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第五部分：-
基本情况
项目简介(申报单位提供)
连铸无人浇钢技术开发与应用
完成单位：上海梅山钢铁股份有限公司//
钢厂生产追求的是稳定、高效、高质量，而通过提升自动化控制水平和智能技术运用是实现其目标的有效手段。目前连铸浇钢生产过程中的中间包开浇、浇注异常处置、浸入式水口渣线控制和更换等由于工况复杂，操作环节多，都需要人员在现场持续监控和操作。人工操作劳动效率低、强度大，且操作水平的参差不齐和其它不可预见的因素，导致生产过程波动大甚至事故发生。浇钢操作直接面对度以上高温，原辅料多，形成高温、粉尘、噪音等职业危害，被称为3D(脏、累、险)岗位。
本项目研发前，浇钢操作在室外作业时间超80%，平均每台双流铸机需要15人，人工操作稳定性差。每年每台双流铸机能耗为3.8kgce/t.坯，溢漏钢事故4.5次。年以来，梅钢组成了以浇钢首席操作工为核心的攻关团队，以机械化换人、自动化减人的智慧智造理念为指导，就浇注过程中的无人化实现和连铸非稳态作业的智能化进行重点研发攻关，主要技术创新如下：
1、行业首创了通过结晶器液位波动和铸机拉速对比自动判断浇注中断流、溢钢、漏钢等典型生产事故，并自动处置的浇注异常自动处置操作技术模型。从根本上解决了连铸浇钢生产现场无人值守时出现异常无自动处置的行业难题，填补了国内外无人浇钢的技术空白。
2、攻克了连铸开浇过程中需要人工开浇和人工语音播报工艺参数的操作难题，自主开发了连铸自动开浇工艺技术和开浇语音自动播报技术。
3、形成了水口渣线自动更换、在线一键式自动更换水口技术、更换水口后的异常点自动定位技术等三项关键技术，实现了连铸生产过程中渣线自动调节和水口一键式更换，解决了这些非稳态工况带来的操作隐患。
本项目申请发明专利10项，已授权5项，申请并授权实用新型专利1项。认定技术秘密2项，发表论文1篇。项目从梅钢3#机开始研发，目前已经在梅钢2#3#4#连铸机成功应用，实现减员21人，断浇次数下降89%，漏钢次数下降18%，降本.02万元。浇铸异常自动处置工艺模型的上线，工人在正常生产情况下不需要在现场操作，大幅度改善了浇钢工的工作环境，提高了浇钢岗位的安全性和降低了工人劳动强度。核心"浇铸异常自动处置工艺模型"也被宝武研究院认可，已在宝钢三大基地和重庆钢厂逐步推广。梅钢无人浇钢技术应用后，年10月，泰科钢铁杂志专项报道，在国内连铸行业引起巨大反响。迁钢、京唐、宁钢等先后来参观并借鉴梅钢做法进行了本企业连铸的升级改造。梅钢无人浇钢技术的开发与应用，引领了国内连铸智慧制造的发展。
特大型智慧生态原料场技术
完成单位：宝山钢铁股份有限公司、中冶赛迪上海工程技术有限公司、宝钢湛江钢铁有限公司、上海宝信软件股份有限公司、上海梅山钢铁股份有限公司//
年，围绕实现原料场系统的生态化和智能化，提升原料场的综合控制和管理水平，宝钢股份下发了《关于炼铁厂原料区域大修规划》批复，计划对宝山基地原料场按一次规划、分步实施原则对原料区域输入系统、煤场、矿场、破碎筛分系统等项目进行技术提升综合改造，涉及投资约58.8亿元。规划以新技术应用为亮点、以产能配套为依据、以防腐整治为重点，通过近10年的改造，使原料场成为生态化、智能化、现代化的大型综合性料场。随后，公司又于年、年开始策划对东山基地原料场、梅山基地原料场进行环保料场封闭。
针对原料多品种、多贮量、多性质贮存需求，全球首家全面应用复合式B/C/D/E/P型环保高效贮存技术，实现储存、加工、输送全流程和全封闭，单期封闭面积约80万m2。系统开发新型环保料场和破碎筛分核心设备，对传统的料场堆、取设备进行智能化升级。创新设计破碎筛分工艺，研究和开发往返三次筛分工艺、可调节布料技术、TC自动分料技术、自平衡安全翻板技术、四辊破碎机一键式等关键技术。实现了以全自由流程控制技术为核心的原料场智能物流系统，包括流程智能决策、流程自动导航、设备无人化、设备智能巡检。系统研究并应用双系列配料的预混匀直拨技术、整粒系统在线整合改造技术、综合枢纽转运站在线改造技术、通廊在线封闭改造技术、网壳胎架滑移和在线监测技术等，在不停产的情况下保证了改造期间用户单元的正常运行。
项目实施过程中，取得了一批自主知识产权，授权专利26项(发明专利10项)，受理专利18项(发明专利18项)，申请技术秘密7项、发表论文6篇，项目取得了显著经济效益和社会效益，成果技术达到国际先进水平。
建筑用高强度耐腐蚀及耐火钢筋系列关键工艺技术开发及工程应用
完成单位：钢研晟华科技股份有限公司、盐城市联鑫钢铁有限公司、广西盛隆冶金有限公司、阳春新钢铁有限责任公司、北京科技大学//
本项目研究属于金属材料加工及制造、金属材料学、冶金工艺与工程、资源综合利用等领域。
本项目系统研究了Cu、Ni、Cr、V、Ti等合金元素对钢筋力学和耐腐蚀性能的影响规律，开发出含铜系、含镍铬系以及含铜镍铬系耐腐蚀钢筋品种；研究了Mo、Nb、Ni、Cr、V、Ti等合金元素对钢筋常温和高温力学性能的影响，开发出了低钼系耐火钢筋、含镍铬低钼系耐腐蚀耐火钢筋；通过动态再结晶、动态CCT热模拟试验以及金相显微观察，弄清加热及控轧控冷条件、金相组织、钢筋性能之间内在联系，基于钢筋的功能需求制定差异化轧制工艺制度，结合成分优化设计，开发的耐蚀钢筋相较同强度级别的普通钢筋，Mn含量降低了0.2%～0.3%，开发的耐火钢筋在满足国家标准要求的同时，Mo含量降低了0.15%～0.25%，建立了低成本生产耐腐蚀和耐火钢筋产品体系。提出了廉价的海砂矿-低品质红土镍矿-铜渣配矿冶炼生产含Cu、Ni、Cr、V、Ti低合金生铁，替代钢包精炼过程中金属铜以及镍铁、铬铁、钒氮、钛铁合金的添加，低成本生产耐腐蚀钢筋和耐火钢筋的工艺路线，并形成了一套完整的配矿冶炼-炼钢-连铸-轧钢工艺制度，成功生产出了合格的MPa、MPa、MPa级高强耐腐蚀钢筋，以及MPa、MPa、MPa级耐火钢筋和耐腐蚀耐火钢筋产品，填补了我国耐蚀和耐火功能性钢筋的空白。
本项目的特点包括以下几个方面：
(1)合金元素减量化。通过成分设计和工艺控制优化，在满足钢筋强度和和功能性的基础上，充分发挥多合金组元替代优势，实现贵重合金元素Mn、V、Mo的减量。
(2)合金来源廉价化。以低品质红土镍矿、海砂矿和铜渣直接生产低合金铁水代替合金添加，提供廉价合金来源，实现高值转化，大幅降低生产成本。
(3)轧制过程差异化。基于对不同产品的性能需求不同，制定差异化的轧制机制保证钢筋性能，包括直条钢筋异常组织控制、盘螺耐蚀钢筋铁素体+珠光体组织控制、盘螺耐火钢筋马氏体组织控制等。
(4)产品功能精准化。根据钢筋强度和应用环境的功能需求，形成了～MPa级别含铜磷系耐大气腐蚀钢筋、含镍铬系耐氯离子腐蚀钢筋、含铜镍铬系耐大气及氯离子腐蚀钢筋，以及～MPa级别低钼系耐火钢筋、含镍铬低钼系耐腐蚀耐火钢筋在内的完善的产品体系，实现产品功能的精准化控制。本项目涉及的高强耐腐蚀钢筋、高强耐火钢筋品种开发关键技术已在盐城市联鑫钢铁、广西盛隆冶金和阳春新钢铁等公司生产应用。
钢铁工业园区有机类污染土壤微波修复技术及装备
完成单位：新冶高科技集团有限公司、北京首华科技发展有限公司//
本项目属于土壤污染防治技术领域，尤其针对钢铁工业等工矿企业用地中有机污染土壤的修复，通过采用微波热脱附工艺实现有机污染物从土壤中的脱除。钢铁工业园区有机污染土壤微波修复技术及装备是新冶高科技集团有限公司与北京首华科技发展有限公司共同开发完成的新型土壤修复技术及装备。本项目建设了世界首条具有自主知识产权的微波修复有机类污染土壤万立级工业化示范线，是工业化大功率微波装备技术和土壤修复技术的首次成功结合运用。新技术具有修复成本低、低碳绿色、安全、应用范围广等特点，不仅对企业效益提升产生重要推动作用，也为土壤修复行业转型升级提供示范效应，并显著加强“中国制造”装备的影响力。项目为土壤修复企业提供了规模化定制、产业创新发展的示范。钢铁企业废弃地土壤环境问题突出，存在生产工序复杂、污染物种类繁杂、污染面积大、修复环境复杂等问题，是未来土壤修复领域的重要发展方向之一。现阶段，针对有机类污染土壤热脱附工程化修复技术有原位热脱附、回转窑热脱附等技术，基本都是采用化石能源燃烧作为热源，通过传统的传导、对流和辐射的加热方式来加热土壤，使土壤基质、土壤中的水分以及有机污染物同时加热升温，这样就使得工艺的处理温度高、烟气量大、粉尘量大、设备系统复杂，同时土壤的理化性质也遭到了破坏，难以达到绿色工业的发展理念。
针对传统处理有机类污染土壤工艺技术普遍存在的高能耗、高污染、高成本等问题，本项目提出了以微波加热热脱附为处理手段的土壤修复技术，开发出微波加热热脱附技术、微波场场强强化及加热腔耦合传热技术以及静态微负压脱附技术，形成有机类污染土壤微波修复技术及撬装可移动的模块化装备。土壤中有机类污染物在微波场静态微负压状态下的有效脱除和密闭化处理，使得系统简单安全、工程环境友好；与传统的热脱附处理方式相比，综合处理能耗降低约55.3%，每立方有机类污染土壤修复成本降低约35%，烟气排放降低约90%，极大避免了粉尘的产生，实现了有机类污染土壤微波处理修复技术的低碳、环保、安全。该项目已授权相关发明专利12项、实用新型专利19项，软件著作权4件。项目投建后，先后参与了首钢铸造厂保障房项目污染场地治理、首钢冬奥园区污染场地治理、首特绿能港污染场地治理、贵钢老厂区污染场地治理等一系列场地修复工程项目，为保证年冬奥用地、北京石景山首钢园区成为具有全球影响力的新时代首都城市复兴新地标和实现区域可持续发展做出了贡献。
国际标准ISO-金属材料室温扭转试验方法的制定
完成单位：钢铁研究总院、冶金工业信息标准研究院、钢研纳克检测技术股份有限公司//
扭转试验无论对于塑性材料还是脆性材料都可进行强度和塑性的测定，是一种较为理想的机械性能试验方法，尤其对承受扭矩的机件。
年高怡斐在ISO/TC巴黎年会上分别在ISOTC/SC1/WG4+5工作组会上和ISOTC/SC2分技术委员会上介绍了由中国作为召集人提出的新工作项目提案—金属材料室温扭转试验方法，ISO和ASTM等标准体系都尚未包含该方法。
经过新工作项目立项投票，年该标准在ISOTC/SC2分技术委员会成功立项，中国专家高怡斐作为该标准的召集人，德国、美国、荷兰和法国派相应专家参与该标准工作组的工作。在经过CD和DIS阶段投票后，历时3年多的时间终于完成了该项国际标准(ISO-)，该标准为首个由中国制定的力学性能试验方法国际标准。
标准规定了金属材料室温扭转试验方法的术语、符号、原理、试样、试验设备、性能测定、测得性能数值的修约和试验报告。
标准适用于金属材料室温下测定其扭转力学性能。
标准的附录A给出了真实规定非比例扭转强度与真实抗扭强度的测定方法，是中国对该标准的创新性贡献，得到标准参与专家的高度评价。
宽幅超薄铁基纳米晶带材工程化技术开发及应用
完成单位：安泰科技股份有限公司、青岛云路先进材料技术股份有限公司、江苏集萃安泰创明先进能源材料研究院有限公司、青岛云路新能源科技有限公司、华北电力大学、江西大有科技有限公司//
本项目属于先进金属软磁材料领域。铁基纳米晶带材具有高磁导率、低损耗和高磁感特征，是电力和电子产业的关键基础材料。项目实施前，国内外纳米晶带材均采用非连续单包生产工艺，单炉产量仅～kg，受制带工艺制约，带宽≤60mm，带厚≥20μm；同时，由于原子团簇结构模型、纳米晶化机理和材料体系的缺乏，导致铁芯及器件损耗高、功率小、能效低，且成本居高不下，无法满足我国相关装备制造领域的迫切应用需求。随着电力电子、信息通讯、新能源汽车、智能电网等领域的快速发展，国内外对高品质超薄宽幅纳米晶材料的需求量呈现快速增长趋势，突破产业发展瓶颈，实现高品质宽幅超薄纳米晶带材连续化生产迫在眉睫。
