发布时间：2022-04-09 04:18:06
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摘要：目前我国冶金行业发展较快，但在去产能的大环境下，要求冶金企业进行结构合理化调整，大力发展冶金自动化技术，进而确保冶金企业的生产效率及质量。阐述了我国冶金自动化技术的发展现状，分析了当前我国冶金自动化进程中存在的问题，并指出了未来我国冶金自动化的发展趋势。
关键词：冶金自动化；过程控制系统；生产管理控制系统；企业信息化系统
近年来，我国经济及高新技术的迅猛发展，特别是自动化技术在冶金行业的大范围应用，促进了我国冶金行业的快速发展，但自动化技术在冶金行业实际应用的过程中仍存在较多问题，需要及时进行更新和改进。
一、冶金自动化技术发展现状
目前，我国冶金自动化技术发展较快，大多数冶金企业已推广应用，相关工艺流程不仅配备了先进的单机自动化系统，还安装了多功能管控一体化系统，尤其是宝钢股份等企业的自动化技术已达到世界领先水平。自动化技术的大范围应用，促进了冶金行业生产效率、产品性能、环保水平的提升和能源消耗的降低。目前，在基础控制和过程控制等方面，很多冶金企业的高炉、转炉和工业炉已经采用了DCS和PLC处理技术，并结合自身实际构建了企业信息网，且已成为当前冶金企业生产经营的关键性设施之一。
二、目前我国冶金自动化应用过程中存在的问题
虽然我国冶金自动化技术发展迅速，但是部分冶金企业在自动化应用过程中仍存在一些问题，可能会制约冶金自动化技术的深入应用，主要体现为以下3方面：——炼铁系统（铁、焦、烧）生产流程成本高，且存在大量生产残渣，影响周边环境质量；同时，其生产过程可视性差，物料投加及温度难以精确控制，可能影响生产质量。因此，为了确保炼铁生产过程的连续化和高效化，就要求相关计划控制及管理系统针对整体生产流程相关工序之间物流、能源消耗及生产时序进行精确预报，以保证相关信息能够及时反馈，进而在较短时间内即可对生产工艺及产品方案实施有效调整。——目前，仍有很多冶金企业在生产过程中采用人工经验控制炼钢终点的做法，这样不仅生产效率低、稳定性差、生产成本高，而且难以达到高质量冶金生产的需求。而目前，坚持产品万能化的传统冶金厂的生产规模和效益日渐缩减，激烈的市场竞争要求冶金企业产品专业化、生产集成化——产品生产工序少，生产设备可单机匹配，产品生产流程及时间明显降低——这就需要计算机系统对高复杂性的冶金生产过程进行统一管理，以实现生产信息和决策的及时传递。——企业信息化建设存在明显不足。当前部分冶金企业虽然实现管控一体化，但信息集成度低，且没有标准化的企业信息系统编码体系，难以实现对企业运营的实时管理。同时，部分企业供产销流程协调性较差，导致在整体流程的执行过程中经常出现各种问题，严重影响了运营效率。此外，一些冶金企业缺少市场、成本及质量等方面的相关数据信息和战略预测方法，限制了企业的发展。
三、冶金自动化技术发展趋势
针对上述问题，未来冶金自动化技术发展应集中于过程控制、生产管理控制和建立企业信息化系统3个方向。1.过程控制目前，我国冶金行业自动化已普遍实现了对冶金流程的在线连续检测及监控，未来应集成各种传感器、软测量、数据采集及数据处理等诸多技术，提升冶金流程在线检测及质量监控水平，对金属成分、温度尺寸、组织及缺陷等不同指标进行实时监测及判断；基于我国环保要求的日趋严格，未来要重点着手于实现对冶金过程全线废气及烟尘的实时监测；此外，集成机理模型、统计分析、预测控制、专家系统、模糊逻辑、神经元网络、支撑矢量机等各类技术，实现生产过程相关变量高性能闭环控制的目的，例如开发高炉顺行闭环专家系统。2.生产管理控制（1）生产流程信息集成冶金企业应重点开发铁—钢—轧横向数据集成及传递技术，实现生产过程管理、计划及控制等诸多方面信息的集成，构建并丰富企业相关数据库；基于数据挖掘技术，对生产管控过程决策提供信息保障。（2）计算机全流程模拟使用计算机仿真、多媒体、计算力学等技术，参考不同类型的冶金模型，实施流程离线仿真及在线集成模拟，进而提升生产组织、流程的高效性及新产品开发的质量。（3）增强冶金生产智能性冶金企业应从以下3方面着手，提升冶金生产智能性：——生产组织管理。依据事例推理及网络规则等相关技术，对于生产作业计划进行及时调整，进而增强生产组织柔性及敏捷性。同时，实现对不同生产工序参数的自动计算，重点针对相关生产计划实施全线跟踪及控制。——质量管理。重点集成数据挖掘、统计计算及神经网络分析等诸多技术，针对产品生产质量实施有效分析及预测，判断产品在生产过程中是否出现异常情况；基于各种故障诊断技术及相关计算模型，构建高效率设备使用情况预报系统，提升设备维修管理效率。——成本控制。引入数据挖掘及预报技术，构建成本管理、监控、预测模型，全面改进材料配比、能源使用效率，并实现成本动态核算，进而有效降低冶金生产过程的实际成本。3.建立企业信息化系统企业应建立高效的信息化系统，实现信息共享；实现企业信息系统编码体系标准化、企业异构数据/信息集成、协作制造企业的信息集成和管控一体化，实现企业实时性能管控；对供产销流程进行有效协调，实现订货合同、生产计划、制造作业指令、产品入库及出厂发运等诸多信息的统一，使企业从产品生产至销售形成有机整体，确保有效的计划调度及生产控制；确保对企业业务活动的成本及资金实现事前、事中控制；实现知识管理及商业智能等功能——基于企业或行业相关数据信息，依据一定规则构建数据库，采用在线分析及数据挖掘等方法，获得市场、成本及质量等方面的信息并进行战略预测，实现企业管理经验和集体智慧的形式化，以及对企业运营过程的合理化创新。
四、结束语
综上所述，目前冶金自动化技术应用范围大幅扩大，技术研发更新速度不断提升，市场竞争日益激烈。冶金企业必须推进自动化技术纵深发展，强化冶金生产各环节的质量、成本控制，才能从根本上提升企业的核心竞争力。
作者：戴峰
摘要：钢铁冶金行业作为我国的支柱性产业，在国民经济发展过程中扮演着关键性的角色。为了进一步提升产业自身的发展质量与生产效率，控制能耗，增强企业竞争能力，钢铁冶金企业在发展的过程中，以电气自动化为主要调整方向，持续深入对生产模式与经营模式进行调整和升级。从技术领域出发，促进企业的健康快速发展。本文以电气自动化技术为研究重点，在相关科学理论的指导下，全面分析钢铁冶金行业实现电气自动化技术良性应用的途径，为后续生产实践工作的开展提供了参考。
关键词：冶金行业；电气自动化技术；应用方式
引言
我国钢铁冶金行业在过往制度红利以及劳动力红利的促进下，其生产规模、生产能力以及生产技术等方面获得了长足进步，涌现出一大批具有世界影响力的钢铁冶金企业。随着劳动力成本的增加，钢铁冶金企业在的运营成本与人员费用所有提升，为了保证钢铁企业的利润空间，实现钢铁冶金企业的可持续发展，同时现阶段供给侧结构改革工作的持续进行，要求钢铁冶金企业立足于宏观经济发展需求，在现有的政策环境下，持续深入的提升生产效率，提升有效供给，发挥自身的经济作用与社会价值[1]。因此越来越多的企业将电气自动化技术应用与轧材、采矿、浇铸、选矿以及冶炼等不同的工艺流程中，希望借助于电气自动化技术的技术优势，保证钢铁冶炼工程中电力资源、氧气以及水资源的持续稳定供应，通过这种方式有效提升生产效率，减少不必要的资源浪费与损耗，控制企业运行成本，同时增强冶炼产品的质量水平，实现钢铁冶炼产业的有效供给，促进钢铁冶炼行业的可持续发展。文章立足于现阶段钢铁联合式生产模式的发展实际，全面分析冶金电气自动化技术的特点与优势，在此基础上，将星型拓扑结构代替原有的总线结构，实现钢铁冶金行业电气自动化技术应用方案的规划设置，增强钢铁冶金行业的发展质量。
1冶金行业电气自动化技术的特点
1.1电气自动化技术体系复杂
钢铁冶金生产流程繁琐、技术工艺要求较高，因此在实际生产的过程中，为了满足电力资源的使用需求，保证生产加工的有序进行，需要将电气自动化技术覆盖于整个冶金流程作业之中，借助电气自动化技术在电气设备安装、调试、维护以及技术升级等方面的优势，实现钢铁冶金生产硬件与控制运行软件之间的良性互动[2]。但是由于钢铁冶金生产工艺较为繁琐，电气自动化技术在覆盖的过程中，需要大量的技术、资金与人力支持，这就在一定程度上增加了电气自动化技术体系的复杂程度，也在增加了电气自动化技术在冶金企业生产实践过程中应用的困难性，使得冶金企业在短时间难以实现电气自动化技术在冶金生产过程中的有效落实。
1.2电气自动化技术对电气的依赖程度高
随着我国产业结构调整工作的深入开展，国内大中型冶炼企业在发展的过程中，逐步认识到企业发展过程中电气自动化技术的重要性，立足于企业发展的实际情况，不断进行技术优化与升级，吸收国外冶金电气自动化技术应用的有益经验，逐步构建起现代化的自动化生产线，而自动化生产线的运行，需要以电气技术为平台，对生产线运行过程中的各类信息数据进行传输与信号转换，增强了钢铁冶金企业生产线运行的流畅性与稳定性，提升了生产效率。
1.3冶金生产技术较为广泛
钢铁冶炼作为冶炼行业的重要分支，生产环节较多、生产内容多样，冶炼过程中不仅涉及到化学变化，还包含了物理变化等多样化的物质性态转变，这就要求钢铁冶炼企业在进行冶炼作业的过程中，对生产过程中的影响因素以及原料特性进行梳理，严格控制冶炼过程中物理变化以及化学变化过程中的各类参数[3]。电气自动化技术在应用的过程中，为了保证应用的质量与水平，需要从冶金流程出发，针对于不同的生产环节，推动冶金生产技术在冶金流程中的高效应用。
2冶金行业电气自动化技术的现实意义
2.1电气自动化技术在冶金行业中的应用能够有效提升冶金行业自身的自动化水平，推动其健康快速发展。电气自动化技术以信息技术为框架，实现了对钢铁冶炼流程的远程监测与科学调控，对原有钢铁冶金过程中所使用的相关技术与组件进行优化与升级，推动了我国冶金行业生产工艺与技术的现代化。同时电气自动化技术在很大程度上满足了冶金行业对于自身管理能力的提升要求，增强了钢铁冶金企业管理工作的科学性与高效性。电气自动化技术在冶金行业中的应用，在一定程度上促进了电冶金企业运行模式的改变，提升了企业自身的竞争能力，推动了冶金企业的健康快速发展。
