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中国冶金
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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。
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    基于预定和预测相结合的钢水温度在线调控系统

    贺东风李晓龙郭旺郭园征...
    74-83页
    查看更多>>摘要：炼钢厂钢水温度控制对生产节奏、铸坯质量和能源成本等具有重要影响,而目前主流的钢水温度调控研究主要集中在单体工序内,缺少流程上衔接匹配的考虑.为了从流程上实现炼钢厂钢水温度的精准控制,在对钢水温度影响因素和钢包热状态分析研究的基础上,分别建立基于案例推理方法的钢水温度预定模型和基于Kmeans-BPNN和钢包热状态补正的钢水温度预测模型,对转炉至连铸过程中各关键工序节点进行钢水温度预定和预测.在预定和预测相结合的基础上,建立炼钢厂钢水温度在线调控系统,并将该系统与炼钢厂动态调度系统相集成,在生产过程中提供精确的钢水温度推荐和感知.在唐钢新区炼钢厂应用结果显示,系统优化了目标钢水温度,提高了钢水温度预测的命中率,优化了炼钢厂的生产调度,减少了钢水温度波动,转炉终点至RH精炼开始过程的钢水温降由44.8 ℃降低至37.4 ℃,RH精炼结束至连铸开浇过程的钢水温降由23.2 ℃降低至21.7 ℃,实现了钢水温度的精准控制,同时为优化生产过程调度提供了温度层面的决策支撑.

    炼钢厂钢水温度预测钢包热状态在线调控

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    冶金制造流程连续化程度计算方法辨析

    冯凯徐安军贺东风
    84-90页
    查看更多>>摘要：由于冶金流程动态运行具有复杂性、协同性、整体性等特征,使得以工序或设备为对象的评价方法难以分析流程总体运行状态.殷瑞钰院士从开放动态系统整体运行的观点出发,以"时间"作为分析的基本参数,提出表征流程动态运行的关键性指标——连续化程度.为了在理论层面研究基于冶金流程实际生产数据的连续化程度统计计算和提升方法,提出连续化程度的图形化表征方法,并针对行业内基于时间序平均和批次平均2种连续化程度统计方法进行数学解析和推导.研究结果表明,当各批次产品物质流的总运行时间恒等时,2种计算方法等价;当总运行时间不恒等时,基于时间序平均的连续化程度统计方法更加符合连续化程度的统计学结果,连续化程度与主要影响因素的关系更加确定、且能转化为线性关系,更加适用于对实际生产线连续化程度的分析.各批次产品物质流总运行时间的差异性,即实际生产中的产品规格或工艺路径的多样性,是流程连续化程度的重要影响因素.物质流总运行时间的差异性越小,流程连续化程度越高.

    冶金流程连续化程度计算方法图形化时间序

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    氢冶金工艺的技术成熟度分析

    倪冰林晓萍上官方钦郦秀萍...
    91-101页
    查看更多>>摘要：在钢铁制造流程中,氢冶金电炉流程具有实现近零碳排放钢铁生产的潜力,是钢铁行业实现绿色可持续发展的重要抓手.由于氢冶金提供的产物直接还原铁不是终端产品,需要通过电炉等熔炼设备才能得到理想的产品.电炉工序技术已经成熟,难点在于氢冶金工艺的技术突破,氢冶金工艺被世界广泛认为是前沿颠覆性技术.国内的氢冶金示范项目多处于工业化试验阶段,离实现真正的产业化还存在一定的差距.氢冶金工艺的技术成熟度评价有助于科学了解其发展进程,评估其发展现状,预期其未来发展趋势.基于技术成熟度标准和工艺分析,研究了适用于氢冶金工艺的技术成熟度评价标准和细则,对4种氢冶金工艺进行了技术成熟度评价与展望.结果表明,目前氢基竖炉直接还原工艺综合评价为7级,氢基流化床直接还原工艺为6级,富氢高炉炼铁工艺为7级,氢基熔融还原炼铁工艺为6级.氢冶金工艺整体上还处于不断探索和开发阶段,尚未有产品成熟商业化的厂家.最后,回顾了主要氢冶金工艺路线的历史发展过程,展望了未来氢冶金发展趋势与前景.在4种工艺中氢基竖炉直接还原工艺有望最早实现商业化,在冶金流程中实现以氢代碳,助力钢铁生产实现近零碳排放.

