该项目以韶钢智慧中心为依托，利用智能化大数据等新兴前沿科技，对技术、生产、管理及组织模式进行重大创新，改变钢铁旧有面貌，打造“不一样钢铁”、“精彩钢铁”、“人文钢铁”，实现自动化、物联网、大数据、人工智能等新技术在传统流程工业场景的集中化、规模化应用，在高效协同、智能决策、智能控制方面取得了巨大的进步和良好的效果，颠覆性转变钢铁生产模式，树立了钢铁智能制造的典范。

近来中国钢产量迅飞发展，连铸是钢铁厂主要流程中的重要环节，连铸坯的质量也成为影响钢材质量的重要因素。连铸坯的表面裂纹、中心偏析、中心疏松等在各大钢厂均有发生，严重影响企业的生产和经济效益。针对上述问题，本项目展开立项研究，从连铸坯的主要缺陷入手，提出相应的技术措施，减少上述铸坯的缺陷，提高铸坯的质量。本项目属于钢铁冶炼技术炼钢领域。 连铸坯表面横裂纹及角部横裂纹在连铸过程中时有发生，特别是中碳钢、中碳合金钢及微合金化钢，该类缺陷与连铸的二冷工艺及压下位置有直接关系；而铸坯的中间裂纹、三角区裂纹、中心偏析、中心缩孔及中心疏松在中碳钢、中碳合金钢及高碳钢上表现得尤为突出，这类质量缺陷与连铸二冷及压下工艺有非常大的关系；目前这两种缺陷是制约连铸生产的主要因素。本项目的主要内容：结合钢水的凝固特点，采用更为接近实际的边界条件，建立新型数据库，开发出新一代二冷及可控压下软件，并在线投入使用，采用双目标温度确定冷却水量技术、可控单段压下技术等，大幅度降低铸坯表面横裂纹及角横裂纹发生率，减轻铸坯的中心偏析及中心疏松，提高铸坯的质量。 项目的特点如下：1）开发出新一代二冷和可控压下的软件；2）纳入复杂的更为接近实际的边界条件，通过横向温度分布不均匀、喷嘴喷水的不均匀确定横向热流量、通过测定铸坯的表面温度，来确定季节性、浇注周期的影响；3）采用双目标温度计算冷却水量、在具有幅切功能的连铸机上，可以计算边部的冷却水量；4）压下量、压下位置的合理确定，提出压下量、压下区间的确定原理；5）采用可控单段压下工艺，通过拉速优化将压下区间控制在一个扇形段内；6）非稳态压下控制，凝固位置跟踪，压下速率的合理设定；7）建立新型数据库，在线计算钢种热焓、导热系数的修正；8）混浇模式下配水及压下工艺，其成分在该状态下逐渐变化造成液固相线温度等参数的变化，确定混浇坯长度；9）凝固终点的W形状压下控制，采用加权平均压下结束点固相率，做为压下的结束位置，同时优化水量，减少W形状的程度，三角区裂纹。 该项目先后在鞍钢、五矿营口中板、唐山不锈钢、柳钢、宝钢、日照等企业连铸机上应用，项目应用后，微合金化钢及中碳合金钢铸坯角部横裂纹减轻得更为显著，明显减轻中碳钢、中碳合金钢及高碳钢中心偏析、缩孔及疏松。实施该项目后，提高铸坯质量、改善生产顺行，提高热送热装比率、降低劳动强度等方面取得重大成绩，取得显著的经济效益。