2.2电气自动化技术在冶金行业中应用，降低了冶金行业设备维护与保养的成本，保证了电力资源的安全稳定供应。电气自动化技术体系下，计算机与冶金行业中各个终端相互联系，因此借助于相关软件应用程序就可以对系统运行过程中出现的各类故障与问题进行及时诊断与排除，借助于这种方式，在满足冶金行业中设备维护的基本需求的前提下，能够大大减少工作人员的工作难度与压力，提升了人力资源的利用效率，减少了不必要的费用支出[4]。
3冶金行业电气自动化技术应用遵循的原则
3.1电气自动化技术在钢铁冶金行业中的应用必须要遵循科学性的原则。电气自动化技术在钢铁冶金中应用目标的实现，要充分体现科学性的原则，只有从科学的角度出发，对电气自动化技术应用的现实意义以及技术操作流程，进行细致而全面的考量，才能最大限度地保证电气自动化技术满足钢铁冶金生产工作的客观要求，只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下，我们才能够以现有的技术条件为基础，确保钢铁冶金行业电气自动化技术应用工作的科学实现。
3.2电气自动化技术在钢铁冶金行业中的应用必须要遵循实用性的原则。由于电气自动化技术工作大多位于室外，使得电气自动化技术的应用环境较为简陋，难以实现电气自动化技术应用方案与相关施工技术的细致处理与操作。为了适应这一现实状况，电气自动化技术在进行实际应用的过程中，就要尽可能的增加自动化技术应用方案的容错率，减少外部环境对电气自动化技术应用活动的不利影响。电气自动化技术以及相关技术应用流程必须进行简化处理，降低操作的难度，提升应用方案的实用性能，使得在较短时间内，进行批量操作，保证钢铁冶金生产工作的顺利开展，减少不必要的费用支出，节约生产成本。
4电气自动化技术在冶金行业中应用的途径
电气自动化技术在冶金行业生产环节中的应用是一个长期的过程中，在这一过程中，需要相关技术人员明确电气自动化技术的特点与应用的现实意义，在科学性原则与实用性原则的指导下，以现有的技术为框架，促进电气自动化技术在冶金行业中的应用。
4.1继电保护在冶金行业中的应用
冶金企业电力系统在运行的过程中，为了实现对电力故障有效隔离，减少电力故障对于冶金生产活动的不利影响，增强电力资源供应的可靠性，需要进行继电保护机制的设置。电气自动化技术在冶金行业应用的过程中，技术人员可以将继电保护作为电气自动化技术应用的切入点，实现电气自动化技术体系下继电保护工作的有序进行[5]。为了达到这一目的，一方面技术人员要在科学性原则的引导下，需要根据冶炼行业的电力需求，进行输电线路纵连保护体系的建设，实现故障的有效排除，其结构如图1所示。在电气化技术体系下，技术人员可以借助于纵连保护的结构优势，一旦输电线路发生故障，输电线路两侧的开关根据电流与电压的变化情况，及时进行跳闸操作，实现故障部位的有效隔离，并在隔离的过程中，借助于相关设备对线路两侧的判量关系，对线路故障类型进行分析，为故障排除方案的设定准备了必要的数据参考。在进行纵连保护的结构设计的过程中，为了提升继电保护工作的效果，技术人员需要针对于单侧电源网络的电力特性，对短路电压以及电流进行有效保护。冶金生产过程中，对于电力资源有着较为旺盛的使用需求，电力系统内部的电压环境与电流情况与其他生产部门有着一定的差异，因此为了实现对电力系统内部电压与电流的有效调节，减少输电线路故障对于电压电流的影响程度，确保生产流程的有序开展，在实际应用的过程中，技术人员可以进行特定值的设置，当线路故障发生时，电流电压低于或者高于特定数值时，输电线路中的断路器自动断开，实现电力故障的有效排除。另一方面对冶金生产设备进行接地与电网保护，电气自动化技术应用于接地保护与电网距离保护的过程中，为了限制漏电电流，避免漏电电流对于设备的损耗，需要技术人员可实用性原则为指导，增加接地方案的实用性，实现电路保护装置工作质量与效率的提升。对于电网距离的设置则应根据线路故障的发生位置以及反应保护装置的距离，最终确定保护装置安装位置，从而最大程度的提升保护装置的工作性能，增强继电保护的实际应用效果。
4.2PLC技术在冶金行业中的应用
PLC作为编程逻辑控制器，借助于自身内部存储程序，实现了逻辑运算以及顺序的定时控制，有效满足了自动化生产线对于设备运行的客观要求。PLC在冶金行业中的应用可以实现不同生产环节间，信息数据的有效沟通与交流，进行通信环状网络的构建，提升冶金生产流程信息交互的流畅度。其在冶金生产过程中应用，极大地提升了冶金工作的管理水平，实现了工艺流程操控的科学化，例如在对炼钢吹风处理的过程中，可以使用PLC对风机的高低速进行编程，使其能够根据实际情况调节风速，满足生产需求。
5结语
为了推动冶炼行业的健康快速发展，提升我国冶炼行业的整体竞争能力，文章以电气自动化技术为切入点，全面分析冶金行业电气自动化技术的特点与优势，在此基础上以科学性原则与实用性原则为指导，从多个角度出发，采取多种形式，促进电子自动化技术在冶金行业中的科学高效应用。
作者：何英春 单位：本钢板材股份有限公司采购中心
摘要：我国地大物博，物产丰富，又有大量的矿产资源，金属矿产种类多样。面对着当前工业化的进行，冶金技术开始出现了新的形式，而随着信息技术的发展，计算机技术开始被应用于冶金技术当中。冶金自动化可以有效提高金属冶炼的效率，而目前计算机技术在冶金自动化控制中具有非常重要的作用，本文探究冶金自动化控制中计算机技术的有效应用。
【关键词】冶金；自动化控制；计算机技术
我国有丰富的矿产资源，我国一直重视冶金业的发展，随着我国经济建设的进行，冶金业已经成为我国当前非常重要的产业。面对着计算机技术的普及以及自动化潮流的来袭，冶金业也在逐渐使用计算机进行工作并且逐步走向自动化。我国的工业在我国整个经济体系中占有重要位置，而冶金业在工业中有占据了相当大的比重，可以说冶金业的发展对我国经济发展具有较大的促进作用。计算机技术对我国冶金业自动化控制是有着较大影响的，因此要注重冶金自动化控制中计算机技术的有效应用，保证我国冶金业与工业的发展，促进我国经济增长。
1我国冶金自动化控制中对计算机的使用
冶金自动化最早出现在上世纪50年代，那时的人会使用一些简陋的机械在冶金的生产过程中进行配合，等到计算机出现与使用，冶金行业在生产方面的管理系统以及全线控制才开始真正意义上的出现并且发挥作用，计算机技术能够对冶金自动化控制产生积极影响，促进其内部系统之间的配合。计算机技术是一种划时代的技术，它可以被应用于各个方面，在每个方面都能发挥出重大的作用，冶金自动化控制也是它的受益者之一。随着当今计算机技术的不断发展，其内容不断丰富，因此在应用于冶金自动化控制中也可以体现中更多的新内容。目前计算机技术能够应用于冶金自动化控制的各个方面，我国的冶金企业也正在以计算机技术作为依托来开发新的软件，让国产冶金软件在世界舞台上占有了一席之地，因此，我们可以得出这样的结论，冶金自动化控制十分依靠计算机技术，计算机技术能够在我国冶金自动化控制中发挥出更大的作用，计算机在未来还会继续发展，或许会为我国冶金自动化控制带来新的内容。
2冶金自动化控制中计算机技术的具体应用
2.1冶金企业信息管理
冶金企业自身的经营需要大量数据作为辅助，每一家冶金企业都拥有自身的制作工艺以及与工艺有所关联的工序，工艺与工序之间的配合促进了企业的正常运行，但是企业自身的活动也会因此而产生大量的信息与数据，只依靠人的力量没有办法对这些信息进行收集与整理，在企业需要这些信息的同时也无法对相关信息进行调动，人力不能做到的只能够依靠计算机技术来完成了，计算机技术自身拥有对信息的处理功能，企业还可以以计算机技术为依靠建立一个虚拟数据库，将企业在生产中出现的信息全部储存到该数据库中。对计算机平台应该聘请专业技术人员进行管理，保证其中信息的安全以及企业对信息的调度，对各种金属都应该有所记录，包括这些金属的来源、制作材料、制作工艺以及制作流程等，让企业在需要对这些资料进行应用时能够找到相应依据，提高企业整体的运行效率。
2.2冶金过程控制
我国的冶金企业已经以计算机技术作为基础建立相应的过程控制系统，控制系统中的每一个步骤都需要使用到计算机技术，我国各个冶金企业已经建成了与之相应的控制系统，其中包含了互联网、工业以太网等方面的内容，冶金企业对区域控制系统的管理因为计算机技术的使用而得到了加强，过程控制系统可以在冶金生产过程中将生产所需要的数据进行整理，以此来形成一个数据库，之后利用区域控制系统对该数据库进行分析，将其中所包含的信息整理出来，之后将各类信息发送到冶金过程中各个需要的流程之中。工业以太网是冶金控制系统中的核心组成部分，它在其中承担了许多功能，例如传感器、控制器以及检测器等，增强了过程控制系统本身的安全性以及控制系统中各方对信息的反馈能力与信息传输能力等，让冶金企业能够对整个工作过程进行实时掌握，了解每一时段的工作情况，一旦出现问题能够迅速反应，做出相应的解决措施，保证整个冶金过程的顺利进行。
2.3局域网络
计算机与互联网在冶金企业中的应用带动了局域网络的发展。在冶金企业整个自动化控制进程中，对相关的硬件的精度以及数量的需求都在逐渐提高，这无疑加大了计算机对设备进行控制的难度，当这些设备对计算机的指令进行接收时与自身进行实际操作时会产生一定的时间差，各个设备之间的交流目前也存在着较大问题，面对这样的情况，局域网络可以发挥出很好的效果，局域网络可以将整个系统划分为若干个部分，之后将各个部分以局域网络的形式进行连接与管理，加强了各个设备之间的交流，提高了冶金企业整体的工作效率。
2.4人工智能
计算机技术正伴随着它的大规模应用而进行发展，很多冶金企业也注意到了这一问题，开始进行对自家企业使用的自动化控制系统的优化与改良，让整个系统向着网络信息化的方向发展，很多冶金企业已经完成了这一部分工作并且取得了良好的效果。部分冶金企业也开始在冶金自动化控制中进行人工智能的研究，这一研究的内容为：运用当前网络自身所具有的优势，总结与冶金相关的各方面知识以及与之相关的处理方法，再利用计算机对自动化控制系统内的相关设备进行控制。可以说就是利用网络、利用计算机来对整个冶金过程进行管理。人工智能系统的技术依据仍旧是计算机系统，它利用计算机系统所拥有的强大计算能力以及对数据、信息的分析总结能力，对整个金属冶炼过程进行模拟，在实际进行中进行监管并且对错误进行指出与调整，让整个冶金过程能够更加顺利地进行下去。
3结语
