环保监管形势对企业的生产经营带来了更高的要求。未来钢铁企业不仅要注重生产流程优化和污染物生成的过程控制，更要提前对环境风险进行预测、评价、管控，快速应对环境问题引发社会问题，避免影响企业的正常生产和经营。 系统主要包含基础信息管理、全流程监控、环境监测、环境统计、综合管理、专业管理、业务管理等功能，实现了环保风险在线管控，通过一张“污控地图”，实时反映企业环保管理绩效。

钢水洁净度和可浇性对钢的质量和材料性能有重大影响，是国内外冶金界重点研究课题，是炼钢工艺控制的重点和难点。吹氩是国内外提高钢水洁净度和可浇性常用的炉外精炼手段，LF、RH、VOD、VD等以钢包为基本容器的炉外精炼技术得到长足的发展，以中间包为基本容器的吹氩冶金技术的应用效果不理想，亟待突破。 目前国内外连铸中间包吹氩技术主要有透气上水口吹氩、塞棒吹氩和条形气幕挡墙吹氩。项目立项研发时，因钢水洁净度和可浇性差造成的连铸机浇注超低碳铝镇静钢的水口结瘤及其引发的铸坯质量缺陷，是国际冶金共性技术难题，国内外普遍采用透气上水口吹氩和塞棒吹氩，存在的主要问题：如图1所示，随着透气上水口的透气面黏附和沉积夹杂物，抑制水口结瘤的作用逐步失效，导致连铸机被迫停浇、连浇炉数低，而塞棒吹氩形成的氩气泡被卷入钢流中，部分氩气泡进入结晶器中来不及上浮，易造成铸坯皮下气泡缺陷；

本项目应用于炼铁高炉长寿技术领域，是高炉长寿技术的集成和创新开发。针对高炉寿命短的现状，分析影响高炉长寿的因素，从高炉前期炉缸设计施工、高炉生产中设备维护及工艺操作和高炉炉役后期维护等方面开发创新一系列高炉长寿新技术、新工艺、新方法，延长高炉寿命，实现高炉长寿目标。 1、创新高炉炉缸设计长寿新技术，延长高炉寿命。通过优化高炉炉底、炉缸结构设计，加大死铁层深度，降低炉缸侧壁侵蚀速度。通过采用碳砖+陶瓷杯复合式炉底结构，减少铁水对炉底炭砖的侵蚀。通过选用优质抗铁水溶蚀和抗碱侵蚀、导热系数高等性能优良的耐材和泥浆，减少炉缸侵蚀速度。 2、创新高炉炉缸施工长寿新技术。创新铁口一体砌筑密封技术，开发和应用“一体式铁口框”，“铁口一体浇注技术”， “煤气导风管一体浇注技术”，防止铁口煤气喷溅。开发和应用热压小炭块与冷却壁的“顶砌技术”，降低陶瓷杯部位侵蚀的速度。开发和应用“热风导流烘炉技术” 延长耐材寿命。 3、创新高炉经济冶炼长寿生产操作新技术。稳定入炉料质量，分析小批量料种配矿难题，开发应用含铁矿粉预混匀技术，优化配矿降低ZnO和K2O有害元素循环富集；分析经济矿（高铝矿）冶炼难题，开发应用高铝矿高炉冶炼技术；优化装料制度，开发应用炉前新型喷吹装置，合理控制炉内气流分布。通过系列优化操作，稳定炉况，延缓炉缸侵蚀，进而确保高炉寿命有效延长。 4、创新炉役后期高炉长寿护炉新技术。针对炉役后期生产特点，建立炉缸侧壁残余厚度测算模型，掌握炉缸安全运行状态；开发应用堵风口局部强护炉技术，缩小进风面积，提高鼓风动能，保证炉缸均匀活跃；开发应用控制配吃钛化物护炉及休风凉炉技术。 5、创新高炉炉体冷却壁在线查漏、修复及更换技术。开发应用“高炉冷却壁定列查漏专利技术”，“冷却壁穿管修复专利技术”和“在线更换高炉铁口冷却壁专利技术”确保炉体的冷却强度，保证高炉的安全生产，提高高炉寿命。