    氢冶金工艺直接还原技术成熟度评价标准评价细则

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    基于界面协同的炼钢-连铸动态调度系统设计与应用

    卢春苗李冰肖涛李亚民...
    102-109页
    查看更多>>摘要：钢铁制造流程的复杂性主要体现在其工艺复杂多变、多工序的非线形耦合、工序间多约束,难以对其进行数学求解.炼钢-连铸生产过程是钢铁制造全流程的核心环节,尽管行业在工序自动化和界面技术方面取得了一定的进展,但由于缺乏全流程视角的跨工序贯通协同,仍然存在诸多挑战.针对炼铁-炼钢界面、连铸-热轧界面、天车调度、钢包配包、温度控制等关键环节,设计了 1种基于界面协同的炼钢-连铸动态调度系统.通过炼钢-炼钢之间的协同作业,保证炼钢厂铁水供应充足;炼钢-连铸调度系统与天车调度、钢包配包、温度预定/预测协同作业,保证了炼钢厂内部动态有序,同时为铸轧界面提供了精确的连铸生产时间和切割计划,可为铸轧区段生产节奏的稳定提供支持.通过协同优化实现了生产调度的智能化管理.

    钢铁企业炼钢-连铸流程生产计划动态调度系统界面协同

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    基于Flexsim的炼钢-连铸动态调度优化方法

    王宇航郭旺杜程亮徐安军...
    110-120页
    查看更多>>摘要：在炼钢-连铸生产过程中会产生诸多扰动,导致很多时候调度不能按照原计划进行,需要采取实时的调度策略对炼钢-连铸生产过程进行动态调度.为了保证炼钢-连铸生产过程中的稳定性,提出了一种基于缓冲时间"柔性"可调方法与基于Flexsim作业倒推方法相结合的动态调整方法.通过加入天车规则、设备选择相关规则、钢包数量限制等约束,生成重调度作业计划.通过优化后的动态调度方案很好地消除了炼钢-连铸过程中扰动的影响.另外,将本研究方案与人工调度以设备利用率、连续化程度、生产周期等评价指标相对比,平均生产周期降低了7.9 min,连续化程度提高了 8.8％.结果表明,本方法在基于规则和Flexsim的基础上,不但能动态生成具体的调度方案,并且过程的相关指标得到了显著改善,为今后Flexsim指导现场生产提供了理论依据.

    炼钢-连铸扰动动态调度规则Flexsim

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    高炉信息流处理及基于粒子群优化BP神经网络的焦比预测

    于不可门经纬亓睿张琦钰...
    121-128页
    查看更多>>摘要：入炉焦比对高炉的产量与效益有着直接的影响,但由于高炉冶炼过程受多重共线性现象影响,其预测精度普遍不高.为此,首先对高炉信息流进行预处理,将高炉数据分成2类分别进行异常值分析与处理;其次通过皮尔逊相关性分析、斯皮尔曼相关性分析、MIC最大互信息系数、逐步回归分析手段分析出与高炉焦比相关性强的参数变量作为预测模型的输入参数变量,对32个参数变量进行筛选,最终确定16个特征变量,并对其按相关性进行排序综合分析;最后建立基于误差反向传播网络(BP网络)高炉焦比预测模型,在此基础上建立粒子群优化的BP神经网络(PSO-BP)高炉焦比预测模型,并对模型进行了评价.结果表明,粒子群优化的BP神经网络预测模型在预测高炉焦比方面表现出更佳的性能,具有更好的准确度和精度,取得了较好的预测效果.

    焦比高炉信息流神经网络粒子群

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    邯钢新区"紧凑型"钢铁制造流程的极致设计

    李铁王新东刘亚峰卢建光...
    129-137页
    查看更多>>摘要：钢铁工业是国民经济的重要基础产业,传统工程设计理论在推动钢铁工业高质量发展方面面临着重要挑战.冶金流程工程学是引导新时期钢铁工业实现高质量发展的重要理论依据.介绍了钢铁联合企业在设计过程中运用冶金流程工程学理论,通过深入研究制造流程物理系统,优化物理系统的参数,采用绿色"界面技术",确定物理系统的稳态优化目标所构建静态系统,为实现物质流、能量流和信息流的动态-有序、协同-连续、稳定-高效运行提供基础.运用冶金流程工程学设计理论,打造了邯钢新区项目"紧凑型"钢铁制造流程,确定了极致设计对生产运行、效率、节能、减污降碳等方面的影响.邯钢新区吨钢占地0.42 m2,吨钢综合能耗(以标准煤计)低于546 kg,吨钢新水耗量2.5 t,吨钢CO2排放小于1.57 t,成为钢铁行业节能降碳的典范.基于冶金流程工程学理论的钢铁联合企业极致设计为企业打造"高效化、绿色化、智能化"的世界一流工厂奠定了基础.

    冶金流程工程学紧凑型极致设计高效化绿色化智能化

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    人物介绍

    138页
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    基于BIM和GIS的数字孪生钢厂建造与安全管控关键技术研究及应用

    臧中海吴启兵杨恒王先华...
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