科学技术与信息技术的发展带给许多行业新的面貌。冶金行业在我国古时就拥有长久的发展历史，到了现代更是我国经济支柱之一，格外受到重视，因此冶金自动化控制自从引入我国以来就开始受到关注，随着计算机技术的普及与使用让冶金自动化控制进入了一个新的发展时代，让它具有了更多的功能，带动了我国冶金行业的发展。
作者：韩骏
摘要：电气自动化技术是现代社会发展的主要技术形式之一，新技术在社会发展领域的综合性探索，是提升冶金行业技发展速率，并逐步进行行业技术创新应用的发展新趋势，本文对电气自动化技术在冶金行业中应用分析，基于电气自动化技术的基本特点，对电气自动化技术在冶金行业的应用进行分析。
关键词：电气自动化技术；冶金行业；应用
网络信息传输结构的逐步完善，为现代社会的发展提供了技术开发的炫新渠道。电气自动化技术在传统工业应用技术的基础上，融合计算机自动化系统，实现技术应用效果的进一步创新，结合现代电气自动化技术的基本设计，对冶金行业的电气自动化技术进行分析。
一、电气自动化技术的特点
电气自动化技术是基于传电气技术的基础上，融合计算机系统中自动化技术，达到传统技术与新技术的综合性对接，提升冶金行业效率的作用，电气自动化技术的特点分析主要包括：其一，电气自动化技术的技术广泛性较强[1]，技术兼容性大，电气自动化技术技术的融合发展是中包含计算机技术，生产系统技术等多方面技术，在社会发展的多个领域都可以得到融合应用；其二，自动化技术性高，电气自动化技术的实现主要是基于计算机设计系统的基础上，从系统的单一性操作向集中化转变，大大提升了现代冶金行业整体生产加工效率；其三，电气自动化技术的安全性高[2]，冶金行业是工业生产的主要领域，冶金行业的金属冶炼整体技术的应用与分析具有相应的危险性，实施电气自动化技术可以实现冶金行业危险职业由自动化代替人工操作，使冶金行业的安全性得到保障。结合以上对电气自动化技术基本概念及特点的分析，结合现代冶金行业对电气自动化技术的应用进行综合性探索，实现现代电气自动化技术在社会发展中的作用。
二、电气自动化技术在冶金行业中的应用
电气自动化技术在现代冶金行业的应用，实现了现代冶金行业生产效率的提升，生产系统一体化发展，并在电气自动化技术的逐步应用中逐步进行技术额综合性探究，从而实现现代工业生产技术的综合性完善的探究。
（一）冶金电力保护中的应用
电气自动化技术在冶金行业的应用，实现了电力资源供应系统电力资源应用结构的自动化发展，电力供应是冶金行业的发展动力，电气自动化技术的应用中包含了电力供应，例如：冶金领域的电气自动化趋向能保障电力资源供应中及时为冶金机械的加工生产提供相应的电力供应保障，同时实现电力供应资源的科学循环发展；另一发面，电气自动化技术在冶金领域的应用也可以达到现代冶金体系职工继电器的保护作用。例如：电力供应系统中继电器的检测保护主要包括继电器的运转信号的采集，分析，判断以及诊断几部分，电气自动化技术可以将这一过程综合为一个整体，并及时将冶金领域的供电系统进行电力维护，实现冶金行业的继电装置供电稳定性提高，电压应用的稳定性提升。
（二）冶金生产传感器
冶金行业中电气自动化技术的应用，在冶金行业的生产传感器的应用上具有体现。电气自动化技术中传感器技术可以把外部接收的信号转化为内部信号，自动化系统在计算机系统的控制作用下，能够快速的进行信号传输整理，在较短的时间内将冶金中接收的外部信号转化为电信信号。这一过程是冶金生产得以全面性自动化实施的基础。例如：冶金行业的技术应用主要是通过外部冶金材料的信息判断，到达控制性内部冶金加工的温度，加工的时间等问题，由此可见，冶金生产中传感器的应用是发挥电气自动化技术作用的技术基础。
（三）冶金温度检测器
电气自动化技术在现代冶金行业的应用中，温度检测器也是主要技术之一，温度检测器与压力传感器的应用往往是结合使用。一方面，冶金温度检测器在冶金领域的应用主要是从冶金生产的外部控制对冶金自动化具有控制作用，例如：钢铁冶炼的最佳温度，钢铁冶炼的外部温度和钢铁熔点之间的关系，冶金温度检测器的作用是通过系统对冶炼中温度的辐射温度收集进行信号传输，为电气自动化技术操作系统提供冶金中所需要的信息内容，把握冶金中温度的均衡性发展；另一方面，压力传感器技术是对冶金中的受压情况转化为技术分析，并将收集到的压力直接转化为信号，实现信号PLC控制中心的冶金环节的综合性控制分析。
（四）PLC技术应用
PLC技术是电气自动化技术的核心部分，PLC技术也可以叫做可编程逻辑监控器，冶金领域的的自动化控制技术在计算机系统的基础上，实现冶金生产环节的的生产环节的一体化管理。例如：PLC技术在钢铁冶炼行业中应用，可以实现钢铁冶炼环节脱硫、熔炉、除氧、转化以及水循环等环节的一体化控制，同时及时进行冶金环节的生产电波综合性转换，PLC技术的实施大大提升了我国冶金行业技术转换与循环的结构循环；同时，PLC技术的应用也可以与化学处理技术，冶金材料的运输部分结合在一起，扩展了现代电气自动化技术在冶金领域的综合应用。例如：PLC技术与冶金钢材运输结合应用，现代冶金技术的综合运输交流中采用PLC编程系统设定冶金产品的加工包装，将冶金行业的技术应用与技术应用综合性融合。
（五）冶金生产变频器的应用
电气自动化技术在冶金行业的应用也逐步达到冶金生产变频器的综合应用，变频器可以实现冶金电力资源供应中实现直流电转化为交流电再转化为交流电的系统性电力应用应用过程，新的电力供应系统在冶金行业的应用大大提升了冶金技术设备的变频速率，同时保障电力资源应用整体规划结构的电力信号在较短的时间内可以与系统接收传输信号进行同步融合，变频器的综合性拓展完善了传统冶金行业单一的电力资源应用作用，从不同的角度对电力资源的供应与传输进行多样化的融合。结合以上对电气自动化技术在冶金行业的技术应用分析，积极探索现代工业生产加工技术的未来发展趋势，推进我国工业生产技术的创新探索。
三、结论
电气自动化技术的综合应用，是现代工业发展的主要技术形式，基于电气自动化技术的基本特点，对电气自动化技术在现代冶金领域的开发与应用提供新的探索空间。
作者：陈建宏 何寅钦 单位：宁波宝新不锈钢有限公司 宁波东投置业有限公司
摘要随着科学技术的迅速发展，我国冶金产业也随之发展起来，并逐渐向着现代化方向发展。冶金企业工作效率显著提升在积极引进电子技术及信息技术等之后，企业的自动化系统运行也更加稳定，其中的电气控制技术在冶金产业中具有更大作用，一方面促进了钢铁及冶金行业快速发展，另一方面满足了社会对钢铁、金属等的需求。本文将重点探讨下电气控制技术在冶金产业中的运用，为其未来发展指明方向。
关键词电气控制技术；冶金产业；运用
冶金企业受科学技术发展进步影响，企业的技术及设备也越来越先进，工作效率也随之提高。随着我国社会经济的迅速发展，人们物质生活水平也不断提高，对冶金产品也提出了更高质量要求，需求量也逐渐增大，面对这种情况，冶金企业应积极优化改进使用技术，进一步提升冶金产品质量，从而促进冶金产业快速发展。
1冶金电气控制技术的特点
1.1涉及技术内容比较广
冶金企业生产工作过程中会涉及多项环节，而且环节间连续性较强，生产加工冶金产品包括了物理变化及化学变化，其中也存在着多项不确定因素，突变可能性也较大，因为涉及技术较多，发生波动现象的几率也较大。冶金生产要想更稳定地开展，首先要控制好原料成分，提升生产技术，制定出最佳生产流程方案，并及时进行生产过程中动态调整，确保冶金产品的质量及产量。
1.2技术难度大，生产工艺较复杂
冶金产业的电气控制技术较复杂，难度也较高，需要软硬件积极配合使用才能更好地应用自动化系统，此外还应做好细节优化工作，根据企业实际生产情况，调整生产工艺流程。将提高冶金产品质量作为原则，积极提升生产效率，这种工作对技术人员要求较高，工作人员不仅要具备一定专业知识及技巧，还应具备一定工作经验。
1.3较强地依赖电子技术
冶金企业积极向现代化方向发展过程中，积极引进并使用自动化技术，电子自动化技术是冶金企业的自动化控制系统的必备之物，企业只有合理使用电子技术，才能更好地进行自动化生产，冶金电气控制技术对电子技术依赖性较强。
2电气控制技术在冶金产业的运用情况
随着计算机、通信及网络技术的迅速发展，计算机控制技术出现了巨大变革，电气自动化控制技术是计算机控制技术变革的代表，它广泛地应用于电力、能源及环境等行业中，有效地改善了人们的工作环境及生活质量，增强了企业竞争力。电气自动化控制技术中的SCADA系统（监测监控及数据采集系统）和DCS系统（分布式控制系统）是典型代表，也是应用最广泛的，下面具体分析下SCADA系统在冶金产业中的运用情况。
2.1SCADA系统结构
SCADA系统能够对分布距离远、生产单位分散的生产系统进行数据采集、监控及控制，它的物质载体是计算机，系统以此物质载体为基础控制生产过程并进行自动化调度，有效地实现了现场设备的监视与控制，系统结构主要由远程控制单元RTU、通讯网络及中心站构成，不同应用领域对SCADA系统的发展也存在差异。
2.2SCADA系统在冶金产业中的运用
冶金产业属于能源行业，因此SCADA系统在冶金产业中的运用属于能源SCADA系统，这个具体的电气自动化控制技术主要监视、控制能源相关设施设备，系统工作运行中会涉及风、水、电等多种能源介质。SCADA系统在冶金产业的运用主要表现为2种主要功能的实施：1）数据采集功能，在SCADA系统中输入企业所需的能源数据，这些能源数据从企业能源管理中心获取，然后经过远控、监视及数据分析、计算等后，就能实现生产的调度指挥。进行过上述一系列实际操作后，也能连接计量中心、ERP管理系统等通过数据交换获取能源的产供、生产及设备检修计划等一些数据信息，确保企业所有人员能够对能源数据进行共享管理。2）监控功能，能源SCADA系统使用了无人值守管理技术，将涉及到的煤气柜、煤气加压站等燃气区域内进行无人值守，能源中心集中监控这些区域的情况，这有效提升了冶金能源企业劳动生产率，也能及时调整能源平衡，减少煤气排放，在快速处理异常运行情况及提升能源系统整体安全性方面具有良好的效果。此外，还能对能源管理中心下的供配电站、压缩空气站等进行系统进行实时监控与调整。
3电气控制技术在冶金产业运用的发展方向
3.1电气控制技术核心科技更具有原创性
