計算機在冶金中的應用

內(nèi)容概要

本教材是在“厚基礎、寬專業(yè)面”的人才培養(yǎng)原則下編寫而成的，以適應于冶金工程專業(yè)的教學要求，力求在內(nèi)容上做到“全、精、深、新”，既參考了本領域一些國內(nèi)外相關文獻的有關內(nèi)容，又吸收了近幾年來計算機在冶金中應用的最新研究成果。全書共11章，主要包括概論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、原料流程的計算機應用、燒結過程的計算機應用、高爐冶煉過程模型與計算機應用、鐵水預處理過程的計算機應用、轉爐煉鋼控制模型與計算機應用、計算機在電弧爐煉鋼中的應用、爐外精煉控制模型與計算機應用、連鑄過程控制模型與計算機控制系統(tǒng)、鐵合金冶煉過程的計算機應用等內(nèi)容。本書可作為本科及高職院校相關專業(yè)本科生及高職生的教學用書，也可供有關專業(yè)師生、工程技術人員及技術工人等參考閱讀。

書籍目錄

第1章　緒論 　1.1　冶金過程計算機系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 　　1.1.1　冶金過程計算機控制的必要性 　　1.1.2　冶金過程計算機的主要任務 　1.2　計算機在冶金過程中的應用概況 　　1.2.1　冶金過程的人工智能優(yōu)化 　　1.2.2　人工智能優(yōu)化的特點 　　1.2.3　人工神經(jīng)網(wǎng)絡 　1.3　計算機數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理 　　1.3.1　數(shù)據(jù)采集的基本結構 　　1.3.2　數(shù)據(jù)采集目標 　　1.3.3　采樣數(shù)據(jù)的預處理 　　1.3.4　數(shù)據(jù)處理 第2章　人工神經(jīng)網(wǎng)絡 　2.1　人工神經(jīng)網(wǎng)絡基礎 　　2.1.1　人工神經(jīng)網(wǎng)絡處理單元 　　2.1.2　人工神經(jīng)網(wǎng)絡結構及工作過程 　　2.1.3　人工神經(jīng)網(wǎng)絡的性質 　　2.1.4　人工神經(jīng)網(wǎng)絡的學習方法 　　2.1.5　人工神經(jīng)網(wǎng)絡學習技巧 　2.2　反傳人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法 　　2.2.1　反傳人工神經(jīng)網(wǎng)絡結構 　　2.2.2　誤差逆?zhèn)鞑W習算法原理 　　2.2.3　廣義Delta規(guī)則算法 　2.3　自組織特征神經(jīng)網(wǎng)絡 　　2.3.1　自組織特征神經(jīng)網(wǎng)絡特點 　　2.3.2　自組織特征神經(jīng)網(wǎng)絡結構 　　2.3.3　自組織特征神經(jīng)網(wǎng)絡算法原理 　　2.3.4　自組織特征神經(jīng)網(wǎng)絡的計算步驟 　2.4　遺傳算法 　　2.4.1　遺傳算法的編碼、再生、交叉與變異 　　2.4.2　遺傳算法的計算步驟 　　2.4.3　用遺傳算法訓練神經(jīng)網(wǎng)絡的計算步驟 第3章　原料流程的計算機應用 　3.1　概述 　　3.1.1　原料場使用計算機的意義 　　3.1.2　原料場使用過程計算機的目的 　　3.1.3　原料場過程計算機系統(tǒng)結構 　3.2　原料場過程的計算機功能 　　3.2.1　原料作業(yè)計劃輸入 　　3.2.2　原料運輸計劃編制 　　3.2.3　料倉庫存管理 　　3.2.4　膠帶運輸機運轉控制 　　3.2.5　移動機械運轉控制 　　3.2.6　作業(yè)實況收集 　　3.2.7　料場庫存管理 　　3.2.8　編制報表 　　3.2.9　數(shù)據(jù)顯示 　　3.2.10　技術計算 　　3.2.11　數(shù)據(jù)通信 　3.3　原料場計算機應用新技術 　　3.3.1　整粒車間使用模糊控制理論的遠程計算機控制 　　3.3.2　礦槽內(nèi)原料堆積的計算機控制 　　3.3.3　礦層混礦均勻的計算機控制 　　3.3.4　專家系統(tǒng)的應用 第4章　燒結過程的計算機應用 　4.1　燒結過程主要設備及工藝流程概述 　4.2　引入過程計算機的目的 　4.3　燒結過程的計算機功能 　　4.3.1　掌握配料槽料位 　　4.3.2　混合料槽料位控制 　　4.3.3　配料混合控制及返礦槽料位控制 　　4.3.4　混合料水分控制 　　4.3.5　燒結臺車料層厚度控制 　　4.3.6　鋪底料槽料位控制 　　4.3.7　點火爐、保溫爐燃燒控制 　　4.3.8　成品取樣數(shù)據(jù)處理 　　4.3.9　數(shù)據(jù)打印 　　4.3.10　數(shù)據(jù)顯示 　　4.3.11　數(shù)據(jù)通信 　4.4　燒結配料的控制模型及人工智能的應用 　　4.4.1　配料模型和質量預測 　　4.4.2　燒結OGS操作指導系統(tǒng) 　　4.4.3　模糊控制在燒結終點控制中的應用 第5章　高爐冶煉過程模型與計算機應用 第6章　鐵水預處理過程的計算機應用 第7章　轉爐煉鋼控制模型與計算機應用 第8章　計算機在電弧爐煉鋼中的應用 第9章　爐外精煉控制模型與計算機應用 第10章　連鑄過程控制模型與計算機控制系統(tǒng) 第11章　鐵合金冶煉過程的計算機應用 參考文獻

