钢铁企业物质流与能量流及其相互关系

把大型钢铁企业的生产系统分解为相互关联的物质流动和能量流动过程两部分.针对其中的物质流动过程,构造从天然铁矿石(或废钢)到钢铁产品生产过程的物质流图,并建立含铁物料流动过程的铁流模型;针对能量流动过程,构造从一次能源到二次能源产品的生产、转换和使用直至废气排放的能量流图,并建立钢铁企业能量流模型;考虑物质流和能量流的相互关联和制约,建立两者的耦合模型.基于模型,讨论了钢铁生产过程中物质流变化、能量流变化及其相互作用对企业能耗及资源效率、能源效率的影响,指出了提高资源效率、能源效率的努力方向.     

钢铁工业智能制造的集成优化

 钢铁工业智能制造的目的，是围绕钢铁流程功能，进行结构优化与程序优化，实现全流程动态有序、协同连续运行和多目标整体优化。介绍了钢厂结构优化和程序优化的主要内容和需要研发的关键技术，包括产品质量闭环管控、一体化计划调度、物质流能量流协同和多工序协调优化。提出了钢铁工业推进智能制造需要突破的一些共性问题和实施路径。     

冶金企业物能资源流模型

物料和能源是冶金企业的重要战略资源.从冶金企业制造系统的资源构成、冶金企业的主要运行环节、冶金企业的物料流、冶金企业的能量流等方面分析了冶金企业资源消耗状态的影响,重点分析了轧制区的能量流.在此基础上建立了一种冶金企业的物能资源流模型.     

基于混杂Petri网的钢铁企业煤气能量流网络建模与权函数优化

为实现钢铁企业煤气能量流网络的高效运行,首先总结煤气能量流网络的特性和建模需求,给出煤气能量流网络和混杂Petri网的元素对应关系和建模规则,并给出建模实例;然后基于网络行为特征提出能量密度指标,建立优化能量密度的线性规划模型,对权函数进行重新配置;最后给出某大型钢铁企业的煤气能量流网络.利用建模规则建立其混杂Petri网模型,为煤气能量流网络的动态和行为分析提供了模型基础.基于煤气能量流网络历史数据,应用优化模型实现权函数重新配置,能量密度的优化值比历史值平均改进1.59%,优化了煤气能量流网络的运行.     

大系统中物质流、能量流与信息流的基本特征

把大系统中物质、能量和信息的流动综合起来考虑,引入势和阻的概念来分析大系统中物质流、能量流和信息流在流动过程中的基本特征,并从协同学和熵的角度给出了物质流、能量流和信息流子系统的协同结构,使各个子系统相互协调、配合、制约、促进,从而形成3个子系统在时间尺度和空间尺度上的有序结构,最终使得由其组成的大系统达到全局最优,对大系统的综合优化、节能减排、降低物流成本、提高用能效率有指导意义.     

物质流、能量流与信息流协同的探讨及应用

根据反映生产设备与环节特性的数学模型及能量与生产管理信息系统，对物质流、能量流与信息流的协同进行了探讨，并针对一个一般的工业企业建立了其数学模型。通过实际系统与仿真系统结合形成闭环的信息结构，在每个时间周期根据该时刻的信息流（已知的与预测的）对物质流、能量流进行最优协调，该方法能有助于企业合理使用能量与最优安排生产。     

典型钢铁企业物能消耗与烟粉尘排放分析

以典型钢铁生产企业为研究对象,基于企业实际生产数据,采用物质流分析法(MFA),构建物质代谢模型.建立了能源、资源利用和污染物排放分析指标,定量描述了钢铁企业的资源能源消耗及烟粉尘排放情况.结果表明:企业层面,高炉-转炉长流程吨钢总资源消耗量为208.6 t,燃料能消耗量占能源消耗总量的93.9%,吨钢烟粉尘排放量为648.08 g,烧结和炼铁工序贡献最大,分别占总排放量的45%和36%.电炉短流程总资源消耗量为1.31 t,电能消耗量占能源消耗总量的96.7%,吨钢烟粉尘排放量67 g.工序层面,烧结、炼焦和炼铁三个主排放工序的排放量分别为222.50 g/t烧结矿、118.20 g/t焦、245.27 g/t铁.据此,提出企业节能减排和产业结构调整的方向性建议,以减少环境压力,实现钢铁企业的可持续发展.     

基于镍铁冶炼工艺流程中物质流和能量流的模型与软件

通过对镍铁冶炼生产工艺中物质流和能量流平衡过程研究,获得了镍铁冶炼工艺中各个环节热量的利用率和损耗情况,以及红土矿、还原剂和熔剂在各部分中反应率,并分析了红土矿和镍铁合金中Ni含量对炉渣中镍铁成分的影响.构建针对镍铁冶炼工艺系统的总体物质流和能量流计算模型,在保证系统总体计算模型的前提下,又具有协同各子工艺系统的物质流和能量流计算模型的功能.依据各子工艺系统中物质流和能量流的关联性,计算烟气和炉气的利用率及热量损失,并利用VB软件对冶炼工艺流程计算软件进行开发.     

