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　　鋼鐵產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，是國家的重要原材料工業(yè)之一，它涉及面廣、產(chǎn)業(yè)關聯(lián)度高、消費拉動大，在經(jīng)濟建設、社會發(fā)展、國防建設以及穩(wěn)定就業(yè)等方面發(fā)揮著重要作用。同時，鋼鐵生產(chǎn)又是高耗能、高排放的過程，由于我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)長期粗放發(fā)展累計的矛盾，以及受目前國際鐵礦石價格飆升的嚴重影響，中國鋼鐵工業(yè)站在了轉(zhuǎn)型調(diào)整的風口浪尖。眼下，中國鋼鐵工業(yè)唯有通過兼并重組、節(jié)能降耗、淘汰落后產(chǎn)能，提高整個鋼鐵行業(yè)的集中度，減少鐵礦石需求的主體，才能扭轉(zhuǎn)生存困境，而信息化和自動化技術便是實現(xiàn)這一目標的有效途徑。

　　回顧新中國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展歷史，信息化和自動化技術在提高產(chǎn)品質(zhì)量，信息化自動化技術，中國鋼鐵由“大”變“強”之關鍵降低成本，節(jié)能降耗等方面起到了巨大的推動作用。同時，我國鋼鐵企業(yè)也在信息化和自動化技術的應用、自主研發(fā)方面取得了不小的成績，針對于此，記者特別采訪了中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會信息與自動化推進中心副主任兼秘書長蔣慎言先生，為廣大讀者詳細講述中國鋼鐵工業(yè)信息化自動化技術的發(fā)展情況。

　　鋼鐵信息化自動化技術應用經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展歷程？

　　蔣慎言：我國鋼鐵工業(yè)應用信息化自動化技術的發(fā)展歷程大致可分成如下幾個階段：

　　初期引進，發(fā)展緩慢

　　1949年解放初期，當時我國的粗鋼產(chǎn)量占世界第26位，一直到文化大革命前鋼鐵工業(yè)基本上都是沿用當時蘇聯(lián)援助的技術。從重大工程項目來說，當時有蘇聯(lián)援助鞍鋼的7號高爐、大型軋鋼、無縫鋼管三大工程，儀表只是采用蘇聯(lián)的所謂Ⅰ型和Ⅱ型真空管儀表，調(diào)速普遍采用電動機發(fā)電機組成方式，或者水銀整流裝置進行控制。

　　文化大革命期間，尤其是末期，在全國影響比較大的引進項目包括：武鋼從日本引進的1700熱連軋、太鋼引進奧鋼聯(lián)的50噸轉(zhuǎn)爐全套設備及自動控制系統(tǒng)，以及首鋼引進日本HOC-510用于30噸轉(zhuǎn)爐的控制。國內(nèi)鋼鐵企業(yè)也試圖用分離元件的國產(chǎn)計算機來控制鋼鐵工藝過程，當時有TQ-16、DJS-121等。由于受到文化大革命的影響和干擾，雖然工程技術人員做了堅苦卓絕的努力，但不夠理想、進展緩慢，大部分只完成了數(shù)據(jù)巡回檢測和顯示的功能。

　　三大變革 飛速發(fā)展

　　文化大革命結束，隨著改革開放的開始，鋼鐵工業(yè)自動化以寶鋼為代表，信息化以武鋼和鞍鋼的聯(lián)合國的鋼鐵企業(yè)設備管理資助項目為代表，進行了大量的引進、消化、吸收、再造的工作，特別是20世紀90年代以來，我國的鋼鐵工業(yè)以純氧頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐替代平爐、連鑄代替耗能大的模鑄和短流程鑄機一體化工藝的出現(xiàn)為標志，完成了我國鋼鐵工業(yè)的三次巨大工藝變革。鋼鐵產(chǎn)能迅速增長，鋼鐵生產(chǎn)新工藝和新技術不斷涌現(xiàn)，到1996年粗鋼產(chǎn)量達1億多噸 ，直到2010年粗鋼產(chǎn)量達6.25億噸，15年穩(wěn)居世界第一，由一個鋼鐵弱國變成鋼鐵大國。同時生產(chǎn)流程向高度集成化和自動化方向發(fā)展，經(jīng)營管理趨向扁平化。我國鋼鐵工業(yè)的這種革命性的變化，為鋼鐵工業(yè)信息化和自動化技術提供了一個巨大的發(fā)展空間。