章節(jié)摘錄

第1章 緒論1.1 冶金過程計算機系統(tǒng)的發(fā)展趨勢1.1.1 冶金過程計算機控制的必要性（1）計算機控制的必要性 為什么鋼鐵生產(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)過程的性質和特點。鋼鐵生產(chǎn)的性質可概括為以下三點：是大型裝置工業(yè)；需要復雜的生產(chǎn)過程；是訂貨生產(chǎn)方式。這些性質具體表現(xiàn)為如下特點。 ①設備方面的特點是：單機設備大；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；要使用大量的能量和水；物流相當復雜；原料和成品的運輸量大。③生產(chǎn)過程狀況的特點是：生產(chǎn)過程中物流多種多樣；高溫下作業(yè)。④按訂貨進行生產(chǎn)的特點是：生產(chǎn)管理需要大量的信息；信息流和生產(chǎn)管理都很復雜。⑤從勞動條件方面看的特點是：要求熟練工的作業(yè)多；多為高溫、重體力勞動。另外，從現(xiàn)實看還沒有考慮到價格的升高。這些特點，無論拿哪一項作為企業(yè)條件都是不容易的。以這種過程進行生產(chǎn)，從企業(yè)來講要降低產(chǎn)品成本是相當困難的。然而正相反，對鋼鐵產(chǎn)品的質量和價格的要求卻越來越苛刻了，這更加重了困難程度。也就是說，鋼鐵企業(yè)在原料、能量、設備償還和勞動力費用方面都受到很大壓力，而對如此嚴酷要求，必須找出有效的對策解決。計算機控制就是措施之一，鑒于鋼鐵生產(chǎn)過程的復雜性，只憑在其他工業(yè)的連續(xù)性生產(chǎn)發(fā)展起來的閉環(huán)反饋控制為基礎的一系列控制技術是很難解決問題的。而且今后鋼鐵工業(yè)的趨勢將是更困難、更復雜。鋼鐵工業(yè)的現(xiàn)代化正在經(jīng)歷著種種變革。這些變革必須實行自動化，或實現(xiàn)至少以自動化為前提的計算機控制系統(tǒng)。（2）自動化的動向和計算機控制 鋼鐵工業(yè)自動化的目的在于提高大型設備的生產(chǎn)效率，加強質量管理，實現(xiàn)生產(chǎn)管理合理化以及省力化、無人化。下面就這些方面敘述自動化的動向和計算機控制的必要性。①提高大型設備的生產(chǎn)效率對于像鋼鐵工業(yè)這種具有大型設備的工業(yè)，為了提高投資效率，必須提高設備運行率。而且要求始終在穩(wěn)定狀態(tài)下運行。近代設備的理想條件，是要求設備本身具有自控能力，變化部分可以通過自動化來補償。可是實際情況離這種理想條件很遠，設備的運行條件在大幅度地、頻繁地變動著，原因如下所述。原料變動、成分變動、到貨拖遲、價格變動等。

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