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。

本技术实时在线监测活塞运行轨迹，减少操作检修人员进柜时间；针对活塞运行超限状态分级预警，活塞故障趋势预警；归集气柜运行参数，综合诊断气柜运行异常状态，给出操作提示；系统投资成本低廉，安装、维护简便；保障气柜、管网安全稳定运行，提高生产效率；

机器视觉技术具有非接触测量、直观、智能、易于远程操作的优点。钢铁行业中存在大量高温、有毒等不适合于人工作业的危险工作环境，如转炉出钢钢流监视、煤气柜柜内活塞安全巡检，也存在许多传统手段无法实现自动操作，而依赖人眼观察来操作的重复性大的工作岗位。这些情况非常适合应用机器视觉技术来提高生产效率和生产的自动化程度。因此我们开发了钢铁工业机器视觉关键技术来解决钢铁工业复杂、恶劣工况下的生产过程自动化问题。

钢铁工业经历三十年节能技术革新，能耗下降幅度趋缓，新形势下其能源结构高碳化、集中供能柔性不足、数据模型技术开发不够等问题愈加突出。为探索钢铁企业节能新方向，以钢铁多流耦合分布式能源技术理论研究与架构设计为先导，选择关键技术实施开发与应用。主要创新成果如下： 1、研究揭示了钢铁生产与分布式能源的耦合关系，提出“源-网-荷-储”钢铁多流耦合分布式能源理论并完成架构设计：以可再生能源开发、清洁能源多能互补优化传统能源结构；以余能就地极限回收利用与区域能源自平衡提升能源效率；以数据驱动和需求侧响应能力提升增强源荷互动能力；以多网互融和网储一体优化钢铁能源系统调整能力。 2、形成钢铁低碳清洁能源与传统能源高效多能互补技术,包括：攻克光伏屋顶组件动态清洗运维技术难关，建成世界最大屋顶光伏发电并网工程，使之成为钢厂低碳清洁能源重要组成；发明高炉冲渣水乏汽与烟气余热热电冷联供系统及方法，开发余热用于高炉煤气碳捕获、协同处置有机废弃物制备生物质能技术，建成兆瓦级涌动型烧结余热有机朗肯循环发电机组，构建余热资源分布式能源微网。 3、形成流体网络建模和能量储存优化等组合式节能技术，包括：开发管网和煤气柜储气数值模拟技术，为电厂大流量和宽幅波动使用高炉煤气解除安全顾虑；对热力系统不同效率汽源给出基于等效电算法的多目标优化方法；发明循环水组合节能方法及系统；开发适用于南方钢厂移动供热模式，以规模化移动热网丰富钢厂能量输配网络。 4、形成模型支撑、数据驱动的源荷交互柔性调控用能技术，包括：开发六大工序三层多阶极限能耗模型，为工序能耗从理论、技术、生产层逼近极限提供定量判据；开发电力负荷预测方法，控制关口电量和制定分时电价响应策略；以燃气互换性理论指导典型炉窑燃烧效率和煤气调配；用数据挖掘结合热工理论确定加热炉能效关键指标及操作模式。 以“多能互补、数据驱动、网储一体、源荷交互、极限能效”为主线的钢铁多流耦合分布式能源技术研究与应用使宝钢节能水平显著提高：近三年节能8.87万吨标煤、减排二氧化碳22万吨，经济效益4.7亿元,对传统钢铁工业能效提升、绿色低碳转型发展提供实践示范。本项目申请国家发明专利24项（已授权15项），实用新型专利授权8项，国家标准1项，企业标准1项，软件著作权3项，企业技术秘密20项，发表论文25篇，编著和参编专著2本。

本项目研制了一种低压单段式橡胶膜密封型转炉煤气储气技术，该储气装置包括柜体、活塞以及在二者间形成密封的橡胶密封膜，其中柜体包括立柱、侧板、柜顶板及柜底板，形成圆筒形外壳；柜体内部设置有能够自由升降的活塞，橡胶密封膜设置于活塞外侧与柜体侧板之间，且橡胶密封膜的下缘与所述活塞下部连接，上缘固定于柜体侧板内壁，构成单段式密封型储气装置；柜体侧板、橡胶密封膜、活塞与柜体底板组成一个封闭筒体，活塞在柜体中带动橡胶密封膜上下运动，完成转炉煤气的储存与释放。采用本储气技术后，彻底解决了两段式橡胶膜密封型储气装置活塞带动T挡板频繁起落到台架上造成T挡板累积漂移及事故频发的问题;解决了单段式橡胶膜密封型煤气柜大型化后活塞运行不稳易产生漂移及大型化后无法低压运行的问题。

该装置主要应用于钢铁企业转炉煤气回收与储存系统，作为转炉煤气回收必备的设备，在煤气回收与储存系统中发挥着重要的作用。 本项目研制了一种低压单段式橡胶膜密封型储气装置，该储气装置包括柜体、活塞以及在二者间形成密封的密封膜，其中柜体包括立柱、侧板、柜顶板及柜底板，形成圆筒形外壳；柜体内部设置有能够自由升降的活塞，该橡胶密封膜设置于活塞外侧与柜体侧板之间，且橡胶密封膜的下缘与所述活塞下部连接，上缘固定于柜体侧板内壁，构成单段式密封型储气装置；柜体侧板、橡胶密封膜、活塞与柜体底板组成一个封闭筒体，活塞在柜体中带动橡胶密封膜上下运动，完成煤气的储存与释放。采用本储气装置后加压机运行平稳可靠，能够为用户提供压力更加平稳的煤气。

新型稀油密封型煤气柜由钢制的平面柜底、钢制薄壁圆筒形柜体及H型钢立柱、六层起加固柜体作用的钢制回廊（含柜顶回廊）、钢制柜顶、钢制通风气楼以及位于柜体内部起密封作用的钢制活塞组成。煤气柜煤气进出口阀常开，煤气的压力由活塞的自重产生，随煤气发生量和消耗量的变化，活塞自动上下运动，达到自动平衡煤气生产和消耗的不平衡，减小煤气放散，稳定管网压力的目的。