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。

研究内容： 针对我国特殊钢行业产品质量欠稳定、能耗高、总体工艺技术水平仍然较为落后等现存问题，开发低能耗、高效率、高洁净的特殊钢冶炼、凝固及热加工等系列关键技术，实现特殊钢典型生产线技术及流程创新和集成，支撑特殊钢产业发展，提升特殊钢产业的竞争力。同时，开展冶金前沿技术的研究开发，依托沙钢建成具有自主知识产权的薄带硅钢铸轧生产示范线（产品规格：铸带硅钢厚度1.0~2.5mm，宽度规格：1050~1250mm）和依托新余钢铁集团有限公司建立特厚板示范生产线（板坯厚度420mm，板材厚度≥100mm）。 通过攻关，形成具有国际先进水平的生产工艺流程示范线： （1）依托东北特殊钢公司建立转炉流程特殊钢棒线材生产示范线。 （2）依托新冶钢建立电炉（铁水+废钢）特殊钢流程棒线材生产示范线。 （3）依托攀钢建立含钒铁水转炉特殊钢棒线材生产示范线。 （4）依托江苏沙钢集团有限公司建立硅钢铸轧生产示范线。 （5）依托新余钢铁集团有限公司建立特厚板生产示范线。 项目考核指标 约束性指标： （1）典型钢种洁净度生产水平 轴承钢（GCr15）：T.O≤6ppm，夹杂物级别总和（A+B+C+D+Ds）≤2.0，钢材高周疲劳寿命≥108。 齿轮钢：T.O≤12ppm，晶粒度≥9.0级，淬透性带≤4HRC。 高强合金弹簧钢丝：S+P+T.O+N+H≤200ppm。 （2）新建的薄带硅钢铸轧生产示范线实现稳定连续浇注300吨以上合格产品，规格为：厚度1.0~2.5mm，宽度1050~1250mm；品种为3.5%Si的硅钢，质量达到国家标准要求。 （3）建立1台1流特厚板坯连铸机关键设备示范，生产板坯厚度300～420mm、宽度1600mm～2400mm，工作拉速为0.45~0.9m/min。板坯质量达到：中心疏松和中间裂纹≤1.0级，中心偏析≤C2.0级，合格率≥90%。 预期性指标：1）生产效率比传统电炉流程提高30%；2）吨钢综合能耗比传统流程降低20%；3）形成薄带硅钢铸轧生产的自主知识产权，工序节能50%；4）形成特厚板坯（420mm）连铸机关键技术自主知识产权，年生产规模120万吨，生产出典型特厚板品种，如火电机组用钢、海洋平台用钢、建筑用钢等，性能满足相关产品的标准要求。

目前世界上正在采用的有十多种，如闪速熔炼、悬浮熔炼、氧焰熔炼、自热熔炼、艾萨法、奥斯麦特法、特尼恩特法、诺兰达法、瓦纽柯夫法、卡尔多法、漩涡熔炼法、三菱法、白银法，以及传统的反射炉、鼓风炉、电炉等熔炼方法。这些炼铜工艺，有的因供风氧浓受限，有的因为炉体设有大量水套，有的要防止Fe3O4沉底或形成泡沫渣喷炉，都需要在精矿中配煤补热或加焦做还原剂。唯有我国自主开发的氧气底吹铜熔炼技术，入炉料不配任何燃料或还原剂，真正实现了铜的无炭熔炼。 该技术对原料适应性强、投资省、能耗低、流程短、氧枪及炉体使用寿命长，噪音低、烟气量少，CO2(炉料中碳酸盐分解)和NOx百分含量低，环境友好，可很好与后续流程结合，具有广泛的推广应用前景。

气基竖炉直接还原炼铁是以H2和CO为还原剂还原铁氧化物的一种工艺，其产品直接还原铁品位高、金属化率高、杂质少，是电炉炼钢的优质原料，是废钢中错杂元素的稀释剂。 气基竖炉年产能为30-200万吨DRI，气化所用煤种适应性强，褐煤、烟煤、非烟煤均可作为使用，铁矿可以是铁精矿、钒钛矿、红土镍矿等，生产的直接还原铁可作为电炉炼钢原料。