基于冶金流程工程學(xué)的鋼鐵流程工程設(shè)計(jì)

鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展已成為行業(yè)共識(shí)，而綠色化、智能化則是驅(qū)動(dòng)鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎。冶金流程工程學(xué)以冶金制造流程為研究對(duì)象，用于指導(dǎo)鋼廠動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、流程結(jié)構(gòu)優(yōu)化、組織有序高效運(yùn)行，是推動(dòng)鋼鐵綠色化、智能化高質(zhì)量發(fā)展的重要理論支撐。論文回顧了冶金流程工程學(xué)的整個(gè)發(fā)展過(guò)程，闡述了其對(duì)現(xiàn)代鋼鐵制造流程功能拓展的推動(dòng)作用，論證了從工程設(shè)計(jì)視角貫徹執(zhí)行冶金流程工程學(xué)的重要意義，提出設(shè)計(jì)是鋼鐵工程的先導(dǎo)和核心，全面貫徹冶金流程工程學(xué)應(yīng)設(shè)計(jì)先行的論點(diǎn)。探討了基于冶金流程工程學(xué)的鋼鐵工程設(shè)計(jì)的思想和路徑，指出工程設(shè)計(jì)不是孤立地選擇新技術(shù)，必須克服傳統(tǒng)的靜態(tài)、局部的單體技術(shù)設(shè)計(jì)方法，從動(dòng)態(tài)-協(xié)同的總體目標(biāo)出發(fā)，使各單元技術(shù)形成一個(gè)動(dòng)態(tài)-有序、連續(xù)-緊湊的工程整體集成效應(yīng)。詳細(xì)介紹了唐鋼新區(qū)在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，充分運(yùn)用冶金流程工程學(xué)理論，在鋼鐵工程的頂層設(shè)計(jì)、制造流程靜態(tài)結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、流程網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、設(shè)計(jì)管理等方面的實(shí)踐，以及通過(guò)鋼鐵整個(gè)流程時(shí)間-空間-物質(zhì)-能量-信息五維動(dòng)態(tài)運(yùn)行甘特圖，及早解決影響全流程高效順行的堵點(diǎn)或限制環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)線連續(xù)緊湊、動(dòng)態(tài)有序和產(chǎn)品質(zhì)量窄窗口穩(wěn)定高效運(yùn)行。1、關(guān)鍵詞冶金流程工程學(xué)；智能化；工程設(shè)計(jì)；動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)；應(yīng)用實(shí)踐2、引言隨著時(shí)代的發(fā)展，資源能源供給、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)低碳綠色、智能化技術(shù)、融合信息化等成為中國(guó)鋼鐵工業(yè)必須要面對(duì)的諸多挑戰(zhàn)。制造先進(jìn)鋼鐵產(chǎn)品不再是鋼鐵工業(yè)追求的單一目標(biāo)，鋼廠的綠色低碳和智能化發(fā)展，更是當(dāng)代鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的核心命題。這就需要將冶金學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)拓展到流程層次，運(yùn)用如數(shù)字化、信息化等技術(shù)手段，將冶金反應(yīng)、冶金工藝知識(shí)和流程層次的技術(shù)拓展為工程科學(xué)，從工程科學(xué)視角建立新的理論知識(shí)體系。在上述背景下，冶金流程工程學(xué)的理論與方法在研究與探索、認(rèn)識(shí)創(chuàng)新、理論建立、實(shí)踐和發(fā)展等領(lǐng)域形成了較為完善的理論系統(tǒng)構(gòu)架。特別是在近20年中，中國(guó)新建鋼鐵企業(yè)在技術(shù)路線確定、鋼廠功能定位、潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)平臺(tái)建立、層流專(zhuān)線化運(yùn)行、鋼廠智能化等應(yīng)用場(chǎng)景和老企業(yè)技術(shù)改造升級(jí)過(guò)程中，都在自覺(jué)和不自覺(jué)地運(yùn)用該理論體系的技術(shù)思想和方法。冶金流程工程學(xué)已經(jīng)成為鋼鐵工業(yè)綠色化、智能化高質(zhì)量發(fā)展的重要理論支撐。鋼鐵制造流程由于流程長(zhǎng)、投資大、工程復(fù)雜等，決定著鋼鐵制造流程要真正實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)有序、協(xié)同連續(xù)、高效穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)，就必須要在工廠設(shè)計(jì)階段就全面貫徹冶金流程工程學(xué)理論，在設(shè)計(jì)階段就按照冶金流程工程學(xué)理論方法梳理出簡(jiǎn)捷、高效、層流專(zhuān)線化運(yùn)行的主體工藝路徑。本文主要從工程設(shè)計(jì)視角探討鋼鐵企業(yè)貫徹冶金流程工程學(xué)的重要意義以及設(shè)計(jì)實(shí)施路徑。3、精選圖表4、結(jié)論1)冶金流程工程學(xué)理論科學(xué)地闡述了鋼鐵制造流程中物質(zhì)流、能量流、信息流之間相互作用與協(xié)同運(yùn)行關(guān)系，提出并建立的新一代鋼鐵制造流程理論框架和鋼廠動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)的方法，對(duì)推進(jìn)鋼鐵行業(yè)綠色化、智能化高質(zhì)量發(fā)展具有重要的理論支撐。2)設(shè)計(jì)是鋼鐵工程的先導(dǎo)和核心，全面貫徹冶金流程工程學(xué)應(yīng)設(shè)計(jì)先行。鋼廠的動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)不僅要為建設(shè)提供圖紙和有關(guān)參數(shù)，還要為今后鋼廠的運(yùn)行設(shè)計(jì)出動(dòng)態(tài)運(yùn)行的規(guī)則。3)新一代流程鋼廠設(shè)計(jì)應(yīng)遵循冶金流程工程學(xué)理論，在鋼鐵工程的頂層設(shè)計(jì)、制造流程靜態(tài)結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、流程網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、設(shè)計(jì)管理等方面制定設(shè)計(jì)規(guī)范，指導(dǎo)新一代流程鋼廠建設(shè)。4