在降低矿料库存的条件下，采取固化配料结构，研究并改进配料烧结过程控制新技术，逐步使烧结生产在成本较低的条件下稳定高效，产质量满足高炉的需求。 （1）研究与应用抽风燃烧过程控制新技术，提前预测烧结终点技术，研究并应用“一种烧结系统及其烧结终点控制方法，提高烧结主抽风机与脱硫增压风机协同度，借鉴并应用新型环保筛； （2）研究与应用烧结混合料水分智能控制技术，借鉴应用微波在线测水装置，实施除尘灰外运改造，改进白灰供料系统，增设返矿温度在线监测，实施混合机防粘料改造，研究并应用新型皮带防护装置； （3）研究与应用原燃料供应过程控制新技术，研究应用一种电子皮带秤校核方法、料仓防喷料装置，高褐铁矿配比烧结生产技术，建立烧结矿料有害元素控制模型，低库存条件下配料生产控制技术等。

本项目包含以下功能模块，能够实现整个连铸浇钢环节的“少人化、无人化”目标，同时无人化和标准化的操作能够提升连铸浇钢质量，减少质量事故的发生。 1、在受包位布设一台六轴工业级机器人，采用激光视觉加相机视觉的方式实现拆装油缸位的精准识别，从而引导机器人实现大包滑板油缸的自动拆装和介质管道（氩气管、压缩空气管、电磁下渣检测线圈等）的自动插拔； 2、在浇钢位钢结构平台第二层布设一台大臂展工业铸造级六轴主机器人，用以实现大包长水口的自动安装和自动拆卸、自动吹氧引流、自动长水口氩封、自动碗部清理、自动测温、自动取样、自动加中间包保温覆盖剂等主体功能，在浇钢位钢结构平台第三层布设一台辅助用六轴工业机器人，主要配合分拣中间包覆盖剂至主机器人的投放料斗中； 3、此外，该项目采用密封圈自动落料机构实现长水口密封圈的自动落料、采用探头自动拆卸装置实现探头的自动拆卸和取样头的自动切除脱离，采用电磁大包下渣检测实现大包下渣的准确检测和报警，采用结晶器保护渣自动添加装置实现加渣操作的无人化，采用结晶器液位控制系统和自动开浇系统实现中间包的自动开浇操作，采用动态轻压下和凝固末端重压下实现铸坯质量的提升，采用机械手自动喷号系统实现标号作业的无人化。

转炉湿法除尘超低排放路线如下：转炉炉口收集的1450~1500℃高温烟气经汽化冷却烟道后温度被冷却到800~900℃，然后进入喷淋塔，通过大量喷水，能将烟气温度降到70℃，然后通过管道送入RSW环缝长颈可调喉口文氏管，从而使烟气中的细颗粒灰尘被分离出来，除下的灰尘由浊环水带走，同时转炉烟气被进一步降温至65℃。文氏管采用上进气可调长颈环缝文氏管对烟气进行精除尘，执行机构采用下装式结构，在重坨上方设有冷却水喷枪，避免了执行机构上装式需布置多个喷枪而造成喷枪易堵塞的问题。通过液压伺服装置与二文进出口差压连锁控制重坨升降，减小了系统阻损，炉口压力控制精度高，使炉口吸入空气量减小，提高了风机系统能力，可使CO含量提高10%左右。除尘后的转炉烟气送入车间外的旋流脱水器，旋流喷枪脱水器采用一体式筒体结构设计，结构简单，水汽分离效果明显，充分脱除烟气中挟带的机械水。在进入风机前煤气进入湿式电除尘，进一步进行深度除尘，最终转炉烟气含尘量可以达到≤10mg/Nm3，同时在湿式电除尘处并联一台旁通阀，在湿式除尘器检修时可以通过旁通阀保证转炉正常生产。

