按照我國鋼鐵工業(yè)的實(shí)際狀況分析，從采礦、選礦、焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼，到鑄坯(連鑄)、軋鋼、精整，再到熱處理、涂鍍處理等所有生產(chǎn)工序中，軋鋼工序是應(yīng)用自動化和信息化技術(shù)比較先進(jìn)、成熟并且取得明顯效益的工序。
軋鋼是信息化和自動化應(yīng)用重點(diǎn)
按照國際上的分類方法，軋鋼自動化與信息化系統(tǒng)劃分為以下層次：0級，傳動級(Drive)，簡稱L0;1級，基礎(chǔ)自動化級(Basic Automation)，簡稱L1;2級，過程控制級(Process Control)，簡稱L2，又叫PCS;3級，生產(chǎn)控制級(Production Control)，簡稱L3;再上一級的系統(tǒng)或者叫生產(chǎn)管理系統(tǒng)，簡稱L4，或稱之為MES系統(tǒng)。因此也有人把軋鋼的1級計算機(jī)系統(tǒng)到4級計算機(jī)系統(tǒng)，簡稱為四級計算機(jī)管理與控制系統(tǒng)。
近年來，我國軋鋼行業(yè)自動化技術(shù)和信息化技術(shù)應(yīng)用向既有廣度又有深度的方向發(fā)展。軋鋼行業(yè)采用了較為完善的自動化控制系統(tǒng)，基本上普及了基礎(chǔ)自動化 (L1)。軋鋼生產(chǎn)過程控制自動化(L2)發(fā)展也較快，特別是隨著近幾年國內(nèi)引進(jìn)了不少先進(jìn)的軋鋼控制系統(tǒng)、先進(jìn)的軋鋼數(shù)學(xué)模型和先進(jìn)的軋鋼控制軟件，使得軋鋼的過程控制自動化(L2)應(yīng)用技術(shù)水平在鋼鐵行業(yè)中提高的幅度最大。國內(nèi)大、中型鋼鐵企業(yè)的軋鋼工序都配備了四級計算機(jī)管理與控制系統(tǒng)。
根據(jù)《中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會2007年度52家重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)信息化與自動化專項統(tǒng)計》表明：當(dāng)年在鋼鐵企業(yè)新建或改造的L2共361個，軋鋼領(lǐng)域占90個;當(dāng)年新建的MES共65個，軋鋼領(lǐng)域占51個。且近兩年的發(fā)展仍然是這樣的趨勢。
軋鋼行業(yè)自動化和計算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益十分明顯，而其投資卻在一條軋鋼生產(chǎn)線總投資中所占的比例很小，且很快能收回這部分投資。這一方面促使企業(yè)在新建或改造老的軋鋼生產(chǎn)線時，都把建立自動化和計算機(jī)系統(tǒng)作為工程項目的重點(diǎn);另外一方面也促使企業(yè)不斷引進(jìn)國外的軋鋼自動化和計算機(jī)系統(tǒng)。
自動化和信息化推動軋鋼技術(shù)進(jìn)步
如今，我國軋鋼生產(chǎn)行業(yè)進(jìn)入了又快又好的發(fā)展期，軋鋼生產(chǎn)技術(shù)取得了顯著進(jìn)步，縮小了與國際軋鋼技術(shù)先進(jìn)水平的差距，信息化和自動化技術(shù)發(fā)揮了重要作用。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
第一，自動化和信息化技術(shù)促進(jìn)了我國鋼材品種結(jié)構(gòu)的拓展。我國鋼材品種的國內(nèi)市場占有率呈上升趨勢，例如2007年長材的國內(nèi)市場占有率達(dá)到99.4%，板帶材的國內(nèi)市場占有率達(dá)到93.7%，管材達(dá)到97.8%。從品種方面來看，X80、X100管線鋼，100m長高速鐵路用鋼軌、H型鋼，以及一般的不銹鋼、電工鋼等高檔產(chǎn)品已經(jīng)全部可以立足于國內(nèi)生產(chǎn)。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整、鋼材新品種的開發(fā)與穩(wěn)定生產(chǎn)，離不開以信息化為基礎(chǔ)的生產(chǎn)管理，離不開以自動化為基礎(chǔ)的生產(chǎn)控制。利用信息化和自動化技術(shù)進(jìn)行品種開發(fā)，按照客戶需求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計、制訂產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和軋制規(guī)程，監(jiān)測和控制生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量，大大縮短了新品種的開發(fā)周期，提高了產(chǎn)品性能。
第二，自動化和信息化技術(shù)促進(jìn)高檔軋鋼產(chǎn)品生產(chǎn)能力的提升。我國近年來新建和投產(chǎn)了一大批軋鋼生產(chǎn)線(包括熱軋、冷軋、中板、厚板、涂鍍生產(chǎn)線等)，這些生產(chǎn)線都配備了先進(jìn)的自動化和計算機(jī)控制系統(tǒng)，使我國軋鋼裝備的整體水平得到了很大的提升，使軋鋼行業(yè)信息化和自動化的應(yīng)用水平得到提升，這也使我國生產(chǎn)高檔軋鋼產(chǎn)品的能力得到了很大的提升。
