目录 1
第1章“必选”材料——钢铁 1
1.1钢铁在材料中的地位 2
1.2钢铁是工业化进程中重要的基础材料 7
参考文献 10
第2章 中国钢铁工业的崛起 11
2.1 中国近代钢铁工业的发展历程 11
2.2 中国钢铁工业在20世纪90年代里崛起 13
2.2.1 中国钢铁工业在全球的位置 13
2.2.2 中国钢铁工业结构调整与优化 14
2.3 90年代以来中国钢铁工业快速发展的原因 20
2.3.1 市场需求的拉动 20
2.3.2 若干关键、共性技术的开发、集成和推广 22
2.3.3 积极利用国际资源的促进作用 34
2.3.4 有效投资与技术进步战略的协同 36
效应 36
2.3.5 工艺、装备国产化的作用 37
2.4 中国钢铁工业发展的技术进步战略 39
2.5新世纪中国钢铁工业的发展 41
2.6 中国钢铁工业的比较优势和制约因素 44
参考文献 45
第3章流程制造业与流程工程 46
3.1制造业与制造工艺过程 46
3.2流程制造业与产品制造业 47
3.3流程与流程工程学 49
3.3.1 过程与制造流程 49
3.3.2流程工程学 50
3.3.3 流程工程学与制造流程 51
3.3.4 流程工程学的内涵与目标 55
3.4.1 制造流程的复杂性 57
3.4制造流程的特征 57
3.4.2 制造流程的整体性 58
3.5制造流程的分类 60
3.5.1 按功能分类 60
3.5.2按结构分类 61
3.5.3 按产品流输出的时间特征分类 68
3.5.4按工艺特点分类 70
参考文献 71
第4章钢铁制造流程与工程科学 72
4.1 钢铁冶金过程理论与工程实践的发展过程 72
4.1.1 冶金基础科学的形成与发展 74
技术科学问题 86
4.1.2 冶金流程内装置以及工序层次的 86
4.1.3 冶金流程工程学的形成与进展 89
4.2冶金流程工程学的内涵和本质 92
4.2.1 科学的层次性分析 92
4.2.2 冶金制造流程的物理本质 97
4.2.3 冶金流程工程学的目标特征 100
4.2.4 冶金流程工程学的研究内容和方法 104
4.2.5 冶金流程工程学与钢铁企业的关系 108
4.3冶金工程科学基础性研究的视野和命题 112
参考文献 114
第5章钢铁制造流程的解析和集成 115
5.1钢铁制造流程是一个复杂过程系统 115
5.1.1 钢铁制造流程系统特点 116
5.1.2 钢铁制造流程的复杂性 119
5.1.3钢铁制造流程中的“流”与“序” 121
5.2钢铁制造流程——耗散过程 125
5.3钢铁制造流程的本质 131
5.3.1 钢铁制造流程中的基本参数和派生参数 132
5.3.2 钢铁制造流程系统的运行方式 133
解析与集成 135
5.4.1 钢铁制造流程的演进和结构解析 135
5.4 冶金流程工程学和钢铁制造流程的 135
5.4.2 钢铁制造流程中工序功能集的解析－优化 138
5.4.3 钢铁制造流程中工序之间关系集的 141
协调－优化 141
5.4.4 钢铁制造流程中流程工序集的重构－优化 144
5.4.5 过程科学与信息技术的结合 145
参考文献 147
第6章 冶金制造流程中的多维物质流控制 148
6.1多维物质流控制的某些理论基础问题 149
6.1.1 制造流程的概念与要素 149
6.1.2 流程的动态有序运行 151
6.1.3 多维物质流控制研究的目标、内容和方法 157
6.2钢铁制造流程的多维物质流控制系统 158
6.2.1 钢铁制造流程的过程特征 158
6.2.2 钢铁制造流程运行的概念 161
6.2.3 外界“刺激”－流程系统“响应”的分析 172
6.3动态－有序流程结构与信息流 174
6.3.1 多尺度、多层次与自组织——流程 174
的划分、组合与控制 174
6.3.2 信息流与建立模型 179
6.4钢铁制造流程中多维物质流控制案例分析 182
参考文献 189
7.1时间在过程和流程中的作用 191
7.1.1 时间的内涵 191
第7章制造流程中的时间因素 191
7.1.2 时间的特点 192
