钢铁综合企业用水网络优化及其评价指标体系
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中国钢铁工业生产统计指标体系一、引言中国是世界上最大的钢铁生产和消费国家,钢铁工业一直是中国国民经济的支柱产业之一。
随着中国经济的持续快速增长,钢铁工业的重要性不断凸显。
在这种背景下,建立科学合理的钢铁工业生产统计指标体系显得至关重要。
本文将从宏观和微观两个层面对中国钢铁工业生产统计指标体系进行全面分析和阐述。
二、宏观层面1.钢铁生产总量钢铁生产总量是衡量一个国家钢铁工业发展水平的重要指标,也是衡量一个国家工业化水平的重要指标之一。
钢铁生产总量的统计可以直观地反映出中国钢铁工业的发展规模和趋势,为政府制定钢铁工业政策提供依据。
2.钢铁产品种类钢铁产品种类可以细分为板材、型材、管材、线材等多个细分行业。
通过统计不同种类钢铁产品的生产情况,可以深入了解各细分行业的发展趋势和市场需求情况,有针对性地制定相应政策,促进钢铁工业结构调整和优化。
3.钢铁产能利用率钢铁产能利用率是衡量钢铁行业生产效率和资源利用情况的重要指标。
高产能利用率意味着行业资源得到充分利用,低产能利用率则意味着资源浪费。
通过对钢铁产能利用率的统计,可以发现产能过剩和产能瓶颈,为政府调控产能提供数据支持。
4.钢铁行业利润率钢铁行业的利润率是评价钢铁行业盈利能力的重要指标。
通过统计行业利润率,可以了解行业整体盈利水平和变化趋势,为投资者和企业决策提供参考。
五、微观层面1.企业产量通过对钢铁企业生产量的统计,可以了解每家企业的生产情况和市场地位。
这对于政府监管和企业经营决策都具有重要意义。
2.企业效率指标企业效率指标包括产能利用率、单位能耗、单位原材料消耗量等。
通过对这些指标的统计,可以发现企业生产过程中的潜在问题,提高企业生产效率和资源利用效率。
3.企业质量指标企业质量指标包括产品质量合格率、产品质量损失率等。
通过对这些指标的统计,可以发现企业生产中的质量问题,加强质量管理,提高产品质量。
4.企业经济指标企业经济指标包括利润、销售额、回款周期等。
钢铁经济技术指标1. 引言钢铁工业作为国民经济的重要组成部分,一直是评价一个国家工业化程度和经济实力的重要标志。
钢铁产业的发展与多个经济技术指标密切相关。
本文将介绍一些与钢铁经济相关的重要技术指标,包括钢铁产量、效益、质量等方面的指标。
2. 钢铁产量指标钢铁产量是评价钢铁工业发展水平的重要指标之一。
它通常以年产量或月产量的形式进行统计。
钢铁产量的多少直接反映了一个国家或地区钢铁工业的实力和规模。
钢铁产量指标对于分析市场需求、制定产能规划以及评价国际竞争力都具有重要意义。
3. 钢铁效益指标钢铁效益指标衡量钢铁企业的经济效益和运营状况。
常见的钢铁效益指标包括利润率、资产利用率、回报率等。
利润率是指企业净利润与销售收入的比率,是判断企业盈利能力的重要指标。
资产利用率是指企业利用资产创造经济效益的能力,可以通过计算总资产周转率等指标进行衡量。
回报率是指企业在投资方面的回报水平,可以通过计算投资回报率等指标进行衡量。
这些效益指标的提高对于企业的可持续发展具有重要意义。
4. 钢铁质量指标钢铁质量指标是评价钢铁产品质量的重要指标之一。
不同类型的钢铁产品有不同的质量指标要求。
常见的钢铁质量指标包括抗拉强度、屈服强度、冲击韧性等。
这些指标直接关系到钢铁产品的使用性能和安全性能,对于满足用户需求、提高产品竞争力具有重要意义。
钢铁质量指标的稳定性和持续提升是钢铁企业的核心竞争力。
5. 钢铁能源消耗指标钢铁工业是能源密集型行业,钢铁能源消耗指标是评价钢铁企业能源利用效率的重要指标之一。
常见的钢铁能源消耗指标包括能源消耗量、能源消耗强度等。
能源消耗量指的是钢铁生产过程中所使用的能源总量,如煤炭、天然气等。
能源消耗强度是指钢铁生产单位产品所消耗的能源量,体现了能源的利用效率。
提高能源消耗指标是实现钢铁工业可持续发展的重要方向。
6. 钢铁环境排放指标钢铁工业的发展不可避免地伴随着环境问题。
钢铁环境排放指标是评价钢铁企业环境友好性的重要指标之一。
钢铁企业的节水减排探讨摘要:钢铁行业作为我国重要的基础产业,也是国家国民经济的主要支柱,在整个国民经济的发展中占据了非常重要的地位。
由于钢铁企业生产过程中对于水资源的使用比较复杂,其中会涉及到一些生产设施用水以及辅助设备用水等。
而随这这些水资源的使用会产生一定的余热和余能,同时也会带来相应的污染问题,这就引起了社会部门和相关企业的高度关注。
