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论曹妃甸钢铁基地的设计思路 新一代钢铁基地与循环 经济示范区的构建 殷瑞钰 2014年12月3 日三明钢厂 1 1 主要内容： 1.背景 2.理 基础 3.概念设计 4.钢厂模式的顶层设计 5.动态-精准设计 动态“模块”与“界面”协同 6.以物质流链接、能量流链接、资金流链接为 基础的，合理时-空区域的循环经济示范的构建。 2 7.结语 2 1 1.背景 21世纪初，作为国家重点课题，立项 开展了新一代钢铁制造流 的研究，恰逢 首钢搬迁的实践机遇，在 《冶金流 工 学》与 《冶金流程集成理论与方法》的理 引导和支撑下，推动了建设临海钢铁基 地与循环经济示范区的实践。 3 3 2.理 基础 在流 制造业的生产运行过程中，制造流 是其主动脉，是根本。制造流程是由一系列 性质、功能不同的过程集合而成的。因此流 制造业 （包括钢铁工业在内）的理论基础之一 是过 工 ，即一系列相关过 的集成总和。 广义的过 工程可扩展到工业生态链 （不同产 业的生态位及其互相链接）。 冶金流 工 学是建立在制造流 层次上的 大尺度的整体集成性理论，是以物质和能量转 换为基础的流 制造业中关于制造流程中的工 4 科学和工程技术方面的学问。 4 2 通过 《冶金流 工程学》和 《冶金流程集 成理论与方法》研究可以认识到： 钢铁制造流 动态运行的物理本质是： 质流 （主要是铁素流）在能量流 （长期以来主 要是碳素流）的驱动和作用下，按照设定的运 行“程序”，沿着特定的“流程网络”作动 态-有序的运行，并实现多目标优化。从热力 学角度上看：钢铁制造流程是一类开放的、非 平衡的、不可逆的、由不同结构-功能的单元 工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。 5 5 物质流 物质流 能量流 能量流 信息流 信息流 ：节点 （工序、装置） ：连结器（道路、管道、辊道、吊车、铁水罐、钢水包等） 图1 制造流程的概念与要素示意图