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1 概述1

1.1 冶金生产过程简述1

1.1.1 炼铁1

1.1.2 炼钢2

1.2 冶金过程的特点与控制方法3

1.2.1 冶金过程的特点3

1.2.2 冶金过程的控制方法4

1.3 冶金过程数学模型与人工智能的研究进展6

2 冶金过程检测和自动控制基础9

2.1 冶金过程信息检测9

2.1.1 冶金过程自动化体系结构9

2.1.2 冶金过程检测10

2.2 冶金过程基础自动化19

2.2.1 可编程控制器（PLC）19

2.2.2 基础自动化级通信20

2.2.3 人机界面技术21

2.2.4 分布式计算机控制系统22

3 过程控制数学模型与人工智能基础28

3.1 数学模型基础28

3.1.1 数学模型及其特点28

3.1.2 数学模型在冶金中的作用29

3.1.3 数学模型的建立方法及步骤29

3.2 人工智能基础32

3.2.1 人工智能概述32

3.2.2 专家系统33

3.2.3 人工神经网络35

3.2.4 模糊控制39

3.3 过程控制常用模型及其算法43

3.3.1 基于时间序列的预报模型43

3.3.2 基于BP算法的预报模型47

3.3.3 基于遗传算法的最优化模型51

4 冶金过程数学模型55

4.1 烧结过程数学模型55

4.1.1 烧结配料模型55

4.1.2 烧结工艺参数优化模型59

4.1.3 烧结过程热状态模型63

4.1.4 烧结矿性能预报模型71

4.2 高炉数学模型75

4.2.1 高炉无料钟布料模型75

4.2.2 软熔带模型84

4.2.3 高炉炉缸炉底侵蚀模型86

4.2.4 铁水硅含量预报模型94

4.2.5 热风炉蓄热室内温度场模型98

4.3 转炉数学模型100

4.3.1 静态控制模型100

4.3.2 动态控制模型101

4.3.3 合金模型106

4.4 电炉数学模型109

4.4.1 电弧炉炼钢合金成分控制模型109

4.4.2 电弧炉冶炼能量结构模型113

4.5 炉外精炼数学模型115

4.5.1 LF炉钢包精炼合金加料与钢水成分预报模型116

4.5.2 LF炉钢包精炼能量损耗预报模型121

4.6 连铸数学模型125

4.6.1 中间包钢液温度模型126

4.6.2 结晶器温度场模型129

4.6.3 板坯连铸二冷仿真模型131

5 冶金过程人工智能控制系统133

5.1 烧结人工智能控制系统133

5.1.1 烧结配矿专家系统133

5.1.2 烧结过程操作优化指导系统136

5.1.3 烧结矿化学成分控制专家系统144

5.2 高炉人工智能控制系统148

5.2.1 高炉炉况诊断与报警专家系统149

5.2.2 高炉综合智能控制专家系统161

5.2.3 热风炉燃烧智能控制系统164

5.3 转炉人工智能控制系统170

5.3.1 基于辐射信息分析的转炉终点预测171

5.3.2 转炉炼钢智能控制系统174

5.4 电炉人工智能控制系统176

5.4.1 交流电弧炉智能集成计算机控制系统176

5.4.2 电炉炼钢专家系统179

5.5 炉外精炼人工智能控制系统183

5.5.1 基于故障树的RH-KTB大型真空系统智能故障诊断系统183

5.5.2 智能LF控制系统187

5.6 连铸人工智能控制系统189

5.6.1 结晶器液位智能控制系统190

5.6.2 连铸二次冷却动态智能优化控制系统192

参考文献197