有色金屬工業(yè)自動化技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用

李富宇

摘 要 在當前我國科學技術(shù)不斷發(fā)展的環(huán)境下，我國金屬冶煉工業(yè)也實現(xiàn)了突飛猛進地發(fā)展，尤其是有色金屬冶煉工業(yè)，在自動化技術(shù)的加持下能夠?qū)崿F(xiàn)對溫度的合理控制，保證了有色金屬的冶煉效率，降低了冶煉過程中的能耗。基于此，本文將主要針對有色金屬工業(yè)中的自動化技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用展開分析，希望能為從業(yè)同行提供參考。

關(guān)鍵詞 有色金屬;冶煉工業(yè);自動化技術(shù);應(yīng)用

前言

有色金屬冶煉工業(yè)生產(chǎn)中有著復(fù)雜工序，其中包含選礦、燒結(jié)、高爐等等，需要通過熔煉、精煉、電解等方法從有色金屬原料中提煉出常用金屬，而且在整個生產(chǎn)過程中會用到大量具有腐蝕性的化學產(chǎn)品，所以會對工作人員的身體健康帶來一定程度的傷害。正因為在有色金屬工業(yè)生產(chǎn)中危害性較大，所以某些工序無法以人工形式完成，則不得不應(yīng)用自動化技術(shù)。隨著社會時代的發(fā)展，我國的有色金屬工業(yè)自動化技術(shù)也取得快速發(fā)展，但相較于發(fā)達國家的先進水平而言還存在不小差距。本文將主要針對有色金屬工業(yè)自動化技術(shù)開發(fā)現(xiàn)狀與具體應(yīng)用展開分析。

1 我國有色金屬工業(yè)自動化技術(shù)開發(fā)現(xiàn)狀

隨著社會時代的發(fā)展，我國有色金屬工業(yè)自動化程度有了明顯提升，在有色金屬冶煉生產(chǎn)中的眾多工序中能夠看到越來越多的自動化設(shè)備，除了有先進的單機操作系統(tǒng)以外，更有許多完善的集散式分布系統(tǒng)[1]。不過當前我國許多大型先進自動化控制系統(tǒng)與設(shè)備仍然依賴進口，在這些設(shè)備與技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)上去改造創(chuàng)新，當然隨著技術(shù)升級發(fā)展以及對有色金屬工業(yè)的要求不斷提高，許多落后的設(shè)備與技術(shù)也將面臨淘汰，需要配備更多自動化系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備。當前我國有色金屬工業(yè)生產(chǎn)可分為如下分級結(jié)構(gòu)控制體系：①采集執(zhí)行層，也即是傳感器與執(zhí)行器，負責測量物理量與執(zhí)行控制指令;②基礎(chǔ)自動化，控制生產(chǎn)工藝過程;③過程自動化，控制生產(chǎn)優(yōu)化;④管理自動化，調(diào)節(jié)各程序之間的工作，保證協(xié)調(diào)配合。

2 有色金屬工業(yè)自動化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

在有色金屬冶煉工業(yè)生產(chǎn)中，為了能夠更安全且高效地改善環(huán)境污染問題，會用到自動化分成廢氣處理管理信息平臺。詳細來講，在有色金屬工業(yè)生產(chǎn)過程中不可避免需要面臨粉塵排放委托，通過應(yīng)用自動化管理信息平臺對粉塵廢氣進行處理，能夠良好把控過濾煙道中的粉塵顆粒，實現(xiàn)攔截智能化，高效去除塵埃。此外，在自動化管理信息系統(tǒng)應(yīng)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)對機械設(shè)備的自動化控制，形成對粉塵顆粒的第一道過濾，起到良好隔離與過濾作用，設(shè)備表面會形成非常穩(wěn)定的濾床網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，再加上其使用的是過濾袋，所以在有色金屬工業(yè)中能夠隔離絕大部分的灰塵。同時，在自動化管理信息平臺的應(yīng)用下，布袋除塵器能夠?qū)崿F(xiàn)自動化作業(yè)，這種智能化的自動技術(shù)能夠非常高效地捕捉到細小、干燥的非纖維狀灰塵。

2.2 現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)場總線控制技術(shù)（Fieldbus Control System，簡稱FCS），經(jīng)過了四十余年的發(fā)展，由全球不同制造商共同生產(chǎn)出了60余種總線產(chǎn)品[2]。這種自動化技術(shù)有著自身顯著特點，其有著眾多不同系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備與全面的無縫集成，在不同系統(tǒng)應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)功能自洽，也能實現(xiàn)相互操作，同時能夠執(zhí)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分數(shù)，所以在有色金屬工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

