冶金系统工程的现状与展望

本文从历史和发展的观点对现代冶金系统工程作了评述，讨论了冶金系统工程的技术科学历史根源，并对冶金系统工程的内容、特征、方法和应用提出了看法。

神经网络高炉炉况预测与判断专家系统

将神经网络与传统专家系统有机地结合，建立了用于高炉炉况预测与判断的神经网络专家系统。该系统命中率高、适应性强，且具有良好的自学习功能。

全连铸生产调度系统仿真模型的建立

对具有离散事件系统特征的全连铸车间生产调度系统，通过建立其仿真模型进行试验，实现了借助计算机仿真全连铸生产过程，编制了相应调度程序软件，给出多种优化调度方案图，可供实际生产调度参考使用。

顶底复吹转炉底吹CO_2-N_2的冶金特性

在60kg顶底复吹转炉上进行了底吹CO_2、N_2、CO_2+N_2、CO_2+Ar_4种气体的实验,通过比较不同底吹气体的实验结果,对复吹转炉底吹不同性质气体的冶金特性进行了研究。主要讨论了底吹不同性质气体对熔池氧化性、脱碳反应和钢中氮的行为等的影响。

高炉炼铁计算机辅助教学系统的探讨

探讨了高炉炼铁计算机辅助教学系统的系统功能，提出了多媒体计算机辅助教学系统的硬件配置方案和高炉炼铁ＣＡＩ课件的设计方法．

含B_2O_3渣系的热力学计算模型

根据炉渣结构的共存理论和相图，推导了ＣａＯＢ２Ｏ３和ＦｅＯＦｅ２Ｏ３Ｂ２Ｏ３渣系的热力学计算模型。结果表明：（１）理论计算的ＣａＯＢ２Ｏ３渣系的作用浓度ＮＣａＯ及ＮＢ２Ｏ３与实测的活度ａＣａＯ及ａＢ２Ｏ３一致；（２）理论计算的ＦｅＯＦｅ２Ｏ３Ｂ２Ｏ３渣系的氧化能力ＮＦｅｔＯ与实测的炉渣ＦｅｔＯ的活度值相符合。这说明本文提出的热力学计算模型是合理的。

高炉冷却壁温度场分布与热流强度的关系

本文阐述了高炉冷却壁在稳定状态下的温度分布的数值解析方法，分析了热流强度对铜冷却壁和铸铁冷却壁最高温度的影响，比较了铜冷却壁与铸铁冷却壁的优劣．

CaO-FeO-SiO_2渣系的作用浓度计算模型

根据炉渣结构的共存理论、CaO-SiO_2、CaO-FeO-SiO_2相图及有关的热力学数据,推导了1600℃下CaO-FeO-SiO_2渣系作用浓度的计算模型。用此模型计算得的等N_(FeO)曲线族与实测等~αFeO线甚为符合。等N_(FeO)线的顶点位于碱度B=1.703～1.778之间,因此,脱碳和沉淀脱氧时,应当尽可能保持此碱度,而扩散脱氧时则应避开此碱度。硅酸盐的等作用浓度曲线族与相应炉渣区间的等温线相似的事实说明硅酸盐是影响本渣系熔点的重要因素。

基于神经网络的高炉异常炉况判断专家系统

采用反向传播网络作为推理机，构造了高炉异常炉况判断专家系统，该系统具有良好的自学习功能和联想记忆功能。系统采用离线学习方式，在线运行时，可将高炉操作实绩存入知识库，作为进一步学习的样本。

BaO基渣系对不锈钢脱磷能力的影响

在1773K,通过磷在BaO基渣系和不锈钢粗钢液之间的平衡实验,研究得出了磷酸盐容量和渣组成、光学碱度及温度的关系。

五孔探针计算机测定系统及氧煤枪三维流场试验

开发了基于五孔球形探针测速法的三维流场计算机测量系统，并将其应用于一系列新型氧煤枪流场测量．该系统具有简单、方便、快速、精度高等特点．对ＧＹ－Ｂ１型高炉氧煤枪的流场测定分析表明，直吹管内各截面上的轴向速度类似高斯分布；氧煤枪出口附近的动量、质量交换激烈，有助于氧，煤的混合和燃烧．

气体喷吹搅拌式冶金反应器内渣铁两相混合和流动现象的研究

应用喷吹气体进行搅拌的间歇操作反应器在冶金中有广泛应用。本文应用激光测速和高速摄影等方法对反应器中熔渣卷入金属液和渣铁边界附近的流动现象进行了模拟研究。实验结果表明:熔渣的卷入和喷吹气体流量、喷吹方式及渣量有关。熔渣的存在对金属液的循环流动起阻滞作用,减弱了混合效果。

