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书       名 :
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文献来源:
出版时间 :
炼钢厂多尺度建模与协同制造
0.00     定价 ¥ 288.00
图书来源: 浙江图书馆(由JD配书)
此书还可采购15本,持证读者免费借回家
  • 配送范围:
    浙江省内
  • ISBN:
    9787524001102
  • 作      者:
    刘青王彬
  • 出 版 社 :
    冶金工业出版社
  • 出版日期:
    2025-02-01
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作者简介
刘青,男,1967年6月生人,北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室教授,博士生导师,教育部新世纪优秀人才,建龙特聘教授,江苏省双创人才。现任中国金属学会连续铸钢分会副主任委员,全国喷射设备标准化技术委员会喷嘴分技术委员会委员,钢铁制造执行系统技术教育部工程研究中心副主任,江苏省喷雾射流工程技术研究中心顾问技术委员会委员,江苏省双创人才联合会常务理事、智能制造专委会副秘书长,《连铸》、《中国冶金》编委、Front. Mater.特邀编委;是国家自然科学基金,教育部学科评估、研究生学位论文评估,人社部人才项目,北京市、山东省、江苏省、重庆市、河北省科技项目与奖励评审专家;中文核心期刊、冶金学科重点期刊遴选专家,冶金科技奖评审专家。曾任北京科技大学科学研究与发展部副部长(2006.7-2013.6)、钢铁冶金新技术国家重点实验室副主任(2013.7-2019.6)、冶金学院党委副书记(1995.4-2000.10);主要从事冶金流程工程与智能化、连续铸钢和冶金过程模拟与优化等领域研究。承担国家科技支撑计划、863计划、国家自然科学基金,省部级项目、国际合作项目与企业课题30余项,主讲“钢铁冶金概论”“软件工程”“冶金过程常用算法设计与分析”“钢铁冶金学II”“特殊钢冶金过程工程(双语)”“冶金流程工程学及智能制造”本科生课程和研究生“冶铸轧系统工程”等课程,培养博士、硕士80余人。获得教育部高等学校技术发明奖1项、科技进步奖2项,冶金科学技术奖3项,中国产学研促进会创新成果奖1项,第四届中国金属学会冶金先进青年科技工作者,第十届发明创业奖•人物奖,科学中国人(2016)年度人物奖等奖项。授权国家发明专利14件,授权实用新型专利、外观设计专利10余件,登记国家计算机软件著作权20余件,发表论文200余篇,SCI、EI检索90余篇,出版专著3部(章)。



王彬,科研团队成员。
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内容介绍
针对部分炼钢厂MES与生产工艺“脱节”、工序工艺控制的精准率不高等问题,本书较为系统地解析了炼钢—连铸过程协同制造技术的理念、方法与工程实践案例,按照工序建模、区段建模、协同控制三个层级分述炼钢—连铸过程多尺度建模与优化控制。读者通过炼钢—连铸过程协同制造技术在炼钢厂生产应用案例可以看到,协同控制技术能为炼钢厂实现稳定、优质、高效、低耗生产提供很大的帮助。


本书可供钢铁冶金及智能制造领域的科研、生产、工程设计、管理、教学人员阅读参考。
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目录
1绪论 ............................................................................................................................. 1
1.1智能制造的起源与发展 ................................................................................... 1
1.1.1欧盟未来工厂计划与“智能制造系统2020” ........................................ 1
1.1.2美国先进制造业国家战略规划及工业互联网 ..................................... 3
1.1.3德国“工业4.0” ....................................................................................... 5
1.1.4日本“机器人新战略”与“社会5.0” ........................................................ 7
1.1.5中国制造2025 ...................................................................................... 10
1.2钢铁工业智能化的探索 ................................................................................. 12
1.3炼钢—连铸过程智能化的构想 ..................................................................... 15
参考文献 ............................................................................................................... 18
Ⅰ工序建模篇 ................................................................................................................ 20
2冶炼过程模拟与控制 ............................................................................................... 21
引言 ....................................................................................................................... 21
2.1转炉冶炼钢水脱碳和温度变化模型 ............................................................. 22
2.1.1基于熔池混匀度的转炉冶炼钢水脱碳模型 ....................................... 22
2.1.2基于熔池混匀度的转炉冶炼钢水温度变化模型 ............................... 29
2.1.3基于熔池混匀度的转炉冶炼模型的构建与验证 ............................... 35
2.1.4转炉冶炼烟气分析精准定碳模型 ....................................................... 41
2.2转炉冶炼钢水磷和锰含量预报模型 ............................................................. 45
2.2.1转炉冶炼钢水磷含量预报模型 ........................................................... 46
2.2.2转炉冶炼钢水锰含量预报模型 ........................................................... 57
2.3转炉冶炼智能补吹模型 ................................................................................. 67
2.3.1转炉补吹阶段钢水脱碳升温规律 ....................................................... 67
2.3.2转炉补吹阶段钢水锰、磷和硫含量变化规律 ................................... 70
2.3.3转炉冶炼智能补吹模型的建立与应用 ............................................... 74
2.4转炉冶炼控制模型的实际应用 ..................................................................... 78
2.4.1转炉冶炼控制模型集的构建 ............................................................... 78
2.4.2转炉冶炼控制技术的提出 ................................................................... 80
2.4.3转炉冶炼在线模拟与辅助控制系统的研发 ....................................... 82
2.5 LF钢水精炼过程成分与温度精准控制 ....................................................... 90
- IV -
2.5.1 LF精炼温度预报模型 ......................................................................... 91
2.5.2 LF精炼成分预报模型 ....................................................................... 103
2.5.3 LF精炼造渣模型 ............................................................................... 110
2.6 RH精炼过程成分与温度精准控制模型 .................................................... 123
2.6.1 RH精炼过程温度精准控制模型 ...................................................... 124
2.6.2 RH精炼过程钢水成分精准控制模型 .............................................. 135
2.7本章小结 ....................................................................................................... 139
参考文献 ............................................................................................................. 140
3连铸过程模拟与控制 ............................................................................................. 144
3.1连铸过程物理与数值模拟 ........................................................................... 144
3.1.1钢的精准热物性参数 ......................................................................... 145
3.1.2中间包内钢液行为物理与数值模拟 ................................................. 149
3.1.3结晶器内钢液行为多场耦合 ............................................................. 160
3.1.4二冷区与空冷区的数值模拟 ............................................................. 168
3.2连铸坯凝固冷却过程控制 ........................................................................... 171
3.2.1连铸坯“纵-横”均匀冷却 .................................................................... 172
3.2.2“凝固前段弱冷+凝固末端强冷”的连铸坯凝固冷却 ........................ 183
3.2.3连铸过程二冷动态控制 ..................................................................... 189