项目承担单位在国家重大研发计划支持下，历经10年艰苦攻关，通过全产业链协同创新，取得以下关键技术突破：
1、建立了纳米晶前驱体微观原子团簇结构模型，发明了纳米晶合金前驱体电镜三维重构技术，探明了团簇结构与宏观性能的跨尺度关联，实现了对成分开发、工艺技术、带材质量及软磁性能的调控。
2、发明了低损耗、高磁导率FeSiBPNbCu系铁基纳米晶合金新成分，综合软磁性能为目前报道的最高水平，国内外未见报道，实现了纳米晶成分的自主可控。
3、发明了宽幅超薄铁基纳米晶带材及连续化制造技术，建成了我国具有自主知识产权的宽幅超薄纳米晶连续化生产线，获得了新型高品质宽幅超薄纳米晶带材，宽度≥mm、带材厚度≤18μm、单线产能达到0吨/年，整体技术国际领先，引领我国纳米晶带材产业跨越式发展。
4、提出了高数密度Cu团簇均匀析出、磁畴取向可调控纳米晶化方法，发明了高频低损耗、磁导率可调控的纳米晶铁芯制造及应用技术，解决了纳米晶化放热和应力敏感导致的软磁性能和损耗恶化的难题，纳米晶铁芯高频磁导率μkHz00，损耗P0.5T、20kHz≤15W/kg，国内领先、国际未见报道。
项目已获授权专利29项(其中发明23项)，发表论文27篇(其中SCI23篇)，培养博士研究生5人，硕士研究生5人。
项目成果突破了高端纳米晶带材产业化制造与应用技术，填补了宽幅超薄纳米晶带材及连续化制造技术的空白，建成了国际首条产能0吨/年的生产线，生产效率显著提高，制造成本降低约40%，纳米晶带材、铁芯及器件性能达到国际领先水平；已广泛应用于电力电子、新能源汽车、智能电网、信息通讯等领域，有力地支撑了战略新兴产业的发展，节能环保效益显著。近三年，实现直接销售收入达34.24亿元，高端纳米晶产品国际市场占有率达70%以上，引领了全球金属软磁材料产业发展方向。
贫磁铁矿选矿全流程高效智能化技术
完成单位：安徽马钢张庄矿业有限责任公司、马钢集团设计研究院有限责任公司、山西暖洋洋科技有限公司//
该项目属于资源综合利用技术领域。随着资源不断开发，为综合利用国家资源，开采矿石的品质不断下降。寻求高效率、低成本的选矿技术成为各选厂必行之路。贫磁铁矿选矿工艺流程繁杂，包含破碎、干式预选、超细碎、湿式预选、磨矿、磁选、浓缩、过滤等多种工艺。目前国内贫磁铁矿选矿自动化控制基本采用DCS控制系统，具备远程操作、连锁报警、部分参数检测、监控视频等功能，但系统控制主要还是从稳定操作参数出发，控制回路的给定值仍依靠人工设定，生产指标主要取决于操作人员的经验和责任心。本项目从贫磁铁矿选矿自动化目前存在的主要问题出发，结合云计算、大数据应用等技术，研发出智能化、网络化的自动化系统，能够对整个生产环节进行优化控制管控，实现选矿过程的精细化控制。
取得如下创新性成果：
(1)磨选智能化改造技术。跳出常规磨矿分级单元回路自动控制模式，以精矿及尾矿品位为目标导向，根据原矿性质、设备状态、球磨机饱和度等微变信息，通过AI技术的应用，进行一段及二段球磨能力匹配调整，在确保二段磨矿满负荷运转情况下，实现一段磨矿产能最大化，有效提升精矿产量。在保证精矿品位位于66%～66.5%的基础上，可以实现精矿产量提升约12%。
(2)进口破碎设备双冗余智能控制系统。研发了进口圆锥破碎机及高压辊磨机的智能控制系统，实现进口设备软件、硬件双冗余。破除原控制系统下的过保护措施，在设备功率、压力不超的原则下，实现进口设备产能释放。通过软测量检测圆锥破碎机给料情况，实现圆锥破碎机挤满给料，提高碎矿效率。
(3)全流程高效智能化技术。将选矿全流程实施智能化控制，实现现场操作无人化、生产过程高效化、工艺指标可控化、生产数据在线化、管理决策智能化，提升选矿系统整体协同能力和效率，打造行业领先的全流程智能选矿生产线。
该项目相关技术获得了3项实用新型专利、1项计算机软件著作权、2项目发明专利及1项实用新型专利在审。项目整体技术已经在马钢张庄矿业公司选矿厂得到应用和推广。工业生产表明，该智能选矿系统可以实现选矿厂中细碎、高压辊、磨选中控室一律集中到智能集控中心操作的目标，在无人干预的情况下，张庄选矿全流程智能化控制，工艺管控一律机器代人。智能选矿系统验证期间，选矿全流程稳定运行。年1月至11月，在保证精矿品位高于66%品位的基础上，选厂由于智能系统的实施提高精矿产量约16.50万吨，精矿粉出售价格按元/吨计算，增加的销售收入为16.5×=万元。
共伴生复杂难选高硫铁矿高效综合利用关键技术研究及应用
完成单位：安徽马钢罗河矿业有限责任公司、中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司、矿冶科技集团有限公司//
项目名称：共伴生复杂难选高硫铁矿高效综合利用关键技术研究及应用
本项目所属选矿技术领域。为解决共伴生复杂难选高硫铁矿的铁、铜、硫高效回收利用的关键技术难题，并为安徽省乃至国内同类矿山的开发利用提供技术支撑与借鉴，由安徽马钢罗河矿业有限责任公司牵头，联合中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司、矿冶科技集团有限公司等国内多家科研单位开展了系统的工艺矿物学研究、磨矿分级系统优化、铜硫资源综合回收、铁精矿提质降杂、赤铁矿高效选别等技术研究，形成了“弱磁-强磁分相回收磁铁矿和赤铁矿、铜硫矿物混选-脱药再磨分离和硫酸盐脱除相结合异步降硫”为特点的铁铜硫综合回收技术和铁精矿降硫技术，开发了“原矿粗磨-铜硫混选-极低铜品位高硫精矿再磨分离-磁铁矿阶段磨矿阶段磁选-磁铁精矿淘洗机降硫-赤铁矿磁、重联合选别-多段抛尾-分级重选”的工艺流程。
该技术于年在安徽马钢罗河矿业有限责任公司万吨/年选厂整体应用，获得了良好的技术经济指标。在原矿铜品位0.03%，硫精矿中硫铜比～的条件下，获得铜精矿Cu品位17.04%、Cu作业回收率60.71%，对原矿Cu回收率43.71%的良好指标，实现了极低品位铜资源的综合利用。对精矿品位66.47%，含硫0.47%的铁精矿进行淘洗机+高频筛联合工艺选别，可将铁精矿品位提高至68.13%，含硫降至0.25%。通过磨矿分级数字化产线技术项目实施，一段磨机台时能力从t/h提高至t/h。与改造前相比，新增了铜精矿产品、铁精矿中硫含量降至0.25%、一段磨机台时处理能力提高10%以上。年、年、年三年共新增利税.74万元+.79万元+.81万元=.34万元。获得国家授权发明专利2项，授权实用新型专利4项，在申专利2项。
本技术充分利用铁、铜、硫矿物的嵌布特性，在选别过程中构建与矿物特性相和谐的工艺流程，实现“铁矿物分相回收、铁精矿异步降硫和铜矿物的综合回收”，在保证充分回收铁资源的同时，综合回收共伴生的铜硫资源，实现了共伴生复杂难选高硫铁矿的高效回收利用，有效推动了我国共伴生复杂难选高硫铁矿资源综合利用的技术水平，对我国资源节约型和环境友好型社会建设的推动产生示范效应。
以孙传尧院士为组长的专家组对本项目进行了评价，认为：该研究成果创新性强，总体技术处于国际领先水平。
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高炉原料矿槽颗粒物污染控制技术
完成单位：安徽欣创节能环保科技股份有限公司//
项目名称：高炉原料矿槽颗粒物污染控制技术
所属科学技术领域：大气污染治理领域
主要内容：项目名称：高炉原料矿槽颗粒物污染控制技术
所属科学技术领域：大气污染治理领域
主要内容：目前大气污染重灾区的钢铁企业高炉矿槽颗粒物控制长期以来缺乏有效治理手段，除尘系统普遍阻力高、能耗大、粉尘外溢现象严重。为有效控制高炉原料、燃料在卸入槽内在矿槽槽上厂房内产生的扬尘，项目组针对目前国内矿槽槽上环境治理的薄弱环节，利用CFD计算机仿真技术，借助流体仿真软件对高炉矿槽粉尘及除尘器的流程、气流组织进行模拟，结合马钢公司在矿槽多年实际工程中的实践经验，研发高效节能矿槽槽上颗粒物治理集成技术并实现了产业化，有效捕集了高炉矿槽槽上移动卸料小车生产卸料的扬尘，根据项目具体情况设计最小的系统风量达到最大的除尘效果，系统长期稳定可靠运行，彻底解决矿槽槽上扬尘治理难的问题。
特点：1、运用研发“一种用于移动卸料槽口除尘密封胶带的改向装置”、“一种用于矿槽口的新型防尘篦子”等形成一套稳定可靠的“π”型皮带密封系统使矿槽槽口除卸料小车溜槽口处外通长保持密封，确保矿槽内扬尘被密封在矿槽内，矿槽槽口敞开面积降到最小，降低矿槽“负压除尘”设计风量。
“一种用于除尘风管的提升阀”应用于“矿槽负压除尘技术”的切换阀门，该阀门保证了“矿槽负压除尘技术”长期稳定可靠运行，根治了矿槽槽上扬尘难治理问题。
运用“一种外侧立面低速进气的低阻高效袋式除尘器”、“一种应用于除尘系统的粉尘密封器”等设备确保除尘系统稳定、节能、达标排放。
运用“一种袋式除尘系统数字化模拟平台”仿真模拟卸料小车生产卸料时在矿槽内的产尘风量，满足除尘效果，减小投资规模，降低运行费用。
推广应用情况：本项目获得2项发明专利授权，6项实用新型专利授权，达到国内领先水平。该“高炉原料矿槽颗粒物污染控制技术”的成功开发及应用能很好解决钢铁企业环境问题和职业卫生问题。本项目研究成果于年首次成功应用于马钢港务原料总厂1#高炉矿槽后，相继在马钢港务原料总厂其它高炉矿槽、马钢炼铁总厂原料矿槽、马钢矿山矿槽及马钢特钢原料矿槽等项目进行了推广应用。本项技术主要应用在了马钢港务原料总厂1#高炉矿槽、马钢港务原料总厂A#高炉矿槽、马钢港务原料总厂B#高炉矿槽、马钢三铁总厂烧结配料矿槽、马钢罗河铁矿筛分厂房矿槽、马钢张庄铁矿筛分厂房矿槽及马钢特钢公司电炉配料矿槽等。
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干熄焦炉体新型材料研发与高效修复技术创新与实践
完成单位：马鞍山钢铁股份有限公司、安徽理工大学、宜兴市恒祥耐火材料有限公司、马钢(集团)控股有限公司//
项目属于炼焦科学技术领域
主要内容：针对影响干熄焦炉体寿命的关键因素，从机理分析、新材料研发、结构优化设计及高效修复等方面系统分析了影响干熄炉长寿命的关键问题，并提出整套解决方案和标准。主要技术成果内容包括：
1、新型关键耐火材料研发：自主开发了新型红柱石系材料用于斜道支柱，具有抗炉内复杂气氛侵蚀、高强度、高热震稳定性等特点，填补了斜道区用耐火材料空白，连续使用寿命超过5年；配套研发了斜道抗氧化、抗冲刷喷涂材料，增加斜道支柱寿命1～2年，有效地解决了斜道区制约炉体寿命的瓶颈。针对冷却室磨损严重的难题，自主开发应用了复合相抗剥落耐磨型新材料，使用寿命达10年以上。
2、耐火砌体结构技术进步：发明斜道支柱多砖咬合结构，大幅提高斜道支柱结构的稳定性；采用嵌入式砖槽的发明设计，避免钢质水封槽与高温直接接触，设计新型浇筑预制水封槽装置并创新性地采用运行中喷补结合维护方法，有效延长炉口砌体的使用寿命；发明大勾舌砖型环形气道砌体，增加垂直方向咬合设计；设计应用链式结构组合型耐火砖，嵌合性好、连接牢固；配套支撑、约束装置技术的应用，解决了环形气道鼓肚和倒塌的问题；高温烟气通道砌体整体设计，解决浇注料脱落的问题，使用寿命达6年以上。
3、多段立体式吊顶维修技术：独创性的开发出炉体系列修复技术，形成多段立体式中修和年修悬挂吊顶技术，炉体中修工期由50天缩短到25天，实现复杂炉型安全、高效检修。
成果特点：在深入研究干熄炉砌体损坏机理的基础上，从新材料研发、砌体结构优化、施工改进等方面系统创新，形成完整的高效修复技术。成果包括基础研究、应用开发及实践改进等环节，并得到确切的工程验证。
