱氮

 去氮效果与其真空处理方法，装置

结构与尺寸，钢水预脱氧程度，系统真空度等因素有关

 由于钢中氮的溶解度、扩散速度慢，存在易于氮化的合金元素（Mn、Cr、Al、Zr、B），真空脱氮的效果仅为10-15%左右

（3）脱氧

 碳在钢中的扩散速度比氧大，故氧的传质是真空下脱氧反应的控制环节

3）合成渣洗 4）喷粉精炼

 扩大钢渣接触比面积，改善钢液内

部冶金反应的热力学和动力学条件  夹杂物变性 5）钢水加热（1）电弧加热（2）化学加热

 铝热法 硅热法

CO燃烧法PF法直接还原铁工艺主要特点

1、反应室与燃烧室分隔，产品金属化率高。预热段、还原段、冷却段分别采用不同材料和结构，能连续生产，比反应罐法生产率高，能耗低；而且罐体不像隧道窑中那样反复加热、冷却，寿命长。

2、能像回转窑和转底炉一样连续生产，但炉体不动而炉料自动下落，炉气逆流上升，设备简单可靠，有利于加热和直接还原反应进行，可方便地控制炉料还原温度和时间，利用系数高、作业率高，能源和原料消耗低；

3、直接还原与反应罐法和回转窑法一样采用外配碳，还原剂和脱硫剂可适当过量，确保还原和脱硫效果，又不增加产品灰分，使得原燃料选用范围广、工艺设备简单、产品质量好，而投资少、成本低；

4、反应室、燃烧室间隔排列，机构紧凑，每组反应罐都是一座独立的还原设备，若干组并列、组成各种生产能力的还原炉；

5、适合作为煤基直接还原铁工艺主体设备，也易改造为气基法竖炉和其他工业炉窑。电子束熔炼原理在高真空条件下，阴极由于高压电场的作用被加热从而发射出电子，电子汇集成束，电子束在加速电压的作用下，以极高的速度向阳极运动。穿过阳极后，在聚焦线圈和偏转线圈作用下，准确地轰击到结晶器内的底锭和物料上，使底锭熔化形成熔池，实现熔炼过程。

