翟 炜

（宝武马钢股份公司，安徽 马鞍山243000）

1 粉末冶金热工装备测定

粉末冶金是一系列粉末形成、焙烧的多重工艺技术。烧结后的产品可直接使用，但用于一些高性能的产品，则需要进一步燃烧。烧结后增加烧结产品性能，一般的主要工艺包括：浸渍、密封、复合焙烧热处理，蒸汽和表面处理等等。因此，所谓粉末冶金热工设备，虽然GB/T 3500—2008没有明确的定义，但提交人承认粉末冶金热工用于粉末冶金热工学煅烧，还原，炭化，烧结加热、冷却或各种过程。辅助操作设备经过多年的发展成品品种分类越来越丰富，包括旋转、流动、复合动态煅烧炉等煅烧设备，棒式炉等还原装置；带状栅极、无自动拖曳、真空碳化硅炉管式、网状、真空多功能烧结炉等烧结装置，以及烧结后处理装置。

2 国产粉末冶金热工设备现状

根据主管部门的资料，我国的硬质合金生产稀土材料几乎占全球产量的50%。90%的原材料，80%的人造金刚石粉，铁粉超过1/3，所有这些都是描述我国是世界上最大的粉末冶金生产国。国家发展国内粉末冶金电力工业也在迅速发展。技术全球化的新格局，粉末冶金在国家下部有大量的热工设备提高，整体技术可以满足国内冶金粉末工业的基本要求，走向国际先进水平。然而，与发达国家相比有很大的差异。

2.1 综合技术差

粉末冶金一般工艺落后，更新缓慢，生产技术落后，高粉末热工设备不到30%，而来自发达国家的设备数目超过80%。关键的国内粉末冶金热工设备设计技术基础薄弱，特别是在总体结构中节能炉料，温度场、气流场分布模拟，大气控制设备故障储备面积与国外同类产品相比几乎增加了20%，商品产能指标为发达国家的一半，能源的消耗却是两倍。智力管理实践落后，发达国家新一代知识数字化粉末冶金工业的热工设备采用精密的智力控制技术，生产过程的自动动态调节以及进行无人操作的生产等等，这也是未来的粉末发展冶金热工趋势。相反，在国内，设备仍然是人工安装的，根据经验产出计量，而不是最终产出计量只按工艺参数检测目标，因此产品质量有很大的变化，出现反复误差。设备生产的信息量小，外国粉末冶金生产企业拥有模拟资源规划系统。目前，如统一的企业资产管理系统（EAM），信息技术项目的设计和管理发展周期短，成功率高，生产成本低，还拥有快速响应的售后服务；而我们国家的工业尚未形成设计和开发体系，需要依靠仿真，各种辅助软件设计匮乏，标准化的管理系统分散，没有完整的产品数据库[1]。

2.2 粉末冶金热工设备工业化水平大断裂

外国机械制造企业采取的人工智能机器人与快速自动控制技术，也因此导致其总的国外生产水平较高。视线移回国内，更多的是手工操作，用于检查的设备较为落后，设备的工业化水平很低。

2.3 粉末冶金热工设备缺乏创新能力

据统计，我国对粉末冶金的专利权，每年提出的申请超过1 200份，显现工业在蓬勃发展，从质量上讲，国内机构并没有比跨国公司更有竞争力，通常是通过简单的技术变化进行适用的模仿。内部粉末冶金热工设备在知识产权领域客观反映我们独立创新能力的问题，我们必须立即加强。

3 我方粉末冶金热工装备趋势

设备功率增大，装备尺寸达到高性能，是实现生产效率最大化的最直接途径。现在世界上最大和最先进的粉末冶金工业中，几乎所有的生产技术都集中在西方发达国家。众所周知，我国拥有成批的大钢条磨粉还原炉，其整块设备年产量最大共计7 000 t。因此，从国外引进最先进的设备同时，实现技术消化，吸收，再现，增强独立性新的和综合的能力是必要的，根据经验制定培训可能具有很大的技术风险。不断安装优化工艺参数装备效率，应对设备生产规模方面的困难[2]。

