●1緒論
1.1流程制造業及冶金制造流程
1.1.1流程與流程制造業
1.1.2冶金制造流程
1.1.3過程與時空尺度
1.2冶金工程學科及其發展
1.2.1冶金物理化學的發展
1.2.2冶金反應工程學的發展
1.2.3冶金流程工程學的提出
1.3冶金流程工程學的研究對像、研究內容和研究方法
1.3.1冶金流程工程學研究對像
1.3.2冶金流程工程學研究內容
1.3.3冶金流程工程學研究方法——辯證思維邏輯
1.4冶金流程工程學與智能化、綠色化生產
1.4.1冶金制造流程的特征及其智能制造含義
1.4.2冶金制造流程智能化、綠色化協同
思考題
習題
參考文獻
2冶金流程工程學基本概念
2.1鋼鐵制造流程三大功能
2.1.1鋼鐵制造流程功能拓展
2.1.2鋼鐵制造流程三大功能及其含義
2.1.3鋼鐵制造流程的物理本質
2.2開放繫統與耗散結構
2.2.1開放繫統的概念
2.2.2耗散結構及其特征
2.2.3開放繫統與耗散結構的關繫
2.2.4繫統自組織與他組織
2.3流、流程網絡與程序
2.3.1流、流程網絡與程序的概念
2.3.2鋼鐵制造流程中的“流”
2.3.3鋼鐵制造流程中的“網絡”
2.3.4鋼鐵制造流程的運行程序
2.4鋼鐵制造流程運行動力學
2.4.1冶金宏觀動力學與鋼鐵制造流程的運行動力學
2.4.2鋼鐵制造流程動態-有序及其運行調控
2.4.3工序界面與界面技術
思考題
習題
參考文獻
3冶金制造流程的物質流
3.1物質流的概念
3.2流程繫統動態運行的物理本質
3.2.1鋼鐵制造流程的基本參數與派生參數
3.2.2鋼鐵制造流程繫統的運行方式
3.3鋼鐵制造流程的解析與集成
3.3.1鋼鐵制造流程的演進和結構解析
3.3.2鋼鐵制造流程中工序功能的解析-優化
3.3.3鋼鐵制造流程中工序之間關繫集的協調-優化
3.3.4鋼鐵制造流程中流程工序集的重構-優化
3.4鋼鐵制造流程的時間解析
3.4.1鋼鐵制造流程中的時間概念
3.4.2連續化程度及其應用
3.4.3動態甘特圖方法
思考題
習題
參考文獻
4冶金制造流程的功能拓展
4.1能源的高效轉換利用功能
4.1.1冶金能源及其構成
4.1.2能源的轉換與利用
4.1.3能量平衡及能耗評價指標
4.2能量流、能量流網絡及其優化運行
4.2.1能量流及其數學描述
4.2.2能量流網絡的構建
4.2.3物質流與能量流的協同
4.2.4企業能源管控中心及其智能化建設
4.3廢棄物的消納及再資源化功能與綠色化
4.3.1企業內部廢棄物的再資源化
4.3.2社會大宗廢棄物的消納
4.3.3綠色化與環境友好型鋼廠
思考題
習題
參考文獻
5鋼鐵制造流程運行動力學
5.1鋼鐵制造流程不同工序的作業表現形式和動力學特征
5.1.1鋼鐵制造流中不同工序的作業表現形式
5.1.2鋼鐵生產流程不同工序的動力學特征——推力源和拉力源
5.1.3鋼鐵生產流程不同工序的動力學特征——緩衝-協調能力
5.2鋼鐵制造流程中的界面技術
5.2.1界面技術的概念
5.2.2煉鐵-煉鋼界面技術
5.2.3煉鋼-連鑄界面技術
5.2.4連鑄-軋鋼界面技術
5.3鋼鐵制造流程中物質流動態運行規則
5.3.1鋼廠結構對制造流程運行動力學的影響
5.3.2流程宏觀運行動力學和運行規則
思考題
習題
參考文獻
6流程繫統建模與優化方法
6.1流程繫統建模與優化概述
6.1.1流程繫統的運行特征
6.1.2鋼鐵制造流程特征與動態運行規則
6.1.3鋼鐵制造流程繫統建模與優化
6.2基於圖論的流程網絡建模與優化方法
6.2.1圖論相關基本概念
6.2.2圖論在網絡優化中的應用
6.2.3圖論方法應用舉例——鋼鐵企業自備電廠電力輸送路徑問題
6.3基於數學規劃的一般性繫統建模與優化方法
6.3.1數學規劃模型概述
6.3.2典型的數學規劃模型
6.3.3數學規劃模型的優化求解方法
6.4基於仿真的動態繫統建模與優化方法
6.4.1仿真建模的基本概念
6.4.2常用仿真模型
6.4.3仿真方法應用舉例
6.5流程繫統建模與優化方法的應用領域
6.5.1鋼鐵制造流程的運行調控應用
6.5.2鋼鐵制造流程的動態精準設計應用
6.5.3未來主要發展趨勢
習題
參考文獻
7鋼鐵制造流程運行調控技術
7.1鋼鐵制造流程運行調控概述
7.1.1鋼鐵制造流程運行調控的基本內涵
7.1.2以計劃調度為核心的時間運行調控技術
7.2合同分解、組合與生產批量計劃
7.2.1坯料設計
7.2.2爐次計劃和澆次計劃
7.2.3計劃
7.3面向工序作業計劃的生產調度
7.3.1靜態調度方法
7.3.2動態調度方法
7.4界面及輔助調度
7.4.1界面調度概述
7.4.2輔助調度概述
7.4.3天車調度實例
習題
參考文獻
8鋼鐵制造流程動態精準設計方法
8.1傳統靜態設計方法與動態精準設計方法
8.1.1傳統靜態設計方法概述
8.1.2動態精準設計方法的概念
8.1.3鋼鐵制造流程傳統設計方法與動態精準設計方法比較
8.2動態精準設計方法體繫
8.2.1動態精準設計方法核心思想和物理模型
8.2.2動態精準設計方法主要設計步驟
8.3典型鋼鐵制造流程動態精準設計實例
8.3.1首鋼京唐鋼鐵廠概念設計
8.3.2首鋼京唐鋼鐵廠頂層設計
8.3.3首鋼京唐鋼鐵廠鐵水罐多功能化動態-精準設計案例
8.3.4首鋼京唐鋼鐵廠全“三脫”預處理煉鋼廠動態-精準設計案例
8.3.5唐鋼第二鋼軋廠小方坯連鑄機-棒材軋機界面技術優化設計案例
思考題
習題
參考文獻
冶金流程工程學實驗
實驗1使用遺傳算法求解煉鋼-連鑄生產作業計劃編制問題
實驗2使用優化工具箱求解爐次計劃編制問題
實驗3基於LINGO軟件的鋼鐵企業副產煤氣的優化調度問題
實驗附件1煉鋼-連鑄生產作業計劃編制問題的遺傳算法代碼
實驗附件2煉鋼爐次計劃編制問題的實驗數據
實驗附件3煉鋼爐次計劃編制問題的MATLAB軟件代碼
實驗附件4鋼鐵企業副產煤氣的優化調度問題的LINGO軟件代碼
實驗附件5鋼鐵企業副產煤氣的優化調度問題的相關參數