木材采运系统物质流与能量流模式的分析

在木材采运系统中,物质流可分为木质流、生物质流、养分流、土壤流和水分流,能量流推动物质流的流动和转换。用输入、排放、输出3股物质流组成的木质流图,反映出木材采运系统各工序内部和工序之间的物质流动,可分析系统的立木资源效率和环境负荷。采用输入、输出、加入、损失、回收他用5股能量流组成的能量流图,反映出系统各工序内部和工序之间的能量流动,可用于分析单位能耗和能量效率。对原木采集生产过程进行分析,得出采集系统中各物质流之间的相互关系以及物质流与能量流的耦合关系。     

基于物质流分析的海水淡化产业链研究

海水淡化是破解经济社会发展所面临的淡水资源困境的重要途径.海水淡化产业通过对资源的充分循环和能源的高效利用,带动区域经济、社会和环境的协调发展.运用物质流分析方法对海水淡化产业链进行剖析,定量评估产业链中各环节资源利用的效率和物质消耗的强度,并针对海水淡化产业链中的资源浪费和生态环境侵扰等问题提出优化建议.     

钢铁企业绿色制造运行关键技术研究

为了促进钢铁企业经济效益与可持续发展效益的最大化,基于5层结构的钢铁企业绿色制造运行模式,对其中钢铁产品生命周期主线层的绿色工艺规划和钢铁清洁化生产等关键技术进行研究。重点分析了绿色工艺规划体系结构中的工艺路线、工艺方法、工艺装备、辅助物料以及工艺参数等规划内容,讨论了钢铁生产中高炉炼铁、转炉炼钢、连铸和轧钢4个阶段涉及到的资源消耗和环境影响问题,并提出了相应的解决方案。     

生产信息远程分布式显示系统在企业车间级的应用

目前,许多大企业陆续实施以企业资源计划（ERP）和工厂制造执行系统（MES）为核心的企业管理信息系统。对于这些管理系统来说,我们需要对其功能进行细化、扩展和配置资源。针对企业车间级生产信息的特点实现分布式显示,使管理者对现有的生产信息进行正确的分析、决策。     

汽车制造企业信息系统规划模型的构建及其应用

建立有效的信息战略和信息系统的规划对汽车制造企业的信息战略起着关键作用。针对在复杂动态的竞争环境下,汽车制造企业信息系统规划面临着企业战略、业务战略及信息战略不能综合优化的现实情况,提出并建立了一种汽车制造企业信息系统层次规划模型,形成了一种实现企业信息系统与企业战略持续匹配的规划方法,并且利用该模型对某汽车制造企业敏捷化信息系统规划进行了实践,使企业战略和信息战略协同互动,取得了良好的效果。     

钢铁绿色制造系统物料资源与环境影响关联模型研究

物料资源是钢铁制造系统产生环境影响的根源,揭示钢铁制造系统物料资源输入和环境排放之间的关联性是钢铁企业实施绿色制造的重要技术基础.建立钢铁制造过程输入输出框架模型,提出一种对钢铁制造过程物料资源消耗和环境排放进行关联性分析的方法.通过某炼钢工艺过程的应用实例,验证了上述模型和方法的有效性和可行性.     

Operation optimization of the steel manufacturing process: A brief review

Against the realistic background of excess production capacity, product structure imbalance, and high material and energy consumption in steel enterprises, the implementation of operation optimization for the steel manufacturing process is essential to reduce the production cost, increase the production or energy efficiency, and improve production management. In this study, the operation optimization problem of the steel manufacturing process, which needed to go through a complex production organization from customers' orders to workshop production, was analyzed. The existing research on the operation optimization techniques, including process simulation, production planning, production scheduling, interface scheduling, and scheduling of auxiliary equipment, was reviewed. The literature review reveals that, although considerable research has been conducted to optimize the operation of steel production, these techniques are usually independent and unsystematic.Therefore, the future work related to operation optimization of the steel manufacturing process based on the integration of multi technologies and the intersection of multi disciplines were summarized.     

基于Petri网的钢铁企业知识流模型研究

知识流有助于挖掘知识的内涵和实现知识的共享,其顺畅流动能够有效整合供应链中的知识资源,提高链上企业在知识层面上的协作能力及其对市场的快速响应能力。因此,结合钢铁企业供应链知识特点,从知识流理论出发,用Petri网作为工具搭建钢铁企业知识流模型,以期改进钢铁企业知识流效率,实现对钢铁企业供应链知识服务提供支持,提高钢铁企业竞争力。