以连续加料电弧炉为背景，基于废钢预热、留钢操作、全程泡沫渣埋弧、高强度喷碳供氧等新工艺，通过对加料、供电、吹氧、喷碳等系统运行的协调优化，实现安全、经济、全自动化的短流程冶炼生产。主要内容包括：(1)基于碳氧比的吹氧、喷碳速率控制，实现冶炼过程中的吹氧量与喷碳量的平衡，保证炉内碳氧反应充分，提高钢铁料收得率。(2)基于实时吨钢电耗的加料速度控制，实现能量输入速度与废钢加入速度的平衡，稳定熔池温度，有效的消除融化后期剧烈升温造成的熔池大沸腾现象。 (3)采用基于电极位移的钢水液面检测技术，实现伸缩式超音速氧枪与钢液面的随动，提供良好的氧化反应条件和钢水搅拌效果。(4)基于炉况信息的智能预报技术，实现连续加料电弧炉关炉门炼钢操作，改善埋弧效果，减少电能消耗、减少冶炼过程对环境的污染。(5)基于信息化与冶炼工艺自动化的融合，一键式操作规范化了冶炼生成过程。有利于提高产品质量、降低消耗。 相对转炉，我国电弧炉自动化水平比较落后。国外相关的技术产品价格高、且不适应国内的生产情况。连续加料电弧炉冶炼过程智能控制技术的经济效益和社会效益主要体现在以下几个方面： 1. 关炉门、强用氧可以降低电耗，吨钢电耗降低到320 kWh。降低了企业的生产成本。 2. 冶炼过程的规范化降低了对操作工的冶炼技术要求和数量要求。与当前冶炼生产情况相比，可减少1-2名操作人员。 3. 冶炼过程的自动化、规范化，有利于稳定生产，提升企业的冶炼工艺水平。

钢铁行业物料车间存在大量的天车，传统的控制是通过操作工现场操作，人员多，操作调度难，工作效率低。通过机器视觉计算获取料场实时库存及所有天车的工作情况，同时结合其他信息系统获取物料的进出库信息，采用智能算法提供准确的调度计划，并通过自动控制，取代人工操作，可避免恶劣的工作条件下人为操作导致的安全事故，有效提高工作效率。

酸洗模型由酸浓度在线检测系统、冷轧带钢表面质量在线检测系统和酸洗工艺段智能系统三部分组成。酸洗模型主要应用与冷轧领域，其中所使用的人工神经网络、遗传算法、数据挖掘和计算机视觉等可拓展应用到冶金信息化多个领域。

针对冶金企业物料管理的工艺特点，融合先进可靠的自动化控制、信息化、互联网、物联网、优化算法等技术，改变传统的物流/物料管理模式，建立实时高效、惊喜且流畅严密的现代钢铁企业物流/物料管理系统。实现冶金企业全厂物流作业端到端的数字化、智能化管控。以物流为主线对冶金物料的采购、运输、质量、成本进行全方位的管控、分析和优化。建立客商网络协同平台，实现供应链物流、厂内物流与客户物流的高效协同、全程跟踪，且低成本运营。 通过科学规范的计划、组织、指挥、协调、控制和监督，提升物流效率、降低物流成本、实现客我双赢，实现物流/物料管理的总体优化。 流程链上各业务环节信息共享、相互验证、实时监控,提高钢铁企业物流总体运营效率，有效降低物流成本。

活性污泥中功能微生物种群结构进行分析，获得活性污泥中可以降解COD、氰化物的功能微生物的全部信息； 3）功能微生物分离，选取几株高效功能降解菌，反复通过正交实验复配出生物增效复合菌剂； 4）优化功能菌种的发酵工艺，提高发酵液的有效活菌数，确保所开发的菌剂产品具备工业化生产应用的条件；v

转炉全自动炼钢控制技术是伴随着计算机网络技术．计算机信息技术，以及工业控制技术和工业控制网络的发展而逐步发展起来的，全部炼钢过程是以炼钢模型控制为主，操作工实时监控为辅的炼钢控制技术。 副枪系统是转炉实现自动化炼钢的关键设备，具备测温、取样、快速定氧(定碳)、测定液面等功能。

