关键词： 铁矿石   消费   废钢   钢铁生产   绿色供应链   钢产量   用量增加   材料构成  

摘要： 据媒体消息,2018年1月—11月份,我国累计粗钢产量同比增长6.7%;规模以上企业累计生铁产量同比增长2.4%,低于粗钢产量增幅4.3个百分点。由于废钢使用量增加,替代了铁矿石消费约6000万t。据悉,12月22日,以“打造绿色供应链助推钢铁高质量发展”为主题的2018(第七届)中国钢铁原材料市场高端论坛在北京举行。从论坛上获悉,我国钢铁生产主要原材料构成正发生可喜变化,废钢使用量持续攀升,替代铁矿石消费、促进钢铁业绿色发展的作用日益显现。

关键词： 中国钢铁工业协会   国际研讨会   循环应用   金属   废钢铁  

摘要： 由中国钢铁工业协会和中国废钢铁应用协会联合举办的第十二届中国金属循环应用国际研讨会将于2019年4月24-26日在珠海海泉湾维景大酒店举行。会议期间还将召开“中国废钢铁应用协会六届四次会员大会”。

关键词： 限制进口   废钢铁   公告   国家发展和改革委员会   五部   固体废物   生态环境   废物管理  

摘要： 据生态环境部网站的消息,生态环境部、商务部、国家发展和改革委员会、海关总署联合发布了关于调整《进口废物管理目录》的公告。将废钢铁、铜废碎料、铝废碎料等8个品种固体废物,从《非限制进口类可用作原料的固体废物目录》调入《限制进口类可用作原料的固体废物目录》,自2019年7月1日起执行。

关键词： 电弧炉   废钢   生铁   供氧曲线  

摘要： 某炼钢电弧炉采用全固态料废钢、生铁作为原材料,为通过工艺优化降低电弧炉的熔炼成本,采取的主要措施是将配料中的生铁占比由40%～45%降至22%～24%。优化电弧炉熔炼过程的供氧曲线,降低供氧强度和调整熔炼末期供氧制度,缓解了钢水过氧化现象,同时钢铁料收得率由87%提高至89%。各项工艺优化后,生产效率和消耗指标均得到不同程度的改善。

关键词： 废钢比   能耗   炼铁系统   炼钢系统   电力负荷控制  

摘要： 钢铁行业是能源、资源密集型产业,是典型的高耗能、高污染行业,因此提升钢铁生产能源效率一直是我国节能工作的重点。过去二十几年里,我国钢铁企业通过生产结构调整和技术进步等方式大幅提升系统能效。目前,在我国重点钢铁企业中,生产节能技术已经有了广泛的普及应用,一些节能技术普及率已达到世界首位。但是与世界先进水平相比,我国吨钢能耗水平仍然偏高,未来如何有效降低钢铁生产能源强度仍是一个重要问题。基于此,本文对我国钢铁生产能源消耗问题进行了一系列的研究。（1）在国际钢铁生产大背景下,介绍了钢铁工业的产量及流程,并综述了关于钢铁生产能源消耗、能源效率评价、节能潜力分析、工业生产电力负荷管理及节能理论的文献。同时,针对中国钢铁工业生产现状,分析了典型能耗影响因素对生产能耗水平的影响,以及它们之间的联系和相互约束关系。（2）基于废钢单耗和流程结构对钢铁生产能耗的显著影响,在分析现有吨钢可比能耗指标局限性的基础上,通过提出新的能耗指标——吨钢定比能耗指标,对中国重点钢铁企业2006-2016年间生产能源强度变化的原因进行分析。分别在电热当量法和发电煤耗法下分析了钢铁生产技术、废钢比、流程结构和发电技术水平等因素对钢铁生产能源强度的影响。此外,日本一直被认为是世界钢铁生产能源效率最高的国家,与日本相比中国钢铁生产能源强度偏高。为了找出能源强度差距的原因,本文综合比较了中国重点钢铁企业和日本钢铁企业的吨钢可比能耗和吨钢定比能耗,分析了能源强度差异中钢铁生产技术水平、废钢比、流程结构和发电技术水平等因素的影响。（3）从钢铁生产电力需求端和供给端出发,提出了2种钢铁生产电力负荷控制方法,分别为生产工序电力负荷控制和自备电厂发电煤气“储能调峰”利用模式,并分析了这两类方法节约企业生产电力成本的效果。在此基础上,通过建立火电调峰机组运行模型,分别分析了平衡电网后“低负荷”模式调峰机组和“两班制”模式调峰机组的节能减排效果。结果显示,对钢铁企业而言,实行生产电力负荷管理可以为企业节约大量生产电力成本;从电力供给侧分析,钢铁工业的生产电力负荷管理有助于平衡电网峰、谷负荷波动,对提升调峰机组发电效率、降低发电煤耗和污染物排放、淘汰小型落后调峰机组都重要贡献。（4）根据我国钢铁工业发展规划,通过构建多因素耦合钢铁生产能耗计算模型,分析了未来废钢比、技术水平、流程结构、产业集中度、能源结构和发电煤耗等因素变化对钢铁生产能耗的影响,对多因素影响下中国钢铁工业的节能潜力进行了分析,并在发电煤耗法和电热当量法下分别分析了各因素的影响。结果显示,提高钢铁生产废钢比对降低我国钢铁生产能耗有最大的潜力;此外,大型钢铁企业产业集中度提高和生产技术水平进步、小型企业的技术水平进步（淘汰落后产能）和提高能耗中天然气比例也能有效提高我国钢铁生产的能源效率。

