高端板带材属于难焊接材料，焊接易产生冷裂纹、热裂纹、粗晶区脆化、气孔等缺陷，焊缝质量控制难度大。焊缝质量是影响高端板带连续生产线稳定运行的最关键因素之一，焊缝质量不好易造成生产线断带，事故停机，特别是断带发生在轧机段、退火炉、酸洗槽内，处理时间长，产生废钢多，严重影响板带连续生产线的稳定性和成材率，给企业带来很大的经济损失。为了避免这类断带，客观上对焊接工艺及焊机设计提出很高的要求。 国产焊机一般采用激光或激光填丝焊接工艺，高端板带材焊缝性能不稳定，焊接成功率较低，不能满足大批量、高效、连续化生产要求。长期以来，国内板带连续生产线主要依赖进口激光焊机，但进口焊机造价高，且使用的二氧化碳气体激光器价格昂贵、结构复杂、维护困难、使用成本高。而以光纤激光器和碟片激光器为代表的高功率固体激光器具有低阈值、高效率、窄线宽、可调性好和显著的投资低、运行成本低、维护简单方便等高性价比优势，近十年来已逐渐替代传统的二氧化碳气体激光器，大量应用于工业生产中，原先基于二氧化碳气体激光器的焊接工艺及设备已不能满足固体激光器的应用要求。因此，开发研究适用于高端板带连续生产线的新型焊接工艺及装备势在必行。

在工业互联网应用、数据模型研发和全流程质量控制上，国内外针对如上技术难点，鲜有全面成功技术解决方案，缺乏灵活动态质量设计能力，无法解决“一业多地”模式的跨公司质量设计以及设计的长流程动态调整，很少能够实现跨公司和工序一体化排产，缺少全流程的质量管控和全厂关键工艺实时预警，较少将各种关键指标KPI指标化和生产、质量一切问题数字化。 2014年10月，由唐山钢铁集团有限责任公司、唐山高强汽车板有限责任公司和唐山不锈钢有限责任公司合作开展基于工业互联网的数字化精益制造研发与应用的系统性设计、实施，通过对信息系统集成挖掘、各种模型的建立完善以及数字化建设，实现了在产销一体、管控衔接、三流同步的产销一体化平台基础上数据化的精益制造研发和应用，提升企业全局管控能力，为供给侧改革提供有力地支撑，向高效增长方式转变。

近几年，随着我国智能制造的快速发展，作为流程制造业的钢铁工业急需在智能化领域进行更深入的探索与实践；其中，多工序运行协同控制是智能制造的重要环节。在面对多品种、小批量、多规格、高质量、快节奏的生产要求时，因对生产工艺考虑不足，传统生产调度模型/系统很难达到令人满意的应用效果，故而钢铁企业对炼钢-连铸过程的多工序运行协同控制水平提出了更高的要求。 本项目针对多品种、小批量、多规格、高质量、快节奏等生产约束下生产计划与调度难的问题，首先对莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂物质流运行的时间参数进行系统解析，包括不同工况下炉次在各工序之间的作业时间和传搁时间等，在明晰物质流运行规律的基础上，充分考虑工艺、设备等多种约束因素，归纳总结适用于不同工况的生产调度规则库，优化生产运行模式；其次，应用生产调度规则库来指导调度模型的构建与求解，提高模型的可用性；再次，采用系统仿真的方法来探究车间平面布置、天车运行、钢包运转等因素对于物质流在多工序之间运行的作用机制，为调度模型及其求解算法的进一步完善提供指导；最后通过系统研究与流程运行相关的生产因素，提出多工序协同运行量化评价模型及评价参数，实现对炼钢厂多工序协同运行水平准确评价。 通过该项目的实施，莱钢银山型钢炼钢厂炼钢-连铸区段的生产运行节奏与有序性得到显著提高。项目获得授权发明专利2件、实用新型专利2件，登记计算机软件著作权1件，制定企业标准2项和形成企业技术秘密5项，发表国内外学术论文13篇。项目自2019年成功实施以来，共计创造经济效益14083.3万元。

本课题以钒钛磁铁矿高效综合利用为目标，从钒钛矿烧结配矿、高炉冶炼、转炉提钒、五氧化二钒制取到钒氮合金制备，开展钒氮合金全产业链生产关键技术研发及产业化应用集成. 主要创新点 1、高碱度钒钛矿烧结技术研究与应用，有效提高了烧结矿中铁酸钙占比，优化了高炉渣系，保障了高炉冶炼过程稳定顺行，工序钒回收率达到93.5％。 2.钒钛球团配加海砂矿比例突破性达到25％，不但降低生产成本而且增加了系统钒投入，同时为钒钛冶炼海砂矿应用推广起到示范作用。 3. 提钒转炉供氧制度、冷却制度以及底吹系统的优化将钒的氧化率提高至92.68％；聚渣剂的使用、滑动挡渣技术及缩小出钢口径等措施将钒渣流失率控制在10.46％ 。氧化率提升及钒渣流失率降低将工序钒回收率提高至81.0％，达到国内先进水平。 4. 钒渣溅渣护炉技术、低温烧结补炉料补炉技术、生铁块及钒渣补炉技术的研发与应用，将提钒转炉炉龄提高至13820炉次，远高于国内其他提钒转炉8000～10000炉次。 5.原料细磨技术应用将钒渣钠化焙烧工序钒收得率提升1.5％；五氧化二钒熔化－闪蒸技术应用又将钒收得率提升1.02％，为国内首创。 6. 在V2O5碳化还原氮化制备钒氮合金机理与工艺研究基础上，建成国内主体最长（46米）双道推板窑钒氮合金生产线，并稳定量产VN19合金，填补了黑龙江省内钒氮合金深加工技术空白。 黑龙江建龙钢铁有限公司钒氮合金厂已成功研制出VN16、VN19两种牌号的钒氮合金。4条双道式推板窑每月产量为400吨，较设计产量超出35吨，其中生产的VN16牌号符合国家标准，已销售到全国各地，产品深受业内好评，生产的VN19已完成国家标准的制定，已在建龙集团内部使用，效果明显。

