钢铁制造流程的本质、功能与钢厂未来发展模式.pptx

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1、钢铁制造流程的本质、功能钢铁制造流程的本质、功能与钢厂未来发展模式与钢厂未来发展模式殷瑞钰殷瑞钰 钢铁研究总院钢铁研究总院 2009年年6月月28日日 北京北京 钢钢铁铁是是“必必选选材材料料”，是是可可循循环环利利用用的的材材料料。钢钢铁铁作作为为一一种种重重要要的的结结构构材材料料及及功功能能材材料料的的位位置置，在在可可预预见见的的时时间间范范围围内内不不会会发发生重大变化。生重大变化。钢钢铁铁工工业业属属于于流流程程制制造造业业。它它是是由由功功能能不不同同的的制制造造工工序序（装装置置）通通过过组组合合-集集成成构构建建起起来来的的。从从工工程程系系统统看看，经经过过长长时时间间的的

2、演演变变，现现代钢铁企业的制造流程已演变两类基本流程：代钢铁企业的制造流程已演变两类基本流程：1、以以铁铁矿矿石石、煤煤炭炭等等天天然然资资源源为为源源头头的的高高炉炉-转转炉炉-热热轧轧-深深加加工工流流程程和和熔熔融融还还原原-转转炉炉-热轧热轧-深加工流程。深加工流程。2、以以废废钢钢为为再再生生资资源源和和电电力力为为能能源源的的电电炉炉-精精炼炼-连连铸铸-热热轧轧流流程程。这这是是以以社社会会循循环环废废钢钢、加加工工制制造造废废钢钢、钢钢厂厂自自产产废废钢钢和和电电力力为为源源头的制造流程，即所谓电炉流程（图头的制造流程，即所谓电炉流程（图1）。）。图图1 两类钢铁制造流程示意图

3、两类钢铁制造流程示意图 图图2 2 高炉转炉轧钢生产流程的演进高炉转炉轧钢生产流程的演进 从从物物理理角角度度上上看看，钢钢铁铁企企业业的的生生产产过过程程实实质质上上是是物物质质、能能量量以以及及相相应应信信息息的的流流动动/流流变过程。变过程。其其动动态态-运运行行过过程程的的物物理理本本质质是是：物物质质流流（主主要要是是铁铁素素流流）在在能能量量流流（主主要要是是碳碳素素流流）的的驱驱动动和和作作用用下下，按按照照设设定定的的“程程序序”，沿沿着着特特定定的的“流流程程网网络络”作作动动态态-有有序序的的运运行行。从从热热力力学学角角度度上上看看：钢钢铁铁制制造造流流程程是是一一类类开

4、开放放的的、非非平平衡衡的的、不不可可逆逆的的、由由不不同同结结构构-功功能能的的单单元元工工序序通通过过非非线线性性耦耦合合所所构构成成的的复复杂杂系统，其动态运行过程的性质是耗散过程。系统，其动态运行过程的性质是耗散过程。在在钢钢厂厂生生产产过过程程中中，铁铁素素物物质质流流是是一一类类多多因因子子流流，是是被被加加工工的的主主体体。碳碳素素能能量量流流则则作作为为驱驱动动力力、化化学学反反应应介介质质或或热热介介质质按按照照工工艺艺要要求求对对物物质质流流进进行行加加工工、处处理理，使使其其发发生生位位移移、化化学学/物物理理转转换换，实实现现以以制制造造过过程程中中物物质质、能能量量“

5、耗耗散散最最小小化化”为为核核心心的的多多目目标标优优化化。例例如如生生产产效效率率高高、产产品品质质量量优优、能能源源消消耗耗低低、过过程程排排放放少少、生生产产成成本本低低、环环境境/生生态态友好等。友好等。从从钢钢铁铁制制造造流流程程动动态态运运行行过过程程的的物物理理本本质质出出发，可以推出其功能应拓展为：发，可以推出其功能应拓展为：1.铁素流运行的功能铁素流运行的功能钢铁产品制造功能；钢铁产品制造功能；2.能能量量流流运运行行的的功功能能能能源源转转换换功功能能以以及及与与剩剩余能源相关的废弃物消纳余能源相关的废弃物消纳-处理功能；处理功能；3.铁铁素素流流-能能量量流流相相互互作作

