钢铁工业是我国的能源消耗大户，同时，钢铁冶炼流程中废弃物的产生和排放对环境的影响也日益严重。我国是世界钢铁生产大国，钢铁工业的生产量一直居世界之首，随着钢产量的不断增长，不仅耗费大量的能源还产生了大量的污染，我国面临着能源、环境的挑战，因此，开展节能降耗势在必行。本文以钢铁冶炼过程中每道工序的生产流程为研究对象，应用冶金流程工程学的理论和方法，在物质流、能量流及环境负荷分析基础上，剖析物质流、能量流及环境负荷之间的关系，为钢铁工业的节能降耗、减少排放，从而找出进一步节约能，降低环境污染的方法和途径，研究钢铁企业物流对能耗与污染物排放的影响，为钢铁工业的节能、减少排放探寻新的方法和技术。本文主要研究内容如下:1.以生产工序作为研究对象，建立其输入、输出模型，在此基础上构建了钢铁企业的物质流图，指出了节约能源的重要指标就是要降低每道生产工序的材料比例系数和提高资源的利用率，2.提出了提高资源利用率的方法：第一，要减少钢铁生产中含铁废物的产生。第二，对于生成的含铁废弃物要尽可能多的回收，并且在本工序或其它工序进行二次利用，第三，在钢铁生产工序中外加废钢能够提高资源利用率，因此要在相应工序中添加废钢或含铁物料。3.研究了降低工序中材料比例系数的方法：第一，减少下游工序物质流的排放，增加其外加物质流，第二,不管是上游工序还是下游工序，都要尽可能的减少物流的循环。4.在能源转化工序中，根据每股能量流的特征建立能量流的输入输出模型，根据物质流和能量流直接的相互关系，研究不同能源介质的不同转化对能量转换效率以及能源利用率的影响。为了提高钢铁企业的经济利益，文中根据冶炼过程能源转换规律，建立能源输入和产品输出模型（简称：投入产出）,为了提高社会效益，减少污染物的排放，建立了能源与环境直接的输入输出关系，在物料平衡的原则下，建立了钢铁生产过程模型以及能源转换模型，得到产品能值、工序能耗和吨钢能耗的数学关系式；找出污染物流、能量流、物质流彼此之间的关系以及如何相互影响；得出产品、工序以及环境负荷关系式，指出对其造成影响的各种因素;根据建立的能耗和环境模型，得出环境负荷的影响因素及为了减少环境负荷应该采取的手段或措施。