氧化球团是现代大型高炉炼铁必不可少的炉料，2016-2018年我国球团占炼铁炉料结构比例约13%，但与美国、瑞典等发达国家（80-90%球团入炉）相比，我国因球团矿产量严重不足，入炉比偏低。中国球团品种长期以酸性球团为主，缺乏生产碱性球团技术。此外，因回转窑生产碱性球团对原料条件要求苛刻，市场上低硅、低碱金属的优质精粉资源非常匮乏，且磁铁精矿严重短缺、价格高。因此，以来源广泛、价格低、传统球团企业难利用的镜铁精矿、粗粒赤铁粉矿为原料，开发资源宽口径的多元化配矿技术就成为解决上述难题的必然选择。但镜铁精矿和赤铁粉矿存在粒度粗、成球性差、生球强度低、预热和焙烧温度高、能耗高等技术特点，同时存在生产过程控制难度大，回转窑易结圈，产品存在还原膨胀率偏高等技术难题。 本项目开发了资源宽口径配矿及矿石表面改性技术。制定了粗粒烧结粉和镜铁矿组合磨矿、高压辊磨表面改性的技术标准，开发了载体沉降及强化过滤技术，打破了粗粒烧结粉用于球团的“技术壁垒”。使镜铁精矿的磨矿能耗下降30%，强亲水性的细磨赤铁粉矿沉降速度提高24.4%，过滤脱水效率提高10.6%，解决了微细颗粒对水体污染问题。非传统球团用烧结粉矿和镜铁矿配比达到80-85%，实现了资源多元化，显著提高了资源利用率，大幅度降低了原料成本。开发了链篦机-回转窑多元化球团制备技术，在高赤铁矿配比(80%～90%)下，生产镁质熔剂性球团，突破了国外镁质球团以带式焙烧机为主的工艺限制，及国内以磁铁矿为主的原料类型限制，具备在线切换生产碱性、镁质、酸性球团能力。开发了窑体精确定位与红外连续三维测定技术，建立了回转窑内结圈物厚度及分布的数学模型，研制了窑内结圈物三维分布可视化系统，通过及时测量和预测、精准调控、预防回转窑结圈，停机时间降低95.4%，作业率提高5%。开发了低温烟气高效脱硫脱硝技术，球团烟气脱硫已运行四年，实现球团绿色清洁生产。 获授权发明专利4项，企业技术秘密6项，发表学术论文49篇。项目成果已成功应用于宝钢湛江、武钢、安钢3家国内钢铁企业，优质球团产品长期供宝钢、武钢、安钢、日本制铁、韩国浦项、台湾中钢等国内外企业大型高炉使用，经济效益和社会效益显著。

本项目聚焦于转炉一次烟气中粉尘的高效、稳定、安全捕集技术，采用分级除尘理念，通过对粉尘的高效捕集及净化处理，解决了传统转炉一次烟气除尘系统颗粒物排放不稳定、细颗粒物捕集效率低、除尘系统能耗高等缺点，技术的指标先进性、成熟度、可靠性及安全性等各主要性能指标上均优于国内外同类技术，对改善大气质量、构建天蓝水绿的美好环境和促进社会经济可持续发展具有重要意义。

目前国内外转炉烟气余热回收普遍采用汽化冷却的形式，具有冷却烟气、回收蒸汽等特点，但现有汽化冷却技术存在系统能耗大、故障率高、烟道寿命短、蒸汽产量低品质差等问题，已无法满足钢铁行业升级转型的要求。现有汽化冷却技术主要存在以下关键共性技术难关： 1.系统节能与烟道长寿无法同时兼顾、汽化冷却系统热回收效果差。 2.系统设备存在能源浪费问题。 3.烟道系统故障率高、寿命短、易引发安全事故。

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。

在焦炉地下烟道翻板阀和烟囱之间新建脱硫脱硝设施，对烟气进行脱硫、除尘、脱硝治理。 技术原理与工艺路线：采用SCR脱硝+半干法脱硫工艺，脱硫采用生石灰或消石灰作为脱硫剂，在脱硫塔内流态化的脱硫剂吸收SO2，实现脱硫；脱硝是通过SCR反应器内的催化剂催化作用，将NOx转化成N2。工艺流程依次为：地下烟道→加热装置（备用）→SCR反应器→余热锅炉→脱硫塔（含除尘器）→引风机→烟囱。 技术特点：SCR脱硝置于系统最前端，可充分利用焦炉原烟气的高温进行脱硝反应，减少烟气升温能耗；脱硝后的高温烟气，通过余热锅炉生产0.4~0.5MPa的蒸汽回用；经过余热回收后的烟气温度非常适合半干法脱硫工艺，脱硫的同时，烟气的粉尘得到控制；脱硫后的烟气温度在110~120℃，送回烟囱满足烟囱热备功能。

大型工业加热炉智能燃烧控制系统在板坯全自动精确跟踪基础上，通过板坯温度、尺寸、重要参数的自动测量、坯号智能识别等技术手段实现生产计划自动核对，板坯实物、计划、工艺的准确对应。此外，基于板坯加热温度实时精准预测模型，建立智能化燃烧控制策略系统，实现复杂工况和炉况的动态感知与自适应，减少人工干预以及对操作经验的依赖。综合运用各类大数据分析工具，对板坯温度、位置、工况、设备等海量的同时空大数据分析加热质量与升温曲线、设备以及工况的关系，建立板坯加热质量和加热炉能耗评估体系，实现真正会“思考”的加热炉。

