全国重点钢铁企业自动化现状

这次调查的主要是重点钢铁主要生产工序的自动化基本状况。诸如20m2以上烧结机的烧结系统、300m3以上高炉的炼铁系统、30吨以上转炉和25吨以上电炉和连铸的炼钢系统、管带线热冷轧的轧钢系统,以及涂镀及其他深加工系统的配置和情况,对上述这些系统中的基础自动化、生产过程控制系统、车间管理或生产制造执行系统中应用的可编程控制器、集散控制系统、工控机、机等的数量,以及数学模型的数量做了统计。同时还调查了各生产装备的自动化水平、主要计算机和控制设备的型号。

调查的范围包括65家钢产量在百万吨以上的重点钢铁企业,这些企业的自动化程度和水平基本上能够代表全国钢铁行业的自动化的现状。

最后,分别对65家重点钢铁企业和其中宝钢、鞍钢、首钢、武钢、马钢、攀钢、本钢、唐钢、包钢、太钢、邯钢和济钢12大钢自动化现状进行了汇总对比,了烧结系统已配置有基础自动化、过程自动化和生产制造执行系统的烧结机的台车面积占所有企业台车面积总和的比重;炼铁系统已配置有基础自动化、过程自动化和生产制造执行系统的高炉容量分别占所有企业高炉总容量的比重;炼钢、连铸、轧钢系统已配置有基础自动化、过程自动化和生产制造执行系统的装备或生产线的生产能力分别占所有企业生产能力总和的比重。

在分析过程中,采用的是最简单的认可,即只要配置了一台自动化控制装置或控制系统,就认可该装备或系统初步具备了自动化的生产能力,对其自动化所应用的具体功能内容及其发挥的作用未做进一步调查。通过这样初步的统计,计算出各主要生产装备或工序采用自动化技术设备的比重,从而分析得出自动化的程度。

从调查结果看,钢铁行业自动化技术经过多年的和,水平得到显著提高,有的已经领先国内,有的已经达到了国际先进水平,特别是有的已经具有了自主知识产权并形成了产品在行业内推广应用,这些技术成果获得了国家级、省部级的大奖。之所以有这样的结果,一是在全球化、市场国际化的大环境下,企业认识到自动化技术在企业发展中的重要作用,不采用新技术搞自动化,就难于提高生产效率和产品质量,就难于在激烈的国际国内的市场竞争中占有一席之地;二是企业看到了自动化所产生的实实在在的效果,为企业带来的巨大效益;三是企业在基建和技改项目上重视上自动化项目,肯于投资。

进入20世纪xx年代,在信息技术和控制技术的迅猛发展和广泛应用的推动下,钢铁向高精度、连续化、自动化、高效化快速发展,使钢铁生产工艺、产品和技术装备呈现出如下特点:1.流程短、投资少、能耗低、效益高、适应性强和环境污染少的新技术、新工艺被不断应用;2.提高产品的外形尺寸精度、改进表面形貌和改善内部质量的技术受到重视;3.生产技术装备向大型化、化、连续化迈进。信息技术、控制技术使检测和执行设备取代了传统的人工操作,工艺参数的检测方法和检测仪表得到了高速发展;在现代钢铁生产过程控制中,计算机技术的应用已深入各个领域,传统的计电仪功能划分不再明显;仿真技术在钢铁工业中日益广泛应用,不仅用于控制系统的培训和新工艺、新控制方法的研究,而且易于模拟生产设备调试,指导生产和参与生产;人工智能技术已经广泛应用,包括模糊控制、专家系统和神经元在各个工序的应用已取得可喜成果和经济效益;可视化技术和监控系统为无人化工厂提供了条件:从现场总线到车间网、工厂网、企业网的综合网络系统构成了企业的信息高速公路。

根据有关资料,“七五”末,大中型设备实现自动化的比重约为总生产能力的30%,其中过程自动化为13.3%,基础自动化为16.7%。按炼铁、炼钢和轧钢三项主要工艺设备统计,装备了基础自动化设备和其他自动化检测装置的大中型高炉,占炼铁总能力的

