摘要：冶金行业根据冶炼工艺、冶炼设备对水的需求量以及生产排出的废水特性的不同，可以进行不同的给排水系统的设计，为了实现冶炼企业给排水环保节能这一目标，许多企业给排水工程都重视节能设计，这一设计理念不但能够推动冶金行业排水技术不断进步，而且其长期的经济效益与环保效益更是传统排水设计无法比拟的，给排水节能设计有利于缓解冶金企业资源紧缺问题，所以，现代化的冶金行业给排水设计应重视节能设计，从而合理采用有效的节能设计措施来更好的实现冶金行业给排水工程的作用。
关键词：冶金；给排水；节能减排
引言
近几年来，伴随着科技的发展，自动化技术也得到迅速发展，并在社会各领域中得到了广泛的应用。自动化仪表作为一种自动化技术集中应用的仪器，在冶金工业中得到了广泛的应用，并且由于冶金需求的多样化发展，自动化仪表种类也随之增多，功能逐渐丰富，操作更加简单，界面更加人性化。自动化仪表在冶金工业生产中受到了一线生产人员的好评。
1自动化仪表及其在冶金工业中发挥的重要作用
冶金工业作为现代工业的重要组成部分，为国民经济的发展做出了巨大的贡献。随着科技的飞速发展，不断有先进的技术在冶金工业中得到应用。自动化仪表应用于冶金工业的关键技术主要有网络集成化控制技术、软件编程技术、自动记忆技术等。①网络集成化控制技术。自动化仪表可以与计算机技术充分融合，成为计算机控制的数据收集与传输中心，自动化仪表也可以在计算机的控制下运行[1]。基于网络控制下的自动化仪表，能够对冶金工艺数据指标进行自动检验、转化，并排除干扰数据，实现自动化仪表工作的自动化。②软件编程技术。软件编程技术的出现对自动化仪表实现了软控制，能够对控制流程进行一定的简化，并降低控制成本。同时，软件编程技术可以对自动化控制程序进行调整，对自动化仪表实现更加高效的管理。③自主记忆技术。自动化仪表中的自主记忆技术能够利用计算机存储元件对操作步骤进行记忆，并且能实现多种情况的同步记忆，更好地满足了冶金工业生产中的多元化需求。
2给排水的具体节能措施
2.1给排水工程设计的优化
冶炼行业对给排水工程进行设计时，设计人员意识到设计所起的巨大作用，首先要在保证设计质量的前提下尽量降低材料成本的投入，同时对于管道连接处、接井及坡度间距等细部环节也应进行科学合理设计，此做法可从一定程度上降低材料成本。另外，目前冶炼行业给排水节能设计还有很大开发潜力，如何开发这些潜力就要求设计人员在排水方式进行设计时做到精益求精。排水系统是一个较为复杂系统，涉及到多种因素与繁琐环节，为此对给排水系统设计时应对各个环节进行优化，以提高整个系统的节能性能。
2.2依水质需要串级用水
串级用水是指根据冶炼作业不同环节对水质高低的需求，将符合下级水质需求的废水直接进行利用，减少废水排放和处理成本的用水方式，串级用水的最大特点就是对上级用水不需要经过处理而直接使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这用节能措施必须以上级用水产生的杂质中不存在影响下级用水需求的物质，对于上级用水中存在有害于下级用水的物质的，不能直接串级用水，必须经过处理后才能循环使用，避免作业设备的使用年限缩短以及生产隐患的积累。
2.3变频供水、供电
变频供水主要是对连铸机的生产作业制定的给排水节能措施，根据不同的生产断面，连铸机的用水量不同，应用变频器实施变频供水，可以有效减少水量使用，实现节能目的。当然，其它的辅助设施如冷却塔风机等适宜使用变频器的，也可以应用变频器达到节能目的[2]。
2.4高炉冲渣水的余热利用
高炉在冶炼过程中所产生的炉渣可以高达1500℃，因此进行冷却后所产生的冲渣水中存在大量热能，这些热能的循环利用是给排水设计中的重要节能方向。但是冲渣水中含有大量杂质，不能直接使用，因此需要进行换热处理，换热处理后，这些热能可以作为居民采暖使用，也可用于发电，同时换热后的回水可以继续用作冲渣水，形成一个完整的循环，有助于提升高炉余热的利用。高炉冲渣过程中，炉渣的热量被冲渣水所吸收，使炉内温度逐渐提升达到一个饱和状态，高炉蒸汽会带出一部分余热，而炉渣带走的热量约占总量的五分之一，高炉渣中余热走向分为两部分，一部分是通过冲渣水而蒸发，另一部分是通过水蒸发带入大气中。高炉换热处理后产生的余热保持一个平稳状态，冲渣谁留出高炉温度保持不变。
