钢铁企业系统节能减排过程集成研究进展

论述了过程集成方法在过程工业领域的应用及研究进展。指出钢铁工业是典型的过程工业系统,根据其能源消耗、污染物排放的特点,以生产工序、生产流程和联合企业为研究对象,依据能量流、物质流和污染流输入输出关系构建了钢铁生产过程集成模型,并分析了影响钢铁工业节能减排的因素。结果表明通过过程集成可以实现钢铁工业系统节能减排,同时优化钢铁生产流程的物质流和能量流结构,进一步分析提高能源效率,降低CO2等污染物排放的潜力、途径和技术措施。     

钢铁生产流程铁素流网络建模与仿真

针对钢铁生产流程的铁素流网络,采用系统动力学方法构建了全流程铁素流运行的动态模型。仿真了首秦、鞍钢老区和鞍钢西区3个实际钢铁生产流程从原料加入设备到产品稳定输出阶段的产品铁素流、损失铁素流和铁素存量的动态特性。结果表明:首秦流程的烧结工序、炼铁工序和炼钢工序紧凑性较好,烧结工序和轧钢工序的铁资源利用率有较大提高空间,同时需要提高轧钢工序的技术水平和生产能力;鞍钢老区的炼铁工序和轧钢工序铁资源利用率较好,需要提高炼钢工序的铁资源利用率;鞍钢西区的炼钢工序铁资源利用率较好。     

钢铁材料的生产全过程强化

钢铁行业要实现产业升级换代,钢铁材料的强化是一个绕不开的课题。按照金属强化理论,沿着钢铁生产流程这条线索,在钢铁生产各个工序环节实际都有强化措施可采用。     

江苏省轧钢技术及装备的指导原则建议

轧钢是钢铁生产流程最后的主要工序、轧钢工序的工艺和装备水平直接影响钢铁成品的品种、质量和成本。提高轧钢工艺技术和装备水平,推进轧钢科技进步对国民经济具有重要的意义。 江苏省发展轧钢生产,要以市场为导向,优化产品结构,提高质量、降低成本作为指导     

钢铁生产流程中物流对能耗和铁耗的影响

提出了钢铁生产流程的基准物流图,分析了偏离基准物流图的各股物流对吨材能耗和吨材铁耗的影响。以唐钢年均生产数据为例,分析了钢铁生产流程的物流对能耗和铁耗的影响。向中间工序输入废钢,可同时使吨材能耗和吨材铁耗降低;流程中途向外界输出含铁物料,可同时使吨材能耗和吨材铁耗上升;含铁物料在某一工序内部循环,或在工序之间循环,不影响吨材铁耗,但会使吨材能耗上升。     

钢铁生产流程铁资源效率的分析

以钢铁生产流程铁流图为基础,分析了高炉-转炉流程、电炉流程和混合流程的铁资源效率.流程铁资源效率的大小取决于各工序的金属收得率,金属收得率愈高,流程铁资源效率愈高.讨论了电炉钢比对混合流程铁资源效率的影响,结果表明,电炉钢比愈高,混合流程铁资源效率愈高.在此基础上,以中、美、日3国钢铁工业为例分析了电炉钢比和铁资源效率的关系.     

钢铁生产流程的物质流仿真研究

 在现代工业智能化发展的要求下,钢铁等工业流程的整体性研究越演越烈,物流仿真技术在工业流程研究中的应用也越来越广泛。目前,对于钢铁生产流程的物质流仿真研究方法还不普遍,研究者还未认识到物流仿真方法对流程整体性研究带来的实际益处。介绍了目前为止应用广泛的物流仿真工具,重点概述它们在钢铁生产流程上的相关应用,并从钢铁生产流程的设计与优化、问题分析与优化两个方面详细介绍了钢铁生产流程物质流仿真的研究思路。最后对物流仿真技术在钢铁生产流程研究中的应用提出了展望,指出了进一步研究要提高仿真模型的通用性、制定并完善钢铁生产流程的物质流仿真的相关评价指标、以及深入挖掘并推广钢铁生产流程的物质流仿真研究。     

