金屬冶煉過程數(shù)學(xué)模擬的研究進(jìn)展

宋繼凱

（甘肅省天水市衛(wèi)生學(xué)校，甘肅 天水 741000）

隨著現(xiàn)代化的不斷進(jìn)步，人民生活質(zhì)量隨之提高。對(duì)于各種金屬冶煉需求不斷上漲。目前，金屬冶煉行業(yè)已經(jīng)是我國主導(dǎo)行業(yè)之一[1]。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得冶金過程從單純依靠技藝，逐漸轉(zhuǎn)變成科學(xué)發(fā)展。金屬冶煉過程的科學(xué)化發(fā)展，包括金屬學(xué)、冶金過程動(dòng)力學(xué)等等[2]。但是，由于金屬冶煉步驟相當(dāng)復(fù)雜，目前的科學(xué)理論，難以實(shí)現(xiàn)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。在金屬開始冶煉后，爐內(nèi)各種物理與化學(xué)反應(yīng)并存，熱量、質(zhì)量不斷變化，固體、液體、氣體同時(shí)存在，還伴隨著高溫，這一系列復(fù)雜的特點(diǎn)，使得長期以來人們操作金屬冶煉設(shè)備時(shí)大都依靠經(jīng)驗(yàn)[3]。直到近些年來，現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)快速的發(fā)展，將金屬冶煉過程轉(zhuǎn)換為各種數(shù)學(xué)模型，對(duì)金屬冶煉設(shè)備與流程的操作更具科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制的合理化。而冶金過程數(shù)學(xué)模型的發(fā)展，也成為了很多專業(yè)人員研究的重點(diǎn)。本文以傳統(tǒng)的高爐冶煉生產(chǎn)流程作為例子，將金屬冶煉過程中數(shù)學(xué)模擬研究進(jìn)展進(jìn)行詳細(xì)分析[4]。并提出數(shù)學(xué)模擬未來發(fā)展方向。希望可以提升金屬冶煉行業(yè)發(fā)展速度。

1 金屬冶煉過程數(shù)學(xué)模擬研究進(jìn)展

數(shù)學(xué)模擬的發(fā)展，可以幫助金屬冶煉邁向更好的未來。根據(jù)高爐金屬冶煉進(jìn)行分析，對(duì)全高爐綜合數(shù)學(xué)模型發(fā)展進(jìn)行研究，分析CFD-DEM模型的作用[5]。對(duì)隨后發(fā)展出現(xiàn)的多流體高爐數(shù)學(xué)模型進(jìn)行詳細(xì)敘述，以及應(yīng)用效果，最后利用專家系統(tǒng)，與多流體高爐數(shù)學(xué)模型結(jié)合，實(shí)現(xiàn)金屬冶煉的智能科學(xué)控制[6]。……