3.1 控制工具智能化

在现代背景下，传统的粉末冶金已经不适应了。粉末冶金质量关键取决于粉末冶金。冶金业有没有控制手段，特别是调节精度转换，过程转换为数字形式，增加使用的可靠性和控制点。近年来，新的一代例如激光激发的光谱分析在线检测粉末成分，X射线衍射分析基于图像处理技术的性质和均匀性，能够进行在线的质量控制，对于粉末冶金热技术的设备附件。这种技术在国内仍然是停留在科学实验阶段，不适用于实际的生产进行。因此，如何创建一个一体化的生产创新系统，扩大此技术的推广范围是生产粉末冶金的研究主题。进行粉末冶金的过程变换和数字设计，主要用于所有的操作动态、静态问题分析，变形机械、相位变换器逻辑与电介质，以及研究机械尺寸，朝着多用途的方向发展。使用数字仿真与虚拟实现技术促进技术创新，优化参数，进行新产品开发和新设备开发。现行阶段，西方发达国家在航空航天领域的关键粉末冶金的研制采用数字形式进行，我们在这一领域的研究落后于国外的发展。指定任务中的网络技术，通信技术和传感器信号处理技术不断完善，互联网以及内联网的远程控制技术，微型智能型传感器，激光和远红外测量法技术和其他新技术，以上这些技术设备都可用于监测设备的状况，进行设备的检查测量，大大丰富了设备状态的监测。其他的外部非线性信号处理法和多态性故障趋势预测方法，能够提高设备故障诊断的断开精确度，有效保证设备运行的可靠性。研制现代粉末冶金，应在金属和热技术的改造为发展方向，调整控制机，实现过程控制的智能化；灵活地进行集中控制，提高炉气稳定性，确保产品的整体一致性；使用IPC控制温度，控制气氛的运行控制，提高设备的智力水平进行智能化的改造；使用统计过程的（SPC）管理方法，创建数据库，基于统计数据的数学模型进行数字控制，以及进行传感器及微型装置的使用数检验[3]。

3.2 设计信息化

装备“信息化”发展，这一部分被称为生产技术和信息技术的结合。根据研究和分析结果，国内粉末冶金设备信息化水平达到层次结构发展的新阶段。未来粉末冶金热工业设备信息化的趋势必然建立在网络，数字和虚拟生产方向的发展基础之上。现代信息化设计，粉末冶金理论，优化和适应新一代热工设备综合信息中心粉末冶金热工设施设备的全部信息，建立统一的数据标准化系统，建立数据中心，改进数字生产，提高进行高水平的设计和一体化的生产，融合互联网技术，云技术的计算算法，大数据技术以及网络建设等。使用信息技术实施研发设计生产的计算机化，进行数字和智能控制。使用ERP和EAM系统，通过信息系统建设保障设备的安全运输，实时控制设备的运动，提升控制到一般水平；使用基于宽带的先进网络和视频设备，对网络设备故障自动诊断，批量管理监控设备故障，使用远程网络功能服务、遥控和服务支持技术，为客户提供快速网络设备，根据客户产品进行监督，提供技术援助的工艺服务规格支持，为客户提供粉末冶金设备生产和管理系统技术维护方案。

3.3 绿色发展

提高中国粉末冶金热工设备竞赛，在工艺设计、能源效率的必要性和尾气的节能环保处理，及其他节能产品加工，促进“低排放量”的设备技术实施，提出基于无害环境的产品制作概念。

3.4 设备功能整合

将多通道粉末冶金工艺纳入一个集成化装置设备，这种多功能的集成能够有效减少操作，对于再加热，冷却过程，减少能源消耗的节能效果是显而易见的。高效节能网带式除油、烧结、淬火等高效节能的网带式多功能炉，将迅速脱脂、高温烧结及高温炉设备的多功能快速冷却过程集成实现一体化。