科学技术是产业改革创新的源泉，我国的冶金工业科技研究从建国以来取得了历史性进步，有些冶金企业已经进入了国际领先水平，但是因为基础薄弱、起步较晚及缺乏科技人才相对缺乏等等，还不能很好地与欧美、日本等国家在总体技术实力上进行抗衡。我国的相关科研人才应扬长避短、发挥自己优势，研制出一套先进的冶金工业自动化控制技术体系。衔接配套好相应的软硬件，促进产学研的结合，进一步改善操作控制系统，提升冶金生产工艺水平，积极走自主研发发展道路。我国的首都钢铁集团在这方面做得就比较好，创造了数字化炼钢模式，改善生产流程在原有冶金流程上，并在控制系统运算比对上使用智能仿真技术，经过仿真模拟计算之后，从而将最佳控制效果调整展示出来。
3.2整套控制系统实时性及可靠性提高
电气控制技术的最大优势是实时性及可靠性，电气控制系统会采集最新数据，并对其进行综合分析及科学处理，具有实时、可靠及高效的特点。钢铁企业如果单纯生产生铁、粗钢等一些低端产品时，实时性要求会较低，但是若生产那些高端的钢铁产品如镀锌板、彩涂板及钒氮合金等时，就需要对提升整个系统运算速度、进行实时诊断、布控及处理，更好地及时发现问题，然后调整参数配比，进一步改善冶金生产工艺。
3.3数据挖掘及运用的实现
未来冶金产业使用电气控制技术时，会重视数据挖掘及运用的实现。钢铁及冶金产业应积极改善整套控制平台系统运行质量及水平，确保能生产出优质的产品，这是提升钢铁及冶金产业竞争力的关键。企业实现自动控制及精细化管理，应重视收集、整理及分析实时数据参数，优化数字模型的全过程。冶金产业的工程技术研发更普遍地使用数据挖掘，数字模型及控制算法也被广泛地引入生产中，冶金及钢铁工业的自动化控制系统未来将有更为广阔的发展空间，也会有更强大的发展动力。
4结论
随着科学技术的不断发展，产生了冶金产业的电气自动化控制技术，这种技术是科学技术的产物，也为冶金产业健康可持续发展提供了支持。电气控制技术优化与改进，能够有效提升冶金产业的生产效率。使用这种技术，也能保证冶金生产流程的规范化，促进我国冶金产业向着良好方向发展，是冶金产业发展的主流趋势，因此冶金企业应积极引进先进的自动化控制技术及设备，分析冶金企业对电气控制技术的运用情况，结合技术特点及冶金企业实际发展状况，明确电气控制技术在冶金产业运用的发展方向。
作者：周志红 单位：中国一冶集团有限公司
【摘要】随着社会经济的发展，我国污染问题日渐暴露出来，各行各业的“绿色发展”意识越来越强，并借助先进技术设备和手段进行了一系列的生产工艺改革、优化。在这样的环境背景下，冶金机械设计关键技术也顺应了时代的发展潮流，大有向绿色技术转变的趋势，为推动冶金机械行业的可持续发展创造了有利条件。本文以“绿色”为基点，在对冶金机械设计关键技术发展作出简要分析和论述的基础上，就冶金机械设计的关键技术应用进行了研究。
【关键词】冶金机械设计；关键技术；发展；应用
1前言
在先进科学技术的大力推动下，我国冶金行业展现了勃勃生机，未来的发展前景不可限量。冶金机械是冶金行业发展的基础，是冶金企业生产经营的重要资源，其先进与否直接决定了冶金行业及企业的发展层次。而冶金机械设计又是冶金机械制造、生产与使用的前提和基础工作，其对先进关键技术的引入显得尤为重要。知识经济、创新经济时代背景下，不断有新的冶金机械设计关键技术被开发出来，并被广泛应用于冶金机械设计领域，为冶金行业及冶金企业的发展创造了良好技术环境和条件。有关冶金机械设计关键技术的研究受到了社会各界的广泛关注和重视。
2冶金机械设计关键技术的发展
绿色理念指导下的冶金机械设计关键技术开发加上了更多的条框限制，也被赋予了多样化的技术色彩，它不仅强调了是满足冶金机械设计需求的关键技术，还实现了冶金机械的节能、环保。绿色关键技术支持下的冶金机械设计在某种程度上延长了冶金机械的使用周期，它通过封闭环形设计，帮助冶金企业实现了产品的循环再利用，对环境保护具有重要的作用和意义。同时，绿色冶金机械设计关键技术还把环境影响因素纳入到了考虑行列，对各阶段的物流输入输出进行跟踪，建立了环境损坏风险评估体系，可以对冶金机械运行环境进行更好地监测，有效保证了冶金机械设备运行安全，有利于环境保护。相比传统冶金机械设计关键技术，新型关键技术更加注重冶金机械的节能设计，大大提高了生产材料的利用率，减少了材料处理过程中有害物质的排除，最大限度地保护矿产资源的同时，保护了生态环境。
3冶金机械设计的关键技术应用
作者基于对冶金机械设计关键技术发展的认识，从材料甄选、噪声治理以及废弃处理三个方面谈论了冶金机械设计的关键技术应用，并提出了一些应用建议，以供参考。
3.1应用于材料甄选
材料甄选对冶金机械设计质量的影响无疑是重大的。冶金机械一般都会有固定的使用寿命，但是也会随使用环境的变化而有所变化，报废是其始终无法回避的结果。因此，为了进一步发挥冶金机械的社会效益和环境效益，我们在设计使用冶金机械材料时，应该尽量选择一些易分解、可再生的新型材料，把冶金机械设备报废对环境的影响降至最低。长期以来，铁、铜及其合金材料是冶金机械设计的主材料，它们的特性基本满足冶金机械设计的技术要求。但是，冶金机械单单依靠这些金属材料是不可能完成整体设计的，还会不可避免的使用到橡胶、玻璃以及塑料等，而这些材料又是很难分解和回收使用的。所以，冶金机械设计的过程中，应该时时关注材料市场的动态变化，在达到使用精度要求的基础上，尽量选用绿色材料，减少环境污染性材料的使用。
3.2应用于噪声治理
冶金机械工作的过程中，不可避免的会因振动而产生不同程度的噪声污染，不仅不利于职工的身体健康，还给周边居民的工作和生活带去诸多不便。我们在利用关键技术进行冶金机械设计时，应该充分考虑伴随机械振动产生的噪音污染，深入分析冶金机械振动发生的原因，有针对性地采取一系列减震措施，发挥绿色关键技术的功能和优势，例如，对部分零部件进行减震处理如发动机等，可选装一些减震性能优良的弹性支撑。与此同时，我们还可以在市场上选配一些减震效果好、噪音低的发动机以及装配精良的齿轮减速箱，并注重对各机械零部件的日常维护保养，根据实际情况，定期涂抹润滑油等，减少机械部件摩擦产生的噪音。除了合理选用冶金机械配件，冶金机械设计师还应该提高自身的技术要求，认真合算各设计部件的尺寸，保证部件连接的紧密性，提升部件之间的匹配度。
3.3应用于废弃处理
冶金机械生产的过程中，总会伴随着一些废气、废水、固体废弃物的产生与排放，如若处理不好很容易对自然环境造成严重污染。但是，受现有技术水平和条件的限制，还很难实现冶金机械的废弃物零排放。现阶段，我们能做的就是尽量减少污染物产生和排放，并加强废弃物处理。在冶金机械设计的过程中，我们应该始终秉承绿色设计理念，利用先进技术手段和设备，对冶金机械进行封闭循环设计，具体而言，可以在冶金机械排放废弃物的末端，加装对应的废弃物搜集和处理设备，在废弃物尚未消散在环境的阶段，把废气、废水以及固体颗粒等积聚在容器内，并采用先进技术设备和手段进行分类处理，在确定检测结果达到排放标准之后，方可排入环境当中。对于重复使用的资源，冶金机械还应该设计回流系统，通过先进技术处理后，把回收资源重新投入到新一轮的生产当中，如此降低环境污染的同时，还提高了冶金机械的资源利用率，对提高企业经营效益具有重要作用。
4结语
总之，冶金机械设计关键技术的发展将偏向于绿色化，而且其应用也会更加广泛。由于个人能力有限，加之冶金机械设计关键技术发展日新月异，本文的研究可能存在不足，因此，希望其他学者持续关注冶金机械设计关键技术的发展，并结合其技术特点，提出更多的应用策略，以提高冶金机械设计的质量，推动冶金企业及整个行业的可持续发展。
作者：赵春旺 单位：天津天铁集团第一炼铁厂
在实际的钢铁生产过程中，除了会消耗掉一些能量外，还会排放出一氧化碳、二氧化硫等有毒气体。在此种形势下，为全面降低对环境及大气层造成的污染，实现自然生态及人类身体健康的保护，冶金企业采取科学、有效的节能减排生产技术具有非常重要的现实意义。
1我国冶金企业当前节能减排生产技术情况
随着我国钢铁业技术水平的提高，一系列环境友好型工艺技术，如干熄焦技术、高炉喷煤技术、以及炉外精炼技术等，均得到了较为广泛的应用。然而，相比于国外，我国冶金企业在有效利用能源方面，有着不小的差距。具体展开分析，此种差距主要体现在烧结、焦化、炼铁及转炉等钢铁生产工艺上。由此可知，为实现能源的充分利用，达到节能减排及环保的目的，冶金企业就需要加大对传统工艺的改进及新技术的应用力度[1]。
1.1焦化方面
①干熄焦技术：通过应用此种技术，可将80%左右的红焦显热进行回收，并降低焦化工序约60kg标煤/t左右的能耗。除了具有显著的节能效果外，干熄焦技术还能大大减少采用湿熄焦技术时排放粉尘、硫化物等有害气体的量，从而实现生态环境的改善。②炼焦配煤优化系统：配煤指的是根据一定的比例，均匀配合两种及以上的单种煤料，从而制造出焦炭；而炼焦配煤优化系统则是将经验配煤的方法有效转变为精确度高的数值化配煤方法，在节约煤炭资源、降低配合煤成本、确保焦炭质量的基础上，促进冶金行业朝着科学化、精细化方面发展。
1.2烧结方面
①烟气烧结技术：在利用低温烟气余热进行发电时，需要应用到梯次科学利用废气温度以及高效、低耗余热回收系统等核心技术的。在开展低温烟气余热发电建设项目时，通过应用上述核心技术，可大大提高烧结矿的发电量。②催化燃烧烧结助剂：除电能外，烧结还需应用到焦粉或煤等，而将催化燃烧烧结助剂加入其中，则可进一步促进烧结效率及烧结矿强度与厚度的提高，进而达到节能减排的目的。
1.3炼铁方面
1.3.1高炉喷煤助燃剂：在采用高炉开展喷煤操作时，关键技术是将喷吹的煤粉燃烧完全。我们可通过检测除尘灰来得到煤的具体含量，但，除尘灰中会含有50%及以上的碳粉，这就表明在高炉中，将喷吹的煤粉并没有燃烧完全。此时，为实现喷吹煤粉的燃烧效率及利用率的提高，就需要将助燃剂添加在煤粉中[2]。1.3.2TRT与CCPP发电技术：①TRT（即回收透平高炉煤气余压发电装置）指的是将高炉炉顶煤气的余热及余压转化为机械能，从而实现驱动发电的一种发电装置。通过应用此种装置，可起到充分回收高炉内煤气余压能量的作用，同时还发挥出了改善炉顶压力控制品质、净化煤气的作用。②CCPP（即联合燃气与蒸汽的循环发电装置）指的是将低热值高炉煤气作为燃料的一种联合循环发电机组。此种发电装置可借助高炉中富余、放散的煤气进行发电，既可实现大量电能的获得，同时还能达到煤气零排放标准，极大程度上减轻对环境的污染，具有绿色环保的意义。
1.4炼钢方面
