钢铁企业中电气自动化的作用

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引言

工业生产中的电气自动化水平，是衡量一个国家工业发达程度的重要标准。钢铁生产作为国家工业生产中的重要环节，为保证其生产供应和生产质量，需要对其生产线进行全面的电气自动化改进，这不仅对于钢铁企业的核心竞争力提升有着重要意义，对于国家的可持续发展而言也十分重要。

一、钢铁生产电气自动化的意义

（一）提高产能、满足市场空缺

钢铁冶金产业在我国的发展是十分迅速的，在2000年初，我国钢铁企业总的钢材产量就达到了千万吨级，在2003年，仅特殊钢材的产量就达到了三千万吨，这只占到全国钢铁产量的五分之一。以冷轧薄板的生产为例，2005年全国的钢铁企业预计总的生产力为1500万吨，而全国范围内该钢材的需求量在2000万吨左右，在还没有将出口的钢材统计在内的情况下就存在这500万吨左右的市场空缺。国内的汽车工业所需要的不锈钢板、冷轧硅钢板等特种钢材经常出现供不应求、依赖进口的局面。在这样的市场环境下，国内钢铁企业中实现生产线的电气自动化，将带动企业产能的极大提升以及产品多样化，以此来弥补国内的钢材市场缺额，摆脱钢材依赖进口的不利局面。

（二）提升产品质量和企业竞争力

钢铁生产作为技术依赖性很强的工业部门，传统人工控制下的生产经常出现生产细节不到位、产品标准不统一等的情况，这使得钢铁企业在市场上的竞争力也受到影响。产品线电气自动化的实现，能过够有效提升钢材的生产质量。以攀钢集团冷轧生产线为例，采用自动化程度较高的PRMC冷轧机组后，钢卷的生产周期减小进而降低的钢材存放中生锈的可能性；酸洗与轧制的联合运行和新酸洗槽的引进，提升了工艺速度；全自动焊机的使用，使得焊缝的质量得到提升和保证，避免了传统工艺所带来的高断带率。这一系列的改进措施，使得攀钢的冷轧产品在国内甚至国际市场上的竞争能力得到提升，市场份额进一步提高。

（三）降低生产成本

生产工艺是否先进也直接关系到钢材的生产成本。粗糙的生产工艺，带来的通常是原材料的消耗速度快、产品的废品率高、生产设备的消耗严重，这些都会导致钢铁企业生产成本的大幅提升。采用电气高度自动化的产品线，能够将生产的能耗、原料的消耗降到最低，同时保障成品率。

（四）满足节能减排发展要求

钢铁生产属于高度能源依赖型和消耗型的产业，需要矿石、电力、燃料等的不间断供应。此外，钢铁行业还是环境污染物的“生产大户”，钢铁生产中会向大气中排放大量含有硫、氮的废气，易引发酸雨；钢铁生产还会产生大量工业废渣、废水，这些也会对环境产生负面影响。近几年，为响应国家节能减排发展的要求，国内的诸多大型钢铁生产企业均投资引进了先进的生产线，实现了产品线的半自动化或全自动化，新的产品线能够将钢铁生产中的能源消耗控制到最低，同时增加了污水处理环节以及废气回炉利用流程，大大减少了钢铁生产对能源的消耗和对环境的危害程度。

二、关键技术

（一）集散控制系统DCS

集散控制系统DCS（Distributed Control System）是在集中式控制系统的基础上演进而来的，其核心思想是集中显示、分散控制。DSC系统充分利用了计算机的数据信息处理能力，配合了通信、显示、控制等技术，能够做到对工业化生产中各个生产流程的独立控制和具体细节的集中显示，这种自动化生产流程更注重对生产过程的把控，其具有组网模式多样、生产控制实时性高、生产质量可靠性高、产品线易于维护等诸多优势，在世界范围内的工业生产中都有极广的应用。

（二）可编程逻辑控制器PLC

PLC系统，即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是针对工业生产所研发的一种自动控制单元，由上世纪60年代在美国研发成功，并很快在世界范围内的工厂得到推广应用。传统的半自动工业生产线中通常采用继电器控制，而采用继电器的产品线通常易用性差、维护困难，为了进一步提高工业生产的效率，科研人员推出了PLC系统。PLC系统工作原理与微型计算机类似，其核心是具有存储能力的运算单元，通过预先编写好的控制程序配合I/O口实现对工业生产的控制。该系统，由于其所具备的诸多优势，在钢铁生产、石油化工、电力生产等多个工业领域都有极其广阔的应用，且具有良好的发展前景。

三、电气自动化策略

（一）学习引进先进生产线

国内的钢铁生产企业，应当及时认识到传统钢铁生产线的诸多弊端，组织相关的管理人员和技术人员到先进的国内外先进的钢铁生产企业，参观和学习先进的生产管理经验。同时，要勇于废除原有的生产模式，引进先进的生产线，提高钢铁生产的电气自动化程度。

（二）加大人才培养和研发投资力度，增强创新能力

目前国内的钢铁生产企业，在生产线电气自动化的实现过程中，不可避免的出现了自动化核心技术受制于人的窘境，这就要求我国的钢铁生产企业，应当具备核心技术的研发和创新能力，企业内应当注重对专业人才的引进培养，形成自己的研发团队，保障研发的资金投资，尽快形成自己的核心技术竞争力[4]。

四、结束语

钢铁企业核心竞争力的形成，需要企业产品质量的保障、生产成本的控制、企业生产的绿色可持续，这些因素一定程度上都可以通过企业生产的电气自动化来实现。因此，钢铁企业应当对生产线的自动化水平有足够的重视和投入，国家也应当对自动化技术的研发有足够的支持和资金投入，以保证我国钢铁企业在世界市场的竞争力。