41%。配备了过程计算机的大型转炉占炼钢总能力的16.3%,而实现基础自动化的大中型转炉占炼钢总能力的7.9%,大型主力轧机实现了过程自动化的占全国成品材轧制能力的17%。上述配备了过程计算机生产设备是技术发达国家20世纪70—xx年代初的水平。“八五’期间,新建和改扩建的冶金大型工艺设备都已程度不同的装备了过程计算机系统,各主要工序普遍提高了自动化的水平。如:炼铁工序中,装备了过程计算机的大型高炉生产能力占炼铁总能力的比重达到19%;炼钢工序中,实现了过程自动化的炼钢能力占总能力的比重达到37%;连铸自动化的比重也有了显著提高;全国成品材轧制能力中过程自动化的比重达到20%。

通过20xx年的调查了解到,钢铁在“十五”期间内新上或改造的自动化工程中,基础自动化级已经普及。在重要的生产工艺过程的控制自动化系统得到了企业领导决策层的高度重视,在新建和技术改造项目建设的同时,加大投资力度,采用配套引进国外技术和装备或选择与国内科研部门联合技术攻关相结合的道路,大大提高了生产过程的控制能力,提高了过程控制自动化的水平。第三级的生产制造执行系统,作为近年国内外重要的生产管理控制技术以其所产生的关键作用,已经被许多企业所接受。在一些新建的生产流程线上,积极与国内外合作伙伴共同研发或购买软件平台,加速建设。这一级系统的陆续投产运行,将会对钢铁企业产销一体、管控衔接、信息畅通的信息化起到至关重要的作用。新建设的自动化系统,瞄准了国内外先进技术,力争达到国际先进水平。 下面,我们对截止到20xx年x月,钢铁企业在主要生产工序中的基础自动化、生产过程自动化、车间管理或生产制造执行系统的现状、钢铁企业自动化的程度和水平分别予以和对比。

1.基础自动化已经普及

在钢铁企业的烧结、炼铁、炼钢、连铸、轧钢等主要生产工序和流程中基本上普及了基础自动化。

基础自动化(一般称为设备控制级)是生产过程自动化中最底层、最基础的部分,由各种、液压、气动控制装置组成,承担各种生产工艺参数的计量检测和设备控制。基础自动化级普遍采用各种可编程控制器(PLC)、集散控制系统(DCS)和成套控制机。它们对设备级的控制发挥重要作用。的应用基本上可以达到94%以上。生产工艺控制愈复杂,基础自动化的程度就愈高,高炉系统甚至接近100%,连铸、轧钢达到99%。

我国重点钢铁企业共应用PLC约7226台套,DCS约1280台套,工业控制机约4791台套。见图1。

2.生产过程控制自动化有了提高

过程控制系统即生产过程自动化是提高产品质量、保证生产过程优化控制的重要的环节,—般由过程控制计算机系统完成,包括生产过程控制系统、工艺控制数学模型和人工智能等技术的应用。近年来,生产过程控制自动化有了一定的发展,较“七五”、“八五”期间有很大增加,见图2。

大量数学模型和人工智能技术,如模糊控制、专家系统和神经元等在这一级广泛应用。高炉炉况预报模型、软熔带推断模型、炉料下降仿真模型、冷轧设定模型等等,还有高炉冶炼专家系统、基于模糊控制的电弧炉电极提升系统、采用神经元网络的连铸漏钢预报系统、均热炉模糊控制系统、钢板冷却智能化控制系统等在各个工序的应用,已经取得重大成果和效益,目前正在向多种技术的混合系统发展。

由于引进或改造了一批能够生产高附加值产品的冷热轧系统及配套的自动化控制系统,使得轧钢系统的过程控制自动化程度提高幅度最大。见图3。

在生产控制自动化级中,配置的生产过程控制计算机系统以小型机为主,共2108

台套,应用的控制优化数学模型和人工智能软件系统共1066个。

由于受优化数学模型的开发及引进的模型的消化吸收滞后的制约,生产过程自动化仍有较大的发展空间。在“十五”期间乃至今后一些年里,在新建和改造的大中型设备上应配置过程控制计算机系统。

3.车间管理级或生产制造执行系统受到关注

车间管理级或生产制造执行系统(UES)近年来得到钢铁企业的普遍关注,已经有部分企业在新建或改造生产线的同时,引进国内外先进技术开发生产制造执行系统,这些系统在一两年内将陆续投入运行。