7.1.3 时间、时钟及时钟推进计划 194
7.1.4 时间——基础性、本质性的参数 194
7.2冶金制造流程中的时间因素 195
7.3钢厂生产流程中的时间因素 202
7.3.1 钢厂生产流程中时间因素的重要性 202
7.3.2 时间在钢铁制造流程中的表现形式及 202
其内涵 202
7.3.3 钢铁制造流程中时间概念的数学表示 204
7.4时间与钢铁制造流程的连续化程度 208
7.4.1连续化程度 209
7.4.2 生产运行过程中的实际连续化程度 210
7.5薄板坯连铸－连轧过程的时间因素解析 216
参考文献 224
第8章钢厂生产流程中的运行动力学 225
8.1 20世纪以来钢铁企业生产运行的发展进程 226
8.1.1 20世纪前半叶钢铁企业生产运行的 226
主导理念 226
8.1.2 20世纪后半叶钢铁企业生产运行的 227
主导理念 227
主导理念的发展趋向 229
8.1.3 21世纪初当代钢铁企业生产运行 229
8.2钢厂生产流程运行的动力学特征——作业 230
表现形式与本质 230
8.3钢厂生产流程中不同工序和装置的运行方式 233
8.4钢厂生产流程的运行策略 235
8.4.1 钢厂生产流程运行策略的区段划分 235
8.4.2 钢厂生产流程上游段的“推力源”与 236
“拉力源” 236
8.4.3 钢厂生产流程下游段的“推力源”与 238
“拉力源” 238
8.4.4 钢厂生产流程中物质流连续运行的策略 239
8.5.1“界面技术”的意义 251
8.5钢厂生产流程中的“界面技术” 251
8.5.2 高炉—转炉区段的“界面技术” 253
8.5.3 炼钢炉—连铸机区段的“界面技术” 260
8.5.4连铸机—热连轧机区段的“界面技术” 266
8.6钢厂结构对其生产流程运行动力学的影响 269
参考文献 271
第9章钢厂流程的结构与模式 272
9.1 工序功能的演进与钢厂流程结构的关系 272
9.1.1 工序在流程中的位置和作用 272
9.1.2 钢铁制造流程中工序功能的演进 274
和组合优化 286
9.1.3 钢铁制造流程中工序功能的分布 286
9.2钢厂生产中的运输问题 288
9.3钢厂总图布置问题 291
9.3.1 “流”是钢厂生产流程运行的主体 291
9.3.2 总图布置的重要性 292
9.4钢厂结构优化问题 299
9.4.1 钢厂结构优化的背景和动力 299
9.4.2 钢厂结构的内涵和结构调整的趋势 301
9.4.3 钢厂结构优化的工程分析 302
9.4.4 资源、能源与钢厂制造流程 304
9.5.1 流程工程设计的重要性 307
9.5钢厂结构优化与工程设计 307
9.5.2 钢厂技术进步的趋势 309
9.5.3 钢厂流程结构优化中有关工程 348
设计的若干原则 348
9.6现代钢厂的模式 350
9.6.1 大型联合企业 350
9.6.2 中、小高炉钢厂 352
9.6.3 电炉流程钢厂 353
9.6.4 钢厂与钢铁企业集团 355
9.6.5 投资问题 356
参考文献 357
10.1.1 问题的提出 359
第10章钢厂与环境 359
10.1关于可持续发展问题 359
10.1.2 制造链和商品价值观的演变 360
10.1.3 钢厂对环境影响的特点与层次性 362
10.2 国际钢铁企业环境保护的进程 363
10.3钢厂绿色制造问题 365
10.3.1 绿色制造的概念和内涵 365
10.3.2 绿色制造的思考方法与技术路线 366
10.3.3 制造流程在钢厂绿色化进程中的 368
核心作用 368
10.3.4 钢厂绿色制造的技术问题 369
10.4钢厂与工业生态学 371
10.4.1 工业生态学简介 371
10.4.2 工业生态学的研究视角 372
10.4.3 钢厂与工业生态链 374
10.5钢厂功能拓展与循环经济社会 379
10.5.1 制造流程功能拓展与钢厂生态化转型 379
10.5.2 循环经济社会中的钢厂 386
参考文献 394
图索引 396
表索引 402