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数值模拟技术在我国钢铁工业中的应用现状与展望 张翊　孙雪坤　王国栋　刘相华　张宏 　　摘　要　综述了近年来数值模拟技术在我国钢铁工业中的应用现状,着重分析了商业有限元分析软件的特点及其在解决钢铁冶金和加工领域中的问题时所具有的优势,并预测了数值模拟技术在钢铁工业中应用的发展趋势。　　关键词　数值模拟　有限元　钢铁冶金过程　轧钢过程　发展趋势 CURRENT CONDITIONS AND DEVELOPMENT OF APPLICATIONOF MATHEMATICAL SIMULATION TECHNOLOGY INCHINA′S IRON AND STEEL INDUSTRY Zhang Minyi　Sun Xuekun　Wang Guodong　Liu Xianhua(Northeastern University)Zhang Minhong(Nanjing Iron Steel Co.Ltd) Synopsis　The present paper reviewed application of mathematical simulation technology in China′s iron steel industry in the recent years and focused in the feature of the business finite element analysis software and its advantages in solving the problems existing in the iron and steel industry and other mechanical working sectors and forecast the trend of development with respects to the application of this technology in the iron and steel industry.　　Keywords　numerical value simulation　finite element　 process of iron steel metallurgy rolling prccess　trend of development 1　前　言 　　钢铁工业是世界工业化过程中最具成长性的产业之一,长期成为各个工业化国家的重要产业。在我国,虽然整个现代化建设以传统原材料为基础的状况已在发生改变,但钢铁仍是基本的结构材料和产量最大的功能材料。钢铁工业具有很强的产业关联性,上游影响交通运输、采矿、耐火材料等产业,下游影响建筑、汽车、造船、金属制品、机械电子等行业。钢铁工业依然是工业化国家最重要的产业部门之一。一个国家的钢铁工业状况仍是衡量其工业水平和综合国力的重要指标。在21世纪,钢铁工业将可能是中国重要的基础产业。　　在世界范围内钢铁工业正面临着新技术蓬勃发展、结构变革的局面。用高新技术改造传统钢铁工业,加速结构优化,提高市场竞争力,是发展钢铁工业的主流趋势。中国钢铁工业要在21世纪竞争中求得发展,必须全面提高技术素质，淘汰落后工艺与装备,推进钢铁工艺流程的合理化。通过技术改造,实现关键高附加值钢材品种立足国内,有重点地引进和采用推广先进技术,提高产品质量,降低能耗、物耗,提高效率,降低成本,同时对影响产品质量、成本和能耗的重大关键技术以及部分长远发展的前沿性、基础性技术组织攻关开发。技术先行已是钢铁工业界众多企业家和学者的共识。大型高炉炼铁、氧气转炉炼钢、连续铸钢以及设备大型化、生产连续化、高效化和以计算机为中心的自动化构成了当代大型钢铁联合企业的技术基础。　　计算机技术的飞速发展为高新技术的应用提供了必要的条件。近年来,计算机辅助工程(CAE)技术以其高效率、低成本的优势在钢铁工业中得到了广泛的应用。计算机技术与各专业理论分析方法的结合使钢铁工业从过去以经验和知识为依据,以“试错”为基本方法的工艺技术阶段向以模型化、最优化和柔性化为特点的工程科学阶段过渡。随着数值模拟技术的不断发展,人们可以对钢铁工业中从冶炼到加工的各个工艺过程进行计算机过程模拟、系统优化、自动控制和监测。生产前用计算机对生产过程、工艺参数及生产结果进行模拟和对整个系统进行优化,可以实现生产的超前规划和设计。这样也就为钢铁工业的技术进步提供了新的可能。 2　数值模拟技术在我国钢铁行业中的应用现状 　　高新技术对钢铁工业的促进,使钢铁工业从最初的技艺进一步走向科学化。钢铁工业是一种多工序流程工业,它包括从原料准备到冶炼直至最后轧制成材的数十道工序。由于冶炼、轧制等工序对最终产品的质量起着决定性的作用,因此越来越多的人采用数值摸拟方法对冶金