生产制造执行系统主要由区域管理计算机系统完成在线作业计划和生产调度管理、质量跟踪控制等许多功能。这一级系统在企业信息化架构中的位置和重要作用是不可或缺的,只有实现它们,才能使控制系统和管理信息系统实现无缝对接和系统集成,生产实际数据和生产指令才能顺畅的上传和下达,实现信息不落地传输。为了实现企业信息化,今后应进一步认识它的重要性并努力发展之。根据图4我们可以看出,这一级的应用才刚刚起步,应用的水平还较低,许多地方仅仅是在车间或厂内建设了计算机局域网络和少量的生产报表处理,大量的生产实际数据通过人工输入。

车间管理或生产制造执行系统的机共1502台套。

4.主要生产工序自动化现状

我们还可以通过以下各图表显示每个生产工序中各级自动化的现状以及对比状况。

(1)烧结系统自动化

烧结系统自动化包括对烧结的原料储存、配料,混合烧结和冷却等几个部分的计量检测、自动控制和管理。

从图表中看出,在重点钢铁烧结系统中,20M2以上的烧结机的台车总面积总计约15637平方米,已经配置有基础自动化系统的台车面积达到94%以上,过程控制自动化居中,车间管理级或生产制造执行系统非常低。

表1 重点企业与12大钢在烧结系统中各级自动化所占的比重

总台车面积

基础自动化级(L1)

过程自动化级(L2)

车间管理级或制造执行系统(L3)

(M2)

台车面积

比重

台车

面积

比重

台车面积

比重

重点钢铁企业

15637

14768

94.44%

6933

44.33%

299

1.91%

其中12大钢

9410

8765

93.15%

4472

47.52%

(2)炼铁系统自动化

炼铁系统自动化是指在高炉本体、热风炉等主要工艺部位的自动化控制系统。炼铁系统自动化主要是改善操作、稳定炉况、提高质量、增加产量、降氏能耗、延长炉体寿命。

在高炉炼铁系统中,重点钢铁企业300m3以上的高炉总容积为159228立方米,并且全部配置了基础自动化系统,自动化的比重达到100%。过程控制系统的自动化比重已经超过50%以上,部分高炉上配置了国内外先进的高炉冶炼专家系统等。 表2 重点企业与12大钢在炼铁系统中各级自动化所占的比重

总容积(M3) 基础自动化级)(L1) 过程自动化级(L2) 车间管理或生产制造执行系统(L3)

容积 比重 容积 比重 容积 比重

重点钢

铁企业 159228 159228 100.00% 85413 53.64% 5000 3.14%

其中12

大钢 88960 88960 100.00% 54787 61.59% 4100 4.16%

(3)炼钢系统自动化

炼钢系统的自动化可以改善操作、延长炉龄,是提高钢产量、保证钢水质量、缩短冶炼时间、降低能源消耗、提高一次拉碳命中率的重要手段。炼钢自动化包括转炉自动化和电炉自动化。

表3 重点企业与12大钢在炼钢系统转炉中各级自动化所占的比重

转炉 总生产能力 基础自动化级(L1) 过程自动化级(L2) 车间管理级或生产 制造执行系统(L3)

(万吨/年)年生产能力 比重年生产能力 比重年生产能力 比重

重点钢铁

企业 12576 120xx 95.51% 6964 55.37% 3200 25.45%

其中12大

钢 6300 6300 100.00% 4425 70.24% 2730 43.33%

表4 重点企业与12大钢在炼钢系统电炉中各级自动化所占的比重

电炉 总生产能力 基础自动化级(L1) 过程自动化级(L2) 车间管理级或生产制造执行系统(L3)

(万吨/年)年生产能力 比重年生产能力 比重年生产能力 比重

重点钢铁企业 2586 2506 96.91% 1257 48.61% 510 19.72%

其中12大钢 821 781 95.13.% 246 29.96% 100 12.18%

(4)连铸系统自动化

连铸自动化系统能够改善铸坯质量、提高产量、增加金属收得率和提高连铸比,应用人工智能控制的,加强对连铸质量的预报和控制。

在连铸系统中,重点钢铁企业的连铸机总的年生产能力为13195万吨,而已经配置有基础自动化设备的生产能力达13117万吨,所占的比重是99.41%。以此类推,过程控制自动化是54.31%,生产制造执行系统为15.37%。

