（1）烧结余热回收利用技术 烧结余热回收大致分为四大类：A)冷却机余热回收系统；B)冷却机+烧结烟气回收系统；C)冷却机+烧结机气体循环余热回收系统；D)新型机冷式烧结机余热回收系统。其中A类只能回收冷却机排出气体的49％；烧结机余热回收系统是从烧结机尾部的高温废气中回收热量，通过余热锅炉出口的蒸汽温度大约为200℃；烧结气体循环余热回收系统是将烧结段和烧结矿冷却后的高温废气引入锅炉，余热锅炉所排出的气体再送入烧结料层，由于循环气体送入烧结，大约可回收输入总热量的23％，从而降低了焦粉消耗。 （2）梯级取热进行烧结余热回收 根据实践，余热回收可采用梯级取热方式，即将环冷机余热不同的温区分为高、中、低三个回收段，根据不同温区余热品质和热工特性，分别采取不同的技术手段加以分区回收。采用梯级取热方法能将70％以上的余热废气量和近80％的可用余能加以有效地回收利用，可大量节约能源消耗，提高产品质量和降低生产成本。 （3）热管式余热回收技术 热管作为一种高效的传热元件与传统换热器相比，有传热效率高、阻力损失小、结构简单等优点。烧结生产中余热属中、低品位余热，利用热管式余热回收装置可以使回收效率大大提高，它是中温(300℃左右)气-气热交换最理想的换热装置。

转炉吹炼过程中产生的高温烟气由罩群补集后进入汽化冷却烟道，通过热交换作用将高温烟气中的热量进行回收，使转炉煤气温度降低至800～1000℃后进入蒸发冷却器。在蒸发冷却器上部用多个喷嘴向烟气喷射雾状水滴，水滴与烟气进行热交换被蒸发，将烟气温度由800～1000℃冷却至200℃左右。蒸发冷却器采用的喷嘴为双层环缝结构，喷嘴的中心孔喷水，环缝喷射蒸汽以对水滴进行雾化。转炉煤气经蒸发冷却器冷却至200℃左右后进入静电除尘器。在常规冶炼条件下，采用转炉煤气干法除尘技术可实现煤气回收量达到100Nm3/t钢，蒸汽回收量达到80kg/t钢；“全三脱”冶炼条件下煤气回收量达到85Nm3/t钢,蒸汽回收量达到110kg/t钢的效果。

该技术采用双压余热锅炉的循环风机在冷气机台车底部形成4500Pa的风压，可替代部分冷却鼓风机；二次加热装置采用不锈钢制造，能耐受500℃的热风和料矿的辐射烘烤；双压工艺可分别生产2.06Mpa和0.5Mpa的过热蒸汽，方便汽轮机的发电和厂内生产自用；主要受热面可5年免维护。 作为换热组件的热管耐高温可达到450℃，长期工作可承受400℃的温度；热管换热器的寿命在3年以上，可将烟气温度有效降低到200℃左右，对烧结主抽引风机影响较小。 热管换热器所生产的余热蒸汽的压力可达到2.06MPa。过热蒸汽温度可达到约340℃。余热蒸汽有效产量可达到每百吨成品矿生产5吨蒸汽。

目标及任务： 针对矿热炉烟尘活性硅组分的资源化利用、工业废气CO2低成本捕集，大规模产品转化等问题，研究矿热炉粉尘热碱溶解制备CO2捕集剂（水玻璃）的过程强化技术，实现矿热炉烟尘废弃物的资源化利用；通过高温高粘性流体陶瓷微滤技术的开发，实现CO2捕集剂（水玻璃）制备的高效分离与净化；通过CO2高效吸收与白炭黑结晶耦合控制技术的开发，实现CO2的低成本捕集、大规模固化封存和产品转化；通过陶瓷微滤设备、导流管环流式（DTB）反应结晶设备的过程放大和系统集成，形成CO2低成本捕集与资源化利用冶金矿热炉烟尘联产白炭黑等化学品的集成技术， 建立1万t/aCO2捕集联产白炭黑的示范工程, 为CO2低成本捕集、固化封存与产品化提供技术支撑。 核心科技成果包括： (1) 矿热炉烟尘溶解过程与强化技术 （2） CO2捕集与纳米SiO2结晶耦合控制技术 （3） CO2捕集与结晶耦合反应器的优化 课题开发的“CO2捕集与纳米SiO2结晶耦合控制技术”已在内蒙古东源煤铝技术公司建立了一条3000t/a的中试装置。合成的白炭黑产品附合GB10517~ GB10530-89国家标准，现在装置仍在进行稳产调试与工艺优化，该装置是 “1万t/a高铝粉煤灰制备莫利石材料”工程的配套项目，项目的建立，预计可资源化利用高铝粉煤灰2.5万t/a，利用CO2约0.22万t/a，生产白炭黑3000t/a。 通过“矿热炉粉尘碳化沉淀法制备白炭黑联产碳酸钙工艺技术及装备示范”相关技术开发，不仅可以通过矿热炉粉尘（如铁合金炉产生的微硅粉）的转化、对CO2进行捕集与资源化利用，而且可以拓展至高铝粉煤灰的高值化利用领域。更为重要的是，通过“CO2进行捕集与结晶耦合控制技术”，可以实现CO2的捕集与产品转化。为CO2的大规模捕集与利用提供新的途径。