回收利用转炉煤气：转炉内部在冶炼过程中，一直处于高温状态，当温度为1600℃左右时，就会发生碳氧反应生成一氧化碳气体，也即转炉煤气。在转炉炼钢时释放的能量，其载体主要是高温媒体，此时，为达到负能炼钢的目的，继续将煤气回收的数量及质量尽可能提高。②干法除尘技术：当前，冶金企业主要采用煤气湿法与煤气干法来净化回收氧气转炉炼钢。其中，相比于湿法除尘，干法除尘具有更为显著的社会经济及环境效益，究其原因，主要是干法除尘技术具有非常高的净化效率，无需进行污水处理；且具有较小的系统阻损与较高的煤气发热值，可直接利用回收的粉尘，充分达到了节能的目的。
2冶金企业节能减排生产技术未来的发展趋势
2.1焦炉朝着大型化方向发展，非回收型炼焦技术应用愈发广泛
现阶段，我国部分冶金企业主要采用最为先进的7.63m超大型焦炉作为焦化系统，热能回收则采用了干熄焦技术，装煤系统则采用了负压抑尘无烟技术，可进一步促进焦化系统朝着节能减排的方向发展。此外，美国的Sesa炼焦公司为降低生产焦炭过程中造成的环境污染，加大了非回收型炼焦技术的开发及应用力度，通过直接燃烧化工副产品而获得热能，在生产时不会排放明显的污染物，大大改善了焦炭产量及质量[3]。
2.2COREX熔融还原炼铁技术的应用
当前，在炼铁系统中，应普遍应用的节能减排技术有煤气回收、富氧喷煤以及双预热高风温热炉等。而作为一种成熟的炉外炼铁技术，COREX熔融还原炼铁的概念便是在熔融状态下，通过借助碳转变成二氧化过程中释放的热量，从而完成铁氧化物的还原反应。在理论上，通过应用此种技术，可实现碳的最低消耗，实现节能减排的目的。
2.3氢冶金技术的应用
在冶金企业中，其炼钢系统采用的技术主要有煤气回收、全连铸以及气化冷却等，同时还加大了冶金固废的综合处理及再生利用工程的建设力度。通过应用这些新型的技术，可将污染物的排放降至最低。考虑到焦炭及炼焦煤等资源的匮乏，对传统冶金工业的发展造成了重要的影响，因此，加大氢冶金工艺的发展力度，是切实可行且具有显著优势的。在开展铁氧化物还原反应过程中，通过应用氢气，可实现二氧化碳的零排放。但需要解决的问题是如何采取有效措施获得廉价且丰富的氢气资源。
3结语
综上所述，当前，我国冶金行业利用资源的方式已逐渐朝着循环再利用的方向转变，并在炼铁、炼钢系统的能源消耗研究、废弃处理利用以及节能减排新技术应用等方面，取得了较为理想的成绩，但与国外先进水平还有着不小的差距。因此，在今后的生产过程中，需加强对生态冶金技术的认识以及对节能减排生产新技术的开发及利用力度，促进冶金企业全面朝着生态化、环保化的方向发展。
作者：李宏亮 单位：重庆钢铁集团设计院有限公司
一．冶金工业自动化控制技术的创新与发展
随着我国冶金行业的快速发展，科学技术进步日新月异，我国冶金电气自动化技术应用取得了显著的成效。我国不断引进大量自动化控制技术，进一步提高冶金生产集成控制水平。企业经过初期的资本积累，从原料准备到生产出最终产品，注重将资金投入到研发新技术、新工艺上。繁杂的生产工艺既促进了自动化控制技术在冶金行业的应用，也给企业带来了旺盛的生机和活力。在冶金企业的生产过程采取引进部分先进技术，不断发展中对自动化控制技术，实现适合自身发展的电气自动化设备的功能提升和技术创新。
二．冶金电气自动化技术的基本特点
20世纪80年代以前，冶金电气自动化技术的特点主要表现在适应冶金企业生产需要，主要从国外引进冶金工程自动化系统控制软件，基本属于流程型。到后期，冶金工程自动化系统控制软件技术的应用与创新有较大提升，生产过程工艺环节逐渐变多、连续性增强，逐渐意识到自主研发的重要性和适用性，而且包含有复杂的物理和化学过程，实现了较大的历史性转变。随之而来，生产流程存在着各种突变和不确定因素，更加注重向技术要效益理念的培育。其中，原燃料成分和生产技术条件经常发生波动。为确保新一代冶金工业工程自动化系统控制软件平台的应用冶金生产的顺利进行，生产人员需要根据生产工艺要求对物料、能量、质量等，制定最优的生产作业计划，推行自动化管理，使得冶金工业自动化管控效率和水平达到了国际领先地位。
三、冶金电气自动化技术的重要作用
随着工业技术的进步和自动化控制软件的研发，在生存中求发展的历史阶段下，冶金电气自动化技术在生产过程中发挥着越来越重要的作用。兴起了自主研发的冶金工业工程自动化控制平台技术类软件，大幅度降低人工操作故障率。在应用水平、管控质量、运行效率等方面通过采用冶金生产应用电气自动化技术，在很多环节和细节，创造出可观的经济效益。变人工操作为自动化操作，逐渐取代进口软件，使所用相关设备按照程序逻辑，优于国外进口自动化系统控制软件。按部就班的进行，在工业生产中得到了较为广泛的采用和实践，大幅度减少人力，使得国有大中型企业领军的能源管理控制系统等领域有了长足的进步和提升，从而节约生产成本。基于节能环保与钢铁产品制造流程优化的设计，保证设备正常运转，提高工作效率。
四、冶金自动化控制系统的未来发展趋势
早期的冶金工业自动化控制技术的应用主要局限在装备性能、产品质量、生产成本、运行效率等。虽然在创新的路上经历一些磨难挫折，但我国的电气自动化冶金控制技术已经取得了很大的发展，基本实现了生产效率的最大化、生产能耗的最小化。但也存在一些问题，例如我国各地的冶金技术水平仍然存在未来亟待解决的不平衡问题，因此对钢铁工业生产的结构、功能以及效率进行进一步优化和改善，自主研发创新已经成为未来发展的趋势。（1）提高并改善自主集成数字化控制系统的水平加强对制造整体流程的研究和投入。在坚持原有钢铁工艺流程的基础上，加大计算机模拟仿真技术研究，对生产过程进行改善，引入绿色环保、节能降耗等理念。改进控制系统的同时，也提高了生产效率。在数据采集方面利用最新的仿真计算，防止不合格产品的产生和资源的浪费。对历史生产过程调整模拟，建立广义模型、优化和完善控制技术过程，在脱离冶炼过程下改变参数与模型，从毕建良而实现全程自动化控制。（2）自动化控制技术数据挖掘与应用通过改善自动化控制系统的水平，对钢铁工业各环节产品实行实时监测、评估与控制生产出优质的钢铁产品，运转高效、误差率较低，工业产品质量得到有效保障。在钢铁自动化控制系统中，基于在线分析检测监控技术，对生产过程的实时数据进行收集整合，实施动态实时监控。并通过数学模型的优化，研发出对生产设备实施全过程实时诊断的新型自动化控制技术，达到对生产过程的精细化管理以及生产的自动控制。（3）冶金自动化控制系统优秀的服务提高冶金自动化控制技术核心科技的服务是技术产业之源，需要由被动服务向主动服务转变。以科学理论的研发为基础，对服务的质量要求与日俱增，可以在冶金工业科技研究领域取得历史性进步。目前，冶金企业追求一种零故障的目标，这就要求自主研发一套先进的冶金工业自动化控制技术体系。除了设备软硬件配套衔接，本身的检修外，还需要产学研相结合，改善操控系统。提供标准化的服务，提高生产工艺技术水平。（4）冶金自动化控制系统要不断开拓创新自动化控制系统产业创新主要以技术创新为基础，要想长期生存并保持旺盛的生命力，必须走自主发展的道路，取人所长补己所短，发挥自身优势，不断开拓创新。未来一些新技术，在其原有冶金流程的基础上，融入到自动化控制系统中，例如将智能仿真技术运用在控制系统运算比对上。机电一体化测量也必将取代现代的测量技术，通过仿真模拟计算，将测量精度大大的提高，调整出最佳控制效果。
五、冶金工业自动化控制系统的建议
我国建国以来，冶金工业自动化控制技术取得了很大的进步，步入国际领先水平。但是由于科技人才相对缺乏，与国外的一些先进技术还有不小的差距，在总体技术实力上还无法抗衡。因此，笔者提出如下建议：（1）提高整套控制系统的实时性和可靠性当前，由于我国企业在某些方面技术的不成熟，对实时性要求偏低，硬件技术的差距仍然很大。想要产出优秀的大型自动化控制系统，需要对各项数据进行综合分析并进行科学处理；相关专业人才应该开拓创新，提高整个系统的运算速度，研发出属于自己的硬件技术与产品，及时调整参数配比，进而迅速缩小与世界领先技术的距离。（2）要实现数据挖掘和运用通过采集最新数据，改善整套控制平台系统的运行质量和水平，加大创新意识，走自主研发道路。加强宣传推广实时性和可靠性的优势，增加企业与科研机构等的合作研究。注重对实时数据参数进行收集，促成冶金生产的电气自动化技术及其应用的更新和发展。对数字模型经过全过程优化，实现冶金工业的健康、和谐和可持续发展。
作者：毕建良
虽然当前国内冶金行业已经广泛的引入了自动化控制系统，但和西方发达国家比起来，国内的自动化水平依旧还有很大的差距，部分关键技术依旧需要进口，国产化水平较低。所以，冶金行业技术人员应当更加深入的进行研究，开发出符合国内冶金行业实际的软硬件系统，为冶金企业创造更多效益。
1计算机在冶金过程中的应用
在自动化产品方面，以计算机为基础的分布式控制系统逐渐开始替代过去的DCS系统，尤其是最近几年开始应用的现场总线、工业计算机以及网络信息技术。计算机过程控制系统将工艺知识、数学模型、专家经验以及智能技术有机的融合在一起，从而构成了一个全面完整的数据信息资源库，利用分布式控制系统结构，借助于工业以太网和传感器、控制器等进行连接，能够实现冶金企业生产情况的实时监控，有效的增强了系统的稳定性与控制型。比如说轧制作业，如下图1所示，我们在轧线上安装好板型控制、位置控制、厚度宽度控制等仪器，将获取到的信息通过PLC控制器传输到过程控制计算机中，在计算机进行分析之后，再借助于工业以太网传送到管理机，管理机根据这些数据信息发出操作指令。这样一套完整的管控一体化信息系统能够帮助我们对轧制生产的全过程进行有效控制，在很大程度上增强了冶金企业的自动化控制水平。
2人工智能的应用
所谓人工智能系统即是将神经元网络、专家系统以及模糊系统联系组合而成的控制系统，借助于模糊逻辑方式对传感器获取的测量数据实施判断与评价，从而发出相应的控制指令。在冶金自动化控制系统中，借助于计算机网络的优势，对冶金企业各方面的专业知识以及核心处理方案进行评价，通过计算机对相关设备实施智能控制。简要的说，即是将实际生产需要的工艺计算以及实际控制输入到计算机之内，而计算机通过模糊的逻辑方式对产生的情况作出深入的分析，从而再发出具有更高精确性的操作指令。现阶段国内大多数钢铁冶金企业都实现了从基础自动化到网络信息化的转变，也实现了冶金生产全过程的自动化控制。在网络化的技术前提下，我们能够实现对专家系统的开发升级，从而让冶金生产过程中的各项数据信息得以共享，作业人员只需要在操控室便能够进行控制与作出技术决策。