表5 重点企业与12大钢在连铸系统中各级自动化所占的比重

总生产能力 基础自动化级(L1) 过程自动化级(L2) 车间管理级或生产制造执行系统(L3)

连铸 (万吨/年)年生产能力 比重年生产能力 比重年生产能力 比重

重点钢铁企业 13195 13117 99.41% 7166 54.31% 2028 15.37%

其中12大钢 5693 5693 100.00% 3050 53.57% 1153 20.25%

(5)轧钢系统自动化

随着轧钢生产向大型化、高速化、精密化、连续化方向,轧钢生产对自动化装备的要求比其他生产工序高,自动化系统和自动化装备的水平对最终产品的质量也最大。因此,轧钢系统中采用的自动化设备和系统比较多,各级自动化控制程度也比较高,是钢铁自动化技术应用最集中的地方。其中12家大型钢铁企业更加重视轧钢生产工序中自动化技术的应用,相关数据普遍高于重点企业的平均数。

由于自动化控制技术的,薄板坯连铸连轧机控制系统的控制范围扩大,产品厚度越来越薄,对板形控制、自由轧制以及层流冷却等特殊要求,加强第三级生产控制级以协调炼钢、连铸和热轧的生产,保证100%的板坯热装热送。提高了产品的外形尺寸精度和改进表面形貌,以及改善了板带内部质量。在热冷轧宽带钢的轧制工艺、轧机形式和控制技术等方面也采用了一系列新技术、新工艺和新设备,生产率大大提高。 表6 重点与12大钢在轧钢系统中各级自动化所占的比重

管、线、带 总生产能力(万吨/年) 基础自动化级(L1) 过程自动化级(L2) 车间管理或生产制造执行系统(L3)

年生产能力 比重年生产能力 比重年生产能力 比重

重点钢铁企业 16389 16336 99.67% 11273 68.76% 5731 34.97%

其中12大钢 8918 8918 100.00% 6832 76.61% 4622 51.83%

基于钢铁自动化在企业信息化中的重要地位和作用,为了使各级系统的指令或数据能够顺畅地传递,达到各级系统的无缝对接,形成一个整体,发挥最大的综合效益。因此,在各级自动化系统的设计和实施过程中,要充分考虑与上下级系统的信息传递接口。例如在本级系统的建设中,尽可能收集并保存将来上级系统所需要的各种现场生产过程信息,待条件成熟建设上级系统时,就可以顺利地将这些信息传递上去。

钢铁企业自动化的专业职能管理

通过调查,在各重点钢铁企业内都设有自动化专业技术管理部门和实施队伍。尽管每个企业的机构设置不同,有的在自动化部(所)、有的在计控部、技术中心,还有的在设备部门,但它们对自动化项目的建设管理和自动化技术的推广发挥了重要的作用。如今在钢铁行业信息化的进程中,已经涌现出一批既懂自动化技术、又懂管理和生产工艺流程的信息化复合型人才进入企业的决策层。

随着企业信息化建设的深入和自动化信息化技术的发展,企业要全面健康、协调、可持续的发展,就要加快推广应用国内外先进、适用的冶金自动化技术和信息技术,走新型工业化道路。在今后若干年里,随着企业的工艺流程控制、装备的不断更新改造,以及提高产品质量和生产精细管理的需要,钢铁企业必将投入建设更多的信息化、自动化应用项目。在信息化的大潮中,广大自动化专业职能管理部门和自动化工程技术人员艰苦努力、坚持技术不断创新,肩负着光荣而艰巨的信息化建设的重要任务。

综上所述,普及基础自动化,大力发展生产过程自动化,重视生产控制系统/生产制造执行系统的建设,加快企业管理信息化的建设进程,早日实现我国钢铁行业企业信息化、管控一体化的目标仍是“十五”期间乃至以后若干年内的重要目标和艰巨任务。

 