作为钢铁企业要科学地采取节能环保技术,加强对钢铁生产过程中节水减排技术和工艺的全面应用。
钢铁企业生产过程中的用水主要是在各工艺设备以及直接冷却循环阶段。
只有通过专业的技术,才可以保证对水资源的节约和保护,实现钢铁生产行业与生态环境之间的和谐发展。
关键字:钢铁企业;节水减排;优化措施引言随着这些年我国钢铁行业对于节能减排技术的大力推崇,节水减排技术的应用。
在整个钢铁企业生产过程中可以有效地实现对水资源的节约和保护,同时积极的引进先进的地表水源,增加对水资源的循环利用,减少地下水的使用都是节水减排中非常重要的措施。
另外,各种各样的水源由于呈现多样化、复杂化的发展壮大。
因此,对于节水减排工作也提出了较高的要求。
只有通过先进的节水减排技术,才可以保证钢铁行业的稳定发展。
1目前我国钢铁企业的用水系统1.1原材料场地随着我国工业行业的发展,钢铁行业也起到了非常重要的作用,尤其是一些含有铁金属矿石钢厂和炼煤厂都是重要的生产企业。
在企业生产过程中会涉及到庞大的生产系统,因此对于整个用水过程也较为复杂。
其中原材料长主要是用水进行除尘操作,保证车辆和车间地面的冲洗,可以优先使用一些雨水以及回收的废水,这样能够减少对水资源的使用。
同时,店料场的扬尘处理也会应用到水资源,可以设置相应的排水沟,并且对水池的水量进行控制。
另外,材料在进出口要进行设备的清洗,汽车冲洗水要进行循环利用,才可以减少水资源的浪费问题。
1.2烧结球团在烧结工序中需要使用水资源对混合机进行适当的添加水、工艺设备以及余热都需要应用到冷却水,所以对于水资源的使用至关重要。
中国钢铁工业生产统计指标体系中国的钢铁工业是国民经济的支柱产业之一,对国家经济发展起着至关重要的作用。
随着社会经济的不断发展,钢铁工业生产统计指标体系也应运而生,为监测和评估钢铁工业生产状况提供了指导和依据。
我国钢铁工业生产统计指标体系主要包括生产总量、产品结构、效益指标等多个方面。
首先,生产总量是评价一国钢铁工业发展水平的重要指标之一。
通过统计和分析钢铁工业的原材料消耗量、产成品产量等指标,可以全面了解我国钢铁工业的生产规模和发展趋势。
其次,产品结构是评价钢铁工业发展质量和效益的重要指标。
根据国内外市场需求和产业要求,调整和优化产业结构,提升产品附加值和市场竞争力,是钢铁企业持续健康发展的关键。
再次,效益指标是评价企业运营绩效和经济效益的重要指标。
通过统计铁矿石进口价格、钢材出口量、企业盈利能力等指标,可以全面评价钢铁企业的经营状况和市场竞争能力。
当前,我国钢铁工业正面临市场竞争激烈、资源约束严重、环境压力增大等多重挑战。
如何建立科学合理的生产统计指标体系,为钢铁企业的可持续发展提供坚实保障,是当前亟需研究和解决的问题。
为此,需要深入探讨以下几个方面:首先,要进一步完善现有钢铁工业生产统计指标体系。
当前我国钢铁工业生产统计指标体系还存在一些不足之处,如缺乏绿色发展指标、忽视企业社会责任指标等。
因此,需要通过不断研究和完善,建立更加科学完整的统计指标体系,以全面评价钢铁工业的经济、社会和环境绩效。
其次,要注重钢铁工业生产统计指标体系与企业实际生产经营的对接。
制定合理的统计指标体系,需要充分考虑钢铁企业实际的生产工艺、技术装备、市场需求等因素,确保统计指标与实际生产经营相结合,既能科学反映钢铁企业的生产情况,又能有效指导企业的生产经营决策。
再次,要加强钢铁工业生产统计指标体系的动态监测和分析。
随着全球经济的不断变化和国内市场需求的日益多元化,钢铁工业生产状况也在不断发生变化。
因此,建立动态监测和分析机制,及时了解钢铁工业的生产动态和发展趋势,对及时调整和优化产业、指导企业生产经营具有重要意义。
中国钢铁工业生产统计指标体系一、产量指标产量是衡量钢铁工业生产水平的重要指标,主要包括原料产量、粗钢产量和钢材产量。
原料产量指的是钢铁生产所使用的各种原料的产出量,包括铁矿石、焦炭、燃料等;粗钢产量是指未经过二次加工的钢铁产品的产量;钢材产量是指经过加工后的各类成品钢的产量。
通过监测这些产量指标,可以及时了解产能利用情况,为企业生产计划的制定提供依据。
二、质量指标质量是企业生产的核心竞争力,也是钢铁工业发展的关键成功因素。
质量指标主要包括产品合格率、产品质量指数和产品技术等级等。
产品合格率是指生产的钢铁产品中合格产品所占比例;产品质量指数是指通过对产品质量各项指标进行加权得出的综合质量评价指标;产品技术等级是指产品按照国家标准对产品质量进行划分,以便企业和消费者进行衡量和比较。
通过监测质量指标,可以及时发现产品质量问题,提高生产技术水平,增强市场竞争力。
