本重点专项按照钢铁、有色金属、石化、轻工、纺织、建材等6个方向，共部署31个重点研究任务。专项实施周期为5年(2016 - 2020年)。 2016年，本重点专项在6个方向已启动实施12个研究任务，39个项目。2017年，拟在6个方向启动其余19个研究任务。同时，特种功能玻璃材料及制造工艺技术重点任务2016年安排了浮法电子玻璃子任务，2017年拟补充安排溢流法电子玻璃子任务。因此，2017年拟启动20个重点研究任务，共70-140个项目，拟安排国拨经费总概算13.149亿元。凡企业牵头的项目须自筹配套经费，配套经费总额与国拨经费总额比例不低于1：1。

随着烧结机的大型化日益发展，对烧结生产过程控制，特别是全流程的过程控制需求越来越多。目前，国外发达工业国家的烧结生产基本上实现了全过程智能自动控制。国内应用烧结智能控制系统情况，总体看分为引进技术和自主研发两种。对引进技术普遍存在功能不能完全使用，连续投运率差，其主要原因是国外控制系统功能不尽适用国内生产实际，以及国内设备、环境、经营理念等因素所致。自主研发的同类型控制系统主要存在以下问题：传统的检测系统设计造成测量不准确，控制精度低，不稳定；未能有效克服烧结系统的大滞后特性，实时性差；手动控制多，需要大量人工干预。因此，国内需要一种适合我国国情的全流程的综合自动控制系统以满足烧结现代化生产的需求。 此项目中将烧结全流程综合自动控制系统分为6个一级模型和5个二级模型共11个模型，一级为基础自动化控制系统，唐钢南区360m2烧结机的控制系统由AB公司的Logix5000系列产品组成，在实现设备顺序控制和常用检测功能基础上进行改造，增加温度、水分率、流量、密度等检测仪表以及调节阀等调节执行设备，开发新的控制软件。新增二级烧结智能控制系统，二级系统采用客户端/服务器模式。由一台服务器和两台客户机、一台打印机组成并通过100M交换机组成以太网络，与一级系统的通讯通过PLC网关实现。 一级控制模型包括烧结混合料料量控制模型、返矿控制模型、混合料水分控制模型、燃料控制模型、烧结混合料布料控制模型、烧结混合料点火控制模型。二级模型包括基本配料模型、动态配料控制模型、烧透偏差控制模型、烧透位置控制模型、生产报表和趋势图数据管理。

主要目标： 开发出钢铁企业环境下无线传感网络的应用模型；研制适合钢铁企业的高可靠、智能化 RFID 数据集中器；研制融合多协议、异构数据源的无线网关；开发出一套基于物联网的、面向钢铁企业生产物流和废弃物循环利用的监控系统，并完成在沙钢集团的示范应用。 主要内容： 钢铁企业物质流标识和数据采集技术研究 根据钢铁环境物质流（原材料、在制品、成品、废弃物、运载工具、称量工具等）的形态、所处的温度环境、电磁环境的不相同，选择适合钢铁生产物流和废弃物循环利用的射频标签（RFID），开发适应冶金恶劣环境的高可靠、智能化的RFID数据集中器，具备物料位置智能识别、RFID数据容错纠错、嵌入式RDB。RFID读取率达到98%，识别正确率达到100%。 开发现场总线、工业以太网到无线传感网络的数据接入网关，网关至少支持Profibus DP, Modbus RTU, WIA-PA(Zigbee)通讯协议， 端-端协议转换时间小于10ms。 钢铁生产环境下无线传感网络的构建和应用技术研究 针对钢铁企业高温、高震动、强屏蔽等恶劣环境，研究无线传感网络的信道建模技术，建立面向钢铁企业的无线传感器网络建网技术和设计规范。针对钢铁企业高温、高振动、强屏蔽环境，研究无线传感网络的链路质量问题，开发出钢铁企业环境下无线传感网络的应用模型，提出一套面向钢铁企业的无线传感器网络技术建网技术和设计指南。 基于物联网的生产物流和废弃物循环利用的动态跟踪和调度系统开发 以轧钢卷板生产中的钢铁在制品、制成品、原材料、生产工具等物质流为监测对象，基于 WIA/ZigBee节点模块、RFID 标签、条码、3G网络、移动式数据采集器以及物联网数据集中器构建基于物联网的生产物流动态跟踪系统，对卷板生产过程物质流实现实时跟踪管理。实现生产物流和废弃物循环利用的动态跟踪系统与ERP、EMS系统的融合，支持生产物流和废弃物物流数据的显示、报警、检索、报表；支持 HTTP、SOAP远程访问接口；支持基于WEB的远程数据发布；支持20客户端并发访问。 在江苏沙钢集团建设示范工程

转炉炉气（烟气）分析动态控制系统是一种低成本过程动态控制自动化炼钢技术。采用炉前在线烟气分析设备和模型，可连续获得转炉吹炼过程炉内反应信息，提高转炉加料和氧枪操作水平，可减少转炉喷溅程度。对于无副枪的中小型转炉，较准确确定吹炼终点的碳含量以及进行温度预报。对于低碳钢可实现不倒炉出钢，对于中碳钢可减少倒炉次数，实现标准化科学化炼钢。对于有副枪的中大型转炉，可减少定碳定氧探头的使用量，大大降低操作成本。

课题任务: （1） 针对冶金电炉高耗能设备，研究以下核心技术：基于专家规则与计算智能的冶炼过程温度预报技术；电极升降复合智能控制技术；专家系统与分析模型结合的能量输入优化。 （2）在以上核心技术基础上，进一步研究其实现技术，开发智能优化控制系统，通过工业示范及应用推广完成技术和经济指标。 课题牵头单位为冶金自动化研究设计院, 课题参加单位为东北大学、天津理工大学和合肥工业大学。

焦炉气是焦化企业炼焦过程中产生的尾气，国内焦化企业炼焦规模一般在60～500万吨/年,相应副产焦炉气15000～65000Nm3/h。焦炉气中主要成分为CH4和H2，其中CH4含量23～27%；H2达55%～59%。同时还含10%左右的CO和CO2。将焦炉气进行必要的净化处理，其中CO和CO2与H2甲烷化反应生成甲烷，可提高焦炉气甲烷含量近1/3，但反应后H2仍然过剩，尾气富氢燃烧热值不高，仅用作燃料十分可惜,而炼钢厂副产转炉气，主要成分为CO和CO2，可作为碳源进行补碳，经过净化后加入甲烷化反应中，可进一步多产合成天然气（SNG）。并可由此生产压缩天然气（CNG）或液化天然气（LNG）,得到的高附加值产品。将焦炉煤气发电、制甲醇、甲烷化制天然气三种用途比较，焦炉煤气制天然气具有能量转化率高的优点，环保优势突出的特点。按现行的三种产品的价格为基准，焦炉气制天然气可获得更高的经济效益。因此具有较高的投资回报率和明显的经济效益和社会效益，具有巨大的市场潜力。