应用推广情况：成果经过近10年的实践与探索，系统解决了影响干熄焦炉体长寿命共性问题，斜道支柱寿命由设计1～1.5年延长至5年以上，中修寿命周期达10年左右，为国内同行做出了示范样板。取得10个关键技术的发明与实用新型专利，并有2个发明专利在网上受理公示。项目成果还通过技术输出、合作单位技术支持等方式应用于国内外数十家干熄焦系统。
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大型烧结机调优提质技术研究与应用
完成单位：马鞍山钢铁股份有限公司//
本项目属钢铁冶金烧结技术领域。
我国高炉炼铁原料主要以高比例碱性烧结矿配加一定比例酸性球团矿为主，烧结矿年产量在10亿吨以上。烧结矿质量直接决定着高炉的生产水平和经济效益。
针对烧结用铁矿石资源特性复杂、大型烧结机横向均匀性差、上部和边缘烧结矿质量差、烧结过程均匀性缺乏定量评价和调整滞后的行业难点，马鞍山钢铁股份有限公司自筹开展大型烧结机调优提质技术的研究与应用。
本项目开发了以下关键技术：(1)基于铁矿石液相生成能力的匹配调优配矿新技术；(2)烧结料面差别化布料和风量调优均衡技术；(3)均质节能点火及点火炉长寿技术；(4)大空间、分段独立控制的安全均匀喷加焦炉煤气烧结技术；(5)基于烧结机尾断面形态及过程参数多参量分析的质量在线判定技术。形成了具备自主知识产权的成套工艺技术，经第三方评价达到国际先进水平。
本项目主要创新为：(1)提出了同化层厚度量化铁矿石同化性能的评价方法，开发了基于铁矿石液相生成能力的匹配调优新技术，指导不同铁矿石的使用和烧结优化配矿。与已见技术相比可实现对烧结矿转鼓强度的预测，有利于烧结矿质量的稳定。(2)研发了一种多板可调式平料装置，实现烧结料面差别化平料，减弱边缘效应影响；结合微负压点火及风箱支管风量分配优化技术，改善断面透气性和风量均匀性。(3)提出并实施一种低炉膛、自空气预热、火嘴防堵、风幕墙隔热及强化边缘控制的幕帘式点火新技术，在低煤气流量条件下获得良好的表面点火效果，实现节能和点火均匀性双提升。(4)开发一种基于烧结机尾断面形态及过程参数多参量分析的质量在线判定系统，连续及数值化评价横向均匀性，反馈指导调整措施，改善烧结过程中横向均质效果。(5)采用“高空旋转喷加”与“全方位立体监控”相结合的安全防护技术，“分区域、大空间、分段独立控制”的均匀、稳定喷加焦炉煤气，解决了料层表层容易生成脆性结构的问题，消除了烧结料面喷加焦炉煤气易着火爆炸的安全隐患。
应用本项目开发的关键技术，马钢烧结矿成品率提高6.02%、转鼓强度提高2.20%，降低点火炉煤气消耗33.61%，降低工序能耗10.34kgce/t，有效降低CO2和SO2的排放。近三年累计增收节支效益79万元，年增收节支总额万元。项目成果已成功应用于马钢、安徽长江钢铁等企业，提质、降耗、减排效果显著，经济与社会效益明显，成果推广前景良好，在促进我国钢铁工业向“减量、均质、绿色智能”发展方面也发挥了较好的典范引领作用。
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基于工程自主集成的高速重载车轴产品开发应用
完成单位：宝武集团马钢轨交材料科技有限公司、马鞍山钢铁股份有限公司、上海交通大学//
项目名称：基于工程自主集成的高速重载车轴产品开发应用
领域：新材料、机械加工制造领域
轮轴是铁道机车车辆关键零部件，是国家战略性基础制造产品。目前，国内尚无一家具备冶炼连铸圆坯-轮、轴-轮对全流程制造企业，严重制约自主化高速重载轮轴整体技术进步，影响我国高铁轮轴走出去战略的顺利实施。
在充分调研国内外车轴工艺装备基础上，马钢瞄准高速重载车轴的关键技术要求，年启动了高速车轴生产线项目，年建成投产，可年产年4万件车轴。项目建立了快锻车轴工程师站，开发了车轴单件跟踪系统、车轴锻造和热处理工艺控制系统，应用了悬挂电加热热处理炉被加热体温度在线监测系统，实现了单件车轴从冶炼到成品的全程制造数据采集，建成了高速车轴智能制造管理系统，完成了数字化车轴车间的初步构建。高速车轴生产线具备锻造能力大、热处理控制强的特点，装备水平国内领先，关键工艺装备智能化设计及实施实现了国内首次应用，具备较好的示范效应和推广价值。
项目充分发挥工程、研发、生产及质量管理一体化运作模式优势，通过研究虚拟仿真、工业试验、实物生产和批量装车相结合，建立了完整的车轴生产制造技术体系。在窄成分合金化车轴材料优化设计技术、高收得率车轴成型工艺设计技术、高强韧综合匹配连铸工艺大截面车轴热处理工艺设计技术、高精度、高稳定性车轴加工检测工艺设计和智能化关键工艺装备系统应用技术等6个方面取得实质性突破。已成功开发EA4T、EA1N、AARF级等全成分体系、全谱系高速重载车轴产品，具备批量生产能力。国内首创连铸工艺大规格高速车轴，并实现国内车轴首次应用于供法铁高速铁路；英标A3T车轴填补了国内生产空白；世界最大40t大轴重重载车轴大批量应用于澳大利亚矿运车辆，车轴综合性能指标均优于进口产品，实物质量达到国际先进水平。本项目完成软件著作权4项，获得授权专利7项，公示发明专利5项，发表论文10篇，形成企业秘密7项。
依托本项目，马钢高速重载车轴生产线覆盖国外所有产品质量体系，通过了AAR(北美铁路协会)、TSI(欧洲互联互通)、法铁、德铁、阿尔斯通、BHP公司等质量体系及产品认证。具备了国内唯一的连铸工艺高速重载车轴全流程制造能力，近3年已成功开发高速重载车轴规格60余种，实现车轴销售余件。产品广泛应用于法铁、德铁等项目，成功补足企业产业链短板，提升了本企业的市场综合竞争能力，为我国轨道交通关键装备实现自主化提供了有力支撑，经济效益和社会效益显著。
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低温钢筋超低温拉伸检测技术
完成单位：马鞍山钢铁股份有限公司//
本项目属于材料试验与分析领域。
为保证LNG发生泄漏事故时储罐的安全，规范要求低温钢筋在-℃条件下具有一定的强韧性能，在使用前应进行-℃的超低温拉伸试验。为真实反映钢筋整体力学性能，-℃的超低温拉伸试验主要要求如下：
(1)试验的过程中，试样的温度应尽可能均衡一致，试样上任意两点之间的温度差异以及试样上任意一点温度与设计温度(如-℃)之间的差异应不超过5℃。
(2)拉伸试样不允许进行车削加工，保证检验钢筋的整体力学性能。
本项目之前，国内尚无一家实验室能够按上述要求进行-℃的钢筋超低温拉伸检验，主要存在下列问题：(1)低温箱内温差较大，超过5℃的范围要求；(2)由于夹具的问题，钢筋试样需经车削加工成标准试样才能进行试验，不能真实反映钢筋的整体力学性能；(3)由于低温强化效应，实物钢筋在拉伸过程中无法保证断裂位置在低温箱中。
本项目通过长期摸索、创新，利用在实验室原有拉伸试验机的基础上进行升级改造，开发出了适用于钢筋-℃超低温力学性能检测的低温试验装置及夹具，并取得了CMA计量证书。从而在低温钢筋超低温检测技术上获得突破，该装置的特点如下：
(1)采用液氮制冷，升温、降温速度较快，最低能实现-℃超低温拉伸试验。
(2)低温箱内采用上、中、下三点控温，均温区间范围较大，温度波动在3℃范围内(业主要求5℃)。
(3)专用夹具可以保证试验成功率达到95%以上。
(4)研制的低温拉伸试验装置不仅适用于LNG储罐用低温钢筋的低温拉伸检验，还适用于-℃液化乙烷(乙醛)罐用钢筋、-50℃液化石油气罐用钢筋、北方极寒地区用钢筋的低温拉伸检验。
目前该装置已成功用于低温钢筋的检验，检验装置及结果得到专家的高度评价：超低温试验堪称完美，检验精度超过国外同类装置的水平。
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焦炉炉头除尘关键技术的研究及应用
完成单位：北京中冶设备研究设计总院有限公司、宁波钢铁有限公司//
本项目属于节能减排领域。
炼焦过程中所产生的烟尘等已成为工业领域的主要污染源。虽然现有的焦炉除尘技术已涵盖装煤和出焦过程烟尘治理，但这些技术由于自身及现场条件的局限性，对烟尘的捕集率无法达到令人满意的效果，尤其是推、出焦和平煤过程中，从机、焦侧炉头逸散出来的烟尘，仍然无组织地排放到大气中。
炉头逸散烟尘的特点是，间歇性排放，烟气湿度大，温度高，含有可燃气体和焦油，而且产尘点会在长距离上频繁移动，兼有固定源和移动源的特征。但由于焦炉炉门周围设备多，空间有限，烟尘捕集罩及管道布置难度大。而且炉门高度高，烟尘逸散时，炉门口底部烟尘容易被外界影响而向四周逸散，捕集难度大。针对炉头逸散烟尘的特点，本项目研发主要内容及特点如下：
1)高效的烟尘捕集系统：设计固定式顶吸罩，一对一控制，实现精准捕集。分别在焦炉机侧炉头和焦侧炉头设计固定式顶吸罩，每个炉头各对应一个顶吸罩，顶吸罩出口管路配置相应的支管切换阀，实现一对一控制，确保某炭化室出焦(推焦)时其对应机、焦侧逸散烟尘的精准收集。同时通过设置移动挡板和对推焦车、拦焦车局部密封等形式提高对焦炉推焦车与焦炉机侧以及拦焦车与焦炉焦侧的密封性，降低横风对机焦侧炉头顶吸罩收尘效果的影响，提高烟尘的捕集率。
2)适应焦炉烟尘特点的烟气预处理系统：研发防烧除尘器和预喷涂系统，确保稳定运行。针对炉头烟尘的高温特性，含有挥发出的焦油和含炭火星，研发防烧布袋的旋风除尘器和防焦油粘接布袋的预喷涂系统，确保布袋除尘器的稳定运行，实现烟气粉尘的有效治理。
3)适应焦炉生产工艺的炉头除尘智能控制系统：针对烟尘捕集系统(包括顶吸罩及出口管路和机焦侧密封设施)进行逸散烟气流场数值模拟，验证收尘系统的可靠性。通过支管阀门的有效控制设计、风机的变频调节等控制措施，确保系统有效、节能的运行。
本项目获得省部级鉴定成果1项(“国际先进”水平)、授权专利4件、在审发明专利1件，发表论文2篇。
本项目核心技术先后应用于宁波钢铁2×6m顶装焦炉、安阳钢铁2×6m顶装焦炉、攀钢集团西昌钢钒有限公司2×7m顶装焦炉、芜湖新兴铸管有限责任公司2×6m顶装焦炉，总投资近万元，累计新增利税万元。本项目的成功应用对推动焦化行业绿色、节能、环保发展具有重要意义。目前已投产项目运行平稳，有效解决了使用单位生产过程中焦炉炉头烟尘无组织排放的问题。
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可调节式烧结烟气循环技术研究及应用
完成单位：北京中冶设备研究设计总院有限公司//
本项目属于冶金行业烧结生产工艺，是节能减排技术领域。
本项目针对烧结烟气循环系统存在的循环烟气的氧气含量低、循环烟气温度调节困难、烧结料面的负压不易控制，容易造成烟气泄漏等技术难题，开发了可调节式烧结烟气内循环工艺技术及装备，实现了烧结烟气循环过程中的安全、高效、智能生产。主要技术特点及优势如下：
1)可针对不同烧结工况匹配最佳工艺方案。可根据烧结机规模、类型、生产运行特点选择不同的烧结烟气循环工艺方案(自然混风内循环、强制混风内循环等)，以达到良好的运行效果，满足含氧量(＞18%)和循环烟气量(20～35%)要求。
2)有效减少烧结烟气排放量，降低环保处理成本。可减排烧结烟气20～35%，从而减少后续除尘、脱硫脱硝装置投资和运行费用，废气中污染物被有效富集、转化，可以降低烧结烟气处理成本。
3)通过提高烟罩内烟气温度，使烧结生产节能效果明显。本成果利用烧结部分烟气余热和环冷三段废气，提高循环烟罩内的烟气温度，循环烟气余热被料层吸收，使烧结料床上部热量增加及产生保温效应，可以降低烧结固体燃耗。
4)通过提温增氧，使烧结生产提质增产效果明显。本成果利用烧结部分烟气余热和环冷三段废气，提高循环烟罩内的氧含量和烟气温度，改善了烧结料层的温度分布，降低了上部料层的冷却速度，克服了常规烧结工艺中经常出现的上部料层温度较低、成品率低、强度不足等问题。