三、能耗指标能耗是衡量企业生产效率和环保水平的重要指标,主要包括单位产品能耗、单位产品电耗和单位产品水耗等。
单位产品能耗是指生产单位产品所消耗的总能量,包括原料能量、电能、燃料等所有消耗能量的总和;单位产品电耗是指单位产品所消耗的电能量;单位产品水耗是指单位产品所消耗的水量。
通过监测能耗指标,可以发现生产过程中的能源浪费和环境污染问题,优化生产工艺,实现节能减排,提高经济效益。
四、成本指标成本是企业经营的核心指标,主要包括单位产品成本、生产总成本和固定成本等。
单位产品成本是指单位产品所需要的生产成本,包括原材料、人工、设备折旧等各项费用;生产总成本是指生产一定数量产品所需要的全部成本和费用;固定成本是指与企业生产能力和管理水平相关的不变成本。
通过监测成本指标,可以及时发现生产成本控制不当的问题,提高生产效率,降低生产成本,增加企业利润。
五、市场指标市场是企业生存和发展的重要基础,市场指标主要包括销售收入、出口量和库存量等。
销售收入是企业销售产品所得的总收入;出口量是企业产品出口到国外的数量;库存量是企业产品存货量。
摘要进入21世纪以来,我国冶金工业快速发展。
粗钢产量由2000年的1.285亿吨,上升到3.493亿吨,年钢产量增幅在18%左右。
2007年全国钢铁产量达到4.89亿吨,比上年增长15.66%。
中国钢铁产量已达世界之首。
钢铁工业用水特点是用水量大,部分冷却水与产品直接接触,致使水质污染。
水资源是非可再生资源,水污染已经上升为影响全球环境的重要问题之一。
努力减少水资源的浪费,大力节约淡水资源,努力发展科技,充分利用科学技术节水和用水,在提高效益和质量的同时保证坏境的可持续性。
关键词:钢铁工业,技术措施,节能减排,节水,可持续性发展目录前言1钢铁工业用水分析................................2实现企业用水钢铁工业节水技术和节水的科学管理.... 3钢铁工业节水技术................................4污水处理技术...................................。
5 结论...........................................结束语...........................................参考文献.........................................致谢............................................前言在工业领域中钢铁工业是用水大户,约居第五位。
据统计,德国和日本等工业发达国家钢铁工业用水量占工业总用水量的12%左右,我国钢铁工业用水的比例会比这个数高一些。
因为我国钢产量已占世界钢产量的35%左右。
近年来,我国钢铁工业是处于高速发展阶段,年钢产量增幅在18%左右。
2007年全国钢铁产量达到4.89亿吨,比上年增长15.66%。
但是,随着科学技术进步,不断采用各种先进的工艺、技术装备和加强对用水、节水的管理,我国钢铁工业用水量已从高速增长逐步转变为缓慢增长。
钢铁企业水处理管理制度第一章总则第一条为了规范钢铁企业水处理工作,防止水污染,保护环境,保障员工健康,制定本管理制度。
第二条本管理制度适用于所有从事钢铁生产的企业。
第三条水处理管理分为生产水和生活水两部分。
生产水包括冷却水、工艺水等。
生活水包括饮用水、洗浴水等。
第四条钢铁企业应当建立完善的水处理设施,确保水处理合法合规。
第五条钢铁企业应当配备专门的水处理人员,责任明确,做好水处理工作。
第二章生产水处理第六条钢铁企业生产水处理应当按照相关法律法规进行,与环境保护部门协作,确保达标排放。
第七条钢铁企业应当建设完善的冷却水处理设施,定期监测冷却水质量,保证系统正常运行。
第八条钢铁企业应当建设完善的工艺水处理设施,确保工艺水达到生产要求,不影响生产正常进行。
第九条钢铁企业应当建设废水处理设施,对生产废水进行处理,达到国家排放标准,保护环境。
第十条钢铁企业应当节约用水,降低生产过程中的水耗,提高资源利用率。
第三章生活水处理第十一条钢铁企业应当建设完善的生活用水设施,保证员工生活用水质量卫生安全。
第十二条钢铁企业应当定期检测员工伙食水质,确保符合卫生要求,防止食源性疫情。
第十三条钢铁企业应当建设完善的洗浴用水设施,保证员工清洁卫生。
第四章监督检查第十四条钢铁企业应当每年组织对水处理设施进行一次全面检查,发现问题及时整改。
第十五条钢铁企业应当按照相关法律法规要求,每月对废水排放进行监测,确保合格排放。
第十六条钢铁企业应当建立健全的资料档案体系,做好水处理工作的记录和报告。