3未来冶金自动化的发展趋势
3.1全自动化过程控制的技术升级
冶金生产过程中的自动化控制系统，有独立且完整的生产流水。在实际施工过程中，需要对其中的技术条件进行升级改造，并在系统建设中，将新型的思想理念与技术条件，加入到现有的技术结构中。如果成长性的技术发展必要，也可以适当舍弃原有技术基础，在应用条件上作出大胆创新，实现自动过程控制技术的全面升级。例如，在现阶段的技术条件下，智能化、物联网、机器人这一系列关键词，不仅作为科研领域的研究方向，也成为了实际工业生产中的应用技术条件。为此，冶金企业也要认识到此类技术的先进性，在进行技术分析的过程中，对自身现有的自动化生产条件作出评估，并在具体的技术应用中，将技术系统与设备零件作为升级对象。尤其在冶金全流程监控中，熔渣成分分析、生产温度监控、钢水纯度判断、钢材质量判断等内容，都是整体冶金自动化升级的重要技术条件。在执行中，务必要以高精度的新型技术设备为支撑，保证全自动生产过程控制的有效性与说明性。
3.2综合冶金生产技术的系统建设
冶金生产技术中，建设完整的智能化控制系统十分重要。在整体工序监督的过程中，需要对现有的计算机程序进行调整，并在合理分配监控比例的同时，保证各生产环节的稳定状态。如，将轧机作为首要监控对象，使其监控比率达到41.8%，然后，分别将电炉（26.12%）、转炉（23.03%）、连铸（20.64%）、高炉（5.97%）等生产形式进行监控，并保持各自的监控比例。另外，在计算机网络技术的支撑下，还需应用相应的网络程序，保证整体网络系统的建设水平，维护整体计算机网络对于冶金生产自动化的服务状态。这其中，最为典型的，当属专家程序与人工智能模型。专家程序中，可以通过相应设备的全面技术总结，针对其可能发生的多种技术故障，在系统中形成对应的技术指导模型。在无法处理相应故障问题后，可通过开启专家模式，保证自动化系统的管理状态。而在人工智能技术中，也可凭借网络的信息化连通，的保证系统的服务数据的连接条件，通过分析计算，完成运行数据管理模型统计，以此保证冶金自动化生产的优化发展状态。
4人工智能为冶金自动化提供的技术支持
4.1冶金智能生产系统
当前已有钢铁企业将模式识别技术、数据挖掘技术与机器学习算法应用于冶金生产过程中，依靠智能决策支持系统开展冷轧带钢焊接测试，通过采集焊接过程与红外摄像数据完成目标模型的建立，以此实现对焊接工艺可靠性的评估。
4.2冶金智能机器人
将智能机器人应用于冶金生产领域，主要体现在铸造生产线、锻造工艺流程与搬运作业层面，还可利用机器人系统实现矿井安全监控与灾害处理，为矿井下作业提供支持。[3]当前部分钢铁企业已将神经网络模型、计算机学习算法应用于矿井安全预测系统、救援系统的建设中，借助模块化异构多机器人系统实现矿井下作业环境的自动预测，并智能生成救援方案，降低以往人工救援存在的风险，实现安全生产的目标。
结束语
给排水设计的节能是降低冶金行业能耗的重要方式，在工程应用中，应当以循环使用，减少排放为基本原则，达到降低生产成本，提高企业经营效益的目的。节能减排设计不是一朝一夕就能做好的，还需要在生产实践中不断摸索和研究。
参考文献
[1]石培花.自动化仪表技术在冶金行业节能减排的应用[J].中国战略新兴产业，2017(16):196.
[2]董辉，李明明，李朋，董宏达，姜军.冶金行业节能减排技术综合评价[J].冶金能源，2013，32(05):25-29+32.
[3]刘瑜.冶金工业节能减排控制技术及应用分析[J].广东科技，2013，22(18):162-163.
论文作者:华强广
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期
论文发表时间:2019/10/17
标签：技术论文; 节能论文; 给排水论文; 用水论文; 高炉论文; 自动化仪表论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2019年14期论文;