5)研发的可调式烧结烟气内循环系统，可优化调整循环烟气量、温度和含氧量。烧结烟气取风管道风量设置有调节阀门，可根据烧结机运行状态调整风量，调整混合后循环烟气的温度和含氧量，满足烧结正常的生产要求；在循环系统故障等状态下，灵活切换到原系统，不影响烧结生产，烟气循环比例可调节。
6)系统自动化程度高，可精准调节系统参数，达到系统生产操作自动化。系统自动化程度高，通过PLC系统对于系统风机和阀门的连锁控制，可精准调节循环风量、风压、风温、含氧量等系统参数，达到系统生产操作高度自动化。
7)研发的附带安保系统的弧形活动可拆卸烟罩，可防止烟气外泄。循环烟罩独特的自身结构型式、保温型式、密封型式、组合型式、安保系统使得循环烟气不发生外泄，保证操作人员安全，保温效果好，不影响烧结生产及检修，便于系统控制。
目前该技术已推广30套烧结烟气循环工程，项目总投资超3.1亿元，增收(节支)总额万元。
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白云鄂博矿绿色高效生产稀土汽车板的关键冶金技术及产业化
完成单位：包头钢铁(集团)有限责任公司、钢铁研究总院、北京科技大学//
此项目属于稀土在汽车板中应用的先进技术领域。
本成果针对汽车板较普遍存在的由于大颗粒夹杂物导致的表面线状裂纹缺陷、大变形减薄过程近表面夹杂物诱发的冲压开裂裂纹、加磷强化高强汽车板轧制过程析出物影响钢板成形性的问题，结合包钢装备条件和工艺特点，充分利用国家特色战略资源稀土在钢中具有的改善钢材性能的优良特点，在白云鄂博矿冶炼铁水磷含量高(0.15～0.18%)、硅含量高且不稳定(0.2～1.2%)的国内汽车板生产先进企业从所未见的极端恶劣铁水条件下，集成开发了白云鄂博矿绿色高效生产稀土汽车板的关键冶金技术，包括(1)稀土提升汽车板深冲性能及表面质量的关键技术：稀土Ce对Al2O3、MnS夹杂物的改善、对铸轧全流程夹杂物整体改善，稀土Ce对带钢金相组织的细化、对带钢有利织构的提升、对不利析出物的抑制；(2)高洁净度汽车板绿色高效智能炼钢关键技术：复吹气流对熔池气液两相动力学作用、硅高磷高铁水高效脱磷关键技术、转炉终点自动控制模型、基于转炉终点条件的炉渣改质工艺及成分精准控制技术；(3)稀土在汽车板中的高效利用及高效连铸关键集成技术：稀土Ce在钢液中熔化过程及反应行为机理、稀土在RH过程中稳定加入及精准控制技术、浸入式水口结瘤物特征解剖、水口内壁特征对边界层流场结构的影响、水口边界层中Al2O3夹杂物运动行为。
本成果的创新点：
1.发现了稀土Ce增加{}有利织构比例的现象，细化了晶粒，抑制了Fe(Nb+Ti)P相的析出。
2.阐明了稀土汽车板铸轧全流程稀土对钢中Al2O3演变影响规律，实现了CeAlO3、Ce2O3、Ce2O2S等稀土化合物的有效变性，有利于提升产品的表面质量、降低了产品冲压开裂率。
3.根据铁水硅的变化，开发出单渣法、双渣法、倒渣三种高效脱磷工艺，提出了转炉强化供氧与底吹等高效脱磷协同控制技术改善熔池动力学条件，转炉平均脱磷率达到92.53%。
4.开发了汽车板中稀土稳定加入和稀土高收得率的控制技术，研发了特殊配比的Ce-Fe合金，获得了50%以上的稀土高收得率，揭示了水口絮堵结瘤沉积的机理，实现了8炉稳定连浇。
该项目获得授权专利23项(其中发明专利18项)，团体标准1项，发表论文34篇；成果已在包钢成功应用，年～年总计涉及钢产量89.5万吨。新增产值36亿元、新增利税2.02亿元，经济效益和社会效益显著。
中国金属学会组织的以翁宇庆院士为组长的成果评价专家委员会认为该项成果达到国际先进水平，基于白云鄂博矿的特殊性，生产稀土汽车IF钢板技术达到国际领先水平。
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包钢高炉用焦炭热性能新评价及炼焦配煤新技术
完成单位：包钢钢铁(集团)有限责任公司、辽宁科技大学、中钢集团鞍山热能研究院有限公司//
通过焦炭在高炉内的性能认识创新研究焦炭质量及煤炼焦配煤技术，减少稀缺优质炼焦煤用量、扩大炼焦煤资源，是炼铁和炼焦科学技术领域永恒的课题。
目前，普遍认为质量好的焦炭有低反应性CRI及高反应后强度CSR指标。为了满足高炉大型化和高喷煤比对焦炭CRI及CSR指标越来越高的要求，炼焦配煤中优质焦煤配比不断升高，成本不断攀升，供给矛盾凸显，已成为中国钢铁生产“卡脖子”问题。
在追求高CSR焦炭指标的同时，国内外高炉用焦炭的CSR指标并不统一。近年来，包钢为了应对优质焦煤供给问题，用区域蒙古焦煤大比例置换山西主焦煤配煤炼焦，焦炭的CSR指标显著降低，但未发现对高炉炉况稳定顺行有不利影响。同时，因两个区域的煤性质相差很大，配煤质量掌控难度增加。
为了给包钢炼焦多用区域炼焦煤、高炉降低焦炭CSR指标冶炼提供技术支持，必须要探明高炉冶炼条件下焦炭CRI及CSR指标模拟性问题，突破现有焦炭热性能和炼焦煤性质的认知，构建新的焦炭热性能和炼焦煤质量评价方法。为此，本项目将包钢高炉炼铁和炼焦配煤技术、辽宁科技大学的矿焦耦合性能、焦炭综合热性能、煤炭化关联性能新评价方法、热能研究院的炼焦配煤技术融合，开展了如下研究内容：(1)满足包钢不同容积高炉用焦炭的质量评价研究，提出包钢不同容积高炉用焦炭质量指标和焦炭热性能评价新方法；(2)包钢炼焦用煤质量评价及炼焦配煤研究，开发新的炼焦煤性能评价方法，构建炼焦煤质量评价新体系，优化包钢配煤结构。(3)建立包钢不同容积高炉需求的焦炭质量预测模型。
本项目的特点为：(1)将包钢不同容积高炉冶炼实践、炼铁原理分析和矿焦耦合实验结合，揭示包钢高炉用不同CRI及CSR指标焦炭对高炉效能的影响机制；(2)用焦炭综合热性能作为焦炭CRI及CSR的补充，评价焦炭质量；(3)用煤炭化关联性能完善煤的黏结(结焦)性评价，构建焦炭质量模型。
项目在用矿焦耦合评价焦炭质量、焦炭综合热性能评价焦炭质量，煤炭化关联性评价炼焦煤质和预测焦炭质量方面取得了创新性成果。成果在包钢应用，配合煤中山西主焦煤配比由50%～60%降低到20%～30%，焦炭CSR由66%～68%降低到62%～66%，年1月～12月直接经济效益超过2.5亿元。研究成果为解决钢铁企业优质炼焦煤“卡脖子”难题具有示范性和引领作用，经济和社会效益显著。
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高寒区碎软岩提质增效控界爆破技术及应用
完成单位：内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司、马鞍山矿山研究院爆破工程有限责任公司、中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司//
本项目属于矿山科学技术领域。
本项目以包钢巴润矿业分公司开发的白云鄂博西矿为依托，以高寒区冻结碎软岩提质控界爆破为出发点，采用理论分析、室内试验、数值模拟、现场试验等技术手段，构建了高寒区碎软岩超深半隔孔控界爆破和双曲面环周靶向爆破理论和技术体系，实现高寒地区靠界边坡的安全、高效、低成本、高质量爆破。主要内容如下：
(1)揭示了冻结温度对岩石力学参数的影响规律，奠定现场爆破试验理论基础。
通过高寒区岩石动静态力学特性试验，研究冻结温度对岩石力学参数(抗压强度、抗拉强度、弹性模量等)的影响规律，得到主要岩石力学参数与冻结温度关系的计算公式，为现场试验提供了理论指导依据。
(2)探明了冻结碎软岩爆破破岩机理，建立了爆破最大块度预测方法。
分析了冻结岩石爆破破岩影响因素，研究揭示了冻结岩石爆破破岩机理，构建出冻结岩石“包心层式”爆破分区物理模型；理论推导出爆破裂纹扩展长度计算公式，预测了不同温度下最大爆破块度，为高寒区岩石爆破块度控制提供理论支撑。
(3)研发出高寒区碎软岩超深半隔孔控界爆破技术，实现爆炸能量的统筹调控。
探明了超深半隔孔控界爆破作用机理，揭示了超深半隔孔控界爆破参数(半隔孔孔距、当量不耦合系数、线装药密度等)之间的关系；通过数值仿真模拟和大量现场试验，确定了半隔孔适宜的装药结构，建立了超深半隔孔控界爆破技术，实现爆炸能量的调配优化，解决了高寒冻结岩层并段台阶边坡控制难题。
(4)创建出冻结碎软岩双曲面环周靶向爆破技术，实现冻结岩石的靶向控制爆破。
揭示了双曲面环周靶向破岩机理，推导出侵彻深度与典型结构参数之间的理论公式；研制出双曲面靶向破岩装置，确定了最佳的双曲面圆弧张开角；通过现场试验，创建出冻结岩层双曲面环周致裂破岩爆破技术，攻克冻结岩石大块率控制难题；研发了ANFIS-FFA和ANFIS-GA爆破块度分布智能化预测方法；发明了爆堆宽度优化控制新方法，提高了铲装效率，为冻结岩体大规模高效爆破开采创造有利条件。
本项目具有安全、高效、成本低等显著特点，研究成果在白云鄂博西矿得到推广应用，提高了靠界边坡半壁孔率，节省了边坡预裂成本和修坡费用，降低了冻结碎软岩石的爆破大块率和大块处理费，改善了破岩效果，铲装效率显著提高，经济、社会效益显著。获得授权国家专利13项，其中发明专利7项；发表论文14篇(SCI收录2篇)。整体技术在白云鄂博西矿推广应用后，近三年累计创造经济效益.89万元。
高寒地区柴油型发动机供油系统预热的研究与应用
完成单位：包头钢铁(集团)有限责任公司//
科学技术领域：
矿山工程机械设计与制造技术
主要内容：
柴油型发动机供油系统的工作原理，即发动机启动时输油泵将油箱内的柴油通过进油管、柴油滤清器、进油歧管、喷油嘴进入到燃烧室，一部分柴油用于发动机的燃烧，另一部分未燃烧的柴油经过回油管又回到油箱，完成供油系统的工作原理。但是，供油系统中的柴油受到气候条件的影响，当外界温度低于柴油的冷滤点时，柴油就会出现絮状(俗称：结蜡)堵塞油路和柴油滤清器，导致发动机无法正常运转。结合供油系统的特点，运用创新方法TRIZ理论对技术问题进行了系统的分析，得到解决方案如下：
1、利用发动机冷却系统循环的热能对供油系统进行预热，即首先通过预热管路将热能传递至柴油滤清器、进油管、油箱等部位，再通过换热装置对其内部的柴油进行预热。
2、为了克服发动机停机状态时供油系统受外界冷空气的影响出现油路堵塞的问题，提出采用两个油箱分别存储不同标号柴油对发动机进行供油，即主油箱存储0#柴油，副油箱存储-35#柴油。再利用转换装置实现发动机不同状态下的油路转换功能。在发动机启动或停机时使用副油箱的-35#柴油，克服外界冷空气的影响；在发动机正常运转时通过预热系统对主油箱的0#柴油进行预热，当0#柴油达到预定温度时转换成主油箱供油，保证发动机的正常运转。
通过上述方案的实施，柴油型发动机实现了低温条件下也能使用0#柴油的目的，并根据0#柴油与-35#柴油的差价直接产出经济效益。
特点：
利用发动机冷却系统废弃的热能对供油系统进行预热，具有简单实用、安全可靠、维修方便、改造成本低、使用效果好等特点。
应用推广情况：
根据我公司实际情况，目前已完成9台E-1AC型和1台SF34C型矿用重型汽车的预热改造，在实验过程中消耗0#柴油吨，并通过实验数据分析，在0℃～35℃的范围内能够保证发动机的正常运转，该项目取得成功。
依据实验结果，对高寒地区的柴油型发动机所属的工程机械设备都可以进行推广应用，为企业带来的直接经济效益非常巨大。
基于富氧工艺强化低热值煤气烧结点火质量和降低烧结CO排放研究
完成单位：中天钢铁集团有限公司、中冶长天国际工程有限责任公司、安徽工业大学//
本项目属于烧结环保领域。