　　兩化融合 自主創(chuàng)新

　　在國家大力推進信息化與工業(yè)化融合，促進工業(yè)由大變強的背景下，鋼鐵行業(yè)的自動化和信息化工作取得了顯著成

　　效。據(jù)中國鋼鐵工業(yè)信息與自動化推進中心和鋼鐵協(xié)會信息統(tǒng)計部的最新調(diào)查研究和評估結果表明：

　　（1）我國整個鋼鐵工業(yè)的主要工藝流程基本普及了基礎自動化L0和L1級，自動化儀表方面各物理量都采用了精度合適的儀表進行測量、采集和調(diào)節(jié)，使每一個工藝流程基本上做到了工藝數(shù)據(jù)可測、可查、可控和可記錄。并且在鋼鐵工業(yè)特殊要求的高速度、高靈敏和高抗干擾的國產(chǎn)儀表方面有了新的突破，智能化系統(tǒng)的儀表層出不窮，并且普遍達到了穩(wěn)定運行的目標。

　　（2）隨著信息技術和網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展，計算機控制，主要是指過程控制L2級，在我國鋼鐵工業(yè)也取得了突出的成績。各種工藝的數(shù)學模型也得到了普遍發(fā)展。在模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡和專家系統(tǒng)等人工智能現(xiàn)代數(shù)學理論也得到了廣泛的應用。據(jù)統(tǒng)計，我國鋼鐵工業(yè)在過程計算機的采用率上，高爐達100%、轉(zhuǎn)爐達93.43%、連鑄達99.4%、軋機達99.68%。這表明了我國鋼鐵行業(yè)的自動化信息技術已經(jīng)躋身于世界先進行列。

　?。?）在生產(chǎn)管理L3級和經(jīng)營管理L4級方面，我國鋼鐵工業(yè)推廣和應用的核心技術有生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）和企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP）。可以說這幾年來MES和ERP的開發(fā)應用已經(jīng)成為我國鋼鐵工業(yè)的熱門話題，有些企業(yè)已上線運行，取得了許多成功的經(jīng)驗。

　　綜上所述，到目前為止，我國鋼鐵工業(yè)的信息化與自動化的技術已經(jīng)到了自主創(chuàng)新方興未艾的發(fā)展階段，到了“兩化

　　融合”需要更深刻、更精細化的階段。

　　“十二五”規(guī)劃對鋼鐵工業(yè)提出了哪些要求？

　　蔣慎言：“十二五”期間我國的鋼鐵工業(yè)正處在重要的戰(zhàn)略調(diào)整時期，危機與機遇并存，發(fā)展與矛盾同在，因此結構調(diào)整與轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局做好兼并重組工作、加快技術進步和自主創(chuàng)新、節(jié)能減排和環(huán)境保護、推進信息化自動化與鋼鐵工業(yè)的精細、深度融合，建立穩(wěn)定的鐵礦石供應基礎是我國鋼鐵工業(yè)在“十二五”期間的重要戰(zhàn)略任務和發(fā)展方向。