 电子束炉的优点：

1）无耐火材料坩埚，熔炼金属不会被玷污；

2）功率密度高，可熔炼任何难熔金属；3）炉内真空度高，熔炼材料的纯度高；4）对被熔原材料形状限制很小，制备费用低。

 电子束炉的缺点：

1）合金成分控制比VIM困难；

2）设备复杂，需采用直流高压电源，操作和维护技术要求高；

3）会产生对人体有害的X射线，需采取保护措施。

1.高炉炼铁系统包括：高炉本体，上料系统，装料系统，送风系统，煤气回收及除尘系统，渣铁处理系统，喷吹系统，动力系统。2.炼铁精料的内容是：

3.高炉有效容积利用系数：每昼夜、每m3高炉有效容积的生铁产量，即高炉每昼夜的生铁产量与高炉有效容积之比。

4.焦比（K）：焦比是指冶炼每吨生铁消耗的焦炭量，即每昼夜焦炭消耗量与每昼夜生铁产量之比。

5.煤比 ：冶炼每吨生铁消耗的煤粉量称为煤比。

6.综合焦比K综：是将冶炼一吨生铁所喷吹的煤粉或重油量乘上置换比折算成干焦炭量，在与冶炼一吨生铁所消耗的干焦炭量相加即为综合焦比。

7.综合燃料比K燃：指冶炼一吨生铁消耗的焦炭和喷吹燃料的数量之和。

8.冶炼强度（I）：冶炼强度是每昼夜、每m3高炉有效容积燃烧的焦炭量，即高炉一昼夜焦炭消耗量与有效容积的比值：

第四篇：楼宇自动化发展趋势

中国国内楼宇自动化的现状以及今后发展趋势

一、国内楼宇自动化的发展状况

楼宇自动化在我国还属于方兴未艾的新事物，经过10多年发展取得长足的进步，但发展还很不平衡。深圳、上海、广州、北京等各沿海城市、直辖市和各省级中心城市发展较快，欠发达地区与发达地区相比有的慢一到二个节拍，有的楼宇的智能化刚开始不久，有的还处于炒作阶段。总的来说，楼宇的智能化犹如雨后的春笋方兴未艾，开遍在祖国的神州大地，成为社会发展的必然趋势，具有广阔的市场空间.近年来，我国许多专家访问了欧美与亚洲发达国家，并与这些国家的专业人士就智能建筑技术进行交流，得到的结论是发达国家并没有象我们那样对智能建筑的热情，也不存在专业权威的智能建筑协会组织，对智能建筑的热烈谈论曾是多年前的历史。现在发达国家的智能建筑系统大都是按照建筑物使用功能进行设置，尽管没有刻意把智能化放在建设目标上，但是智能化系统的装备技术是先进的，系统的设置是完备的，系统的工程设计是合理的，系统的运行状态是良好的。

经过业界各方人士多年来的探索、推进，我国建筑智能化系统工程得到了迅速发展。目前，无论是智能建筑的理论、设计理念、建设法规、设计方法、施工技术、工程管理，还是建筑智能化行业管理及智能物业管理，都通过教训与经验的总结，日臻成熟完善。

就目前而言，我国智能建筑的建设理念与建设目标并不低于国外，某些理念高度甚至超过了一些发达国家。但是，在准确把握智能建筑的设计定位、高质量的工程实施与系统有效运行管理方面，还有一定的差距。但 随着我国3111工程的推进，创建平安城市和建设和谐社会的深入，无疑对智能楼宇的发展起到催化的做用。据相关资料统计，未来5年中国的楼宇自动化将以30%的速度增长，预计到2010年我国大中城市中的60％住宅要实现智能化。

二、楼宇自动化的发展趋势

楼宇自动化的发展趋势主要表现为：

（1）网络化：随着网络技术和我国第二代互联网技术的发展，必将加强楼宇的网络的功能的发展。通过完备的楼宇局域网络可以实现楼宇机电设备和家庭住宅的自动化、智能化，可以实现网络数字化远程智能化监控。

（2）数字化：数字化技术是社会发展的必然趋势，楼宇建设也必须走数字之路。楼宇应用现代数字技术，以及现代传感技术、通信技术、计算机技术、多媒体技术和网络技术，加快了信息传播的速度，提高了信息采集、传播、处理、显示的性能，增强了安全性和抗干扰的能力，以达到最好的效果。数字楼宇是数字城市的基本单元，数字楼宇的建设为数字城市的建设创造了条件，为电子商务、物流等现代化技术的应用打下了基础。

（3）集成化：将各离散的子系统进行集成是必然的趋势，也是智能楼宇的目标。智能楼宇提高了智能系统的集成程度，实现了信息和资源的充分共享，提高了系统的稳定度和可靠度。

（4）生态化：近几年随着新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等新技术的飞速发展，这些技术正在深入渗透到建筑智能化领域中，以实现人类居住环境的可持续发展目标。而衍生出所谓“微观安防” 一门新兴的可持续发展新产业。目前，欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害，节能、节水，消除电磁污染，资源可持续利用，建筑人工生态环境等等；正在尝试运用高新技术建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑，既满足当代人的需要，又不损害后代人持续发展需求的能力。

三、楼宇自动化的发展前景

21世纪是知识经济时代，同时又是资源节约、生态文明可持续发展时代。运用已掌握的建筑智能化高新技术，探寻人类生存、生产和生活居住环境空间的可持续发展模式已成为国际技术发展趋势。

当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里，信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等，都将会更加深入、广泛地得到发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植、可扩展和可交互操作的方向发展。正在尝试运用高新技术建设的智能型绿色建筑智能型生态建筑，既能满足当代人的需要，又不损害后代人持续发展需求的能力。

总之，可持续发展智能建筑技术将人们的工作、居住、休息、交通、通讯、管理、文化等各种复杂的要求，在时间空间中有机地结合起来，从而极大地提高了人类的生存质量。同时，楼宇自动化的内涵也必将随着科技的进步不断地变化、发展。

第五篇：自动化专业发展趋势

1.自动化专业简介

自动化是指装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲，自动化还包括模拟或在现人的智能活动。自动化技术广泛应用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展、放大人的功能和创造新功能，极大地提高了劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。