目前国内约有台烧结机，仅26%企业有焦化厂，大部分烧结点火采用的是高炉煤气、转炉煤气或二者的混合气，其热值基本在0KJ/m3以下。与采用焦炉煤气(热值00KJ/m3)点火相比，低热值煤气点火带来烧结表层点火质量差的问题，进而造成烧结内返矿高和强度低。为了保证点火质量，通常采用提高煤气消耗量的方法点火，这与当前烧结CO排放逐步成为环保关切点的背景相违背，因此急需解决。
为了改善低热值煤气点火质量，降低烧结机头废气中CO含量，项目组围绕中天北区两台m2烧结机，开展了低热值煤气富氧点火工艺仿真和试验等研究。通过开展产学研合作研究，攻克了烧结低热值煤气富氧点火的基本理论、工艺制度等关键技术，研发了富氧点火工艺及装备，明确了富氧点火对烧结产质量和废气排放的影响规律。项目取得创新成果如下：
1)研究了富氧对低热值燃气反应特性、燃气预混燃烧过程的影响规律，研发出基于富氧燃烧的低热值燃气烧结点火技术。
2)研制了空气与氧气逆流混合器装备、分区梯级富氧点火系统和氧气流量精准控制技术，开发了低热值燃气富氧点火成套装备及精准控制方法，实现了大流量差和大压力差下的空气与氧气高效混合及点火炉分区域调节富氧浓度，达到了富氧点火过程的精准控制。
3)将低热值燃气富氧点火技术及其装备集成应用，实现了系统稳定运行，降低了烧结工序能耗，减少了CO的排放。
中天钢铁m2烧结实施富氧点火工艺后，煤气消耗降低10%，点火温度升高了30℃，表层烧结矿强度提高了2.27%，烧结内返降低1%，上料量提高5t/h，吨矿效益在1.2元/t水平。富氧可促进炉膛煤气和料层表层料中固体燃料的充分燃烧，从而降低机头风箱烟气中的CO浓度，贡献整体废气CO减排10%。富氧点火后固体燃耗降低1.25kg/t也促进NOx排放减少。项目申请专利10项，发表论文6篇。本项目研究对于全国70%多不配套焦化而采用低热值煤气点火的烧结机有重要借鉴意义和推广价值，在改善烧结矿产质量的同时可促进烧结污染物尤其CO的减排。
组合式电磁调控特殊钢高均质化高拉速连铸技术及产业化应用
完成单位：中天钢铁集团有限公司、上海大学//
该项目属于钢铁冶金领域。
由于高效节能等优势，连铸已成为特钢生产主流工艺。但由于选分结晶和强制冷却，铸坯易形成发达柱状晶，导致严重的宏观偏析、缩孔、内外弧凝固组织不对称和裂纹等凝固缺陷，严重削弱钢材性能均匀性和质量稳定性，甚至造成产品报废。凝固均质化已成为特钢连铸产品质量进一步提升的瓶颈。
该项目基于全流程协同控制理念，提出组合式电磁调控凝固均质化创新技术，将我国具有自主知识产权的脉冲磁致振荡(简称PMO)凝固均质化技术与冶金工业广泛应用的电磁搅拌(简称EMS)技术科学组合，协同调控，大幅提高铸坯均质化水平及生产效率。主要创新点：
1、提出组合式电磁调控核心技术。将PMO线圈安装于矩形坯足辊下方，利用磁致过冷效应促进固液界面前沿形核并形成“结晶雨”。将EMS线圈置于PMO线圈下方适当位置，利用其搅拌作用，优化铸坯温度与成分分布，提高铸坯前沿成分过冷，从而提升PMO促进形核的效率，并将晶核均布于铸坯液相区，从而提高铸坯组织和成分分布对称性。
2、基于组合式电磁调控原理，针对特殊钢钢种和连铸机参数，完成了30多个钢种的冶炼连铸工艺优化，开发了相应的控制软件，实现了全流程协同控制，进一步提高铸坯均质化水平及其稳定性。
该技术优势表现在：
1、显著改善铸坯低倍组织、降低宏观偏析、基本消除轴线缩孔和内部热裂，提高铸坯组织和成分分布对称性。
2、提高铸坯拉速。
3、允许适当放宽钢水过热度和拉速控制范围，大幅度降低工艺废品。
4、综合能耗低于常规末端电磁搅拌。
该项目显著提升了中天钢铁特钢产品的实物质量水平。国家钢铁材料测试中心检测结果表明，该技术处理铸坯的等轴晶面积平均提高40%以上，中心碳偏析平均控制在1.05以下，齿轮钢淬透性带宽≤4HRC，产品获“金杯奖”等7项。
依托该项目，中天钢铁累计研发轴承钢、齿轮钢及手工具钢等多系列高均质化特钢棒线材产品，广泛应用于汽车齿轮(轴)、汽车轴承及高端手工具。其中轴承钢国内市场占有率第二，S2手工具钢市场占有率达到70%。～年累计实现新增销售收入44.5亿元，实现新增利润5.9亿元。
中国金属学会组织干勇院士和毛新平院士等组成的专家组评价认为，该技术“属于国际首创，整体达到国际领先水平”，是“绿色节能的凝固均质化技术，经济和社会效益显著”。该项目获得相关授权发明专利16件，发表论文11篇。项目实施后，中天钢铁行业位次及知名度显著提升，获中国十大卓越钢铁企业、中国工业大奖等荣誉称号。
特钢线材在线组织调控与高品质基础件用钢的技术开发集成
完成单位：中天钢铁集团有限公司、上海大学//
特钢线材主要应用于紧固件、弹簧、轴承、帘线等基础件制造，需求量0万吨/年，其品质的高低影响我国装备制造业的发展。目前特钢线材的在线组织调控技术仍然薄弱且缺乏系统性研究，主要存在以下科学技术问题：1)紧固件用钢在线球化/退化珠光体比例低，无法满足免退火冷镦成型；2)合金钢易形成马氏体和贝氏体，不满足直接深拉拔的工艺需求；3)过共析钢网状渗碳体等级高、索氏体化率偏低，影响拉拔及服役性能；4)脱碳层严重，影响服役性能。
根据高端基础件对高品质特钢线材的需求，本项目基于连铸小方坯线材产线，通过动态物理冶金原理的创新应用与技术突破，形成“高性能、低成本、绿色化”特钢线材在线组织调控理论与技术开发集成。
开发出亚共析钢在线“软化”新技术。1)通过形变诱导铁素体超量析出、离异共析和退化珠光体相变机理的新认识和控制技术突破，紧固件用钢ZT35K-M在线获得4.0级球化组织及≥80%铁素体、硬度≤76HRB，实现免退火冷镦成型；2)开发了变形诱导和强化相变与“超慢冷”、快冷+“等温”结合的控制技术，使弹簧钢50CrVA获得%F+P组织、硬度≤HB，可直接深拉拔；使工具钢S2(67SiCrNiMoV)获得单一贝氏体、硬度≤45HRC，提升加工及疲劳性能。
攻克过共析钢网状渗碳体与索氏体化率控制难题。1)创新开发高温加热均匀化、(γ+Fe3C)两相区累积大变形诱导渗碳体析出、“强风冷+雾冷”抑制先共析渗碳体组合技术，使Cr6达到网状≤2.0级、晶粒度10.0级以上、面缩≥31%的国际领先水平；2)成功开发出高温加热均匀化、再结晶区轧制、“强风冷+雾冷”抑制先共析渗碳体、“等温”相变的组合控制技术，LX86A达到网状≤1.0级、索氏体化率≥92%和面缩≥40%的国际领先水平。
基于脱碳机理研究开发出整套控制技术，使中高碳系列特钢线材达到总脱碳层≤0.4%D、无全脱碳层的行业领先水平。
产品实物质量达到国际先进水平，广泛应用于紧固件、弹簧、轴承、工具及轮胎子午线等，实现下游工序减化、节能减排、降本增效。近三年总产值达31亿元，利税7.5亿元，经济和社会效益显著。项目通过江苏省科技成果转化验收鉴定、获“年度钢铁工业十大技术成果”第一名；申请发明专利21件(授权6件)，实用新型专利授权2件，制定企标6项、团标1项，参与国标3项，发表论文9篇。
开发的新技术可推广至其它品种和产线，可整体提升我国特钢线材质量水平，保障高端基础件和装备制造业的需求。
热轧卷板尺寸控制精度的研究及应用
完成单位：新余钢铁股份有限公司//
热卷尺寸控制精度的研究及应用项目简介
1、项目立项背景
随着热卷产品规格市场竞争的日益加剧，客户对尺寸精度提出了越来越高的要求，目前热卷尺寸还存在一些问题，不能完全满足客户需求，卷板厚度虽然绝大多数能够达到±50μm，但是从实绩上看：厚度、楔形波动仍然比较大，对一些特殊的钢，头部厚度控制精度在较长距离超过±50μm；宽度控制精度比较先进的水平能达到12.5mm，而公司热轧卷板控制仍然超过18mm，严重影响了热卷的收得率和产品形象。
2、主要研究内容及创新点
1)厚度控制精度
厚度控制的研究内容：①过程计算机设定精度；②板坯温度不均匀；③AGC模型补偿优化；④轧辊偏心。
2)宽度控制精度
宽度控制的研究内容：①镰刀弯控制；②立辊控制精度；③精轧阶段的活套控制；④SSC短行程控制。
3)创新点
1、开发了RAC楔形闭环自动控制，根据多功能仪测量的断面曲线楔形情况来自动调整两侧辊缝的偏差，从而达到控制带钢两侧厚度偏差的目的。
2、采用动态AGC厚度控制，末机架使用流量补偿AGC，通过活套实际套量和设定套量的偏差来调节下游机架的辊缝。
3、技术经济指标完成水平
通过优化改进，卷板尺寸精度指标都提高了1～7个百分点，部分指标与宝钢水平相仿，达到国内先进水平，如表1所示。
4、知识产权和第三方评价
年获得发明专利“预防厚度不大于4mm热轧带钢跑偏的轧制方法”，项目鉴定评委认为达到国内先进水平，并得到冷轧厂认可。
5、经济社会效益
①减少尺寸超标导致的切损，全年挽回经济效益.2万元。
②减少质量异议损失，全年尺寸质量赔偿减少31.5万元。
产品尺寸的改善对开拓产品市场、提高产品市场形象意义重大。
6、推广及应用
尺寸精度控制技术经验为公司其它生产工序产品质量优化提供了宝贵的实践经验，值得借鉴和推广。
高镜面时效硬化P80模具钢绿色制造技术研究
完成单位：新余钢铁股份有限公司//
项目属于钢铁材料及其加工制造技术领域。
随着我国塑料工业的飞速发展，塑料模具钢的需求量越来越大，对其品质要求也愈来愈高。塑料模具钢的镜面加工性越来越成为高档塑料模具钢的重要衡量指标，模具型腔表面光洁度要求已从Ra小于0.4μm提高到Ra小于0.05μm，光学镜面需要更是达到Ra0.01μm以下。我国每年对高镜面塑料模具钢的市场需求约在10万吨左右，而这些市场份额几乎全部依赖进口。为此，本项目开展了高镜面时效硬化P80模具钢板全新流程关键制造技术研究，形成了一套具有自主知识产权的绿色高效制造技术，填补了国内空白。形成以下创新：
1、发明了一种P80高镜面塑料模具钢板的制造方法(专利号：ZL10917702.4)。率先在国内实现了高镜面时效硬化P80模具钢板“转炉冶炼—板坯连铸—在线固溶—时效”的绿色高效制造，创新了工艺流程。
2、自主开发了高合金钢高纯净度冶炼技术，通过转炉合金化前移(即80%的合金在转炉冶炼前加入，减少精炼时间)技术，连铸低粘度专用保护渣、二冷弱冷和低过热度控制等参数，率先在国内实现了高纯净P80模具钢坯“转炉冶炼—板坯连铸”的绿色高效制造，取代了高能耗、高排放的传统模铸工艺。
3、自主开发了高合金钢的在线固溶(在线淬火)技术，通过进UFC(超快冷设备)冷却控制开冷温度℃～℃(冷速≥5℃/s)、冷却至Ms相变点以下等技术措施，率先在国内实现了厚度≤80mm时效硬化P80模具钢宽厚板的在线固溶，节省了一道离线淬火工序，降低了能耗和排放。
项目获授发明专利1项，实用新型专利1项，参与制定国家标准1项，发表论文2篇。
该技术已成功在新钢公司推广应用，与传统生产方法相比，提高了劳动生产效率，降低了能耗，同时推动了新钢公司中厚板产品转型升级。～年累计销售高镜面时效硬化P80模具钢6.03万吨，销售收入6.88亿元，累计利润.76万元，累计税金.41万元，降低CO2排放2.9万吨，推动了钢铁工业绿色发展，极大地满足了国内高端塑料模具行业市场需求，取得了显著经济、社会和生态效益。
商用车轻量化厢梁结构用高强度热连轧板带性能提升及应用技术创新
完成单位：湖南华菱涟源钢铁有限公司、安阳钢铁股份有限公司、钢铁研究总院、安徽工业大学、中国汽车工程研究院股份有限公司//
本项目属于金属材料领域，涉及金属材料学、金属压力加工学科。针对商用车轻量化厢梁结构用高Ti复合微合金化热连轧铁素体基板带超高强度化、性能波动大、大梁断裂率高、结构超轻量化等关键难题开展攻关，突破了MC纳米析出大沉淀强化、性能一致性控制、提升使用性能的成形加工、多材集成应用的超轻量化等关键技术，实现了热连轧高强钢系列产品性能提升和规模化应用。创新成果如下：