　?。?）結構調(diào)整與轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，就是指要下大力氣關閉高消耗、低質(zhì)量、污染環(huán)境嚴重的小礦山、小焦爐、小高爐、小轉(zhuǎn)爐，以及浪費能源、水資源的初級軋鋼設備，從而淘汰落后產(chǎn)能。在有條件的地區(qū)，將落后產(chǎn)能標準提高到1000立方米以上高爐及煉鋼產(chǎn)能。加速推進鋼鐵工業(yè)裝備和技術結構的升級，實現(xiàn)由粗放式發(fā)展向集約式發(fā)展的轉(zhuǎn)變。這種調(diào)整和轉(zhuǎn)變是必須的，也是鋼鐵工業(yè)“十二五”期間得以健康發(fā)展的核心所在。寶鋼就是一個典型的例子。

　　因為寶鋼結構發(fā)展方式合理、先進。根據(jù)中國鋼鐵協(xié)會公布的資料，2010年上半年寶鋼實現(xiàn)利潤總額達人民幣124億元，占我國鋼鐵盈利企業(yè)實現(xiàn)利潤總額的27.67%，而其鋼產(chǎn)量只占鋼鐵協(xié)會會員總產(chǎn)量的6.39%。中國如果有10家像寶鋼這樣的企業(yè)，年產(chǎn)量將達3億噸鋼，如果經(jīng)濟技術指標也能如寶鋼一樣達到國際先進水平，那我國就能實現(xiàn)由鋼鐵大國向鋼鐵強國的轉(zhuǎn)變。

　?。?）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，是指在結合控制總量淘汰落后產(chǎn)能的前提下，按照沿海、沿江內(nèi)陸鐵礦石和各種原材料的來源以及產(chǎn)品的輸出，科學合理布局，并達到與資源環(huán)境相適應的要求，進行城市鋼廠搬遷和相應的技術改造。建設新首鋼的搬遷和唐山曹妃甸二期建設就是典型的例子。所謂做好兼并重組工作，就是在結合控制總量淘汰落后產(chǎn)能的前提下，在“十二五”期間努力清除影響鋼鐵企業(yè)重組的財稅利益分配、資產(chǎn)劃撥、債務核定和處置、人員分配等體制性障礙，為推動鋼鐵企業(yè)集團化發(fā)展和實現(xiàn)跨地區(qū)、跨所有制、跨行業(yè)的兼并重組創(chuàng)造良好的環(huán)境。例如進一步發(fā)揮寶鋼、鞍本、武鋼等大型鋼鐵企業(yè)集團的帶動作用，推動鞍本集團、廣東鋼鐵集團、廣西鋼鐵集團、河北鋼鐵集團和山東鋼鐵集團內(nèi)產(chǎn)供銷、人財物統(tǒng)一管理的實質(zhì)性重組，形成幾個產(chǎn)能在5000萬噸以上、具有較強國際競爭力的特大型鋼鐵企業(yè)；形成若干個產(chǎn)能在1000~3000萬噸級的實質(zhì)性的大型鋼鐵企業(yè)。

　?。?）加快技術進步和自主創(chuàng)新，就是要求將這兩者與企業(yè)自身的搬遷、技術改造等相結合起來，培育企業(yè)原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進消化吸收再創(chuàng)新能力，著力突破制約產(chǎn)生轉(zhuǎn)型升級的關鍵技術，提高工藝裝備水平，提高產(chǎn)品檔次和質(zhì)量。如直接還原鐵的冶煉技術、煉鋼—精煉—連鑄以及直送直軋的短流程技術，超低含硫、磷、氫、氧的高強度、高抗拉、抗腐蝕的冶煉生產(chǎn)技術等。重點發(fā)展高速鐵路用鋼、高強度轎車用鋼、高檔電力用鋼和模具鋼、特殊大鍛材等關鍵鋼材品種，支持有條件的企業(yè)、科研單位開展百萬千瓦核電用料原鋼板和高壓鍋爐管、2 5 萬千伏以上變壓器用高磁感低鐵損取向硅鋼，提高認證標準，促進鋼材實物質(zhì)量達到國際先進水平。“十二五”期間鋼鐵企業(yè)在搞好技術創(chuàng)新的同時，應深度融合信息技術搞好體制創(chuàng)新，使我國鋼鐵企業(yè)全部擁有一整套完整的現(xiàn)代化企業(yè)管理制度，堅持充分利用兩個市場、兩種資源，成為高速度反應國際、國內(nèi)市場需求的靈敏企業(yè)，使鋼鐵企業(yè)在劇烈的市場競爭中不斷壯大。