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。

齿轮钢材料是重大装备制造和国家重点工程建设所需的关键材料，是钢铁材料中的高技术含量产品，本项目提高材料纯净度、晶粒度稳定性和探伤可靠性，通过电炉冶炼+炉外精炼+真空脱气+惰性气体保护浇注生产方式，有效控制钢中氧、磷、硫含量和其他有害元素含量，从源头上确保材料的高纯净度，同时对锻造与热处理工艺进行创新和改进。 1、纯净度控制：通过控制精炼过程渣系组分，控制夹杂物性质，从而控制材料夹杂物的数量、大小。通过对浇注系统的工艺优化，使钢水浇注速度趋向恒定，避免因为浇注速度不稳定而引起的不均匀分布。采用全密闭氩气保护浇注，避免二次氧化形成的夹杂物，进一步降低钢水中夹杂物。通过提升浇注系统材料及结构设计，避免耐火材料掉入而引起的探伤级别增加。 2、晶粒度控制：晶粒度是齿轮钢的关键技术指标，通过对化学成分的优化设计，匹配不同的晶粒细化元素及含量，控制齿轮钢晶粒度；通过对各种锻后热处理工艺，确保晶粒度稳定。 技术指标如下：氧含量≤10ppm、探伤水平φ0.8mm、EVA≤200、晶粒度950度保温80h级别8-9级。夹杂物水平A类粗≤0.5、细≤0.5；B类粗≤0.5、细≤1.0；C类粗=0、细=0；D类粗≤0.5、细≤1.0；DS≤1.5。

该项目针对焦化企业传统蒸汽共沸汽提脱苯工艺的粗苯收率低、能耗高、废水废渣废气污染环境、运行成本高等问题，依据炼焦化学工业流程学 “三流一态”（物质流、能源流、信息流及其对应的过程状态）的理论，提出以“负压实沸点蒸馏”取代传统蒸汽共沸蒸馏，开发了负压脱苯工艺流程和装备。在国内首次进行了双塔双炉负压脱苯的工业实践，升级优化了单炉单塔脱苯工艺，实现了“脱苯和再生高效集成”、“脱苯再生差压操作集成化与大型化”等塔器高效集成技术的创新和突破。该项技术已获得专利4 件（其中发明专利2件），成功应用于11家焦化企业（共12套，焦炭产量1600万t/年），累计为用户新增经济效益4.85亿元，累计减排CO2 6.78万t，减排废水155万t，减排VOCs 22万t，经济效益和社会效益显著。

项目完成单位通过分析和摸索在线激光刻痕技术的特点和难点，自主集成连续退火线上全套激光刻痕装备。全球首次将光纤式激光器应用于取向硅钢激光刻痕，利用不同波长对不同性质材料吸收率差异的机理，将基板热吸收效应提升5倍，实现更好的磁畴细化效果、提高改善率。设计出扩展式多振镜扫描盒光路系统，采用分时并行扫描技术实现全球最高的150mpm激光刻痕速度。通过关键参数交互联动设计以及采用大包角三辊聚焦稳定系统等，实现更精准的参数匹配和控制。

Hlsmelt工艺的开发相对经历了较长时间，从1980年开始研发，经历了初期的试验炉试验以及两个阶段的试验厂阶段（分别为10000吨/年的SSPP和100000吨/年HRDF），一直到西澳大利亚的奎那那地区兴建了年产80万吨的世界首家商业工厂。工厂于2003年1月动工建设，2005年4月建成并开始热调试，从2005年11月开始了为期3年的达产运行：2006年底实现50%，2007年实现80%，2008年实现85%。2008年12月，由于受世界金融危机影响，生铁市场低迷，HIsmelt奎那那示范厂2008年年底停产，关闭且不再复产。 山东墨龙石油机械股份有限公司一直致力于新炼铁工艺、技术、装备的研究，根据自身发展的需求，在2012年决定利用HIsmelt的技术及大部分奎那那工厂设备，并通过进一步优化工艺流程，在寿光市建设了新的HIsmelt熔融还原炼铁生产厂。墨龙公司目前拥有HIsmelt全部知识产权，在经历了九次工业试验后，目前已掌握HIsmelt熔融还原炼铁的生产规律，可实现稳定高效生产。

干熄焦技术是一项重大的节能环保技术，其可提高焦炭质量、回收全部红焦显热、显著降低能耗、减少环境污染，提高高炉生产效率。在我国深入开展供给侧改革和即将征收环保税的形势下，干熄焦技术在焦化行业中的节能环保优势日益突出。 干熄焦技术在我国的应用始于本世纪初，现已发展较为成熟，已形成较强的设计、装备制造能力，但耐火材料使用寿命短的问题仍困扰全行业。总结来看，干熄焦耐火材料寿命短的主要部位是斜道区和冷却区。本项目研发以前，由于冷却区工作面砖磨损过快，在每次干熄焦装置检修时都需用浇注料对工作层进行修补，导致干熄焦装置检修时间长、经济效益差。 依托本公司在浇注料生产领域的技术优势，本课题主要研发适用于干熄焦装置冷却区的新型耐火材料（耐磨浇注料预制块）。目标是大幅度延长冷却区耐材的使用寿命，达到干熄焦装置延长检修周期、缩短检修时间的长寿化要求。