6、用用过过程程的的功功能能实实现现过过程程工工艺艺目目标标以以及及与与此此相相应应的的废废弃弃物物消消纳纳-处处理理功功能。能。钢钢铁铁工工业业的的未未来来发发展展，应应该该在在充充分分理理解解钢钢铁铁制制造造流流程程动动态态运运行行过过程程物物理理本本质质的的基基础础上上，进进一一步步拓拓展展钢钢厂厂的的功功能能，以以新新的的模模式式实实现现生生态态化化转转型型，融入循环经济社会。融入循环经济社会。质量质量品种品种排放控制排放控制自然资自然资源利用源利用规模规模效率效率钢钢钢钢铁铁铁铁制制制制造造造造流流流流程程程程钢钢铁铁产产品品制制造造炉渣炉渣利用利用垃圾垃圾处理处理废钢废钢污水污水处理处

7、理废塑废塑料料铁素、碳铁素、碳素、尘泥、素、尘泥、氧化铁皮氧化铁皮废废弃弃物物消消纳纳处处理理能源效能源效率率供热供热 制氢制氢发电发电能能源源转转换换市场竞争力市场竞争力市场竞争力市场竞争力可持续发展可持续发展可持续发展可持续发展资源、能源可供性资源、能源可供性资源、能源可供性资源、能源可供性提纲：提纲：一、关于钢铁产品制造功能一、关于钢铁产品制造功能二二、关关于于能能源源转转换换功功能能以以及及相相关关的的废废弃弃物物消消纳纳-处理功能处理功能三三、关关于于实实现现过过程程工工艺艺目目标标以以及及相相应应的的废废弃弃物物消消纳纳-处理功能处理功能四、四、“洁净钢洁净钢”平台的概念与涵义平台

8、的概念与涵义五五、循循环环经经济济的的有有效效实实施施 从从“3R”原原则则到到“五要素（五要素（“5E”）集成）集成”六六、关关于于实实施施循循环环经经济济过过程程中中技技术术-经经济济因因素素的的协调协调七、关于未来生态化钢厂的发展模式七、关于未来生态化钢厂的发展模式一、关于钢铁产品制造功能：一、关于钢铁产品制造功能：钢钢铁铁产产品品制制造造功功能能是是建建立立钢钢厂厂的的初初衷衷和和基基本本出出发发点点，在在未未来来发发展展过过程程中中，既既要要考考虑虑市市场场竞竞争争力力，同同时时又又必必须须重重视视可可持持续续发发展展能能力力，对对于于新新一一代代钢钢厂厂的的产产品品制制造造功功能能

9、，应应该该从从如如下下视视角角出出发发来来思思考考技技术术进进步步的的战战略略性性问问题：题：以以过过程程耗耗散散“最最小小化化”为为核核心心目目标标，建建立立动动态态-有有序序、连连续续-紧紧凑凑的的新新一一代代钢钢铁铁制制造造流程；流程；以以过过程程冶冶金金的的解解析析-集集成成优优化化为为原原则则，建建立立起起针针对对不不同同产产品品的的高高效效率率、低低成成本本“洁洁净钢平台净钢平台”；以以材材料料工工程程为为指指导导，规规范范不不同同钢钢铁铁产产品品的合理性能并实现产品换代。的合理性能并实现产品换代。二二、关关于于能能源源转转换换功功能能以以及及相相关关的的废废弃弃物物消消纳纳-处理

10、功能：处理功能：钢钢铁铁制制造造流流程程的的物物理理本本质质和和运运行行特特征征：由由各各种种物物料料组组成成的的物物质质流流在在输输入入能能量量的的驱驱动动和和作作用用下下，按按照照设设定定的的工工艺艺流流程程，使使铁铁素素物物质质流流发发生生状状态态、形形状状和和性性质质等等一一系系列列变变化化，成成为为期期望望的的产产品品。在在这这过过程程中中，物物质质流流和和能能量量流流时时而而分分离离、时时而而相相伴伴。相相伴伴时时，相相互互作作用用、影影响响；分分离离时时，又又分分别别表表现现各各自自的的行行为为特征。特征。2.1物质流与能量流的关系物质流与能量流的关系 深深入入分分析析研研究究一

