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基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90 毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500 毫米/每秒，计数误差率 ：Φ12、Φ14 小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011 年 618 成果展受到广泛关注。
烧结烟气与焦炉烟气高炉一体化处理技术
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
钢铁行业排放的废气污染物中约有40%以上的烟（粉）尘，70%以上SO2，50%以上NOx，90%的二嗯英来自烧结机，焦炉烟气中也含有较高的NOx和二嗯英，烧结烟气和焦炉烟气的治理是钢铁工业烟气治理的重点和难点。随着环境质量要求的逐渐提高，推进开发烧结烟气和焦炉烟气高效脱硫、脱硝、二嗯英协同处理技术对解决钢铁企业所面临严峻的环保问题，提升钢铁工业整体竞争力具有关键意义。针对烧结烟气和焦炉烟气治理困难、处理成本高、处理后副产品难处理等问题，分别研发了利用高炉处理烧结烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法与高炉处理焦炉烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法，充分利用钢铁企业高炉的高温和强还原能力等优势，还原烟气中二氧化硫和氮氧化物、分解二嗯英、将二氧化碳转化为一氧化碳、并回收利用烧结烟气的显热及其中的一氧化碳资源，可发挥显著的节能减排效果，为我国钢铁企业解决环保难题提供金钥匙。成熟程度及推广应用情况：已投入50余万元，可在企业推广应用。期望技术转移成交价格面谈。市场分析：拟在钢铁生产企业推广应用。投资估算和经济效益分析：投资约500万-1000万。采用高炉一体化处理技术，可实现高效脱硫、脱硝、二嗯英、二氧化碳和CO协同在线处理，所需投资少、占地面积小；处理效率高，处理后烟气转化为高炉煤气，煤气中没有NOx和二嗯英等问题，污染物得到彻底解决；还可可提高高炉生产效率、提高高炉煤气热值。烧结烟气的处理成本约为22-23元/吨矿，焦炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦，采用高炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利2项；2、技术达到国际领先水平。图1焦炉烟气高炉处理一体化技术工艺流程示意图
铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
铁台金行业作为钢铁行业重要的子行业之一，2017年产量总量为3288.7万吨。铁台金行业蓬勃发展为社会带来巨大经济效益的同时，也产生了大量的工业固体废弃物。在冶炼台金时，每生产1t台金通常会产生1.2-1.3t的热熔渣。热熔渣的随意排放不仅占用了宝贵的土地资源，产生热能资源的浪费，还对周围的 生态环境和人体健康造成一定的潜在威胁。因此，在中国特色循环经济背景下，铁台金行业闭环环节关键设备与技术的研发与产业化迫在眉睫。青岛青力环保设备有限公司、北京科技大学和宁夏吉元君泰新材料科技有限公司结合铁台金产业闭环环节的热质废渣处理和资源化问题，研究铁台金渣的物 理化学特性，在工业生产中充分利用熔融态铁台金渣的显热，热熔渣经过调质后达到预期的“修正酸度系数”可直接生产优质岩（矿）棉，其能源消耗将大大降 低。相对于冷料工艺，此工艺避开了冷料工艺中先冷却再熔融的弊端，可以充分 利用热熔渣的显热实现能源的最合理利用，极大地降低了生产成本，相比于其他 高炉热熔渣制棉工艺，经过优化调质可生产出优质岩（矿）棉产品，达到《建筑 外墙保温用岩棉制品》的国家标准。在岩（矿）棉生产线设备方面也进行了一系 列的改进和创新，并研发了岩（矿）棉自动生产线电控系统，通过物联终端的网口通功能将可编程序控制器（PLC）和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通过串口通软件实现远程编程，进而实现对生产线的远程控制、故障诊断、远程故障排除等远程监控运维，使设备更加高效，产品更加稳定，企业具有更强的市场竞争力。1、铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图 图1铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图本项目所建成的铁台金热熔渣生产岩（矿）棉工艺主要由调质电炉、离心机、集棉机、集粒机、摆锤、成型机、固化炉、切割机及产品包装等设备组成。目前 国内在使用铁台金热渣成棉的热渣类型主要为硅锰台金热渣和镍铁合金热渣。转运方式主要是汽车运输、电瓶车运输和火车运输。在生产中对每一批次（2-3个月内冶炼原料和工艺保持不变）的铁台金热熔渣预先进行物理化学基本特性分析，即时优化调质料配比。调质电炉的主要作用 是储存熔融态铁台金渣，保证流股的稳定性和均匀性，铁合金热熔渣流入调质电 炉，依托最优调质配比进行调质并均质化（电弧均化与底部氮气喷枪均化），调整其修正酸度系数，在热均匀性和化学均匀性上使熔体达到成纤标准。2、核心装备技术的设计（一）调质电炉核心设计：1、 调质电炉为直接加热式三相交流电弧炉，电弧发生在专用电极棒和液态 热熔渣之间，热熔渣和调质料直接受到电弧热加热并进行均化。除了电弧均化， 为了加强热熔渣与调质料的调质反应过程，使最终热熔渣温度和成分均匀，在电 弧炉炉底部加装氮气喷枪。2、 炉体设有一个密闭接渣口，通过密闭溜槽使热渣缓慢流入炉体内，接渣时需手动打开进渣口门。3、 炉体一侧出渣口设一个手动水冷铜出渣门用来控制流量的大小，另一侧设一个出铁口，用来放出炉底沉淀残铁。4、特殊配制的耐材。5、 电炉变压器为电弧炉专用变压器，采用有载电动调压，低压二次侧采用铜排顶出线，外封口。变压器油水冷却器采用强油循环水冷却器。6、 电极升降自动控制系统由西门子S7-200型PLC来完成。将三相电弧电压、电流信号通过信号转换电路变成0-5V标准信号送入PLC模拟量输入模块，PLC 根据采集的电流、电压信号、变压器档位及给定值等信号，按照功率控制的原理 进行运算处理及逻辑判断后，将结果通过PLC模拟量输出模块控制液压系统电极升降阀（派克比例阀3用1备），对电极升降进行自动调节，当一路出现故障时 可以手动切换，从而控制输入到炉内的电弧功率，以满足冶炼工艺的要求。在自 动控制过程中，随时可通过按键来增加或减少给定信号，在运行过程中，随时可 以手动控制电极升降。（二） 离心机核心设计：热渣用离心机不同于冷料用离心机，为更好使用各种类型的热渣，经过几年的理论与实践生产，设计并制作出专用的热渣离心机：（1） 主轴采用多级弹性支撑，减震效果好，支撑强度大，长期使用稳定性好，大大提高了轴承的使用寿命，比传统离心机的轴承使用寿命提高30-40%。（2） 不同的坐标位置，使成纤率提高5-10%。（3） 离心辊头采用316L多层堆焊，辊头使用寿命延长72-120小时。（4） 可调胶环，分别计量控制精确供胶，中心喷胶与外围喷胶相结合，使喷胶更均匀，节胶、高质，有效减少花棉的出现。（5） 整体风环结构有区别的导流片设计。（6） 辊头采用开式或闭式冷却方式，轴承采用压缩空气油气雾化技术，既可对轴承充分润滑，又对轴承起冷却作用，从而大大提高了主轴轴承的使用寿命。（三） 鼓式集棉机核心设计：（1） 集棉机采用转鼓式，直径5米，总宽度2.8米，网板有效宽度2.4米， 线速度可达100米/分钟，从而保证了一次棉在网板上分布得更薄更均匀（小于 350g/tf ）从而保证了制棉的质量。（2） 由于转鼓的两端支撑在大型回转支撑上，并有良好的润滑，故其使用寿命非常长（几年至十几年），大大减少了设备的维修量。（3） 网板采用长条孔结构，通透率大于48%，从而减少了负压风机的功率消耗，增加了成纤率。（4）集棉机内配备刮板机、螺旋输送机、高压水清洗装置，保证了集棉机长期稳定运行。（四） 摆锤的核心设计：摆锤目前主要分弧摆和平摆。国内岩（矿）棉厂基本上都是弧摆，优点是结构简单维修方便，缺点是岩棉板容重不均匀；国外岩棉厂有的采用平摆，优点是 岩棉板容重均匀性一致，提高了产品质量，缺点是结构复杂维护麻烦。我们特殊设计的摆锤形式为似平摆，结构简单维修同样简单方便，岩棉板容 重均匀性基本达到95%以上，而弧摆形式的容重均匀性为80-85%。（五） 固化炉核心设计：固化炉接受加压机输送过来的棉毡经固化炉上下网版输送、加压、烘干，使棉毡里的粘结剂在运行过程中连续固化，以形成一定厚度、容重的岩棉板。固化 炉上下网板为单独驱动同步运行。固化炉内分为四个加热区，外配4台热风炉由 天然气燃烧机产生热风循环加热，并将熔化系统的低温换热器产生的热风送至热 风炉以降低天然气的消耗量，使产品固化能耗降低、效率提高。固化炉烘烤需要天然气和煤气，而许多热渣厂家有高炉煤气或矿热炉煤气， 所以热渣制棉生产比冷料工艺生产可节省此天然气费用，大幅降低了生产成本。（六） 冷却、切割系统核心设计：冷却切割系统主要由五部分组成：冷却、纵切、废边回收、切条、横切。纵切：三套刀具，可随时升降。碎边机：独立碎边，配备碎边回收风机，安全可靠。切条机：一用一备共2套，可随时升降切换使用。横切：由于生产线是连续不停的运行，但产品要求定长切割，因此横切（飞 锯）必须与生产线同步。我们采用多台伺服电机，配以运动控制器，使横切动作 运动瞬时跟踪整个生产线的速度，即使在切割过程中也可以做到，从而保证了切 割精度在 2. 5mm以内。（七）智能云平台系统是我们研发的岩（矿）棉自动生产线电控系统，由中央控制、 加配料、富氧、温控、成纤、集布棉、打褶打压、固化、切割、制胶等10大电 控系统组成，它完成岩（矿）棉从原料熔化开始，到切割成成品为止的全部生产 过程控制。各子控制系统通过中央控制系统统一协调，采用“主站-从站”结构，分散 集中控制（DCS），主站采用了西门子公司生产的S7-1500系列可编程序控制器 （PLC），从站采用了西门子公司生产的S7-200 Smart系列可编程序控制器（PLC）， 系统各部分的联系，仅用一根TCP/IP总线，方便地组成工业以太网，并配以计 算机和西门子专用界面软件WinCC，可图文并茂的设定、显示、传送、查询和打 印各从站的数据。通过在设备的中央控制系统配套天启物联终端云BOX TN-605以及高速的4G 运营商网络实现与远程运维服务平台的数据连接。通过物联终端的网口通功能将 PLC和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通 过串口通软件实现远程编程，进而实现对设备的远程控制功能。远程运维服务平台通过网口通、串口通软件可以实现设备的全方位监控云服 务。通过对现场设备的实时状态监测、远程启停控制、设备报警通知、设备地图 管理、微信端监控等功能，实现在任何时间、任何地点实时查询设备最新状态、 设备参数和变量的实时变化，了解设备状态、参数和变量的变化趋势，并获得针 对这些变化趋势的统计分析等。另外运维平台的数据归档服务功能，可实现对用户设备数据的定期分类归档。用户根据平台采集归档的海量数据，对设备相关数据进行大数据分析，定义出触 发器条件。另外，平台在云端提供了一个强大的计算引擎，可以实时计算设备当 前状态、变量和参数是否符合触发条件，同时对符合触发条件的情况触发事件报 警。这一功能使得产品生产处于实时预警、可查可控的状态，对于提高岩（矿） 棉生产率和合格率效果明显。岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图如下：图2岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图（八）熔体流量自动控制系统虽然电炉上已安排液压（或电动）水冷闸板阀用于控制流股的稳定性，但由 于需定期加入熔渣，电炉液面还有一定的波动，从而造成流股的不稳定性。另外， 液位高度变化、组成成分的波动，都会对熔体粘度发生影响，造成流股波动，无 法保证制品的稳定性。我们开发了熔体流量自动控制系统，利用安装在成型机下 面的自动称重系统来捕捉流股的变化。通过PLC控制系统，采用计算机程序运算， 对整个生产线的速度进行PID调节，从而保证产品容重的波动在极小的范围内， 容重控制在±5%以内（国家标准容重范围在±10%），保证了产品质量，降低了生 产成本。3、典型铁台金热熔渣生产优质岩（矿）棉调质技术研究大量研究利用硅锰、镍铁等典型铁台金废渣为原料，将熔体采用高速离心喷吹等工艺制成的丝状无机纤维，制成矿棉。这种矿棉与目前广泛应用的岩棉相比， 在酸度系数、耐水性、耐火性、耐腐蚀性以及纤维长度等方面还有很大差距，矿 棉的性能还不能满足建筑外墙用保温材料的标准要求。由于矿棉原料成份与岩棉 原料不同，通常对热熔渣进行调质处理，添加硅石等调质剂，尝试的效果不十分 理想。在高温热熔渣调质过程存在熔渣难与调质剂混合，并产生降温造成熔渣黏 度高，难以达到硅酸盐体系的成丝要求，严重影响了矿棉生产和成丝质量，制约 了铁合金渣的利用，造成了铁合金生产的环保压力。我们针对上述已有技术存在的不足，创新研发了一种能快速形成硅酸盐系的 调质方法：以新的修正酸度系数Mk*=1.6为标准，这样最终的酸度系数Mk在 1.7-1.9之间。将铁合金热熔渣浇入调质炉，电极加热（电弧均化）产生一定的 流动性，炉底部喷枪喷入氮气，促进与加入的调质料（热料或小球状冷料或粉料） 充分混合，保证了快速形成硅酸盐体系，并通过调质电炉升温保温再均化等，得 到熔体温度合适、黏度适宜、成分符合吹棉要求的熔渣，解决了熔渣难与调质料 混合并产生降温的问题，达到了高质量矿棉的性能标准，实现了对矿产资源的节 约以及铁合金废渣更好的利用。利用铁合金渣生产矿棉的调质方法，调制出的熔 渣流体的修正酸度系数Mk*为1.5-1.6，温度1360-146O°C，黏度14-6 Pa・s。 将调质好的熔体通过离心喷吹制成岩（矿）棉，其岩（矿）棉纤维可达到《绝热 用岩棉、矿渣棉及其制品》GB/T11835-2007，岩（矿）棉板可达到《建筑外墙外 保温用岩棉制品》GB/T25975-2010性能要求。通过大量实验得出结论：用高硅 低铝高钙调质料对硅锰渣进行调质最为适宜，用高硅高铝低钙调质料对镍铁渣进 行调质最为适宜。成熟程度及推广应用情况：本技术产生的废渣和废棉可以再回收到电炉内进行熔化制棉，因此整个生产 过程不再产生固体废料，有效的保护了生态环境。固化炉热源采用清洁能源天然 气进行热量固化；集棉机处的负压除尘、固化炉的除尘、切割处收尘都采用岩棉 板过滤除尘，车间内真正达到清洁生产、环保生产。根据习总书记2018年5月18日在全国生态环境保护大会上的讲话：“培育 壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业，发展高效农业、先进制造业、 现代服务业。推进资源全面节约和循环利用，实现生产系统和生活系统循环链接。" 以及发改办环资〔2019〕44号关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展 的通知。“铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术"符合国家的各 项政策，市场推广前景巨大。该设备生产线已在国内宁夏、内蒙、山西、河北、云南等地41条生产线得 到应用，设备运转稳定良好，获得用户一致好评。同时，青岛青力公司与北京科 技大学签订框架协议，并且建立院士工作站，走“产、学、研” 一体化的科技创 新产业化之路。在国外，岩（矿）棉制品的优越性能已经得到广泛认可，各种强制标准和施工规范十分完善，对优质岩（矿）棉制品的需求巨大，特别是优质岩（矿）棉制 品将被广泛应用于建筑保温领域。在国内，随着建筑节能大力推广，对建筑绝热 材料的需求将以每年7%的速度增长，特别是外墙外保温用岩（矿）棉制品，国 内岩（矿）棉市场容量非常巨大。由国内外相关产业的发展趋势可以看出该产业 的推广应用前景非常广阔。市场分析：从岩（矿）棉生产的角度来看，其生产用的主要燃料是焦碳，生产一吨岩（矿）棉制品需要消耗焦碳平均为450公斤左右，最低为350公斤左右，最高为800 公斤左右。随着能源价格的不断上涨，能源费用占生产成本的比例越来越大，加 上人工费用、化工产品价格的上升等因素，致使岩（矿）棉制品的销售价格偏高。 虽然近二十年来在建筑业中极力推广建筑用岩（矿）棉制品，以降低建筑物的建 造能耗和使用能耗，但由于价格问题，十几年来岩（矿）棉的生产能力仍徘徊在 四十万吨左右。岩（矿）棉制品打入年需求量数百万吨的建筑市场的先决条件是 降低单位能耗、生产成本和提高产品质量。（1）热熔渣新一步法制棉的技术特点热熔渣新一步法制棉生产技术在生产工艺上，与旧一步法完全不同，它是吸 取了热熔渣喷吹法制棉工艺的精髓一一熔渣显热回收；摒弃了喷吹法（旧一步法） 制棉的技术糟粕一一不控温、不调质、不顾生产和使用环境等问题而研究出的生产技术。现将旧一步法制棉、冷料制棉工艺和新一步法制棉的技术特点进行如下比较：表1三种岩（矿）棉生产方法的技术特点比较项目 旧一步法 冷料工艺 新一步法生产的连续性间歇生产连续生产连续生产生产量控制无法控制可以控制准确控制熔体温度控制无法控制可以控制准确控制化学成分控制无法控制可以控制准确控制成纤方式气体喷吹高速离心高速离心粘结剂种类熔融沥青改性树脂改性树脂小时生产量kg/h1000800~30003000以上酸度系数MkN0.91.1~1.81.2~1.9纤维直径umN8~10W7W7单位能耗kg标煤/t130（估计值）490144从表1可以看出，热熔渣新一步法制棉具备以下特点:a、熔渣显热回收率高达80%以上；b、 通过对熔体温度的控制，可将熔体温度较为准确地控制在多辊离心机要 求的成纤温度的范围内，有利于成纤质量和成纤率的提高；c、 可根据用户要求，对熔体的酸度系数进行任意调整，保证岩（矿）棉制 品化学成分的稳定；d、 应用现代矿棉冷料工艺的低污染粘结剂，与旧一步法矿棉制品比较，最 大限度地降低了对环境的污染；（2）经济效益测算结论a、 热熔渣新一步法制备岩（矿）棉的能耗水平比冷料制棉工艺减少70%以上，如按年生产3万吨岩（矿）棉计算，一年即可节约能源达10375吨标准煤， 平均每吨矿棉节约标准煤346公斤；b、 销售成本比冷料制棉工艺低17%左右。如经过进一步的技术提升，销售 成本还存在较大的下降空间；c、 年利润比冷料制棉工艺高60%左右，用同样数量的铁合金废渣可以产生 出比高炉渣更多的经济效益。而且工艺技术产品完全符合我国对资源综合利用优 惠的减免税政策，政策落实后，实际利润远高于上述数值； d、有利于生态环境的改善，目前利用冷料工艺来生产岩（矿）棉，每生产1 吨将会产生工业废气4000立方米和烟尘近1公斤，按一年生产3万吨岩（矿）24 / 298 棉制品计算，将产生工业废气1。2亿立方米和烟尘3万公斤左右，以热熔渣新一 步法制备岩（矿）棉技术全部替代冷料制棉工艺技术，将会大幅度降低对环境的污染。投资估算和经济效益分析：一、 采用铁合金热熔渣来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等） 1299.5元/吨棉，其中：1、 热渣消耗费140元/吨棉（渣价格按100元/吨计，耗量1400Kg/吨棉）2、 电炉耐材消耗费35元/吨棉（电炉耐材价格按7000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）3、 石墨电极消耗费100元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量2Kg/ 吨棉）4、 电炉电费168元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费240度/吨棉）5、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉二、 采用冷料电炉来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）2130.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费80元/吨棉（玄武岩价格按80元/吨，耗量1000Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费34元/吨棉（矿渣价格按85元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 电炉耐材消耗费50元/吨棉（电炉耐材价格按10000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）4、 石墨电极消耗费200元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量4Kg/ 吨棉）5、 电炉电费910元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费1300度/吨棉）6、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）7、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）8、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）9、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）10、 包装膜90元/吨棉11、 其它杂费30元/吨棉三、采用冷料工艺来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）1869.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费151.2元/吨棉（玄武岩价格按180元/吨，耗量840Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费120元/吨棉（矿渣价格按300元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 白云石消耗费42元/吨棉（白云石价格按300元/吨，耗量140Kg/吨棉）4、 焦炭消耗费690.8元/吨棉（焦炭价格按2200元/吨计，耗量314Kg/吨棉）5、 生产线电费161元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费230度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费80元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量20 m3/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉通过上述比较，采用铁合金热熔渣制棉成本比采用冷料电炉制棉成本节约费 用39%，比采用冷料制棉工艺成本节约费用30.5%，在市场上具有很强的竞争优 势。以宁夏吉元君泰新材料科技有限公司为例，企业每年产生铁合金冶炼废渣约 36万吨。该装备和技术的开发应用，不但对公司冶炼铁合金产生的废渣进行了 综合利用，而且因对废渣在熔融状态下就进行处理节约了大量的热能，有效的降 低了能耗成本，使产品具有很好的价格优势。该装备和技术实施后，生产的岩（矿） 棉可以生产附加值较高的“低密度、超防潮、高性能”保温绝热材料，经济效益 可观。而且该工艺技术的实施为整个炼钢行业的废渣资源化利用，促进冶金行业 “绿色化”进程和产业链的延伸（铁合金产业闭环环节），提供了全新的技术选择，该项目的产业化具有一定的示范和带动意义。成果亮点：技术先进性：本技术于2019年3月30日通过了由中国环境科学学会组织的 技术成果鉴定会，被评为“国际领先水平”。