第二篇:全国大型钢铁企业背景

全国大型钢铁企业与钢铁背景

钢铁英才网提供

一、东北

1、 黑龙江省:鸡西钢铁 西林 建龙 中阳 常平

2、 吉林省 :通钢 建龙钢铁 吉林铁合金 宇晋

3、 辽宁省 :本钢 鞍钢 凌钢 北台 新抚钢 大连浦金 鞍山宝德 营口中板厂

二、华北

1、 北京 :首钢 首钢红冶

2、 天津 :天钢 轧一 轧二 轧三 天津大无缝

3、 河北省 :唐钢 邯钢 邯钢 邢钢 石钢 宣钢 承钢 天铁 津西 建龙 国丰 纵横 唐山不锈

4、 山西省 :太钢 临钢 宏达

三、华东

1、 上海 :宝钢 浦钢 梅钢 三钢 上钢一厂 上钢五厂 益昌薄板

2、 江苏省 :南钢 沙钢 永钢 淮钢 梅山

3、 浙江省 :杭钢 宁波建龙 宁波宝新

4、 安徽省 :马钢 合钢

5、 福建省 :三钢 三宝

6、 江西省 :萍钢 新钢 南昌钢厂

7、 山东省 :济钢 莱钢 青钢 泰钢日照钢铁 三德 莱芜 石横 鲁宝 张店

四、华南

1、广东省 :广钢 珠钢 韶钢

2、广西省 :柳钢

3、海南省 :

五、华中

1、湖南省 :涟钢 湘钢

2、湖北省 :武钢 鄂钢 汉阳钢厂 武钢棒材厂

3、河南省 :舞钢 安钢 河南济源

六、西南

1、 重庆 :重钢

2、 四川省 :攀钢 威钢 攀成钢 长城特钢

3、 贵州省 :水钢

4、 云南省 :昆钢

七、西北

1、内蒙古自治区: 包钢

2、陕西省 : 龙门

3、甘肃省 :洒钢 洒泉

4、宁夏回族自治区:创业

5、青海省 :西宁特钢

6、新疆维吾尔自治区:八钢 昆仑 新特 新兴 7、西藏自治区:

行业经济概况

近期工信部发布的《钢铁工业“十二五”发展规划》指出,“十二五”期间,我国经济增长将以内需拉动为主,经济发展仍将保持平稳较快势头,但国内生产总值增长速度比“十一五”期间将有所降低,固定资产投资增速将减缓,消费及第三产业对经济增长的拉动作用将逐渐增强。我国经济发展对钢铁消费需求还将继续增长,但增速减缓。

在41个工业大类行业中,26个行业利润同比增长,13个行业同比下降,1个行业由同期亏损转为盈利,1个行业由同期盈利转为亏损。其中,黑色金属冶炼和压延加工业(即钢铁行业)下降56.9%。5月x日,国家统计局发布数据显示,1-5月份,全国规模以上工业企业实现利润18434亿元,同比下降2.4%。5月当月实现利润3909亿元,同比下降5.3%。此前,据国家发改委数据显示,前4个月,国内钢铁行业实现利润395亿元,同比下降49.5%。

20xx年,是我国政府的换届之年,也是我国各项规划集中启动实施的一年,“调结构,转变经济增长方式”仍将是经济发展的主基调,经济增长虽将有所放缓,但仍将保持较快增长速度,预计全年经济增速在8.6-9%之间。对于钢铁下游行业来说,基础设施建设投资和工业生产的增长速度也将较20xx年有所放缓,对钢铁需求的增长也将是减缓的趋势,我国粗钢产量预计在7.3亿吨左右,增速回落至6%左右。

全球经济形势仍然严峻,复苏趋缓,发达经济体结构调整乏力,受主权债务危机拖累,财政刺激空间压缩,而私人部门需求迟迟不能接替公共需求,经济增长动力不足。20xx年,虽然发达经济体仍将维持宽松的货币政策,但财政政策着眼于中长期整顿,即便不爆发深度危机,增长也将处于2%以下。新兴经济体经济增长虽然好于发达国家,但由于国际市场动荡,出口条件恶化,资本流动的冲击正在加大,新兴经济体难以避免波及。因此在全球需求放缓、人民币升值和贸易保护主义仍然盛行的前景下,20xx年我国钢材出口量或许难以达到今年水平,预计全年钢材出口量保持在4000万吨左右。