总的来说，自动化专业是一个口径宽，适应面广的专业，具有明显的跨学科的特点，对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化，对迅速提升我国综合国力具有重要和积极的作用。

2.自动化发展历史

1946年，美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出“自动化”一词，并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。

50年代，自动调节器和经典控制理论的发展，使自动化进入到以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。

60年代，随着现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用，自动控制与信息处理结合起来，使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。

70年代，自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统，涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究，促进自动化的理论、方法和手段的革新，于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制。

3.自动化技术展望

自动化技术发展至今应经达到了一个相当高的水平，然而它从未停下发展的脚步它的未来仍然在不断地开拓者。展望自动化的未来，虽然不能完全预测出以后的自动化技术将会发展成什么样，但是它的一些发展方向还是比较明确的。首先，机器人技术将会是自动化技术发展的前沿，从上个世纪机器人的产生，到如今，机器人的发展可谓日新月异，它已经成为先进制造业不可缺少的自动化装备，它的应用不仅帮助人们解决了生产生活中的许多问题，也给人类带来了更加方便、轻松的生活。在未来，智能机器人的发展将会更加迅猛，更加多元化，机器人也会应用于社会生活的各个方面。其次，自动化技术将会在虚拟现实技术中有所发展，虚拟现实具有多感知性、临场感、交互性、自主性等特点，虚拟现实作为一种新兴技术在未来有着很大的发展潜力，那么所应用的自动化技术也将得到长远的发展。另外，航天和军事将是自动化技术的一个发展方向，军事技术和航天技术是一个国家综合国力的一部分，也是各国相互竞争比较激烈的方面，特别是飞机、导弹、航天飞机技术，而这些装置的发展都是需要以自动化技术来支撑的，可想而知在未来飞行器的自动化技术将是各国研究的重点。

当然除了这些方面以外，自动化技术还有很多的发展方向，例如智能交通的发展，智能建筑的发展，高速列车的发展等等，总之，未来的自动化技术将是多元化的，它的应用也将更加广泛。

4.自动化专业的发展趋势

介绍完自动化专业以及它的未来自动化技术的发展方向，那么我们就可以看到自动化专业在未来的发展趋势了，也可以预测我们未来的就业前景。

由于20世纪下半叶，以信息技术为显著特征的第四次科技革命浪潮冲击着全球，对各国经济的发展起着极大的推动作用。能否抓住这一难得的发展机遇，就决定了世界各国能否在未来的国际竞争中占有有利的地位。我国在改革开放这一大好形势下，采取积极应对的态势，迎接着这一挑战。党和国家领导人十分重视自动化技术对国民经济的巨大作用，制订出了相应的措施，加大对自动化专业教育的投资，在各高校纷纷设立实验室，改善教学环境以培养出更多出色的专业人才。

与自动化专业就业领域相关联的行业在近年来借助市场经济的搞活和对外开放程度的加深，也获得了飞速发展。民航、铁路、金融、通信系统、税务、海关等部门的自动化程度越来越高，科研院所、高科技公司也借助强大的人才优势，发展迅猛。未来随着自动化技术应用领域的日益拓展，对这一专业人才的需求将会不断增加，自动化专业的毕业生也将借助这一技术的广泛应用而在社会生活的各个领域、经济发展的各个环节找到发挥自己专长的理想位置。

我们可以看到自动化专业学生一直以来是社会急需的人才，因此就业领域也非

常的宽广，比如高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁路、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等。总体来说毕业生可以从事以下职业:自动化工程师——从事自动化系统的维护、优化等工作； 自动化设计师—从事自动化系统的设计和开发； 软件工程师—处理自动化系统中相关的软件的设计和开发。还可以从事教学和相关的研究工作。近年的就业去向主要是在系统集成、计算机软件硬件开发和通信等领域。而历年来，自动化专业的毕业生的供求比例一直都保持在1∶10左右。

自动化是伴随着自动化技术在社会生产、生活中的广泛应用而兴起的，展望新的世纪，随着信息革命的兴起和新经济的冲击，自动化专业必然会受到世界各国的更加重视。因为这一技术已从办公自动化、工业自动化逐渐向家庭自动化发展，它与普通民众的日常生活发生了千丝万缕的联系，更进一步的发展势在必然！