11、一下下钢钢铁铁制制造造流流程程中中物物质质流与能量流的行为和关系是有必要的。流与能量流的行为和关系是有必要的。总总的的看看来来：在在钢钢厂厂生生产产流流程程中中，能能量量流流与物质流是时合时分的。与物质流是时合时分的。图图3 典型钢铁企业物质流及能量流运行网络与轨迹典型钢铁企业物质流及能量流运行网络与轨迹TRTCDQ石灰窑图图4曹妃甸钢铁厂物质流曹妃甸钢铁厂物质流(铁素流铁素流)运行网络与轨迹运行网络与轨迹图图5 曹妃甸钢铁厂能量流曹妃甸钢铁厂能量流(碳素流碳素流)运行网络与轨迹运行网络与轨迹石灰窑发电 从企业生产流程整体上看，物质流与能从企业生产流程整体上看，物质流与能量流是相互关联的。但是

12、，从物质流、能量量流是相互关联的。但是，从物质流、能量流的运行轨迹看是时合时分的，并可以分别流的运行轨迹看是时合时分的，并可以分别形成形成“物质流网络物质流网络”和和”能量流网络能量流网络“，两，两者并不完全重合。者并不完全重合。从从局局部部的的工工序序/装装置置看看，在在输输入入端端：物物质质流流和和能能量量流流分分别别输输入入；在在装装置置内内部部，则则物物质质流流与与能能量量流流相相互互作作用用、相相互互影影响响，在在输输出出端端：则则往往往往表表现现为为物物质质流流带带着着部部分分能能量量输输出出，同同时时还还有有不不同同形形式式的的二二次次能能量量流流分分别别输输出出。这这是是因因为

13、为在在工工序序/装装置置中中，有有必必要要的的过过剩剩能能量量，才才能能保保证证工工艺艺、加加工工过过程程中中的的效效率率，因因此此有有剩余能量流输出是不可避免的。剩余能量流输出是不可避免的。说明：入炉煤的成焦率按说明：入炉煤的成焦率按75.4%计，即计，即1326kg干煤生产干煤生产1吨焦炭；吨焦炭；加热焦炉用的高炉煤气发热量为加热焦炉用的高炉煤气发热量为1000kcal/m3；干煤的相当耗热量为干煤的相当耗热量为728 kcal/kg。图图6 焦化系统的物料与能源利用框图焦化系统的物料与能源利用框图焦炉煤气焦炉煤气图图7 烧结系统的物料与能源利用框图烧结系统的物料与能源利用框图图图8 高炉

14、炼铁系统的物料与能源利用框图高炉炼铁系统的物料与能源利用框图图图9 转炉炼钢系统的物料与能源利用转炉炼钢系统的物料与能源利用 2.2关于能量流转换功能和关于能量流转换功能和“能量流网络能量流网络”在在研研究究钢钢铁铁制制造造流流程程的的能能源源转转换换功功能能时时，也也应应该该建建立立起起能能量量流流的的“流流”、“能能源源转转换换程程序序”和和与与之之相相关关的的“能能源源转转换换网网络络”的的动动态态-有有序序、输输入入-输输出出概概念念，其其中中包包括括了了有有关关钢钢厂厂能能量量流流运运行行的的时时间间-空空间间-信信息息概概念念。而而不不能能局局限限在在质质-能能衡衡算算的的概概念念

15、上上。现现在在，国国际际顶顶级级的的高高炉炉-转转炉炉-热热轧轧生生产产流流程程也也还还有有38%左左右右的的能能源源未未被被铁铁素素物物质质流流充充分分回回收收利利用用，为为了了充充分分利利用用钢钢厂厂生生产产过过程程输输入入的的一一次次能能源源和和能能源源转转换换过过程程中中产产生生的的二二次次能能源源，应应该该作作如下通盘思考：如下通盘思考：以以输输入入-输输出出的的模模型型研研究究钢钢厂厂能能量量流流与与物物质质流流的的关关系，以及其中能量流的行为；系，以及其中能量流的行为；以以功功能能-效效率率为为目目标标，研研究究一一次次能能源源、二二次次能能源源使使用顺序；用顺序；以以连连续续实