1、国际首次提出Ti-V-Mo大沉淀强化技术并阐明了协同析出行为，沉淀强化增量稳定达到～MPa，较传统铁素体钢提高约1倍。形成了中高温卷取易开平、回火饱和析出强化的柔性控制技术，开发出～0MPa级热连轧板带产品，综合性能优于同级别传统调质钢。LGXT和LGFD分别批量应用于自卸车和防弹运钞车厢体，实现减重20%以上。
2、开发出控制相变组织-纳米析出-力学性能稳定的“洁净钢冶炼-窄温度窗口轧制-适温卷取-轧后缓冷”工艺技术，实现了Ti-Nb-(Mo)微合金化～MPa级热连轧板带通卷屈服强度波动50MPa以内，批量屈服强度波动70MPa命中率由实施前60%～70%提高至90%以上，显著降低了成形开裂风险，提高了服役安全性。
3、开发了机械压力差矫直技术，提高了产品尺寸精度，使得条板直线度≤5mm/13m；开发出机械边部铣边、倒角的“镜面处理”技术，解决了翼板开裂和边部缺口效应带来的应力集中问题，工字梁断裂率从2‰降低到0.1‰；提出以预冲孔+钻床扩孔代替一次冲孔，纵梁疲劳强度提高1～2倍。
4、采用CAE仿真技术合理选用高强钢，多材集成应用实现了商用车厢梁结构优化和轻量化。采用～MPa级高强钢替代普通钢，安全系数提高15%以上，减重15%以上；采用MPa高强钢替代～MPa级高强钢，进一步减重20%以上；采用～MPa级高强钢和NM/耐磨钢替代普通钢，使自卸车车厢由“田字格”改为“U型”结构，安全系数提高20%以上，减重40%以上。
本项目授权专利16项，其中国家发明专利11项，实用新型5项，出版专著2部，发表学术论文36篇，形成企业技术秘密4项。项目技术成果总体达到国际先进水平，其中基于Ti-V-Mo微合金沉淀强化效应～MPa的高强铁素体钢制造技术达到国际领先水平。近三年累计生产.8万吨高强钢，新增产值13.4亿元，新增利税6.0亿元。广泛应用于中国重汽、三一重工、中集等国内重要商用车制造企业。近三年每年节约万吨石油，减排万吨二氧化碳，全面推广后，每年将节约万吨石油，减排万吨二氧化碳。
1217
绿色低耗独立传动式模块化高速轧机的研发及产业化应用
完成单位：中冶赛迪工程技术股份有限公司、中冶赛迪装备有限公司、中冶赛迪技术研究中心有限公司、中冶赛迪重庆信息技术有限公司、哈尔滨广旺机电设备制造有限公司//
本研究属钢压延加工设备领域。
随着国内外线材行业高质量发展步伐的不断加快，对高品质、低能耗、绿色化生产技术的需求愈加迫切。控轧控冷技术是线材高质绿色低耗发展的重要路径，而兼具高速重载、精密轧制技术优势的高线精轧机及减定径机是实现控轧控冷技术的关键。其实质是在精轧后增设减定径机，减少精轧轧制温升，控制终轧温度，实现低温高速控温轧制，提高产品性能及精度。
长期以来，国内线材高速轧机存在轧制力小、刚性差、高速不稳定等问题，与国外同类技术差距较大。而进口装备费用高、周期长，且国内外传统高线轧机均为集中传动，存在孔型设计不灵活、空载电耗及辊耗高等问题，不利于高线行业的绿色低耗发展。
基于目前现状，完成单位坚持自主创新，从年开始，以高品质、低能耗及绿色化高线生产技术为目标，创新提出独立传动的模块化高速轧制技术理念，研发了绿色低耗高速模块轧机工艺、装备及控制技术，并实现工业化应用。主要创新点为：
1)基于独立传动模块轧机，开发了灵活性、适应性好的孔型系统，实现了产品尺寸精度高，辊环备件少；开发了高速线棒材柔性化组织性能调控技术，减少了产品合金元素的添加量，实现了绿色低耗生产。
2)创新开发出基于独立传动的模块化高速轧机及与之配合的单一速比及多速比齿轮箱，形成了具有高互换性及高适应性的超重载、及高精度标准化轧机，实现了低温高精度轧制，简化了设备结构，提高了机组高速运行稳定性，降低了空载电耗。
3)开发了曲率光滑的吐丝管曲线、轻量化设计的吐丝头、非对称转子动力学软件和m/s的20度倾角吐丝机，可实现更大范围线材的低温高速吐丝成圈。
4)开发了自适应的动态速降补偿技术，消除了高速轧制过程咬钢速降对轧制稳定性的影响。
项目授权专利27项(发明9项)，发表论文10篇，参编国家标准1项，具有自主知识产权。项目成果自年始，已在三山、亚盛及泰国群峰等国内外40余家高速线棒材企业获得成功应用，累计销售约台套，实现工程合同总额33.6亿元。采用该技术提升了产品尺寸精度及力学性能，按高线90万t年产量计算，可产生收益约0万元/年。年经中国金属学会科技成果评价，成果总体达到国际先进水平，其中开发的基于独立传动模块化轧机的高速线材柔性化组织性能调控技术达到国际领先水平，实现了高速线棒材的绿色低耗生产，提升了中国高速线棒材核心技术的国际竞争力和影响力，引领了高速线棒材高品质、低能耗、绿色化生产技术的发展方向。
1218
热轧板带轧机弯窜装备关键技术研发及应用
完成单位：中冶赛迪工程技术股份有限公司、中冶赛迪技术研究中心有限公司、中冶赛迪上海工程技术有限公司//
本项目属于热轧板带轧机装备技术领域。
我国是钢铁大国，其中板带材是最主要的钢材产品，约占钢材总量的45%。生产高级精品板带材，促进产品升级和结构优化，推动钢铁制造业高质量发展，是我国的重大战略需求和发展方向。板形是板带材重要质量指标，弯窜系统作为改善板形的核心系统，是现代轧机的重要标志。然而，弯窜系统因其复杂性，以及市场对品种、板形控制的要求越来越高，现有弯窜辊技术的成熟度和可靠度仍然不足，存在故障率高、运行不稳定等诸多问题，严重影响轧机正常生产。尤其是在宽幅板带材轧机弯窜方面，国内新建和改造市场长期被外商垄断，严重制约了我国冶金核心装备自主化发展。
对此，自年以来，项目团队经过不断的研发和工程实践，系统性开展了弯窜辊对板形控制的影响、高精度弯窜辊机电液系统耦合模拟仿真、弯辊装置离线模拟加载测试和验证评价方法等核心技术的研究，形成了热轧板带轧机高效高精度弯窜装备技术及相关设计验证方法，主要创新点如下：
1)创造性提出组合斜楔+抗剪止口的弯窜装备高强度无间隙安装固定方法，开发出模块化的高效高精度弯窜装备，窜辊定位精度达到±0.5mm，降低弯窜装备故障停机时间60%；
2)首次开发了基于Stribeck模型摩擦参数的高精度弯窜系统机液耦合动力学仿真系统，并形成了独创的弯窜系统机液耦合动力学高精度仿真方法，仿真度大于70%，在行业率先实现正向指导工程设计应用，设计效率提高了30%；
3)首次提出了离线状态下全面评价液压弯辊系统性能的方法，实现离线状态下模拟轧机工况并全面验证评价液压弯辊装置的动、静态特性和有载机械性能，可保障弯辊装备上线功能性能一次达成率%，缩短工期20～50%，节省成本20%以上。
本项目获授权专利6件(发明3件)，发表论文2篇，成果经中国金属学会评价认为总体达到国际先进水平。
年，本成果经过与SMS、DANIELI和PT等国际冶金巨头的同台竞标后成功夺标，实现在英国塔塔钢铁的首台套工业化应用，是中国工程公司首次向西方发达经济体出口热轧核心装备技术，打破了外商对宽幅板带轧机弯窜的技术垄断。成果首台套应用以来，已陆续实现在英国塔塔钢铁弯窜改造、唐山港陆钢铁弯窜改造、宝钢德盛热轧搬迁等多个项目推广应用20余台套，累计创造合同6.6亿余元，创造新增效益6万元以上，经济和社会效益显著。本项目取得的装备系统先进设计及验证方法，对冶金装备行业整体进步产生了重要促进作用。
1219
大宗散料处理与储配智能化关键技术研究及产业化应用
完成单位：中冶赛迪重庆信息技术有限公司、中冶赛迪工程技术股份有限公司、莱芜钢铁集团银山型钢有限公司、马鞍山钢铁股份有限公司、武汉钢铁有限公司、内蒙古包钢钢联股份有限公司//
本项目属于智能制造技术领域，属于冶金、物流、人工智能、计算机应用、自动控制、运筹学等交叉学科。
大宗散料主要包括粮食以及煤、焦炭、金属矿砂、非金属矿石、水泥等工业原料，是国民经济顺畅运行的重要物质基础。大宗散料周转量规模巨大，以钢铁行业常用的铁矿石和煤为例，其年周转量约30亿吨，约占钢铁生产总成本的70%。钢铁行业90%以上大宗散料的处理和储配在原料场工艺单元完成，包括卸料、输送、贮存、混配、破碎筛分、干燥、除尘等环节。港口、矿山、废钢、有色、粮食加工等行业的大宗散料处理在工艺和生产运行上与钢铁行业有很大的相似性，但工艺和管控的复杂度要低于钢铁行业。
项目完成单位自年开始，以钢铁行业原料场为主要对象，并覆盖港口、矿山、废钢、有色等其他存在大宗散料处理需求的领域，首创性的研究大宗散料处理与储配智能控制和系统优化的关键技术，解决了输送和贮存效率低、混匀料质量稳定性差、大型装备智能控制水平低、库存控制难度高、生产运行成本高等长期存在的问题，形成如下创新成果：
1)创新研发了一种以生产作业智能优化排程、流程线路自主导航运转、堆存空间自动优化配置为核心的流程优化决策系统和一体化智能管控平台；
2)创新研发了堆取料机全天候智能作业系统，首次建立了不同料场型式和料机类型的控制策略库，首次建立了机-机、机-料高度协同的多智能体控制与调度系统；
3)创新研发了大宗散料的数字化料场系统，创新设计了一种低成本高精度的三维数字重构技术，在行业内首次实现了大宗散料料堆的实时准确测量；
4)创新研发了智能混匀配料系统，实现配料过程精细化管控，提高混匀料质量；
项目已获发明专利授权2项、软件著作权62项，正在实审的发明专利4项，完成主编国家标准1项，正在主编国家标准2项，正在主编中钢协团体标准1项。
自年9月至今，项目成果已推广应用到宝钢湛江、莱钢、马钢、武钢、包钢、台塑越南河静、马来西亚联合等国内外18家大型钢铁企业以及港口、矿山、废钢、有色等行业的大宗散料处理与储配，合同额累计约8亿元，其中近三年累计约5.36亿元，已将宝钢湛江原料场打造为全球钢铁行业首个智能化原料场，项目成果对推动钢铁、港口、矿山、废钢、有色等行业的智能制造转型升级高质量发展具有重要意义，市场前景广阔。
1220
基于脉冲燃烧技术的大型板坯加热炉关键技术研究与应用
完成单位：重庆赛迪热工环保工程技术有限公司、宝钢湛江钢铁有限公司、中冶赛迪工程技术股份有限公司、北京科技大学、中冶赛迪技术研究中心有限公司//
为推动钢铁工业高质量发展，《钢铁工业“十二五”发展规划》对钢铁工业提升质量和节能减排提出了更高要求。热轧加热炉作为钢铁生产流程中重要耗能及排放单元，对完成规划目标具有重要影响。近几十年，热轧加热炉设计及控制技术均取得了长足发展，但小负荷控制精度、微梯度线性调节可靠性、变负荷过程指标稳定性等方面仍有缺陷，质量控制和节能减排水平仍有较大提高空间。脉冲燃烧控制技术通过调节燃烧时间占空比控制炉温，高度契合热轧加热炉变负荷生产过程。然而，适用于热轧加热炉的脉冲燃烧工艺系统的设计原则、大功率脉冲燃烧器、脉冲过程控制策略及控制模型等技术难题尚未解决，应用效果并不理想，存在炉况失调、烧损重、燃耗高、排放指标高等问题。
为此，项目组从年开始持续研发和工程实践，取得了“基于脉冲燃烧技术的大型热轧板坯加热炉关键技术研究与应用”技术成果，在空气和燃气管路系统压力和流量控制方法、自激振荡燃低NOx烧器设计开发、脉冲燃烧控制策略、加热模型优化等方面形成了一系列核心技术，整体水平达到国际先进，部分指标处于国际领先水平。
本成果的创新点包括：
1)探明了基于脉冲燃烧技术的大型板坯加热炉管道系统特性，分析了变负荷过程中工艺参数对系统稳定性的影响规律，确定了大型板坯加热炉脉冲燃烧管道系统设计方法和控制原则，实现了系统长期稳定运行。
2)研究了自激振荡燃烧技术对炉内气氛控制及传热特性的影响规律，发明了自激振荡式超低NOx扁平火焰燃烧器，首次实现了自激振荡燃烧技术在大型热轧加热炉上的应用。
3)建立了大型板坯脉冲加热炉混装加热控制、水梁黑印控制、炉压控制、炉温控制及气氛控制等模型，开发了具有自主知识产权的加热炉全过程智能控制系统。
4)明晰了钢坯氧化烧损及碳化物扩散状况随炉气温度和成分的变化规律，优化了加热工艺。
