基于智能重载六轴工业机器人，配置适用不同作业工序的末端执行器，实现电炉、精炼炉等的测温取样及连铸结晶器智能实时加渣；

基于转炉炉型维护的溅渣护炉技术。通过副枪测试，动态调整炉渣组分，建立炉渣FeO的数据模型，准确的获得终渣的物理、化学特性，指导计算机自动调整炉渣；建立溅渣护炉枪位自动控制模型，保证溅渣效果，尽可能延长溅渣层在炉衬上的存留时间， 干式除尘条件下转炉高碳出钢技术。通过对“前烧期”冶金过程的研究，达到控制顶吹氧气流量实现“前烧期”的熔池搅拌控制的目的，使干式除尘转炉自动吹炼过程必须能够起枪进行双渣操作；建立自动炼钢双渣模型，增加前期脱磷率，在干式除尘转炉自动炼钢条件下实现高拉碳。 转炉底吹透气砖快速热更换技术。重新设计专利底吹透气砖与专用钻孔机构，严格按照预定的操作步骤，将被更换的透气砖钻透，在芯砖上涂抹好镁质泥浆并迅速将其装进透气砖孔中，用螺栓将法兰紧固，接好尾管，实现在热态下用较短时间更换透气砖，达到全炉役底吹的目的。 适合宣钢条件的卷扬提升式钢包全程加盖技术。由于宣钢LF精炼炉采用旋转电极式双工位设计，钢包车穿跨布置的工况，导致宣钢不能采用插齿式钢包加盖机构，因此重新设计一种可上下前后移动的卷扬提升式钢包加揭盖设备，生产时按照预定的操作步骤执行加盖揭盖操作，实现钢包全程加盖。

北京科技大学张立峰教授团队建立开发的数值模拟方法和仿真技术可以准确地计算并预测钢精炼和连铸过程的工作状况，有利于钢洁净度和铸坯质量的精准控制。建立的模型适用于不同钢铁企业、不同钢种、不同生产流程、不同冶金设备。内容包括：钢包吹氩精炼模拟仿真、RH真空精炼模拟仿真、连铸中间包模拟仿真、连铸结晶器模拟仿真、连铸一冷数值计算、连铸二冷数值计算等。自主开发或升级了相关模型，部分模型包括气泡浮选夹杂物模型、夹杂物碰撞聚合模型、夹杂物凝固捕捉模型、结晶器一冷模型等。

该技术（装备)主要应用于冶金电磁领域，核心技术可推广到化工、矿山、电力等行业。该技术成果是唯一“既能精准地控制钢水的过热度，又能在中间包内主动地去除部分残留在钢水中的夹杂物，特别是中、小颗粒的夹杂物，以达到进一步提高连铸坯质量，进而提高产品质量”的一项高新技术。

连铸三大件功能耐火材料是现代冶金技术的关键耐火材料。我国连铸用功能耐火材料产品质量稳定性不足，使用寿命也不能适应快速发展的精炼和连铸技术需求，与国外先进水平尚存在一定差距，是影响钢铁冶金精炼和连铸生产节奏和连续性的重要因素之一。 采用梯度复合结构的总体研究思路、即根据各功能元件实际应用条件和失效特点，通过梯度化设计降低产品受热冲击时的最大热应力以提高抗热震性，进而对产品关键部位材料显微结构优化设计，有针对性地提高抗渣液、钢液侵蚀和冲刷能力，解决同步提高功能耐火材料抗侵蚀性和抗热震性的技术难题，实现功能耐火材料使用安全性提升和使用寿命的较大幅度提高针对功能耐火材料服役过程中的蚀损特点，开发出了具有梯度结构功能耐火材料的集成技术：低热应力功能元件结构和材料配置优化设计、元件关键部位材料关键使用性能优化技术、梯度结构功能元件制造工艺等，解决了材料抗侵蚀性和抗热震性不能同步提高的技术瓶颈，大幅度提高了功能耐火材料使用寿命和使用可靠性。