2009年起，工信部率先在钢铁行业年生产规模300万吨以上的大型企业试点建设了91家企业能源管理中心。从钢铁企业能源管理信息化建设和运行的实际效果看，还存在着一些问题： 1）普遍采用SCADA平台软件、实时数据库软件、关系型数据库软件分层搭建系统，且多为国外软件产品，缺乏统一的、自主知识产权的数据平台软件，难以适应能源大数据管理需求。从SCADA平台到实时数据库，再到关系型数据库，数据被层层筛选和粗化；受限于关系运算和B+树索引特点，关系数据库单表存储记录数达到千万条级别后查询速度显著下降，导致系统查询速度越来越慢；能源计量仪表众多，正常清零、网络故障回零或跳变、网络中断丢数问题时有发生，带来负值、极大值污染能源数据，需要人工修正。 2）没有信息描述模型支撑，能源管理功能直接基于数据库表格、查询逻辑、标签计算公式实现，存在着逻辑碎片化、指标数据落地、功能难以复用问题。吨钢综合能耗、工序能耗等指标需要成千上万个计量数据、产量数据、折标系数经过加减乘除计算后得到，缺乏良好组织的计量数据往往需要通过硬编码的公式一步一步代入计算得到，一般通过Excel表格线下实现。 3）预测调度模型研究较多，但缺乏实用性。能源预测的研究多集中在对发生消耗量、总量的预测上，这种预测受到计量误差影响，很难做到绝对量的准确，也不便于输入到调度模型。同时，调度模型中往往忽略煤气柜、单次调整成本、停机成本、峰谷电价差中的一项或几项，导致实用性不足。 4）国内上百家钢铁企业建设的能管中心系统，多以能源监控、调度和基础能源管理为主，通过信息化实现能源精细化管理，进而获得效益的较少，数据利用普遍不足。 5）计量平衡工作普遍采用公司到分厂、分厂到车间/炉座的两级分摊模式，且多以手工修改分摊数据实现，使得原始计量数据的权威性下降，能耗成本失真，ERP关账周期长，人员劳动强度大。

钢铁行业无人机规模化巡检应用，能源动力设施智慧巡检综合运用5G、无人机、物联网、3D打印、云计算、可视化3D、人工智能AI和GIS技术，改变了传统人工攀爬登高目视巡检模式，多维度展现能管现场可视化及巡检管控中心直播、无人机自动驾驶实现“一键巡检”，现场巡检少人化、无人化。

高炉炉前智能化作业控制系统正是基于此生产现状下衍生而来的炉前智能化生产解决方案。通过对现场开口机、泥炮等设备的一些必要性改造，同时增加电磁液压阀站、编码器、视觉等控制及检测设备，辅以宝信炉前生产数据控制系统，实现炉前智能化开堵口作业；通过工业六轴机械手为主体，辅以AGV小车库料管理系统（或炮泥分离机构）实现炉前泥炮自动一键加泥；通过RGV运行小车及钎库管理系统实现炉前开口机自动一键换钎。实现炉前现场、操业集控、一键自动、分步等多元化的操作模式，极大的简化了炉前生产的操作模式、规范操作流程、降低作业强度、提高作业效率、改善作业环境。

飞剪是重要的轧钢设备之一，用来对轧件进行切头、切尾、事故碎段和倍尺剪切。我国棒线材生产模式正向多品种、小批量转变，对飞剪提出了新要求：剪切力更大（剪切力：3.3MN），剪切速度范围更宽（高低速比例：3~7倍），剪切模式为纯曲柄模式。基于此种工艺条件，国外采用“一大一小”两台单速比曲柄飞剪来满足剪切力大、剪切速度范围宽的工艺需求，该方案使轧线加长、投资和设备维护成本高，也不利于空间受限的改造项目。 本产品打破传统，用一台双速比飞剪替代传统的两台单速比飞剪，使轧线缩短，降低了投资，该成果经中国金属学会鉴定达国际领先水平。

针对以CSP流程为代表的薄板坯连铸连轧产线存在的外方系统黑匣子、品规扩展精度低、系统老化故障多、局部改造风险大等共性难题，通过全面系统调研、大量离线测试、高精模型研发、先进算法应用、智能功能开发等途径，从高精度轧制过程控制模型、兼顾全幅宽和多目标的板形综合控制技术、新一代过程控制系统集成技术等方面开展了系统的理论和应用研究。项目成果成功应用于马钢CSP产线，是自主研发的成套过程控制系统首次应用于薄板坯连铸连轧产线，首次替代原外方的系统，首次提出网关+双系统并行的零停机时间的在线替换模式，首次敢于同时保证C40、C25双凸度控制精度，综合指标优于同期采用国外技术的同类产线，标志着我国具备了自主完成薄板坯连铸连轧过程控制系统研发和改造国外过程控制系统的能力，打破了国外公司在此领域的长期垄断，为企业提升产品质量、拓展品种规格、降低制造成本及实现智能化升级提供了更多选择和便利。相关技术成果也推广应用于日钢1580、柳钢2032等常规热连轧生产线，均取得了很好的应用实绩，推动了宽带钢热连轧关键共性技术的持续进步。

