摘 要：伴随着时代的不断发展、进步，我国的社会水平得到了不断的提高，而钢铁业从中得到了很大的发挥、发展、进步，其中，钢铁冶金自动化的程度也逐渐提升起来，钢铁冶金过程中的动态数学模型也逐步发展起来，并且在钢铁冶金当中展现出了独特的优越性，占据了重要的地位。文章便对钢铁冶金过程动态数学模型的发展展开详细的分析探讨。
关键词：钢铁冶金;动态数学模型;冶金过程传输
目前我国的钢铁冶金行业已经随着社会经济的发展进步而迅速发展，逐渐从传统的单纯技艺发展为科学学科，金属学、冶金过程动态热力学、动力学以及冶金过程传输理论是这门科学的重要支柱之一。不过在钢铁冶金过程中存在着很多复杂的问题，使得在实际的生产当中会受到限制。因此，需要避免这些问题，更好地发展钢铁冶金。
1 钢铁冶金过程中动态数学模型的分类
对于钢铁冶金过程中动态数学模型的分类，从过程的一个方面来说，主要分为如下3种类型。
1.1 机理模型
机理模型是钢铁冶金过程中动态数学模型的一种，对于机理模型来说，首先，要做的就是要对钢铁冶金过程中的物理化学过程进行详细的研究与理论探讨控制，运用数学的展现方式、图形以及算法体现出来，从而发现影响因素之间的联系。在获取数学模型后，便可以根据得出来的数据，进行验证、改善以及采取相关的方法进行处理。其次，根据相关的定律以及原理来展开推导。未反应核模型、双核模型、表面更新模型，这3种模型是钢铁冶金过程中的基本模型。
1.2 统计控制模型
统计控制类的数学模型是一种随机的模型，如果在钢铁冶金的工艺发生了改变，那么统计控制模型也会随之发生一定的改变。统计控制模型类的数学模型与工艺理论之间的联系不是很大，统计控制模型展现方式主要是以图形以自动控制原理与现代数学理论作为基础。主要是经过工作人员进行现场采集和过程控制因素相关的数据信息。
1.3 人工智能模型
人工智能模型主要是依靠工艺控制的经验与专家的知识理论建立出来的，属于基于规则的一种模型，也是将前面两种结合优化形成的新型模型，其中，包含了自动控制理论以及现代数学理论。钢铁冶金的数学模型经历了从简单到复杂、从单一方面过程的描述模型，转变为综合多类的模型。
2 钢铁冶金过程中数学模型的建立步骤
2.1 建模准备
首先，要对重要信息进行搜索机特征提取，再对相关要素展开分析，一定要明确建模的目的意义，再对控制对象的过程进行分析研究，选择建模的方式，如此就增加了建模框架的实质性。
2.2 对问题展开数学描述
（1）应当注意控制对象的特征点与建模的目的;（2）再运用物理化学与相关的约束条件进行确认，认识到产生问题的本质，作出科学、合理的假设与简化，并且在这个过程中需要充分地运用数学语言以及数学表达方式，来展现出控制对象的内在规律，建立含有常量、变量的数学模型，对选择的数学模型进行简化，确认好计算区域，确认出各类参数、坐标、相关条件等。
2.3 程序设计
程序设计能够有效解析运算数学模型与其边界条件，不过对于钢铁冶金相关方面问题解析方法求解的是比较少的，通常情况下都会选择数值计算来求解。所以通过程序的设计就包含了算法的选择、编制、程序以及调试等。
2.4 模型的优化和调试
达到了数学模型的求解以后，就让数学模型拥有可执行能力，并且通过测试展开必要性的分析，对数学模型所存在的问题进行改善，逐步优化。
2.5 模型检验与应用
实际的生产数据是用来检验模型正确性的基础，并且需要运用实际的生产数据对模型进行多次的检验，使得结果能够达到预期的目标，拥有很好的效果，最后，就可以把检验合格后的数学模型与控制系统、数据采集系统以及检测系统相关的一些系统进行整合形成一个新的系统，从而达到现场调试，便可以运行。
3 钢铁冶金过程中动态数学模型存在的优越性
在钢铁冶金过程中动态數学模型存在着以下几点的优越性。
3.1 钢铁冶金过程中动态数学模型具有模拟极端条件的能力
数学模型能够在钢铁冶金过程中模拟出极端条件，以高炉中的黑箱操作过程为例来说，通过模拟就可以将高炉中的黑箱操作过程展现出来，并且还能够分析煤气流的分布情况，再通过有限元法模拟现实生产中无法实现的极端条件下的生产过程，最后，由此来确定临界操作条件。
3.2 信息资料系统详细明确
数学模型能够提供钢铁冶金过程中的变量相关的空间与时间域内每一点值，并且数学模型所计算出的结果是非常详细、明确的。
3.3 具有较高的经济性
通过与其他的方法相比较，数学模型具有很好的经济性，数学模型不仅能够有效、迅速地计算出过程中的数据信息，还能够有效地降低成本，对钢铁冶金这种高温的负责过程，所需要的经费是比模拟时的经费高出几倍甚至十几倍的，因此，数学模型能够有效地降低成本，具有较高的经济性。
4 钢铁冶金过程中动态数学模型的应用
对于我国钢铁行业现目前的发展情况来看，钢铁行业的工艺都是运用了过程控制数学模型以及高炉数学模型。就来铁前系统、炼钢系统来说，这两个系统都是运用了较多的动态数学模型。而对于动态数学模型应用最为多的就是轧钢工序，轧钢工序中动态数学模型的应用方面有很多，在冷轧生产线、热轧生产热线、热处理系统等工序当中，都存在着动态数学模型的应用，动态数学模型的应用使得整个轧钢工序的生产工作效率都能得到有效的提升，平时所面对的难题也会得到有效解决。由此可见，动态数学模型能够为钢铁行业带来强大的推动力，使得钢铁行业的发展潜力进一步增强。
5 结语
综上所述，可以了解到，我国的钢铁冶金行业已经逐渐随着社会经济的发展进步而迅速发展，逐渐从传统的单纯技艺发展为科学学科，不过在钢铁冶金过程中存在很多复杂的问题，使得在实际的生产当中会受到限制。而通过数学模型在钢铁冶金中的应用，发现数学模型在钢铁冶炼中具有极大的作用，钢铁冶金过程中动态数学模型具有模拟极端条件的能力，并且还能够有效、迅速地计算出信息，提供有力的信息资料，降低钢铁冶炼的成本，为钢铁钢业带来更多的经济效益，相信日后我国的钢铁行业能够发展得更好。
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