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专家在线

张进之

性别:男 最高学历:
行政职务: 技术职称:教授级高级工程师
专家级别:国家级 专业特长:轧钢
特殊荣誉: 所在地区:无
所在单位:钢铁研究总院

专家特长

  

  张进之.1937年生,钢铁研究总院教授级高级工程师。多年来,他一直从事于钢铁和冶金工业的开拓创新.在“轧钢”技术的研究方面贡献尤为突出。

  科研创新,提升轧制理论水平

  金属轧制技术.已有几百年的历史,由人工轧制到计算机控制轧制。生产方式有了巨大的转变。作为冶金工业基础的轧制理论建立于19世纪。

  多年来,轧制理论领域,我国独立进行研究和开发出的技术和理论不多,一直处于跟踪、模仿国外先进国家的阶段。

  1960年.张进之教授毕业于东北大学压力加工专业。东北大学坐落于辽宁沈阳.南滨浑河.北畔南湖.创建于1923年.著名的爱国抗日将领张学良曾兼任校长。

  那时.满怀爱国热情以及创业激情的张进之教授意识到.:如果我国钢铁工业引进风潮不断,在关键技术上仰人鼻息,就永远无法摆脱落后的命运。轧制理论必须创新!

  认准了方向.张教授有“咬定青山不放松”的精神。几十年来.他致力于建立轧制过程新理论以及技术开发.逐步建立了较为完善的轧制工艺技术体系.主要包括厚度控制、钢板的板形控制、张力控制技术等核心工业技术。

  1959年.还在读书期间.张进之就提出了用综合等储备原理的图表法制定压下规程的方法,其技术关键是发现单位轧制压力可将限制压下量的各因素:压力、力矩、功率、屯流和咬入角统一分析。1978年,中科院梁国平研究员提出负荷函数概念,引用该方法将设计压下规程解析化.推广应用到实际生产的计算机控制系统中。此外,在实际应用中,该方法又发展为人工智能的板形控制方法.测算法轧机弹跳方程、轧件变形抗力和摩擦系数非线性估计方法等。

  它已在太钢MKw一1400可逆冷轧机(获冶金部科技进步二等奖)、重钢2450中厚板轧机(获国家“七五“攻关奖)、上海钢铁三厂2350中板轧机(获上海市科技进步三等奖)、邯钢2800、鞍钢2400、天津2450、新余2500(获省部级科技进步二等奖)、韶关25OO、美国citisteel4064等国内外板带轧机上推广应用。

  1967年参加热连轧数学模型攻关项目研究时,张教授发现:国外热连轧数学模型中没有张力因子。”连轧张力”是联系各机架参数的纽带.是最关键的因素。按照物质守恒原理,他推出了精确的连轧张力微分方程,根据张力与厚度、力矩、前滑等物理规律推出了多机架动态张力公式、稳态张力公式和秒流量相等条件,使秒流量相等条件由公理转变为定理。他还引入当量速度差和连轧惯性常数等新概念,得出连轧张力与当量速度差成正比、与连轧常数成反比的连轧定律。

  在连轧张力理论研究方面.国外原来的两种机架动态张力公式.都存在原则性错误。张进之的研究成果得到了国内外同行的肯定。之后,由张力公式又推出张力间接测厚方法,张力与辊缝闭环的流量AGC方法,该方法已在冷连轧普遍应用。最近.他又发现流量AGC存在极限精度,提出提高板厚精度和简化装备的可实施方案。目前.张进之的连轧张力理论与实践均处于国际领先地位。

  1996年.张教授发现了板型理论缺轧件参数.用微分法推导出轧件参数计算公式.建立了解析板型刚度理论。以往板形板厚控制上是矛盾的.日本人提出的最佳当量刚度分配.即适当降低厚控精度而提高板形精度。解析板形刚度理论微分表达式则以动态负荷分配方式同时提高了板形和板厚的精度。该方法已在新余中板轧机上推广应用获省部级奖。

  1979年,张教授的厚控理论取得了突破性进展,发现了轧件扰动可测,推导出DAGC。日本神户制钢在1983年、德国AEG在1988年也提出了类似方法,但在理论上不完善。而我国的D3AGC从理论上推出可变刚度系数计算公式等五项推论。

