marc再结晶模拟开发.doc

1.绪 论 1.1 选题背景、目的和意义 1.1.1 本课题的选题背景 自 19 世纪50 年代以来，特别是 20 世纪50 年代以后，钢铁工业的飞速发展，对人类社会产生了深远的影响。在 21世纪，钢材由于其高强度以及通用性和耐用性，仍然是当今世界上最主要的材料(包括结构材料及功能材料)，作为生产资料、生活资料被广泛采用，所以是“必选”材料 。根据国际钢铁协会对全球 63 个主要产钢国的统计，2000 年全球粗钢的总产量达到了创历史纪录的8. 43亿吨，钢铁仍然是工业发展的基础，仍然是人类文明进步的重要物质基础之一。 在过去的 10 年中，钢铁生产过程的能源利用率更高、更经济、更安全并且更能适应环保要求。这些效果的获得，主要得益于钢铁生产工艺全过程的大幅度改进，使得钢铁产品的成本更低、性能更好、重量更轻。全球约有超过 40 %的粗钢生产的原料源自废钢的循环回收，钢材已经成为所有工业原料中循环利用最好的材料[1]。 钢铁业日益加剧的全球化竞争和兼并，对于降低成本、企业产量规模的优化、优势市场的介入以及投资的有效性等是十分重要的。目前，全球排名前五位的钢铁企业仅拥有全球 15 %的市场，前 10 名也只是占据 25 %的市场而已，远低于其它主要工业的平均值，这也许是钢铁产品的特色。在未来若干年内，出于经济利益的原因，兼并和资源共享度会增加。 钢铁业里的投资将相对集中在产品质量、生产效率和环保方面，三者紧密相连，不可分割。因此，应从钢铁生产流程的总体高度上考虑，流程中工艺步骤(工序)的减少以及相应的生产时间的缩短将对总成本的降低产生积极的影响，而且可提高产量，有利于环保[2]。 20 世纪的最后 20 年，中国的改革开放政策给钢铁工业带来了前所未有的历史机遇，中国的钢铁工业取得了令人瞩目的成就。从建国初期的15万吨，到1980年的3500万吨，到1996 年突破1亿吨，这是继美国(1953 年) 、前苏联(1967 年) 、欧共体六国(1969 年)和日本(1973 年)之后第五个亿吨的国家，在亚洲金融危机和席卷世界的经济衰退潮流中，中国钢铁业依然保持高速增长，钢产量连续六年世界第一，2001 年达到1.5226亿吨，比 1980 年翻两番[3]。 中国钢铁工业的进步主要体现在以下几个方面：(1)连铸比超过国际平均水平；(2)技术指标大幅度提升；(3)钢铁企业集中度提高，企业分布更趋合理[4]。 21 世纪初，特别是 2010 年前，中国经济的发展仍将处在工业化进程中（尚未完成工业化），同时又处在城镇化进程中，交通运输、大型水利工程等基础设施和西部开发又提到了重要日程上来；因此，对钢铁材料的需求将继续增长。对中国的发展而言，钢铁材料是不能不用的“必选材料”。钢铁仍是中国工业化进程的基础，钢铁工业作为基础产业的地位没有变，钢铁材料的需求远没有饱和，仍将有较大的增长空间。当然，进入WTO，中国钢铁业也面临国际钢材的挑战，对扁平材而言，主要是韩国、日本等国；对长材而言，主要是俄罗斯、乌克兰等国[5]。 提高市场竞争力和实现可持续发展，是我国钢铁工业的时代主题。一方面，国内外市场的激烈竞争和其它材料的竞争导致钢材价格不断下降，我国钢材市场的挂牌价格在过去六年里总体亦呈现下降的趋势，为此，降低成本和生产高附加值产品是提高市场竞争力的主要方向。另一方面，社会的发展要求钢铁工业实现清洁生产，改变人们对钢厂是“高能耗、污染大户”的陈旧印象，通过发展战略的调整和技术进步，钢厂会以全新的面貌存在于未来的社会生活中，以更积极的姿态促进国民经济的持续发展。在“十五”期间，我国钢铁工业的主要发展方向如下: (1)节能降耗，降低成本。钢铁生产的节能降耗还有相当大的潜力。 (2)清洁生产，建立社区友好型企业。与国际先进水平对比，我国钢铁业的环境负担依然较重，因此，在降低消耗、减少排放方面依然任重道远。从技术路线方面，要全面推进节能 - 清洁生产技术，确立完善的清洁生产工艺流程，同时控制金属制造过程和排放过程，采取源头控制、源头削减策略，实现排放物的再能源化、再资源化，将污染物和有毒物的无害化处理量控制到最小量。 (3)利用信息技术提升产业竞争力。运用网络通讯、计算机和控制技术的新进展提升钢铁生产技术和管理水平，是企业提升竞争力的必要手段，应重点发展：①实现全生产线过程控制及技术控制系统； ②实现全生产系统的能源和环境管理系统；③发展性能预报系统；④发展集团公司第四级管理的信息、决策指挥系统。 (4)开发新产品，调整产品结构。在产品结构上，将增加扁平材的产能以及短缺品种，特别是适合于家电、轻工产业、建筑业用的量大面广的热轧薄规格宽带钢、冷轧宽带钢和镀锌板。在新品种开发方面，主要围绕提高性能、提高附加值上下功夫。[6] 1.1.2 本课题研究的目的[7] 本论文重点