基于大数据的冷轧智能化工艺诊断系统
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
成果简介： 项目背景：随着“十三五”规划纲要的提出，智能制造已成为当前钢铁行业转型升级、提质增效的重要着力点。在当前钢铁工业进入新常态形势下，下游用户的多元化、个性化定制需求突显，同时对产品质量要求也越来越高。然而，冷轧厂生产控制功能复杂，其中产品质量、生产效率、成本控制、可持续性等因素相互影响，生产组织和质量管理的难度不断增大，特别是在当今工业大数据、机器学习等信息技术的快速发展，传统手段难以胜任生产效率、产品质量、成本能耗等方面的精细化管理要求，严重制约了生产线在新常态形势下的经济效益进一步提升。因此，有必要开发一套冷轧智能化工艺诊断系统，实现生产效率、产品质量和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化，基于专家知识，利用有限元模拟结合随机森林、决策树、逻辑回归、神经网络等大数据分析算法，对潜在的生产过程不稳定性因素进行预警，对提升产品质量和生产效率提出优化指导。以生产效率、产品质量管理和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化为目标，实现知识经验的快速积累和迭代，是冷轧厂生产质量管理水平转型升级、提质增效的重要着力点。系统基于大数据平台，首先构建钢卷服务模型，为其它上层应用提供数据服务，同时有利于系统拓展更多应用，作为智能化应用服务部署平台。上层应用主要包括以下模块：（1）生产计划审核及排产优化； （2）酸轧机组轧制打滑及热划伤预测模型； （3）酸轧机组轧制断带分析模型； （4）酸轧机组轧辊服役状态预测模型； （5）酸轧机组轧制跑偏分析模型； （6）酸轧及连退机组活套、炉内带钢跑偏预测及分析模型； （7）连退机组带钢打滑预测模型； （8）连退产品全长性能预测分析模型； （9）酸轧及连退机组排产优化模型； （10）产量执行情况 KPI 指数模型； （11）“热轧-冷轧”全流程产品质量管控。 推广应用情况：项目目前已经在鞍钢冷轧厂三分的 2130 酸轧机组和 2130 连退机组进行了开发，正在组织最终结题验收，因此该系统处于推广阶段。性能指标： 项目实施以后，拟达到如下指标：（1）减轻人员劳动强度，效力提升 27%通过智能诊断系统，减轻操作人员劳动强度，最终通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻人工分析数据的繁杂重复劳动，解放技术人员。（2）提高生产效率，提升产量 0.05%以上通过大数据对原料生产计划以及换辊制度、设备参数分析，以及事后故障分析，设备状态分析，监控生产参数变化趋势等措施，跑偏导致停机或者降速的卷数减少 30%以上，断带次数降低 30%以上，提高产量 0.05%以上。（3）通过优化剪切等措施，冷卷成材率提高 0.01%。 （4）提高产品质量，同板差不合格比例、废次降比例均降低 3%。通过对产品质量进行分析，对各类工艺参数进行优化，以及通过模型分析减少带钢表面划伤等措施，预计产品表面质量、产品性能合格率提高 3%以上。市场分析： 拟技术转移的国内各大钢铁企业，具有较高的推广价值及市场前景。目前正在向攀钢、马钢、本钢等企业进行积极推广。成果亮点： 1. 实现联合机组和连退机组断带等缺陷的预警功能，高强钢冲孔断带率下降 33%，高强钢其它断带比例下降 5%，跑偏导致停机或降速的卷数相比系统上线前减少 90%，成材率提升 0.2%，创造效益 600 万以上。2. 通过轧辊磨削制度优化，减少磨削量和减少换辊时间，提高产量 1 万吨，创造效益 400 万以上。3. 减轻人员劳动强度，效力提升 27%，通过智能管控系统，减轻操作人员劳动强度，最终的是通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻了人工分析数据的繁杂重复劳动，解放了技术人员。系统应用 1-2 年即可收回成本，并持续创收。
钢中非金属夹杂物精准钙处理在线指导软件
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
随着钢铁行业的高速发展，国内外钢铁产量已经达到了饱和状态，提升钢产品的质量成了钢铁行业发展的重要目标。连铸坯的生产是钢材生产的关键，其连铸坯的质量对后续产品的生产及最终产品质量有重要影响，热轧板带表面缺陷大部分是连铸坯表面缺陷遗传而来。高质量铸坯的生产成了连铸生产企业和连铸工作者的主要目标。高温钢液在连铸过程中凝固成型，连铸坯的偏析、裂纹、疏松、夹杂物等质量问题基本上都产生于或源自连铸凝固过程。要实现高质量铸坯的连 铸生产，必须减少甚至消除这些质量缺陷。（1）含钙合金质量稳定性研究钙的包芯线质量及性质研究：研究不同质量级别的硅钙线、纯钙线、钙铁线、钙铝线等包芯线中含钙金属或台金的化学成分、物相结构，评估其中杂质元素成 分及其台金被氧化的程度，提升硅钙线质量的稳定性。钢包精炼过程喂钙线过程中金属钙收得率的影响研究：研究在不同钙线种类、钙线尺寸、外壳铁皮闭台方式等多种参数下，确定稳定提升钙元素收得率的有效 方法。钢中夹杂物钙处理改性方式研究：系统调研炼钢过程中除钙线外其他合金化 用铁台金中金属钙元素的质量分数，并对钙元素在铁台金中的存在形式开展系统 研究。研究含钙铁台金加入后钙元素在钢中的收得率情况和对钢中非金属夹杂物 的影响。确定精炼过程中含钙铁台金的加入对钢中非金属夹杂物的改性机理。（2） 钙处理精准改性钢中非金属夹杂物热力学研究钙处理相关热力学参数的测定：评估现有钙处理相关热力学数据的准确性，确定其适合的应用条件和误差；对钢液中Ca-O反应相关反应的吉布斯自由能和 相互作用系数等热力学参数进行测量，对误差较大的热力学参数进行修正，保证 热力学计算预测钙处理改性夹杂物的准确性。不同条件下钢中溶解钙和全钙的关系研究：通过实验室实验研究在不同初始 钢液成分的条件下，向钢中加入不同含量的钙，测量和计算其钢中全钙含量、溶 解钙含量和非金属夹杂物中的钙含量，并与热力学计算得到的理论值相对比，揭 示钢中溶解钙和全钙关系的实际规律，为实现钙处理改性夹杂物热力学计算在工业中的应用奠定基础。图1夹杂物钙处理典型热力学计算结果钙处理改性钢中非金属夹杂物反应动力学研究钙处理改性钢中非金属夹杂物瞬态变化机理研究：研究不同钢液成分和不同 温度条件下，向钢中加入不同含量的含钙合金，研究钢中非金属夹杂物的改性机 理，从而明确钙处理后每一时刻钢液中非金属夹杂物的形成机理和变化规律。建立钢包精炼过程钙处理改性钢液中夹杂物反应动力学预报模型：基于数学 模拟计算钢液流场、温度场变化，同时计算出钢液中钙的浓度和钢中非金属夹杂 物空间分布，将钢包分为不同的反应区域；通过对钢包内不同反应区内、以及不 同反应区之间相互反应相耦合计算，预测钢包中不同位置钢液和夹杂物成分变化。凝固和冷却过程钙处理钢中夹杂物转变动力学研究：基于实验室试验和工业 试验结果，通过动力学计算研究钢液凝固和冷却过程中非金属夹杂物转变的动力 学模型，预测不同成分和不同尺寸的夹杂物在不同温度下转变速率，实现钙处理 后全流程中不同时刻下钢中夹杂物成分、数量和尺寸预测。（4）精准钙处理在线指导软件本模型综合考虑钢液条件，如钢中铝含量、硫含量、洁净度水平、以及钢液 温度等，通过反应模型对最优的加钙量进行计算。在实际生产过程中，钙处理前 在线获得钢液成分环境，将实际处理条件输入模型计算，可直接给出最优的钙线 喂入量，直接指导现场的钙处理操作。成熟程度及推广应用情况:已经经过实验室试验和工业应用;目前宝钢梅山钢铁有限公司、凌源钢铁有限公司、宝钢不锈钢公司正已经使 用钙处理热力学模型在线指导钢水钙处理;投资估算和经济效益分析:此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题 和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的 经济效益。成果亮点:1、 以在钢水温度下生成全液态夹杂物、半液态夹杂物等为计算目标，通过建立的钙处理改性钢中非金属夹杂物精准热力学模型，计算钢中不同总氧含量、 不同酸溶铝含量、不同钢水温度、不同钙线参数等因素下，实现钢中夹杂物有效 改性的最优加钙量。2、 建立钙处理改性钢中夹杂物精准热力学计算模型，并已经获批了软件著作权。3、 此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的经济效益。
纯化系统低温解吸余热回收利用新流程
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
氧气、氮气、氩气是钢铁企业生产重要能源介质，低温精馏法是钢铁行业广泛使用的气体制备方法。其中分子筛纯化系统的解吸环节能耗消耗了大量的电或蒸汽。纯化系统的解吸过程需要170笆-180笆的氮气，并具有间歇性特点。解吸过程的尾气温度为45r-i20r，目前这部分尾气直接排放入环境。新空气预纯化流程，可实现120笆低温余热的近极限回收；如果全面实施，仅钢铁企业每年最高可节电21亿度。成熟程度及推广应用情况：期望技术转移成交价格（面谈）。市场分析：适合于冶金、化工行业。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果授权发明专利1项；2、技术先进性：余热回收效果好；环保。
复合管膜工业污水过滤技术与装置
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
大学与高新企业合作研究，开发了复合管膜技术以及生产过滤装备。过滤器技术可广泛应用于钢铁行业浊环水和净环水，以及矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域。复合管膜过滤器的主体由上下封头、罐体、裙座等焊接而成。罐体内由上下花板和复合管膜分成集油室，过滤室和沉淀室，循环水由进液口进入复合膜过滤器后，在外部压力作用下，经复合管膜渗透到过滤室经出液口排出，将截留下的固体物沉积在沉淀室，当压力差达到设定值时，启动反冲洗装置，最终达到了除油、除悬浮物、降浊度的效果。改善连铸冷却水的水质、提高污水的处理量和水资源的循环利用，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，为其他企业浊环水及净环水的推广奠定了基础。成熟程度及推广应用情况：已投入成本目前处于何种研发阶段：主要产品有复合管膜、复合管膜过滤设备、错流过滤器、各种溶液和废水过滤装置。另外，还制备了各种高性能、高温陶瓷复合过滤管、陶瓷错流过滤膜元件和工业陶瓷化工填料产品。推广应用情况：近期与天钢、沙钢、燕钢、邯钢、三钢、营口中板厂等钢厂合作，成功应用于处理炼钢连铸浊环水以及制氧机净环水，2013年通过了天津科委组织的科技鉴定，该技术达到了国际先进水平，在钢铁行业具有广泛的推广市场。期望技术转移成交价格：面谈。拟技术转移的公司、区域：钢铁企业浊环水和净环水和矿山企业矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域投资估算和经济效益分析：经过复合管膜过滤技术的应用研究，板坯浊环水悬浮物含量W15mg/L，除油率达到60-80%，使板坯连铸浊环水系统的水质明显提高，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，确保连铸系统的高效生产，并取得显著的经济效益。节约排放水量产生的经济效益：8673860元/年节约过滤器更换滤料费用产生的经济效益：237000元/年节约反洗用水量产生的经济效益：1850550元/年节约药剂费用产生的经济效益：129401元/年成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已申请2项发明专利，2项实用新型专利；2、技术先进性:利用复合膜过滤管代替砂型过滤器中石英砂等滤芯，通过膜分离技术达到液固分离和油水分离的目的。对钢铁企业和化工净环水和浊环水的净化过滤均有显著过滤的效果；3、复台膜过滤器结构集过滤、反冲洗再生、排污为一体。罐体内由上下花板和复合膜过滤管分为集油室、过滤室、沉渣室。与砂型过滤器相比，增加集油室及沉渣室，沉渣室容量满足最小过滤周期两天。处理后水中悬浮物含量W15mg/L，除油率60-80%（原来的砂型过滤器不能除油），单台处理水量从400m3/h提高到650?800m3/h，水质明显改善，解决原来的砂型过滤器堵塞连铸二冷喷嘴影响生产的问题，提高了连铸钢坯质量和产量。4、获奖情况等。
基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500毫米/每秒，计数误差率：Φ12、Φ14小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011年618成果展受到广泛关注。
酸洗废水综合处理及应用
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析：钢铁行业的某些生产过程中，涉及到钢铁制品表面清洗工作，常用硫酸或盐酸进行处理，其产生的酸洗废液是强污染源，也是生产厂家所头疼的问题。考虑到此类废液中含有生产聚合硫酸铁原料相近的组分，经过稍微调节，即是生产聚合硫酸铁的原料。这样不仅降低生产成本，节约开支，而且开辟了废料综合利用，以废治废的新途径。自九十年代以来，此方面的发展受到前所未有的重视。利用酸洗废水作原料生产聚合硫酸铁是酸洗废水综合处理及应用的方法之一。技术的应用领域前景分析：实用范围、经济效益及市场预测本技术适合于有酸洗废液产生的钢铁行业、表面处理行业、电镀行业，得到的产品是良好的水处理剂，在废水处理工程中具有广泛的应用。本项目投入使用后的经济效益可从两方面来体现，一是所服务的行业的排污量减少，降低了排污收费；二是废物综合利用实现的经济效益，利用废物生产的产品比同类产品的成本有较大地的下降，具有较强的市场竞争能力。钢铁行业、表面处理行业、电镀行业等行业增长较快，产生的酸洗废液的量也逐年增多，本项目的市场需求随之增长。效益分析：本成果在此方面开发了简便高效的氧化技术，具有操作简单，操作弹性大等优点，特别适合于废酸产生量大且波动性强的钢铁行业、表面处理行业，不仅具有较好的经济效益，且具有显著的社会效益及环境效益。厂房条件建议：成果开发所需条件市场开发的前期投入，包括实验费用、宣传费用以及相关的运输、人工费用等。备注：成果转让方式技术转让、技术合作、技术入股。
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找技术 >基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90 毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500 毫米/每秒，计数误差率 ：Φ12、Φ14 小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011 年 618 成果展受到广泛关注。
烧结烟气与焦炉烟气高炉一体化处理技术
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
钢铁行业排放的废气污染物中约有40%以上的烟（粉）尘，70%以上SO2，50%以上NOx，90%的二嗯英来自烧结机，焦炉烟气中也含有较高的NOx和二嗯英，烧结烟气和焦炉烟气的治理是钢铁工业烟气治理的重点和难点。随着环境质量要求的逐渐提高，推进开发烧结烟气和焦炉烟气高效脱硫、脱硝、二嗯英协同处理技术对解决钢铁企业所面临严峻的环保问题，提升钢铁工业整体竞争力具有关键意义。针对烧结烟气和焦炉烟气治理困难、处理成本高、处理后副产品难处理等问题，分别研发了利用高炉处理烧结烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法与高炉处理焦炉烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法，充分利用钢铁企业高炉的高温和强还原能力等优势，还原烟气中二氧化硫和氮氧化物、分解二嗯英、将二氧化碳转化为一氧化碳、并回收利用烧结烟气的显热及其中的一氧化碳资源，可发挥显著的节能减排效果，为我国钢铁企业解决环保难题提供金钥匙。成熟程度及推广应用情况：已投入50余万元，可在企业推广应用。期望技术转移成交价格面谈。市场分析：拟在钢铁生产企业推广应用。投资估算和经济效益分析：投资约500万-1000万。采用高炉一体化处理技术，可实现高效脱硫、脱硝、二嗯英、二氧化碳和CO协同在线处理，所需投资少、占地面积小；处理效率高，处理后烟气转化为高炉煤气，煤气中没有NOx和二嗯英等问题，污染物得到彻底解决；还可可提高高炉生产效率、提高高炉煤气热值。烧结烟气的处理成本约为22-23元/吨矿，焦炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦，采用高炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利2项；2、技术达到国际领先水平。图1焦炉烟气高炉处理一体化技术工艺流程示意图
铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
铁台金行业作为钢铁行业重要的子行业之一，2017年产量总量为3288.7万吨。铁台金行业蓬勃发展为社会带来巨大经济效益的同时，也产生了大量的工业固体废弃物。在冶炼台金时，每生产1t台金通常会产生1.2-1.3t的热熔渣。热熔渣的随意排放不仅占用了宝贵的土地资源，产生热能资源的浪费，还对周围的 生态环境和人体健康造成一定的潜在威胁。因此，在中国特色循环经济背景下，铁台金行业闭环环节关键设备与技术的研发与产业化迫在眉睫。青岛青力环保设备有限公司、北京科技大学和宁夏吉元君泰新材料科技有限公司结合铁台金产业闭环环节的热质废渣处理和资源化问题，研究铁台金渣的物 理化学特性，在工业生产中充分利用熔融态铁台金渣的显热，热熔渣经过调质后达到预期的“修正酸度系数”可直接生产优质岩（矿）棉，其能源消耗将大大降 低。相对于冷料工艺，此工艺避开了冷料工艺中先冷却再熔融的弊端，可以充分 利用热熔渣的显热实现能源的最合理利用，极大地降低了生产成本，相比于其他 高炉热熔渣制棉工艺，经过优化调质可生产出优质岩（矿）棉产品，达到《建筑 外墙保温用岩棉制品》的国家标准。在岩（矿）棉生产线设备方面也进行了一系 列的改进和创新，并研发了岩（矿）棉自动生产线电控系统，通过物联终端的网口通功能将可编程序控制器（PLC）和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通过串口通软件实现远程编程，进而实现对生产线的远程控制、故障诊断、远程故障排除等远程监控运维，使设备更加高效，产品更加稳定，企业具有更强的市场竞争力。1、铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图 图1铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图本项目所建成的铁台金热熔渣生产岩（矿）棉工艺主要由调质电炉、离心机、集棉机、集粒机、摆锤、成型机、固化炉、切割机及产品包装等设备组成。目前 国内在使用铁台金热渣成棉的热渣类型主要为硅锰台金热渣和镍铁合金热渣。转运方式主要是汽车运输、电瓶车运输和火车运输。在生产中对每一批次（2-3个月内冶炼原料和工艺保持不变）的铁台金热熔渣预先进行物理化学基本特性分析，即时优化调质料配比。调质电炉的主要作用 是储存熔融态铁台金渣，保证流股的稳定性和均匀性，铁合金热熔渣流入调质电 炉，依托最优调质配比进行调质并均质化（电弧均化与底部氮气喷枪均化），调整其修正酸度系数，在热均匀性和化学均匀性上使熔体达到成纤标准。2、核心装备技术的设计（一）调质电炉核心设计：1、 调质电炉为直接加热式三相交流电弧炉，电弧发生在专用电极棒和液态 热熔渣之间，热熔渣和调质料直接受到电弧热加热并进行均化。除了电弧均化， 为了加强热熔渣与调质料的调质反应过程，使最终热熔渣温度和成分均匀，在电 弧炉炉底部加装氮气喷枪。2、 炉体设有一个密闭接渣口，通过密闭溜槽使热渣缓慢流入炉体内，接渣时需手动打开进渣口门。3、 炉体一侧出渣口设一个手动水冷铜出渣门用来控制流量的大小，另一侧设一个出铁口，用来放出炉底沉淀残铁。4、特殊配制的耐材。5、 电炉变压器为电弧炉专用变压器，采用有载电动调压，低压二次侧采用铜排顶出线，外封口。变压器油水冷却器采用强油循环水冷却器。6、 电极升降自动控制系统由西门子S7-200型PLC来完成。将三相电弧电压、电流信号通过信号转换电路变成0-5V标准信号送入PLC模拟量输入模块，PLC 根据采集的电流、电压信号、变压器档位及给定值等信号，按照功率控制的原理 进行运算处理及逻辑判断后，将结果通过PLC模拟量输出模块控制液压系统电极升降阀（派克比例阀3用1备），对电极升降进行自动调节，当一路出现故障时 可以手动切换，从而控制输入到炉内的电弧功率，以满足冶炼工艺的要求。在自 动控制过程中，随时可通过按键来增加或减少给定信号，在运行过程中，随时可 以手动控制电极升降。（二） 离心机核心设计：热渣用离心机不同于冷料用离心机，为更好使用各种类型的热渣，经过几年的理论与实践生产，设计并制作出专用的热渣离心机：（1） 主轴采用多级弹性支撑，减震效果好，支撑强度大，长期使用稳定性好，大大提高了轴承的使用寿命，比传统离心机的轴承使用寿命提高30-40%。（2） 不同的坐标位置，使成纤率提高5-10%。（3） 离心辊头采用316L多层堆焊，辊头使用寿命延长72-120小时。（4） 可调胶环，分别计量控制精确供胶，中心喷胶与外围喷胶相结合，使喷胶更均匀，节胶、高质，有效减少花棉的出现。（5） 整体风环结构有区别的导流片设计。（6） 辊头采用开式或闭式冷却方式，轴承采用压缩空气油气雾化技术，既可对轴承充分润滑，又对轴承起冷却作用，从而大大提高了主轴轴承的使用寿命。（三） 鼓式集棉机核心设计：（1） 集棉机采用转鼓式，直径5米，总宽度2.8米，网板有效宽度2.4米， 线速度可达100米/分钟，从而保证了一次棉在网板上分布得更薄更均匀（小于 350g/tf ）从而保证了制棉的质量。（2） 由于转鼓的两端支撑在大型回转支撑上，并有良好的润滑，故其使用寿命非常长（几年至十几年），大大减少了设备的维修量。（3） 网板采用长条孔结构，通透率大于48%，从而减少了负压风机的功率消耗，增加了成纤率。（4）集棉机内配备刮板机、螺旋输送机、高压水清洗装置，保证了集棉机长期稳定运行。（四） 摆锤的核心设计：摆锤目前主要分弧摆和平摆。国内岩（矿）棉厂基本上都是弧摆，优点是结构简单维修方便，缺点是岩棉板容重不均匀；国外岩棉厂有的采用平摆，优点是 岩棉板容重均匀性一致，提高了产品质量，缺点是结构复杂维护麻烦。我们特殊设计的摆锤形式为似平摆，结构简单维修同样简单方便，岩棉板容 重均匀性基本达到95%以上，而弧摆形式的容重均匀性为80-85%。（五） 固化炉核心设计：固化炉接受加压机输送过来的棉毡经固化炉上下网版输送、加压、烘干，使棉毡里的粘结剂在运行过程中连续固化，以形成一定厚度、容重的岩棉板。固化 炉上下网板为单独驱动同步运行。固化炉内分为四个加热区，外配4台热风炉由 天然气燃烧机产生热风循环加热，并将熔化系统的低温换热器产生的热风送至热 风炉以降低天然气的消耗量，使产品固化能耗降低、效率提高。