关于钢铁制造流程与产品优化问题的讨论

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1、关于钢铁制造流程与产品优化问题的讨论13研3班隋艳龙2013202115摘　要:分析了钢铁制造流程和生产技术的发展现状,提出了21世纪我国钢铁工业优化钢铁制造流程、调整产品结构、提高产品质量以及节能、降耗、环保的新理念。关键词:钢铁工业;制造流程;产品结构;产品质量;综合利用DiscussiononOptimizationofSteelManufactureFlowRouteandSteelProductsSUIYanlongAbstract:Thepresentpaperanalyzesthecurrentsituationont

2、heSteelManufactureflowrouteandproductiontechnologiesandputsforwardanewconceptionoftheoptimizedSteelManufactureflowroute,adjustmentofproductconstitution,improvementofproductqualityaswellasenergysaving,reductionofmaterialsconsumptionandenvironmentprotectionforChina’sIron

3、&SteelindustryinThe21stCentury.Keywords:Ironandsteelindustry;manufacturingflowroute;productconstitution;productquality;comprehensiveutilization钢铁仍然是国民经济的基础材料,甚至可以说是“必选材料”。从工艺技术上看,钢铁工业属于流程制造业。对于钢铁工业而言,生产流程对生产效率、产品成本、产品质量、产品品种、资源消耗、投资效益等技术经济目标群具有综合影响力,而且也直接影响过程排放、环境生态和资源

4、/能源可供性等可持续发展因素。面临21世纪经济全球化的趋势,全球钢铁工业的根本性命题是市场竞争力和可持续发展。这就要求全球钢铁工业都要从总体战略上来观察问题、解决问题,而不是把上述重大命题简单地割裂成为产量、规模、质量、品种等孤立问题,“头痛医头、脚痛医脚”地解决,甚至引起顾此失彼的矛盾;时至今日,应该从根本上考虑问题,追求从整体上来解决时代性的命题。1　新世纪要注意研究钢铁制造流程的功能所谓过程可视为事物在给定的外界条件下从始态到终态的变化。这种始态到终态的变化包括了不同层次、不同尺度、不同结构上的变化。过程与流程的区别在于:过程

5、是不同层次、不同尺度、不同结构条件下,事物在给定外界条件下从始态到终态变化的泛称;而制造流程(也可称为“生产流程”,或简称为“流程”)则往往特指在工业生产条件下由不同工序和不同装备所组成的制造过程的整体集成系统。钢铁生产流程是一种工厂层级上的制造过程,这类过程的时-空尺度比单元操作、单元工序层次上过程的时-空尺度要大得多。钢铁生产流程具有多工序串联、集成运行,输入/输出的资源/能源密集,生产过程伴随大量的物质/能量排放和资金密集等特点。可见生产流程的整体优化对于钢铁企业的生存、发展的诸多方面具有极强关联度和广泛的渗透性。可以说制造(

6、生产)流程的结构优化是钢铁企业结构优化、效率提高、社会经济功能拓展的有效切入点(图1、图2)。　　从科学技术角度上看,冶金-材料学科是一个由基础科学(解决原子-分子尺度上的问题)发展到技术科学(解决工序、装置、场域尺度上的问题的学科。看来,这些知识对于钢铁生产由技艺变为科学具有划时代的意义,但对于在新世纪钢厂的生存和发展而言还不够,还要在此基础上,进一步整合集成研究钢铁联合企业的生产流程尺度上的知识,解决市场竞争力和可持续发展问题,这就是工程科学方面的学问———冶金流程工程学[1]。冶金流程工程学作为工程科学层次上的知识,它追求的目

7、标是通过生产流程的整体优化来解决整个工厂的结构优化、功能优化和效率优化。进而在更大尺度上解决钢厂的结构与模式、投资战略、市场竞争力和经济效益;解决钢厂面临的环境问题和生态协调性问题。什么是流程?流程运行过程有3个要素:即“流”、“流程网络”、“程序”(图3)。具体在钢铁冶金制造(生产)流程中这些要素的涵义是:(1)“流”。它是泛指在开放的流程系统中运行着的各种形式“资源”(或“事件”),对冶金流而言,“流”是一类多因子(多维)“流”。“流”的多因子性包括了化学组分因子、物理相态因子、几何形状因子、表面性状因子、温度(能量)因子和时间

8、、时序因子。这种多因子“流”在生产工艺流程中表现为运行、调控过程中的“多维”性。“多维”性体现在流程运行过程中物质状态转变、物质性质控制和与之相关的物质流管制过程的“物质流”-“能量流”-“信息流”复合成制造(生产)流程中的物质流中。