3.3连铸坯凝固组织控制 ................................................................................... 194
3.3.1宏观组织控制 ..................................................................................... 194
3.3.2微观组织控制 ..................................................................................... 195
3.4连铸坯偏析与裂纹控制 ............................................................................... 199
3.4.1偏析预测和控制 ................................................................................. 199
3.4.2裂纹解析和控制 ................................................................................. 210
3.4.3铸坯质量可靠性 ................................................................................. 219
3.5本章小结 ....................................................................................................... 224
参考文献 ............................................................................................................. 224
Ⅱ区段建模篇 ............................................................................................................. 227
4炼钢—连铸过程运行模式解析 ............................................................................. 228
4.1炼钢—连铸过程物质流解析与数据挖掘 ................................................... 228
4.1.1时间参数解析 ..................................................................................... 228
4.1.2温度参数解析 ..................................................................................... 230
4.1.3炼钢—连铸过程统计分析模块 ......................................................... 233
4.2炼钢—连铸过程工序产能与生产模式的智能决策与评价 ....................... 236
- V -
4.2.1系统产能决策 ..................................................................................... 236
4.2.2工序匹配评价 ..................................................................................... 240
4.2.3多工序运行仿真 ................................................................................. 243
4.2.4生产模式优化 ..................................................................................... 250
4.2.5炉-机对应方案 ................................................................................... 258
4.3本章小结 ....................................................................................................... 266
参考文献 ............................................................................................................. 266
5炼钢—连铸过程生产计划与调度 ......................................................................... 268
5.1炼钢—连铸过程生产计划 ........................................................................... 268
5.1.1生产计划编制规则库 ......................................................................... 269
5.1.2很优炉次计划模型 ............................................................................. 270
5.1.3很优浇次计划模型 ............................................................................. 279
参考文献 ............................................................................................................. 286
5.2炼钢—连铸过程生产调度 ........................................................................... 287
5.2.1生产调度问题进展 ............................................................................. 287
5.2.2生产调度规则库建立 ......................................................................... 294
5.2.3基于规则的静态调度模型构建 ......................................................... 297
5.2.4基于规则的静态调度模型求解 ......................................................... 301
5.2.5基于“规则+算法”的静态调度模型构建 ........................................... 308
5.2.6基于“规则+算法”的静态调度模型求解 ........................................... 310
5.2.7实验结果讨论分析 ............................................................................. 314
5.3小结 ............................................................................................................... 319
参考文献 ............................................................................................................. 320
Ⅲ 协同控制篇 .......................................................................................................... 324
6炼钢—连铸过程运行优化与动态协同 ................................................................. 325
6.1 LF钢包精炼工序运行缓冲策略及优化 ..................................................... 326
6.1.1 LF钢包精炼工艺流程分析 ............................................................... 326
6.1.2 LF工序处理时间解析 ....................................................................... 330
6.1.3 LF钢包精炼运行的缓冲策略 ........................................................... 332
6.1.4 LF钢包精炼优化的措施 ................................................................... 336
6.2 钢包运行解析与优化 .................................................................................. 338
6.2.1 钢包运行过程的解析 ........................................................................ 338
6.2.2 钢包运行过程热状态监测 ................................................................ 343
6.2.3 钢包使用数量的确定 ........................................................................ 347
- VI -
6.2.4 钢包运行建模与仿真 ........................................................................ 351
6.3 工序控制与生产调度的动态协同 .............................................................. 362
6.3.1 生产调度模型与工艺控制模型协同的系统架构 ............................ 362
6.3.2 炼钢工序控制与生产调度的动态协同 ............................................ 364
6.3.3 精炼工序控制与生产调度的动态协同 ............................................ 366
6.3.4 连铸工序控制与生产调度的动态协同 ............................................ 368
6.4 工序控制与生产调度同MES的数据接口 ............................................... 369
6.4.1 数据接口的定义与功能 .................................................................... 370
6.4.2 数据接口的运行机制 ........................................................................ 373
6.5 炼钢—连铸过程集成制造技术的实际应用 .............................................. 375
参考文献 ............................................................................................................. 378
7 炼钢—连铸过程智能化展望 ................................................................................ 381
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