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系統識別號 U0026-1006202022175600
論文名稱(中文) 運用萃智理論探討不銹鋼電弧爐碴創新產品的應用
論文名稱(英文) The Use of TRIZ Theory for the Innovative Products Manufactured from Stainless Electric Arc Furnace Slags
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 工程管理碩士在職專班
系所名稱(英) Institute of Engineering Management (on the job class)
學年度 108
學期 2
出版年 109
研究生(中文) 吳勇憲
研究生(英文) Yung-Hsien Wu
學號 N07061229
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 66頁
口試委員 指導教授-邵揮洲
口試委員-陳澤生
口試委員-楊大和
口試委員-洪郁修
中文關鍵字 循環經濟  電弧爐碴  萃智  資源化 
英文關鍵字 Circular Economy  Electrical Arc Furnace Slags  TRIZ  Resource 
學科別分類
中文摘要 循環經濟主要以創新思維取代過去工業革命以來的「線性經濟」模式,在循環經濟的思維下,只有錯置的資源,沒有真正的廢棄物。台灣在缺乏天然資源以及地小人稠的壓力下,如何鼓勵企業透由循環經濟轉型,打造永續環境的綠色島國,將是必須持續被關注的議題。
電弧爐不銹鋼煉鋼製程乃利用電能將廢鋼、合金等原料與氧化鈣升溫至約1,600oC成熔融狀態,繼而進行吹氧脫碳、脫矽所形成副產物爐碴,該爐碴依製程別而有氧化碴、還原碴之分。近年來因國內爐碴處理或管控不當時,致使相關負面新聞,如:爐碴任意棄置農田、水源、魚塭造成汙染等情事,還原碴被誤摻入混凝土中,造成建築物外牆發生類似出現青春痘的松菸文創大樓事件,都讓電弧爐爐碴的循環利用蒙上陰影。為了不讓這樣資源錯置的情形一再發生,近年來政府修法控管與鼎力推動循環經濟的資源再利用,使得氧化碴可透過合法再利用機構處理後,後續發揮其優越機械性質應用在道路工程上,目前已是穩定去化的管道之一。而還原碴僅限再利用於水泥原料用途,已有數家鋼廠以此管道進行循環利用。
本研究先針對電弧爐不銹鋼爐碴產品做資源化之原因與優缺點分析後,再運用萃智理論的39項工程參數、矛盾矩陣及40項創新原則,來分析並驗證,期將煉鋼製程產出之事業廢棄物爐碴資源化,希望除了現階段通案再利用的管道外,也能夠發展出創新性環保綠建材產品。本研究驗證出創新產品如:高壓地磚、矽酸鈣板隔間材等,可達到減少天然資源的損耗,以及增加新的爐碴去化管道之目標,未來商品化後更可以符合國家推動循環經濟時代,把廢棄物轉換為再生資源之目的。
英文摘要 Stainless products manufactured form Electrical Arc Furnace originating from a stainless steel plant involve a lot of work. The electric energy from the Furnace elevates the temperature up to 1,600oC when the raw material such as stainless steel scraps and alloy irons added with Calcium Oxide melts in the furnace. Once the melting is complete, after deoxidizing and decarbonizing, desiliconizing process, the byproduct slags will be formed and used as a starting recycled green material called Oxidizing Slag and Reducing Slag. Being processed and produced by a legal treatment institute, the recycled aggregates can be legally applied with its outstanding mechanical properties on the road engineering. This research applies the contradiction matrix of TRIZ theory, analyzes the obstacles and conflicts during the resource recycling of Electric Arc Furnace and generates the innovative products eventually. This paper explores the process and proposes the modern circular economy as a cradle to cradle flow.
This study seeks to delve into the slags output from the EAF production and to analyze the conflicts encountered during the resource processes by adopting the contradiction matrix of TRIZ and 40 innovative principles. As the slags are processed as resources, innovative green building material products, such as bricks and calcium silicate, can be generated and applied elsewhere. The wastes of natural resources can thus be eliminated, and a new channel to reduce slags can also be created. In light of this transformation from the wastes into recycling resources, this study concludes with the advocacy for circular economy.
論文目次 摘要 I
Extended Abstract II
誌謝 VI
目錄 VII
表目錄 X
圖目錄 XI
中英文全名對照表 XIII
第1章 緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究範圍與限制 2
1.4研究架構與流程 3
第2章 鋼鐵產業現況與定義問題 5
2.1鋼鐵產業概況 5
2.1.1鋼鐵產業結構 5
2.1.2產業現況 6
2.2電弧爐爐碴問題 7
2.2.1電弧爐生產製程 9
2.2.2爐碴來源與特性 10
2.3定義問題 12
2.3.1特性要因分析 12
2.3.2 SWOT分析 16
2.3.3 問題定義 19
第3章 研究方法 22
3.1研究方法與流程 22
3.2萃智理論架構 23
3.2.1 萃智理論介紹 23
3.2.2 工程參數與發明原則 24
第4章 運用萃智理論解決問題 27
4.1萃智理論之矛盾矩陣求解 27
4.2創新產品實例說明 33
4.3創新產品TOWS分析 36
第5章 結論與建議 40
參考文獻 42
附錄一 39個工程參數[47] 47
附錄二 40個創新發明原則[47] 49
附錄三 TRIZ工程矛盾矩陣[47] 52
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論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2023-06-01起公開。
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