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中国冶金
中国冶金

洪及鄙

月刊

1006-9356

zgyj1234@yahoo.com.cn

010-65276837

100711

北京东城区东四西大街46号

中国冶金/Journal China Metallurgy北大核心CSTPCDCSCD
查看更多>>本刊是中国金属学会主办的综合性期刊,是中国金属学会会刊,也是冶金行业唯一具有科技政策和技术导向性、多学科、多专业、实用性、国内外公开发行的科技期刊。
正式出版
收录年代

    序言

    徐安年
    1页

    新一代钢铁厂工程设计创新与实践

    张福明
    2-14页
    查看更多>>摘要:钢铁制造流程是由多工序耦合集成的制造系统,其物理本质是铁素物质流在能量流的驱动和作用下,经过一系列复杂的物理及化学的转化或转变,制造出钢铁产品的过程.物质流、能量流和信息流在流程中相互耦合、协同运行,动态运行是流程最主要的特征.钢铁制造过程是远离平衡态、非线性耦合、开放的不可逆过程,也是物质和能量的耗散过程.钢铁冶金工程设计以钢铁厂设计为对象,以钢铁冶金基础科学、技术科学、工程科学的研究成果为理论基础,将钢铁冶金工程技术进行系统集成和设计优化,并实现工程化.现代钢铁冶金工程设计是在工程哲学和冶金流程工程学理论的指导下,通过对钢铁冶金工艺流程和技术装备的合理选择及系统集成,建构出流程合理、结构先进、功能优化、运行高效并有竞争力的工程实体.现代钢铁冶金工程设计的核心要旨是实现工程整体的系统化、结构化、功能化、高效化、绿色化、智能化等集成目标,追求钢铁制造流程的结构、功能、效率以及流程动态运行过程中的多目标优化.研究讨论了新一代钢铁厂工程概念设计、顶层设计和动态精准设计的内涵和方法,论述了首钢京唐厂工程设计创新和运行实践效果.

    钢铁冶金流程工程设计物质流能量流信息流界面技术

    以动态精准设计思想建设绿色智能示范钢厂

    王新东李晓刚巩鹏辉王映红...
    15-23,53页
    查看更多>>摘要:河钢唐钢新区是河钢集团以"绿色化、智能化、品牌化"为建设目标,借助区位调整契机,按照高质量发展和绿色低碳转型设计建设的新一代流程钢厂.在唐钢新区的工程设计中,摒弃了传统的立足于各工序/装置的静态能力估算和不同富余系数假定的钢厂静态设计,而是以冶金流程工程学为指导,将钢厂动态精准设计用于构建唐钢新区的信息物理系统,为物理空间的静态结构框架以及动态运行的路径、轨迹和时-空边界优化打下坚实基础.为贯彻动态精准设计原则,采用一系列数字技术,在信息空间构建了工厂数据库平台以及一体化计划排程、全流程实时动态调度、全流程工艺数字化、设备智能运维和能源精细化管控系统.通过信息空间与物理空间中的人、机、料、法、环主要要素的相互映射、实时交互和高效协同,使信息物理系统内的资源配置和运行可以按需响应、快速迭代、动态优化,以解决生产制造和能源耗散过程中的复杂性和不确定性问题,实现唐钢新区物质流在长时间范围内动态-稳定-均衡地匹配、全流程整体运行时间最小化、能源耗散减少而使流程能耗最小化.唐钢新区为冶金行业的产业升级和新质生产力的发展贡献了一座绿色智能钢厂.

    动态精准设计信息物理系统一体化计划排程全流程实时动态调度全流程工艺数字化设备智能化运维能源精细化管控

    新一代钢铁制造流程产品品牌化实践

    杨春政袁天祥刘延强赵长亮...
    24-35页
    查看更多>>摘要:首钢京唐公司遵循冶金流程工程学理论,通过对生产过程中各单元生产工序冶金功能的解析与集成,构建了具有动态有序、连续紧凑和高效稳定生产的"新一代"可循环钢铁制造流程;采用先进的"高炉-转炉"(铁-钢)和"连铸-热轧"(钢-轧)界面技术及铁水预处理、炉机匹配、钢水精炼优化匹配、连铸高效化等共性技术,构建了高效率、低成本、稳定生产高品质钢的洁净钢平台.铁-钢界面通过持续完善调度模型,铁包周转次数从日均3.8次逐步提高至5.8次以上,铁水温降从108.3 ℃逐步降至85.7 ℃,铁水装准率(-0.5~0.5 t)稳定为98.5%以上;钢-轧界面基于产销一体化平台,通过辊期优化、降低板坯封锁率及板坯在线淬火技术,热连轧产线板坯热装率达到64.84%,中厚板产线板坯热装率达到62.9%;在专线化生产方面,通过合理优化工艺布置和差异化设备选型,形成了各具特色的专门化生产线.以汽车板、镀锡板品种为代表的产线,通过高效化生产、全流程低氧控制技术,KR、转炉、RH真空处理时间分别控制在32.2、35、20 min以内,包晶钢拉速提高至1.7 m/min,马口铁拉速达到2.0 m/min,基本实现炉机匹配,中间包钢水中总氧质量分数由0.002 8%降低至0.001 5%.MCCR铸轧一体化产线开发的超洁净钢水冶炼技术,实现全量钢水中硫质量分数不高于0.001 2%的超低硫控制;低碳品种实现低硅(硅质量分数不超过0.03%)、超低硫(硫质量分数不超过0.001 5%)、低碳(碳质量分数不超过0.01%)系列钢种及总氧质量分数不超过0.001%的超洁净钢高效稳定生产,酸洗后带钢表面质量达到冷轧FB级表面质量水平.以9Ni钢为代表的中厚板产线,开发了超高磷分配比极低磷冶炼渣系和高效深脱硫、氮、氧、氢及夹杂物控制技术,5大杂质元素(P+S+N+H+O)质量分数之和最低为0.004 01%,采用板坯大压下技术,实现300、400 mm厚板坯中心疏松不超过0.5级.首钢京唐公司充分发挥新一代流程的优势,以汽车板、镀锡板等战略产品为引领,多项产品技术实现首发,实现了"打造首屈一指的钢"的品牌理念.