　?。?）節(jié)能減排和環(huán)境保護，是指在“十二五”期間，我國鋼鐵企業(yè)在噸鋼綜合能耗、噸鋼耗用新水量、噸鋼煙粉排放量、噸鋼二氧化碳排放量應達到和我國所承擔的環(huán)保壓力及國際義務相適應的更新標準，要求二次能源基本實100%回收利用、冶金渣近100%綜合利用、污染物排放濃度和排放總量雙達標。在這中間主要是在鋼鐵企業(yè)極力推廣高溫高壓的干熄焦技術，燒結余熱利用、燒結煙氣脫硫、高爐工藝控制系統(tǒng)技術，高爐爐頂余壓發(fā)電和干法除塵技術，轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵及回收技術，鑄軋一體化技術，綜合能源管理技術以及各種焦化產(chǎn)品的回收、鐵合金、碳素和耐火材料等產(chǎn)品生產(chǎn)的先進節(jié)能減排等技術的開發(fā)和應用。

　?。?）建立穩(wěn)定的鐵礦石供應基地，就是在“十二五”期間以利益共享、風險共擔為原則，開發(fā)國內(nèi)外兩種鐵礦資源，竭力保障鋼鐵產(chǎn)業(yè)安全。要加大國內(nèi)鐵礦資源的勘探力度，合理配置與開發(fā)國內(nèi)鐵礦資源，增加資源儲備。適度開發(fā)利用低品位礦和尾礦，加強對共生礦、伴生礦產(chǎn)資源的研究、開發(fā)和綜合利用，鼓勵由國內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)集團牽頭，吸收中型鋼鐵企業(yè)入股聯(lián)合，采取“走出去”的戰(zhàn)略，尋求新鐵礦石供應來源。目前有些企業(yè)已經(jīng)取得了一定成果，今后應加快有組織、有秩序地自律開展尋求海外鐵礦山資源的工作。力爭在“十二五”末期，國產(chǎn)礦和海外權益礦用于國內(nèi)煉鐵生產(chǎn)所需總量的比例達2/3以上，使我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展有一個穩(wěn)定、可靠的供應基礎。同時，也使我國鋼鐵企業(yè)在國際上對鐵礦石供應擁有合理的話語權。

　　信息化自動化技術對鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)“十二五”目標有何作用？

　　蔣慎言：“十二五”規(guī)劃要求鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)淘汰落后產(chǎn)能、節(jié)能降耗、綠色生產(chǎn)的目標，這是我國經(jīng)濟發(fā)展、實現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)化的需要，而自動化技術、信息技術是實現(xiàn)這一目標的方法和手段。在整個經(jīng)濟發(fā)展過程中，它們相輔相成，共同發(fā)展。

