计算机仿真技术在冶炼中的应用

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摘要：本文提出了利用计算机仿真技术对冶金炼钢过程中的吹氩过程、RF真空精炼、连铸中结晶器混合物情况进行有效模拟，指导炼钢过程中吹炼及连铸操作，有效提高了炼钢质量。

关键词：仿真；模拟；炼钢质量

石家庄理工职业学院学术研究Academic Research of Shijiazhuang Institute of Technology2010年3月炼钢和冶炼技术的发展趋向体现在两个方面：第一，寻求可以替代现有工艺路线更有效的新工艺；第二，对现有工艺进一步完善。在炼钢与连铸生产中集中体现在以下三个方面：一是洁净钢生产工艺的完善；二是高品质、高附加值钢连铸坯生产技术开发；三是短流程生产工艺开发与完善。

数学模拟在冶金中的作用与建立方法什么是数学模拟有史以来，人类努力寻求认识和预测自然界的变化状态，为了实现对自然界整体或部分地描述，扩展对自然界物理过程及其现象的认识。这些描述通常采用数学方程或算法来实现，把这些描述称为“模拟”。模拟亦即根据实际问题建立数理模型，根据恰当的边界和初始条件，通过计算机程序给出模型的数值解并显示结果的过程。冶炼数学模拟是基于计算流体力学、计算传热学和计算燃烧学的原理，用数值方法计算机直接求解非线性联立的质量、动量、能量及组分守恒偏微分方程组，这样可以预报出流动、传热及燃烧过程的细节，即给出整个流场中各变量的时空分布。为什么要模拟钢铁工业的竞争焦点集中在质量品种，综合成本和适时、有效、优化的投资这三方面。需要我们进行大量的研究开发工作。模拟技术已被公认为在辅佐所需的技术变革方面具有很大的潜力，冶金工程领域必将越来越多地使用和依靠计算机和数值模拟技术。计算机数学模拟的作用体现于三个方面：

（1）架起了从基础研究、理论原理到工程应用的桥梁，即从量子力学到牛顿力学的桥梁。根据冶金学和计算机知识，解决实际问题，做到冶金过程与产品性能的优化和提高。

（2）模拟指出了未来冶金与材料科学发展的途径。传统的冶金与材料研究开发以满足工业的需要为目的，其特征是偶然实验与聪明猜想的结合，开发和应用的周期长、成本高。计算机模拟可以弥补传统研制过程中的不足。

（3）能够揭示冶金与材料工程中的不同方面。冶金与材料是一个复杂的系统，实验研究仅能揭示其真实性的小部分内容，其余内容需要借助于计算机模拟技术。