本项目属于冶金节能减排领域。 我国钢铁产量大，污染物排放高，颗粒物、SO2、NOX分别占工业的30.1%、13.7%、15.7%。现有排放标准已无法满足“打赢蓝天保卫战”要求。2017年政府工作报告提出：推动钢铁行业超低排放改造。结合目前钢铁行业环保水平，钢铁行业实现超低排放还存在以下难点：（1）无组织排放点位多、排放量大，排放底数不清，缺乏治理有效路径；（2）高炉煤气用户SO2排放末端治理难度大、缺乏源头控制技术；（3）转炉一次除尘、高炉料罐均压煤气等重点工序颗粒物治理技术不完善；（4）球团烧结稳定达标排放难度大。（5）污染物一体化管控难度大。针对上述难点，首钢股份公司开展了无组织排放管控治一体化技术研究，有组织达标排放成套技术研究。项目取得了以下创新成果： （1）首次建立了迁钢钢铁生产全流程超低排放技术体系，研究了钢铁生产全流程污染物排放特征及规律，开发了有组织排放稳定达标的成套技术，搭建了全流程污染物管控治一体化智慧环保平台，使首钢股份公司吨钢颗粒物、SO2、NOx排放绩效指标分别达到了0.17kg、0.21kg、0.4kg。 （2）开发了有组织排放长期稳定达标的成套技术，在综合分析高炉煤气有害成分的基础上，首创了高炉煤气喷碱控硫技术；在系统研究了煤气防爆技术和污水处理技术后，首次将湿式电除尘器技术与转炉煤气OG除尘有机结合；对料罐煤气放散特征系统分析技术上，首创了全量回收料罐均压煤气技术；在系统性地研究了球团烟气特点后，创造性地将SCR脱硝技术引入到球团烟气治理领域；通过上述技术的应用使迁钢公司有组织排放远低于超低排放要求。 （3）建立了无组织排放综合除尘控制技术体系，首次研究了无组织排放产尘机理和扩散规律，开发了卸料行为图像智能识别技术、超细雾炮抑尘技术、双流体干雾抑尘技术、生物纳膜抑尘技术、Y型双层密闭导料装置等，实现对无组织排放污染物管控与治理。 （4）首次建立钢铁企业超低排放智能管控平台，开发了以网格化综合管控模块为核心，以大数据技术及机器学习自适应算法为驱动，以机器管理代替人员管理，实现污染源点精准化、治理技术智能化、治理过程信息化、决策反馈一体化、污染应对数据化、操控管理无人化的“黑灯工厂”。 项目环境效益显著：2019年比2017年颗粒物减排3122吨，SO2减排1531吨，NOX减排2344吨，减排比分别达69%、47%、42%。

项目研发了以数据平台软件为基础、以能量流网络信息描述模型为核心、以能源精细化管理为特色的大数据能源管理系统，解决了多介质预测调度的实用化问题。 1）在数据平台方面，①开发了DataX软网关，提供实时数据交换、业务数据交换驱动接口，并实现了OPC、Modbus、HJ 212、DBLink等多种类型的数据驱动，解决了多源异构数据的采集问题；②确保数据质量，减少人为修数工作：利用仪表量程实现了异常数据的自动过滤；利用上下文信息实现对表底数据正常清零、异常回零的判断，对正常清零的数据从下一秒开始在零值基础上继续计算差值，避免出现大负数；利用采集数据上的时标信息判断是否丢数，对丢数的表底值待其通讯恢复后将差值均匀填入到丢数时间段内的各周期，避免最后一个周期过大而其他周期为零；③自主开发了时序数据库内核，通过面向时序数据的索引优化、压缩算法，代替实时数据库作为原始时序数据的存储引擎，实现单机每秒5万条写入速度和每秒百万条的读取速度；④设计了多时间尺度、多值类型的数据存档结构，以便为各种业务提供粒度匹配的数据，并对多存档进行自动平衡存储以提高数据的并发读写速度；⑤对业务频繁读取的数据进行缓存优化，包括数据缓存、配置信息缓存、报表缓存等，使系统查询速度提高了50倍。上述技术并用，消除了对实时数据库软件、关系数据库软件依赖，提供了秒分时日月、原始值、确认值、平衡值多种数据类型，满足了业务的数据需求。

根据《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》、《国务院关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革方案的通知》、《国家重点研发计划管理暂行办法》等文件要求，现将“变革性技术关键科学问题”重点专项2018年度拟立项项目信息进行公示。合计30各项目，总计费约6.5亿元。

根据《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》（国发[2014]11号）、《国务院关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革方案的通知》（国发[2014]64号）、《国家重点研发计划管理暂行办法》等文件要求，现将“变革性技术关键科学问题”重点专项2018年度拟立项项目信息进行公示（详见附件）。 公示时间为2019年7月25日至2019年7月29日。对于公示内容有异议者，请于公示期内以传真、电子邮件等方式提交书面材料，逾期不予受理。个人提交的材料请署明真实姓名和联系方式，单位提交的材料请加盖所在单位公章。联系人和联系方式如下： 联 系 人：车子璠 联系电话：010-68104827 传真：010-68104461 电子邮件：chezf@htrdc.com 科技部高技术研究发展中心 2019年7月24日