本成果获得发明专利6件，实用新型9件，软件著作权3项，发表论文10篇。自年起在台塑越南钢铁、宝钢湛江钢铁等八家国内外大型钢铁企业成功应用，合同额累计12.5亿元，节约燃料约10万吨标煤/年，减少碳排放25万吨/年，间接收益约3亿元/年。成果国内市场占有率已达70%，在年与STEIN、TENOVA等国际工程公司竞争中获得台塑越南河静钢铁热轧加热炉项目，充分体现了在高端热连轧加热炉领域的国际竞争力。本成果实现了脉冲燃烧技术在大型热轧加热炉上稳定运行，为热轧加热炉技术进步和钢铁工业节能减排做出突出贡献，市场前景广阔。
1221
钢铁废渣二次处理技术集成及产业化应用
完成单位：中冶宝钢技术服务有限公司//
1.本项目隶属于冶金工业废物处理与综合利用领域。
2.主要内容及特点
该项目研制了钢铁废渣二次处理技术及其生产线，集成了地渣加工技术、滚筒渣加工技术以及金属提纯技术，实现钢铁渣提纯、尾渣分级，形成冶金辅料返生产利用及其返社会利用产品，实现了多梯度钢渣产品再利用；同时该项目有效解决了长期困扰钢铁冶金行业因钢渣二次处理工艺不完善导致的环境污染难题，形成了一套产品化、环保化、高效化、集约化的钢铁废渣二次处理模式。其主要特点如下：
研制了钢铁渣多梯度处理回收利用技术，将地渣分选加工工艺、滚筒渣分选加工工艺以及提纯工艺进行集成整合，通过多梯度处理得到高纯渣铁、冶金辅料替代料、返烧结料、集料和微粉等产品，实现钢铁渣的充分回收利用尤其是滚筒渣的资源化利用；
研制了环保节能的干式磁选工艺技术，将5mm以下含铁钢渣粉磁选后铁产品含铁量提高至80%以上，提高了产品的附加值；
研制“2级破碎＋3级筛分＋3级磁选”地渣加工工艺、“2级筛分＋3级磁选”滚筒渣加工工艺、“棒磨烘干＋球磨干选”提纯工艺，使钢渣、铁渣有效分离，得到的高纯渣铁TFe≥96%，尾渣中MFe≤1.5%；
开发环保型钢渣处理系统及处理工艺，优化工艺设备的布局，实现物料的全封闭运输，解决了生产过程中产生的噪声、扬尘等环境污染问题。
该项目技术成功应用于宝钢厂炼钢、炼铁生产工序，获得了宝钢炼钢厂及炼铁厂的一致认可，同时申请7件发明专利，并取得了持续的经济效益和社会效益。
3.应用推广情况
年12月30日，该项目在宝钢厂建成了钢渣加工中心地渣加工生产线、滚筒渣加工生产线以及金属提纯生产线。年1月10日，生产的金属料、冶金辅料开始在宝钢厂炼钢厂投入使用；年1月15日，生产的渣铁粉开始在宝钢厂炼铁厂投入使用；年1月16日，生产的部分微粉原料(约21%)开始在上海中冶环境工程科技有限公司投入使用，部分微粉原料及生产的混凝土集料销售给厂外其它单位使用。
1222
板坯连铸机扇形段导辊空间定位关键技术研究
完成单位：中国三冶集团有限公司//
1、项目所属科学技术领域
本项目属于冶金机械设备安装领域。
2、主要内容
近年世界板坯连铸机取得一定的进步，一是从产品外形方面，向宽厚方向的大型化发展。二是技术含量方面，扇形段导辊智能化，轻压下技术升级，导辊的在线调整板坯厚度、检修的快速化等。
伴随工艺设备的进步升级，技术安装工艺及精度要求更高，特别是精度检测读数的简单可视化，CAD图纸输入仪器达到确切的图形。达到无争议的简单操作，提高检测精度，缩短工期，减少人员数量，降低成本，提高经济效益的效果。
在线扇形段导辊周期，通过建立模拟的驱动辊工作状态的数学模型，应用有限元软件加载运算，获得相对准确的寿命周期或磨损情况，确定安装精度要求，获得理论依据。也为深化服务取得导辊更换的周期数值，为企业创造良好经济效益和信誉。
3.特点
(1)研究创新了连铸机复杂设备安装检测控制工艺。
研制了针对连铸机扇形段导辊的施工检测技术，加快了设备安装进度，减少了操作人员的劳动强度。
(2)创新发明了张力加载、棘轮锁紧、绝缘的专用线架，扇形段导辊底座空间定位U型检测装置，扇形段导辊底座空间定位面检测装置。使用这三种设备安装测量控制工装，保证了设备安装精度，提高了效率。
(3)创新应用有限元分析方法，进行仿真分析，获得高精度理论安装数据，为指导安装提供了依据，提高了安装精度，保证生产的产品质量及设备使用寿命。
4.应用推广情况
该项目已授权发明专利4件、实用新型专利6件，受理发明专利2件；发表相关学术论文1篇。该项目成果已应用推广到本钢集团有限责任公司炼钢厂，河钢产业升级及宣钢产能转移项目连铸建筑安装工程，广州联众不锈钢炼钢厂设备安装工程等国家大型钢铁企业重点工程，为完成单位新增销售额4.亿元。该项目成果年6月16日完成了《科技查新报告》，结论为：在所查国内外文献中，可以看到项目所在单位技术人员申请了与本项目相关的专利，未见其它与所述“板坯连铸机扇形段导辊空间定位关键技术研究”内容相同的报道。
该项目成果年7月17日通过了中冶集团科技成果鉴定，鉴定委员会认为成果整体达到国际先进水平。该项目研发了先进的施工过程控制、降低物耗和能耗相协同的绿色板坯连铸扇形段导辊核心施工技术，形成了高效节能环保板坯连铸机扇形段技术体系和技术标准，保障了国内钢铁工业连铸技术的发展，为“中国制造5”强国战略的实施保驾护航。
1223
热轧工程自动化仪表施工技术
完成单位：中国三冶集团有限公司//
热轧工程自动化仪表施工技术属于自动化仪表施工技术领域。
本科技成果的主要内容为，提高热轧工程中表面质量检查仪、测厚仪、测宽仪这些关键部位自动化仪表施工效率和安装精度。
本套科技成果的特点在于，对热轧表面质量检查仪、测厚仪、测宽仪等关键部位仪表的安装，分别采用表面质量检查仪在受限空间内安装技术、测厚仪取源部件开孔定位技术、测宽仪气源管路管口精准对接技术、仪表管线取源部件液压无变形焊接技术进行施工，以提高施工效率和安装质量。在表面检测仪下部框架的安装中，采用“一种受限空间内安装仪表用液压平台车”，解决了受限空间内精密仪表设备安装困难的行业难题。所研发的“一种仪表取源部件管道钻孔定位装置”，能有效地进行仪表取源钻孔，提高工作效率和钻孔精度。所研发的“一种仪表管快速对口焊接夹具”，有效的保证了仪表气源管对口精度，提高了焊接效率和焊接质量。所研发的“一种扩张式千斤顶”，能有效地解决取源部件在焊接过程中受热变形的现象，并且能够充分地保障取部件的安装质量，进而保障仪表检测精度。
本套科技成果先后在河北安丰mm热轧项目、河北纵横集团丰南轧钢厂1#、2#mm热轧工程、包钢稀土钢板材有限公司mm酸轧工程中应用推广。充分地证明了该成果能够节省了大量的人力、物力和财力，提升了工程调试效率和工程质量，达到了预期的目标，系统运行稳定，安全可靠，提高了市场竞争力，创造了可观的经济效益和社会效益。
1224
绿色低碳提钒关键技术及产业化应用
完成单位：中国科学院过程工程研究所、河钢集团有限公司、河钢股份有限公司、河钢承德钒钛新材料有限公司//
“绿色低碳提钒关键技术及产业化应用”项目属于环境保护工程和湿法冶金技术领域。
我国是世界最大的钒生产、供应和消费国，年钒产量占全球65%，保持钒产业的领先优势是国家重大战略需求。我国90%以上的钒产品是从钒钛磁铁矿冶炼获得的钒渣中提取的，现有钒渣钠化焙烧提钒工艺碳排放高、三废产生量大，全行业每年产生有害气体50亿m3(含SO2、Cl2等)，高盐氨氮废水万m3(NH4+0～0mg/L，Na+20～30g/L，V5+、Cr6+)，高钠尾渣万吨，高毒含铬危废7～8万吨，末端治理困难，导致行业面临严峻环境压力，成为污染重点防控对象，被环保部认定为“高污染、高环境风险”，产品绿色制造已成为行业“卡脖子”难题。
在国家计划、工信部绿色制造等20余项重点项目持续支持下，历时12年从理论、方法、技术、装备到应用的系统研发，取得如下创新进步：
1、建立以活性氧量化调控为核心的亚熔盐非常规碱介质反应强化新原理，国际首次采用微气泡强化技术实现低温(＜℃)条件钒渣中钒铬高效同步提取和有害窑气的源头减害减量，钒回收率提高10%，铬回收率提高80%，废气减量74.4%，颗粒物、SO2、NOx减排近%，高毒性含铬危废减害%。
2、开发了介稳区精准调控结晶-梯级阳离子置换-靶向除杂为特色的钒产品生态设计和介质闭合循环新技术，获得≥99.5%的高纯钒产品，NaOH介质循环96%，铵盐循环99%，工艺水循环93.5%，源头避免高盐氨氮废水产生。
3、开发了尾渣含钠物相结构重构与温和解离技术，实现钠的高效解离和循环利用，尾渣中Na2O＜1%(钠化焙烧≥4%)，配矿炼铁比例提升至3倍(由20kg/t矿提高至60kg/t矿)，作为烧结矿原料实现全量化利用。
4、设计了过程资源/能源消耗最小化、毒性风险最小化、“三废”污染控制、总成本最小化的全新工艺，建成国际首套5万吨产线并实现稳定运行。
5、发布钒产品绿色标准，建成钒产业“绿色工厂”，填补行业空白。与传统工艺相比，建设用地减少25%，设备投资降低15%，碳减排35.8%，制造技术绿色化率提高55.8%，制造过程绿色化率提高20.85%，资源环境影响度降低21.95%。
本成果授权专利30项，受理6项，发表论文32篇。近三年新增销售额14.36亿元，利税9.18亿元。成果被评为年中国钢铁行业创新全球No.1技术，入选年度世界钢铁工业十大技术要闻，获年世界钢协年度创新奖提名，被国际钒技术委员会评价“对国际钒产业的绿色制造是一个颠覆性创新”。
高品质连铸大圆坯生产关键技术及高端产品研发
完成单位：承德建龙特殊钢有限公司、北京建龙重工集团有限公司、东北大学//
本项目属于钢铁冶金学科中的炼钢、连铸技术领域。
目前我国的风电、石油等能源产业正处于快速增长期，其高端装备用零部件，如风电法兰、轴承和石油阀体等一般采用钢锭生产，特殊情况下用电渣锭生产。如采用连铸大圆坯替代，则可以显著提高生产效率、成材率，并降低成本。承德建龙地处中国北方最大的钒钛矿基地承德市，其钒钛磁铁矿资源总量占全国40%以上，资源优势明显，但铁水条件差、半钢水氧化性低等问题，给后续炼钢、精炼工艺带来了严重负担。年以来，项目组攻克了利用高磷、硫的半钢水冶炼高洁净钢液的技术难题，解决了连铸大圆坯洁净度、碳偏析等核心问题，研发出了独具特色的高端产品，主要研究内容和特色如下：
(1)采用“低钙提钒”、“半钢水KR脱硫”、“半钢补热”等关键技术，达到脱硫后半钢水硫含量≤0.%，转炉终点磷含量≤0.%；同时开发了提钒转炉长寿命技术、转炉氧氮气体混吹提钒技术，实现了钒、铬资源的高效利用。(2)开发了不同品种的专用精炼渣系、钢中低Ti、低Ca、低S控制技术、钢包水口控制吹氩+中包气氛保护+整体水口浇注的连铸保护浇注系统集成技术，结合五孔水口创新设计，满足了相关行业高端装备对连铸大圆坯高洁净度、超纯净化的需求，其中风电偏航变桨轴承钢、石油阀体钢非金属夹杂物D类、Ds类≤1.0级，耐腐蚀抗硫管线钢非金属夹杂物A类≤0.5级、B类≤1.0级。
(3)开发了“结晶器、末端电磁搅拌+连铸坯超缓冷处理”集成技术，实现了风电轴承、石油阀体等中碳铬钼钢连铸坯横截面碳极差≤0.%的国际领先水平。(4)开发了高纯净、抗硫化氢腐蚀管线钢；国内首家满足API新标准的高端石油阀体用连铸圆坯实现稳定供货，替代了传统钢锭和电渣锭；实现了风电法兰SNL钢屈服强度≥MPa(锻件厚度≥mm)，-50℃冲击韧性≥J；达到了风电轴承使用寿命≥30年所需的国际先进质量指标。
近三年承德建龙连铸圆坯产品投放市场万吨(其中φ～mm大圆坯万吨)，市场占有率连续多年全国第一，已成为维斯塔斯、西门子、斯伦贝谢、瓦卢瑞克、南高齿、天津钢管等国内外一流公司的稳定供应商。近三年大圆坯新增产值62.15亿元，利税24.6亿元，吨钢盈利能力超过元。本项目发表论文16篇；授权专利16件，其中授权发明专利9件。参与制定石油阀体团体标准1项。在中国金属学会组织的成果评价会上，以干勇院士为主任委员的评价委员会一致认为项目成果达到国际先进水平。
