板形是冷轧带钢的重要质量指标。板形检测与闭环控制是冷轧带钢轧机的重大、关键和高端技术。板形仪是板形在线检测的眼睛，是实现板形闭环控制的前提和关键。 目前，冷轧带钢板形仪几乎被国外垄断，国内只有燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心供货。国内部分冷轧机引进了板形检测与闭环控制系统，燕山大学与鞍钢合作实现了鞍钢1250、1780冷轧机板形检测与闭环控制的国产化，填补了国内空白。还有大量的冷轧机没有装备板形测控系统，急需装备提升，以生产板形质量高的高级冷轧带钢，促进我国钢铁产品结构调整和技术升级。 进口板形测控系统，不但价格昂贵，而且维护困难，备件费用高。国产板形仪和闭环控制系统已经成熟，可以用于装备提升我国冷轧带钢轧机。 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心，可提供冷轧带钢板形仪和闭环控制系统全套技术装备及技术服务，满足工业生产要求，达到国际先进水平。

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。

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。

主要目标： 研发一整套包括浓盐水处理在内的经济高效综合废水深度处理及循环回用技术，建成 25m3/h浓盐废水深度处理中试示范装置，建设500m3/h废水的深度处理示范工程。综合废水全部回用于循环水系统，实现废水“零”排放。 研究内容： 综合废水回用于循环水系统时深度除盐研究 ①回用水中油类物质对除盐效果的影响及其去除方法研究。通过无机絮凝沉降和超滤膜处理联用技术，进一步降低回用水中的含油量； ②深度除盐工艺中反渗透膜污染机理研究。通过研究操作条件及水质等因素对膜污染的影响，阐明膜污染机理，控制膜污染程度； ③除盐系统的优化。选用反渗透膜处理技术和电吸附脱盐技术二种除盐方法，研究水质指标和操作参数与除盐效率间的关系，优化除盐系统的参数运行。 新型高效阻垢缓蚀剂研究 ①阻垢缓蚀剂的研制与优化。分析再生综合废水中离子 的组成，对现有的阻垢缓蚀剂进行评价，筛选出性能优良的药剂。在此基础上通过添加相应组分，改善药剂的性能，研制出低膦低氮或无膦无氮的阻垢缓蚀剂； ②药剂阻垢缓蚀性能的评价。通过静态试验和动态试验评价药剂性能，使循环水的极限碳酸盐硬度达到12mmol/L。 水质与加药量平衡自适应控制技术研究 研究浊度、化学性质（含盐量、pH、金属离子含量）和操作条件（浓缩倍数、旁路水量、总水量、加药量）对循环水系统的结垢速率和腐蚀速率的影响，建立水质与加药量自适应模型。根据上述数学模型，设计水质与加药量自平衡控制系统。 浓含盐废水浓缩、干燥结晶处理工艺技术开发 ①浓含盐废水浓缩处理处理技术：通过活性炭过滤设施研究分析浓含盐废水中COD去除技术；通过膜反渗透试验，选择耐结垢、耐污堵、耐高压、大通量的膜材料以及能量回收设备。 ②焙烧技术：开发适合高含盐无机物焙烧干燥结晶炉型，再通过不同热媒介质燃烧特性试验，开发出专用焙烧炉、选择经济适用的燃烧介质。 针对钢铁行业综合废水的水质，研发出经济高效的膜材料。 建成一套25m3/h浓盐废水深度处理中试示范装置及500m3/h废水的深度处理示范工程并稳定运行。

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。

在浸罩内无渣或少渣和惰性气体保护的条件下进行钢水快速升温与成分调节，实现窄成分控制，对钢水进行渣精炼处理最大程度降低钢水中夹杂物数量提高钢水质量，防止出现低温浇钢，提高转炉与连铸间生产协调能力。多功能CAS-OB精炼装备技术由浸罩系统、氧枪系统、底吹系统、加料系统、除尘系统、控制系统与精炼工艺等组成。与LF精炼炉相比，它具有升温速度快、投资少、设备操作方便、生产成本低等优点。

课题任务: （1） 针对冶金电炉高耗能设备，研究以下核心技术：基于专家规则与计算智能的冶炼过程温度预报技术；电极升降复合智能控制技术；专家系统与分析模型结合的能量输入优化。 （2）在以上核心技术基础上，进一步研究其实现技术，开发智能优化控制系统，通过工业示范及应用推广完成技术和经济指标。 课题牵头单位为冶金自动化研究设计院, 课题参加单位为东北大学、天津理工大学和合肥工业大学。

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。

研究内容 1、工业化设备与单体技术的研发、集成和实施：铸辊寿命提高技术；侧封板长寿技术研究；水口结构优化设计； 铸轧过程保护浇注设计；在线热轧机设计； 温度控制设计等关键技术设备的研发。 2、全线控制系统的开发：熔池内钢水液面控制技术开发；铸轧过程工艺参数检测与控制系统、薄带铸轧过程计算机控制系统、热轧厚度控制及板型控制系统以及侧封、浇口机械手安装系统的建立。 3、高品质硅钢铸轧相关工艺技术开发：硅钢成分设计、铸轧硅钢薄带坯初始组织和织构的控制技术开发及铸带在线热轧的组织和织构控制技术的设计开发，铸轧流程取向硅钢的抑制剂控制技术，及后续配套冷轧及热处理工艺的技术开发和高硅钢铸轧薄带成形及工业化塑性控制技术的研究。 考核指标 （1）研究和建立具有自主知识产权的薄带硅钢铸轧生产示范线；硅钢铸轧薄带产品规格：铸带硅钢厚度1.0-2.5mm，宽度规格：1050 -1250mm；硅钢薄带包括1-3.5%Si的硅钢。 （2）薄带铸轧工序与传统流程相比节能50%。 （3）硅钢薄带铸轧生产示范线实现稳定浇注300吨以上。 （4）在硅钢铸轧工艺技术方面申请发明专利5项以上、获得企业技术秘密10项以上、申请软件著作权5项以上，发表学术论文40篇。

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