固化炉烘烤需要天然气和煤气，而许多热渣厂家有高炉煤气或矿热炉煤气， 所以热渣制棉生产比冷料工艺生产可节省此天然气费用，大幅降低了生产成本。（六） 冷却、切割系统核心设计：冷却切割系统主要由五部分组成：冷却、纵切、废边回收、切条、横切。纵切：三套刀具，可随时升降。碎边机：独立碎边，配备碎边回收风机，安全可靠。切条机：一用一备共2套，可随时升降切换使用。横切：由于生产线是连续不停的运行，但产品要求定长切割，因此横切（飞 锯）必须与生产线同步。我们采用多台伺服电机，配以运动控制器，使横切动作 运动瞬时跟踪整个生产线的速度，即使在切割过程中也可以做到，从而保证了切 割精度在 2. 5mm以内。（七）智能云平台系统是我们研发的岩（矿）棉自动生产线电控系统，由中央控制、 加配料、富氧、温控、成纤、集布棉、打褶打压、固化、切割、制胶等10大电 控系统组成，它完成岩（矿）棉从原料熔化开始，到切割成成品为止的全部生产 过程控制。各子控制系统通过中央控制系统统一协调，采用“主站-从站”结构，分散 集中控制（DCS），主站采用了西门子公司生产的S7-1500系列可编程序控制器 （PLC），从站采用了西门子公司生产的S7-200 Smart系列可编程序控制器（PLC）， 系统各部分的联系，仅用一根TCP/IP总线，方便地组成工业以太网，并配以计 算机和西门子专用界面软件WinCC，可图文并茂的设定、显示、传送、查询和打 印各从站的数据。通过在设备的中央控制系统配套天启物联终端云BOX TN-605以及高速的4G 运营商网络实现与远程运维服务平台的数据连接。通过物联终端的网口通功能将 PLC和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通 过串口通软件实现远程编程，进而实现对设备的远程控制功能。远程运维服务平台通过网口通、串口通软件可以实现设备的全方位监控云服 务。通过对现场设备的实时状态监测、远程启停控制、设备报警通知、设备地图 管理、微信端监控等功能，实现在任何时间、任何地点实时查询设备最新状态、 设备参数和变量的实时变化，了解设备状态、参数和变量的变化趋势，并获得针 对这些变化趋势的统计分析等。另外运维平台的数据归档服务功能，可实现对用户设备数据的定期分类归档。用户根据平台采集归档的海量数据，对设备相关数据进行大数据分析，定义出触 发器条件。另外，平台在云端提供了一个强大的计算引擎，可以实时计算设备当 前状态、变量和参数是否符合触发条件，同时对符合触发条件的情况触发事件报 警。这一功能使得产品生产处于实时预警、可查可控的状态，对于提高岩（矿） 棉生产率和合格率效果明显。岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图如下：图2岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图（八）熔体流量自动控制系统虽然电炉上已安排液压（或电动）水冷闸板阀用于控制流股的稳定性，但由 于需定期加入熔渣，电炉液面还有一定的波动，从而造成流股的不稳定性。另外， 液位高度变化、组成成分的波动，都会对熔体粘度发生影响，造成流股波动，无 法保证制品的稳定性。我们开发了熔体流量自动控制系统，利用安装在成型机下 面的自动称重系统来捕捉流股的变化。通过PLC控制系统，采用计算机程序运算， 对整个生产线的速度进行PID调节，从而保证产品容重的波动在极小的范围内， 容重控制在±5%以内（国家标准容重范围在±10%），保证了产品质量，降低了生 产成本。3、典型铁台金热熔渣生产优质岩（矿）棉调质技术研究大量研究利用硅锰、镍铁等典型铁台金废渣为原料，将熔体采用高速离心喷吹等工艺制成的丝状无机纤维，制成矿棉。这种矿棉与目前广泛应用的岩棉相比， 在酸度系数、耐水性、耐火性、耐腐蚀性以及纤维长度等方面还有很大差距，矿 棉的性能还不能满足建筑外墙用保温材料的标准要求。由于矿棉原料成份与岩棉 原料不同，通常对热熔渣进行调质处理，添加硅石等调质剂，尝试的效果不十分 理想。在高温热熔渣调质过程存在熔渣难与调质剂混合，并产生降温造成熔渣黏 度高，难以达到硅酸盐体系的成丝要求，严重影响了矿棉生产和成丝质量，制约 了铁合金渣的利用，造成了铁合金生产的环保压力。我们针对上述已有技术存在的不足，创新研发了一种能快速形成硅酸盐系的 调质方法：以新的修正酸度系数Mk*=1.6为标准，这样最终的酸度系数Mk在 1.7-1.9之间。将铁合金热熔渣浇入调质炉，电极加热（电弧均化）产生一定的 流动性，炉底部喷枪喷入氮气，促进与加入的调质料（热料或小球状冷料或粉料） 充分混合，保证了快速形成硅酸盐体系，并通过调质电炉升温保温再均化等，得 到熔体温度合适、黏度适宜、成分符合吹棉要求的熔渣，解决了熔渣难与调质料 混合并产生降温的问题，达到了高质量矿棉的性能标准，实现了对矿产资源的节 约以及铁合金废渣更好的利用。利用铁合金渣生产矿棉的调质方法，调制出的熔 渣流体的修正酸度系数Mk*为1.5-1.6，温度1360-146O°C，黏度14-6 Pa・s。 将调质好的熔体通过离心喷吹制成岩（矿）棉，其岩（矿）棉纤维可达到《绝热 用岩棉、矿渣棉及其制品》GB/T11835-2007，岩（矿）棉板可达到《建筑外墙外 保温用岩棉制品》GB/T25975-2010性能要求。通过大量实验得出结论：用高硅 低铝高钙调质料对硅锰渣进行调质最为适宜，用高硅高铝低钙调质料对镍铁渣进 行调质最为适宜。成熟程度及推广应用情况：本技术产生的废渣和废棉可以再回收到电炉内进行熔化制棉，因此整个生产 过程不再产生固体废料，有效的保护了生态环境。固化炉热源采用清洁能源天然 气进行热量固化；集棉机处的负压除尘、固化炉的除尘、切割处收尘都采用岩棉 板过滤除尘，车间内真正达到清洁生产、环保生产。根据习总书记2018年5月18日在全国生态环境保护大会上的讲话：“培育 壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业，发展高效农业、先进制造业、 现代服务业。推进资源全面节约和循环利用，实现生产系统和生活系统循环链接。" 以及发改办环资〔2019〕44号关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展 的通知。“铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术"符合国家的各 项政策，市场推广前景巨大。该设备生产线已在国内宁夏、内蒙、山西、河北、云南等地41条生产线得 到应用，设备运转稳定良好，获得用户一致好评。同时，青岛青力公司与北京科 技大学签订框架协议，并且建立院士工作站，走“产、学、研” 一体化的科技创 新产业化之路。在国外，岩（矿）棉制品的优越性能已经得到广泛认可，各种强制标准和施工规范十分完善，对优质岩（矿）棉制品的需求巨大，特别是优质岩（矿）棉制 品将被广泛应用于建筑保温领域。在国内，随着建筑节能大力推广，对建筑绝热 材料的需求将以每年7%的速度增长，特别是外墙外保温用岩（矿）棉制品，国 内岩（矿）棉市场容量非常巨大。由国内外相关产业的发展趋势可以看出该产业 的推广应用前景非常广阔。市场分析：从岩（矿）棉生产的角度来看，其生产用的主要燃料是焦碳，生产一吨岩（矿）棉制品需要消耗焦碳平均为450公斤左右，最低为350公斤左右，最高为800 公斤左右。随着能源价格的不断上涨，能源费用占生产成本的比例越来越大，加 上人工费用、化工产品价格的上升等因素，致使岩（矿）棉制品的销售价格偏高。 虽然近二十年来在建筑业中极力推广建筑用岩（矿）棉制品，以降低建筑物的建 造能耗和使用能耗，但由于价格问题，十几年来岩（矿）棉的生产能力仍徘徊在 四十万吨左右。岩（矿）棉制品打入年需求量数百万吨的建筑市场的先决条件是 降低单位能耗、生产成本和提高产品质量。（1）热熔渣新一步法制棉的技术特点热熔渣新一步法制棉生产技术在生产工艺上，与旧一步法完全不同，它是吸 取了热熔渣喷吹法制棉工艺的精髓一一熔渣显热回收；摒弃了喷吹法（旧一步法） 制棉的技术糟粕一一不控温、不调质、不顾生产和使用环境等问题而研究出的生产技术。现将旧一步法制棉、冷料制棉工艺和新一步法制棉的技术特点进行如下比较：表1三种岩（矿）棉生产方法的技术特点比较项目 旧一步法 冷料工艺 新一步法生产的连续性间歇生产连续生产连续生产生产量控制无法控制可以控制准确控制熔体温度控制无法控制可以控制准确控制化学成分控制无法控制可以控制准确控制成纤方式气体喷吹高速离心高速离心粘结剂种类熔融沥青改性树脂改性树脂小时生产量kg/h1000800~30003000以上酸度系数MkN0.91.1~1.81.2~1.9纤维直径umN8~10W7W7单位能耗kg标煤/t130（估计值）490144从表1可以看出，热熔渣新一步法制棉具备以下特点:a、熔渣显热回收率高达80%以上；b、 通过对熔体温度的控制，可将熔体温度较为准确地控制在多辊离心机要 求的成纤温度的范围内，有利于成纤质量和成纤率的提高；c、 可根据用户要求，对熔体的酸度系数进行任意调整，保证岩（矿）棉制 品化学成分的稳定；d、 应用现代矿棉冷料工艺的低污染粘结剂，与旧一步法矿棉制品比较，最 大限度地降低了对环境的污染；（2）经济效益测算结论a、 热熔渣新一步法制备岩（矿）棉的能耗水平比冷料制棉工艺减少70%以上，如按年生产3万吨岩（矿）棉计算，一年即可节约能源达10375吨标准煤， 平均每吨矿棉节约标准煤346公斤；b、 销售成本比冷料制棉工艺低17%左右。如经过进一步的技术提升，销售 成本还存在较大的下降空间；c、 年利润比冷料制棉工艺高60%左右，用同样数量的铁合金废渣可以产生 出比高炉渣更多的经济效益。而且工艺技术产品完全符合我国对资源综合利用优 惠的减免税政策，政策落实后，实际利润远高于上述数值； d、有利于生态环境的改善，目前利用冷料工艺来生产岩（矿）棉，每生产1 吨将会产生工业废气4000立方米和烟尘近1公斤，按一年生产3万吨岩（矿）24 / 298 棉制品计算，将产生工业废气1。2亿立方米和烟尘3万公斤左右，以热熔渣新一 步法制备岩（矿）棉技术全部替代冷料制棉工艺技术，将会大幅度降低对环境的污染。投资估算和经济效益分析：一、 采用铁合金热熔渣来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等） 1299.5元/吨棉，其中：1、 热渣消耗费140元/吨棉（渣价格按100元/吨计，耗量1400Kg/吨棉）2、 电炉耐材消耗费35元/吨棉（电炉耐材价格按7000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）3、 石墨电极消耗费100元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量2Kg/ 吨棉）4、 电炉电费168元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费240度/吨棉）5、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉二、 采用冷料电炉来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）2130.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费80元/吨棉（玄武岩价格按80元/吨，耗量1000Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费34元/吨棉（矿渣价格按85元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 电炉耐材消耗费50元/吨棉（电炉耐材价格按10000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）4、 石墨电极消耗费200元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量4Kg/ 吨棉）5、 电炉电费910元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费1300度/吨棉）6、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）7、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）8、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）9、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）10、 包装膜90元/吨棉11、 其它杂费30元/吨棉三、采用冷料工艺来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）1869.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费151.2元/吨棉（玄武岩价格按180元/吨，耗量840Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费120元/吨棉（矿渣价格按300元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 白云石消耗费42元/吨棉（白云石价格按300元/吨，耗量140Kg/吨棉）4、 焦炭消耗费690.8元/吨棉（焦炭价格按2200元/吨计，耗量314Kg/吨棉）5、 生产线电费161元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费230度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费80元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量20 m3/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉通过上述比较，采用铁合金热熔渣制棉成本比采用冷料电炉制棉成本节约费 用39%，比采用冷料制棉工艺成本节约费用30.5%，在市场上具有很强的竞争优 势。以宁夏吉元君泰新材料科技有限公司为例，企业每年产生铁合金冶炼废渣约 36万吨。该装备和技术的开发应用，不但对公司冶炼铁合金产生的废渣进行了 综合利用，而且因对废渣在熔融状态下就进行处理节约了大量的热能，有效的降 低了能耗成本，使产品具有很好的价格优势。该装备和技术实施后，生产的岩（矿） 棉可以生产附加值较高的“低密度、超防潮、高性能”保温绝热材料，经济效益 可观。而且该工艺技术的实施为整个炼钢行业的废渣资源化利用，促进冶金行业 “绿色化”进程和产业链的延伸（铁合金产业闭环环节），提供了全新的技术选择，该项目的产业化具有一定的示范和带动意义。成果亮点：技术先进性：本技术于2019年3月30日通过了由中国环境科学学会组织的 技术成果鉴定会，被评为“国际领先水平”。
基于大数据的冷轧智能化工艺诊断系统
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
成果简介： 项目背景：随着“十三五”规划纲要的提出，智能制造已成为当前钢铁行业转型升级、提质增效的重要着力点。在当前钢铁工业进入新常态形势下，下游用户的多元化、个性化定制需求突显，同时对产品质量要求也越来越高。然而，冷轧厂生产控制功能复杂，其中产品质量、生产效率、成本控制、可持续性等因素相互影响，生产组织和质量管理的难度不断增大，特别是在当今工业大数据、机器学习等信息技术的快速发展，传统手段难以胜任生产效率、产品质量、成本能耗等方面的精细化管理要求，严重制约了生产线在新常态形势下的经济效益进一步提升。因此，有必要开发一套冷轧智能化工艺诊断系统，实现生产效率、产品质量和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化，基于专家知识，利用有限元模拟结合随机森林、决策树、逻辑回归、神经网络等大数据分析算法，对潜在的生产过程不稳定性因素进行预警，对提升产品质量和生产效率提出优化指导。以生产效率、产品质量管理和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化为目标，实现知识经验的快速积累和迭代，是冷轧厂生产质量管理水平转型升级、提质增效的重要着力点。系统基于大数据平台，首先构建钢卷服务模型，为其它上层应用提供数据服务，同时有利于系统拓展更多应用，作为智能化应用服务部署平台。上层应用主要包括以下模块：（1）生产计划审核及排产优化； （2）酸轧机组轧制打滑及热划伤预测模型； （3）酸轧机组轧制断带分析模型； （4）酸轧机组轧辊服役状态预测模型； （5）酸轧机组轧制跑偏分析模型； （6）酸轧及连退机组活套、炉内带钢跑偏预测及分析模型； （7）连退机组带钢打滑预测模型； （8）连退产品全长性能预测分析模型； （9）酸轧及连退机组排产优化模型； （10）产量执行情况 KPI 指数模型； （11）“热轧-冷轧”全流程产品质量管控。 推广应用情况：项目目前已经在鞍钢冷轧厂三分的 2130 酸轧机组和 2130 连退机组进行了开发，正在组织最终结题验收，因此该系统处于推广阶段。性能指标： 项目实施以后，拟达到如下指标：（1）减轻人员劳动强度，效力提升 27%通过智能诊断系统，减轻操作人员劳动强度，最终通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻人工分析数据的繁杂重复劳动，解放技术人员。（2）提高生产效率，提升产量 0.05%以上通过大数据对原料生产计划以及换辊制度、设备参数分析，以及事后故障分析，设备状态分析，监控生产参数变化趋势等措施，跑偏导致停机或者降速的卷数减少 30%以上，断带次数降低 30%以上，提高产量 0.05%以上。（3）通过优化剪切等措施，冷卷成材率提高 0.01%。 （4）提高产品质量，同板差不合格比例、废次降比例均降低 3%。通过对产品质量进行分析，对各类工艺参数进行优化，以及通过模型分析减少带钢表面划伤等措施，预计产品表面质量、产品性能合格率提高 3%以上。市场分析： 拟技术转移的国内各大钢铁企业，具有较高的推广价值及市场前景。目前正在向攀钢、马钢、本钢等企业进行积极推广。成果亮点： 1. 实现联合机组和连退机组断带等缺陷的预警功能，高强钢冲孔断带率下降 33%，高强钢其它断带比例下降 5%，跑偏导致停机或降速的卷数相比系统上线前减少 90%，成材率提升 0.2%，创造效益 600 万以上。2. 通过轧辊磨削制度优化，减少磨削量和减少换辊时间，提高产量 1 万吨，创造效益 400 万以上。3. 减轻人员劳动强度，效力提升 27%，通过智能管控系统，减轻操作人员劳动强度，最终的是通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻了人工分析数据的繁杂重复劳动，解放了技术人员。系统应用 1-2 年即可收回成本，并持续创收。
钢中非金属夹杂物精准钙处理在线指导软件
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
随着钢铁行业的高速发展，国内外钢铁产量已经达到了饱和状态，提升钢产品的质量成了钢铁行业发展的重要目标。连铸坯的生产是钢材生产的关键，其连铸坯的质量对后续产品的生产及最终产品质量有重要影响，热轧板带表面缺陷大部分是连铸坯表面缺陷遗传而来。高质量铸坯的生产成了连铸生产企业和连铸工作者的主要目标。高温钢液在连铸过程中凝固成型，连铸坯的偏析、裂纹、疏松、夹杂物等质量问题基本上都产生于或源自连铸凝固过程。要实现高质量铸坯的连 铸生产，必须减少甚至消除这些质量缺陷。（1）含钙合金质量稳定性研究钙的包芯线质量及性质研究：研究不同质量级别的硅钙线、纯钙线、钙铁线、钙铝线等包芯线中含钙金属或台金的化学成分、物相结构，评估其中杂质元素成 分及其台金被氧化的程度，提升硅钙线质量的稳定性。钢包精炼过程喂钙线过程中金属钙收得率的影响研究：研究在不同钙线种类、钙线尺寸、外壳铁皮闭台方式等多种参数下，确定稳定提升钙元素收得率的有效 方法。钢中夹杂物钙处理改性方式研究：系统调研炼钢过程中除钙线外其他合金化 用铁台金中金属钙元素的质量分数，并对钙元素在铁台金中的存在形式开展系统 研究。研究含钙铁台金加入后钙元素在钢中的收得率情况和对钢中非金属夹杂物 的影响。确定精炼过程中含钙铁台金的加入对钢中非金属夹杂物的改性机理。（2） 钙处理精准改性钢中非金属夹杂物热力学研究钙处理相关热力学参数的测定：评估现有钙处理相关热力学数据的准确性，确定其适合的应用条件和误差；对钢液中Ca-O反应相关反应的吉布斯自由能和 相互作用系数等热力学参数进行测量，对误差较大的热力学参数进行修正，保证 热力学计算预测钙处理改性夹杂物的准确性。不同条件下钢中溶解钙和全钙的关系研究：通过实验室实验研究在不同初始 钢液成分的条件下，向钢中加入不同含量的钙，测量和计算其钢中全钙含量、溶 解钙含量和非金属夹杂物中的钙含量，并与热力学计算得到的理论值相对比，揭 示钢中溶解钙和全钙关系的实际规律，为实现钙处理改性夹杂物热力学计算在工业中的应用奠定基础。图1夹杂物钙处理典型热力学计算结果钙处理改性钢中非金属夹杂物反应动力学研究钙处理改性钢中非金属夹杂物瞬态变化机理研究：研究不同钢液成分和不同 温度条件下，向钢中加入不同含量的含钙合金，研究钢中非金属夹杂物的改性机 理，从而明确钙处理后每一时刻钢液中非金属夹杂物的形成机理和变化规律。建立钢包精炼过程钙处理改性钢液中夹杂物反应动力学预报模型：基于数学 模拟计算钢液流场、温度场变化，同时计算出钢液中钙的浓度和钢中非金属夹杂 物空间分布，将钢包分为不同的反应区域；通过对钢包内不同反应区内、以及不 同反应区之间相互反应相耦合计算，预测钢包中不同位置钢液和夹杂物成分变化。凝固和冷却过程钙处理钢中夹杂物转变动力学研究：基于实验室试验和工业 试验结果，通过动力学计算研究钢液凝固和冷却过程中非金属夹杂物转变的动力 学模型，预测不同成分和不同尺寸的夹杂物在不同温度下转变速率，实现钙处理 后全流程中不同时刻下钢中夹杂物成分、数量和尺寸预测。（4）精准钙处理在线指导软件本模型综合考虑钢液条件，如钢中铝含量、硫含量、洁净度水平、以及钢液 温度等，通过反应模型对最优的加钙量进行计算。在实际生产过程中，钙处理前 在线获得钢液成分环境，将实际处理条件输入模型计算，可直接给出最优的钙线 喂入量，直接指导现场的钙处理操作。成熟程度及推广应用情况:已经经过实验室试验和工业应用;目前宝钢梅山钢铁有限公司、凌源钢铁有限公司、宝钢不锈钢公司正已经使 用钙处理热力学模型在线指导钢水钙处理;投资估算和经济效益分析:此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题 和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的 经济效益。成果亮点:1、 以在钢水温度下生成全液态夹杂物、半液态夹杂物等为计算目标，通过建立的钙处理改性钢中非金属夹杂物精准热力学模型，计算钢中不同总氧含量、 不同酸溶铝含量、不同钢水温度、不同钙线参数等因素下，实现钢中夹杂物有效 改性的最优加钙量。2、 建立钙处理改性钢中夹杂物精准热力学计算模型，并已经获批了软件著作权。3、 此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的经济效益。
纯化系统低温解吸余热回收利用新流程
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