关键词： 电弧炉   连续加料   废钢预热   预热效率   数值模拟  

摘要： 在电弧炉冶炼工艺中,高温烟气直接排放会造成大量能量浪费,连续加料电弧炉工艺因其具备连续加料的独特优势,可以利用高温烟气对废钢进行预热;同时,连续加料电弧炉冶炼过程全程封闭,大幅度降低了电弧炉开盖过程烟气对环境的污染。然而实际生产过程中连续加料电弧炉废钢预热系统预热效率较低,尚且未能高效地利用高温烟气的热量。基于此,本文开展了提高连续加料电弧炉废钢预热效率的相关研究,具体的研究内容如下:根据连续加料电弧炉废钢预热烟道的结构构建了二维预热烟道几何模型,以及基于连续性方程、动量方程和能量方程建立了连续加料电弧炉废钢预热模型。以构建的废钢预热模型为基础,使用Fluent商业软件对之前学者研究的废钢预热器工作过程进行数值模拟计算,对比文献中的结果,验证了所构建废钢预热模型准确性较高。根据连续加料电弧炉内冶炼过程的物料平衡和氧平衡关系计算得到了烟气的成分组成,烟气成分中90%为一氧化碳(CO)。借助Fluent商业软件的UDF自编程功能,编写烟气与废钢之间的对流换热系数方程,并将其加入到数值模拟计算的温度场求解过程中,使预热过程温度场的数值模拟更加准确。通过实验测定现场用于连续加料电弧炉冶炼生产的废钢原料的孔隙度,得到了废钢孔隙度的平均值为0.83。使用Fluent商业软件进行数值模拟,计算连续加料电弧炉预热烟道内的流场和温度场分布,分析烟道内烟气的流动情况和废钢层预热温度的分布规律。研究结果表明,烟气与废钢相向运动过程中通过对流换热发生热交换,烟气温度逐渐降低,废钢温度逐渐升高。废钢层底层靠近烟道壁面处废钢升温速度比顶层废钢慢。但在接近废钢出口区域,因废钢底层存在对流换热系数较大的区域,导致该区域内废钢底层温度略高于顶层。通过数值模拟计算求解烟气进入烟道时不同初始温度、流速条件下烟道内废钢预热温度的变化,探究得到了烟气初始温度、流速对于废钢预热效率的影响规律:仅仅提高烟气初始温度,废钢预热效果的提升并不明显;增大烟气初始流速,废钢预热效率反而下降。通过数值模拟计算得到了不同废钢孔隙度条件下废钢预热烟道内的流场和温度场分布情况,分析不同废钢孔隙度对烟气流动过程的影响,探究得到了预热烟道中预热不同孔隙度废钢时预热效率的变化。研究结果表明,随着废钢孔隙度增大,废钢层整体预热温度提高,但废钢孔隙度过大会导致废钢的预热效率下降。在此基础上,进一步研究不同种类废钢同时进入烟道中进行预热时,废钢的布料方式对预热效率的影响,探究得到了预热效率最高的废钢布料方式:废钢层自上而下,废钢孔隙度由低到高布料。设计了预热烟道上方安装挡风板、预热烟道高度逐渐降低和预热烟道底部出风三种连续加料电弧炉废钢预热烟道的改进措施。通过数值模拟计算得到了三种改进后的预热烟道内的流场和温度场分布情况。分析不同预热烟道结构下烟气流动的变化,对比预热烟道改进前后废钢预热效率的提升情况,三种烟道改进方案废钢预热效率分别提高了4.31%,2.52%和 2.65%。