第五章处罚与奖励第十七条钢铁企业如有违反水处理管理制度的行为,将依法给予处罚,责令改正,并进行整改。
第十八条钢铁企业水处理工作出色的单位或个人,将给予表彰奖励。
第十九条钢铁企业水处理管理制度的修改,应当经企业内相关部门讨论通过,并报领导审批,经过法律审查后实施。
第六章附则第二十条本管理制度的解释权归钢铁企业所有。
第二十一条本管理制度自颁布之日起生效。
关于钢铁企业水系统优化的探究摘要:目前,钢铁工业面临严格的水管理和总量控制政策、用水效率政策和零排放政策。
过去,在一个瓶颈期内,采取一项技术措施大大提高节水效率已不再可行。
钢铁企业是大量用水者,在生产过程中产生大量工业废水。
如何提高钢铁企业的用水效率,减少新工业的用水量和工业废水排放,是所有钢铁企业面临的重大挑战。
为了克服这一瓶颈,钢铁工业必须研究水供应链的所有环节,探索新的节水空间,采用创新的节水技术,并全面优化供水系统。
因此,本文探讨了钢铁企业水系运行优化的措施,希望满足钢铁企业对水系优化处理的要求,最终帮助钢铁企业实现可持续发展,满足时代的需要。
关键词:钢铁企业;水系统;节能运行;优化措施前言中国是一个水资源稀缺,面临严重环境污染问题的国家。
钢铁冶金是典型的高能耗、高成本行业,由钢铁企业生产工艺特点决定。
因此,需要在生产过程中补充和消费大量新的工业用水,同时生产大量不同类型的工业废水。
为满足中国对水资源保护和环境水管理日益严格的要求,企业不断加强工业水系统的运行管理和更新节水技术措施的创新,提高企业用水水平,减少用水量。
一、钢铁工业发展及用水状况关于钢铁工业建设项目的用水技术,它是实际生产过程中生产的一个辅助因素,企业的实际用水量将受到生产规模、节水技术和工艺用水量等问题的影响。
整体而言,钢铁企业的钢铁产量增加,相应的用水量可以得到很大的控制。
为了实现钢铁工业工业用水系统的节能减排,首先要确立废水利用的概念。
在每条生产线上生产的废水是可直接用于另一条生产线的水资源,或需要适当处理和再利用的水资源。
在生产中,只有不适当的用户,没有不适当的水资源为了节约能源和减少排放,首先必须研究用水效率模式,并确定这些所谓废水资源的适当使用者。
对于钢铁企业的供水系统,应在满足生产要求的前提下实现水与排水之间的平衡。
平衡的用水方式既不会有多余的工业污废水被排放,而且可以尽量减少对新水资源的需求。
在理论上,工业淡水仅用于补充因蒸发、凤吹、排污及漏损等造成的循环水系统的水量损失,虽然在实践中可能难以实施,但应采取各种技术措施,使实践更接近理论。
钢铁企业水电管理制度范本第一章总则第一条为规范钢铁企业水电管理,保障企业生产安全,节约资源,保护环境,提高企业的经济效益和社会效益,根据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国电法》等相关法律法规,结合钢铁企业实际情况,制定本管理制度。
第二条本管理制度适用于钢铁企业的水电管理,主要包括用水、用电的计量管理、节约用水、用电、保障供水供电设备安全、维护和检修等内容。
第三条钢铁企业水电管理应当坚持节约用水、用电,提高水电资源利用效率,确保生产安全,防止资源浪费,减少对环境的影响。
第四条企业水电管理应当遵守国家有关法律法规,严格执行水电节约政策,推动企业可持续发展。
第五条企业应当建立健全水电管理机构,由专人负责水电管理工作,推进水电管理制度的实施。
第二章用水管理第六条企业应当对用水进行计量管理,建立用水台账,定期统计用水量,明确用水流向、用途、回收等情况。
第七条企业应当设立专门人员负责用水管理,监测用水情况,及时发现问题,采取相应措施解决。
第八条企业应当根据生产需要和环境保护要求,合理规划用水,优化用水流程,减少用水量。
第九条企业应当加强用水设备的维护保养,定期检查用水管道、水泵等设备,确保用水设备运行正常。
第十条企业应当推行节水措施,开展节水技术培训,提高员工的节水意识,鼓励员工积极参与节水活动。
第十一条企业应当合理利用雨水、废水等资源,开展循环利用,减少污水排放。
第十二条企业应当遵守国家有关用水法规,合法使用水资源,不得超采、乱采用水,确保用水合法合规。
第三章用电管理第十三条企业应当对用电进行计量管理,建立用电台账,定期统计用电量,明确用电流向、用途、回收等情况。
第十四条企业应当设立专门人员负责用电管理,监测用电情况,及时发现问题,采取相应措施解决。
第十五条企业应当根据生产需要和环境保护要求,合理规划用电,优化用电流程,减少用电量。
第十六条企业应当推行节电措施,开展节电技术培训,提高员工的节电意识,鼓励员工积极参与节电活动。