课题目标及任务： 课题通过对直接利用石灰石造渣炼钢工艺技术的研究，目标建成节能减排和资源化利用 CO2、增收转炉煤气的 200 万吨级转炉炼钢示范工程并稳定运行。能够减排、利用 CO2 约 15kg/t 钢；增收转炉煤气按 CO 计算约 1 万吨/年；减少冶金石灰生产约 8 万吨/年；减少炼钢铁水铸铁块约 25 万吨/年；减少炼钢渣和除尘灰产出合计约 3 万吨/年。 课题进展： 1.实验室基础研究 （1）通过计算CO2与铁水中的[C]、[Si]、[Mn]、Fe(l)等元素反应的ΔG以判断石灰石分解产生的CO2能否与铁水中组元反应。（2）用综合热分析仪，探寻渣中组分对CaCO3分解行为的影响，并研究其他廉价CaCO3资源应用的可能性。（3）用马弗炉在不同温度下煅烧石灰石，研究温度对石灰石速度的影响以及高温急速煅烧条件下石灰石的分解行为。（4）对铁水中硅挥发的研究采用热力学进行理论分析，并结合实际情况探讨SiO生成的条件是否满足，并找出影响其生成的条件。 2. 直接利用石灰石造渣炼钢工艺技术开发 （1）技术方案 首先计算工艺改变对转炉热平衡的影响，以设计工业试验入炉金属料的比例。试验过程尽可能多的收集试验数据，以对试验效果进行较为全面的总结分析。 （2）工业试验结果分析 通过相关技术研究与应用，达到了以下指标：（1）转炉炼钢石灰石代替石灰的比例已达70%以上，在设备/铁水条件都合适的时候已达100%；（2）根据试验炉次数据回归计算，石灰石分解放出的CO2有37%能够参与铁水反应，相对原来用石灰造渣炼钢时，利用CO2已接近15kg/t钢；（3）已经在石灰石全部替代石灰炼钢的条件下，实现了转炉金属料中铁块比例为零；（4）转炉煤气增收按CO计算约有3000吨/年；（5）在石灰石全部替代石灰炼钢的炉次能够减少炼钢渣约15 kg/t钢。 直接用石灰石炼钢的方法已经应用于石钢的正常生产，200万吨级的转炉直接利用石灰石炼钢生产的示范基地正在完善中。2011年8月到2012年12月，在运营成本上，渣料结构变化降低成本746万，减少渣料降低成本38万，减少铸铁费用164万，提高转炉煤气热效效热效132万，总体经济效益为1080万元；CO2减排共计量为21962吨，节能减碳效果显著。

利用转炉冶炼过程中产生的高温烟气的热能，将焦化废水有机物成分在一定量的催化剂的作用下进行催化热解，焦化废水中的有机物成分热解为单碳或双碳在常温下为气态的碳氢化合物进入转炉煤气中，提高转炉煤气的热值，同时利用焦化废水冷却转炉烟气。

主要目标： 开发出钢铁企业环境下无线传感网络的应用模型；研制适合钢铁企业的高可靠、智能化 RFID 数据集中器；研制融合多协议、异构数据源的无线网关；开发出一套基于物联网的、面向钢铁企业生产物流和废弃物循环利用的监控系统，并完成在沙钢集团的示范应用。 主要内容： 钢铁企业物质流标识和数据采集技术研究 根据钢铁环境物质流（原材料、在制品、成品、废弃物、运载工具、称量工具等）的形态、所处的温度环境、电磁环境的不相同，选择适合钢铁生产物流和废弃物循环利用的射频标签（RFID），开发适应冶金恶劣环境的高可靠、智能化的RFID数据集中器，具备物料位置智能识别、RFID数据容错纠错、嵌入式RDB。RFID读取率达到98%，识别正确率达到100%。 开发现场总线、工业以太网到无线传感网络的数据接入网关，网关至少支持Profibus DP, Modbus RTU, WIA-PA(Zigbee)通讯协议， 端-端协议转换时间小于10ms。 钢铁生产环境下无线传感网络的构建和应用技术研究 针对钢铁企业高温、高震动、强屏蔽等恶劣环境，研究无线传感网络的信道建模技术，建立面向钢铁企业的无线传感器网络建网技术和设计规范。针对钢铁企业高温、高振动、强屏蔽环境，研究无线传感网络的链路质量问题，开发出钢铁企业环境下无线传感网络的应用模型，提出一套面向钢铁企业的无线传感器网络技术建网技术和设计指南。 基于物联网的生产物流和废弃物循环利用的动态跟踪和调度系统开发 以轧钢卷板生产中的钢铁在制品、制成品、原材料、生产工具等物质流为监测对象，基于 WIA/ZigBee节点模块、RFID 标签、条码、3G网络、移动式数据采集器以及物联网数据集中器构建基于物联网的生产物流动态跟踪系统，对卷板生产过程物质流实现实时跟踪管理。实现生产物流和废弃物循环利用的动态跟踪系统与ERP、EMS系统的融合，支持生产物流和废弃物物流数据的显示、报警、检索、报表；支持 HTTP、SOAP远程访问接口；支持基于WEB的远程数据发布；支持20客户端并发访问。 在江苏沙钢集团建设示范工程