　　以我一直從事的轉(zhuǎn)爐自動化煉鋼這一專業(yè)來講，轉(zhuǎn)爐煉鋼是目前我國鋼鐵行業(yè)粗鋼生產(chǎn)的主流工藝，也是消耗能源和水資源的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一。隨著轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的不斷發(fā)展，我國轉(zhuǎn)爐計算機控制也得到了飛速發(fā)展。如今我國轉(zhuǎn)爐煉鋼控制已普遍采用了計算機自動控制技術，其中包括上料、下料、傾動、氧耗、低吹、煤氣回收、蒸汽回收和除塵八大系統(tǒng)。這八大系統(tǒng)如果離開計算機自動控制技術進行煉鋼，在目前來講是不可能的。煉鋼和操作工除了必要的打、堵出鋼口和處理必要的緊急事故等體力勞動外，只要在爐前操作室按電鈕、看顯示屏和動動鼠標就能煉出自己所需要的鋼種。在此工藝裝備條件下，要進一步做到淘汰落后產(chǎn)能、節(jié)能降耗， 按業(yè)內(nèi)人士的說法， 還需做到“負能煉鋼”，即多回收轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)生的煤氣、蒸汽，縮短冶煉周期，進一步提高一次拉碳、碳溫雙命中率。“負能煉鋼”說來容易，其實不然。它共由上百個閥門（ 切斷閥、調(diào)節(jié)閥、扇形閥等）和上百道程序進行準時、準確、準量地控制，為了追蹤質(zhì)量事故等還需要及時存儲成千上萬個數(shù)據(jù)，描出上百條曲線，完成這些操作，沒有自動化技術的配合是很難實現(xiàn)的。

　　隨著新的煉鋼工藝的產(chǎn)生以及自動化、信息技術的發(fā)展，二者之間的融合日趨緊密。以煤氣回收中的重要設備“ 風機” 調(diào)速舉例， 最早是利用電動機帶動發(fā)電機組來控制，只能作啟動停止，既不能安全調(diào)速，又浪費電能，同時還增加了設備空轉(zhuǎn)時間。后逐漸采用機械的液力耦合器進行調(diào)速控制，至此可以很容易地進行調(diào)速。但可調(diào)速比例級別很少，不能隨工藝需要進行煤氣回收，因此煤氣回收率很低，大量的煤氣只能放空或者點天燈，污染環(huán)境。而現(xiàn)在轉(zhuǎn)爐風機都普遍采用中頻交流變頻技術和網(wǎng)絡控制技術進行無級調(diào)速，調(diào)整速度快。同時，煤氣成分分析儀表精度和靈敏度的提高，以及計算機PLC的采用，使轉(zhuǎn)爐煤氣回收率得到成倍提高，我們現(xiàn)在已看不到轉(zhuǎn)爐上空有放散轉(zhuǎn)爐煤氣和點天燈的現(xiàn)象。

　　另外值得一提是， 過去人工控制時，轉(zhuǎn)爐煉鋼一次拉碳，碳溫雙命中率只有30%，即有70%的冶煉過程需要二次補吹，既浪費了能源又嚴重地影響了鋼的質(zhì)量。而采用計算機自動控制技術的副槍控制技術后，一次拉碳，碳溫雙命中率可以提高到95%以上，它的經(jīng)濟效益十分驚人。以上只是概述了鋼鐵工業(yè)中轉(zhuǎn)爐煉鋼這一工藝過程，其實從采礦、軋鋼，到成品出廠，以至銷售都離不開信息技術和自動化技術的支撐。至于鋼鐵工業(yè)的綠色生產(chǎn)， 它是綜合考慮環(huán)境影響和資源消耗的現(xiàn)代模式。目標是提高鋼鐵生產(chǎn)過程的鐵、碳、水資源的轉(zhuǎn)換利用率，減少廢棄物排放及環(huán)境污染，從而提高鋼鐵企業(yè)核心競爭力。因此基于環(huán)保理念的設計，能夠促進和實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排的基礎設施和軟硬件應用的生產(chǎn)，都屬于綠色生產(chǎn)范疇。它包括利用自動化技術推進綠色生產(chǎn)的工藝化改造，利用信息系統(tǒng)加強能源管理，優(yōu)化物流規(guī)劃和倉庫設置實現(xiàn)企業(yè)綠色庫存補給，關注節(jié)能

　　減排和廢棄物處理，將相關流程納入信息化管理，使企業(yè)實現(xiàn)綠色管理等。綠色生產(chǎn)是鋼鐵企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，也是鋼鐵企業(yè)應當承擔的社會責任，信息化自動化技術是實現(xiàn)綠色生產(chǎn)的有效工具和強有力保證。