16、实时时调调控控和和近近“零零”排排放放为为目目标标，以以图图论论等等方方法法手手段段，研研发发钢钢厂厂“能能源源转转换换网网络络”（“能能量量流流网网络络”）；）；开发有关铁素物质流运行过程的节能减排技术；开发有关铁素物质流运行过程的节能减排技术；研研究究二二次次能能源源充充分分利利用用条条件件下下的的不不同同钢钢铁铁制制造造流流程程的极限能耗量值；的极限能耗量值；研研究究钢钢铁铁制制造造流流程程的的结结构构与与吨吨钢钢CO2排排放放的的关关系系三、关于实现过程工艺目标以及相应的废弃三、关于实现过程工艺目标以及相应的废弃物消纳物消纳-处理功能处理功能 从从钢钢铁铁生生产产过过程程中中物物质质流

17、流和和能能量量流流的的运运行行看看，都都会会产产生生副副产产品品、废废弃弃物物、余余热热、余余能能等等物物质质、能能量量的的排排放放，这这些些排排放放过过程程及及排排放放物物构构成成了了对对环环境境、生生态态的的不不良良影影响响。钢钢铁铁工工业业应应对对环环境境-生生态态的的对对策策，纵纵观观国国际际动动态态，大体上经历了如下过程：大体上经历了如下过程：图图10 国际钢铁工业环境保护的发展进程示意图国际钢铁工业环境保护的发展进程示意图 图图11 流程制造业与循环经济的关联流程制造业与循环经济的关联 在在钢钢铁铁制制造造流流程程的的物物质质流流运运行行、能能量量流流运运行行的的物物质质流流-能能

18、量量流流相相互互作作用用过过程程中中，都都存存在在着着消消纳纳-处处理理废废弃弃物物并并使使之之资资源源化化、能能源源化化的的可能性。可能性。例例如如在在物物质质流流运运行行过过程程中中消消纳纳废废钢钢，处处理理烟烟尘尘、铁铁鳞鳞等等含含铁铁废废弃弃物物，回回收收利利用用Cr、Ni、Cu、Zn等金属。等金属。在能量流的运行过程中消纳在能量流的运行过程中消纳-处理废塑料、处理废塑料、废轮胎、处理社区污水、处理垃圾甚至大量制废轮胎、处理社区污水、处理垃圾甚至大量制氢等。氢等。在延伸生态在延伸生态-工业链的过程中和水泥、建材、工业链的过程中和水泥、建材、发电等产业链接。发电等产业链接。在在未未来来发

19、发展展循循环环经经济济的的过过程程中中，钢钢厂厂生生产产过过程程应应是是重重要要切切入入点点，因因为为钢钢厂厂具具有有资资源源-能能源源密密集集、物物流流运运输输密密集集的的、资资金金流流密密集集等等特点：特点：资资源源密密集集、能能源源密密集集：在在钢钢铁铁联联合合企企业业内内，每每吨吨钢钢将将消消耗耗0.60.8t标标准准煤煤、1.501.55t铁铁矿矿石石、80150kg废废钢钢、36t新新水水；由此形成了大量的物质、能量的输入与输出；由此形成了大量的物质、能量的输入与输出；生生产产规规模模大大、物物流流吞吞吐吐大大：现现代代化化钢钢厂厂的的基基本本级级别别已已经经大大致致地地分分为为年

20、年产产钢钢8001000万万t，600800万万t，300400万万t及及100200万万t等等级级别别；由由此此伴伴随随着着巨巨大大的的运运输输物物流流和和资金流；资金流；钢铁制造流程工序多、结构复杂；由钢铁制造流程工序多、结构复杂；由此可形成若干产业链接关系；此可形成若干产业链接关系；钢铁制造流程中伴随着大量物质和能钢铁制造流程中伴随着大量物质和能量排放，并形成了复杂的环境界面，其中蕴量排放，并形成了复杂的环境界面，其中蕴含着大量的含着大量的“减量化、再利用、再循环减量化、再利用、再循环”的的机会机会。四、四、“洁净钢洁净钢”平台的概念与涵义平台的概念与涵义 4.1何谓何谓“平台平台”所所

