計算機在冶金領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

1、1計算機在冶金中的應(yīng)用與發(fā)展計算機在冶金中的應(yīng)用與發(fā)展TheApplicationDevelopmentofComputerinMetallurgy摘要摘要:計算機技術(shù)應(yīng)用于冶金極大地促進了冶金學科的發(fā)展。計算機在冶金中的應(yīng)用主要有計算機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、計算機的對冶煉過程的智能控制。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：計算機模擬控制冶金仿真ABSTRACT:Computertechnologyappliedtometallu

2、rgicalgreatlypromotesthedevelopmentofthedisciplineofmetallurgy.Theapplicationofcomputerinmetallurgyaremainlyinmetallurgicalprocessofcomputersimulationthesmeltingprocessofeachdatamonitingcomputerofsmeltingprocessofintelli

3、gentcontrol.Keywds:computersimulationcontrolmetallurgysimulate前言：前言：計算機技術(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算機控制技術(shù)，基本上所有的控制都在中控室完成，所以冶金企業(yè)的計算機控制程度是很高的。在大型鋼鐵冶煉廠，已經(jīng)完成了管控一體

4、的計算機網(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)實現(xiàn)的，EPR、MCS、PCS等系統(tǒng)都很普遍。在如今21新世紀，計算機在冶金學科的應(yīng)用將會越來越廣泛，通過計算機技術(shù)的應(yīng)用，能夠解決許多冶金過程中的許多問題。1冶金過程計算機系統(tǒng)的狀況冶金過程計算機系統(tǒng)的狀況1.1冶金過程計算機控制的必要性冶金過程計算機控制的必要性為什么冶金生產(chǎn)過程要實行計算機控制，或者說計算機控制的效果表現(xiàn)在哪里？為了說明這個問題，下面介紹鋼鐵生產(chǎn)過程的

5、性質(zhì)與特點。鋼鐵生產(chǎn)的性質(zhì)可概括為以下三點：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。①設(shè)備方面的特點是：單機設(shè)備大；多半不是連續(xù)過程，而是間歇過程；人工操作仍相當多。②生產(chǎn)過程中物流的特點是：原料使用量大；要使用大量的能量與水；物流相當復(fù)雜；原料與成品的運輸量大。3統(tǒng)冶金學與傳統(tǒng)冶金工藝學所構(gòu)成的知識體系與結(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識、單

6、元過程或現(xiàn)象的定量解析、反應(yīng)過程的數(shù)學物理模擬、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、人工智能技術(shù)的應(yīng)用以及反應(yīng)器運行與整體生產(chǎn)過程的控制等等，計算機的應(yīng)用起著推動冶金工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷進步的重要作用。2計算機在定量焊接冶金中的應(yīng)用及發(fā)展計算機在定量焊接冶金中的應(yīng)用及發(fā)展計算機技術(shù)應(yīng)用于定量焊接冶金過程的研究促進了焊接學科的發(fā)展。結(jié)合焊接物理與化學冶金過程，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)測進行了綜述，以期促進

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計算機在焊接化學冶金中的應(yīng)用計算機在焊接化學冶金中的應(yīng)用焊接化學冶金的目的是使焊縫獲得合適的化學成分，它是一個復(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，因此先進的設(shè)計方法對焊縫質(zhì)量有重要的影響。用傳統(tǒng)的人工方法設(shè)計焊接材料試驗次數(shù)多不易實現(xiàn)；但減少

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

9、質(zhì)量高等特點，可節(jié)約大量人力、物力，具有顯著的經(jīng)濟效益與社會效益。通過建立計算模型，利用計算機對熔融金屬化學成分進行推算，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。隨著計算機技術(shù)、圖像處理及模式識別技術(shù)的發(fā)展，利用計算機進行檢測及識別來代替人工識別已成為可能。