关键词： 芦苇秸秆   打包机   收获技术  

摘要： 随着化石燃料枯竭和环境退化问题的突显，可再生能源引起了人类科学工作者的浓厚兴趣。应用芦苇秸秆作为燃料，可以减少对化石燃料的依赖和缓解二氧化碳排放引起的气候变化。同时，芦苇也是目前造纸工业的重要原料，被美誉为“第二森林”，应用范围广泛，是绝佳的环保材料。芦苇成本低廉，自身松散，但其较高的运输成本和囤积费用严重限制了其应用价值的体现。我国由于缺少高性能芦苇秸秆收获打包装置，使得芦苇秸秆的整体利用率得不到提升。因此，本文正是基于目前我国芦苇秸秆收获过程严重浪费，现有的秸秆捡拾打包装置无法满足芦苇秸秆收获要求等一系列问题，以更加合理的收获利用芦苇秸秆资源，提高芦苇秸秆的综合利用率为目的，针对目前芦苇秸秆回收装置的不足，研制开发芦苇秸秆收获打包机，实现芦苇秸秆回收机械效率的显著提高，实现打包过程中含土率的显著降低，以及进一步完成高密度打包。主要工作内容与结论如下：　　(1)分析并且总结了国内与国外秸秆收获打捆机技术水平与现状，学习各种机器的技术性能与工作特点，了解了现有打捆机在芦苇收获打捆方面的不足，本文以此奠定研究基础。　　(2)通过芦苇秸秆不同含水率、不同布置形式的压缩试验可知，获得了芦苇秸秆不同含水率、不同布置形式下压缩力与压缩密度、压缩密度与体积模量、压缩密度与压缩时间之间的数值变化关系。确定为保证芦苇秸秆压缩密度均达到180kg/m3，平铺状态所需压缩里与压缩时间均小于杂乱分布状态，轴向分布状态的芦苇秸秆由于其长短不一、受力不均匀无法正常完成压缩试验过程。同时确定采用径向压缩方式，可实现芦苇的高密度压缩以及较低的功率消耗。　　(3)依据芦苇秸秆收获作业要求，研究设计了芦苇秸秆收获打包机。分析了芦苇秸秆收获打包机的整机结构，阐述了芦苇秸秆收获打包机的工作原理。完成了芦苇秸秆收获打包机关键工作部件的结构设计，确定了捡拾辊轴的工作幅宽为1895mm，捡拾辊轴外径为180mm，壁厚为10mm。确定采用锤爪式捡拾粉碎刀作为捡拾装置的核心部件，完成了锤爪运动受力分析，确定了锤爪爪指与爪柄的弯曲角度为147°，锤爪长度为130mm。针对捡拾辊进行运动学分析，确定锤爪爪尖点处绝对速度方程，分析确定捡拾辊的转速为1900r/min。　　(4)针对芦苇秸秆打包机理分析，完成芦苇秸秆进入压捆室内的运动分析，确定芦苇秸秆堵塞喂入口的原因;建立芦苇草捆与压辊组的力矩平衡方程，确定捆室内能形成旋转草捆的条件为动力矩Msd大于摩擦阻力矩Mz。　　(5)基于EDEM离散元仿真分析软件，通过各捡拾装置对芦苇秸秆抛送速度分析，确定直刀型捡拾粉碎装置的最大抛送速度为11m/s，甩刀型捡拾粉碎装置的最大抛送速度为17m/s，锤爪型捡拾粉碎装置的最大抛送速度为19m/s，确定锤爪型捡拾粉碎装置具有较优抛送能力;通过各捡拾装置对芦苇秸秆捡拾总量的分析，确定直刀型捡拾粉碎装置在0.01s内捡拾总量约为1200株，甩刀型捡拾粉碎装置在0.01s内捡拾总量约为1350株，锤爪型捡拾粉碎装置在0.01s内捡拾总量约为1750株，确定锤爪型捡拾粉碎装置具有较优的捡拾能力　　(6)采用正交旋转组合试验，完成了旋转草捆形成试验设计，确定了旋转草捆形成时的干物质质量贡献率影响的大小顺序为：钢辊对芦苇秸秆的摩擦作用(芦苇秸秆含水率)、捡拾辊转速、芦苇秸秆喂入量。试验参数优化及验证结果表明：当钢辊与芦苇秸秆间的摩擦系数约为0.65(芦苇秸秆含水率58%)、捡拾辊转速为131r/min、芦苇秸秆喂入量为1.5kg/s时，旋转草捆形成时的干物质质量为1.58kg。同时，阐明了芦苇秸秆收获打包机主要技术性能参数及其技术特点。

