依托系统工程的高炉炼铁发展.doc

依托系统工程的高炉炼铁发展 【摘要】现代科学技术的发展，呈现出既高度分化又高度综合的两种明显趋势。一方面是已有学科不断分化越分越细，新学科、新领域不断产生；另一方面是不同学科、不同领域之间相互交叉、结合与融合，向综合性整体化的方向发展。这两者是相辅相成、相互促进的。系统工程就是这后一发展趋势中，最有代表性和基础性的科学技术。本文对系统工程的定义，发展现状，在高炉炼铁中的应用进行了阐述。 【关键词】系统工程；高炉炼铁 随着高炉炼铁生产日趋集成化、大型化和自动化，导致过程工业面临很大的挑战，如：产品周期缩短；用户对产品质量、品种及价格的要求；日益严格的安全、环境问题。复杂的生产管理系统的解决方法需要对能源消耗、产出比和吨铁成本进行控制分析，以及设备更新淘汰进行全程考虑。 1、系统工程的定义： 客观世界包括自然、社会和人自身，能反映事物这个特征最基本和最重要的概念就是系统。所谓系统是指由一些相互关联、相互作用、相互影响的组成部分所构成的具有某些功能的整体。这是国内外学术界普遍公认的科学概念，这样定义的系统在客观世界中是普遍存在的。所以，系统也就成为系统科学研究和应用的主要对象。系统工程与自然科学、社会科学等不同，但有内在联系，它能把这些科学领域研究的问题联系起来，作为系统进行综合性整体研究。这就是为什么系统工程具有交叉性、综合性、整体性与横断性的原因。也正是这些特点，使系统工程处在现代科学技术发展的综合性整体化方向上 2、系统工程的特点 : (1)研究的对象广泛，包括人类社会、生态环境、自然现象和组织管理等。 (2)系统工程是一门跨学科的边缘学科。不仅要用到数、理、化、生物等自然科学，还要用到社会学、心理学、经济学、医学等与人的思想、行为、能力等有关的学科，是自然科学和社会科学的交叉。因此，系统工程形成了一套处理复杂问题的理论、方法和手段，使人们在处理问题时，有系统的整体的观点。 (3)在处理复杂的大系统时，常采用定性分析和定量计算相结合的方法。因为系统工程所研究的对象往往涉及到人，这就涉及到人的价值观、行为学、心理学、主观判断和理性推理，因而系统工程所研究的大系统比一般工程系统复杂得多，处理系统工程问题不仅要有科学性，而且要有艺术性和哲理性。 3、系统工程的发展 3.1朴素的古代思想 (见中国古代系统思想)。古代系统思想常用猜测的和臆想的联系代替尚未了解的联系，是自然哲学式的 随着自然科学的兴起，到了19世纪，科学的系统思想才逐渐形成。恩格斯在《路德维希·费尔巴哈和德国古典哲学的终结》一文中3.2现代思想的提出及发展 系统工程 Engineering，SE）这一名词的是1940年在美国贝尔电话公司试验室工作的E.C莫利纳(E·C·Molina)和在丹麦哥本哈根电话公司工作的A·K，厄朗(A·K，Erlang)，他们在研制电话自动交换机时，意识到不能只注意电话机和交换台设备技术的研究，还耍从通信网络的总体上进行研究。他们把研制工作分为规划、研究、开发、应用和通用工程等五个阶段，以后又提出了排队论原理，并应用到电话通信网络系统中，推动了电话事业的飞速发展。 50年代。1956年，中国科学院在钱学森、许国志教授的创导下，建立了第一个运筹学小组;60年代，著名数学家华罗庚大力推广了统筹法、优选法;与此同时，在著名科学家钱学森领导下，在导弹等现代化武器的总体设计组织方面，取得了丰富经验，国防尖端科研的《总体设计部取得显著成效。1977年以来，系统工程的推广和应用出现了新局面，1980年成立了中国系统工程学会，与国际系统工程界进行了广泛的学术交流。近年来，系统工程在各个领域都取得了许多成果。 4、系统工程在中的应用钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产率高，能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95%以上！高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。 将高炉炼铁生产过程作为一个综合系统建立这个系统的数学模型，应用自动化技术研究高炉炼铁过程的开发和最优设计，对现有过程进行考察，以确定最优生产条件和最优控制方案，使选择和设计的生产过程整体具有最大的经济效益。这就是高炉炼铁系统工程所要讨论的主要问题。简而言之，高炉炼铁系统工程就是用系统整体观点和系统工程方法来研究由铁矿