一些双机架可逆粗轧机组中，粗轧最多可存在4块坯料，如何管理每块坯料的设定数据使得R1和R2的数据互不干扰、轧制节奏快时，前一块坯料的设定数据不被后一块坯料的设定数据冲掉、下游工序出现异常或精轧出现宽度失常时能够允许粗轧生产人员根据情况修改R1或R2当前坯料的设定数据及时进行干预，另外双机架可逆轧机轧制模式多样，不同的模式下，主机及辊道的速度控制方式也不同，因此我们开发了双机架粗轧机设定数据的跟踪管理及多种轧制模式下的速度控制方法，来解决这些问题。

冷轧机板形控制核心技术具有典型的多变量、多控制回路、非线性、强耦合、时变性强的特征，是冶金领域高科技产品的代表之一。现代化的主流板形控制冷轧机通常具备多种板形控制的调节机构，如轧辊倾斜控制、工作辊/中间辊弯辊控制、工作辊/中间辊窜辊和工作辊分段冷却控制，众多的调节机构是实现高精度板形控制的保证，但也为实际的控制带来了很大的难题。深入研究冷轧板形控制系统的核心模型，制定合理有效的板形控制策略，开发适用于实际冷轧带钢生产的板形控制系统，对提高我国冷轧板形控制水平具有重要的意义。 在带材平直度控制方面，开发出独具特色的整体镶块式板形测量辊。实际应用测量精度高、工作稳定可靠。开发出基于数字信号处理技术DSP的无线板形信号处理系统。信号传输抗干扰能力强、使用周期长、调试维护方便。开发出基于模型自适应与板形控制影响效率函数相结合的多变量板形闭环控制系统，实现冷轧带钢板形质量的高精度控制。提出并建成基于最小磨损与轴向力板形控制优化设计的4/6辊混合配置冷连轧机组，形成冷连轧板形技术的鞍钢模式。采用非对称板形综合控制技术，解决实际生产过程中板形与轧制工艺控制难题。 在边部减薄控制方面，开发具有自主知识产权的短行程工作辊窜辊单端锥度控制功能的UCMW六辊冷连轧机。制定了边部减薄控制用短行程工作辊窜辊式六辊冷轧机的技术方案，设计了独特的工作辊辊形，开发了工作插入量、窜辊速度、弯辊力等工艺参数的数学模型，形成带钢边部减薄高效控制工艺技术。开发了窜辊预设定和再设定相结合的边部减薄控制动态高精度设定模型；基于功效系数多特征点优化的反馈控制模型；动态变规格窜动、非对称窜动和窜辊速度动态设定等控制功能，提高边部减薄控制稳定性，减少轧辊磨损和轴向力，延长轧辊的使用寿命；冷轧硅钢平直度与边部减薄协调控制系统，实现带钢边部减薄的高精度控制。

将以国内领先的轧制理论和技术，以及自身的研究实践成果为依据，以工业性实验和前期现场先导试验为基础，在系统整合、技术集成的基础上，开发出螺纹钢筋晶粒细化控轧控冷技术，进一步提高经济效益和社会效益。 1、采用粗轧6架+中轧8架+预冷+精轧4架+控冷的工艺模式。 2、粗轧6架装机负荷满足低温开轧温度要求，采用较低的开轧温度（980℃左右）进行轧制，在短距离连轧的优势条件下，可保证粗轧过程轧制温度基本不变，但均保持在再结晶温度以下进行轧制，为后续连轧机组的低温轧制创造有利条件。 3、中轧8架+预冷+精轧4架+控冷，轧件在中轧后进行适当水冷，并给予一段均温时间，再经精轧机组轧制后控冷，将轧件温度始终控制在再结晶温度以下。 4、本工艺配置可靠、灵活，可采用低温轧制或热机轧制工艺来生产超细晶粒螺纹钢筋、较优质的优碳钢和合结钢等，同时可采用余热淬火工艺来生产芯热回火螺纹钢筋，也可综合几种轧制工艺来生产低成本、高性能的适应市场需求的钢筋和棒材。 5、优化和改造内容要包括：控轧装置、控冷装置、自动化、热工制度（温度）、轧制制度、成分优化及设备等方面。