21、谓谓“平平台台”，在在流流程程工工业业中中“平平台台”应应是是某某种种基基础础性性、通通用用性性、集集成成性性的的制制造造系系统统，“平平台台”应应是是诸诸多多技技术术模模块块的的优优化化及及其其相相互互之之间间的的组组合合集集成成。开开发发“平平台台”系系统统是是一一种种组组合合集集成成战战略略。从从技技术术进进步步的的角角度度上上看看，“平平台台”战战略略意意味味着着技技术术进进步步的的着着眼眼点点从从以以工工序序、装装置置为为主主的的“位位空空间间”的的优优化化集集成成发发展展到到以以“流流空间空间”的优化集成的新水平、新层次。的优化集成的新水平、新层次。图图 12 点空间、位空间、流空

22、间示意图点空间、位空间、流空间示意图 所所谓谓“流流空空间间”意意味味着着全全厂厂性性的的制制造造流流程程或或是是区区段段性性的的制制造造流流程程。当当然然，“流流”空空间间的的优优化化集集成成是是以以“点点空空间间”和和“位位空空间间”的的优优化化集集成成为为基基础础，但但又又超超越越了了“点点空空间间”和和“位位空空间间”原原有有层层次次的的；同同时时,“流流空空间间”优优化化集集成成的的目目标标还还引引导导着着/制制约约着着“位位空空间间”参参数数的的优优化化（包包括括物物质质、能能量量、时时间间、空空间间等等参参数数的的优优化化和和协协同同）。“平平台台”战战略略是是一一种种组组合合集

23、集成成技技术术，是是一一种种多多目目标标优优化化的的技技术术群群(包包),“平平台台（技技术术）”对对绝绝大大多多数数产产品品具具有可对接性或可生长性。有可对接性或可生长性。4.2何为何为“洁净钢洁净钢”“洁洁净净钢钢”不不同同于于“纯纯净净钢钢”的的概概念念。“洁洁净钢净钢”并不意味着越纯越好。并不意味着越纯越好。“洁洁净净钢钢”定定义义：当当钢钢中中的的非非金金属属夹夹杂杂物物或或其其它它有有害害物物质质直直接接或或间间接接地地影影响响产产品品的的加加工工性性能能或或使使用用性性能能时时，该该钢钢就就不不是是洁洁净净钢钢；而而如如果果钢钢中中的的非非金金属属夹夹杂杂物物和和有有害害杂杂物物

24、的的数数量量、尺尺寸寸或或分分布布对对产产品品的的加加工工性性能能、使使用用性性能能都都没没有有不不良影响，则这种钢就可以被认为是洁净钢。良影响，则这种钢就可以被认为是洁净钢。“洁洁净净钢钢”的的概概念念不不仅仅具具有有质质量量含含义义，而而且且具具有有经经济济含含义义，无无论论是是普普通通商商品品钢钢材材还还是是高高档档商商品品钢钢材材乃乃至至尖尖端端商商品品钢钢材材的的工工业业生生产产而而言言，都都应应建建立立起起“洁洁净净钢钢”的的概概念。念。4.3经济洁净度经济洁净度 对于钢厂生产优质商品钢材而言，更应重视对于钢厂生产优质商品钢材而言，更应重视构建经济洁净度的洁净钢生产平台。构建经济洁

25、净度的洁净钢生产平台。经济洁净度的含义是：对钢厂而言，所生产经济洁净度的含义是：对钢厂而言，所生产的产品易于实现生产的高效率、低成本特别是的产品易于实现生产的高效率、低成本特别是质量稳定性等要求；对于用户而言，则是钢厂质量稳定性等要求；对于用户而言，则是钢厂生产的商品钢材，可以满足其加工过程和使用生产的商品钢材，可以满足其加工过程和使用过程的各类要求，同时这些商品钢材的性能是过程的各类要求，同时这些商品钢材的性能是稳定、均匀的，可以及时交货，价格也是合理稳定、均匀的，可以及时交货，价格也是合理的。的。表表1 典型钢种洁净度的建议控制水平典型钢种洁净度的建议控制水平注：注：*表示要求严格控制连铸