冶金科技发展指南（2000～2005年）（续）

4 冶金专业领域重点技术4.3 炼钢专业技术 炼钢是钢铁生产的主体工序,炼钢工序的技术进步对钢铁企业结构和流程有着决定性的影响,关系到钢铁企业整体的生产效率、产品质量、物料和能源消耗以及成本效益。国内外都以炼钢工序的发展作为行业技术进步的核心。炼钢工序主要包括氧气转炉     

棒材高效低碳生产技术与集成化应用

 为了减少钢铁生产流程的能耗,降低废气排放,实现低碳生产,河钢集团用冶金流程工程学理论指导开发了高效炼钢、高效连铸技术并与棒材轧钢工序集成化应用,实现了棒材生产流程的低碳化和绿色化。讨论了提高转炉冶炼效率、提高连铸机拉速、钢坯定重、提高钢坯热送温度,实现转炉、连铸、轧钢高效生产与快速连接的关键技术。实践表明,通过优化钢铁制造流程,开发高效炼钢、高效连铸技术、“界面”优化技术并实现集成应用,构建高效率的冶金流程生产平台,能够显著降低生产流程的能耗、降低碳排放,同时提高产品质量、降低生产成本,实现高效、低碳、稳定生产。     

基于CSC方法的钢铁行业节能减排技术潜力分析

为了研究中国钢铁行业的节能减排潜力,以35项钢铁行业先进节能减排技术为研究对象,建立节能供应曲线(Conservation Supply Curve,简称CSC)模型,分析影响钢铁行业的节能减排收益、成本效益以及钢铁生产流程工序层面的节能减排潜力因素。结果表明,这35项技术全部应用可实现3.01 GJ/t的节能量以及398.22 kg/t的CO2减排量。将结果与第十三个五年计划推广技术作对比,在当前情况下,约有50%的推广技术并不符合成本效益;运用CSC模型进行了钢铁生产流程工序层面的节能减排潜力研究,得到各个工序的节能量和减排量,并据此分析了各项技术未来的发展趋势和应用前景。     

钢铁生产流程系统综合节能实例研究与分析

针对唐钢第二钢轧厂钢铁生产流程开展了系统综合节能分析,包括原辅料构成、关键工序能耗,以及"炼钢-连铸-轧制"物流和热过程的仿真与优化,提出了具体节能措施,预测了节能效果,为钢铁生产中指导操作、优化流程、节能降耗和促进流程连续化提供了科学依据。     

钢铁工艺流程优化界面技术

＂界面技术＂是指相邻工序之间的衔接—匹配、协调—缓冲的技术、物质流的物理和化学性质调控技术及其相关装置。钢铁联合企业生产流程的重要界面有：原燃料—烧结界面、原燃料—焦化界面、烧结—高炉界面、高炉—转炉界面、连铸—加热炉界面等。其中以高炉—转炉、连铸—加热炉界面最为重要。发展界面技术可实现生产过程中的物质流、能量流、温度、时间等基本参数的衔接（尤其是热衔接）、匹配、协调、稳定,极大地促进生产流程整体运行的稳定、协调,实现紧凑化、连续化和高效化,从而使能源流得到最大化的利用。     

典型钢铁生产流程的环境负荷分析

借鉴和应用产品生命周期评价方法分析钢铁生产流程的环境负荷,建立了关于钢铁生产流程环境负荷的基本概念、评价指标和指标体系,通过对两类典型钢铁生产流程环境负荷的对比分析,研究不同生产流程对环境负荷产生的影响,指出降低环境负荷的方向和途径,为钢铁企业优化生产流程、降低环境负荷提供指导和参考。     