关键词： 废钢铁再制造   生产计划   碳排放政策   废钢铁炉料交易   碳减排投资   系统整体优化  

摘要： 钢铁工业是国民经济的重要基础产业,为我国经济发展提供了重要的原材料保障。但钢铁产业高能耗和高排放的粗放型增长方式让我国付出了惨重的资源和环境代价。在碳减排指标约束下,由于废钢铁替代铁矿石炼钢具有明显的成本和低碳优势,废钢铁再制造成为钢铁行业实现低碳发展的有效途径。废钢铁数量的逐年攀升以及回收使用量的大幅提升积极推动了国内废钢铁再制造的发展。与一般钢铁制造过程相比较,废钢铁回收的高度不确定性、市场非预期性和对环境影响的不确定性等因素增加了废钢铁再制造系统生产决策的复杂程度,也使得传统生产计划工具不再适用。同时,我国于2017年12月底启动了全国统一的碳排放交易市场。钢铁行业作为全国碳排放交易市场首批8个重点排放行业之一,将成为碳交易市场的核心参与者。因此,在碳排放许可与交易背景下,研究如何科学地制定废钢铁再制造的生产计划,以实现子系统之间的高度协调运作及设备的充分利用,提高废钢铁利用率,降低企业二氧化碳排放,推进钢铁产业绿色循环发展,将具有重要的学术价值和实践意义。本文以废钢铁再制造系统为研究对象,以实现经济效益和环境效益的统一为再制造生产计划的优化目标,以废钢铁再制造系统的不确定性特征和碳排放政策对废钢铁再制造生产计划的影响分析为基础,从后向需求、内部投资、正向需求和系统整体优化四个视角,运用闭环供应链管理理论、运筹学、概率论及凸优化理论对碳排放许可与交易下废钢铁再制造生产计划展开研究。具体研究内容如下:(1)依据与研究问题的相关性,分别从碳排放许可与交易下再制造生产计划、废钢铁再制造生产计划和碳排放许可与交易下废钢铁再制造生产计划三个方面对国内外相关文献进行了综述;分析了废钢铁再制造系统的运作流程和一般特征,总结归纳了废钢铁再制造系统中存在的不确定性以及影响系统生产计划制定的主要因素,为后续深入研究提供了理论依据。(2)从后向需求视角出发,研究碳排放许可与交易下考虑废钢铁炉料交易的废钢铁再制造生产计划问题,以实现废钢铁炉料在企业间的有效分配以及废钢铁的供需匹配。首先,考虑废钢铁炉料产出率不确定特征,构建依赖于废钢铁炉料产出率的交易价格函数,结合废钢铁炉料可交易的实际情况,基于废钢铁再制造生产流程,运用两阶段随机规划方法,构建废钢铁炉料交易下废钢铁再制造生产计划模型;接着,求解得到最优的废钢铁回收价格、生产和交易决策;最后通过算例分析了废钢铁炉料产出率、废钢铁炉料交易价格、碳限额和碳价对生产决策、总利润和碳排放总量的影响,从而为碳排放许可与交易下废钢铁再制造企业关于废钢铁回收、废钢铁炉料交易和再制造计划的科学决策提供指导。