  之后.该方法已在国内外推广应用.于哈尔滨101厂1700、西南铝加工厂1400、2800铝带轧机、济钢2500、鞍钢2350、韶关2500、美国citisteel4064等中厚板轧机上推广应用。1996年.该方法在宝钢2050热连轧机上再次试验成功.代替了原西门子厚控数学模型,获得国家发明三等奖。2003年以来,DAGC已推广到攀钢1450.在四川威泰山950和唐山不锈550港陆1250等多套热连轧机上应用。

  1992年开始进行板形测量和控制理论研究。他将自己的研究分为三个阶段:第一阶段,从美国的轧件刚度及数学表达式、日本的板形遗传数学模型,他推出了轧机扳形刚度的表达式j第二阶段,得益于陈先霖院士”美国轧件刚度表达式不适合作为轧件的板形刚度”的启发.他将轧机的板形刚度定义为轧机的横向刚度除以轧件宽度.推出了轧件板形刚度的数学表达式:第三阶段,进一步简化解析板形刚度理论,运用数学变换消掉了轧机和轧件板形刚度参数,将板形和板厚统一起来。

  如今.他已完成了模型参数确定和计算机模拟实验工作.并在工业轧机上得到应用。1997年,他获得了第二届全球智能控制最佳应用论文奖。

  张进之教授将轧制理论从描述静态平衡关系发展到动态解析理论的新阶段,提高了板带材质量,降低了生产成本,简化了机电装备。

  张教授在《中国科学》、《中国工程科学》、《金属学报》、《钢铁》等刊物上发表学术论文150多篇.主要代表作有《连轧张力公式》、《压力AGC参数方程及变刚度轧机分析》、《连轧理论与实践》、《解析板形刚度理论》、《动态设定型板形板厚自动控制系统》等,理论和观点曾被多部教科书、专著加以引用。同时,他的多项研究成果被授予国内外专利。

  由于贡献卓著,张教授得到了国内外轧制、自动化界的高度评价。他先后荣获国家“六五”、”七五”科技攻关奖、国家发明奖、省部级科技进步奖等各项奖励十多次.并被授予“国家特殊贡献专家”等荣誉称号。

  关注教育创新,塑造创新性人才

  我们的时代渴望创新型的人才.这正是教育的责任所在,教育该如何创新,张进之教授一直关心着这个问题。作为冶金领域的专家.他期望着.能够有更多的优秀人才为这个行业的发展贡献力量。

  张教授说,”当年读小学时.我曾经指出老师解题的错误.老师不仅没有批评我,反而鼓励我说’你长大了可以当一名好工程师,建一栋大楼差不了十块砖’。教育创新就是要培养这样一种环境,发展、保护和鼓励人类固有的探究精神,这是教育工作者的努力方向。”

  他认为要培养学生创新思想和创新能力,老师首先要有创新的精神、行动,以示表率。年轻人要深入实际,提出、分析、解决问题。并且.学生注重科研基本功的锻炼,不要过分依赖计算机而失去创造性。同时,还要培养学生批判性、实证性、公开性、普适性的科学精神.以及说真话、干实事、不怕得罪人的科学态度。

  我们面对的一项重大历史任务是传统工业如何实现现代化,如何用高新技术改造传统工业。要实现这个目标,就要解决具体实施的方法。”张教授认为.科学层次十分重要,20世纪三大发现:相对论、量子力学、混沌学,是自然科学的巨大进步.但它们主要还是描述和解决微观世界、生物、社会等问题的科学理论方法。对于宏观的工程技术问题,需要的仍是牛顿力学方法。工业过程中的规律,以往研究的人不多.当时手段也不具备.现在的高新技术,如电子计算机、控制论、信息论等已有可能应用于建立反映基本规律的数学模型,从而在传统工业上实现新的飞跃。这可能是中国人在21世纪面临的一次历史性机遇和历史任务。至今,张进之教授在钢铁、冶金工业领域从事科研五十多年了。流逝的年华,记录在白发皱纹间.闪光的成绩.写入我国钢铁工业的发展史。未来的路还很长,我们祝愿孜孜以求的张进之教授在科研之路上作出更大的贡献,获得更丰硕的成果。