2.3 以太網(wǎng)的應(yīng)用

有色金屬工業(yè)的持續(xù)發(fā)展也促使整個行業(yè)的競爭愈發(fā)激烈，許多企業(yè)會通過對老舊設(shè)備的升級或更換去不斷提高自身核心競爭力。然而在技術(shù)更新過程中，會出現(xiàn)新技術(shù)與老技術(shù)難以在控制系統(tǒng)中實現(xiàn)高度集成的問題。而以太網(wǎng)作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)有著諸多優(yōu)勢，比如數(shù)據(jù)傳輸速度快、帶寬足夠、保準統(tǒng)一、通信協(xié)議相同等等，而且在設(shè)置、診斷、運維等方面有著極高成熟度，并且還能讓不同通信協(xié)議運行在同一總線上，所以能夠用在解決有色金屬工業(yè)新舊技術(shù)高度集成的問題方面。

在有色金屬冶煉生產(chǎn)中，許多不同類型的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備儀器能夠借助以太網(wǎng)與工業(yè)計算機進行連接。比如，數(shù)字化超聲波探測儀與自動化探測系統(tǒng)便能通過以太網(wǎng)實現(xiàn)有效連接，從而滿足使用者的不同需求[3]。其中，有色金屬管材超聲波探測系統(tǒng)能夠借助多通道超聲與以太網(wǎng)進行結(jié)合，便能實現(xiàn)對鋼制品與有色金屬物質(zhì)的超聲波探測，不僅能夠記錄下自動探測的整個過程，而且過程中的整體曲線、波高曲線都能同步顯示。應(yīng)用有色金屬自動化檢測技術(shù)，在屏幕中全方位觀察工件的長度、波高曲線，并且在以太網(wǎng)的連接下，有色金屬數(shù)據(jù)會實時傳送至計算機終端，為工程師對有色金屬加工參數(shù)的調(diào)整提供便利，大大提高冶煉效率與產(chǎn)品合格率。

3 有色金屬工業(yè)自動化技術(shù)的開發(fā)展望

相較于國外發(fā)達國家而言，我國在自動化技術(shù)與相關(guān)產(chǎn)品方面還存在一定差距，沒有足夠的自主知識產(chǎn)權(quán)，相關(guān)產(chǎn)品嚴重依賴進口，甚至要花重金去購買國外不再使用的系統(tǒng)，所以也就導致這些系統(tǒng)難以集成在同個平臺上。再加上我國有色金屬工業(yè)生產(chǎn)起步較晚，所以技術(shù)完善度與成熟度方面略顯不足。

因此，我國在有色金屬工業(yè)自動化技術(shù)開發(fā)研究方面需要加大資金與人才的投入。一方面，需要實現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)的全面應(yīng)用，通過向國外購置更多先進自動化控制設(shè)備，借鑒其中的先進技術(shù)，生產(chǎn)出更適合本國有色金屬工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備，與當前信息化技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)進行結(jié)合，解決當前我國自動化技術(shù)發(fā)展與客戶需求之間的矛盾;另一方面，要對有色金屬冶煉過程優(yōu)化控制，選用更為先進的傳感機械集成數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及參數(shù)閉環(huán)控制技術(shù)等等，完善我國企業(yè)的自動化控制系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

綜上所述，在如今的社會經(jīng)濟發(fā)展中，眾多領(lǐng)域生產(chǎn)對有色金屬的需求量不斷增大，在有色金屬冶煉工業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù)不僅能夠提高冶煉效率、產(chǎn)品合格率，同時也能降低能耗與對生產(chǎn)人員的人身危害，可見自動化技術(shù)一定是有色金屬工業(yè)的發(fā)展方向。通過本文對目前我國的有色金屬工業(yè)自動化技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀來看，技術(shù)水平與國外發(fā)達國家還有不小差距，所以我們還需要加強在這方面的資金與人才投入，助力我國有色金屬工業(yè)自動化水平的提高。

參考文獻

[1] 李松宇.自動化技術(shù)在有色冶金工業(yè)中的應(yīng)用[J].中國金屬通報，2019（8）：78，80.

[2] 張冬梅.有色冶金工業(yè)中自動化技術(shù)的運用研究[J].世界有色金屬，2019（7）：13-14.

[3] 曾波.自動化技術(shù)在冶金行業(yè)中的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].山西冶金，2014，37（5）：6-7，66.