本项目是大型钢铁企业、科研院所、检测机构等急需的产品。为了实现钢铁材料的高质量发展，通过对钢材尺寸、表面缺陷等进行在线检测识别，可以提高生产效率、降低废品率并降低劳动强度。本项目研究基于机器视觉的钢材尺寸、表面缺陷等在线检测识别技术与装备，包含以下四项技术：金属材料尺寸和外形在线综合检测仪；基于机器视觉技术的热轧高速线材表面质量在线检测仪；基于机器视觉技术的铁磁性金属表面微小裂纹在线检测和标识仪；热轧板带边部无定向边部链式毛刺检测技术

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。

带钢冷轧机大多为四辊或六辊轧机，其板形调控装置或手段有：倾斜轧辊、弯曲轧辊（液压弯辊）、横移轧辊（轴向窜辊）、分段冷却轧辊等。装备板形测控系统的作用目的，就是要科学充分发挥这些调控装置的作用，提高板形质量，将工人和工程师从复杂繁重的体力和脑力劳动中解放出来，实现板形检测和控制的自动化和智能化。板形测控系统由板形检测系统（板形仪）和板形控制系统组成。板形仪由板形检测辊、板形信号传输装置、板形信号处理计算机组成。板形控制系统由控制计算机、可编程控制器、板形调控装置组成。本项目板形测控系统的技术原理就是，通过安装在轧机出口或入口侧的板形仪实时检测在线板形，通过板形控制系统实时控制在线板形。

成分在线检测系统，提供混合料的在线成分分析结果，配料系统根据在线成分分析结果与生产控制目标的差值，计算并向控制系统提供下料调整指令，通过闭环控制，最终使成分波动减小。配料系统分粗调与细调两个环节，前者为前馈，后者为反馈，系统根据计算的应加量，通过控制变频器或皮带秤的方式，改变加入量进行粗调，根据成分在线检测系统的检测值进行细调。

长期以来，国内钢铁企业无法批量生产热轧薄规格超高强钢板，特别是2-8mm的超高强钢。为占领薄规格超高强钢这一高附加值利基市场，打破国外企业垄断，本项目从用户需求出发，开发了具有高强度、高疲劳、高耐磨、高防护、高耐磨蚀和抗高温软化等一系列超高强钢产品。同时，开展了关键装备技术、工艺技术、以及用户使用技术等成套技术研究。 提出了热连轧TP钢概念及其组织设计原则，开发全球首发产品TP系列先进耐磨钢BW300TP和BW400TP，成功解决了易加工和耐磨性的矛盾，成为该行业标志性产品，引领了搅拌车行业的升级换代。开发热成形桥壳钢、耐磨蚀钢、超高强结构钢、耐磨钢、防护钢等五大类17个牌号产品。热轧产品的强度水平从700MPa提高至2000MPa，全面替代进口，与国际先进水平保持同步。开发的全球首发产品高强度热成形桥壳钢BQT800成为商用车热成型桥壳高强轻量化有效途径。开发了强度级别最高的耐磨蚀钢BMS1400，用于大国重器“天鲲号”和“天鲸号”配套海水输浆管。 自主集成了一套薄规格专业热处理线，并开发了关键工艺技术。首次开发了薄规格钢板多路径柔性淬火系统，包括淬火机新的设计以及淬火机模型创新等。首次开发了采用风机搅拌均匀化的低温加热炉技术；集成了一套在线平直度检测与智能判定装备，开发了具备自动反馈控制的矫直模型。开发了一整套薄规格超高强钢全流程板形控制成套技术，成功解决薄规格超高强钢的板形控制世界难题，极限不平度≤1mm/m。关键装备技术创新和工艺技术创新实现了薄规格超高强钢高效、稳定生产，最薄规格从3mm设计极限突破至2mm。 开发了以超高强钢选材、结构仿真设计、焊接和服役寿命评估为核心的6类关键用户服务技术，建立了热轧超高强钢的用户服务技术体系，提出并制定热轧超高强钢焊接接头性能评价标准，被工程机械行业用户广泛接受并应用。 本项目成果获得2019年中国宝武技术创新重大成果奖一等奖。开发成功宝钢全球首发产品3个，共11个牌号获得上海市高新技术成果认定。受理发明专利34项（5项国际专利），授权13项。授权实用新型专利5项。认定企业技术秘密18项，登记软件著作权1项，制定企业产品标准二项，发布论文33篇。 本项目总经济效益2.56亿元，其中装备创新效益3746万元，2017-2019年产品销售量28.5万吨，产品经济效益21807万元。

构建印染、造纸、皮革、食品加工、钢铁、石化、制药和有色等行业的典型过程水污染全过程综合控制策略，形成指导应用的技术指南，引领行业水污染全过程控制技术与装备的智能化和现代化发展；构建钢铁行业多尺度水污染全过程控制成套技术，推动示范园区耗水、污染物排放、废水排放及综合生产成本的降低；构建大型综合石化工业聚集园生产链的废水全过程控制技术，推动石化行业水污染控制从末端治理向全流程控制转变；构建典型原料药制造行业大宗原料药全流程污染控制的整体方案，支撑典型重化工行业的可持续发展；上述典型行业全过程污染控制成套技术在大型企业得到工程实证或综合工程示范。同时，开展水环境治理与应急处理关键设备标准化及产业化，研究开发整装成套化的应急检测和应急处理的方法、技术装备和综合管理系统，为环境保护部门提供应对典型突发性水污染事件的技术支持