26、坯的中心偏析，表示要求严格控制连铸坯的中心偏析，/表示不作要求。表示不作要求。图图13 不同商品钢材的市场份额和技术难度不同商品钢材的市场份额和技术难度技技术难术难度度项项目目质质量量稳稳定性定性难难度度生生产产效率效率难难度度成本成本难难度度性能性能难难度度普通商品普通商品中档商品中档商品高档商品高档商品尖端商品尖端商品 表表2 不同商品钢材的技术难度比较不同商品钢材的技术难度比较注：注：一般；：一般；：较高；：较高；：很高；：很高；：极高：极高4.4 洁净钢洁净钢“平台平台”所所谓谓洁洁净净钢钢“平平台台”，应应该该是是一一种种用用以以高高效效率率、低低成成本本、稳稳定定地地生生产产洁洁净

27、净钢钢的的基基础础性性、通通用用性性的的集集成成性性技技术术系系统统（技技术术群群）。由由于于不不同同用用途途钢钢材材所所承承受受的的加加工工过过程程、使使用用状状况况不不同同，相相应应的的经经济济洁洁净净度度要要求求不不同同，成成本本/价价格格要要求求不不同同，批批量量规规模模也也不不同同；因因此此，生生产产不不同同类类型型商商品品钢钢材材的的洁洁净净钢钢“平平台台”有有不不同同的的模模式式。应应当当注注意意到到：洁洁净净的的“平平台台”是是新新世世纪纪具具有有普普适适性性的的集集成成技技术术，不不仅仅适适合合于于高高档档商商品品钢钢、中中档档商商品品钢钢和和尖尖端端商商品品钢钢，也也适适用

28、用于于量量大大面面广广的的普普通商品钢的生产。通商品钢的生产。4.5怎样构建怎样构建“洁净钢洁净钢”制造平台制造平台 洁洁净净钢钢制制造造平平台台是是一一种种技技术术集集成成的的体体现现，在在构构建建洁洁净净钢钢平平台台时时将将涉涉及及工工程程设设计计、生生产产运运行以及相应的管理。行以及相应的管理。过程工艺技术的优化及其集成过程工艺技术的优化及其集成 洁洁净净钢钢制制造造平平台台需需要要有有一一系系列列支支撑撑技技术术和和集成技术构建而成。其中应该包括：集成技术构建而成。其中应该包括：1）解析）解析-优化的铁水预处理技术；优化的铁水预处理技术；2）高效）高效-长寿的转炉冶炼技术；长寿的转炉冶

29、炼技术；3）快速）快速-协同的二次冶金技术；协同的二次冶金技术；4）高效）高效-恒速的全连铸技术；恒速的全连铸技术；5）优化）优化-简捷的简捷的“流程网络流程网络”技术；技术；6）动态）动态-有序运行的物流技术。有序运行的物流技术。可可以以认认为为，上上述述6项项技技术术中中前前4项项技技术术属属于于基基础础支支撑撑型型技技术术，而而优优化化-简简捷捷的的流流程程网网络络技技术术（例例如如合合理理的的平平面面布布置置图图等等）则则是是集集成成技技术术。所所谓谓“流流程程网网络络”是是指指在在流流程程系系统统中中将将“资资源源流流”、“节节点点”和和“连连接接器器”整整合合在在一一起起的的物物质

30、质-能能量量-时时间间-空空间间结结构构，主主要体现为一种静态的集成框架。要体现为一种静态的集成框架。动动态态-有有序序运运行行的的物物流流技技术术（例例如如物物流流运运行行动动态态调调控控系系统统），则则体体现现了了动动态态运运行行的的集集成成性性“程程序序”，两两者者均均属属集集成成性性的的技技术术。因因此此，可可以以清清楚楚的的看看出出，铁铁水水预预处处理理-转转炉炉冶冶炼炼-二二次次冶冶金金-全全连连铸铸等等基基础础支支撑撑型型技技术术要要通通过过优优化化-简简捷捷的的“流流程程网网络络”技技术术和和动动态态-有有序序运运行行的的物物流流技技术术，将将之之组组合合集集成成在在一一起起，