在焦炉地下烟道翻板阀和烟囱之间新建脱硫脱硝设施，对烟气进行脱硫、除尘、脱硝治理。 技术原理与工艺路线：采用SCR脱硝+半干法脱硫工艺，脱硫采用生石灰或消石灰作为脱硫剂，在脱硫塔内流态化的脱硫剂吸收SO2，实现脱硫；脱硝是通过SCR反应器内的催化剂催化作用，将NOx转化成N2。工艺流程依次为：地下烟道→加热装置（备用）→SCR反应器→余热锅炉→脱硫塔（含除尘器）→引风机→烟囱。 技术特点：SCR脱硝置于系统最前端，可充分利用焦炉原烟气的高温进行脱硝反应，减少烟气升温能耗；脱硝后的高温烟气，通过余热锅炉生产0.4~0.5MPa的蒸汽回用；经过余热回收后的烟气温度非常适合半干法脱硫工艺，脱硫的同时，烟气的粉尘得到控制；脱硫后的烟气温度在110~120℃，送回烟囱满足烟囱热备功能。

本项目首次利用大数据及人工智能技术，突破了传统IT信息化系统框架结构、技术水平、适用领域等局限性，研发了一套适用钢铁企业全流程、全工序、全产品的质量分析管控平台，并应用于钢铁生产最为复杂的炼钢和轧钢工序，以现代质量管理方法为基础、以信息化系统为手段、以智能制造为主导，实现生产可管控、异常可预警、过程可追溯、缺陷可诊断、能力可评价、质量可预测、研发可推理。运用全面质量管理工具，辅助技术人员确保产品质量的稳定性，持续提升产品质量，不断提高顾客满意度和企业竞争力。 总体技术路线是利用大数据技术抽取及存储生产现场的所有生产信息、控制信息、工艺过程数据、能源介质数据、设备运行数据以及各种计质量装置等检测数据，形成完整统一的基础数据平台，然后以数据为基础，完成全流程、全工序的生产过程质量数据监控与告警、过程质量追溯、质量分析与建模、过程质量评价、工艺标准库管理、质量报告及统计分析报表，系统分析组件，系统配置管理等功能。

本研发项目攻克了矢量控制、多机并联、电机参数自动辨识、模型参数自整定、非线性补偿、负荷观测器、实时以太网、快速数据采集分析技术等多项难题，共计获得发明专利4项，实用新型专利2项，软件著作权6项，国内外学术论文5篇，获得省部级优秀论文一等奖，被国内核心期刊、EI、IEEE收录。本项目经中国机械工业联合会鉴定处于国际先进水平，其产品通过国际TüV的2项认证和CCS中国船级社认证。 自2009年本项目产品先后在中厚板和棒线材生产线、飞剪、转炉等国产高端装备得到应用，总计装机容量约为200MW，累计销售1000多套，累计合同额约1.5亿元，为用户节省投资约5千万元，为北京市累计纳税300多万元。

该高速棒材生产线具有生产灵活、轧制速度高、尺寸精度高、成材率及作业率高的特点，以及能够实现低温精轧及轧后分级弱水冷，减少合金元素消耗，降低生产成本的特点，有效的满足了螺纹钢高效生产的需求。主要技术优点如下： 1、提出高速棒材生产线柔性轧制技术观点，创新性开发了高速棒材全规格单一孔型系统及组合传动的模块化轧机核心装备，使生产线的平均作业率由88%提升到90%以上，精度控制提升了0.4%，解决了高速棒材工艺的高作业率及高精度轧制问题，提升了智能化轧钢工艺水平。 2、针对新国标热轧钢筋合金减量化绿色生产的难题，对轧制的形变制度、温度制度及相变制度进行深入研究，创新提出低温精轧和轧后分级水冷的控轧控冷工艺技术，研发了热轧钢筋的控轧控冷组织性能预报模型及配套的智能控冷装置，使锰含量平均降低了0.3%以上，并实现了无钒添加。 3、研究了高速上钢系统中倍尺长度、制动距离、夹尾器夹持力及转毂动作周期的原理，创新设计了夹尾器及转毂机构，开发了具有完全自主知识产权的高速倍尺飞剪、智能夹尾器及高响应伺服转毂等一整套高速上钢装备，使45m/s上钢的产品规格进一步扩展，为高速棒材生产线提供了先进的装备保障。 4、开发高速棒材自动控制系统，其核心控制系统包括高速模块轧机速度补偿控制、水冷温度闭环控制、高速倍尺飞剪控制、高速上钢控制、自适应周期冷床控制，并研发出高性能工艺控制器TCU。实现温度控制指标在+/-10℃内，倍尺精度+/-60mm以内，成材率达到98%以上。