煉鋼廠多尺度建模與協同製造 劉青 王彬 9787524001102 【台灣高等教育出版社】
物品所在地：中國大陸
原出版社：冶金工業
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書名：煉鋼廠多尺度建模與協同製造
ISBN：9787524001102
出版社：冶金工業
著編譯者：劉青 王彬
頁數：xxx
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書號：1733927
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內容簡介
針對部分煉鋼廠MES與生產工藝”脫節 “、工序工藝控制的精準率不高等問題，本書較為系統地解析了煉鋼—連鑄過程協同製造技術的理念、方法與工程實踐案例，按照工序建模、區段建模、協同控制三個層級分述煉鋼—連鑄過程多尺度建模與優化控制。讀者通過煉鋼—連鑄過程協同製造技術在煉鋼廠生產應用案例可以看到，協同控制技術能為煉鋼廠實現穩定、優質、高效、低耗生產提供很大的幫助。
本書可供鋼鐵冶金及智能製造領域的科研、生產、工程設計、管理、教學人員閱讀參考。
作者簡介
劉青，男，1967年6月生人，北京科技大學鋼鐵冶金新技術國家重點實驗室教授，博士生導師，教育部新世紀優秀人才，建龍特聘教授，江蘇省雙創人才。現任中國金屬學會連續鑄鋼分會副主任委員，全國噴射設備標準化技術委員會噴嘴分技術委員會委員，鋼鐵製造執行系統技術教育部工程研究中心副主任，江蘇省噴霧射流工程技術研究中心顧問技術委員會委員，江蘇省雙創人才聯合會常務理事、智能製造專委會副秘書長，《連鑄》、《中國冶金》編委、Front Mater 特邀編委；是國家自然科學基金，教育部學科評估、研究生學位論文評估，人社部人才項目，北京市、山東省、江蘇省、重慶市、河北省科技項目與獎勵評審專家；中文核心期刊、冶金學科重點期刊遴選專家，冶金科技獎評審專家。曾任北京科技大學科學研究與發展部副部長（2006 7-2013 6）、鋼鐵冶金新技術國家重點實驗室副主任（2013 7-2019 6）、冶金學院黨委副書記（1995 4-2000 10）；主要從事冶金流程工程與智能化、連續鑄鋼和冶金過程模擬與優化等領域研究。承擔國家科技支撐計劃、863計劃、國家自然科學基金，省部級項目、國際合作項目與企業課題30余項，主講”鋼鐵冶金概論”“軟件工程”“冶金過程常用算法設計與分析”“鋼鐵冶金學II”“特殊鋼冶金過程工程（雙語）”“冶金流程工程學及智能製造”本科生課程和研究生”冶鑄軋系統工程”等課程，培養博士、碩士80余人。獲得教育部高等學校技術發明獎1項、科技進步獎2項，冶金科學技術獎3項，中國產學研促進會創新成果獎1項，第四屆中國金屬學會冶金先進青年科技工作者，第十屆發明創業獎•人物獎，科學中國人（2016）年度人物獎等獎項。授權國家發明專利14件，授權實用新型專利、外觀設計專利10餘件，登記國家計算機軟件著作權20餘件，發表論文200餘篇，SCI、EI檢索90餘篇，出版專著3部（章 ）。
王彬，科研團隊成員。
目錄
1緒論 1
1 1智能製造的起源與發展 1
1 1 1歐盟未來工廠計劃與”智能製造系統2020” 1
1 1 2美國先進製造業國家戰略規劃及工業互聯網 3
1 1 3德國”工業4 0” 5
1 1 4日本”機器人新戰略”與”社會5 0” 7
1 1 5中國製造2025 10
1 2鋼鐵工業智能化的探索 12
1 3煉鋼—連鑄過程智能化的構想 15
參考文獻 18
Ⅰ工序建模篇 20
2冶煉過程模擬與控制 21
引言 21
2 1轉爐冶煉鋼水脫碳和溫度變化模型 22
2 1 1基於熔池混勻度的轉爐冶煉鋼水脫碳模型 22
2 1 2基於熔池混勻度的轉爐冶煉鋼水溫度變化模型 29
2 1 3基於熔池混勻度的轉爐冶煉模型的構建與驗證 35
2 1 4轉爐冶煉煙氣分析精準定碳模型 41
2 2轉爐冶煉鋼水磷和錳含量預報模型 45
2 2 1轉爐冶煉鋼水磷含量預報模型 46
2 2 2轉爐冶煉鋼水錳含量預報模型 57
2 3轉爐冶煉智能補吹模型 67
2 3 1轉爐補吹階段鋼水脫碳升溫規律 67