氧气、氮气、氩气是钢铁企业生产重要能源介质，低温精馏法是钢铁行业广泛使用的气体制备方法。其中分子筛纯化系统的解吸环节能耗消耗了大量的电或蒸汽。纯化系统的解吸过程需要170笆-180笆的氮气，并具有间歇性特点。解吸过程的尾气温度为45r-i20r，目前这部分尾气直接排放入环境。新空气预纯化流程，可实现120笆低温余热的近极限回收；如果全面实施，仅钢铁企业每年最高可节电21亿度。成熟程度及推广应用情况：期望技术转移成交价格（面谈）。市场分析：适合于冶金、化工行业。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果授权发明专利1项；2、技术先进性：余热回收效果好；环保。
复合管膜工业污水过滤技术与装置
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
大学与高新企业合作研究，开发了复合管膜技术以及生产过滤装备。过滤器技术可广泛应用于钢铁行业浊环水和净环水，以及矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域。复合管膜过滤器的主体由上下封头、罐体、裙座等焊接而成。罐体内由上下花板和复合管膜分成集油室，过滤室和沉淀室，循环水由进液口进入复合膜过滤器后，在外部压力作用下，经复合管膜渗透到过滤室经出液口排出，将截留下的固体物沉积在沉淀室，当压力差达到设定值时，启动反冲洗装置，最终达到了除油、除悬浮物、降浊度的效果。改善连铸冷却水的水质、提高污水的处理量和水资源的循环利用，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，为其他企业浊环水及净环水的推广奠定了基础。成熟程度及推广应用情况：已投入成本目前处于何种研发阶段：主要产品有复合管膜、复合管膜过滤设备、错流过滤器、各种溶液和废水过滤装置。另外，还制备了各种高性能、高温陶瓷复合过滤管、陶瓷错流过滤膜元件和工业陶瓷化工填料产品。推广应用情况：近期与天钢、沙钢、燕钢、邯钢、三钢、营口中板厂等钢厂合作，成功应用于处理炼钢连铸浊环水以及制氧机净环水，2013年通过了天津科委组织的科技鉴定，该技术达到了国际先进水平，在钢铁行业具有广泛的推广市场。期望技术转移成交价格：面谈。拟技术转移的公司、区域：钢铁企业浊环水和净环水和矿山企业矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域投资估算和经济效益分析：经过复合管膜过滤技术的应用研究，板坯浊环水悬浮物含量W15mg/L，除油率达到60-80%，使板坯连铸浊环水系统的水质明显提高，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，确保连铸系统的高效生产，并取得显著的经济效益。节约排放水量产生的经济效益：8673860元/年节约过滤器更换滤料费用产生的经济效益：237000元/年节约反洗用水量产生的经济效益：1850550元/年节约药剂费用产生的经济效益：129401元/年成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已申请2项发明专利，2项实用新型专利；2、技术先进性:利用复合膜过滤管代替砂型过滤器中石英砂等滤芯，通过膜分离技术达到液固分离和油水分离的目的。对钢铁企业和化工净环水和浊环水的净化过滤均有显著过滤的效果；3、复台膜过滤器结构集过滤、反冲洗再生、排污为一体。罐体内由上下花板和复合膜过滤管分为集油室、过滤室、沉渣室。与砂型过滤器相比，增加集油室及沉渣室，沉渣室容量满足最小过滤周期两天。处理后水中悬浮物含量W15mg/L，除油率60-80%（原来的砂型过滤器不能除油），单台处理水量从400m3/h提高到650?800m3/h，水质明显改善，解决原来的砂型过滤器堵塞连铸二冷喷嘴影响生产的问题，提高了连铸钢坯质量和产量。4、获奖情况等。
基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500毫米/每秒，计数误差率：Φ12、Φ14小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011年618成果展受到广泛关注。
酸洗废水综合处理及应用
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析：钢铁行业的某些生产过程中，涉及到钢铁制品表面清洗工作，常用硫酸或盐酸进行处理，其产生的酸洗废液是强污染源，也是生产厂家所头疼的问题。考虑到此类废液中含有生产聚合硫酸铁原料相近的组分，经过稍微调节，即是生产聚合硫酸铁的原料。这样不仅降低生产成本，节约开支，而且开辟了废料综合利用，以废治废的新途径。自九十年代以来，此方面的发展受到前所未有的重视。利用酸洗废水作原料生产聚合硫酸铁是酸洗废水综合处理及应用的方法之一。技术的应用领域前景分析：实用范围、经济效益及市场预测本技术适合于有酸洗废液产生的钢铁行业、表面处理行业、电镀行业，得到的产品是良好的水处理剂，在废水处理工程中具有广泛的应用。本项目投入使用后的经济效益可从两方面来体现，一是所服务的行业的排污量减少，降低了排污收费；二是废物综合利用实现的经济效益，利用废物生产的产品比同类产品的成本有较大地的下降，具有较强的市场竞争能力。钢铁行业、表面处理行业、电镀行业等行业增长较快，产生的酸洗废液的量也逐年增多，本项目的市场需求随之增长。效益分析：本成果在此方面开发了简便高效的氧化技术，具有操作简单，操作弹性大等优点，特别适合于废酸产生量大且波动性强的钢铁行业、表面处理行业，不仅具有较好的经济效益，且具有显著的社会效益及环境效益。厂房条件建议：成果开发所需条件市场开发的前期投入，包括实验费用、宣传费用以及相关的运输、人工费用等。备注：成果转让方式技术转让、技术合作、技术入股。
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找技术 >基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90 毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500 毫米/每秒，计数误差率 ：Φ12、Φ14 小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011 年 618 成果展受到广泛关注。
烧结烟气与焦炉烟气高炉一体化处理技术
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
钢铁行业排放的废气污染物中约有40%以上的烟（粉）尘，70%以上SO2，50%以上NOx，90%的二嗯英来自烧结机，焦炉烟气中也含有较高的NOx和二嗯英，烧结烟气和焦炉烟气的治理是钢铁工业烟气治理的重点和难点。随着环境质量要求的逐渐提高，推进开发烧结烟气和焦炉烟气高效脱硫、脱硝、二嗯英协同处理技术对解决钢铁企业所面临严峻的环保问题，提升钢铁工业整体竞争力具有关键意义。针对烧结烟气和焦炉烟气治理困难、处理成本高、处理后副产品难处理等问题，分别研发了利用高炉处理烧结烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法与高炉处理焦炉烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法，充分利用钢铁企业高炉的高温和强还原能力等优势，还原烟气中二氧化硫和氮氧化物、分解二嗯英、将二氧化碳转化为一氧化碳、并回收利用烧结烟气的显热及其中的一氧化碳资源，可发挥显著的节能减排效果，为我国钢铁企业解决环保难题提供金钥匙。成熟程度及推广应用情况：已投入50余万元，可在企业推广应用。期望技术转移成交价格面谈。市场分析：拟在钢铁生产企业推广应用。投资估算和经济效益分析：投资约500万-1000万。采用高炉一体化处理技术，可实现高效脱硫、脱硝、二嗯英、二氧化碳和CO协同在线处理，所需投资少、占地面积小；处理效率高，处理后烟气转化为高炉煤气，煤气中没有NOx和二嗯英等问题，污染物得到彻底解决；还可可提高高炉生产效率、提高高炉煤气热值。烧结烟气的处理成本约为22-23元/吨矿，焦炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦，采用高炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利2项；2、技术达到国际领先水平。图1焦炉烟气高炉处理一体化技术工艺流程示意图
铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
铁台金行业作为钢铁行业重要的子行业之一，2017年产量总量为3288.7万吨。铁台金行业蓬勃发展为社会带来巨大经济效益的同时，也产生了大量的工业固体废弃物。在冶炼台金时，每生产1t台金通常会产生1.2-1.3t的热熔渣。热熔渣的随意排放不仅占用了宝贵的土地资源，产生热能资源的浪费，还对周围的 生态环境和人体健康造成一定的潜在威胁。因此，在中国特色循环经济背景下，铁台金行业闭环环节关键设备与技术的研发与产业化迫在眉睫。青岛青力环保设备有限公司、北京科技大学和宁夏吉元君泰新材料科技有限公司结合铁台金产业闭环环节的热质废渣处理和资源化问题，研究铁台金渣的物 理化学特性，在工业生产中充分利用熔融态铁台金渣的显热，热熔渣经过调质后达到预期的“修正酸度系数”可直接生产优质岩（矿）棉，其能源消耗将大大降 低。相对于冷料工艺，此工艺避开了冷料工艺中先冷却再熔融的弊端，可以充分 利用热熔渣的显热实现能源的最合理利用，极大地降低了生产成本，相比于其他 高炉热熔渣制棉工艺，经过优化调质可生产出优质岩（矿）棉产品，达到《建筑 外墙保温用岩棉制品》的国家标准。在岩（矿）棉生产线设备方面也进行了一系 列的改进和创新，并研发了岩（矿）棉自动生产线电控系统，通过物联终端的网口通功能将可编程序控制器（PLC）和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通过串口通软件实现远程编程，进而实现对生产线的远程控制、故障诊断、远程故障排除等远程监控运维，使设备更加高效，产品更加稳定，企业具有更强的市场竞争力。1、铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图 图1铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图本项目所建成的铁台金热熔渣生产岩（矿）棉工艺主要由调质电炉、离心机、集棉机、集粒机、摆锤、成型机、固化炉、切割机及产品包装等设备组成。目前 国内在使用铁台金热渣成棉的热渣类型主要为硅锰台金热渣和镍铁合金热渣。转运方式主要是汽车运输、电瓶车运输和火车运输。在生产中对每一批次（2-3个月内冶炼原料和工艺保持不变）的铁台金热熔渣预先进行物理化学基本特性分析，即时优化调质料配比。调质电炉的主要作用 是储存熔融态铁台金渣，保证流股的稳定性和均匀性，铁合金热熔渣流入调质电 炉，依托最优调质配比进行调质并均质化（电弧均化与底部氮气喷枪均化），调整其修正酸度系数，在热均匀性和化学均匀性上使熔体达到成纤标准。2、核心装备技术的设计（一）调质电炉核心设计：1、 调质电炉为直接加热式三相交流电弧炉，电弧发生在专用电极棒和液态 热熔渣之间，热熔渣和调质料直接受到电弧热加热并进行均化。除了电弧均化， 为了加强热熔渣与调质料的调质反应过程，使最终热熔渣温度和成分均匀，在电 弧炉炉底部加装氮气喷枪。2、 炉体设有一个密闭接渣口，通过密闭溜槽使热渣缓慢流入炉体内，接渣时需手动打开进渣口门。3、 炉体一侧出渣口设一个手动水冷铜出渣门用来控制流量的大小，另一侧设一个出铁口，用来放出炉底沉淀残铁。4、特殊配制的耐材。5、 电炉变压器为电弧炉专用变压器，采用有载电动调压，低压二次侧采用铜排顶出线，外封口。变压器油水冷却器采用强油循环水冷却器。6、 电极升降自动控制系统由西门子S7-200型PLC来完成。将三相电弧电压、电流信号通过信号转换电路变成0-5V标准信号送入PLC模拟量输入模块，PLC 根据采集的电流、电压信号、变压器档位及给定值等信号，按照功率控制的原理 进行运算处理及逻辑判断后，将结果通过PLC模拟量输出模块控制液压系统电极升降阀（派克比例阀3用1备），对电极升降进行自动调节，当一路出现故障时 可以手动切换，从而控制输入到炉内的电弧功率，以满足冶炼工艺的要求。在自 动控制过程中，随时可通过按键来增加或减少给定信号，在运行过程中，随时可 以手动控制电极升降。（二） 离心机核心设计：热渣用离心机不同于冷料用离心机，为更好使用各种类型的热渣，经过几年的理论与实践生产，设计并制作出专用的热渣离心机：（1） 主轴采用多级弹性支撑，减震效果好，支撑强度大，长期使用稳定性好，大大提高了轴承的使用寿命，比传统离心机的轴承使用寿命提高30-40%。（2） 不同的坐标位置，使成纤率提高5-10%。（3） 离心辊头采用316L多层堆焊，辊头使用寿命延长72-120小时。（4） 可调胶环，分别计量控制精确供胶，中心喷胶与外围喷胶相结合，使喷胶更均匀，节胶、高质，有效减少花棉的出现。（5） 整体风环结构有区别的导流片设计。（6） 辊头采用开式或闭式冷却方式，轴承采用压缩空气油气雾化技术，既可对轴承充分润滑，又对轴承起冷却作用，从而大大提高了主轴轴承的使用寿命。（三） 鼓式集棉机核心设计：（1） 集棉机采用转鼓式，直径5米，总宽度2.8米，网板有效宽度2.4米， 线速度可达100米/分钟，从而保证了一次棉在网板上分布得更薄更均匀（小于 350g/tf ）从而保证了制棉的质量。（2） 由于转鼓的两端支撑在大型回转支撑上，并有良好的润滑，故其使用寿命非常长（几年至十几年），大大减少了设备的维修量。（3） 网板采用长条孔结构，通透率大于48%，从而减少了负压风机的功率消耗，增加了成纤率。（4）集棉机内配备刮板机、螺旋输送机、高压水清洗装置，保证了集棉机长期稳定运行。（四） 摆锤的核心设计：摆锤目前主要分弧摆和平摆。国内岩（矿）棉厂基本上都是弧摆，优点是结构简单维修方便，缺点是岩棉板容重不均匀；国外岩棉厂有的采用平摆，优点是 岩棉板容重均匀性一致，提高了产品质量，缺点是结构复杂维护麻烦。我们特殊设计的摆锤形式为似平摆，结构简单维修同样简单方便，岩棉板容 重均匀性基本达到95%以上，而弧摆形式的容重均匀性为80-85%。（五） 固化炉核心设计：固化炉接受加压机输送过来的棉毡经固化炉上下网版输送、加压、烘干，使棉毡里的粘结剂在运行过程中连续固化，以形成一定厚度、容重的岩棉板。固化 炉上下网板为单独驱动同步运行。固化炉内分为四个加热区，外配4台热风炉由 天然气燃烧机产生热风循环加热，并将熔化系统的低温换热器产生的热风送至热 风炉以降低天然气的消耗量，使产品固化能耗降低、效率提高。固化炉烘烤需要天然气和煤气，而许多热渣厂家有高炉煤气或矿热炉煤气， 所以热渣制棉生产比冷料工艺生产可节省此天然气费用，大幅降低了生产成本。（六） 冷却、切割系统核心设计：冷却切割系统主要由五部分组成：冷却、纵切、废边回收、切条、横切。纵切：三套刀具，可随时升降。碎边机：独立碎边，配备碎边回收风机，安全可靠。切条机：一用一备共2套，可随时升降切换使用。横切：由于生产线是连续不停的运行，但产品要求定长切割，因此横切（飞 锯）必须与生产线同步。我们采用多台伺服电机，配以运动控制器，使横切动作 运动瞬时跟踪整个生产线的速度，即使在切割过程中也可以做到，从而保证了切 割精度在 2. 5mm以内。（七）智能云平台系统是我们研发的岩（矿）棉自动生产线电控系统，由中央控制、 加配料、富氧、温控、成纤、集布棉、打褶打压、固化、切割、制胶等10大电 控系统组成，它完成岩（矿）棉从原料熔化开始，到切割成成品为止的全部生产 过程控制。各子控制系统通过中央控制系统统一协调，采用“主站-从站”结构，分散 集中控制（DCS），主站采用了西门子公司生产的S7-1500系列可编程序控制器 （PLC），从站采用了西门子公司生产的S7-200 Smart系列可编程序控制器（PLC）， 系统各部分的联系，仅用一根TCP/IP总线，方便地组成工业以太网，并配以计 算机和西门子专用界面软件WinCC，可图文并茂的设定、显示、传送、查询和打 印各从站的数据。通过在设备的中央控制系统配套天启物联终端云BOX TN-605以及高速的4G 运营商网络实现与远程运维服务平台的数据连接。通过物联终端的网口通功能将 PLC和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通 过串口通软件实现远程编程，进而实现对设备的远程控制功能。远程运维服务平台通过网口通、串口通软件可以实现设备的全方位监控云服 务。通过对现场设备的实时状态监测、远程启停控制、设备报警通知、设备地图 管理、微信端监控等功能，实现在任何时间、任何地点实时查询设备最新状态、 设备参数和变量的实时变化，了解设备状态、参数和变量的变化趋势，并获得针 对这些变化趋势的统计分析等。另外运维平台的数据归档服务功能，可实现对用户设备数据的定期分类归档。用户根据平台采集归档的海量数据，对设备相关数据进行大数据分析，定义出触 发器条件。另外，平台在云端提供了一个强大的计算引擎，可以实时计算设备当 前状态、变量和参数是否符合触发条件，同时对符合触发条件的情况触发事件报 警。这一功能使得产品生产处于实时预警、可查可控的状态，对于提高岩（矿） 棉生产率和合格率效果明显。岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图如下：图2岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图（八）熔体流量自动控制系统虽然电炉上已安排液压（或电动）水冷闸板阀用于控制流股的稳定性，但由 于需定期加入熔渣，电炉液面还有一定的波动，从而造成流股的不稳定性。另外， 液位高度变化、组成成分的波动，都会对熔体粘度发生影响，造成流股波动，无 法保证制品的稳定性。我们开发了熔体流量自动控制系统，利用安装在成型机下 面的自动称重系统来捕捉流股的变化。通过PLC控制系统，采用计算机程序运算， 对整个生产线的速度进行PID调节，从而保证产品容重的波动在极小的范围内， 容重控制在±5%以内（国家标准容重范围在±10%），保证了产品质量，降低了生 产成本。3、典型铁台金热熔渣生产优质岩（矿）棉调质技术研究大量研究利用硅锰、镍铁等典型铁台金废渣为原料，将熔体采用高速离心喷吹等工艺制成的丝状无机纤维，制成矿棉。这种矿棉与目前广泛应用的岩棉相比， 在酸度系数、耐水性、耐火性、耐腐蚀性以及纤维长度等方面还有很大差距，矿 棉的性能还不能满足建筑外墙用保温材料的标准要求。由于矿棉原料成份与岩棉 原料不同，通常对热熔渣进行调质处理，添加硅石等调质剂，尝试的效果不十分 理想。在高温热熔渣调质过程存在熔渣难与调质剂混合，并产生降温造成熔渣黏 度高，难以达到硅酸盐体系的成丝要求，严重影响了矿棉生产和成丝质量，制约 了铁合金渣的利用，造成了铁合金生产的环保压力。我们针对上述已有技术存在的不足，创新研发了一种能快速形成硅酸盐系的 调质方法：以新的修正酸度系数Mk*=1.6为标准，这样最终的酸度系数Mk在 1.7-1.9之间。将铁合金热熔渣浇入调质炉，电极加热（电弧均化）产生一定的 流动性，炉底部喷枪喷入氮气，促进与加入的调质料（热料或小球状冷料或粉料） 充分混合，保证了快速形成硅酸盐体系，并通过调质电炉升温保温再均化等，得 到熔体温度合适、黏度适宜、成分符合吹棉要求的熔渣，解决了熔渣难与调质料 混合并产生降温的问题，达到了高质量矿棉的性能标准，实现了对矿产资源的节 约以及铁合金废渣更好的利用。利用铁合金渣生产矿棉的调质方法，调制出的熔 渣流体的修正酸度系数Mk*为1.5-1.6，温度1360-146O°C，黏度14-6 Pa・s。 将调质好的熔体通过离心喷吹制成岩（矿）棉，其岩（矿）棉纤维可达到《绝热 用岩棉、矿渣棉及其制品》GB/T11835-2007，岩（矿）棉板可达到《建筑外墙外 保温用岩棉制品》GB/T25975-2010性能要求。通过大量实验得出结论：用高硅 低铝高钙调质料对硅锰渣进行调质最为适宜，用高硅高铝低钙调质料对镍铁渣进 行调质最为适宜。成熟程度及推广应用情况：本技术产生的废渣和废棉可以再回收到电炉内进行熔化制棉，因此整个生产 过程不再产生固体废料，有效的保护了生态环境。固化炉热源采用清洁能源天然 气进行热量固化；集棉机处的负压除尘、固化炉的除尘、切割处收尘都采用岩棉 板过滤除尘，车间内真正达到清洁生产、环保生产。根据习总书记2018年5月18日在全国生态环境保护大会上的讲话：“培育 壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业，发展高效农业、先进制造业、 现代服务业。推进资源全面节约和循环利用，实现生产系统和生活系统循环链接。" 以及发改办环资〔2019〕44号关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展 的通知。“铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术"符合国家的各 项政策，市场推广前景巨大。该设备生产线已在国内宁夏、内蒙、山西、河北、云南等地41条生产线得 到应用，设备运转稳定良好，获得用户一致好评。同时，青岛青力公司与北京科 技大学签订框架协议，并且建立院士工作站，走“产、学、研” 一体化的科技创 新产业化之路。在国外，岩（矿）棉制品的优越性能已经得到广泛认可，各种强制标准和施工规范十分完善，对优质岩（矿）棉制品的需求巨大，特别是优质岩（矿）棉制 品将被广泛应用于建筑保温领域。在国内，随着建筑节能大力推广，对建筑绝热 材料的需求将以每年7%的速度增长，特别是外墙外保温用岩（矿）棉制品，国 内岩（矿）棉市场容量非常巨大。由国内外相关产业的发展趋势可以看出该产业 的推广应用前景非常广阔。市场分析：从岩（矿）棉生产的角度来看，其生产用的主要燃料是焦碳，生产一吨岩（矿）棉制品需要消耗焦碳平均为450公斤左右，最低为350公斤左右，最高为800 公斤左右。随着能源价格的不断上涨，能源费用占生产成本的比例越来越大，加 上人工费用、化工产品价格的上升等因素，致使岩（矿）棉制品的销售价格偏高。 虽然近二十年来在建筑业中极力推广建筑用岩（矿）棉制品，以降低建筑物的建 造能耗和使用能耗，但由于价格问题，十几年来岩（矿）棉的生产能力仍徘徊在 四十万吨左右。岩（矿）棉制品打入年需求量数百万吨的建筑市场的先决条件是 降低单位能耗、生产成本和提高产品质量。（1）热熔渣新一步法制棉的技术特点热熔渣新一步法制棉生产技术在生产工艺上，与旧一步法完全不同，它是吸 取了热熔渣喷吹法制棉工艺的精髓一一熔渣显热回收；摒弃了喷吹法（旧一步法） 制棉的技术糟粕一一不控温、不调质、不顾生产和使用环境等问题而研究出的生产技术。现将旧一步法制棉、冷料制棉工艺和新一步法制棉的技术特点进行如下比较：表1三种岩（矿）棉生产方法的技术特点比较项目 旧一步法 冷料工艺 新一步法生产的连续性间歇生产连续生产连续生产生产量控制无法控制可以控制准确控制熔体温度控制无法控制可以控制准确控制化学成分控制无法控制可以控制准确控制成纤方式气体喷吹高速离心高速离心粘结剂种类熔融沥青改性树脂改性树脂小时生产量kg/h1000800~30003000以上酸度系数MkN0.91.1~1.81.2~1.9纤维直径umN8~10W7W7单位能耗kg标煤/t130（估计值）490144从表1可以看出，热熔渣新一步法制棉具备以下特点:a、熔渣显热回收率高达80%以上；b、 通过对熔体温度的控制，可将熔体温度较为准确地控制在多辊离心机要 求的成纤温度的范围内，有利于成纤质量和成纤率的提高；c、 可根据用户要求，对熔体的酸度系数进行任意调整，保证岩（矿）棉制 品化学成分的稳定；d、 应用现代矿棉冷料工艺的低污染粘结剂，与旧一步法矿棉制品比较，最 大限度地降低了对环境的污染；（2）经济效益测算结论a、 热熔渣新一步法制备岩（矿）棉的能耗水平比冷料制棉工艺减少70%以上，如按年生产3万吨岩（矿）棉计算，一年即可节约能源达10375吨标准煤， 平均每吨矿棉节约标准煤346公斤；b、 销售成本比冷料制棉工艺低17%左右。