该成套技术采用热备系统或容错服务器以及多层高速网络结构的硬件方案，并安装具有自主知识产权的稳定高效的过程自动化系统开发平台，应用程序采用标准化的、可自由组合和单独升级的模块设计，为将来的扩展和升级提供极大的方便和空间；系统采用先进的解析算法模型，自主开发了多种质量控制技术。最新开发的大数据平台、质量管控、生产状态分析、能源介质监控、能耗预测、性能预报、设备生命周期管理等功能模块，则提升了系统的智能化水平。

表面镀锌是提高钢铁材料使用寿命的最常用技术，其中90%以上采用热浸镀锌。然而，酸洗作为传统热镀锌板生产流程中的高污染环节，增本降效的同时带来一系列质量问题：一方面酸洗工序本身增加成本，同时酸液挥发和废酸排放还严重地污染环境；另一方面酸洗还会造成酸洗板的表面质量缺陷和氢脆等产品缺陷。而在含Si、Mn等合金元素的高强热镀锌板的生产工艺中，由于合金元素的选择性氧化容易出现露镀缺陷，为了解决这一问题，通常需要额外的预氧化、预镀等工序，这无疑将增加生产工序，降低生产效率，提高成本。热镀锌板工艺也面临着节能减排、降本增效的压力，需要进行短流程优化改进。如果可以利用热轧过程中产生的氧化铁皮，在还原性气氛中将氧化铁皮还原为纯铁，利用纯铁的良好润湿性进行在线连续热镀锌，即可消除酸洗的不足，也可解决由Si、Mn等合金元素选择性氧化造成的露镀问题。热轧带钢免酸洗直接还原退火热镀锌技术（以下简称免酸洗热镀锌技术）省去酸洗工序，按照吨钢减少废酸排放20 kg，环保效果明显，并且节约酸洗成本150元/吨。对于先进高强钢、超高强钢，由于取消了退火前的预氧化工序，吨钢成本可节约30~50元/吨，同时由于取消酸洗工艺和连续退火前预氧化工序，可使整个生产线生产效率提高10%～20％。 国外研究单位对于免酸洗还原热镀锌技术的研究已经开展了多年，Danieli已经建立了免酸洗工艺产线，POSCO也初步研发了免酸洗涂镀工艺原型技术。目前国内钢铁企业在该方面的研究主要集中在无酸除鳞技术方面，对于热镀锌板的短流程工艺研究较少。完成热轧带钢免酸洗还原热镀锌技术的开发，不仅可大大降低热镀锌板生产成本，提高产品竞争力，为企业创造巨大的经济效益，同时降低能耗、减少对于环境的污染。热轧带钢免酸洗还原热镀锌工艺的开发，将填补我国在该技术方面的空白，促进我国热镀锌短流程工艺的革新。

研发了一种新的煤调湿技术，入炉煤经均质布料装置进入锤式干燥破碎机，入炉煤在破碎的同时被干燥。大部分入炉煤在破碎机下部收集，少部分经旋风和布袋收粉器收集，所有入炉煤经混合机混合后送往焦炉。 通过选用一种均质布料装置，使装炉煤在破碎机内分布均匀，无破碎死角；设计一种专门的破碎机进口装置，使装炉煤与烟道气进入破碎机后能充分接触；创新设计一种具有干燥功能的破碎机，使装炉煤在破碎的同时被干燥。 在国内外首次采用干燥破碎一体化煤调湿工艺及设备，不仅稳定了炼焦煤的水分，而且改善了粒度分布，有效的提高了焦炭质量。干燥热源最少七成以上来自焦炉烟道废气，少量不足热源由烟气炉提供。流程紧凑，投资少，能耗小运行维护简单，占地面积小，满足炼焦节能降耗的要求。 本技术对原煤水分适应性高，调湿能力弹性较大，调湿后装炉煤水分含量可以根据炼焦要求进行调整，非常适合现有焦化厂改造。在莱钢7#、8#焦炉上进行了工程化应用，将原煤年平均含水量从10.6%调湿后降低到8.5%，调湿效果明显。工艺设备运行稳定可靠，实现了科技成果向现实生产力的转化。

中高温SCR脱硝技术发展已趋于成熟，而脱硫后待脱硝烟气烟温普遍偏低，应用中高温SCR脱硝技术时，烟气升温能耗高，烟温低与催化剂活性温度窗口不匹配的问题突出。因此，实现系统内热量的高效利用是实现NOx绿色脱除的关键。技术路线一：环冷机余热利用实现烟气升温+中高温SCR脱硝；技术路线二：CO催化氧化协同中高温SCR脱硝。技术路线一：环冷机余热利用实现烟气升温+中高温SCR脱硝根据环冷机红矿－热风温度分布，在环冷机进口处烟温一般高于400℃，环冷机烧结红矿随台车的移动被逐步冷却，环冷机台车上部烟罩废气温度由约400℃开始逐步降低。一般情况，环冷机可用废气量为冷却风机对应部分高温风箱上部的废气，为提高废气的利用价值，研究废气余热梯级高效利用技术。技术路线二：CO催化氧化协同中高温SCR脱硝：基于CO氧化催化剂应用不成熟、CO催化氧化技术在烧结烟气应用领域尚属空白、CO脱除协同SCR脱硝仍存在较多技术问题待解决的现状。开发耐硫抗水型CO催化氧化催化剂、打通CO催化氧化协同SCR脱硝工艺技术流程、推进配套核心关键装备开发及应用，是实现烧结烟气经济、绿色治理的关键。