31、构构成成动动态态-有有序序、高高效效率率、低低成成本本、稳稳定定运运行的集成性行的集成性“平台平台”技术群。技术群。图图14 高效率高效率-低成本的洁净钢平台技术低成本的洁净钢平台技术：解析：解析-优化的铁水预处理技术；优化的铁水预处理技术；：高效：高效-长寿的转炉冶炼技术；长寿的转炉冶炼技术；：快速：快速-协同的二次冶金技术；协同的二次冶金技术；：高效：高效-恒速的全连铸技术；恒速的全连铸技术；：优化：优化-简捷的简捷的“流程网络流程网络”技术；技术；：动态：动态-有序运行的物流技术。有序运行的物流技术。：解析：解析-优化的铁水预处理技术；优化的铁水预处理技术；：高效：高效-长寿的转炉冶炼技

32、术；长寿的转炉冶炼技术；：快速：快速-协同的二次冶金技术；协同的二次冶金技术；：高效：高效-恒速的全连铸技术恒速的全连铸技术.图图15：解析：解析-优化的铁水预处理技术；优化的铁水预处理技术；：高效：高效-长寿的转炉冶炼技术；长寿的转炉冶炼技术；：快速：快速-协同的二次冶金技术；协同的二次冶金技术；：高效：高效-恒速的全连铸技术恒速的全连铸技术.图图16 图图17 洁净钢生产平台涉及的系统洁净钢生产平台涉及的系统五五、循循环环经经济济的的有有效效实实施施 从从“3R”原原则则到到“五要素（五要素（“5E”）集成）集成”实实施施循循环环经经济济应应该该以以3R为为原原则则，实实现现资资源源、能能

33、源源的的最最有有效效利利用用，降降低低环环境境负负荷荷，其其目目的的是是促促进进经经济济、社社会会的的可可持持续续发发展展。所所谓谓“3R”“3R”只只是是原原则则，不不是是实实现现循循环环经经济济过过程程中中的的全全部部要要素素。因因为为实实施施循循环环经经济济是是有有循循环环成成本本的的，有有资资金金流流动动增增值值内内涵涵的的。实实施施循循环环经经济济需需要要技技术术（及及技技术术开开发发）、需需要要投投资资、还还有有运运行行成成本本；实实施施循循环环经经济济的的主主体体是是各各种种不不同同类类型型的的经经济济单单元元（企企业业），企企业业的的存存在在离离不不开开资资金金流流动动，因因此

34、此，实实施施循循环环经经济济也也是是建建立在资金流动并实现增值基础上的。立在资金流动并实现增值基础上的。实实施施循循环环经经济济不不仅仅要要注注意意成成本本、资资金金要要素素，而而且且还还必必须须注注意意物物质质、能能量量循循环环利利用用在在时时间间和和空空间间配配置置上上的的可可能能性性和和合合理理性性。在在各各类类循循环环过过程程中中，物物质质、能能量量的的有有效效利利用用不不能能脱脱离离时时间间、空空间间要要素素，没没有有时时间间、空空间间概概念念的的循循环环过过程程是是难难以以想想象象的的。从从而而可可以以看看出出，实实施施循循环环经经济济是是以以“3R”为为基基本本原原则则，并并在在

35、一一定定条条件件下下将将物物质质、能能量量、时时间间、空空间间、资资金金等等“五五要要素素”有有效效地地整整合合在在一一起起以以实实现现经经济济效效益益、社社会会效效益益和和环环境境效效益益协协同同发发展展的的经经济济模模式式（图图14）。一一个个著著名名的的案案例例就就是是丹丹麦麦卡卡伦伦堡堡生生态态工工业业园园区区（图图15），其其中中不不仅仅包包括括了了物物质质、能能量量循循环环利利用用，而而且且体体现现了了较较为为合合理理的的空空间间-时时间间尺尺度度以以及及资资金金的的增增值过程。值过程。图图18 从从“3R”出发到出发到“五要素五要素”优化集成优化集成有效地实施循环经济有效地实施循

