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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