2 3 2轉爐補吹階段鋼水錳、磷和硫含量變化規律 70
2 3 3轉爐冶煉智能補吹模型的建立與應用 74
2 4轉爐冶煉控制模型的實際應用 78
2 4 1轉爐冶煉控制模型集的構建 78
2 4 2轉爐冶煉控制技術的提出 80
2 4 3轉爐冶煉在線模擬與輔助控制系統的研發 82
2 5 LF鋼水精煉過程成分與溫度精準控制 90
- IV -
2 5 1 LF精煉溫度預報模型 91
2 5 2 LF精煉成分預報模型 103
2 5 3 LF精煉造渣模型 110
2 6 RH精煉過程成分與溫度精準控制模型 123
2 6 1 RH精煉過程溫度精準控制模型 124
2 6 2 RH精煉過程鋼水成分精準控制模型 135
2 7本章 小結 139
參考文獻 140
3連鑄過程模擬與控制 144
3 1連鑄過程物理與數值模擬 144
3 1 1鋼的精準熱物性參數 145
3 1 2中間包內鋼液行為物理與數值模擬 149
3 1 3結晶器內鋼液行為多場耦合 160
3 1 4二冷區與空冷區的數值模擬 168
3 2連鑄坯凝固冷卻過程控制 171
3 2 1連鑄坯”縱-橫”均勻冷卻 172
3 2 2”凝固前段弱冷+凝固末端強冷”的連鑄坯凝固冷卻 183
3 2 3連鑄過程二冷動態控制 189
3 3連鑄坯凝固組織控制 194
3 3 1宏觀組織控制 194
3 3 2微觀組織控制 195
3 4連鑄坯偏析與裂紋控制 199
3 4 1偏析預測和控制 199
3 4 2裂紋解析和控制 210
3 4 3鑄坯質量可靠性 219
3 5本章 小結 224
參考文獻 224
Ⅱ區段建模篇 227
4煉鋼—連鑄過程運行模式解析 228
4 1煉鋼—連鑄過程物質流解析與數據挖掘 228
4 1 1時間參數解析 228
4 1 2溫度參數解析 230
4 1 3煉鋼—連鑄過程統計分析模塊 233
4 2煉鋼—連鑄過程工序產能與生產模式的智能決策與評價 236
- V -
4 2 1系統產能決策 236
4 2 2工序匹配評價 240
4 2 3多工序運行仿真 243
4 2 4生產模式優化 250
4 2 5爐-機對應方案 258
4 3本章 小結 266
參考文獻 266
5煉鋼—連鑄過程生產計劃與調度 268
5 1煉鋼—連鑄過程生產計劃 268
5 1 1生產計劃編制規則庫 269
5 1 2很優爐次計劃模型 270
5 1 3很優澆次計劃模型 279
參考文獻 286
5 2煉鋼—連鑄過程生產調度 287
5 2 1生產調度問題進展 287
5 2 2生產調度規則庫建立 294
5 2 3基於規則的靜態調度模型構建 297
5 2 4基於規則的靜態調度模型求解 301
5 2 5基於”規則+算法”的靜態調度模型構建 308
5 2 6基於”規則+算法”的靜態調度模型求解 310
5 2 7實驗結果討論分析 314
5 3小結 319
參考文獻 320
Ⅲ 協同控制篇 324
6煉鋼—連鑄過程運行優化與動態協同 325
6 1 LF鋼包精煉工序運行緩衝策略及優化 326
6 1 1 LF鋼包精煉工藝流程分析 326
6 1 2 LF工序處理時間解析 330
6 1 3 LF鋼包精煉運行的緩衝策略 332
6 1 4 LF鋼包精煉優化的措施 336
6 2 鋼包運行解析與優化 338
6 2 1 鋼包運行過程的解析 338
6 2 2 鋼包運行過程熱狀態監測 343
6 2 3 鋼包使用數量的確定 347
- VI -
6 2 4 鋼包運行建模與仿真 351
6 3 工序控制與生產調度的動態協同 362
6 3 1 生產調度模型與工藝控制模型協同的系統架構 362
6 3 2 煉鋼工序控制與生產調度的動態協同 364
6 3 3 精煉工序控制與生產調度的動態協同 366
6 3 4 連鑄工序控制與生產調度的動態協同 368
6 4 工序控制與生產調度同MES的數據接口 369
6 4 1 數據接口的定義與功能 370
6 4 2 數據接口的運行機制 373
6 5 煉鋼—連鑄過程集成製造技術的實際應用 375
參考文獻 378
7 煉鋼—連鑄過程智能化展望 381
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