36、环经济 图图19 卡伦堡生态工业园示意图卡伦堡生态工业园示意图 在在不不同同条条件件下下，循循环环经经济济的的实实施施有有赖赖于于以以下技术下技术-经济因素的协调：经济因素的协调：1.物物质质/能能源源（包包括括排排放放物物、废废弃弃物物等等）循循环环链链的延伸、扩展及其转换的延伸、扩展及其转换/利用效率的合理性；利用效率的合理性；2.物物质质/能能源源循循环环通通量量的的大大小小，必必须须具具有有一一定定的的循环通量，才能具有可行性；循环通量，才能具有可行性；3.物物质质/能能量量在在循循环环过过程程中中的的经经济济合合理理性性（流流动动-循环的成本等）；循环的成本等）；4.物物质质/能能量

37、量在在循循环环过过程程中中时时间间-空空间间因因素素的的集集成性（流动成性（流动-循环的可行性和稳定性等）。循环的可行性和稳定性等）。六、关于实施循环经济过程中技术六、关于实施循环经济过程中技术-经济因素的协调经济因素的协调 推推行行循循环环经经济济要要根根据据上上述述诸诸因因素素，充充分分论论证证其其技技术术-经经济济可可行行性性，并并择择易易先先行行，择择优优先先行行。可可见见，钢钢厂厂的的生生态态化化转转型型与与发发展展循循环环经经济济关关系系密密切切，钢钢厂厂是是发发展展循循环环经经济济的的优优先切入点之一。先切入点之一。七、关于未来生态化钢厂的发展模式七、关于未来生态化钢厂的发展模式

38、 从从钢钢铁铁工工业业生生态态化化和和循循环环经经济济的的理理念念出出发发，钢钢厂厂未未来来发发展展模模式式将将通通过过绿绿色色制制造造向向生生态态化化转转型型，逐逐步步形形成成都都市市周周边边环环境境友友好好型型钢钢厂厂（图图16）和和港港口口生生态态工工业业带带钢钢厂厂（图图17）两两种种主主要要的可选择的模式。的可选择的模式。图图20 都市周边环境友好型钢铁厂的发展理念都市周边环境友好型钢铁厂的发展理念 图图21 港口生态工业带钢厂示意图港口生态工业带钢厂示意图 高炉转炉连铸热连轧冷连轧产品焦化烧结、球团80万吨废钢万吨废钢800800万万万万900900万吨钢铁厂万吨钢铁厂万吨钢铁厂万

39、吨钢铁厂煤气煤气+煤煤90万万KW发电厂发电厂350万吨水泥厂万吨水泥厂80万吨微粉料万吨微粉料废渣废渣14万万28万吨废塑料万吨废塑料以钢厂为核心的循环经济链以钢厂为核心的循环经济链石化厂石化厂6.6万万t氢气氢气 在循环经济社会中，生态化钢厂可能承担在循环经济社会中，生态化钢厂可能承担以下社会经济职能：以下社会经济职能：（1）钢钢厂厂是是铁铁-煤煤化化工工的的起起点点，既既要要生生产产出出更更好好、更更廉廉价价的的钢钢，又又要要充充分分利利用用能能源源；大大型型联联合合钢钢铁铁企企业业应应向向“只只买买煤煤、不不买买电电、不不用用燃燃料料油油”的的方方向向发发展展，同同时时也也应应该该看看到到，钢厂有可能制造出相对价廉的、大量的氢气；钢厂有可能制造出相对价廉的、大量的氢气；（2）钢钢厂厂也也可可以以是是城城市市社社会会某某些些大大宗宗废废弃弃物物的的处处理理-消消纳纳站站和和邻邻近近社社区区居居民民生生活活热热能能供供应应站；站；（3）钢钢厂厂可可以以是是某某些些工工业业排排放放物物质质再再资资源源化化循循环环、再再能能源源化化梯梯级级利利用用和和无无害害化化处处理理的的协协调调处处理理站站。钢钢厂厂可可以以通通过过延延伸伸其其制制造造链链、经经营营链链成为特定区域构筑循环经济社会的重要环节。成为特定区域构筑循环经济社会的重要环节。谢谢 谢！谢！