能源、资源和环境问题是21世纪备受关注的世界性问题之一。钢铁工业是能源、资源密集型行业,其能耗占全国总能耗的13%～14%。在钢铁企业能源消耗中,炼铁工序(含烧结、炼焦、高炉等工序)的能耗居首位,占钢铁企业总能耗的70%,其中,高炉能耗占50%。高炉炼铁消耗的煤炭等化石燃料又是CO2排放的主要来源。因此,高炉炼铁节能、减排的研究,对于降低吨铁成本,提高企业竞争力具有非常重要的意义。本文基于高炉物质和能量守恒,采用线性规划方法,以能耗、成本及CO2排放量为目标,建立了酒钢1号高炉多目标优化模型。编制程序对该模型分别进行单目标和多目标优化,得出不同目标时的优化结果,通过与实际生产数据比较,验证了模型的正确性。能耗和成本多目标优化结果表明,优化后能耗降低了65.64kgce/t,成本降低了103.7元/t。同时,分析了焦比、含硅量、烧结矿品位等因素对高炉炼铁的能耗和成本的影响,提出了酒钢1号高炉的节能、减排方向和措施,如提高原燃料质量、降低焦比、提高喷煤比、提高热风温度等。在烧结矿品位对高炉能耗和成本的影响分析中发现,酒钢烧结矿品位偏低,高炉入炉矿品位只有52.5～53%,和国内先进企业60%的入炉矿品位相比相差很大。主要原因是酒钢的镜铁山矿难选,自产铁精矿品位低。而高炉入炉矿的品位偏低,较大程度上影响了高炉炼铁的能耗和经济效益。因此,本文依据酒钢的实际情况,对酒钢选矿工序现有的焙烧—弱磁选—反浮选和强磁选两个流程进行了能耗和品位分析,并对新的选矿工艺流程,即0～15mm粉矿的回转窑焙烧—强磁选进行了研究,并分析了该工艺流程对炼铁能耗的影响。研究结果表明,粉矿增加回转窑焙烧后,选矿工序的能耗增加了26.95kgce/t,而高炉炼铁的能耗降低了31.31kgce/t,即对炼铁系统而言,增加回转窑焙烧后能耗降低了4.36kgce/t。