1226
高炉高效排锌工艺研究
完成单位：德龙钢铁有限公司、北京科技大学//
1、本项目属于冶金科学技术领域。
2、主要内容：目前德龙钢铁有限公司围绕以“高炉顺行”为基础开展降低成本的生产实践，炼钢工序大量使用废钢，而废钢中的含锌料造成除尘灰中的锌含量明显增加，除尘灰配入到烧结工序中进入高炉，造成高炉入炉锌负荷超标。本项目主要针对高炉锌负荷超出工艺控制范围的4倍以上的实际情况，与北京科技大学开展了高炉高效排锌工艺研究，通过研究锌在高炉内的富集机理、氯在高炉内的行为、高炉顶温控制、高温煤气喷吹工艺、易吸水粉料在喷煤中均匀配加和氯化物对煤粉燃烧率的提升等内容，形成了高炉喷吹氯化钙排锌冶炼理论并应用于德龙钢铁高炉生产，确保高炉长周期稳定顺行和指标优化，降低了高炉生产成本。
3、特点：
在公司当前原燃料条件下，通过与北京科技大学合作开展研究，对易吸水粉料在喷煤中均匀配加及高炉冶炼均匀喷吹技术、弱化煤气酸性及炉顶温度控制技术、高炉富氧喷吹和锌、氯元素在炉内的行为、氯化锌的特性等内外部系统进行了研究。
利用高炉喷煤枪清堵装置，将喷煤枪内煤粉或送煤管道的煤粉吹送到收粉袋内，从而疏通喷煤枪和送煤管道。自行研制物料混匀装置，结合以混匀料假设-检验方法为基础的检测技术，为分析混匀料均匀度提供方法保障。
针对弱化煤气酸性及炉顶温度控制技术，确保了合适的炉顶温度范围，为高炉高效排锌创造了良好的温度环境；通过理论计算和生产数据对比，确定了合理的高炉高径比、入炉水负荷及弱化煤气酸性的措施，为高炉高效排锌提供有力保障。
建立高炉能质平衡模型，对不同喷吹条件下的工艺参数进行计算分析，为后续研究提供基础数据及理论依据。通过喷吹煤气高炉模拟，得到高炉的固相、气相分布规律。
开发不同容积高炉锌富集临界值控制技术及喷煤添加氯化物高效排锌技术，解决了钢铁行业高炉锌长期循环富集的共性问题，保证了炉况顺行，为同行业内高炉操作提供了宝贵的经验，对高炉“高效、清洁、节能、稳定”生产起到较大的推动作用。
4、推广应用
该项目的核心技术在德龙钢铁有限公司得到使用和推广，公司2号高炉在大修改造过程中应用高炉高径比的选择对2号高炉高径比进行更改，使2号高炉炉顶煤气温度有了大幅提升，为高炉的有效排锌创造了条件；全厂3座高炉应用了高炉入炉锌负荷临界值控制标准以及高炉煤粉添加氯化物排锌等先进技术，对高炉内锌富集情况进行跟踪，找出排锌的最佳时机，减轻了锌在炉内循环富集，确保高炉长周期稳定顺行，具有很高的推广价值。
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厚料层低硅均质烧结技术研发与应用
完成单位：德龙钢铁有限公司、华北理工大学//
1、所属科学技术领域：本项目属于铁矿粉烧结和高炉炼铁技术领域。
2、主要内容：
本项目根据铁矿粉烧结行业的趋势，与华北理工大学冶金与能源学院合作对厚料层低硅均质烧结技术进行研发与应用。该项目研究了低硅烧结矿合理配矿技术，分析了单种铁矿粉的烧结基础性能，单种铁矿石的烧结性能以及各烧结矿的冶金性能，基于互补配矿原则设计配矿方案，进行烧结杯试验，确定SiO2含量对烧结矿质量的影响，并结合我公司生产条件和经济效益情况，确定最佳的SiO2含量配矿方案；在确定最佳的SiO2含量配矿方案的基础上，研究了工艺参数变化对烧结矿质量的影响，确定最佳碱度、配碳量、MgO含量、混合料水分、料层高度、负压等烧结工艺参数。该项目还研究了厚料层均质烧结技术，确定混合料最佳水分及混匀系数，开发了配料稳定性、边缘布料和料层负压均匀性以及慢烧等技术，有效地降低了能耗并提高了烧结矿冶金性能；最后，研发了烧结配矿专家系统，应用BP神经网络技术分别建立混匀矿烧结基础特性预报模型和烧结矿质量预报模型，同时采用VisualC＋＋与Matlab混合编程的方式，开发了烧结配矿专家系统软件，各指标的预报命中率均达到83%以上。
3、特点：
1)实现圆辊活页门、圆辊布料机、烧结机自动联调；
2)开发台车边缘布料自动补偿技术，九辊布料角度根据布料速度及粒度偏析程度进行调整，料层同一高度台车宽度方向三等分点负压偏差控制到-0.2kPa以内；
3)应用BP神经网络技术分别建立混匀矿烧结基础特性预报模型和烧结矿质量预报模型，同时采用VisualC＋＋与Matlab混合编程的方式，开发了烧结配矿专家系统软件，各指标的预报命中率均达到83%以上。
4、推广应用：
该项目的核心技术在我公司烧结厂得到了应用和全面推广，基于互补配矿生产微孔厚壁高强度烧结矿技术、烧结矿质量预报模型、布料一体化调控技术、台车边缘布料自动补偿技术等新工艺应用良好。在保证烧结矿质量的前提下，改善了烧结、高炉工序的技术指标，并取得了较好的经济效益。同时，该项目关键技术也可应用于国内外其他烧结机生产，在环保形势严峻情况下，该项目的实施，在降低能耗的同时，促进烧结工艺过程良性循环，其燃料和电力消耗的降低可减少其能耗的CO2年排放量10.12万吨，年可削减SO2排放吨，减少了污染物排放。
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转炉长寿底吹透气砖透气工艺研究
完成单位：德龙钢铁有限公司、华北理工大学//
1、所属科学技术领域：本项目属于冶金科学技术领域。
2、主要内容
转炉底部供气元件与炉衬寿命同步一直是限制国内钢铁企业复吹转炉冶炼技术提升的一个难题，多数顶底复吹转炉的底吹供气元件寿命维持在0炉左右水平，炉役后期转炉底吹搅拌效果变差，导致碳氧积升高，冶炼成本增加。德龙钢铁主要产品以冷轧低碳钢为主，其中SPHC钢生产占比80%以上，全部采取渣洗直上工艺，对于转炉冶炼环节，重点需要保证终点较低的碳含量，以满足所冶炼钢种成分要求，因此提高转炉炼钢环节的动态平衡，降低熔池的碳氧浓度积成为转炉冶炼工序的重要控制点。该课题针对转炉炉底侵蚀过快与炉衬不同步的问题，研发出复吹转炉底吹动态调控、炉底厚度稳定控制、底吹透气砖长寿命维护等关键技术，实现了转炉底吹透气砖寿命与炉龄同步的目标。
3、特点
在转炉长期冶炼低碳钢生产情况下，通过与华北理工大学合作，开发了转炉底吹动态调控技术、炉底高度稳定控制技术和不等量底吹气体流量技术。通过底吹动态调控技术的应用，炉役后期碳氧积由之前的平均0.1降低至目前的0.，避免了炉役后期钢水氧含量升高带来的钢水纯净度下降，冶炼成本升高的问题，提高了转炉的经济炉龄。同时，设计了一种螺旋底吹法，从转炉底部各个透气砖中喷出等差底吹流量的气体，提升钢液底吹搅拌速度，将平均供氧时间由之前的12.25min降低至11.52min，提高作业效率的同时，降低了生产成本。
4、推广应用情况
年至目前该技术已经推广应用到德龙钢铁有限公司，该成果在保证转炉底吹效果的同时，实现了转炉底吹与炉龄同步，转炉底吹供气元件寿命炉，在冶炼成本、能耗方面均有较大突破，为企业创造了可观的经济效益，具有很大的推广应用价值。
5、促进行业科技进步作用及效益情况
该项目改进了转炉底吹透气砖维护工艺、开发了新型转炉溅渣工艺、优化了转炉底吹模型，形成了一套完善的顶底复吹转炉碳氧积控制技术，提高了转炉冶炼钢液搅拌效果和钢水洁净度，促进了低成本高效化冶炼，使复吹转炉冶炼效果在全炉役得到发挥。该成果达到国际先进水平，申请国家专利6项，授权5项。研究成果已得到炼钢工作者的普遍认同，行业引领作用明显，对全面提高我国复吹转炉钢冶炼水平具有重要意义，社会效益显著。年1月～年12月，该项目推广应用在德龙钢铁有限公司，项目应用产生的节支额为.90万元。
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绿色循环经济下渣钢回收管理模式的探索与实践
完成单位：青岛特殊钢铁有限公司//
自年11月实现环保搬迁投产达产以来，炼钢炉渣一直作为固体废弃物闲置在料场，不仅占用较大空间，而且造成环境污染。经过综合分析炼钢炉渣成分，并走访其他各钢厂进行对标考察，炼钢厂决定建立一条炼钢渣钢分级回收的生产线，解决炼钢钢渣“留之无用，买之可惜”的尴尬局面。年第一季度通过生产实践总结经验，在转炉工艺制度、优化操作模型等方面进行系统改造，形成了一套行之有效的回收废钢替代外购轻薄废钢的工艺模式，显著降低了炼钢钢铁料消耗成本。
1.1通过建立炼钢渣钢分级回收的生产线，成功分离出满足转炉需求的渣钢原料。
结合我厂热焖渣自解粒度的特点，把预处理的渣钢经过再破损、磁选、筛分，选出渣钢，分级成符合要求的各级渣钢。经过综合测算加工成本与管理成本，保证降本效益最大化，进行了一系列的设备改造。在我厂建立了一条二级破碎、一个闭环、五级筛分、三级磁选的工艺流程。处理后的废钢渣按粒度可分为三个等级，40mm以上的渣钢、10～40mm的颗粒渣钢和粒度不大于10mm的精渣钢。渣钢、颗粒渣钢和精渣钢进炼钢转炉消化，不但可以代替造渣料，且可以从中回收大量的金属铁；另外的大尾料、小尾料外卖处理，可以作为制造筑路材料、建筑材料或农业肥料的原材料。
1.2调整工艺制度、优化操作模型，形成了一套具有青特钢炼钢厂特色的渣钢替代外购废钢的自动化吹炼模式。
经过年第一季度的试验摸索，结合炼钢厂转炉造渣模式、设备条件(电除尘系统)的现状，从装入制度、原料入炉、点火吹炼、过程控制、异常处置等方面对转炉自动化炼钢工艺模型进行系统性的改造与优化，确保了回收渣钢使用的稳定性。同时加入的回收渣钢含带一定比例的FeO、CaO，可促进前期渣早化，形成一定碱度流动性较好的炉渣，从而适当降低石灰单耗。
年全年处理转炉炉渣.46t，其中回收渣钢.6t，尾渣外卖65.86t。加工价格按20元/t计，全年回收渣钢替代外购废钢创效累计.8万元。
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钢铁生产过程物联关键技术及应用
完成单位：福建省三钢(集团)有限责任公司、三明学院、福建工程学院、福建三钢闽光股份有限公司、福建华拓自动化技术有限公司、福建闽光软件股份有限公司//
项目属于钢铁生产过程计算机物联网技术领域。
钢铁产业是国民经济的重要基础产业，是实现工业化的支撑产业。从21世纪初期，我国开始逐步将信息化系统应用于钢铁制造业中，但在整个钢铁制造管理过程中仍然需要使用大量的人力资源，使得钢铁制造信息系统与企业基础的信息系统脱节，影响了钢铁制造业中信息化的发展，物联网技术是继计算机、互联网之后全球信息产业的第三次革命性浪潮，钢铁企业亟需通过利用物联网技术实现对生产信息的自动、实时、高效的获取与处理。
项目通过产学研用创新合作，建立了正向研发体系，通过钢包智能调度与钢坯实时诊断技术、能源大数据智能管控技术、钢铁智慧物流及精准溯源技术，实现对钢铁生产信息自动、实时、高效获取与处理，为钢铁物联网技术发展做出较大贡献。主要创新点如下：
(1)攻克了钢包智能调度与钢坯实时诊断技术。研发了基于机器视觉的多传感器数据融合技术，实现钢包精准调度和生产高效化；攻克了钢坯表面缺陷智能诊断技术，实现动态实时工艺优化；发明保障物联无线通信安全的防DoS攻击方法，保障了生产物联信息安全。钢铁生产管理的标准化、信息化、智能化，使产品质量显著优于国家及行业相关标准，如40Cr结构钢抗拉强度从MPa提高到MPa、屈服强度从MPa提高到MPa。
(2)研发钢铁生产能源智能管控技术。揭示能源大数据技术用能规律，提出能耗大数据P-规律生成算法，研发了多源海量的用能转换动态平衡与优化新技术，实现煤气、蒸气、电力相互转换的动态平衡与优化调度，能源消耗显著降低，吨钢能耗从kg/吨降至kg/吨，位居全国钢企前列。
(3)创新了钢铁生产智慧物流物联关键技术。发现网格划分的GPS定位与道路匹配新方法，发明基于畸变
