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本文阐述了钢铁生产工序能耗模型及工艺数据库的研究与开发。该模型可用于估算工序能耗先进值和最小值,在输入现场生产参数后,也可以进行实际工序能耗的计算。同时,运用该模型得到的部分结果被纳入了上海大学开发的钢铁冶金特色数据库所属工艺数据子库中。
在总结国内外钢铁能耗模型研究现状和优缺点的基础上,本文尝试建立一套基于理论机理并运用部分经验参数的混合能耗模型,即以物料平衡、能量平衡、工艺设计公式和统计数据为基础,建立了钢铁生产中包括烧结、焦化、高炉炼铁、转炉炼钢、电弧炉炼钢、连铸、热轧、冷轧等主要工序的能耗模型。模型中参数分成两类:一类是物理化学参数,从相关手册和文献查询获得。另一类是工艺参数,这些参数通常由实际生产情况确定,可以根据不同的生产条件加以改变。模型中考虑了各项节能技术对能耗的影响。此外,还分析了各工序中不同的工艺参数,尤其是其中反映节能技术的参数的变化对工序能耗的影响。
利用该模型所计算的工序能耗的组合,本文推算了国内主要钢铁生产流程(长流程、短流程、混合流程)的总能耗情况,并分析各工序能耗在总能耗中所占比例。
本文最后介绍上海大学钢铁冶金数据库的主体框架,叙述工艺数据库的组成部分、钢铁工业生产技术经济统计指标数据库的主要内容及特色,着重阐述在原工序能耗数学模型的基础上建立起来的工序能耗数据库的设计思想和建模方式,并提供工序能耗数据库的使用方法和效果展示。