钢铁生产过程中物质流与能量流协同关系的研究

发布时间：2024-05-31 01:26

　　钢铁生产过程的节能降耗工作可归纳为三个方面：追求“资源效率”的物质流优化,追求“能源效率”能量流优化,以及物质流与能量流的协同优化。目前,前两个方面的研究工作已取得较好的成果,而关于物质流与能量流协同关系的研究却较少。钢铁生产过程中的物质流与能量流之间存在着诸多的不协同现象,如：物质流长,能量流短；铁素产品流长,非产品流短；铁前各工序之间为冷衔接,而铁后各工序之间为热衔接；物质流与能量流时合时分,互不协同。为此,本文综合了冶金过程工程学、协同学和系统节能基础学科的知识,开展钢铁生产过程中物质流与能量流协同关系的研究,构建物质流与能量流的协同评价机制。本文的主要研究工作如下：(1)认识了钢铁生产过程动态-运行过程的物理本质从热力学角度上看：钢铁生产过程是一类开放的、非平衡的、不可逆的、山不同结构-功能的单元二[序通过非线性耦合所构成的复杂系统,其动态运行过程的性质是耗散过程。在生产过程中,物质流的有序化过程往往需要能量流的推动。物质流与能量流相互配合、相得益彰,产生“1+1>2”的效果即为协同效应。(2)辨识了物质流、能量流以及二者相互作用大系统的序参量由于企业各部门追求目标的差异...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 钢铁生产过程中物质流与能量流运行概述与节能进展
        1.1.1 物质流与能量流的运行本质
        1.1.2 追求“资源效率”的“物质流”优化
        1.1.3 追求“能源效率”的“能量流”优化
        1.1.4 物质流与能量流的耦合优化
    1.2 协同学基础理论概述
        1.2.1 协同学基本原理
        1.2.2 计算分析方法
    1.3 研究物质流与能量流协同运行的重要性和紧迫性
    1.4 论文拟开展的工作
        1.4.1 拟解决的关键科学和工程问题
        1.4.2 论文研究意义
        1.4.3 本文主要研究内容和技术路线
第2章 大系统协同评价模型建立
    2.1 基于流通水平的协同评价模型
        2.1.1 势协同度的概念
        2.1.2 子系统驱动势的协同
        2.1.3 总驱动势的协同
    2.2 基于序参量原理的协同评价模型
        2.2.1 序与序参量
        2.2.2 序参量在系统演化过程中的作用机理
        2.2.3 序参量的特征分析
        2.2.4 形成序参量的必要条件
        2.2.5 基于序参量的协同评价模型
    2.3 基于熵增原理的协同评价模型
        2.3.1 统计熵与系统有序程度的关系
        2.3.2 结构序和功能序
        2.3.3 模型建立
    2.4 模型对比分析及序参量原理在钢铁生产过程中的适用性分析
    2.5 协同度结果评判规则
    2.6 本章小结
第3章 钢铁生产过程中物质流与能量流协同评价机制
    3.1 钢铁生产过程中物质流与能量流协同运行序参量的辨识
        3.1.1 序参量内涵界定
        3.1.2 物质流序参量
        3.1.3 能量流序参量
        3.1.4 物质流与能量流协同运行序参量
    3.2 物质流与能量流协同评价机制
        3.2.1 物质流与能量流有序度
        3.2.2 物质流与能量流协同度
    3.3 协同运行模型优化解析
    3.4 本章小结
第4章 钢铁生产过程协同演化与模型优化实例
    4.1 钢铁生产工艺演化
        4.1.1 连铸取代模铸工艺
        4.1.2 转炉替代平炉
        4.1.3 热装热送界面技术
    4.2 某钢厂轧制线物质流与能量流协同运行分析
    4.3 钢铁生产过程物质流与能量流的协同优化
        4.3.1 炼铁工序协同优化
        4.3.2 热轧—冷轧区段协同优化
        4.3.3 钢铁生产长过程协同优化
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论著及获奖情况
作者从事科学研究和学习经历的简历



本文编号：3984949