低碳经济背景下钢铁企业综合绩效评价研究低碳经济是指在减少碳排放的情况下,实现经济增长和社会发展的一种经济模式。
作为全球最重要的工业原材料之一,钢铁产业一直是碳排放的主要来源。
随着全球环境问题日益突出,各国纷纷提出了减排目标,钢铁产业也面临着转型升级的挑战。
在低碳经济背景下,如何评价钢铁企业的综合绩效成为了一个重要的研究课题。
本文将从低碳经济的背景入手,探讨钢铁企业综合绩效评价的相关问题。
一、低碳经济背景下的钢铁产业转型随着全球气候变化问题日益严重,各国都在推动低碳经济发展。
作为碳排放的主要来源,钢铁产业在低碳经济下需要进行转型升级。
目前,钢铁产业的碳排放主要来自两个方面:一是生产过程中的能源消耗,二是炼铁炼钢过程中的碳排放。
在低碳经济背景下,钢铁产业需要加快技术创新,减少能源消耗和碳排放,实现绿色低碳发展。
二、钢铁企业综合绩效评价的核心问题钢铁企业综合绩效评价是对企业经营管理水平的全面评估,通常包括财务绩效、市场绩效、生产绩效、环境绩效和社会责任绩效等方面。
在低碳经济背景下,对钢铁企业综合绩效的评价需要更加注重环境和社会责任绩效,以适应低碳经济的需求。
1.财务绩效钢铁企业的财务绩效是评价其经营管理水平的重要指标。
在低碳经济背景下,钢铁企业需要加大技术创新力度,提高生产效率,减少能源消耗和排放,从而降低生产成本,提高盈利能力。
钢铁企业还需要优化资金运作,降低财务成本,提高资产利用效率。
2.市场绩效钢铁企业的市场绩效主要包括市场份额、市场扩张能力、产品质量和品牌影响力等指标。
在低碳经济背景下,消费者对环保和绿色产品的需求日益增加,对钢铁产品的环保性能要求也越来越高。
钢铁企业需要加强绿色产品研发和市场推广,提高产品的附加值和竞争力。
3.生产绩效钢铁企业的生产绩效主要包括生产效率、产品质量、安全生产和资源利用效率等指标。
在低碳经济背景下,钢铁企业需要进行设备升级,提高生产效率,减少资源浪费,降低碳排放。
收稿日期:2009-12-09基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07208-002-002);国家重点基础研究发展计划项目(2005CB724206) 作者简介:高成康(1977-),女,河南周口人,东北大学讲师,博士第31卷第8期2010年8月东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern U niversity(Natural Science)Vol 31,No.8Aug.2010钢铁综合企业用水网络优化及其评价指标体系高成康,董 辉,蔡九菊,俞志强(东北大学国家环境保护生态工业重点实验室,辽宁沈阳 110004)摘 要:把钢铁企业的各用水环节和生产过程作为一个系统来研究,将物质流分析(substance flow analysis,SFA)的跟踪模型借用到钢铁企业的用水网络优化研究中,构建钢铁企业的用水网络模型及其评价指标体系 以我国某大型钢铁集团为例,构建其用水网络模型,并识别出其用水系统存在的问题,依此对其优化和评价分析 结果显示:节水潜力大的环节主要体现在焦化、连铸和轧钢工序;评价指标中水环境效率提高潜力大,优化措施的节水成效显著 将物质流的跟踪模型理论和方法应用到钢铁企业用水网络的优化分析,可为其提供理论指导关 键 词:钢铁综合企业;物质流分析;跟踪模型;用水网络;评价指标体系;水环境效率中图分类号:X 757 文献标志码:A 文章编号:1005 3026(2010)08 1133 04Optimized Water Consumption Network in Iron and Steel Complex and Its Evaluation Index SystemGAO Cheng kang,DON G H ui,CA I J iu j u,Y U Zhi qiang(SEPA Key Labor ator y on Eco industry,N ortheastern U niversity,Shenyang 110004,China.Cor respondent:GA O Cheng kang,E mail:gaock @)Abstract:Integrating all the w ater consum ption processes and the w hole production process of an iron and steel complex into a w ater consumption netw