主要目标： 建设一套安全可靠的转炉配套烟气全余热回收及布袋除尘系统并进行工程示范， 达到将蒸汽回收量增加50Kg/t钢，实现排放浓度不超过10mg/m3；研发出大通量、高精度、耐高温腐蚀性气体的过滤多孔膜材料滤芯及铁合金冶炼高温烟气净化装置和系统；研发新一代适用于高温工况条件的金属纤维毡滤袋，建立铁铬铝纤维滤袋除尘模拟实验平台。 主要内容： 转炉烟气全余热回收系统研发及示范应用 完成转炉烟气中粉尘成份的测定，并分析其自燃性，模拟在在转炉烟气中的氛围，摸索粉尘堆积可达到的最高温度；开展系统工艺设计、非标设备设计； 开展工业实验，检测系统运行是否稳定；实测吨钢多回收的蒸汽量；实测运行费用；实测烟尘的排放浓度。 铁合金高温炉气净化装置研发 根据工况条件的变化及气体的性质，设计选择自主研发的铁铝金属间化合物材料，制造出非对称膜滤芯，确保高温气体过滤系统耐腐蚀、耐高温、抗热震性及稳定过滤； 采用进气高温，解决系统正常工况下的结露和焦油糊膜问题的同时减少系统制造及运行成本；采用防结露系统、高温反吹来防止开停机及工况条件下的结露问题； 采用多段方式解决高温安全排灰。 金属纤维毡滤袋研究及应用 ①建立铁铬铝纤维滤袋的除尘模拟试验平台，建成金属滤料的应用性能数据库； ②开展铁铬铝纤维滤袋的孔隙结构设计和孔隙度、孔径等结构参数的优化，制备滤袋样品； ③开展铁铬铝纤维滤袋新型清洁系统结构设计，建立除尘装置在线数据采集系统； ④试制除尘器筒体，开展小系统侧线考核试验，为材料结构设计提供指导。

目前我国钢管总产能达7500万t以上。2011年生产钢管为6697.7万t，其中无缝钢管2649.0万t，都是世界第一。但在无缝钢管总产能中，落后机组约占50~60%。到目前为止，国内外还没有真正实用的连铸圆坯热装方法及系统。国内钢管界热议中的热轧钢管连铸圆坯热装方案大约有3-4种。该技术提出了热轧钢管连铸圆坯热装方法及系统。 该技术炼钢连铸系统和轧管机组集成为一体，产能匹配，炼钢连铸系统以轧管机的产量品种来组织生产；管坯加热采用步进式加热炉，由于炼钢连铸系统和轧管机组产能有4种平衡关系，管坯加热炉有预热炉和高温炉二种；热管坯用回转热锯机锯定尺；采用保温装置减少管坯热损失；炼钢连铸系统和轧管机组布置紧凑，物流通畅；从炼钢上料到轧管机成品的整个生产线，其生产过程和生产管理采用计算机数字化控制系统。

北京大学自主研发的专利技术——利用热态高炉渣制造矿渣纤维的方法。该技术以热态高炉渣、粉煤灰及铁尾矿等为主要原料，利用高炉熔渣的热量，经过废弃物能质耦合及形貌转化调质改性处理后，通过高温熔滴纤维化转化及多力场协调作用直接制备矿物纤维产品。该产品属于无机矿物纤维类保温节能材料，产品具有轻质、保温、防火、隔音、防水、生产原料来源丰富、价格低廉、生产过程清洁环保、符合国家产业政策发展方向等特点；产品主要应用于电厂、石油化工厂、钢铁冶金及交通运输、管道、罐体、锅炉、建筑及各种加热炉体的绝热保温工程；它又是重要的新型建筑保温材料，与其它材料复合即可制成各种复合材料用于建筑物的墙板或屋面、地板等保温工程。该技术已经完成千吨级工业示范生产线和年产2万吨利用热态高炉渣耦合制备矿渣纤维外墙保温板的工业生产线成功投产运行。已经取得多项具有自主知识产权的专利技术，拥有整体核心技术，技术整体水平处于国际先进。