內容提要本書針對煉鐵、煉鋼、連鑄、軋制及軋后處理等生產全流程，介紹構建鋼鐵工藝質量大數(shù)據(jù)平臺，以及各工序表面質量、三維形貌、鋼水溫度、組織性能等關鍵參數(shù)檢測技術，關鍵設備的故障診斷及協(xié)調優(yōu)化技術，以及突破工序界面和系統(tǒng)壁壘，實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)橫向、縱向和端到端集成，建設可靠的、實時的、協(xié)作的鋼鐵智能化CPS系統(tǒng)。本書可供冶金工業(yè)生產技術人員和科研人員閱讀，也可供高等院校師生參考。
目錄1智能制造概述11.1智能制造的本質11.2信息物理系統(tǒng)21.3智能制造發(fā)展戰(zhàn)略32鋼鐵行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢52.1鋼鐵行業(yè)的現(xiàn)狀與總體運行水平52.2鋼鐵行業(yè)的需求和政策引導72.3國內外智能化現(xiàn)狀與趨勢92.3.1SAP公司92.3.2西門子公司102.3.3坤帝科公司122.3.4普銳特公司132.4鋼鐵智能化CPS系統(tǒng)142.4.1CPS架構142.4.2CPS總體設計172.5數(shù)字孿生232.5.1虛擬制造232.5.2數(shù)字化工廠263高爐大數(shù)據(jù)建模及智能優(yōu)化313.1高爐煉鐵特點及操作復雜性分析313.1.1高爐煉鐵的生產特點分析323.1.2高爐煉鐵的操作手段323.2高爐生產指標333.3基于機理的高爐生產過程建模及分析343.3.1基于動力學的建模及分析343.3.2多流體高爐數(shù)學模型353.3.3高爐冶煉過程多目標系統(tǒng)優(yōu)化模型373.3.4高爐冶煉過程智能控制數(shù)學模型393.3.5高爐冶煉過程控制的數(shù)學模型流程403.3.6高爐生產過程機理建模存在的問題403.4基于專家系統(tǒng)的高爐生產過程優(yōu)化及分析413.4.1高爐專家系統(tǒng)的構成及特征423.4.2高爐專家系統(tǒng)存在的問題463.5高爐大數(shù)據(jù)建模與智能優(yōu)化473.5.1高爐大數(shù)據(jù)建模與智能優(yōu)化系統(tǒng)設計473.5.2基于關聯(lián)分析的高爐大數(shù)據(jù)建模方法493.5.3基于高爐大數(shù)據(jù)的生產指標智能預測方法564煉鋼過程智能模型與優(yōu)化604.1鐵水預處理脫硫智能模型614.1.1鐵水單噴金屬鎂脫硫機理模型614.1.2脫硫機理模型參數(shù)多元線性回歸預測634.1.3脫硫機理模型參數(shù)ELM神經網絡預測664.1.4鐵水預處理KR法脫硫714.2轉爐煉鋼終點預報智能模型854.2.1基于大數(shù)據(jù)的轉爐吹煉終點碳含量和溫度預測模型854.2.2基于卷積神經網絡的轉爐吹煉終點Mn和P含量預報模型975連鑄智能優(yōu)化控制及過程監(jiān)控1075.1連鑄坯凝固特點分析1075.2鑄坯表面溫度測量1085.2.1鑄坯表面溫度測量現(xiàn)狀1085.2.2窄光譜CCD輻射測溫儀工作原理1095.2.3鑄坯表面溫度場測量穩(wěn)定性1105.2.4現(xiàn)場實際測量結果1115.3基于機理的連鑄凝固建模1125.3.1連鑄凝固過程多物理場耦合分析1135.3.2連鑄凝固過程數(shù)學模型1145.4連鑄坯智能優(yōu)化控制1205.4.1多質量目標的協(xié)調優(yōu)化120
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