ork system,then the model of the system w as developed w ith its evaluation index system g iven via the follow ing observing model of SFA (substance flow analysis).An iron and steel complex in China w as taken as an example to w hich a w ater consumption network model w as developed to find out the problems in water consumption system,thus analyzing its optim ization and evaluation.The results revealed that the system has even more water saving potential in such processes as coking ,continuous casting and rolling w ith a high potentiality of w ater environment efficiency as an evaluation index and remarkable w ater saving achievement due to optimization.All of these show ed that the SFA follow ing observ ing model is available to theoretically optimize the w ater consumption network in an iron and steel complex.Key words:iron and steel complex;SFA (substance flow analysis);follow ing observing model;w ater consumption netw ork;evaluation index system;w ater environmental efficiency 关于用水系统的网络优化研究,早在1980年T akama 等就首次提出水回用的水分配网络系统优化理论[1],随后,Doy le 和Smith 等又在数学规划法上寻找多杂质水系统优化问题的解决途径[2];但是,用水网络优化的理论和方法多应用在石化、食品和印染等领域,而对钢铁企业用水节水的应用和研究几乎是空白 为此,本文引用物质流跟踪法构建钢铁企业用水网优化模型,并建立其节水评价指标体系1 钢铁企业用水网络优化的理论与方法1.1 物质流分析物质流分析(substance flow analysis,SFA)是在一个国家或一个地区范围内,对特定的某种物质(如铝、铜等)进行工业代谢研究的有效手段这种方法多应用于铁、铝、铜、铅等物质代谢研究[3-6]中 物质流分析主要采用定点观察模型和跟踪观察模型 物质流跟踪模型是为了研究某种产品生命周期中的物流状况,选定一定数量的该种产品作为观察对象,然后,沿着其生命周期的轨迹,对它进行观察[7-8]图1是典型的物质流跟踪模型 图中:P 为第 年的产品产量; 为产品生命周期;a 为周期中回收利用比例;b 为制造过程中回收利用比例;c 为生产中排放到环境中的比例图1 物质流的跟踪模型Fi g.1 SFA foll owing obser ving m odel of s ubstance flow1.2 钢铁企业用水网络优化模型在钢铁生产过程中,各个工序之间的用水通过串级利用、一水多用和分级用水等方式构成用水网络 为此,在钢铁综合企业中,可以焦化、烧结、炼铁、炼钢、连铸、轧钢等6个生产工序为主体,根据各工序、生产设备对水质、水量的要求,以物质流的跟踪观察模型为理论,构建钢铁企业用水网络模型(见图2) 图2中的虚线表示同样工序因不同设备引起用水水质要求的较大差异,导致工序之间用水连接的不确定性图2 钢铁企业的用水网络模型简化图Fig.2 Water consum pti on network model in iron and steel complexCO 焦化,SI 烧结,I M 炼铁,SM 炼钢,CC 连铸,SR 轧钢,ST 水处理;W 各种单位用水量,C 产品产量,总用水系统向各工序的补充水,! 