FeO-MnO-MgO-SiO_2渣系和铁液间锰的平衡

利用炉渣结构的共存理论处理FeO—MnO—MgO—SiO_2熔渣和铁液间锰的平衡问题后,证明K’Mn=N_(MnO)/(N_(FeO)[％Mn])不因炉渣碱度而改变,是相当守常的。从该规律出发计算得出的[％Mn]_计与实测的[％Mn]_实是符合的,从而证明所推导的计算模型可以反映上述四元渣系的实际情况。

炼铁系统物流管制及生产优化决策支持系统

从炼铁生产过程分析入手，在功能模型的基础上建立了物流管制及生产优化决策支持系统。该系统将工艺控制与物流管制相结合，为炼铁生产的系统优化提供决策支持。

Fe-Al系金属熔体作用浓度的计算模型

根据含化合物金属熔体的共存理论和Fe-Al系相图,用回归分析法确定了Fe-Al系金属熔体在1315℃和1600℃时的结构单元,进而推导了各组元的作用浓度模型。将计算的N_(Fe),N_(Al)和实测的活度值α_Fe,α_Al相比较,得到了比较满意的结果。

高炉操作仿真培训系统的分析与设计

从高炉操作培训的功能分析入手，结合计算机的高速计算、演示和控制功能，提出了高炉操作仿真培训系统的总体框架和硬件配置，并给出了实现该系统的具体方法。

熔融体系中石墨电极表面生成抗氧化合金层的动力学

熔融体系中采用表面合金化方法可在石墨电极表面形成一结构致密且具有良好导电性的抗氧化碳化物合金保护层,在电弧炉炼钢生产中能有效地降低电极消耗。本文研究了这一过程中表面合金层的形成和生长机制,提出碳原子在合金层中的非稳态固相扩散为该过程的控制步骤,并由此导出合金层的生长动力学数学模型。模型计算值与实验结果能很好吻合。

Ti－Al－Dy三元系相图1000℃部分等温截面的测定

利用扩散偶局部平衡原理，通过金相观察和电子探针微区成分分析，测定了１０００℃下Ｔｉ－Ａｌ－Ｄｙ三元系部分等温截面相图。结果表明，该系在１０００℃存在２个三元相Ｄｙ（ＡｌｘＴｉ１－ｘ）２和Ｄｙ２·（ＡｌｘＴｉ１－ｘ）。在所测部分等温截面相图中存在６个单相区，８个两相平衡区，４个三相平衡区。１０００℃下Ｄｙ在γ（ＴｉＡｌ）和α２（Ｔｉ３Ａｌ）相中的固溶度随γ（ＴｉＡｌ）和α２（Ｔｉ３Ａｌ）的成分而变，其最大固溶度分别为０．７ａｔ％和０．２ａｔ％；而１０００℃下Ｄｙ在以ＴｉＡｌ２和ＴｉＡｌ３为基的固溶体中，含量均小于０．１ａｔ％。

高炉异常炉况诊断专家系统

高炉是一个包括复杂物理化学变化和传输过程的高温反应器。由局部反应和区域热平衡、物料平衡建立的机理模型难以适应炉况的迅速变化。用模糊数学理论进行不确定知识的处理,构成了知识库和推理机,从而建立了人工智能高炉异常炉况诊断专家系统,避免了人工可能漏看忽略的仪表微小变化所造成炉况判断的偏差,因而有较高的命中率。

Ti—Al—Y三元系相图1000℃部分等温截面重新确定

利用扩散偶局部平衡原理，通过金相观察和电子探针微区成分分析，重新测定了１０００℃下Ｔｉ—Ａｌ—Ｙ三元系部分等温截面相图。首次发现该系在１０００℃存在两个三元化合物均相区ｙ（Ａｌ_ｘＴｉ_（１－ｘ））_２（Ｘ＝８０％～１００％）和Ｙ_３（Ａｌ_ｘＴｉ_（１－ｘ））_２（ｘ＝８０％～１００％）．改变了以前发表的关于Ｔｉ—Ａｌ—Ｙ三元相图１０００℃等温截面的研究结果。此外在所测部分等温截面相图中存在６个单相区、９个两相平衡区、４个三相平衡区。１０００℃下Ｙ在ＴｉＡｌ和ＴｉＡｌ_２相中存在１个固溶区，其最大固溶度分别为（原子）１．２５％和４．２０％；Ｙ在Ｔｉ_３Ａｌ和ＴｉＡｌ_３相中固溶度很小，均小于（原子）０．１％。