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《东北大学》 2015年
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中国钢铁工业物质流综合分析

李雪  
【摘要】:我国钢产量自1997年开始稳居世界第一,2014年钢产量达到83200万吨,占全世界钢产量的二分之一,为了更好地弄清楚的钢铁行业的规模增长、节能减排与经济产出之间的关系问题,本文主要应用物质流分析方法分析铁元素在钢铁生命周期中的流动状况,并在物质流分析的基础上结合了价值流分析方法和熵分析方法,分别计算每个阶段随着铁元素的流动产生价值量的变动,以及生命周期过程中铁元素的聚集程度的变化,综合分析中国钢铁工业的发展状况。首先,物质流分析方法应用“存量与流量(STAF)”模型分别计算1990-2012年中国铁元素在生命周期中的流量,并画出物质流图,通过物质流分析数据,计算生产阶段和加工制造阶段的原材料自给率、废钢比例、矿石指数、铁资源效率和废钢指数。我国钢铁的生产阶段原材料自给率随着钢产量增加反而减小,从1990年的86.8%到2012年只有40.9%,废钢使用率较低,一直保持在8%左右,主要原因是我国铁矿石品位低,钢铁产量增长过快,废钢资源不足,导致原材料需要大量进口,这也是阻碍我国钢铁行业发展的可持续重要因素。然后以物质流为基础分别对1990-2012年中国钢铁行业进行价值流分析,通过铁元素在生命周期的流动计算每一阶段产品的价值量,画出价值流图。铁元素在生命周期的流动过程中产生价值量的改变,而且铁元素加工程度越高所具有的价值量越高。2012年国内铁矿石价格为1080元/吨,成品钢材价格为4570元/吨。废钢作为可二次利用资源价格高于铁矿石,2012年废钢价格为3100元/吨。我国钢铁行业随着钢材产量的增加,废钢的产量将逐渐增加,铁矿石积蓄量会减少,废钢将会更大程度地代替铁矿石成为钢铁的重要原材料。最后本文以物质流为基础对1990-2012年中国钢铁行业进行熵分析,给出物质循环过程中的统计熵变化曲线图,得出中国钢铁生命周期中输入原材料处的熵值最高,2012年钢铁生命周期中五个节点的熵值分别为0.282、0.125、0.247、0.141和0.145。经过整个生命周期后熵值减小,加工后铁元素聚集度上升。本文运用物质流分析、价值流、熵分析方法共同分析中国钢铁工业,综合把握我国铁矿石资源现状,钢铁工业的生产、消费、需求和进出口情况,根据分析数据得出我国钢铁工业钢产量增长速度过快,导致国内废钢资源严重不足,在生产过程中应该适当调节产量,随着市场需求变化,尽量使用可二次利用的废钢资源,减少铁矿石指数和对外依存度,提高资源利用率,增加环境产出,提高钢铁行业的利润并向更节能、降耗、高利润、健康的方向发展。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:F426.31

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