例如我國已經(jīng)具備了從X60到X100系列管線鋼的生產(chǎn)能力，成功開發(fā)出高強(qiáng)、全長熱處理鋼軌，100m長的重軌已經(jīng)在高速鐵路建設(shè)上使用。此外，高強(qiáng)度船板、高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼板、高壓鍋爐板等品種也取得了重大突破，縮小了與國外的差距。
第三，自動化和信息化技術(shù)促使軋鋼生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量得到較大提高。軋鋼生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到明顯改善，產(chǎn)品質(zhì)量水平得到較大提高，與自動化、信息化技術(shù)的普及、應(yīng)用、提升密切相關(guān)。要保持和提升企業(yè)的競爭優(yōu)勢，就必須在產(chǎn)品研發(fā)、企業(yè)管理等方面全面實(shí)現(xiàn)信息化，就必須對生產(chǎn)工藝流程實(shí)現(xiàn)自動化和精準(zhǔn)化控制。
第四，自動化和信息化技術(shù)使得先進(jìn)企業(yè)軋鋼工序的能源消耗指標(biāo)得到改善。軋鋼工序是鋼鐵材料生產(chǎn)能源消耗的主要工序之一，在軋鋼加工費(fèi)用中，能源消耗占 65%-70%。從軋鋼生產(chǎn)主要工藝流程看，坯料加熱、熱軋、冷軋和熱處理是主要的能耗環(huán)節(jié)。坯料加熱節(jié)能技術(shù)主要有鑄坯(錠)熱送熱裝、加熱爐結(jié)構(gòu)優(yōu)化、燃燒控制、煙氣余熱回收利用和加熱爐計算機(jī)控制等。熱軋工序節(jié)能技術(shù)主要有快速軋制、無頭和半無頭軋制、一火成材、熱軋工藝潤滑、軋制工藝優(yōu)化、減少軋制間隙時間和提高軋機(jī)傳動效率等。
在信息化和自動化技術(shù)的帶動下，寶鋼熱軋帶鋼生產(chǎn)工序能耗持續(xù)降低，如2050熱軋2007年噸鋼(卷)燃耗為1221.8MJ/t，2007年噸鋼電耗為90kWh/t。這些成績的取得，與推行和完善板坯熱裝熱送的控制技術(shù)、降低板坯回爐率、提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性、減少故障停機(jī)時間、降低軋制過程中的溫降、應(yīng)用新型燃燒控制技術(shù)是密切相關(guān)的。而上述功能的實(shí)現(xiàn)，又都必須基于信息化和自動化技術(shù)。
核心技術(shù)有待突破
在我國軋鋼行業(yè)中，自動化和計算機(jī)控制系統(tǒng)主要還是靠引進(jìn)。例如，在國內(nèi)已經(jīng)建成投產(chǎn)的50多條熱連軋生產(chǎn)線中，引進(jìn)熱軋計算機(jī)控制系統(tǒng)的占4/5以上。軋鋼行業(yè)的信息化工程或者承包給外國公司，或者請外國公司規(guī)劃和設(shè)計，或者引進(jìn)國外軟件、套件所占比例也很大，造成關(guān)鍵技術(shù)受制于人，形成了”引進(jìn)—落后 —再引進(jìn)—再落后“的局面。
中國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展歷程表明，單純依靠引進(jìn)裝備，以市場換技術(shù)，買不來也換不來屬于企業(yè)自身的能力。必須努力提升原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)成長由設(shè)備驅(qū)動向技術(shù)驅(qū)動的轉(zhuǎn)變。
首先，需要完善的政策環(huán)境，以便適應(yīng)支持和鼓勵自主創(chuàng)新的要求，對國內(nèi)企業(yè)制定和完善有利于自主創(chuàng)新的科研政策、貿(mào)易政策和稅收政策。
其次，需要落實(shí)國產(chǎn)化的依托工程，加大國產(chǎn)化的力度。對引進(jìn)量大的或價格昂貴的軟件產(chǎn)品要設(shè)法逐步立足國內(nèi)，如軋鋼控制系統(tǒng)的中間件、應(yīng)用軟件、數(shù)學(xué)模型軟件等。選擇一批具有行業(yè)技術(shù)制高點(diǎn)，能帶動行業(yè)和技術(shù)全面提高的建設(shè)項目作為行業(yè)技術(shù)示范項目，組織力量研制核心技術(shù)和關(guān)鍵軟件，實(shí)現(xiàn)軋鋼自動化和計算機(jī)控制系統(tǒng)的國產(chǎn)化。
再次，需要加強(qiáng)國產(chǎn)化工作的組織協(xié)調(diào)，特別是加強(qiáng)跨企業(yè)的協(xié)調(diào)推進(jìn)的長效工作機(jī)制，使產(chǎn)、學(xué)、研單位發(fā)揮各自的優(yōu)勢，團(tuán)結(jié)協(xié)作，在軋鋼行業(yè)的核心技術(shù)和關(guān)鍵軟件方面立足國內(nèi)。
（轉(zhuǎn)載）