如经过进一步的技术提升，销售 成本还存在较大的下降空间；c、 年利润比冷料制棉工艺高60%左右，用同样数量的铁合金废渣可以产生 出比高炉渣更多的经济效益。而且工艺技术产品完全符合我国对资源综合利用优 惠的减免税政策，政策落实后，实际利润远高于上述数值； d、有利于生态环境的改善，目前利用冷料工艺来生产岩（矿）棉，每生产1 吨将会产生工业废气4000立方米和烟尘近1公斤，按一年生产3万吨岩（矿）24 / 298 棉制品计算，将产生工业废气1。2亿立方米和烟尘3万公斤左右，以热熔渣新一 步法制备岩（矿）棉技术全部替代冷料制棉工艺技术，将会大幅度降低对环境的污染。投资估算和经济效益分析：一、 采用铁合金热熔渣来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等） 1299.5元/吨棉，其中：1、 热渣消耗费140元/吨棉（渣价格按100元/吨计，耗量1400Kg/吨棉）2、 电炉耐材消耗费35元/吨棉（电炉耐材价格按7000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）3、 石墨电极消耗费100元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量2Kg/ 吨棉）4、 电炉电费168元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费240度/吨棉）5、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉二、 采用冷料电炉来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）2130.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费80元/吨棉（玄武岩价格按80元/吨，耗量1000Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费34元/吨棉（矿渣价格按85元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 电炉耐材消耗费50元/吨棉（电炉耐材价格按10000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）4、 石墨电极消耗费200元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量4Kg/ 吨棉）5、 电炉电费910元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费1300度/吨棉）6、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）7、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）8、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）9、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）10、 包装膜90元/吨棉11、 其它杂费30元/吨棉三、采用冷料工艺来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）1869.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费151.2元/吨棉（玄武岩价格按180元/吨，耗量840Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费120元/吨棉（矿渣价格按300元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 白云石消耗费42元/吨棉（白云石价格按300元/吨，耗量140Kg/吨棉）4、 焦炭消耗费690.8元/吨棉（焦炭价格按2200元/吨计，耗量314Kg/吨棉）5、 生产线电费161元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费230度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费80元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量20 m3/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉通过上述比较，采用铁合金热熔渣制棉成本比采用冷料电炉制棉成本节约费 用39%，比采用冷料制棉工艺成本节约费用30.5%，在市场上具有很强的竞争优 势。以宁夏吉元君泰新材料科技有限公司为例，企业每年产生铁合金冶炼废渣约 36万吨。该装备和技术的开发应用，不但对公司冶炼铁合金产生的废渣进行了 综合利用，而且因对废渣在熔融状态下就进行处理节约了大量的热能，有效的降 低了能耗成本，使产品具有很好的价格优势。该装备和技术实施后，生产的岩（矿） 棉可以生产附加值较高的“低密度、超防潮、高性能”保温绝热材料，经济效益 可观。而且该工艺技术的实施为整个炼钢行业的废渣资源化利用，促进冶金行业 “绿色化”进程和产业链的延伸（铁合金产业闭环环节），提供了全新的技术选择，该项目的产业化具有一定的示范和带动意义。成果亮点：技术先进性：本技术于2019年3月30日通过了由中国环境科学学会组织的 技术成果鉴定会，被评为“国际领先水平”。
基于大数据的冷轧智能化工艺诊断系统
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
成果简介： 项目背景：随着“十三五”规划纲要的提出，智能制造已成为当前钢铁行业转型升级、提质增效的重要着力点。在当前钢铁工业进入新常态形势下，下游用户的多元化、个性化定制需求突显，同时对产品质量要求也越来越高。然而，冷轧厂生产控制功能复杂，其中产品质量、生产效率、成本控制、可持续性等因素相互影响，生产组织和质量管理的难度不断增大，特别是在当今工业大数据、机器学习等信息技术的快速发展，传统手段难以胜任生产效率、产品质量、成本能耗等方面的精细化管理要求，严重制约了生产线在新常态形势下的经济效益进一步提升。因此，有必要开发一套冷轧智能化工艺诊断系统，实现生产效率、产品质量和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化，基于专家知识，利用有限元模拟结合随机森林、决策树、逻辑回归、神经网络等大数据分析算法，对潜在的生产过程不稳定性因素进行预警，对提升产品质量和生产效率提出优化指导。以生产效率、产品质量管理和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化为目标，实现知识经验的快速积累和迭代，是冷轧厂生产质量管理水平转型升级、提质增效的重要着力点。系统基于大数据平台，首先构建钢卷服务模型，为其它上层应用提供数据服务，同时有利于系统拓展更多应用，作为智能化应用服务部署平台。上层应用主要包括以下模块：（1）生产计划审核及排产优化； （2）酸轧机组轧制打滑及热划伤预测模型； （3）酸轧机组轧制断带分析模型； （4）酸轧机组轧辊服役状态预测模型； （5）酸轧机组轧制跑偏分析模型； （6）酸轧及连退机组活套、炉内带钢跑偏预测及分析模型； （7）连退机组带钢打滑预测模型； （8）连退产品全长性能预测分析模型； （9）酸轧及连退机组排产优化模型； （10）产量执行情况 KPI 指数模型； （11）“热轧-冷轧”全流程产品质量管控。 推广应用情况：项目目前已经在鞍钢冷轧厂三分的 2130 酸轧机组和 2130 连退机组进行了开发，正在组织最终结题验收，因此该系统处于推广阶段。性能指标： 项目实施以后，拟达到如下指标：（1）减轻人员劳动强度，效力提升 27%通过智能诊断系统，减轻操作人员劳动强度，最终通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻人工分析数据的繁杂重复劳动，解放技术人员。（2）提高生产效率，提升产量 0.05%以上通过大数据对原料生产计划以及换辊制度、设备参数分析，以及事后故障分析，设备状态分析，监控生产参数变化趋势等措施，跑偏导致停机或者降速的卷数减少 30%以上，断带次数降低 30%以上，提高产量 0.05%以上。（3）通过优化剪切等措施，冷卷成材率提高 0.01%。 （4）提高产品质量，同板差不合格比例、废次降比例均降低 3%。通过对产品质量进行分析，对各类工艺参数进行优化，以及通过模型分析减少带钢表面划伤等措施，预计产品表面质量、产品性能合格率提高 3%以上。市场分析： 拟技术转移的国内各大钢铁企业，具有较高的推广价值及市场前景。目前正在向攀钢、马钢、本钢等企业进行积极推广。成果亮点： 1. 实现联合机组和连退机组断带等缺陷的预警功能，高强钢冲孔断带率下降 33%，高强钢其它断带比例下降 5%，跑偏导致停机或降速的卷数相比系统上线前减少 90%，成材率提升 0.2%，创造效益 600 万以上。2. 通过轧辊磨削制度优化，减少磨削量和减少换辊时间，提高产量 1 万吨，创造效益 400 万以上。3. 减轻人员劳动强度，效力提升 27%，通过智能管控系统，减轻操作人员劳动强度，最终的是通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻了人工分析数据的繁杂重复劳动，解放了技术人员。系统应用 1-2 年即可收回成本，并持续创收。
钢中非金属夹杂物精准钙处理在线指导软件
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
随着钢铁行业的高速发展，国内外钢铁产量已经达到了饱和状态，提升钢产品的质量成了钢铁行业发展的重要目标。连铸坯的生产是钢材生产的关键，其连铸坯的质量对后续产品的生产及最终产品质量有重要影响，热轧板带表面缺陷大部分是连铸坯表面缺陷遗传而来。高质量铸坯的生产成了连铸生产企业和连铸工作者的主要目标。高温钢液在连铸过程中凝固成型，连铸坯的偏析、裂纹、疏松、夹杂物等质量问题基本上都产生于或源自连铸凝固过程。要实现高质量铸坯的连 铸生产，必须减少甚至消除这些质量缺陷。（1）含钙合金质量稳定性研究钙的包芯线质量及性质研究：研究不同质量级别的硅钙线、纯钙线、钙铁线、钙铝线等包芯线中含钙金属或台金的化学成分、物相结构，评估其中杂质元素成 分及其台金被氧化的程度，提升硅钙线质量的稳定性。钢包精炼过程喂钙线过程中金属钙收得率的影响研究：研究在不同钙线种类、钙线尺寸、外壳铁皮闭台方式等多种参数下，确定稳定提升钙元素收得率的有效 方法。钢中夹杂物钙处理改性方式研究：系统调研炼钢过程中除钙线外其他合金化 用铁台金中金属钙元素的质量分数，并对钙元素在铁台金中的存在形式开展系统 研究。研究含钙铁台金加入后钙元素在钢中的收得率情况和对钢中非金属夹杂物 的影响。确定精炼过程中含钙铁台金的加入对钢中非金属夹杂物的改性机理。（2） 钙处理精准改性钢中非金属夹杂物热力学研究钙处理相关热力学参数的测定：评估现有钙处理相关热力学数据的准确性，确定其适合的应用条件和误差；对钢液中Ca-O反应相关反应的吉布斯自由能和 相互作用系数等热力学参数进行测量，对误差较大的热力学参数进行修正，保证 热力学计算预测钙处理改性夹杂物的准确性。不同条件下钢中溶解钙和全钙的关系研究：通过实验室实验研究在不同初始 钢液成分的条件下，向钢中加入不同含量的钙，测量和计算其钢中全钙含量、溶 解钙含量和非金属夹杂物中的钙含量，并与热力学计算得到的理论值相对比，揭 示钢中溶解钙和全钙关系的实际规律，为实现钙处理改性夹杂物热力学计算在工业中的应用奠定基础。图1夹杂物钙处理典型热力学计算结果钙处理改性钢中非金属夹杂物反应动力学研究钙处理改性钢中非金属夹杂物瞬态变化机理研究：研究不同钢液成分和不同 温度条件下，向钢中加入不同含量的含钙合金，研究钢中非金属夹杂物的改性机 理，从而明确钙处理后每一时刻钢液中非金属夹杂物的形成机理和变化规律。建立钢包精炼过程钙处理改性钢液中夹杂物反应动力学预报模型：基于数学 模拟计算钢液流场、温度场变化，同时计算出钢液中钙的浓度和钢中非金属夹杂 物空间分布，将钢包分为不同的反应区域；通过对钢包内不同反应区内、以及不 同反应区之间相互反应相耦合计算，预测钢包中不同位置钢液和夹杂物成分变化。凝固和冷却过程钙处理钢中夹杂物转变动力学研究：基于实验室试验和工业 试验结果，通过动力学计算研究钢液凝固和冷却过程中非金属夹杂物转变的动力 学模型，预测不同成分和不同尺寸的夹杂物在不同温度下转变速率，实现钙处理 后全流程中不同时刻下钢中夹杂物成分、数量和尺寸预测。（4）精准钙处理在线指导软件本模型综合考虑钢液条件，如钢中铝含量、硫含量、洁净度水平、以及钢液 温度等，通过反应模型对最优的加钙量进行计算。在实际生产过程中，钙处理前 在线获得钢液成分环境，将实际处理条件输入模型计算，可直接给出最优的钙线 喂入量，直接指导现场的钙处理操作。成熟程度及推广应用情况:已经经过实验室试验和工业应用;目前宝钢梅山钢铁有限公司、凌源钢铁有限公司、宝钢不锈钢公司正已经使 用钙处理热力学模型在线指导钢水钙处理;投资估算和经济效益分析:此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题 和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的 经济效益。成果亮点:1、 以在钢水温度下生成全液态夹杂物、半液态夹杂物等为计算目标，通过建立的钙处理改性钢中非金属夹杂物精准热力学模型，计算钢中不同总氧含量、 不同酸溶铝含量、不同钢水温度、不同钙线参数等因素下，实现钢中夹杂物有效 改性的最优加钙量。2、 建立钙处理改性钢中夹杂物精准热力学计算模型，并已经获批了软件著作权。3、 此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的经济效益。
纯化系统低温解吸余热回收利用新流程
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
氧气、氮气、氩气是钢铁企业生产重要能源介质，低温精馏法是钢铁行业广泛使用的气体制备方法。其中分子筛纯化系统的解吸环节能耗消耗了大量的电或蒸汽。纯化系统的解吸过程需要170笆-180笆的氮气，并具有间歇性特点。解吸过程的尾气温度为45r-i20r，目前这部分尾气直接排放入环境。新空气预纯化流程，可实现120笆低温余热的近极限回收；如果全面实施，仅钢铁企业每年最高可节电21亿度。成熟程度及推广应用情况：期望技术转移成交价格（面谈）。市场分析：适合于冶金、化工行业。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果授权发明专利1项；2、技术先进性：余热回收效果好；环保。
复合管膜工业污水过滤技术与装置
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
大学与高新企业合作研究，开发了复合管膜技术以及生产过滤装备。过滤器技术可广泛应用于钢铁行业浊环水和净环水，以及矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域。复合管膜过滤器的主体由上下封头、罐体、裙座等焊接而成。罐体内由上下花板和复合管膜分成集油室，过滤室和沉淀室，循环水由进液口进入复合膜过滤器后，在外部压力作用下，经复合管膜渗透到过滤室经出液口排出，将截留下的固体物沉积在沉淀室，当压力差达到设定值时，启动反冲洗装置，最终达到了除油、除悬浮物、降浊度的效果。改善连铸冷却水的水质、提高污水的处理量和水资源的循环利用，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，为其他企业浊环水及净环水的推广奠定了基础。成熟程度及推广应用情况：已投入成本目前处于何种研发阶段：主要产品有复合管膜、复合管膜过滤设备、错流过滤器、各种溶液和废水过滤装置。另外，还制备了各种高性能、高温陶瓷复合过滤管、陶瓷错流过滤膜元件和工业陶瓷化工填料产品。推广应用情况：近期与天钢、沙钢、燕钢、邯钢、三钢、营口中板厂等钢厂合作，成功应用于处理炼钢连铸浊环水以及制氧机净环水，2013年通过了天津科委组织的科技鉴定，该技术达到了国际先进水平，在钢铁行业具有广泛的推广市场。期望技术转移成交价格：面谈。拟技术转移的公司、区域：钢铁企业浊环水和净环水和矿山企业矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域投资估算和经济效益分析：经过复合管膜过滤技术的应用研究，板坯浊环水悬浮物含量W15mg/L，除油率达到60-80%，使板坯连铸浊环水系统的水质明显提高，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，确保连铸系统的高效生产，并取得显著的经济效益。节约排放水量产生的经济效益：8673860元/年节约过滤器更换滤料费用产生的经济效益：237000元/年节约反洗用水量产生的经济效益：1850550元/年节约药剂费用产生的经济效益：129401元/年成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已申请2项发明专利，2项实用新型专利；2、技术先进性:利用复合膜过滤管代替砂型过滤器中石英砂等滤芯，通过膜分离技术达到液固分离和油水分离的目的。对钢铁企业和化工净环水和浊环水的净化过滤均有显著过滤的效果；3、复台膜过滤器结构集过滤、反冲洗再生、排污为一体。罐体内由上下花板和复合膜过滤管分为集油室、过滤室、沉渣室。与砂型过滤器相比，增加集油室及沉渣室，沉渣室容量满足最小过滤周期两天。处理后水中悬浮物含量W15mg/L，除油率60-80%（原来的砂型过滤器不能除油），单台处理水量从400m3/h提高到650?800m3/h，水质明显改善，解决原来的砂型过滤器堵塞连铸二冷喷嘴影响生产的问题，提高了连铸钢坯质量和产量。4、获奖情况等。
基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500毫米/每秒，计数误差率：Φ12、Φ14小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011年618成果展受到广泛关注。
酸洗废水综合处理及应用
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析：钢铁行业的某些生产过程中，涉及到钢铁制品表面清洗工作，常用硫酸或盐酸进行处理，其产生的酸洗废液是强污染源，也是生产厂家所头疼的问题。考虑到此类废液中含有生产聚合硫酸铁原料相近的组分，经过稍微调节，即是生产聚合硫酸铁的原料。这样不仅降低生产成本，节约开支，而且开辟了废料综合利用，以废治废的新途径。自九十年代以来，此方面的发展受到前所未有的重视。利用酸洗废水作原料生产聚合硫酸铁是酸洗废水综合处理及应用的方法之一。技术的应用领域前景分析：实用范围、经济效益及市场预测本技术适合于有酸洗废液产生的钢铁行业、表面处理行业、电镀行业，得到的产品是良好的水处理剂，在废水处理工程中具有广泛的应用。本项目投入使用后的经济效益可从两方面来体现，一是所服务的行业的排污量减少，降低了排污收费；二是废物综合利用实现的经济效益，利用废物生产的产品比同类产品的成本有较大地的下降，具有较强的市场竞争能力。钢铁行业、表面处理行业、电镀行业等行业增长较快，产生的酸洗废液的量也逐年增多，本项目的市场需求随之增长。效益分析：本成果在此方面开发了简便高效的氧化技术，具有操作简单，操作弹性大等优点，特别适合于废酸产生量大且波动性强的钢铁行业、表面处理行业，不仅具有较好的经济效益，且具有显著的社会效益及环境效益。厂房条件建议：成果开发所需条件市场开发的前期投入，包括实验费用、宣传费用以及相关的运输、人工费用等。备注：成果转让方式技术转让、技术合作、技术入股。
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找技术 >基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90 毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500 毫米/每秒，计数误差率 ：Φ12、Φ14 小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011 年 618 成果展受到广泛关注。
烧结烟气与焦炉烟气高炉一体化处理技术
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
钢铁行业排放的废气污染物中约有40%以上的烟（粉）尘，70%以上SO2，50%以上NOx，90%的二嗯英来自烧结机，焦炉烟气中也含有较高的NOx和二嗯英，烧结烟气和焦炉烟气的治理是钢铁工业烟气治理的重点和难点。随着环境质量要求的逐渐提高，推进开发烧结烟气和焦炉烟气高效脱硫、脱硝、二嗯英协同处理技术对解决钢铁企业所面临严峻的环保问题，提升钢铁工业整体竞争力具有关键意义。针对烧结烟气和焦炉烟气治理困难、处理成本高、处理后副产品难处理等问题，分别研发了利用高炉处理烧结烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法与高炉处理焦炉烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法，充分利用钢铁企业高炉的高温和强还原能力等优势，还原烟气中二氧化硫和氮氧化物、分解二嗯英、将二氧化碳转化为一氧化碳、并回收利用烧结烟气的显热及其中的一氧化碳资源，可发挥显著的节能减排效果，为我国钢铁企业解决环保难题提供金钥匙。成熟程度及推广应用情况：已投入50余万元，可在企业推广应用。期望技术转移成交价格面谈。市场分析：拟在钢铁生产企业推广应用。投资估算和经济效益分析：投资约500万-1000万。采用高炉一体化处理技术，可实现高效脱硫、脱硝、二嗯英、二氧化碳和CO协同在线处理，所需投资少、占地面积小；处理效率高，处理后烟气转化为高炉煤气，煤气中没有NOx和二嗯英等问题，污染物得到彻底解决；还可可提高高炉生产效率、提高高炉煤气热值。烧结烟气的处理成本约为22-23元/吨矿，焦炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦，采用高炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利2项；2、技术达到国际领先水平。图1焦炉烟气高炉处理一体化技术工艺流程示意图
铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