综上所述,20xx年我国钢铁工业将面临国内外需求增速放缓的局面。而钢铁工业在“十二五”规划的指导下,在节能减排、淘汰落后和提升钢材产品质量等方面将得到逐步推进,钢铁市场的结构性过剩将有所好转。宏观经济因素领先钢材价格3个季度左右,20xx年

一、二季度,宏观经济综合指数处在下行通道中。预计20xx年国内钢铁市场走势将呈现先抑后扬的走势。

1) 行业技术发展概况

目前,美国钢铁业继续在开展炼钢过程基础性研发工作,以应对愈加严苛的环保法规。未来3-4年碳成本将继续冲出钢铁行业,钢铁企业寻求降低能源消耗,减少二氧化碳排放,能源循环利用,并且需要在钢铁企业的电厂采用碳捕获和储存技术。此外,钢铁企业还需要向消费者提供更符合要求的高质量钢材。技术方面已经取得长足发展,包括先进的自动控制技术,钢厂能够动态调整,生产出更优质的钢材产品,无头带钢轧制生产技术,高炉新型炉顶装料技术等。

1、 自动控制技术:随着过程自动控制技术对钢厂(尤其是高炉)的重要性日益提升,并且在几前年已经应用迪尔伯恩厂C号高炉

的重建上,使用了更多的数字传感器和离线过程模拟技术,改善高炉运行,提高高炉的生产效率。

2、 无头带钢轧制生产技术:无头带钢轧制生产设备-ESP,是热轧带钢新的生产方式,可大幅提高生产效率和降低钢铁生产带来的

环境负荷。

3、 塔塔安装新型炉顶装料系统:新型炉顶装料系统将用于完成C好高炉年产量将从40万吨提升至70万吨。

4、 碳减排技术:包括两条路径:一是麻省理工大学研发的熔融氧化物电解工艺,另一个是犹他大学研发的氢快速炼铁技术。 钢铁设备面对新挑战

一些钢铁制造商已经购买或分包非核心制造业务,有助于在订单养活时确保自身的健康经营,一旦市场好转就能重新恢复精力。钢铁企业的注意力从原料和运输成本转向生产成本,需要更加经济的生产体系。设备制造商也需要将研发转向削减生产成本。将重点集中在生产的经济性,不再追求生产设备的高性能。COREX炼铁工艺,薄板坯连铸和带钢直接浇铸技术都将成为未来发展的重点。 在全球钢铁抽奖热潮突然冷却之后,一些设备制造商将提供服务和维护当作经营业务的增长点。与钢厂和其他设备供应商结成终身的伙伴关系变得愈加重要,合作内容涵盖了更好地运行现有生产能力,优化生产成本。为了更好地适应钢材价格、市场环境和用户需求的频繁变化,钢厂和设备供应商需要在装备整个使用周期内不断提升技术标准。

与此同时钢铁企业不再关注产量,更关注利润,因此,未来钢铁企业可能更愿意新建中小规模的钢厂,如70万吨的板材钢厂。有的设备制造商设计出服务于附近市场抽奖成本更低的小型紧凑式电炉钢厂,以废钢为原料,采用无头轧制技术,更节约能源,而年产只有15-50万吨。

3) 行业人才需求概况

根据我们钢铁工业协会提出“十二五”人才发展战略,到20xx年或更长一段时间,我国要在钢铁工业的主要领域造就10名在国际上有一定学术地位的杰出专家,100名新一代学术带头人,1000名代表行业先进水平的学术、技术优秀人才,以及10000名或更多新技术、新工艺应用和研发人才。

对照上述目标,我国钢铁行业人才队伍的整体规模、素质能力、结构颁布还有相当大的差距,特别是高层次创新型人才匮乏、高技能人才短缺。可以说,人才问题仍是目前制约钢铁行业发展的主要“瓶颈。中国钢铁工业协会最近的一次调研显示,有一半以上的钢铁企业认为目前亟待解决的问题是“关键人才难以引进”、“关键人才严重缺乏”,而这些问题主要集中在“钢铁冶金”、“压力加工”、“冶金材料”、“冶金机械”和“冶金自动化”等学科

重点统计钢铁企业建立起完善的技术创新体系,研发投入占主营业务收入达到1.5%以上。绿色低碳冶炼和资源综合利用等自主创新工艺技术取得进展,高效生产和节能减排等共性关键技术得到广泛应用。

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