全球变暖是人类面临的重大挑战,钢铁企业作为节能减排的重点行业之首,需采取措施应对减排压力,因此短流程电炉炼钢逐渐兴起。以废钢铁为主要原料的电炉炼钢具有流程短、能耗小的特点,然而区别于一般再制造,废钢铁再制造过程更为复杂,合理的生产计划对废钢铁再制造的成本及碳排放都有着重大的影响。因此,本文对碳减排背景下的废钢铁再制造生产计划展开研究。碳减排背景下废钢铁再制造生产计划问题存在特殊性,主要体现在以下三方面:(1)废钢铁回收来源不一,种类繁多,对回收的废钢铁进行分类并按需配发,可实现精料入炉,提高冶炼效率,但会产生分类成本;(2)电炉炼钢过程中,废钢铁同时作为铁素及合金来源,而其合金含量的不确定性会影响废钢铁的利用效率及碳排放量;(3)钢液中的合金元素很难提取出来,当杂质元素由废钢铁带入钢液时,会降低钢铁产品品质,因此各类型废钢铁呈现单向替代关系。废钢铁再制造过程中需要综合考虑废钢铁再加工及再熔炼环节,并分析碳排放政策对生产计划的影响。综上,本文分析了废钢铁再制造过程中的不确定因素及关键特征,构建碳减排环境下的废钢铁再制造生产计划优化模型。本文的研究内容包含以下三个部分:(1)考虑合金含量不确定的废钢铁炉料优化。电炉主要用于冶炼对合金含量要求较为严苛的特殊钢或合金钢,有效利用废钢铁中合金元素可以减少精炼时的合金添加量,从而缩短精炼时间,减小原料投入成本及碳排放量,但归为同一类的废钢铁合金含量通常在特定区间范围内,钢铁产品的合金含量标准也通常为区间数,因此制定炉料计划时必须将这一不确定性考虑在内,实现原材料的最优配置,以缩减成本;(2)基于钢种匹配的废钢铁再制造生产计划。废钢铁分类后,优先将废钢铁用于生产合金标准相匹配的钢铁产品,钢种匹配可以减小再熔炼过程的成本、能耗及碳排放量,但是分类会产生分类成本。我国电炉炼钢起步晚,分类配套设施尚不健全,存在分类与不分类的情况,比较分类匹配与不分类情形下企业的最大期望利润,并且分析碳排放政策对分类决策的影响;(3)考虑炉料单向替代的废钢铁再制造生产计划优化。由于替代是单向的,且回收品中各类型废钢铁的比例与各类型钢铁产品需求比例无相关关系,所以存在部分废钢铁有剩余而仍有产品原料不足的情况,因此企业需要决策用热铁水去补足短缺的废钢或通过回收过量废钢铁以满足所有产品的冶炼需求,实现利润最大化,进一步分析碳排放政策对企业决策的影响。本论文的研究除了可以丰富废钢铁再制造生产计划理论外,还可以为政府制定碳排放政策提供指导依据。