工序之间相互补充的水;下标1,2,!,6分别对应于焦化、烧结、炼铁、炼钢、连铸、轧钢6个工序,a 中水回用,b 用水系统之间串级使用的回用水,c 循环水,e 外排污水,f 补充的工业新水,i 用水损失,p 总用水,st 污水处理厂中对应的水 图3,图4符号意义同图2根据钢铁企业的用水网络模型,识别出用水系统存在的问题和节水关键点,调整优化用水连接方式和网络结构,并把虚线转化为实线,形成优化的用水网络模型2 钢铁企业用水系统的评价指标基于钢铁企业用水网络模型和用水特点,借用生态系统评价指标体系,构建钢铁企业用水系统的评价指标体系;体系分为企业层面和工序层面 2.1 企业层面在钢铁企业中用水评价指标包括直接指标和引申指标1)直接指标:吨钢用水量W p ,即生产1吨钢所需要的总用水量,直接考核用水工艺的技术水1134东北大学学报(自然科学版) 第31卷平和衡量节水的成效 吨钢循环用水量W c ,即生产1吨钢循环使用的水量,可从循环用水量的角度反映钢铁企业用水的技术水平 吨钢新水用量W f ,即生产1吨钢所消耗的工业新水量,可评价钢铁企业的节水成效 吨钢外排废水量W e ,即生产1吨钢的外排废水量,是评价钢铁企业的节水成效和对环境影响的必备指标2)引申指标:水资源效率∀,即在统计期内某一生产过程的总用水量与新水用量之比,它反映工业新水的使用价值,间接反映钢铁生产过程的用水技术状况 水循环率#,即在统计期内循环用水量占总用水量的百分比,可评价水资源利用水平和用水的技术水平 水环境效率∃,即生产过程中吨钢外排废水量的倒数,测评用水过程对环境的友好度2.2 工序层面工序层面与企业层面的评价指标意义相同,只是分析对象不是吨钢而是每吨中间产品(如吨焦、吨矿等),为此,单位也作相应改变 如焦化工序的指标体系包括:吨焦用水量、吨焦循环用水量、吨焦新水用量、吨焦外排废水量;焦化工序中水循环率、水资源效率、水环境效率共7个指标3 实例研究以我国某大型钢铁集团为例,构建其用水网络模型,并利用评价指标分析该钢铁企业用水网络优化前后的用水状况 2008年该钢铁集团的吨钢新水消耗量为5 47m 3/t,水利用水平在全国冶金行业中处于中上游,具有一定的代表性 图3是该钢铁集团用水网络模型图3 某钢铁集团用水系统网络模型F i g.3 Water consumption network m odel in a certai n iron and steel com plex基于图3可计算出W f =3 77m 3/t,W c =167 191m 3/t,W p =172 308m 3/t,W e =0 454m 3/t,∀=45 71,#=97 03%,∃=2 20 结合该钢铁集团实际情况分析,吨钢新水用量高的主要原因是在不需要补充工业新水的用水系统中补充了工业新水,造成工业新水用量大;吨钢循环用水量高是因为没有在用水系统之间全面实施串级用水技术,造成用水过程中补水量大;水环境效率低是因为有些用水系统的污水经过简单处理后直接排放到环境中去,造成大量的外排废水针对该钢铁集团的用水现状和存在的问题,对其用水系统采取以下的优化措施:∀炼焦工序的焦炉本体、熄焦(湿)和除尘用水系统用中水回用的水进行补充;#炼铁工序的设备冷却用水系统的排污水用来串级补充炼焦工序、烧结工序、炼钢工序和轧钢工序;∃各个生产工序的废水排到污水处理中心,深度处理后再回用于其他用水系统 基于这些优化措施后,该钢铁集团的用水网络模型见图4根据上文建立的指标体系,对该钢铁集团用水网络优化前后的各工序和总生产流程用水状况进行对比分析,见表1表1 某钢铁集团用水网络优化前后的各工序用水状况对比Table 1 Com pari s on of different water consuming processes before and after optim i zati on 工序W p /(m 3 t -1)优化前优化后W c /(m 3 t -1))优化前优化后W f /(m 3 t -1)优化前优化后W e /(m 3 t -1)优化前优化后∀优化前优化后#/%优化前优化后∃优化前优化后焦化0.4520.28215.46615.46615.96815.9680.0910.00535.3556.6096.8696.86 3.5866.67烧结0.0250.025 1.413 1.413 1.898 1.8980074.5774.5774.4674.46炼铁 1.751 