铁台金行业作为钢铁行业重要的子行业之一，2017年产量总量为3288.7万吨。铁台金行业蓬勃发展为社会带来巨大经济效益的同时，也产生了大量的工业固体废弃物。在冶炼台金时，每生产1t台金通常会产生1.2-1.3t的热熔渣。热熔渣的随意排放不仅占用了宝贵的土地资源，产生热能资源的浪费，还对周围的 生态环境和人体健康造成一定的潜在威胁。因此，在中国特色循环经济背景下，铁台金行业闭环环节关键设备与技术的研发与产业化迫在眉睫。青岛青力环保设备有限公司、北京科技大学和宁夏吉元君泰新材料科技有限公司结合铁台金产业闭环环节的热质废渣处理和资源化问题，研究铁台金渣的物 理化学特性，在工业生产中充分利用熔融态铁台金渣的显热，热熔渣经过调质后达到预期的“修正酸度系数”可直接生产优质岩（矿）棉，其能源消耗将大大降 低。相对于冷料工艺，此工艺避开了冷料工艺中先冷却再熔融的弊端，可以充分 利用热熔渣的显热实现能源的最合理利用，极大地降低了生产成本，相比于其他 高炉热熔渣制棉工艺，经过优化调质可生产出优质岩（矿）棉产品，达到《建筑 外墙保温用岩棉制品》的国家标准。在岩（矿）棉生产线设备方面也进行了一系 列的改进和创新，并研发了岩（矿）棉自动生产线电控系统，通过物联终端的网口通功能将可编程序控制器（PLC）和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通过串口通软件实现远程编程，进而实现对生产线的远程控制、故障诊断、远程故障排除等远程监控运维，使设备更加高效，产品更加稳定，企业具有更强的市场竞争力。1、铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图 图1铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图本项目所建成的铁台金热熔渣生产岩（矿）棉工艺主要由调质电炉、离心机、集棉机、集粒机、摆锤、成型机、固化炉、切割机及产品包装等设备组成。目前 国内在使用铁台金热渣成棉的热渣类型主要为硅锰台金热渣和镍铁合金热渣。转运方式主要是汽车运输、电瓶车运输和火车运输。在生产中对每一批次（2-3个月内冶炼原料和工艺保持不变）的铁台金热熔渣预先进行物理化学基本特性分析，即时优化调质料配比。调质电炉的主要作用 是储存熔融态铁台金渣，保证流股的稳定性和均匀性，铁合金热熔渣流入调质电 炉，依托最优调质配比进行调质并均质化（电弧均化与底部氮气喷枪均化），调整其修正酸度系数，在热均匀性和化学均匀性上使熔体达到成纤标准。2、核心装备技术的设计（一）调质电炉核心设计：1、 调质电炉为直接加热式三相交流电弧炉，电弧发生在专用电极棒和液态 热熔渣之间，热熔渣和调质料直接受到电弧热加热并进行均化。除了电弧均化， 为了加强热熔渣与调质料的调质反应过程，使最终热熔渣温度和成分均匀，在电 弧炉炉底部加装氮气喷枪。2、 炉体设有一个密闭接渣口，通过密闭溜槽使热渣缓慢流入炉体内，接渣时需手动打开进渣口门。3、 炉体一侧出渣口设一个手动水冷铜出渣门用来控制流量的大小，另一侧设一个出铁口，用来放出炉底沉淀残铁。4、特殊配制的耐材。5、 电炉变压器为电弧炉专用变压器，采用有载电动调压，低压二次侧采用铜排顶出线，外封口。变压器油水冷却器采用强油循环水冷却器。6、 电极升降自动控制系统由西门子S7-200型PLC来完成。将三相电弧电压、电流信号通过信号转换电路变成0-5V标准信号送入PLC模拟量输入模块，PLC 根据采集的电流、电压信号、变压器档位及给定值等信号，按照功率控制的原理 进行运算处理及逻辑判断后，将结果通过PLC模拟量输出模块控制液压系统电极升降阀（派克比例阀3用1备），对电极升降进行自动调节，当一路出现故障时 可以手动切换，从而控制输入到炉内的电弧功率，以满足冶炼工艺的要求。在自 动控制过程中，随时可通过按键来增加或减少给定信号，在运行过程中，随时可 以手动控制电极升降。（二） 离心机核心设计：热渣用离心机不同于冷料用离心机，为更好使用各种类型的热渣，经过几年的理论与实践生产，设计并制作出专用的热渣离心机：（1） 主轴采用多级弹性支撑，减震效果好，支撑强度大，长期使用稳定性好，大大提高了轴承的使用寿命，比传统离心机的轴承使用寿命提高30-40%。（2） 不同的坐标位置，使成纤率提高5-10%。（3） 离心辊头采用316L多层堆焊，辊头使用寿命延长72-120小时。（4） 可调胶环，分别计量控制精确供胶，中心喷胶与外围喷胶相结合，使喷胶更均匀，节胶、高质，有效减少花棉的出现。（5） 整体风环结构有区别的导流片设计。（6） 辊头采用开式或闭式冷却方式，轴承采用压缩空气油气雾化技术，既可对轴承充分润滑，又对轴承起冷却作用，从而大大提高了主轴轴承的使用寿命。（三） 鼓式集棉机核心设计：（1） 集棉机采用转鼓式，直径5米，总宽度2.8米，网板有效宽度2.4米， 线速度可达100米/分钟，从而保证了一次棉在网板上分布得更薄更均匀（小于 350g/tf ）从而保证了制棉的质量。（2） 由于转鼓的两端支撑在大型回转支撑上，并有良好的润滑，故其使用寿命非常长（几年至十几年），大大减少了设备的维修量。（3） 网板采用长条孔结构，通透率大于48%，从而减少了负压风机的功率消耗，增加了成纤率。（4）集棉机内配备刮板机、螺旋输送机、高压水清洗装置，保证了集棉机长期稳定运行。（四） 摆锤的核心设计：摆锤目前主要分弧摆和平摆。国内岩（矿）棉厂基本上都是弧摆，优点是结构简单维修方便，缺点是岩棉板容重不均匀；国外岩棉厂有的采用平摆，优点是 岩棉板容重均匀性一致，提高了产品质量，缺点是结构复杂维护麻烦。我们特殊设计的摆锤形式为似平摆，结构简单维修同样简单方便，岩棉板容 重均匀性基本达到95%以上，而弧摆形式的容重均匀性为80-85%。（五） 固化炉核心设计：固化炉接受加压机输送过来的棉毡经固化炉上下网版输送、加压、烘干，使棉毡里的粘结剂在运行过程中连续固化，以形成一定厚度、容重的岩棉板。固化 炉上下网板为单独驱动同步运行。固化炉内分为四个加热区，外配4台热风炉由 天然气燃烧机产生热风循环加热，并将熔化系统的低温换热器产生的热风送至热 风炉以降低天然气的消耗量，使产品固化能耗降低、效率提高。固化炉烘烤需要天然气和煤气，而许多热渣厂家有高炉煤气或矿热炉煤气， 所以热渣制棉生产比冷料工艺生产可节省此天然气费用，大幅降低了生产成本。（六） 冷却、切割系统核心设计：冷却切割系统主要由五部分组成：冷却、纵切、废边回收、切条、横切。纵切：三套刀具，可随时升降。碎边机：独立碎边，配备碎边回收风机，安全可靠。切条机：一用一备共2套，可随时升降切换使用。横切：由于生产线是连续不停的运行，但产品要求定长切割，因此横切（飞 锯）必须与生产线同步。我们采用多台伺服电机，配以运动控制器，使横切动作 运动瞬时跟踪整个生产线的速度，即使在切割过程中也可以做到，从而保证了切 割精度在 2. 5mm以内。（七）智能云平台系统是我们研发的岩（矿）棉自动生产线电控系统，由中央控制、 加配料、富氧、温控、成纤、集布棉、打褶打压、固化、切割、制胶等10大电 控系统组成，它完成岩（矿）棉从原料熔化开始，到切割成成品为止的全部生产 过程控制。各子控制系统通过中央控制系统统一协调，采用“主站-从站”结构，分散 集中控制（DCS），主站采用了西门子公司生产的S7-1500系列可编程序控制器 （PLC），从站采用了西门子公司生产的S7-200 Smart系列可编程序控制器（PLC）， 系统各部分的联系，仅用一根TCP/IP总线，方便地组成工业以太网，并配以计 算机和西门子专用界面软件WinCC，可图文并茂的设定、显示、传送、查询和打 印各从站的数据。通过在设备的中央控制系统配套天启物联终端云BOX TN-605以及高速的4G 运营商网络实现与远程运维服务平台的数据连接。通过物联终端的网口通功能将 PLC和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通 过串口通软件实现远程编程，进而实现对设备的远程控制功能。远程运维服务平台通过网口通、串口通软件可以实现设备的全方位监控云服 务。通过对现场设备的实时状态监测、远程启停控制、设备报警通知、设备地图 管理、微信端监控等功能，实现在任何时间、任何地点实时查询设备最新状态、 设备参数和变量的实时变化，了解设备状态、参数和变量的变化趋势，并获得针 对这些变化趋势的统计分析等。另外运维平台的数据归档服务功能，可实现对用户设备数据的定期分类归档。用户根据平台采集归档的海量数据，对设备相关数据进行大数据分析，定义出触 发器条件。另外，平台在云端提供了一个强大的计算引擎，可以实时计算设备当 前状态、变量和参数是否符合触发条件，同时对符合触发条件的情况触发事件报 警。这一功能使得产品生产处于实时预警、可查可控的状态，对于提高岩（矿） 棉生产率和合格率效果明显。岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图如下：图2岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图（八）熔体流量自动控制系统虽然电炉上已安排液压（或电动）水冷闸板阀用于控制流股的稳定性，但由 于需定期加入熔渣，电炉液面还有一定的波动，从而造成流股的不稳定性。另外， 液位高度变化、组成成分的波动，都会对熔体粘度发生影响，造成流股波动，无 法保证制品的稳定性。我们开发了熔体流量自动控制系统，利用安装在成型机下 面的自动称重系统来捕捉流股的变化。通过PLC控制系统，采用计算机程序运算， 对整个生产线的速度进行PID调节，从而保证产品容重的波动在极小的范围内， 容重控制在±5%以内（国家标准容重范围在±10%），保证了产品质量，降低了生 产成本。3、典型铁台金热熔渣生产优质岩（矿）棉调质技术研究大量研究利用硅锰、镍铁等典型铁台金废渣为原料，将熔体采用高速离心喷吹等工艺制成的丝状无机纤维，制成矿棉。这种矿棉与目前广泛应用的岩棉相比， 在酸度系数、耐水性、耐火性、耐腐蚀性以及纤维长度等方面还有很大差距，矿 棉的性能还不能满足建筑外墙用保温材料的标准要求。由于矿棉原料成份与岩棉 原料不同，通常对热熔渣进行调质处理，添加硅石等调质剂，尝试的效果不十分 理想。在高温热熔渣调质过程存在熔渣难与调质剂混合，并产生降温造成熔渣黏 度高，难以达到硅酸盐体系的成丝要求，严重影响了矿棉生产和成丝质量，制约 了铁合金渣的利用，造成了铁合金生产的环保压力。我们针对上述已有技术存在的不足，创新研发了一种能快速形成硅酸盐系的 调质方法：以新的修正酸度系数Mk*=1.6为标准，这样最终的酸度系数Mk在 1.7-1.9之间。将铁合金热熔渣浇入调质炉，电极加热（电弧均化）产生一定的 流动性，炉底部喷枪喷入氮气，促进与加入的调质料（热料或小球状冷料或粉料） 充分混合，保证了快速形成硅酸盐体系，并通过调质电炉升温保温再均化等，得 到熔体温度合适、黏度适宜、成分符合吹棉要求的熔渣，解决了熔渣难与调质料 混合并产生降温的问题，达到了高质量矿棉的性能标准，实现了对矿产资源的节 约以及铁合金废渣更好的利用。利用铁合金渣生产矿棉的调质方法，调制出的熔 渣流体的修正酸度系数Mk*为1.5-1.6，温度1360-146O°C，黏度14-6 Pa・s。 将调质好的熔体通过离心喷吹制成岩（矿）棉，其岩（矿）棉纤维可达到《绝热 用岩棉、矿渣棉及其制品》GB/T11835-2007，岩（矿）棉板可达到《建筑外墙外 保温用岩棉制品》GB/T25975-2010性能要求。通过大量实验得出结论：用高硅 低铝高钙调质料对硅锰渣进行调质最为适宜，用高硅高铝低钙调质料对镍铁渣进 行调质最为适宜。成熟程度及推广应用情况：本技术产生的废渣和废棉可以再回收到电炉内进行熔化制棉，因此整个生产 过程不再产生固体废料，有效的保护了生态环境。固化炉热源采用清洁能源天然 气进行热量固化；集棉机处的负压除尘、固化炉的除尘、切割处收尘都采用岩棉 板过滤除尘，车间内真正达到清洁生产、环保生产。根据习总书记2018年5月18日在全国生态环境保护大会上的讲话：“培育 壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业，发展高效农业、先进制造业、 现代服务业。推进资源全面节约和循环利用，实现生产系统和生活系统循环链接。" 以及发改办环资〔2019〕44号关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展 的通知。“铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术"符合国家的各 项政策，市场推广前景巨大。该设备生产线已在国内宁夏、内蒙、山西、河北、云南等地41条生产线得 到应用，设备运转稳定良好，获得用户一致好评。同时，青岛青力公司与北京科 技大学签订框架协议，并且建立院士工作站，走“产、学、研” 一体化的科技创 新产业化之路。在国外，岩（矿）棉制品的优越性能已经得到广泛认可，各种强制标准和施工规范十分完善，对优质岩（矿）棉制品的需求巨大，特别是优质岩（矿）棉制 品将被广泛应用于建筑保温领域。在国内，随着建筑节能大力推广，对建筑绝热 材料的需求将以每年7%的速度增长，特别是外墙外保温用岩（矿）棉制品，国 内岩（矿）棉市场容量非常巨大。由国内外相关产业的发展趋势可以看出该产业 的推广应用前景非常广阔。市场分析：从岩（矿）棉生产的角度来看，其生产用的主要燃料是焦碳，生产一吨岩（矿）棉制品需要消耗焦碳平均为450公斤左右，最低为350公斤左右，最高为800 公斤左右。随着能源价格的不断上涨，能源费用占生产成本的比例越来越大，加 上人工费用、化工产品价格的上升等因素，致使岩（矿）棉制品的销售价格偏高。 虽然近二十年来在建筑业中极力推广建筑用岩（矿）棉制品，以降低建筑物的建 造能耗和使用能耗，但由于价格问题，十几年来岩（矿）棉的生产能力仍徘徊在 四十万吨左右。岩（矿）棉制品打入年需求量数百万吨的建筑市场的先决条件是 降低单位能耗、生产成本和提高产品质量。（1）热熔渣新一步法制棉的技术特点热熔渣新一步法制棉生产技术在生产工艺上，与旧一步法完全不同，它是吸 取了热熔渣喷吹法制棉工艺的精髓一一熔渣显热回收；摒弃了喷吹法（旧一步法） 制棉的技术糟粕一一不控温、不调质、不顾生产和使用环境等问题而研究出的生产技术。现将旧一步法制棉、冷料制棉工艺和新一步法制棉的技术特点进行如下比较：表1三种岩（矿）棉生产方法的技术特点比较项目 旧一步法 冷料工艺 新一步法生产的连续性间歇生产连续生产连续生产生产量控制无法控制可以控制准确控制熔体温度控制无法控制可以控制准确控制化学成分控制无法控制可以控制准确控制成纤方式气体喷吹高速离心高速离心粘结剂种类熔融沥青改性树脂改性树脂小时生产量kg/h1000800~30003000以上酸度系数MkN0.91.1~1.81.2~1.9纤维直径umN8~10W7W7单位能耗kg标煤/t130（估计值）490144从表1可以看出，热熔渣新一步法制棉具备以下特点:a、熔渣显热回收率高达80%以上；b、 通过对熔体温度的控制，可将熔体温度较为准确地控制在多辊离心机要 求的成纤温度的范围内，有利于成纤质量和成纤率的提高；c、 可根据用户要求，对熔体的酸度系数进行任意调整，保证岩（矿）棉制 品化学成分的稳定；d、 应用现代矿棉冷料工艺的低污染粘结剂，与旧一步法矿棉制品比较，最 大限度地降低了对环境的污染；（2）经济效益测算结论a、 热熔渣新一步法制备岩（矿）棉的能耗水平比冷料制棉工艺减少70%以上，如按年生产3万吨岩（矿）棉计算，一年即可节约能源达10375吨标准煤， 平均每吨矿棉节约标准煤346公斤；b、 销售成本比冷料制棉工艺低17%左右。如经过进一步的技术提升，销售 成本还存在较大的下降空间；c、 年利润比冷料制棉工艺高60%左右，用同样数量的铁合金废渣可以产生 出比高炉渣更多的经济效益。而且工艺技术产品完全符合我国对资源综合利用优 惠的减免税政策，政策落实后，实际利润远高于上述数值； d、有利于生态环境的改善，目前利用冷料工艺来生产岩（矿）棉，每生产1 吨将会产生工业废气4000立方米和烟尘近1公斤，按一年生产3万吨岩（矿）24 / 298 棉制品计算，将产生工业废气1。2亿立方米和烟尘3万公斤左右，以热熔渣新一 步法制备岩（矿）棉技术全部替代冷料制棉工艺技术，将会大幅度降低对环境的污染。投资估算和经济效益分析：一、 采用铁合金热熔渣来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等） 1299.5元/吨棉，其中：1、 热渣消耗费140元/吨棉（渣价格按100元/吨计，耗量1400Kg/吨棉）2、 电炉耐材消耗费35元/吨棉（电炉耐材价格按7000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）3、 石墨电极消耗费100元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量2Kg/ 吨棉）4、 电炉电费168元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费240度/吨棉）5、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉二、 采用冷料电炉来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）2130.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费80元/吨棉（玄武岩价格按80元/吨，耗量1000Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费34元/吨棉（矿渣价格按85元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 电炉耐材消耗费50元/吨棉（电炉耐材价格按10000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）4、 石墨电极消耗费200元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量4Kg/ 吨棉）5、 电炉电费910元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费1300度/吨棉）6、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）7、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）8、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）9、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）10、 包装膜90元/吨棉11、 其它杂费30元/吨棉三、采用冷料工艺来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）1869.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费151.2元/吨棉（玄武岩价格按180元/吨，耗量840Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费120元/吨棉（矿渣价格按300元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 白云石消耗费42元/吨棉（白云石价格按300元/吨，耗量140Kg/吨棉）4、 焦炭消耗费690.8元/吨棉（焦炭价格按2200元/吨计，耗量314Kg/吨棉）5、 生产线电费161元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费230度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费80元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量20 m3/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉通过上述比较，采用铁合金热熔渣制棉成本比采用冷料电炉制棉成本节约费 用39%，比采用冷料制棉工艺成本节约费用30.5%，在市场上具有很强的竞争优 势。以宁夏吉元君泰新材料科技有限公司为例，企业每年产生铁合金冶炼废渣约 36万吨。该装备和技术的开发应用，不但对公司冶炼铁合金产生的废渣进行了 综合利用，而且因对废渣在熔融状态下就进行处理节约了大量的热能，有效的降 低了能耗成本，使产品具有很好的价格优势。该装备和技术实施后，生产的岩（矿） 棉可以生产附加值较高的“低密度、超防潮、高性能”保温绝热材料，经济效益 可观。而且该工艺技术的实施为整个炼钢行业的废渣资源化利用，促进冶金行业 “绿色化”进程和产业链的延伸（铁合金产业闭环环节），提供了全新的技术选择，该项目的产业化具有一定的示范和带动意义。成果亮点：技术先进性：本技术于2019年3月30日通过了由中国环境科学学会组织的 技术成果鉴定会，被评为“国际领先水平”。
基于大数据的冷轧智能化工艺诊断系统
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
成果简介： 项目背景：随着“十三五”规划纲要的提出，智能制造已成为当前钢铁行业转型升级、提质增效的重要着力点。在当前钢铁工业进入新常态形势下，下游用户的多元化、个性化定制需求突显，同时对产品质量要求也越来越高。然而，冷轧厂生产控制功能复杂，其中产品质量、生产效率、成本控制、可持续性等因素相互影响，生产组织和质量管理的难度不断增大，特别是在当今工业大数据、机器学习等信息技术的快速发展，传统手段难以胜任生产效率、产品质量、成本能耗等方面的精细化管理要求，严重制约了生产线在新常态形势下的经济效益进一步提升。因此，有必要开发一套冷轧智能化工艺诊断系统，实现生产效率、产品质量和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化，基于专家知识，利用有限元模拟结合随机森林、决策树、逻辑回归、神经网络等大数据分析算法，对潜在的生产过程不稳定性因素进行预警，对提升产品质量和生产效率提出优化指导。以生产效率、产品质量管理和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化为目标，实现知识经验的快速积累和迭代，是冷轧厂生产质量管理水平转型升级、提质增效的重要着力点。系统基于大数据平台，首先构建钢卷服务模型，为其它上层应用提供数据服务，同时有利于系统拓展更多应用，作为智能化应用服务部署平台。上层应用主要包括以下模块：（1）生产计划审核及排产优化； （2）酸轧机组轧制打滑及热划伤预测模型； （3）酸轧机组轧制断带分析模型； （4）酸轧机组轧辊服役状态预测模型； （5）酸轧机组轧制跑偏分析模型； （6）酸轧及连退机组活套、炉内带钢跑偏预测及分析模型； （7）连退机组带钢打滑预测模型； （8）连退产品全长性能预测分析模型； （9）酸轧及连退机组排产优化模型； （10）产量执行情况 KPI 指数模型； （11）“热轧-冷轧”全流程产品质量管控。 推广应用情况：项目目前已经在鞍钢冷轧厂三分的 2130 酸轧机组和 2130 连退机组进行了开发，正在组织最终结题验收，因此该系统处于推广阶段。性能指标： 项目实施以后，拟达到如下指标：（1）减轻人员劳动强度，效力提升 27%通过智能诊断系统，减轻操作人员劳动强度，最终通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻人工分析数据的繁杂重复劳动，解放技术人员。（2）提高生产效率，提升产量 0.05%以上通过大数据对原料生产计划以及换辊制度、设备参数分析，以及事后故障分析，设备状态分析，监控生产参数变化趋势等措施，跑偏导致停机或者降速的卷数减少 30%以上，断带次数降低 30%以上，提高产量 0.05%以上。（3）通过优化剪切等措施，冷卷成材率提高 0.01%。 （4）提高产品质量，同板差不合格比例、废次降比例均降低 3%。通过对产品质量进行分析，对各类工艺参数进行优化，以及通过模型分析减少带钢表面划伤等措施，预计产品表面质量、产品性能合格率提高 3%以上。市场分析： 拟技术转移的国内各大钢铁企业，具有较高的推广价值及市场前景。目前正在向攀钢、马钢、本钢等企业进行积极推广。成果亮点： 1. 实现联合机组和连退机组断带等缺陷的预警功能，高强钢冲孔断带率下降 33%，高强钢其它断带比例下降 5%，跑偏导致停机或降速的卷数相比系统上线前减少 90%，成材率提升 0.2%，创造效益 600 万以上。2. 通过轧辊磨削制度优化，减少磨削量和减少换辊时间，提高产量 1 万吨，创造效益 400 万以上。3. 减轻人员劳动强度，效力提升 27%，通过智能管控系统，减轻操作人员劳动强度，最终的是通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻了人工分析数据的繁杂重复劳动，解放了技术人员。系统应用 1-2 年即可收回成本，并持续创收。