以压水堆核电站关键结构材料和焊接部件的主要失效形式为重点，研究现役和在建核电站国产材料在模拟核电高温高压水环境中微纳米尺度缺陷的损伤演化规律，并与国外材料对比。重点研究环境/力学/材料成分与微观结构对高温电化学的热力学、动力学的影响规律；研究材料微纳米尺度缺陷的腐蚀到应力腐蚀裂纹萌生的演化规律；研究裂尖纳米尺度的化学/结构/力学特征及其扩展机制；通过第一原理计算研究合金元素和残余应力对辐照导致元素团簇形成的影响，用辐照结合小试样试验研究析出原子团簇的交互作用及其与脆性转变温度的关系；研究材料/温度/水化学/载荷/位移/频率等多因素交互作用下的微动磨损行为；研究依据电化学方法的监检测系统，实现电化学探头长期可靠性和微纳级上的早期/无损/在线腐蚀损伤监检测；研究依据损伤机理的寿命预测模型和安全评估方法。在环境因素与材料交互作用的非线性耦合理论、材料在环境中损伤演化的微细观理论、材料环境行为的模型与寿命预测理论三个关键科学问题上有所突破。形成与基础理论紧密联系的若干关键技术基础和两项示范性技术—监检测与寿命评估，为材料国产化和科学使用、建立材料安全使用的评价准则和寿命预测提供基础数据和判据。

本专项的总体目标是：到2020 年，实现我国NQI 总体水平达到并跑，在部分领域达到领跑水平：为国际单位制重新定义做出实质性贡献，研制计量基标准和测量装置100～120 台/套，研制国家标准物质500～600 项，计量科技整体水平跻身世界前列；研制国际标准200 项以上，实现超过100 项中国标准走出去，研制基础通用、社会公益和产业共性国家标准1000 余项，适应经济社会发展和科技创新需求的技术标准体系基本完善，重点领域标准水平领跑国际；填补社会公益和重要产业领域检验检测新方法和核心技术300 项，新装置51 台/套，诊断产品70 种，实现重点领域检验检测核心技术突破；建立6 套国际或区域领先的认证认可技术方案，重点领域认证认可技术创新能 力达到国际先进水平；形成5 套以上全链条的“计量—标准—检验检测—认证认可”整体技术解决方案。 本专项执行期为2016 年至2020 年。各任务落实以项目为主，2016 年已部署49 个任务方向，国拨经费6.76 亿元。重点研究基本物理常数精密测定、新计量和导出量以及战略性新兴产业、国防等领域关键计量技术，基础性、公益性和重点产业急需的国际标准、国家标准、检验检测和认证认技术，以及石墨烯等碳基纳米材料、碳排放交易和家具产品中挥发性有机物等领域NQI 技术集成示范。2017 年项目支持任务为总任务的三分之一，指南任务方向共79 个，总概算约7.4 亿元。重点研究新领域关键计量技术和高准确度标准物质研制，基础性、公益性和重点产业急需的国际标准、国家标准和检验检测技术，新兴领域认证认可技术，以及空间导航与定位领域NQI 技术集成示范。每个任务方向可支持1～2 个项目（评审结果相近并且技术路线明显不同时先期可支持2 个项目，经中期评估后，根据评估结果后续择优支持），项目应整体申报，须覆盖相应指南方向的全部考核指标。项目执行期为3～4 年，如无特殊说明，每个项目下设的任务（课题）数不超过6 个，项目所含单位数不超过20 个。

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。

自1865年英国商人在北平城宣武门外铺设中国境内首条广告铁路至今，中国铁路建设已有一百四十多年的历史，自汉阳铁厂1894年投产至今，我国自行制造钢铁材料的历史也已近一百二十年。近年来全国各地发现数量不少的老钢轨文物，时间跨度由19世纪80年代到建国初期，由于钢轨是唯一有年代可考的钢铁制品，故这些钢轨包含了极为丰富的中国近代钢铁材料技术发展和铁路技术发展的历史信息，具有极高的钢铁材料技术史研究价值和铁路文物价值。 本成果是国内首次将先进的金属材料检测手段和工业考古方法相结合，首次系统地对中国现存的近代（1887年至1949年）钢轨文物进行调查摸底、收集整理、技术检测和价值评估，从而达到近代技术史研究和铁路工业遗产保护的目的。 研究工作及其成果主要有以下四方面： 一、中国近代钢轨遗存的调查摸底和收集和文物信息甄别： 二、各阶段钢轨文物样品的实验检测及数据分析。这是国内首次利用金属材料检测手段对近代钢轨文物进行实验分析； 三、对中国近代铁路钢轨的历史文物价值的综合性研究； 四，综合以上工作，本研究形成的最终成果主要在两方面：一是中国近代钢轨技术史（制造与引进）；二是中国近代钢轨文物的价值评价。