目前国内常用的传统狭缝型钢包透气砖结构单一、材质单一，内部存在较大的热应力，在使用中经常出现层状断裂，既影响吹通率和精炼效果，又扰乱了钢厂正常的生产节奏，为此我们研究设计了通过不同材质热膨胀失配，以及不同透气结构使内部应力释放等来提高透气砖抗热震性，由此生产出的复合结构透气砖，由热应力数值模拟分析和现场实际应用，热应力降低50%，流量稳定，吹通效果显著改善。

本项目开发的系列化成套高效RH真空精炼装备及相应的工艺技术，通过真空脱气、强制脱碳、成分调整、化学升温、夹杂物控制、脱硫、喂丝等功能，为炼钢进一步降低成本、提高产能、扩大品种、提升质量创造了条件。 宝钢炼钢厂5号RH首次采用“双台车”高效布置形式，大大缩短了待机时间，双工位运行使处理周期可小于25min；采用四级蒸汽喷射泵真空系统、增大环流气流量、采用多功能顶枪等技术手段，提高了钢水的循环及脱碳速度，其投产后第三个月就超过了265万t/a的设计能力。

课题的主要任务是建设300万吨CO2-O2混合喷吹炼钢示范工程。课题具体任务有以下四点：（1）研究CO2回收及控制系统与CO2-O2混合喷吹炼钢的链接技术；（2）CO2-O2混合喷吹炼钢工艺优化研究；（3）CO2-O2混合喷吹和底吹设备研制；（4）300万吨CO2-O2混合喷吹炼钢示范工程装备技术研究。 经过一年多的研究，课题承担单位完成了研究CO2气体在电炉炼钢、炉外精炼、气体保护方面的应用，同时完成了示范工程建设的前期准备和方案设计工作。具体得出以下结论： （1）CO2气体应用于电炉炼钢的底吹过程，可代替氩气强化熔池搅拌，同时由于CO2可参与熔池的氧化反应，具有吸热作用，有利于底吹喷嘴蘑菇头的形成，保护底吹喷嘴，实现电炉炼钢过程底吹喷嘴和炉龄同步。 （2）CO2气体应用于LF精炼过程，可代替氩气强化熔池搅拌，产生的CO气泡弥散于整个熔池，有利于熔池去气、去夹杂，降低了钢液中氧含量，同时由于熔池搅拌作用增强，脱硫效率提高了10%以上。 （3）CO2气体代替氩气应用浇铸过程的长水口和浸入式水口保护，防止钢液的二次氧化，由于CO2气体的密度大于氩气，远大于空气，因此，覆盖保护作用良好，钢液的二次吸氧和吸氮现象基本消失。 （4）研究了两种CO2回收方法，掌握了化学吸收法和变压吸附法的技术原理、工程设计等方案，根据现场石灰套筒窑的尾气成分、温度、含尘量，综合示范工程企业的介质、能源等实际情况，选取了化学吸收法作为制取CO2的方法。 （5）完成了CO2回收方案、输送、应用于转炉炼钢的初步设计。完成了CO2回收系统和工艺的匹配设计。

主要目标： 建立典型工序、典型流程钢渣理化性质、用途及经济性评价数据库；确定钢渣梯级利用优化模式，形成钢渣梯级利用技术指南；形成精炼渣制备炼钢熔剂的工艺技术及试验装备；开发出钢渣有压热闷及显热回收技术及装备，建成一条5万吨/年的钢渣冷却破碎及余热有压热闷-显热回收利用中试试验线。 主要内容： 钢渣理化性质及应用性能研究 精炼渣制备炼钢熔剂研究 钢渣冷却破碎及余热有压热闷专有装备研发

本系统在转炉或电弧炉出钢侧附近的钢包轨道上方和精炼装置附近安装在线的钢包盖摘扣机构，满足钢包运行全程扣盖保温操作，同时又保证转炉或电弧炉出钢和精炼处理对无盖钢包的需要。实现从炼钢、精炼、连铸、倒渣换水口小修、等待出钢全流程均扣盖保温运行。本钢包全程扣盖保温系统在炼钢厂投入使用后减少空包热损失30%以上，减少盛钢水钢包热损失5%以上，实现降低炼钢转炉或电弧炉出钢温度10℃到25℃以上，显著减轻转炉或电弧炉冶炼负担，取消钢包在线烘烤系统，完全不用钢包保温剂，节能降耗效果十分显著。