    新一代钢铁流程高品质高效化洁净钢平台品牌化

    2025年《钢铁》《中国冶金》期刊征订启事

    35页

    钢铁流程物能系统优化及自洽循环利用

    叶恒棣李谦彭程龙红明...
    36-44页
    查看更多>>摘要:钢铁流程碳污减排及资源循环利用对实现钢铁工业绿色低碳发展意义重大.基于冶金流程工程学的基本观点,分析钢铁冶金流程物质流、能量流的转换、迁移、耗散过程,揭示钢铁流程碳污排放物理本质与物质流、能量流耗散效应的逻辑关系,提出全流程物能系统优化及自洽循环利用的理论观点,以及构建高效低耗钢铁产品制造主工艺装备系统与促使主流程副产物高效物能自洽循环利用相结合的绿色冶金体系思路,并阐述了上述冶金流程工程学观点在工程实践中的应用案例.

    钢铁流程熵增物能系统优化自洽循环利用应用实践

    《钢铁》广告版面征订(2025年)

    44页

    钢铁制造流程能量流网络的有向网分析及建模

    郦秀萍杜学强孙彦广刘骁...
    45-53页
    查看更多>>摘要:随着节能工作的开展,中国钢铁工业在传统的技术体系下节能难度越来越大,节能空间越来越小,在高质量发展叠加能耗双控向碳排放双控约束的新时期,钢铁工业进入能源高效转化、能量流智能调控和集成匹配优化的新阶段.能量流网络化运行与智能化调控是进一步挖掘节能潜力的重要手段.能量流网络建模是能源系统智能调控和集成匹配优化的基础.Petri网作为描述网系统的形式化模型,是描述有向网系统单元之间关系及其资源变化的建模工具.为描述"混杂系统",将库所和变迁区分为连续的和离散的2种类型,以表征连续变量和离散事件,构成混杂Petri网.基于冶金流程工程学,分析钢铁制造流程及其能量流网络系统的本构性特征,从系统的角度解析钢铁制造流程能量流网络作为"有向网"所具有的系统结构及其动态运行特征.通过形式化抽象,基于混杂Petri网建模方法,构建了钢铁制造流程能量流网络模型.该模型可对能量流网系统内要素之间的关系进行定性和定量描述,从而形象、逼真地反映系统结构和动态行为特性.以典型钢厂为例建立了能源转换环节的Petri网模型,并基于一个样本日的生产实绩,以1 h时间步长用Matlab软件进行了仿真.仿真结果表明,模型与实际系统符合性较好.该方法可为钢铁制造流程能量流网络系统能源利用状况评测和能源调度动态优化提供技术支撑.

    钢铁制造流程能量流网络有向网Petri网建模

    铁钢界面"一包到底"模式下的系统动态运行解析与优化

    郑忠杨治朋王永周郭亮...
    54-64,83页
    查看更多>>摘要:钢铁制造的铁钢界面采用"一包到底"模式有利于提高铁水包的运行周转效率,降低运输温降和碳排放.为了更有效发挥该技术优势,基于冶金流程工程学理论,运用了高炉-转炉长流程铁钢界面运行优化的系统动力学方法,分析铁水包在高炉工序"推力"与转炉工序"拉力"作用下的区域铁水包运行的动态变化特征,以及界面区间内合理的铁水包数量与进出速率变化的关系,关注铁水包周转数量与运输时间以及铁水温降的影响,建立基于Flexsim软件的仿真模型进行影响因素的优化分析,得到铁水包的优化配置方案.研究方法为促进铁素物质流的供需平衡、提高界面运行效率提供了优化手段和依据.

    铁钢界面运行动力学一包到底铁水包数量物质流控制

    尾罐处理模式对"一罐到底"技术运行的影响

    韩伟刚孙右梅李帅兵董相娟...
    65-73页
    查看更多>>摘要:为研究尾罐处理模式对"一罐到底"技术运行的影响,阐述了尾罐产生的原因,定义了尾罐率、转场率、转场时间等相关工艺指标.在此基础上,以首钢京唐炼铁-炼钢界面为例,对比了尾罐和非尾罐的铁水预处理时间、脱硫剂消耗、补热剂消耗、转炉冶炼周期等"一罐到底"技术运行指标.介绍了铁钢处理模式优化方案,统计了方案实施前后尾罐、非尾罐、铁水罐整体的运行时间指标以及后续脱硫工序进站铁水温度.结果表明,尾罐处理模式优化方案实施后,尾罐转场率提升了 17.82个百分点,转场时间中位值减少了 26 min,受铁总时间中位值缩短了30 min,周转周期中位值降低了 12 min,极大地缩短了尾罐运行时间,有利于减少尾罐运输过程中铁水温降.尾罐处理模式优化方案实施前后,脱硫站进站非尾罐铁水温度中位值分别为1 414 ℃和1 416 ℃,基本未受影响;尾罐铁水温度中位值分别为1 375 ℃和1 380 ℃,取得明显提高.

    炼铁-炼钢界面尾罐一罐到底界面技术铁水温降