3计算机在企业信息管理中的应用
在冶金企业的生产过程中往往会形成大量的数据信息，若我们通过人工采集的方式不但需要耗费大量的时间，同时也容易出现误差，这就会对企业的基础管理工作产生较大的影响。在这一情况下，我们可以利用计算机构建一个性能强大的管理平台来完成这一任务。现代钢铁冶金企业通常来说包含了铁矿采购、烧结、炼铁、炼钢、连轧等复杂的工序，同时在这一过程中还需要供水供电等辅助工作，各个作业流程之间必须要紧密配合，关系到一系列的质量、调度和通讯管理，因此我们借助于计算机技术开发出一个综合的信息控制管理平台，在企业内部构建管理信息网络，把所有的数据信息以及生产工艺流程虚拟平台包含在内，利用这一系统我们能够使用计算机来进行更加优化的管理，确保各项管理工作的协调性。另外，信息控制管理平台还能够依靠其现代化的管理思路，将钢铁冶金企业内部各种资源充分利用起来，针对生产管理过程进行规划与调度，实现最佳的策略配置。
4计算机生产管理控制系统的主要功能
首先是冶金生产流程的全息集成，能够有效实现铁——钢——轧横向数据集成与相互传递，实现管理——计划——生产——控制的信息集成，另外还能够整合生产实时数据与关系数据库为数据信息仓库，借助数据挖掘技术来为企业的生产管理活动提供更加科学的决策。其次是计算机模拟技术，让企业的设计制造更加科学。利用计算机仿真、多媒体技术以及全流程模拟，基于各类冶金模型，实现流程离线仿真以及在线集成模拟，进而让企业生产组织、生产流程和产品设计开发更加优化。最后能够让企业生产制造更加智能化。对于生产组织管理来说，基于事例推理、专家知识的生产计划和运筹学中网络规则技术，可以为企业带来快速调整作业计划的能力，从而帮助企业增强生产组织的灵敏度。对于生产质量管理来说，借助于数据挖掘技术、统计计算以及神经网络分析技术，能够对冶金企业产品质量实施预报、跟踪和综合分析，按照生产过程中产生的数据信息，对生产中可能存在的品质异常问题进行判断。对成本控制管理来说，通过数据挖掘技术的应用，我们建立了动态成本模拟系统来对生产成本进行预测，依靠跟踪控制技术来实现原材料配比、能源供应以及生产调度的优化，在很大程度上降低了生产成本。
5结语
总之，科学技术的发展给冶金行业自动化控制和工业计算机提出了更多的要求，虽然当前国内冶金行业的自动化水平有了很大的进步，但是从整体上而言依旧存在很多需要完善的地方。所以对于冶金行业技术人员来说，必须要积极借鉴国内外先进技术，就核心技术和重点环节展开深入细致的研究，争取掌握更多核心技术，推动我国冶金行业的稳健发展。
作者：钟鸣 梁鹏 肖斌
1、电气自动化元件在冶金行业的应用
电气自动化元件在冶金行业的应用非常广泛，常见的一些自动化元件例如：继电器：一种输入回路和输出回路的电子控制装置，其运作方式是通过控制电流，从而在电路中达到一个转换电路、控制电流等作用，是常见的电路安全装置。高压隔离开关：自动化系统中稳定性较高的一种安全保护装置，保证电路使用过程中操作人员的人身安全，隔离高压电源对人身和设备可能存在的安全隐患。高压熔断器：当电路电流超过负载或者超出规定值的一段时间后，高压熔断器会自动融化从而分离电流，断开电源，有效保证电路及人身安全。传感器：感知外界的信息并将其转化为可用信号的一种检测装置，被广泛应用于各个生产加工环节。传感器由敏感原件和转换组件两部分构成，常见的传感器有压力传感器（将压力变化转变为电流或电压的传感器）、温度传感器（能感受温度变化并将其转换为可输出信号的传感器）、流量传感器（可以感受流体流量并将其转换为输出信号的传感器）。
2、PLC技术在冶金行业的应用
PLC作为电气自动化技术现已在冶金行业中得以广泛运用。其本身是一种数字运算操作的电子装置，在工业生产环境的各个角落都可以得到有效利用。PLC技术的工作原理是通过可编程储存器来执行各种逻辑顺序运算，正确的完成指令，在工业生产中，PLC技术可以通过数字模拟输入输出的进给量与操作量，从而控制各类机械的生产过程。目前，PLC技术也被广泛应用与冶金行业，以此保障高温高电压的工作环境下，设备和操作人员的安全。其常见的实际应用，例如：物料管理系统中，PLC技术可以控制不同仓库的物料管理，并且实现有效控制。对物料进行编码储存管理，高效的运算能力可以保证大型仓库的物流管理实现可调节、高效运作的模式。同时可以连接各仓库系统中的通讯网络，保证良好的通讯网络构建。在冶金生产中，常见的生产原料和生产单位称重、同时将所得数据进行有效整理，这都是现如今PLC技术实际应用中可以轻松完成的，其在很大程度上提高了控制系统的自动化程度，为冶金行业的生产提供了有力保障。冶金生产中最难以解决的废料、废水处理问题，现如今也已经采用PLC技术代替原有的处理系统。首先，原有处理系统是利用离子交换树脂，从而将废水吸收。但这种做法对于使用时效不长的树脂原料耗损巨大，缺点明显。如今所采用的PLC自动化控制系统，可以通过高效的控制，让树脂还原处理系统与离子交换系统同时运行，即保证了废水的有效清除，又能保证工作的可循环性和稳定性，极大的提高了工作效率。
3、电气自动化技术在冶金行业中未来的发展方向
3.1提高自动化控制程度
随着工业发展的不断进步，市场对于生产要求的不断提高，高效稳定的工业化生产才能更好的满足市场的需要。在冶金行业中，自动化控制系统已经越来越符合工业生产的要求，其综合性、有效性实现了冶金过程中的快速判断和快速处理，保障了工作质量，同时提高产量、减少原材料消耗、减少废弃物污染以及保障设备和人员的安全。因此，提高电气自动化的控制程度已经成为在众多企业的竞争中脱颖而出的重要因素。
3.2提高自主集成数字化的控制水平
通过对整套控制系统进行实时监控，从而提高控制的有效性和安全性，并且实现对冶金过程的准确把握，避免出现操作失误。对于自主集成的数字化控制系统，要做到实时监控有效把握，不断提高数据探索技术的应用水平。
3.3提高自动化服务的水平
自动化系统在冶金生产中的发展方向，就是要通过优化与升级，在服务水平上做到精确稳定，减少故障与误差，提高服务标准，在今后的电气自动化发展中向着智能化、信息化以及微型化的发展方向不断前进，实现自动化系统的更高效利用。
4、结语
综上所述，冶金行业生产多在环境恶劣的条件下进行，其制作工艺流程繁多并且要求精确，对生产的产品质量要求很高，因此对先进技术的应用就显得尤为重要。电气自动化技术在冶金生产的过程中具有非常重要的地位和作用，其本身就代表着先进的生产力，只有更好的将电气自动化技术与冶金行业的生产相结合，才能提高行业竞争力，为社会创造出更大的价值。
作者：唐琦 陈汝强
一、传统冶金技术实践教学的弊端
实践教学环节在职业教育中占有相当重要的地位，职业教育培养的是适应现代化建设需要的高技能专业人才，要求具有一定的实践技能和创新能力。长期以来，受相关条件的限制，我国高职冶金技术专业一直沿用比较传统的教育教学模式。教学过程沿用传统的“三段式”教学模式，即基础课、专业基础课和专业课，理论教学与实践教学没能有效地结合在一起，同时，专业课程教学内容与企业生产实际相差很大，实践教学少，学生实践操作技能缺乏，没能真正学到相应的专业操作技能，毕业后不能适应企业生产岗位的需求。由于教学过程枯燥，很多学生上课不想学、不愿学，教师教学过程单一，学生就业不理想，企业难招聘到适用人才。另一方面，在专业课教学活动中重理论、轻实践，实践操作教学还只是理论教学的辅助手段，教学过程采取先进行课堂理论知识学习，然后再进行短暂的实践教学。这样的教学模式，使学生很难把学过的理论知识与生产实践结合起来，从而提高他们自身的实践操作能力、巩固他们的专业基础知识。把理论教学与实践教学隔离开来，达不到预期的实习效果。实习方式完全由教师包办，带领实习。为了保证学生安全和企业生产安全，学生在企业岗位上真正实践操作得很少。这种实习过程使学生的动手能力和创新思维受到严重制约，从进入冶金企业生产岗位进行实习到结束，整个实习过程都由教师和企业的相关人员组织安排，学生只能看岗位工人的操作过程，真正动手的机会很少，这使学生的实践操作技能没能得到有效提高。学生在整个实习过程中，仍如课堂教学一样，只是被动地接受知识，没能在实习岗位上去实践操作，把学过的理论知识与实践结合起来，使实践操作能力的培养受到制约，影响了学生实习的兴趣。冶金生产是一个高危行业，生产的连续性强，生产的环境恶劣，生产的条件苛刻，生产的技术含量高。在高职院校中，受各种条件的限制，冶金技术专业在实践教学中存在以下弊端：1．冶金实践教学课程开设少冶金生产过程规模大、投资大，设备种类多，生产工艺流程长，生产技术条件苛刻。在实验室内不可能进行相关生产操作实验，实践教学课程难以开设。只能进行某些简单的、单一的生产工序演示实验，同时，学校由于经费有限，实验室设备配置也无法满足学生单人单机的需要。实验课通常是由教师在课堂上介绍实验原理、实验要求、实验步骤以及安全注意事项，然后再到实验室进行实验操作。由于设备有限，有些实验是几个学生甚至十几个学生围在一起进行一套实验装置操作。另外，由于实验室设备与企业实际生产的设备相差甚远，学生不能学到生产实际操作技能，而且学生动手机会少，动手能力差。专业理论知识不能与生产实践相结合。2．冶金实验的危险性大冶金生产过程的条件苛刻，一般都是在高温、高压或酸、碱等条件下进行的，生产过程中也会加入一些有毒有害的介质进行反应。在实验室进行实验，会使用高温电炉、高压反应釜等危险设备。这些设备时开时停，长时间不使用也会增加设备的危险性。另外，这些设备操作要求高，错误的操作极易引发重大事故。同时，实验过程需用到一些有毒有害的化学药品，实验过程不可避免会产生有毒有害的废气和废渣，这些废气、废渣处理不好，必将直接影响师生的身体健康，同时也会对环境造成污染。在企业实际生产中这些废气、废渣必须经过处理达标，才能排放。但实验室由于条件有限，不可能按实际生产要求进行处理。因此，教师在实践教学活动中，为安全起见，一些有危险性的实验都不敢进行教学操作，只能进行演示实验。学生本应学习的操作技能，由于实验条件的限制无法进行。3．校外冶金实训基地实训效果有待提高冶炼企业的生产过程是—个复杂而庞大的系统过程，学生要学到相应的专业实践操作技能，必须进入企业生产岗位进行生产实训。但是，到企业进行生产实训存在很多无法解决的实际问题：（1）冶金企业大型化、自动化的特点，决定了生产过程整体性强、各生产工序衔接度高，生产设备庞大，工艺流程长。学生在企业实习，受时间的限制不可能各个工序都能进行在岗实习，只能走马观花，简单了解整个企业生产情况，无法了解主要设备的结构及各生产工序的生产要求。（2）冶金生产过程必须连续稳定，不可能让学生在生产岗位上进行实践操作，更不可能让学生亲自动手进行相关生产事故、故障的处理工作，学生到现场只能看和听，根本达不到提升实践操作技能的目的。（3）冶金生产过程不可避免会使用或排放一些有毒、有害物质，同时，冶金生产过程是在高温、高压、高腐蚀等工作环境进行的。安全生产是企业的头等大事，学生年轻好动，很多企业为安全起见，都不愿意让学生进入企业进行生产实习，常常以各种理由拒绝学生到企业进行实训。
