随着烧结机的大型化日益发展，对烧结生产过程控制，特别是全流程的过程控制需求越来越多。目前，国外发达工业国家的烧结生产基本上实现了全过程智能自动控制。国内应用烧结智能控制系统情况，总体看分为引进技术和自主研发两种。对引进技术普遍存在功能不能完全使用，连续投运率差，其主要原因是国外控制系统功能不尽适用国内生产实际，以及国内设备、环境、经营理念等因素所致。自主研发的同类型控制系统主要存在以下问题：传统的检测系统设计造成测量不准确，控制精度低，不稳定；未能有效克服烧结系统的大滞后特性，实时性差；手动控制多，需要大量人工干预。因此，国内需要一种适合我国国情的全流程的综合自动控制系统以满足烧结现代化生产的需求。 此项目中将烧结全流程综合自动控制系统分为6个一级模型和5个二级模型共11个模型，一级为基础自动化控制系统，唐钢南区360m2烧结机的控制系统由AB公司的Logix5000系列产品组成，在实现设备顺序控制和常用检测功能基础上进行改造，增加温度、水分率、流量、密度等检测仪表以及调节阀等调节执行设备，开发新的控制软件。新增二级烧结智能控制系统，二级系统采用客户端/服务器模式。由一台服务器和两台客户机、一台打印机组成并通过100M交换机组成以太网络，与一级系统的通讯通过PLC网关实现。 一级控制模型包括烧结混合料料量控制模型、返矿控制模型、混合料水分控制模型、燃料控制模型、烧结混合料布料控制模型、烧结混合料点火控制模型。二级模型包括基本配料模型、动态配料控制模型、烧透偏差控制模型、烧透位置控制模型、生产报表和趋势图数据管理。

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。

国内热镀铝钢板的生产一直处于空白，国内需要的镀铝板全都依靠进口，年进口量达30万吨。本项目对热浸镀铝的高电流密度电解清洗技术、控制气氛的退火技术、炉鼻子加湿技术、镀锅成分控制技术、长寿命沉没辊技术、铝渣控制技术等一系列关键工艺技术进行开发与系统集成，在国内率先开发出了自主知识产权的连续热浸镀铝板成套生产工艺技术；对连续热浸镀铝生产线上的关键设备进行了自主研制开发，在国内自主集成工艺与装备，设计建设了目前国内唯一的连续热镀铝生产线。以此生产线为基础，开发了热浸镀铝硅钢板、单面镀铝钢板、热镀铝硅铜镁钢板、热成形用镀铝钢板等多种热镀铝钢板品种，替代进口，填补国内空白，满足了不同行业的需要。

开发了一套完整的连续热浸镀铝工艺技术，包括钢板连续热浸镀铝的控制气氛的退火工艺技术、镀锅工艺管理和控制技术、镀后冷却控制技术、高电流密度电解清洗技术等。这些工艺技术经过实际生产应用验证，形成了一套完整的钢板连续热镀铝工艺技术和生产诀窍。

先进热处理装备技术是生产高等级中厚钢板的关键，研制辊式淬火装备及工艺技术，开发高等级中厚钢板热处理工艺及产品，集成高精度淬火工艺模型及淬火自动控制系统，解决了4-150mm全厚度规格钢板高强度均匀化淬火、高低压连续淬火等技术难题，有效提升了高等级钢板热处理产品的的质量。

转炉炉气（烟气）分析动态控制系统是一种低成本过程动态控制自动化炼钢技术。采用炉前在线烟气分析设备和模型，可连续获得转炉吹炼过程炉内反应信息，提高转炉加料和氧枪操作水平，可减少转炉喷溅程度。对于无副枪的中小型转炉，较准确确定吹炼终点的碳含量以及进行温度预报。对于低碳钢可实现不倒炉出钢，对于中碳钢可减少倒炉次数，实现标准化科学化炼钢。对于有副枪的中大型转炉，可减少定碳定氧探头的使用量，大大降低操作成本。

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。

项目总体目标：开发新一代节能高效连续热处理关键技术，形成自主知识产权、自主设计和建造能力；解决冷轧薄板的快速加热和快速冷却、板形在线测量及控制、采用高效热交换装置实现低温燃烧废气余热利用、带钢高效清洗、清洗液循环利用、冷轧工序废弃物利用等共性技术问题，促进上述技术及设备在国内大型连续热处理机组推广应用；开发拥有自主知识产权的快速热处理和热轧免酸洗直接冷轧退火热镀锌工艺技术，并实现工业生产；形成年产30万吨以上规模高强钢产品专用生产线，可生产冷轧软钢、双相高强钢、马氏体高强钢、相变诱导塑性钢（TRIP钢）和热镀锌双相高强钢、相变诱导塑性钢（TRIP钢）等，满足汽车、运输、先进制造等产业对高强度钢铁材料的需要，在相关技术领域达到国际先进水平并推动我国钢铁产业大型连续热处理技术及设备的发展。 本项目重点开展连续热处理快速冷却、快速加热、节能高效快速热处理机组设计、高效清洗和清洗液回收利用、热轧板免酸洗直接冷轧还原镀锌、板形仪和电镀锌核心设备国产化、新一代辐射管设计制造、高效热交换装置及低温燃烧废气利用等关键技术研究开发。 本项目研究内容分解为9个课题，包括： 序号 课题名称 1 快速热处理模拟实验设备和生产工艺、产品与核心装备开发 2 新一代节能高效连续热处理机组设计技术研究 3 快速热处理钢板组织织构和性能研究 4 热轧板免酸洗直接冷轧还原退火热镀锌工艺技术研究 5 新型板形仪的开发和平整板形控制系统研发 6 高效热交换装置的研发和低温燃烧废气的利用技术开发 7 带钢高效清洗工艺和冷轧工序废弃物利用技术开发 8 电镀锌核心工艺和装备的研发 9 新一代辐射管的研究开发

本技术把主排风机出口的烟气分成两路，一部份烟气（约占20~35％）仍然通过烟囱排放，剩下大部分烟气（约占65~80％）通过一条自循环烟气管道返回到烟气炉出口，与烟气炉高温烟气混合后进入磨煤机。自循环烟气连续不断循环使用，形成制粉系统尾气自循环工艺。