钢中非金属夹杂物精准钙处理在线指导软件
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
随着钢铁行业的高速发展，国内外钢铁产量已经达到了饱和状态，提升钢产品的质量成了钢铁行业发展的重要目标。连铸坯的生产是钢材生产的关键，其连铸坯的质量对后续产品的生产及最终产品质量有重要影响，热轧板带表面缺陷大部分是连铸坯表面缺陷遗传而来。高质量铸坯的生产成了连铸生产企业和连铸工作者的主要目标。高温钢液在连铸过程中凝固成型，连铸坯的偏析、裂纹、疏松、夹杂物等质量问题基本上都产生于或源自连铸凝固过程。要实现高质量铸坯的连 铸生产，必须减少甚至消除这些质量缺陷。（1）含钙合金质量稳定性研究钙的包芯线质量及性质研究：研究不同质量级别的硅钙线、纯钙线、钙铁线、钙铝线等包芯线中含钙金属或台金的化学成分、物相结构，评估其中杂质元素成 分及其台金被氧化的程度，提升硅钙线质量的稳定性。钢包精炼过程喂钙线过程中金属钙收得率的影响研究：研究在不同钙线种类、钙线尺寸、外壳铁皮闭台方式等多种参数下，确定稳定提升钙元素收得率的有效 方法。钢中夹杂物钙处理改性方式研究：系统调研炼钢过程中除钙线外其他合金化 用铁台金中金属钙元素的质量分数，并对钙元素在铁台金中的存在形式开展系统 研究。研究含钙铁台金加入后钙元素在钢中的收得率情况和对钢中非金属夹杂物 的影响。确定精炼过程中含钙铁台金的加入对钢中非金属夹杂物的改性机理。（2） 钙处理精准改性钢中非金属夹杂物热力学研究钙处理相关热力学参数的测定：评估现有钙处理相关热力学数据的准确性，确定其适合的应用条件和误差；对钢液中Ca-O反应相关反应的吉布斯自由能和 相互作用系数等热力学参数进行测量，对误差较大的热力学参数进行修正，保证 热力学计算预测钙处理改性夹杂物的准确性。不同条件下钢中溶解钙和全钙的关系研究：通过实验室实验研究在不同初始 钢液成分的条件下，向钢中加入不同含量的钙，测量和计算其钢中全钙含量、溶 解钙含量和非金属夹杂物中的钙含量，并与热力学计算得到的理论值相对比，揭 示钢中溶解钙和全钙关系的实际规律，为实现钙处理改性夹杂物热力学计算在工业中的应用奠定基础。图1夹杂物钙处理典型热力学计算结果钙处理改性钢中非金属夹杂物反应动力学研究钙处理改性钢中非金属夹杂物瞬态变化机理研究：研究不同钢液成分和不同 温度条件下，向钢中加入不同含量的含钙合金，研究钢中非金属夹杂物的改性机 理，从而明确钙处理后每一时刻钢液中非金属夹杂物的形成机理和变化规律。建立钢包精炼过程钙处理改性钢液中夹杂物反应动力学预报模型：基于数学 模拟计算钢液流场、温度场变化，同时计算出钢液中钙的浓度和钢中非金属夹杂 物空间分布，将钢包分为不同的反应区域；通过对钢包内不同反应区内、以及不 同反应区之间相互反应相耦合计算，预测钢包中不同位置钢液和夹杂物成分变化。凝固和冷却过程钙处理钢中夹杂物转变动力学研究：基于实验室试验和工业 试验结果，通过动力学计算研究钢液凝固和冷却过程中非金属夹杂物转变的动力 学模型，预测不同成分和不同尺寸的夹杂物在不同温度下转变速率，实现钙处理 后全流程中不同时刻下钢中夹杂物成分、数量和尺寸预测。（4）精准钙处理在线指导软件本模型综合考虑钢液条件，如钢中铝含量、硫含量、洁净度水平、以及钢液 温度等，通过反应模型对最优的加钙量进行计算。在实际生产过程中，钙处理前 在线获得钢液成分环境，将实际处理条件输入模型计算，可直接给出最优的钙线 喂入量，直接指导现场的钙处理操作。成熟程度及推广应用情况:已经经过实验室试验和工业应用;目前宝钢梅山钢铁有限公司、凌源钢铁有限公司、宝钢不锈钢公司正已经使 用钙处理热力学模型在线指导钢水钙处理;投资估算和经济效益分析:此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题 和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的 经济效益。成果亮点:1、 以在钢水温度下生成全液态夹杂物、半液态夹杂物等为计算目标，通过建立的钙处理改性钢中非金属夹杂物精准热力学模型，计算钢中不同总氧含量、 不同酸溶铝含量、不同钢水温度、不同钙线参数等因素下，实现钢中夹杂物有效 改性的最优加钙量。2、 建立钙处理改性钢中夹杂物精准热力学计算模型，并已经获批了软件著作权。3、 此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的经济效益。
纯化系统低温解吸余热回收利用新流程
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
氧气、氮气、氩气是钢铁企业生产重要能源介质，低温精馏法是钢铁行业广泛使用的气体制备方法。其中分子筛纯化系统的解吸环节能耗消耗了大量的电或蒸汽。纯化系统的解吸过程需要170笆-180笆的氮气，并具有间歇性特点。解吸过程的尾气温度为45r-i20r，目前这部分尾气直接排放入环境。新空气预纯化流程，可实现120笆低温余热的近极限回收；如果全面实施，仅钢铁企业每年最高可节电21亿度。成熟程度及推广应用情况：期望技术转移成交价格（面谈）。市场分析：适合于冶金、化工行业。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果授权发明专利1项；2、技术先进性：余热回收效果好；环保。
复合管膜工业污水过滤技术与装置
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
大学与高新企业合作研究，开发了复合管膜技术以及生产过滤装备。过滤器技术可广泛应用于钢铁行业浊环水和净环水，以及矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域。复合管膜过滤器的主体由上下封头、罐体、裙座等焊接而成。罐体内由上下花板和复合管膜分成集油室，过滤室和沉淀室，循环水由进液口进入复合膜过滤器后，在外部压力作用下，经复合管膜渗透到过滤室经出液口排出，将截留下的固体物沉积在沉淀室，当压力差达到设定值时，启动反冲洗装置，最终达到了除油、除悬浮物、降浊度的效果。改善连铸冷却水的水质、提高污水的处理量和水资源的循环利用，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，为其他企业浊环水及净环水的推广奠定了基础。成熟程度及推广应用情况：已投入成本目前处于何种研发阶段：主要产品有复合管膜、复合管膜过滤设备、错流过滤器、各种溶液和废水过滤装置。另外，还制备了各种高性能、高温陶瓷复合过滤管、陶瓷错流过滤膜元件和工业陶瓷化工填料产品。推广应用情况：近期与天钢、沙钢、燕钢、邯钢、三钢、营口中板厂等钢厂合作，成功应用于处理炼钢连铸浊环水以及制氧机净环水，2013年通过了天津科委组织的科技鉴定，该技术达到了国际先进水平，在钢铁行业具有广泛的推广市场。期望技术转移成交价格：面谈。拟技术转移的公司、区域：钢铁企业浊环水和净环水和矿山企业矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域投资估算和经济效益分析：经过复合管膜过滤技术的应用研究，板坯浊环水悬浮物含量W15mg/L，除油率达到60-80%，使板坯连铸浊环水系统的水质明显提高，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，确保连铸系统的高效生产，并取得显著的经济效益。节约排放水量产生的经济效益：8673860元/年节约过滤器更换滤料费用产生的经济效益：237000元/年节约反洗用水量产生的经济效益：1850550元/年节约药剂费用产生的经济效益：129401元/年成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已申请2项发明专利，2项实用新型专利；2、技术先进性:利用复合膜过滤管代替砂型过滤器中石英砂等滤芯，通过膜分离技术达到液固分离和油水分离的目的。对钢铁企业和化工净环水和浊环水的净化过滤均有显著过滤的效果；3、复台膜过滤器结构集过滤、反冲洗再生、排污为一体。罐体内由上下花板和复合膜过滤管分为集油室、过滤室、沉渣室。与砂型过滤器相比，增加集油室及沉渣室，沉渣室容量满足最小过滤周期两天。处理后水中悬浮物含量W15mg/L，除油率60-80%（原来的砂型过滤器不能除油），单台处理水量从400m3/h提高到650?800m3/h，水质明显改善，解决原来的砂型过滤器堵塞连铸二冷喷嘴影响生产的问题，提高了连铸钢坯质量和产量。4、获奖情况等。
基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500毫米/每秒，计数误差率：Φ12、Φ14小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011年618成果展受到广泛关注。
酸洗废水综合处理及应用
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析：钢铁行业的某些生产过程中，涉及到钢铁制品表面清洗工作，常用硫酸或盐酸进行处理，其产生的酸洗废液是强污染源，也是生产厂家所头疼的问题。考虑到此类废液中含有生产聚合硫酸铁原料相近的组分，经过稍微调节，即是生产聚合硫酸铁的原料。这样不仅降低生产成本，节约开支，而且开辟了废料综合利用，以废治废的新途径。自九十年代以来，此方面的发展受到前所未有的重视。利用酸洗废水作原料生产聚合硫酸铁是酸洗废水综合处理及应用的方法之一。技术的应用领域前景分析：实用范围、经济效益及市场预测本技术适合于有酸洗废液产生的钢铁行业、表面处理行业、电镀行业，得到的产品是良好的水处理剂，在废水处理工程中具有广泛的应用。本项目投入使用后的经济效益可从两方面来体现，一是所服务的行业的排污量减少，降低了排污收费；二是废物综合利用实现的经济效益，利用废物生产的产品比同类产品的成本有较大地的下降，具有较强的市场竞争能力。钢铁行业、表面处理行业、电镀行业等行业增长较快，产生的酸洗废液的量也逐年增多，本项目的市场需求随之增长。效益分析：本成果在此方面开发了简便高效的氧化技术，具有操作简单，操作弹性大等优点，特别适合于废酸产生量大且波动性强的钢铁行业、表面处理行业，不仅具有较好的经济效益，且具有显著的社会效益及环境效益。厂房条件建议：成果开发所需条件市场开发的前期投入，包括实验费用、宣传费用以及相关的运输、人工费用等。备注：成果转让方式技术转让、技术合作、技术入股。
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找技术 >基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90 毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500 毫米/每秒，计数误差率 ：Φ12、Φ14 小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011 年 618 成果展受到广泛关注。
烧结烟气与焦炉烟气高炉一体化处理技术
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
钢铁行业排放的废气污染物中约有40%以上的烟（粉）尘，70%以上SO2，50%以上NOx，90%的二嗯英来自烧结机，焦炉烟气中也含有较高的NOx和二嗯英，烧结烟气和焦炉烟气的治理是钢铁工业烟气治理的重点和难点。随着环境质量要求的逐渐提高，推进开发烧结烟气和焦炉烟气高效脱硫、脱硝、二嗯英协同处理技术对解决钢铁企业所面临严峻的环保问题，提升钢铁工业整体竞争力具有关键意义。针对烧结烟气和焦炉烟气治理困难、处理成本高、处理后副产品难处理等问题，分别研发了利用高炉处理烧结烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法与高炉处理焦炉烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法，充分利用钢铁企业高炉的高温和强还原能力等优势，还原烟气中二氧化硫和氮氧化物、分解二嗯英、将二氧化碳转化为一氧化碳、并回收利用烧结烟气的显热及其中的一氧化碳资源，可发挥显著的节能减排效果，为我国钢铁企业解决环保难题提供金钥匙。成熟程度及推广应用情况：已投入50余万元，可在企业推广应用。期望技术转移成交价格面谈。市场分析：拟在钢铁生产企业推广应用。投资估算和经济效益分析：投资约500万-1000万。采用高炉一体化处理技术，可实现高效脱硫、脱硝、二嗯英、二氧化碳和CO协同在线处理，所需投资少、占地面积小；处理效率高，处理后烟气转化为高炉煤气，煤气中没有NOx和二嗯英等问题，污染物得到彻底解决；还可可提高高炉生产效率、提高高炉煤气热值。烧结烟气的处理成本约为22-23元/吨矿，焦炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦，采用高炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利2项；2、技术达到国际领先水平。图1焦炉烟气高炉处理一体化技术工艺流程示意图
铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
铁台金行业作为钢铁行业重要的子行业之一，2017年产量总量为3288.7万吨。铁台金行业蓬勃发展为社会带来巨大经济效益的同时，也产生了大量的工业固体废弃物。在冶炼台金时，每生产1t台金通常会产生1.2-1.3t的热熔渣。热熔渣的随意排放不仅占用了宝贵的土地资源，产生热能资源的浪费，还对周围的 生态环境和人体健康造成一定的潜在威胁。因此，在中国特色循环经济背景下，铁台金行业闭环环节关键设备与技术的研发与产业化迫在眉睫。青岛青力环保设备有限公司、北京科技大学和宁夏吉元君泰新材料科技有限公司结合铁台金产业闭环环节的热质废渣处理和资源化问题，研究铁台金渣的物 理化学特性，在工业生产中充分利用熔融态铁台金渣的显热，热熔渣经过调质后达到预期的“修正酸度系数”可直接生产优质岩（矿）棉，其能源消耗将大大降 低。相对于冷料工艺，此工艺避开了冷料工艺中先冷却再熔融的弊端，可以充分 利用热熔渣的显热实现能源的最合理利用，极大地降低了生产成本，相比于其他 高炉热熔渣制棉工艺，经过优化调质可生产出优质岩（矿）棉产品，达到《建筑 外墙保温用岩棉制品》的国家标准。在岩（矿）棉生产线设备方面也进行了一系 列的改进和创新，并研发了岩（矿）棉自动生产线电控系统，通过物联终端的网口通功能将可编程序控制器（PLC）和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通过串口通软件实现远程编程，进而实现对生产线的远程控制、故障诊断、远程故障排除等远程监控运维，使设备更加高效，产品更加稳定，企业具有更强的市场竞争力。1、铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图 图1铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图本项目所建成的铁台金热熔渣生产岩（矿）棉工艺主要由调质电炉、离心机、集棉机、集粒机、摆锤、成型机、固化炉、切割机及产品包装等设备组成。目前 国内在使用铁台金热渣成棉的热渣类型主要为硅锰台金热渣和镍铁合金热渣。转运方式主要是汽车运输、电瓶车运输和火车运输。在生产中对每一批次（2-3个月内冶炼原料和工艺保持不变）的铁台金热熔渣预先进行物理化学基本特性分析，即时优化调质料配比。调质电炉的主要作用 是储存熔融态铁台金渣，保证流股的稳定性和均匀性，铁合金热熔渣流入调质电 炉，依托最优调质配比进行调质并均质化（电弧均化与底部氮气喷枪均化），调整其修正酸度系数，在热均匀性和化学均匀性上使熔体达到成纤标准。2、核心装备技术的设计（一）调质电炉核心设计：1、 调质电炉为直接加热式三相交流电弧炉，电弧发生在专用电极棒和液态 热熔渣之间，热熔渣和调质料直接受到电弧热加热并进行均化。除了电弧均化， 为了加强热熔渣与调质料的调质反应过程，使最终热熔渣温度和成分均匀，在电 弧炉炉底部加装氮气喷枪。2、 炉体设有一个密闭接渣口，通过密闭溜槽使热渣缓慢流入炉体内，接渣时需手动打开进渣口门。3、 炉体一侧出渣口设一个手动水冷铜出渣门用来控制流量的大小，另一侧设一个出铁口，用来放出炉底沉淀残铁。4、特殊配制的耐材。5、 电炉变压器为电弧炉专用变压器，采用有载电动调压，低压二次侧采用铜排顶出线，外封口。变压器油水冷却器采用强油循环水冷却器。6、 电极升降自动控制系统由西门子S7-200型PLC来完成。将三相电弧电压、电流信号通过信号转换电路变成0-5V标准信号送入PLC模拟量输入模块，PLC 根据采集的电流、电压信号、变压器档位及给定值等信号，按照功率控制的原理 进行运算处理及逻辑判断后，将结果通过PLC模拟量输出模块控制液压系统电极升降阀（派克比例阀3用1备），对电极升降进行自动调节，当一路出现故障时 可以手动切换，从而控制输入到炉内的电弧功率，以满足冶炼工艺的要求。在自 动控制过程中，随时可通过按键来增加或减少给定信号，在运行过程中，随时可 以手动控制电极升降。（二） 离心机核心设计：热渣用离心机不同于冷料用离心机，为更好使用各种类型的热渣，经过几年的理论与实践生产，设计并制作出专用的热渣离心机：（1） 主轴采用多级弹性支撑，减震效果好，支撑强度大，长期使用稳定性好，大大提高了轴承的使用寿命，比传统离心机的轴承使用寿命提高30-40%。（2） 不同的坐标位置，使成纤率提高5-10%。（3） 离心辊头采用316L多层堆焊，辊头使用寿命延长72-120小时。（4） 可调胶环，分别计量控制精确供胶，中心喷胶与外围喷胶相结合，使喷胶更均匀，节胶、高质，有效减少花棉的出现。（5） 整体风环结构有区别的导流片设计。（6） 辊头采用开式或闭式冷却方式，轴承采用压缩空气油气雾化技术，既可对轴承充分润滑，又对轴承起冷却作用，从而大大提高了主轴轴承的使用寿命。（三） 鼓式集棉机核心设计：（1） 集棉机采用转鼓式，直径5米，总宽度2.8米，网板有效宽度2.4米， 线速度可达100米/分钟，从而保证了一次棉在网板上分布得更薄更均匀（小于 350g/tf ）从而保证了制棉的质量。（2） 由于转鼓的两端支撑在大型回转支撑上，并有良好的润滑，故其使用寿命非常长（几年至十几年），大大减少了设备的维修量。（3） 网板采用长条孔结构，通透率大于48%，从而减少了负压风机的功率消耗，增加了成纤率。（4）集棉机内配备刮板机、螺旋输送机、高压水清洗装置，保证了集棉机长期稳定运行。（四） 摆锤的核心设计：摆锤目前主要分弧摆和平摆。国内岩（矿）棉厂基本上都是弧摆，优点是结构简单维修方便，缺点是岩棉板容重不均匀；国外岩棉厂有的采用平摆，优点是 岩棉板容重均匀性一致，提高了产品质量，缺点是结构复杂维护麻烦。我们特殊设计的摆锤形式为似平摆，结构简单维修同样简单方便，岩棉板容 重均匀性基本达到95%以上，而弧摆形式的容重均匀性为80-85%。（五） 固化炉核心设计：固化炉接受加压机输送过来的棉毡经固化炉上下网版输送、加压、烘干，使棉毡里的粘结剂在运行过程中连续固化，以形成一定厚度、容重的岩棉板。固化 炉上下网板为单独驱动同步运行。固化炉内分为四个加热区，外配4台热风炉由 天然气燃烧机产生热风循环加热，并将熔化系统的低温换热器产生的热风送至热 风炉以降低天然气的消耗量，使产品固化能耗降低、效率提高。固化炉烘烤需要天然气和煤气，而许多热渣厂家有高炉煤气或矿热炉煤气， 所以热渣制棉生产比冷料工艺生产可节省此天然气费用，大幅降低了生产成本。（六） 冷却、切割系统核心设计：冷却切割系统主要由五部分组成：冷却、纵切、废边回收、切条、横切。纵切：三套刀具，可随时升降。碎边机：独立碎边，配备碎边回收风机，安全可靠。切条机：一用一备共2套，可随时升降切换使用。横切：由于生产线是连续不停的运行，但产品要求定长切割，因此横切（飞 锯）必须与生产线同步。我们采用多台伺服电机，配以运动控制器，使横切动作 运动瞬时跟踪整个生产线的速度，即使在切割过程中也可以做到，从而保证了切 割精度在 2. 5mm以内。（七）智能云平台系统是我们研发的岩（矿）棉自动生产线电控系统，由中央控制、 加配料、富氧、温控、成纤、集布棉、打褶打压、固化、切割、制胶等10大电 控系统组成，它完成岩（矿）棉从原料熔化开始，到切割成成品为止的全部生产 过程控制。各子控制系统通过中央控制系统统一协调，采用“主站-从站”结构，分散 集中控制（DCS），主站采用了西门子公司生产的S7-1500系列可编程序控制器 （PLC），从站采用了西门子公司生产的S7-200 Smart系列可编程序控制器（PLC）， 系统各部分的联系，仅用一根TCP/IP总线，方便地组成工业以太网，并配以计 算机和西门子专用界面软件WinCC，可图文并茂的设定、显示、传送、查询和打 印各从站的数据。通过在设备的中央控制系统配套天启物联终端云BOX TN-605以及高速的4G 运营商网络实现与远程运维服务平台的数据连接。通过物联终端的网口通功能将 PLC和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通 过串口通软件实现远程编程，进而实现对设备的远程控制功能。远程运维服务平台通过网口通、串口通软件可以实现设备的全方位监控云服 务。通过对现场设备的实时状态监测、远程启停控制、设备报警通知、设备地图 管理、微信端监控等功能，实现在任何时间、任何地点实时查询设备最新状态、 设备参数和变量的实时变化，了解设备状态、参数和变量的变化趋势，并获得针 对这些变化趋势的统计分析等。另外运维平台的数据归档服务功能，可实现对用户设备数据的定期分类归档。用户根据平台采集归档的海量数据，对设备相关数据进行大数据分析，定义出触 发器条件。另外，平台在云端提供了一个强大的计算引擎，可以实时计算设备当 前状态、变量和参数是否符合触发条件，同时对符合触发条件的情况触发事件报 警。这一功能使得产品生产处于实时预警、可查可控的状态，对于提高岩（矿） 棉生产率和合格率效果明显。岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图如下：图2岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图（八）熔体流量自动控制系统虽然电炉上已安排液压（或电动）水冷闸板阀用于控制流股的稳定性，但由 于需定期加入熔渣，电炉液面还有一定的波动，从而造成流股的不稳定性。