計(jì)算機(jī)在冶金領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

1、1計(jì)算機(jī)在冶金中的應(yīng)用與發(fā)展計(jì)算機(jī)在冶金中的應(yīng)用與發(fā)展TheApplicationDevelopmentofComputerinMetallurgy摘要摘要:計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于冶金極大地促進(jìn)了冶金學(xué)科的發(fā)展。計(jì)算機(jī)在冶金中的應(yīng)用主要有計(jì)算機(jī)在冶金過程中的模擬仿真、冶煉過程的各數(shù)據(jù)的監(jiān)視、計(jì)算機(jī)的對冶煉過程的智能控制。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)模擬控制冶金仿真ABSTRACT:Computertechnologyappliedtometallu

2、rgicalgreatlypromotesthedevelopmentofthedisciplineofmetallurgy.Theapplicationofcomputerinmetallurgyaremainlyinmetallurgicalprocessofcomputersimulationthesmeltingprocessofeachdatamonitingcomputerofsmeltingprocessofintelli

3、gentcontrol.Keywds:computersimulationcontrolmetallurgysimulate前言：前言：計(jì)算機(jī)技術(shù)在冶金領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。不僅體現(xiàn)在冶金科研領(lǐng)域，而且在生產(chǎn)企業(yè)中也涉及的非常廣泛?，F(xiàn)在到冶金各企業(yè)參觀，會(huì)發(fā)現(xiàn)以前的臟亂差的環(huán)境見不到了，車間的工人也少了，主要原因是采用了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，基本上所有的控制都在中控室完成，所以冶金企業(yè)的計(jì)算機(jī)控制程度是很高的。在大型鋼鐵冶煉廠，已經(jīng)完成了管控一體

4、的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，從原材料采購、電子商務(wù)到生產(chǎn)控制都是通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的，EPR、MCS、PCS等系統(tǒng)都很普遍。在如今21新世紀(jì)，計(jì)算機(jī)在冶金學(xué)科的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，能夠解決許多冶金過程中的許多問題。1冶金過程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的狀況冶金過程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的狀況1.1冶金過程計(jì)算機(jī)控制的必要性冶金過程計(jì)算機(jī)控制的必要性為什么冶金生產(chǎn)過程要實(shí)行計(jì)算機(jī)控制，或者說計(jì)算機(jī)控制的效果表現(xiàn)在哪里？為了說明這個(gè)問題，下面介紹鋼鐵生產(chǎn)過程的

5、性質(zhì)與特點(diǎn)。鋼鐵生產(chǎn)的性質(zhì)可概括為以下三點(diǎn)：是大型裝置工業(yè)；需要復(fù)雜的生產(chǎn)過程；是訂貨生產(chǎn)方式。這些性質(zhì)具體表現(xiàn)為如下特點(diǎn)。①設(shè)備方面的特點(diǎn)是：單機(jī)設(shè)備大；多半不是連續(xù)過程，而是間歇過程；人工操作仍相當(dāng)多。②生產(chǎn)過程中物流的特點(diǎn)是：原料使用量大；要使用大量的能量與水；物流相當(dāng)復(fù)雜；原料與成品的運(yùn)輸量大。3統(tǒng)冶金學(xué)與傳統(tǒng)冶金工藝學(xué)所構(gòu)成的知識(shí)體系與結(jié)構(gòu)，已不能完全滿足現(xiàn)代冶金工藝發(fā)展與理論研究的需要。因此，諸如，對微觀或宏觀過程的認(rèn)識(shí)、單

6、元過程或現(xiàn)象的定量解析、反應(yīng)過程的數(shù)學(xué)物理模擬、反應(yīng)與生產(chǎn)速率的預(yù)測、反應(yīng)器的仿真研究與設(shè)計(jì)、人工智能技術(shù)的應(yīng)用以及反應(yīng)器運(yùn)行與整體生產(chǎn)過程的控制等等，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用起著推動(dòng)冶金工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步的重要作用。2計(jì)算機(jī)在定量焊接冶金中的應(yīng)用及發(fā)展計(jì)算機(jī)在定量焊接冶金中的應(yīng)用及發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于定量焊接冶金過程的研究促進(jìn)了焊接學(xué)科的發(fā)展。結(jié)合焊接物理與化學(xué)冶金過程，對焊接接頭的成分、蛆織、性能及焊接缺陷的定量分析與預(yù)測進(jìn)行了綜述，以期促進(jìn)

7、定量焊接冶金分析測控技術(shù)的發(fā)展及焊接缺陷的定量分析及預(yù)測。2.12.1計(jì)算機(jī)在焊接化學(xué)冶金中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在焊接化學(xué)冶金中的應(yīng)用焊接化學(xué)冶金的目的是使焊縫獲得合適的化學(xué)成分，它是一個(gè)復(fù)雜的高溫多相反應(yīng)系統(tǒng)，加熱溫度高，冷速快，是非平衡反應(yīng)過程。一般焊接大都以焊接材料作為填充金屬，焊接材料是決定焊縫成分與性耱的關(guān)鍵因素。焊接材料又取決于配方設(shè)計(jì)，因此先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法對焊縫質(zhì)量有重要的影響。用傳統(tǒng)的人工方法設(shè)計(jì)焊接材料試驗(yàn)次數(shù)多不易實(shí)現(xiàn)；但減少

8、實(shí)驗(yàn)次數(shù)，又會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，而且試驗(yàn)所得信息片面性較大難以找到最優(yōu)配方。20世紀(jì)90年代初天津大學(xué)在這方面開發(fā)了一套焊接材料計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件包，該軟件包實(shí)現(xiàn)焊接材料設(shè)計(jì)由定性到定量，由經(jīng)驗(yàn)到科學(xué)的發(fā)展，并得到了實(shí)際應(yīng)用Ⅱ。軟件中未考慮復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)，只考慮輸入、輸出結(jié)果，即根據(jù)焊接材料性能的要求，利用試驗(yàn)優(yōu)化技術(shù)設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，最后建立數(shù)學(xué)模型，解釋數(shù)學(xué)模型，求解最優(yōu)配方。這樣設(shè)計(jì)的焊接材料具有定量化、最優(yōu)化、周期短、成本低、設(shè)計(jì)

9、質(zhì)量高等特點(diǎn)，可節(jié)約大量人力、物力，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。通過建立計(jì)算模型，利用計(jì)算機(jī)對熔融金屬化學(xué)成分進(jìn)行推算，預(yù)測出不同渣系下藥皮配方與不同焊接工藝參數(shù)下的熔敷金屬主要成分，具有一定的精確度。焊接缺陷的檢測是保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。以前，焊接缺陷的檢測是通過X射線探傷機(jī)拍取底片，然后用肉眼觀察底片來評判焊接質(zhì)量，其結(jié)果不穩(wěn)定。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理及模式識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢測及識(shí)別來代替人工識(shí)別已成為可能。