1.75168.60268.60270.56670.5660040.3140.3197.2297.22炼钢0.5690.47715.14915.14915.85515.8550027.8633.2495.5595.55连铸0.5360.53611.86011.86012.39612.3960.0710.00823.1123.1195.6795.6714.08125轧钢0.4370.28154.70154.70155.62555.6250.2920.012127.37197.6998.3498.343.3476.921135第8期 高成康等:钢铁综合企业用水网络优化及其评价指标体系图4 某钢铁集团优化后的用水网络模型Fig.4 Optimized water consumption network m odel in a certai n iron and steel complex从表1可知,该钢铁集团的用水网络优化前后,其用水状况有明显的改进 其中用水指标W p,W e,∀和∃有显著改善;焦化、连铸和轧钢工序节水成效较大 如轧钢工序用水改进后,吨材新水用量减少0 159m3/t,吨材外排废水量减少0 286m3/t,水的资源效率增大70 32,水的环境效率增大65 024 结 论本文借用物质流的跟踪模型理论和方法,构建钢铁企业的用水网络模型,并在此基础上提出评价指标体系 结合串级供水、中水回用、一水多用和分级用水等用水理论和技术,对我国某大型钢铁集团的用水状况进行分析和评价 结果表明:将物质流的跟踪模型理论和方法用于钢铁企业用水网络的优化分析,进而构建钢铁企业的用水网络模型;该模型能够如实地反映其用水过程和状况;并且,根据用水评价指标可找出其用水存在的问题,结合循环用水技术对其进行优化,取得了显著的节水成效参考文献:[1]Takama N,Kuri yama T,Shiroko K,e t al.Optimal waterallocation in a petroleum refinery[J].Computers&Chemic alEngine er ing,1980,4(4):251-258.[2]Doyle S J,S mi th R.Targeting w ater reuse w ith multi plecontami nants[J].Institution o f Che mical E ngineers,1997, 75:181-189.[3]M ichaelis P,Jackson T.M aterial and energy flow th rough theUK iron and steel sector.part2:1994-2019[J].Resour c es, Conserv ation and Recycling,2000,29:209-230.[4]M el o M T.Statistical analysis of metal scrap generation:thecase of alum i num in Germany[J].Resources,Conser v ationa nd R ec ycling,1999,26:91-113.[5]Spatari S,Bertram M,Fuse K,et al.The contemporaryEuropean copper cycle:1year stocks an d flows[J].Ecological Economics,2002,42(1/2):27-42.[6]Karlsson S.Closi ng the technology spherical flow of toxicmetals:modeling lead losses from a lead acid battery system for Sw eden[J].Jour nal o f Ind ustrial Ecology,1999,3(1): 23-40.[7]陆钟武 物质流分析的跟踪观察法[J] 中国工程科学,2006,8(1):18-25(Lu Zhong w u.T he follow ing observing method for s ubstance flow analysis[J].Engine er ing Sciences,2006,8(1):18-25.)[8]卜庆才,陆钟武 钢铁工业水的资源效率研究[J] 钢铁,2003,38(12):81-84(Bu Qi ng cai,Lu Zhong w u.Study on water resource efficiency for steel i n dustry[J].I ron and S teel,2003,38(12):81-84.)1136东北大学学报(自然科学版) 第31卷。