二、冶金仿真软件在实践教学上的作用
2011年至2013年我院冶金技术专业得到中央财政专项资金支持建设冶金实训基地，通过参观区外院校冶金技术专业建设情况，并结合区域实际情况，学院与东方仿真、北京金恒博远钢铁生产仿真合作，引进了湿法炼锌仿真软件、铝冶金仿真软件和钢铁生产仿真软件，并建设了一间拥有五十台电脑的多媒体仿真实训室。湿法炼锌工艺仿真软件包括：锌精矿氧化焙烧工序、中性浸出工序、热酸浸出工序、预中和工序、沉铁工序、净化工序、电积工序。铝冶金仿真软件包括：氧化铝生产工艺仿真软件以拜尔法氧化铝生产工艺为原型，以氧化铝生产的开车、停车及事故处理为主体内容，由原矿浆制备、管道溶出、赤泥洗涤、晶种分解、多效蒸发、苏打苛化和氢氧化铝煅烧七个单元操作组成。铝电解虚拟仿真实训软件具有设备演示、工艺演示、工艺仿真操作以及铝电解生产知识及其考核等功能。钢铁生产仿真软件分为炼铁、炼钢、轧钢三大板块，及烧结生产仿真实训、炼铁生产仿真实训、转炉炼钢生产仿真实训、电炉炼钢生产仿真实训、LF精炼生产仿真实训、板坯连铸生产仿真实训、方坯连铸生产仿真实训、中厚板轧制生产仿真实训、热连轧轧制生产仿真实训、冷轧带钢轧制生产仿真实训、棒轧制生产仿真实训等工序。这些冶金仿真软件通过大量的现场高清视频、图片，采用3D和2D技术，形象展现生产现场、重要设备参数和结构，生动再现企业实际生产的全过程。主要工艺过程的三维虚拟场景，可对工艺过程和设备动作细节进行景进入和自由浏览。辅助大量生动详实的教学资源，把相关知识点串联并形象化讲解，彻底解决了“认知实习”中的教学难点问题。分工种仿真实训模块，直观的操作界面让学生更加便于对工序的设备运行状态进行监控。齐全的设备操控窗口使学生对设备操作技能培训得以强化。学生可以通过操作界面输入相关技术指标，对每一工序的运行状态进行有效操作，真实地再现冶金操作实况；同时，通过完善的报表系统，可随时查阅历史操作数据，总结操作过程的得失，不断提高操作技能。尤其是促进学生理解操作中各个技术参数相互影响的关系，进而提高发现问题与解决问题的能力。真正实现了“在做中学、在学中做”的新型教学模式。让学生能学到相关技能和进行生产实践操作，通过仿真实训，使学生能亲身体验生产过程，通过模拟操作掌握操作技能，真正实现了理论与实践相结合。让学生不仅学到了专业知识，同时又提升了实践操作技能，为其今后上岗提供了良好的锻炼机会。这样的人才也正是企业所急需的。
三、结束语
应用冶金生产仿真实训软件系统进行教学，使学生不用到企业生产一线，在校内就能完成相关冶金实训任务。学生在电脑上亲自动手进行操作，可以全面了解整个生产操作规程和各生产工序的主要技术经济指标，通过视频或3D影像技术可以对主体设备的内部结构有更深刻的了解。同时，教师可以根据需要设定相应的事故故障，让学生进行处理、排除，从而安全、经济、有效地完成各种冶金技术实训任务，仿真实训也必将成为冶金技术专业校内实训的重要发展方向。作为教学部门的专业教师，我们要深刻地认识到，随着科学技术的不断发展，冶金技术也在不断创新和进步，冶炼方法的多样性使得不同冶金企业在生产工艺流程和设备选择上不尽相同。我们在教学中运用的仿真软件也会随着冶金技术的发展而滞后，这就要求学院专业教师在实际教学中要不断提高自身的专业知识水平，及时更新相关知识内容。加强与仿真软件公司及生产企业的联系，与时俱进，使仿真生产实训教学内容始终紧跟先进冶金技术；在教学过程中不断完善和充实冶金技术教学资源，为社会培养更多的具有一定专业理论知识和一定实际操作技能的冶金专业人才，为服务地方经济建设提供人才资源，从而促进地方经济的迅速发展。
作者：林忠 单位：广西现代职业技术学院
一、教师在课堂中的作用
学生完成任务之后，教师要进行纠正说明以及总结评价，从而保证学生所讲内容的正确性以及完整性，进一步深化教学内容。除了专业问题外，每位学生要发表学习过程中的一些感受，其他学生要进行提问，使学生们都参与到课堂中来，提高学生们的学习兴趣。在学好专业知识的基础上，培养学生们的创新意识及科学素养。最后由教师进行总结与评价，评价内容包括学生在此次任务完成中的表现，对目标知识掌握的程度以及解决问题的能力和创新思维的能力等。
二、立体式教学法的应用
立体式教学法旨在保障知识传授的基础上，强化思维能力的训练。经过对三届选修冶金工程新工艺及新技术课程的研究生进行的对比实验教学，选取72名无显著差异的研究生作为研究对象，对立体式教学法进行了探索与研究。
1．对于拓展视野的帮助
研究生的学习需要以开阔的眼界来观察与研究专业领域内的热点问题。研究生不能沉浸在周围的小环境下，需要放眼世界，从更大的角度去审视问题、分析和处理问题。结果表明，绝大多数学生认为立体式教学法有助于拓展学生的视野，但仍有8%的学生认为该教学法无助于拓展学生视野。究其原因，主要有以下四点：（1）教师所设置的任务所包含知识面还不够广泛，具有一定的局限性；（2）学生在完成任务的过程中查找资料的途径比较局限，文献查阅能力有待提高；（3）教师应当收集一些学生收集能力范围之外的有用信息教授学生，从而起到引领作用；（4）各个学生在讲述自己所准备的材料过程中，因为个人表达能力等方面因素的差异，导致信息传递不畅。
2．思维创新能力的培养
有23%的学生认为，该课堂教学法对于其思维创新能力的培养非常有效，44%的学生认为该方法是有效的，完全认同的学生数量相对较少，同时，也有5%的学生认为该教学法对于其思维创新能力的培养没有效果。这主要是因为：（1）受大纲对于课程内容规定的限制，课程内容涉及面仍显较窄。因此，应该进一步加强授课内容的改进，强调交叉融合。（2）交流不足，学生们还没有完全适应该教学法，课堂上稍显怯懦，同时，教师由于长期受到传统教学思维的影响，在这种新型教学的课堂上，并没有完全消除“填鸭式”教学法的影响，教师往往在点评过程中，进行了某些灌输，对学生们的思考有些束缚。在立体式教学过程中，可适当邀请某些冶金领域知名教授前来参与课堂教学活动，与学生们开展对话与交流，锻炼学生的胆量，同时，也可以从自身实际出发，启迪学生们的思维，引导学生去发现问题。
3．对于提高科研能力的帮助
良好的科研能力是研究生所必须具备的基本功，这包括资料收集与处理的能力、科研创新能力、发现问题及解决问题的能力、逻辑思维与口头表达的能力等。研究发现，仅有20%的学生认为该教学法对于提高自身科研能力具有很大的帮助，这说明，就培养学生科研素养而言，该教学法仍需适当改进，以进一步提高学生的认可度。同时仍有3%的学生认为该教学法对于提高其科研能力没有帮助。究其原因，主要是：（1）学生的学习主动性有待提高。这需要教师融理论教学于实际之中，让学生明白所学专业知识的用途以及运用的方式，从而激发学生的学习热情。（2）在教学过程中，科研方法方面的内容应进一步增强，也就是增加方法论方面的内容，教授学生科学思考及科学研究的方法，从而帮助学生提高科研能力。
4．知识收获方面
对研究生而言，重在能力及方法的学习，但是作为课堂教学，知识的传授也必不可少，只是与本科生相比，所获得的知识应更加前沿，更加接近实际。通过调查发现，有20%的学生认为，通过该教学法，其所获取的知识量一般，更有5%的学生认为，并没有通过该教学法获取更为丰富的前沿知识。鉴于此，在应用这种方法开展教学时，应着重注意：（1）注重价值引导，强调知识的作用，诱发学生获取新知的欲望；（2）注意研究生教育过程中存在的“重科研、轻教学”的问题，处理好之间的关系，重视课堂教学，使学生的课堂学习与科学研究有机结合，实现课程学习为科研服务，在科研活动中又获取新知的良性循环。
三、结束语
基于冶金新工艺及新技术课程的立体式教学法，激发了学生主动接受最新前沿知识、科研动态及思维方法的兴趣，新工艺及新技术对于挖掘学生的创新潜能，培养学生的科学精神，调动学生的主动意识以及提高学生的创新素质具有良好的效果。同时，调查结果也可以看出，立体式教学法仍有进一步提升的空间。
作者：李林波 武姣娜 方钊 单位：西安建筑科技大学冶金工程学院
一、冶金工业遗产所承载的技术史价值：以铁桥峡为例
以焦炭炼铁开始的近代冶金业的技术创新在工业革命时期对人类文明影响巨大，因此在工业遗产保护领域受到普遍重视。如英国于20世纪80年代末启动了历史遗迹保护项目,钢铁工业历史遗迹作为其重要部分，形成了398个影像资料和70个文件的档案记录。[4]在英国所有与冶金工业有关的遗址中，最重要的当然是位于伯明翰西北50公里的泰尔福德（Telford)地区的铁桥峡。近代冶金工业遗产对工业文明带来的巨大影响，其根本上是钢铁冶炼新技术及其大规模普及所带来的，从这一意义上，我们认为冶金工业遗产的技术史价值可以从四个方面来概括：一是核心技术的发明或引进；二是新旧技术体系的交替；三是冶金产品如钢铁及其重要景观的形成；四是新技术及其生产系统对社会和文化的影响。而铁桥峡遗址具备了上述四种技术史价值的全部要素，围绕这些要素，相应的工业遗产保护和开发实践得以展开：第一，焦炭炼铁技术的发明和使用，是铁桥峡成为工业革命主要发源地的根本原因，也是其作为工业遗产的核心价值所在。铁桥峡之所以成为工业革命的主要发源地，是因为1709年亚伯拉罕.达比（AbrahamDarby,1676-1717)在此成功地用焦炭炼出生铁，这一技术创新使炼铁业摆脱了对木材的依赖而获得充分的发展空间，也拉动了煤矿业的进一步繁荣。以钢铁为原料的动力机械、工程建筑和铁路交通因此得以大规模发展，人类开始进入“钢铁时代”。[5]基于焦炭炼铁在技术史上的意义，铁桥峡成为了英国工业遗产保护的首要对象之一，1959年，达比的焦炭炼铁高炉也因此成为首个被挖掘和保护的对象，其最初的目的是纪念Coalbrookdale公司成立250周年。