用现代工艺流程建设和改造钢铁厂

1 钢铁生产现代工艺流程的基本特征和目标1.1 基本特征 (1)流程紧凑化 生产工序尽可能减少,生产流程尽可能缩短,如在废钢、电力条件适宜情况下发展起来的电炉短流程钢厂(电炉-连铸-轧钢);采用COREX熔融     

烧结过程智能控制研究进展

烧结是钢铁生产流程的一道主要工序,智能化烧结是钢铁智能制造的重要组成部分。本文综述了近年来烧结过程智能控制方面的研究进展,重点介绍了烧结矿化学成分智能控制、过程状态智能控制、固体燃料消耗优化控制和关键工艺参数优化方面所取得的进步,同时从数学建模、过程控制、工艺参数优化方面探讨了烧结过程智能控制的研究方向。     

典型钢铁生产流程的环境负荷分析

借鉴和应用产品生命周期评价方法分析钢铁生产流程的环境负荷，建立了关于钢铁生产流程环境负荷的基本概念、评价指标和指标体系，通过对两类典型钢铁生产流程环境负荷的对比分析，研究不同生产流程对环境负荷产生的影响，指出降低环境负荷的方向和途径，为钢铁企业优化生产流程、降低环境负荷提供指导和参考。     

炼钢厂的精细制造

炼钢厂生产过程是钢铁制造流程中的关键环节,主要涉及铁水预处理、炼钢、二次冶金和连铸4个生产工序。以炼钢厂生产过程为例,对钢铁生产过程的精细制造进行阐述。从炼钢厂生产工艺的精细控制、工序装备的精细配置与运行、生产流程的精细管控3个方面归纳并描述了炼钢厂的精细制造,并且分析了国内外在这3方面的研究进展。炼钢厂的精细制造对钢厂实现高品质、高效率、低成本、低能耗生产具有重要意义。     

2250热装热送问题及改造方案研究

正钢铁生产流程中,无论是以铁矿石为原料,还是以废钢为原料,炼钢、连铸、热轧都是不可缺少的三大关键工序。它们之间呈现顺序加工关系,不仅存在物流平衡问题,而且由于高温作业,还存在着能量平衡和时间平衡问题。日本钢铁企业自20世纪70年代以来,围绕节能而广泛推广的热送热装工艺实现炼钢—连铸—热轧的集成生产,使钢铁生产工艺流程发生根本性转变。该生产模式可显著降低热轧工序吨钢能耗,并提高     

典型钢铁制造流程碳排放及碳中和实施路径

高炉-转炉钢铁生产流程是典型的钢铁制造流程,也是典型的铁-煤化工过程,能耗高、碳排放量大,是中国钢铁行业实现碳中和目标的重点领域。2020年,由该流程生产的钢产量占全国粗钢产量的90%以上,是钢铁行业重要的CO₂排放源,因此,以典型高炉-转炉钢铁流程为主的企业碳排放计算和碳中和路径研究引起重视。目前国内外有多种针对钢铁企业碳排放的计算方法,但不同CO₂计算边界和方法对企业CO₂排放结果差异较大,影响因素也不同。剖析了钢铁生产流程的碳排放特征,以典型高炉-转炉制造流程为例,从系统边界、碳排放核算方法以及影响因素等角度全方位分析了钢铁制造流程碳排放,核算了不同方法下390万t和550万t钢铁企业的碳排放量,并对比了不同核算方法的差异性。结果表明,A企业和B企业铁前工序的CO₂排放占总碳排放的比例分别为60.99%和54.12%,减少钢铁制造流程CO₂排放应优先考虑焦化、烧结和炼铁工序;影响钢铁制造流程减排的因素主要包括化石燃料的消耗、能源的回收率、自发电的比例和碳排放因子的选取,其...     

以钢铁包为载体的炼钢-连铸智慧物流研究与应用

以钢铁包为载体，通过对钢铁包的跟踪、调度和全生命周期管理，建立起连接炼钢-连铸生产环节的智慧物流系统，实现炼钢-连铸生产流程整体运行智能化，炼钢-连铸全流程物流时间平均降低3 min。