(3)从内部投资视角出发,研究碳排放许可与交易下导入碳减排投资的废钢铁再制造生产计划问题。首先根据碳减排投资额与二氧化碳减少量的内在相关性,建立两者之间的关系函数;然后基于废钢铁再制造生产运作特征,以利润最大化为目标构建废钢铁再制造生产计划模型;最后通过算例分析了碳排放政策对企业的生产计划和碳减排投资计划的影响,揭示了碳排放许可与交易政策对废钢铁再制造生产计划的作用条件,指出碳减排投资有利于提高废钢铁再制造企业利润和降低废钢铁再制造企业碳排放量。(4)从正向需求视角出发,研究碳排放许可与交易下考虑市场需求信息更新的废钢铁再制造生产计划问题。针对钢铁市场需求的动态变化特征,结合废钢铁再制造生产工艺特点,运用两阶段随机规划方法,以利润最大化为目标构建基于市场需求信息更新概率的废钢铁再制造生产计划模型,并与碳税政策下废钢铁再制造生产计划模型进行对比研究,通过算例探讨了市场需求更新概率、短流程炼钢成本、碳价和碳税等重要因素对生产决策、总利润和碳排放总量的影响,指出碳排放许可与交易政策更有助于废钢铁再制造企业实现高利润和低排放。(5)从系统整体优化的视角出发,研究碳排放许可与交易下考虑回收和市场需求不确定的废钢铁再制造协同生产计划问题,以实现废钢铁回收、再加工和再熔炼子系统、以及市场需求的统筹协调。首先,基于废钢铁再制造两种生产工艺的特征,针对低碳和低冶炼成本两种偏好情形,以利润最大化为目标分别建立两阶段随机规划模型;接着,求解得到废钢铁再制造企业最优回收策略和生产策略;最后,通过算例讨论了废钢铁炉料产出率、短流程炼钢成本、碳价和碳限额对废钢铁再制造企业生产决策、总利润和碳排放总量的影响,指出提高短流程炼钢比可实现经济效益和环境效益的均衡。本论文的创新点主要体现在以下几个方面:(1)废钢铁再制造企业与废钢铁加工配送企业形成的产业链使得废钢铁炉料交易成为现实。现有研究文献鲜少针对废钢铁炉料交易进行研究,本文根据废钢铁炉料交易的实际情况,构建依赖于废钢铁炉料产出率的交易价格函数,进而分析废钢铁炉料交易对废钢铁再制造生产计划的影响,在研究问题和模型构建上均有明显创新。(2)对于节能减排重点行业之首的钢铁工业,碳减排投资不失为

摘要： 2019年2月26日上午,我协会理事长崔工伟奔赴贺州市八步区信都工业园区的广西贺州市桂都废旧金属回收有限公司厂址,进行为期一天的广西贺州市桂都废旧金属回收有限公司废钢铁加工行业准入项目评审调研。该公司根据《废钢铁加工行业准入公告管理暂行办法》和《废钢铁加工行业准入条件》(国家工信部公告2016年第74号文),为提高公司废钢铁综合利用水平,实现节能减排,按照《废钢铁加工行业准入条件》,对自身废钢铁加工准入情况进行认真核查,特此寻求广西资