直到1968年铁桥峡博物馆基金（theIronbridgeGorgeMuseumTrust）创立，负责对方圆6平方英里的铁桥峡地区的工业遗产进行保护和研究，铁桥峡工业遗产的保护和开发由此全面展开。第二，焦炭炼铁试验成功后，铁桥峡地区经历了近半个世纪的新旧技术系统交替的时期，这直接体现在高炉动力系统的变革上，这是焦炭炼铁系统得以最终确立并使这一地区成为工业革命摇篮的又一因素，也成为铁桥峡工业遗产保护和展示的主要内容之一。达比的高炉最初是靠上下水池的落差形成动力来鼓风的，为解决干旱的夏天上水池枯水的问题，最初是通过修建马车轨道来输送水，1742年，纽可门蒸汽机代替了马车，用于水的提升，高炉鼓风的动力仍然来自水轮机。直到1776年，直接将博尔登-瓦特蒸汽机用于鼓风的方法得以成功研制，蒸汽机才在高炉炼铁中取代了水力鼓风[5]。在铁桥峡，达比二世修建的上下水池间的运水轨道被保存下来，成为体现新旧动力系统交替过程的主要景观。科尔布鲁克代尔铁博物馆（CoalbrookdaleMuseumofIron)用文字、图片和模型，完整地展示了该地区新旧高炉技术系统的变迁过程，达到了更清晰地再现工业革命是如何发生的效果。第三，1779年修建的铁桥，作为世界上第一座用生铁建造的桥，是工业革命时期新炼铁技术所带来的钢铁新产品和新景观，构成了铁桥峡技术史价值的另一重要内容，这是炼铁新技术实现产业化的直接产物。而人们如何首次用生铁来建造这样一座大桥，本身就是另一项很重要的技术创新。针对高炉和铁桥，联合国教科文组织为铁桥峡作为世界文化遗产作出了以下两点评价：1）科尔布鲁克代尔高炉使亚伯拉罕•达比一世在1709年发明焦炭炼铁的历史得以永存。铁桥作为第一座生铁构建的大桥，同样是体现人类创造天才的杰作。2）科尔布鲁克代尔高炉和铁桥在技术和建筑发展历史上有着重要的影响。可见，正是因其在技术发展史上的意义，铁桥和达比的高炉成为铁桥峡工业遗产的核心价值所在。此外，铁桥本身的建造技术的复原也成为了工业遗产的重要研究内容。1997年，瑞典画家伊莱亚斯•马丁1779年的一幅水粉画在斯德哥尔摩曝光，这幅画描绘了铁桥建造的方法。随后，大卫（DavidDeHaan）等人进行了详细的考古学、历史学和图片的研究，为了验证画中描绘的方法的可行性，2001年在铁桥峡地区的比利斯特山露天博物馆的运河上，一座按1：2的比例的铁桥使用18世纪的材料和技术建造起来，这一成果成为了展示铁桥建造技术的景观之一。第四，新技术引发的工业化导致运输、生活方式和城镇景观的改变，是铁桥峡地区在整体上作为工业遗产的价值体现，正如联合国教科文组织对铁桥峡价值评价的第3条称：“铁桥峡提供了近代工业地区发展的一个极具魅力的缩影。采矿区、运输业、生产企业、工人住所以及交通网络被很好地保留下来，形成了一个非常协调的整体，具有显著的潜在教育价值。”如果说炼铁炉和铁桥承载着技术本身的历史，那么因冶金业的兴盛而形成的工业社会，则属于“外史”范畴。对这一层面的历史价值进行挖掘，可以为工业遗产的保护和开发提供更广阔空间。铁桥峡现有的10个博物馆中，BlistsHill维多利亚城镇（BlistsHillVictorianTown）是游客参观人次最多的景观，19世纪后半叶的维多利亚时代被认为是英国工业革命的峰端，通过BlistsHill维多利亚城镇的重建，铁桥峡地区还原了19世纪经过工业革命后的英国人的生活状况，这个露天景观包括维多利亚时期普通工人的住房、银行、公立学校、药店、食品店、糖果店、铸铁厂、蜡烛厂、印刷厂，以及火车站和铁路等。这些展示也使铁桥峡地区作为工业遗产景区，更具观赏性和吸引力。
二、中国近代冶金工业遗产的技术史价值特征
中国是世界上发明和使用生铁最早的国家，然而土法炼铁技术是与传统的农业社会相适应的，并未导致工业社会的诞生。近代西式钢铁技术在中国的兴起始于19世纪80年代。相对于西方工业化国家而言，中国近代冶金技术与工业化历史有其自身的特点，使中国近代冶金工业遗产的技术史价值具有一些不可忽视的特殊性：第一，中国近代冶金技术史是一段单向的技术转移过程，且这一时期的技术引进并未带来中国钢铁工业的发达，这是中国近代冶金工业遗产技术史价值首要的特殊性。1885年至1936年，先后有贵州青溪铁厂、汉冶萍公司等钢铁企业在中国创办（见表1），主要设备和技术全部来自英、德、美、比利时等国，其中汉冶萍公司是唯一的煤铁一体化企业，其炼铁和炼钢设备的产能超过中国钢铁企业总产能的2/3，1926年随着汉冶萍公司冶炼设备全部停产，中国近代冶金工业化走向了谷底，中国所需的钢材回到了完全依赖进口的状况。[6]虽然中国近代冶金工业最终走向衰败，但这一时期的冶金工业遗产有着不容忽视的技术史价值。首先，汉冶萍公司等企业的遗存作为中国冶金工业近代化的起点，见证了中国最初的技术近代化的努力，无论其成败以否，意义均非常巨大。其次，客观还原这段艰难而曲折的技术引进史应成为中国早期冶金工业遗产挖掘和保护的主旨所在，对中国来说，这段充满挫折的记忆或许更值得珍视，这是中国近代冶金工业遗产与英美等国的不同所在。第二，在大规模引进西方技术的同时，近代中国广大的乡村仍然长期存在一个土法冶炼系统，为人们日常耕作和生活提供材料。中国早在春秋以前就发明了生铁冶炼，几千年来，铁是支撑中国传统农业经济系统的主要技术要素之一。明清时期，山西因坩埚炼铁的发展和丰富的铁矿资源，逐渐成为铁的最大产地，（图3）这一状况一直持续到19世纪末20世纪初。相对于欧洲，中国近代新旧冶炼技术的交替显得更为艰难和特殊。在对中国近代冶金工业遗存进行挖掘和保护时，我们不能将目光仅仅锁定在新式冶金工业遗存，还应该重视逐渐消亡的近代土法冶炼遗存的价值。正如下塔吉尔宪章所说：“许多旧的或废弃的生产工艺中人类的技艺，是极为重要的资源，一旦失传无可替代。应当被详细记录并传给后代。”而目前中国对在工业化进程中逐渐消失的传统冶炼遗存的关注远远不够。第三，近代新冶炼技术和工业发展所带来的社会变迁，是这段并不成功的工业化进程给中国社会和文化带来的最大影响，是中国近代冶金工业遗产技术史价值另一重要内涵，值得工业遗产价值保护中深入的挖掘和展示。近代随着汉阳铁厂等现代工业的兴起，以农民和乡绅两大社会阶层为基础的传统社会关系逐渐改变。首先，部分农民从乡村手工业者转变成了新式产业的工人。其次，乡绅阶层也发生明显转变。以汉冶萍公司为例，地方乡绅参与到大冶铁矿和萍乡煤矿的开发中。此外，为培养技术人员，士绅的后代被公司选派出国攻读采矿冶金等专业，成为中国第一批本土钢铁工程师。[6]从工业遗产的角度来说，中国目前保留下来的近代冶金设备、厂矿建筑等实物留存已经非常罕见，但我们在现存的企业档案文献中可以挖掘出一批反映技术与社会变迁极具价值的遗产。例如我们在英国谢菲尔德大学找到的汉冶萍公司送培英国的留学生的档案。借助对相关文献的挖掘和整理，可以使中国冶金工业遗产的内涵更丰富，也更具讲述历史和教育后人的功能。
作者：方一兵 姚大志 单位：中国科学院
1我国有色冶金工业自动化发展现状
从国外引进的先进的自动化系统和设备后,我们将其进行消化和创新,改造出了与我国实际冶金生产相适应的设备,已经具备了较高的水平。不过从国际角度出发,我国自动化技术产品的生产还有很大的提升空间。我国自动化技术不具备自主的知识产权,主要还是以进口为主,而这些系统来自于不同的国家,甚至有一部分是国外已经淘汰的系统,阻碍了平台集合。此外,自然环境的污染和能源结构的破坏,要求生产必须要提高效率和降低消耗,一些老旧的设备应该淘汰。
2自动化技术在有色冶金工业中的应用
2.1现场总线技术
现场总线控制技术简称FCS,至今已经发展了30多年,在其发展过程中,已经在国际上拥有60多个不同生产厂家生产的总线产品。现场总线控制技术具有自身的特征,其拥有多种不同系统的无缝集成、控制设备和企业高层联系等,能够使系统开发和不同系统之间可以功能自治,也可以相互操作,并且能够进行系统结构分数,因此,其在有色冶金工业中得到了广泛的应用。
2.2管理信息系统在工业中的应用
企业的管理是企业的整体发展的重要部分,企业如果配备了一个良好的管理模式,那么就可以有效的提高企业的市场竞争力,推动企业的快速发展。企业信息化系统的自动控制是在冶金工业中,将冶金一系列程序的所有信息进行集成,从而通过实施管理、技术、生产的控制的信息集成,进行及时采集生产过程中所产生的数据。对有色冶金质量管理、实时监测和故障诊断进行智能管理,能够有效的降低生产成本,利用信息化管理能够达到能源管理和动态管理智能管理的目的,从而为企业的发展提供创新的基础。
3以太网在有色冶金自动化技术中的应用
3.1以太网的特点
随着有色冶金企业的持续扩大和发展,加大了有色冶金领域的竞争力。企业要想提升竞争力,就必须要改造落后的设备，引进新设备。不断更新的新技术,造成新技术与旧技术不能实现在控制系统上的高度集成。以太网是自动化的控制网络,其能够有效的解决此问题。以太网具有较高的数据传输速度,并且可以提供足够的带宽需求,存在时间相对较长,在设置、诊断等方面的具有较高的应用价值。以太网有相同的通信协议,其能够允许不同的通信协议在同一个总线上运行,为企业提供了一个公共网络平台基础。
3.2以太网在有色冶金自动化技术中的应用
在有色冶金工业生产过程中,通过以太网能够将不同类型的网络化的仪器仪表与工业计算机相连,并且在相同的总线上运行,从而对所有的系统进行控制。以太网在有色冶金自动化技术中的应用,减少了对原材料的铜矿石进行成分分析的步骤,这些分析大部分都能够利用网络化实现,检测结果直接传达到相关部门,同时还可以将这些数据结果进行共享,企业的成员及客户都可以通过网络进行查找所需数据。如图1,在现场利用以太网网络进行通讯,将可编程逻辑控制器作为主站,其余设备为副站,对所有独立系统的稳定性起到重要的保障作用。
4结语
随着经济的快速发展,有色金属的需求也越来越大,将自动化技术应用在有色冶金工业中,一方面能够有效的提升生产效率、产品质量,一方面还能够减少工作人员实际操作的危险,是有色冶金工业发展的必然趋势。不过我国引进自动化技术相对较晚,技术水平与国际相比还存在较大的不足,因此,我国有色冶金企业应该大力培养科研人员,投入资金,不断研发自动化技术,从而提高我国有色冶金工业自动化水平,推动有色冶金企业的发展。
作者：李其凡 单位：首钢京唐钢铁联合有限责任公司
