物质流分析是在一个国家或地区范围内,对特定的某种物质或者物质组合进行工业代谢研究的有效手段和制定物质工业政策的重要依据。本文选用陆钟武院士提出的具有时间概念的元素流分析法研究中国铁的循环状况。在物质流分析的基础上运用元素流分析法,得出2012年钢铁制品生命周期铁流图。分析钢铁制品的主要分类,计算出每类钢铁制品平均使用寿命,得出钢铁制品的平均使用寿命是20年。通过大量文献调研,明确地描述出钢铁的生产、加工制造、使用及回收阶段废钢的生成及回收途径。计算出1980-2012年我国各阶段废钢资源量。以铁量平衡法为依据画出社会钢铁蓄积量分析模型,计算出我国1980-2012年社会钢铁蓄积量及人均钢铁蓄积量的值,得出2012年社会钢铁蓄积量为62.2亿吨,人均钢铁蓄积量为4.6吨/人。预计2030年社会钢铁蓄积量将增长到137.1亿吨,人均钢铁蓄积量趋于稳定在9.7t/cap,我国人均钢铁积蓄量基本完成工业化发展水平。利用废钢铁循环的跟踪观察模型,建立铁资源效率、矿石指数、废钢指数、自产折旧废钢再生指数与物流参数(循环率、回收率、产量比以及排放率等)之间的关系。分别利用直接计算法和间接计算法得出1980-2012年我国铁资源效率、矿石指数、废钢指数、自产折旧废钢再生指数的数值。将IPAT模型进行改进,得出碳排放方程式,根据碳排放量与钢产量的转化关系式,预测我国2010-2030年钢产量,得出中国钢产量峰值发生在2020年,全国钢产量将达到9.1亿吨,到2030年全国钢产量将减少至5.9亿吨。加强废钢铁应用可直接为钢铁工业节能减排、绿色发展作出贡献。自产折旧废钢再生指数是衡量钢铁工业中折旧废钢再生资源充足程度的指标。不同的钢铁制品消费函数是影响自产折旧废钢再生指数的重要因素。本文分析了钢铁消费量与自产折旧废钢再生指数的变化关系,定量化地研究了折旧废钢资源在钢铁工业中所发挥的效益。