另外， 液位高度变化、组成成分的波动，都会对熔体粘度发生影响，造成流股波动，无 法保证制品的稳定性。我们开发了熔体流量自动控制系统，利用安装在成型机下 面的自动称重系统来捕捉流股的变化。通过PLC控制系统，采用计算机程序运算， 对整个生产线的速度进行PID调节，从而保证产品容重的波动在极小的范围内， 容重控制在±5%以内（国家标准容重范围在±10%），保证了产品质量，降低了生 产成本。3、典型铁台金热熔渣生产优质岩（矿）棉调质技术研究大量研究利用硅锰、镍铁等典型铁台金废渣为原料，将熔体采用高速离心喷吹等工艺制成的丝状无机纤维，制成矿棉。这种矿棉与目前广泛应用的岩棉相比， 在酸度系数、耐水性、耐火性、耐腐蚀性以及纤维长度等方面还有很大差距，矿 棉的性能还不能满足建筑外墙用保温材料的标准要求。由于矿棉原料成份与岩棉 原料不同，通常对热熔渣进行调质处理，添加硅石等调质剂，尝试的效果不十分 理想。在高温热熔渣调质过程存在熔渣难与调质剂混合，并产生降温造成熔渣黏 度高，难以达到硅酸盐体系的成丝要求，严重影响了矿棉生产和成丝质量，制约 了铁合金渣的利用，造成了铁合金生产的环保压力。我们针对上述已有技术存在的不足，创新研发了一种能快速形成硅酸盐系的 调质方法：以新的修正酸度系数Mk*=1.6为标准，这样最终的酸度系数Mk在 1.7-1.9之间。将铁合金热熔渣浇入调质炉，电极加热（电弧均化）产生一定的 流动性，炉底部喷枪喷入氮气，促进与加入的调质料（热料或小球状冷料或粉料） 充分混合，保证了快速形成硅酸盐体系，并通过调质电炉升温保温再均化等，得 到熔体温度合适、黏度适宜、成分符合吹棉要求的熔渣，解决了熔渣难与调质料 混合并产生降温的问题，达到了高质量矿棉的性能标准，实现了对矿产资源的节 约以及铁合金废渣更好的利用。利用铁合金渣生产矿棉的调质方法，调制出的熔 渣流体的修正酸度系数Mk*为1.5-1.6，温度1360-146O°C，黏度14-6 Pa・s。 将调质好的熔体通过离心喷吹制成岩（矿）棉，其岩（矿）棉纤维可达到《绝热 用岩棉、矿渣棉及其制品》GB/T11835-2007，岩（矿）棉板可达到《建筑外墙外 保温用岩棉制品》GB/T25975-2010性能要求。通过大量实验得出结论：用高硅 低铝高钙调质料对硅锰渣进行调质最为适宜，用高硅高铝低钙调质料对镍铁渣进 行调质最为适宜。成熟程度及推广应用情况：本技术产生的废渣和废棉可以再回收到电炉内进行熔化制棉，因此整个生产 过程不再产生固体废料，有效的保护了生态环境。固化炉热源采用清洁能源天然 气进行热量固化；集棉机处的负压除尘、固化炉的除尘、切割处收尘都采用岩棉 板过滤除尘，车间内真正达到清洁生产、环保生产。根据习总书记2018年5月18日在全国生态环境保护大会上的讲话：“培育 壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业，发展高效农业、先进制造业、 现代服务业。推进资源全面节约和循环利用，实现生产系统和生活系统循环链接。" 以及发改办环资〔2019〕44号关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展 的通知。“铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术"符合国家的各 项政策，市场推广前景巨大。该设备生产线已在国内宁夏、内蒙、山西、河北、云南等地41条生产线得 到应用，设备运转稳定良好，获得用户一致好评。同时，青岛青力公司与北京科 技大学签订框架协议，并且建立院士工作站，走“产、学、研” 一体化的科技创 新产业化之路。在国外，岩（矿）棉制品的优越性能已经得到广泛认可，各种强制标准和施工规范十分完善，对优质岩（矿）棉制品的需求巨大，特别是优质岩（矿）棉制 品将被广泛应用于建筑保温领域。在国内，随着建筑节能大力推广，对建筑绝热 材料的需求将以每年7%的速度增长，特别是外墙外保温用岩（矿）棉制品，国 内岩（矿）棉市场容量非常巨大。由国内外相关产业的发展趋势可以看出该产业 的推广应用前景非常广阔。市场分析：从岩（矿）棉生产的角度来看，其生产用的主要燃料是焦碳，生产一吨岩（矿）棉制品需要消耗焦碳平均为450公斤左右，最低为350公斤左右，最高为800 公斤左右。随着能源价格的不断上涨，能源费用占生产成本的比例越来越大，加 上人工费用、化工产品价格的上升等因素，致使岩（矿）棉制品的销售价格偏高。 虽然近二十年来在建筑业中极力推广建筑用岩（矿）棉制品，以降低建筑物的建 造能耗和使用能耗，但由于价格问题，十几年来岩（矿）棉的生产能力仍徘徊在 四十万吨左右。岩（矿）棉制品打入年需求量数百万吨的建筑市场的先决条件是 降低单位能耗、生产成本和提高产品质量。（1）热熔渣新一步法制棉的技术特点热熔渣新一步法制棉生产技术在生产工艺上，与旧一步法完全不同，它是吸 取了热熔渣喷吹法制棉工艺的精髓一一熔渣显热回收；摒弃了喷吹法（旧一步法） 制棉的技术糟粕一一不控温、不调质、不顾生产和使用环境等问题而研究出的生产技术。现将旧一步法制棉、冷料制棉工艺和新一步法制棉的技术特点进行如下比较：表1三种岩（矿）棉生产方法的技术特点比较项目 旧一步法 冷料工艺 新一步法生产的连续性间歇生产连续生产连续生产生产量控制无法控制可以控制准确控制熔体温度控制无法控制可以控制准确控制化学成分控制无法控制可以控制准确控制成纤方式气体喷吹高速离心高速离心粘结剂种类熔融沥青改性树脂改性树脂小时生产量kg/h1000800~30003000以上酸度系数MkN0.91.1~1.81.2~1.9纤维直径umN8~10W7W7单位能耗kg标煤/t130（估计值）490144从表1可以看出，热熔渣新一步法制棉具备以下特点:a、熔渣显热回收率高达80%以上；b、 通过对熔体温度的控制，可将熔体温度较为准确地控制在多辊离心机要 求的成纤温度的范围内，有利于成纤质量和成纤率的提高；c、 可根据用户要求，对熔体的酸度系数进行任意调整，保证岩（矿）棉制 品化学成分的稳定；d、 应用现代矿棉冷料工艺的低污染粘结剂，与旧一步法矿棉制品比较，最 大限度地降低了对环境的污染；（2）经济效益测算结论a、 热熔渣新一步法制备岩（矿）棉的能耗水平比冷料制棉工艺减少70%以上，如按年生产3万吨岩（矿）棉计算，一年即可节约能源达10375吨标准煤， 平均每吨矿棉节约标准煤346公斤；b、 销售成本比冷料制棉工艺低17%左右。如经过进一步的技术提升，销售 成本还存在较大的下降空间；c、 年利润比冷料制棉工艺高60%左右，用同样数量的铁合金废渣可以产生 出比高炉渣更多的经济效益。而且工艺技术产品完全符合我国对资源综合利用优 惠的减免税政策，政策落实后，实际利润远高于上述数值； d、有利于生态环境的改善，目前利用冷料工艺来生产岩（矿）棉，每生产1 吨将会产生工业废气4000立方米和烟尘近1公斤，按一年生产3万吨岩（矿）24 / 298 棉制品计算，将产生工业废气1。2亿立方米和烟尘3万公斤左右，以热熔渣新一 步法制备岩（矿）棉技术全部替代冷料制棉工艺技术，将会大幅度降低对环境的污染。投资估算和经济效益分析：一、 采用铁合金热熔渣来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等） 1299.5元/吨棉，其中：1、 热渣消耗费140元/吨棉（渣价格按100元/吨计，耗量1400Kg/吨棉）2、 电炉耐材消耗费35元/吨棉（电炉耐材价格按7000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）3、 石墨电极消耗费100元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量2Kg/ 吨棉）4、 电炉电费168元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费240度/吨棉）5、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉二、 采用冷料电炉来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）2130.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费80元/吨棉（玄武岩价格按80元/吨，耗量1000Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费34元/吨棉（矿渣价格按85元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 电炉耐材消耗费50元/吨棉（电炉耐材价格按10000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）4、 石墨电极消耗费200元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量4Kg/ 吨棉）5、 电炉电费910元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费1300度/吨棉）6、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）7、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）8、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）9、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）10、 包装膜90元/吨棉11、 其它杂费30元/吨棉三、采用冷料工艺来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）1869.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费151.2元/吨棉（玄武岩价格按180元/吨，耗量840Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费120元/吨棉（矿渣价格按300元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 白云石消耗费42元/吨棉（白云石价格按300元/吨，耗量140Kg/吨棉）4、 焦炭消耗费690.8元/吨棉（焦炭价格按2200元/吨计，耗量314Kg/吨棉）5、 生产线电费161元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费230度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费80元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量20 m3/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉通过上述比较，采用铁合金热熔渣制棉成本比采用冷料电炉制棉成本节约费 用39%，比采用冷料制棉工艺成本节约费用30.5%，在市场上具有很强的竞争优 势。以宁夏吉元君泰新材料科技有限公司为例，企业每年产生铁合金冶炼废渣约 36万吨。该装备和技术的开发应用，不但对公司冶炼铁合金产生的废渣进行了 综合利用，而且因对废渣在熔融状态下就进行处理节约了大量的热能，有效的降 低了能耗成本，使产品具有很好的价格优势。该装备和技术实施后，生产的岩（矿） 棉可以生产附加值较高的“低密度、超防潮、高性能”保温绝热材料，经济效益 可观。而且该工艺技术的实施为整个炼钢行业的废渣资源化利用，促进冶金行业 “绿色化”进程和产业链的延伸（铁合金产业闭环环节），提供了全新的技术选择，该项目的产业化具有一定的示范和带动意义。成果亮点：技术先进性：本技术于2019年3月30日通过了由中国环境科学学会组织的 技术成果鉴定会，被评为“国际领先水平”。
基于大数据的冷轧智能化工艺诊断系统
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
成果简介： 项目背景：随着“十三五”规划纲要的提出，智能制造已成为当前钢铁行业转型升级、提质增效的重要着力点。在当前钢铁工业进入新常态形势下，下游用户的多元化、个性化定制需求突显，同时对产品质量要求也越来越高。然而，冷轧厂生产控制功能复杂，其中产品质量、生产效率、成本控制、可持续性等因素相互影响，生产组织和质量管理的难度不断增大，特别是在当今工业大数据、机器学习等信息技术的快速发展，传统手段难以胜任生产效率、产品质量、成本能耗等方面的精细化管理要求，严重制约了生产线在新常态形势下的经济效益进一步提升。因此，有必要开发一套冷轧智能化工艺诊断系统，实现生产效率、产品质量和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化，基于专家知识，利用有限元模拟结合随机森林、决策树、逻辑回归、神经网络等大数据分析算法，对潜在的生产过程不稳定性因素进行预警，对提升产品质量和生产效率提出优化指导。以生产效率、产品质量管理和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化为目标，实现知识经验的快速积累和迭代，是冷轧厂生产质量管理水平转型升级、提质增效的重要着力点。系统基于大数据平台，首先构建钢卷服务模型，为其它上层应用提供数据服务，同时有利于系统拓展更多应用，作为智能化应用服务部署平台。上层应用主要包括以下模块：（1）生产计划审核及排产优化； （2）酸轧机组轧制打滑及热划伤预测模型； （3）酸轧机组轧制断带分析模型； （4）酸轧机组轧辊服役状态预测模型； （5）酸轧机组轧制跑偏分析模型； （6）酸轧及连退机组活套、炉内带钢跑偏预测及分析模型； （7）连退机组带钢打滑预测模型； （8）连退产品全长性能预测分析模型； （9）酸轧及连退机组排产优化模型； （10）产量执行情况 KPI 指数模型； （11）“热轧-冷轧”全流程产品质量管控。 推广应用情况：项目目前已经在鞍钢冷轧厂三分的 2130 酸轧机组和 2130 连退机组进行了开发，正在组织最终结题验收，因此该系统处于推广阶段。性能指标： 项目实施以后，拟达到如下指标：（1）减轻人员劳动强度，效力提升 27%通过智能诊断系统，减轻操作人员劳动强度，最终通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻人工分析数据的繁杂重复劳动，解放技术人员。（2）提高生产效率，提升产量 0.05%以上通过大数据对原料生产计划以及换辊制度、设备参数分析，以及事后故障分析，设备状态分析，监控生产参数变化趋势等措施，跑偏导致停机或者降速的卷数减少 30%以上，断带次数降低 30%以上，提高产量 0.05%以上。（3）通过优化剪切等措施，冷卷成材率提高 0.01%。 （4）提高产品质量，同板差不合格比例、废次降比例均降低 3%。通过对产品质量进行分析，对各类工艺参数进行优化，以及通过模型分析减少带钢表面划伤等措施，预计产品表面质量、产品性能合格率提高 3%以上。市场分析： 拟技术转移的国内各大钢铁企业，具有较高的推广价值及市场前景。目前正在向攀钢、马钢、本钢等企业进行积极推广。成果亮点： 1. 实现联合机组和连退机组断带等缺陷的预警功能，高强钢冲孔断带率下降 33%，高强钢其它断带比例下降 5%，跑偏导致停机或降速的卷数相比系统上线前减少 90%，成材率提升 0.2%，创造效益 600 万以上。2. 通过轧辊磨削制度优化，减少磨削量和减少换辊时间，提高产量 1 万吨，创造效益 400 万以上。3. 减轻人员劳动强度，效力提升 27%，通过智能管控系统，减轻操作人员劳动强度，最终的是通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻了人工分析数据的繁杂重复劳动，解放了技术人员。系统应用 1-2 年即可收回成本，并持续创收。
钢中非金属夹杂物精准钙处理在线指导软件
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
随着钢铁行业的高速发展，国内外钢铁产量已经达到了饱和状态，提升钢产品的质量成了钢铁行业发展的重要目标。连铸坯的生产是钢材生产的关键，其连铸坯的质量对后续产品的生产及最终产品质量有重要影响，热轧板带表面缺陷大部分是连铸坯表面缺陷遗传而来。高质量铸坯的生产成了连铸生产企业和连铸工作者的主要目标。高温钢液在连铸过程中凝固成型，连铸坯的偏析、裂纹、疏松、夹杂物等质量问题基本上都产生于或源自连铸凝固过程。要实现高质量铸坯的连 铸生产，必须减少甚至消除这些质量缺陷。（1）含钙合金质量稳定性研究钙的包芯线质量及性质研究：研究不同质量级别的硅钙线、纯钙线、钙铁线、钙铝线等包芯线中含钙金属或台金的化学成分、物相结构，评估其中杂质元素成 分及其台金被氧化的程度，提升硅钙线质量的稳定性。钢包精炼过程喂钙线过程中金属钙收得率的影响研究：研究在不同钙线种类、钙线尺寸、外壳铁皮闭台方式等多种参数下，确定稳定提升钙元素收得率的有效 方法。钢中夹杂物钙处理改性方式研究：系统调研炼钢过程中除钙线外其他合金化 用铁台金中金属钙元素的质量分数，并对钙元素在铁台金中的存在形式开展系统 研究。研究含钙铁台金加入后钙元素在钢中的收得率情况和对钢中非金属夹杂物 的影响。确定精炼过程中含钙铁台金的加入对钢中非金属夹杂物的改性机理。（2） 钙处理精准改性钢中非金属夹杂物热力学研究钙处理相关热力学参数的测定：评估现有钙处理相关热力学数据的准确性，确定其适合的应用条件和误差；对钢液中Ca-O反应相关反应的吉布斯自由能和 相互作用系数等热力学参数进行测量，对误差较大的热力学参数进行修正，保证 热力学计算预测钙处理改性夹杂物的准确性。不同条件下钢中溶解钙和全钙的关系研究：通过实验室实验研究在不同初始 钢液成分的条件下，向钢中加入不同含量的钙，测量和计算其钢中全钙含量、溶 解钙含量和非金属夹杂物中的钙含量，并与热力学计算得到的理论值相对比，揭 示钢中溶解钙和全钙关系的实际规律，为实现钙处理改性夹杂物热力学计算在工业中的应用奠定基础。图1夹杂物钙处理典型热力学计算结果钙处理改性钢中非金属夹杂物反应动力学研究钙处理改性钢中非金属夹杂物瞬态变化机理研究：研究不同钢液成分和不同 温度条件下，向钢中加入不同含量的含钙合金，研究钢中非金属夹杂物的改性机 理，从而明确钙处理后每一时刻钢液中非金属夹杂物的形成机理和变化规律。建立钢包精炼过程钙处理改性钢液中夹杂物反应动力学预报模型：基于数学 模拟计算钢液流场、温度场变化，同时计算出钢液中钙的浓度和钢中非金属夹杂 物空间分布，将钢包分为不同的反应区域；通过对钢包内不同反应区内、以及不 同反应区之间相互反应相耦合计算，预测钢包中不同位置钢液和夹杂物成分变化。凝固和冷却过程钙处理钢中夹杂物转变动力学研究：基于实验室试验和工业 试验结果，通过动力学计算研究钢液凝固和冷却过程中非金属夹杂物转变的动力 学模型，预测不同成分和不同尺寸的夹杂物在不同温度下转变速率，实现钙处理 后全流程中不同时刻下钢中夹杂物成分、数量和尺寸预测。（4）精准钙处理在线指导软件本模型综合考虑钢液条件，如钢中铝含量、硫含量、洁净度水平、以及钢液 温度等，通过反应模型对最优的加钙量进行计算。在实际生产过程中，钙处理前 在线获得钢液成分环境，将实际处理条件输入模型计算，可直接给出最优的钙线 喂入量，直接指导现场的钙处理操作。成熟程度及推广应用情况:已经经过实验室试验和工业应用;目前宝钢梅山钢铁有限公司、凌源钢铁有限公司、宝钢不锈钢公司正已经使 用钙处理热力学模型在线指导钢水钙处理;投资估算和经济效益分析:此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题 和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的 经济效益。成果亮点:1、 以在钢水温度下生成全液态夹杂物、半液态夹杂物等为计算目标，通过建立的钙处理改性钢中非金属夹杂物精准热力学模型，计算钢中不同总氧含量、 不同酸溶铝含量、不同钢水温度、不同钙线参数等因素下，实现钢中夹杂物有效 改性的最优加钙量。2、 建立钙处理改性钢中夹杂物精准热力学计算模型，并已经获批了软件著作权。3、 此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的经济效益。
纯化系统低温解吸余热回收利用新流程
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
氧气、氮气、氩气是钢铁企业生产重要能源介质，低温精馏法是钢铁行业广泛使用的气体制备方法。其中分子筛纯化系统的解吸环节能耗消耗了大量的电或蒸汽。纯化系统的解吸过程需要170笆-180笆的氮气，并具有间歇性特点。解吸过程的尾气温度为45r-i20r，目前这部分尾气直接排放入环境。新空气预纯化流程，可实现120笆低温余热的近极限回收；如果全面实施，仅钢铁企业每年最高可节电21亿度。成熟程度及推广应用情况：期望技术转移成交价格（面谈）。市场分析：适合于冶金、化工行业。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果授权发明专利1项；2、技术先进性：余热回收效果好；环保。
复合管膜工业污水过滤技术与装置
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
大学与高新企业合作研究，开发了复合管膜技术以及生产过滤装备。过滤器技术可广泛应用于钢铁行业浊环水和净环水，以及矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域。复合管膜过滤器的主体由上下封头、罐体、裙座等焊接而成。罐体内由上下花板和复合管膜分成集油室，过滤室和沉淀室，循环水由进液口进入复合膜过滤器后，在外部压力作用下，经复合管膜渗透到过滤室经出液口排出，将截留下的固体物沉积在沉淀室，当压力差达到设定值时，启动反冲洗装置，最终达到了除油、除悬浮物、降浊度的效果。改善连铸冷却水的水质、提高污水的处理量和水资源的循环利用，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，为其他企业浊环水及净环水的推广奠定了基础。成熟程度及推广应用情况：已投入成本目前处于何种研发阶段：主要产品有复合管膜、复合管膜过滤设备、错流过滤器、各种溶液和废水过滤装置。另外，还制备了各种高性能、高温陶瓷复合过滤管、陶瓷错流过滤膜元件和工业陶瓷化工填料产品。推广应用情况：近期与天钢、沙钢、燕钢、邯钢、三钢、营口中板厂等钢厂合作，成功应用于处理炼钢连铸浊环水以及制氧机净环水，2013年通过了天津科委组织的科技鉴定，该技术达到了国际先进水平，在钢铁行业具有广泛的推广市场。期望技术转移成交价格：面谈。拟技术转移的公司、区域：钢铁企业浊环水和净环水和矿山企业矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域投资估算和经济效益分析：经过复合管膜过滤技术的应用研究，板坯浊环水悬浮物含量W15mg/L，除油率达到60-80%，使板坯连铸浊环水系统的水质明显提高，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，确保连铸系统的高效生产，并取得显著的经济效益。节约排放水量产生的经济效益：8673860元/年节约过滤器更换滤料费用产生的经济效益：237000元/年节约反洗用水量产生的经济效益：1850550元/年节约药剂费用产生的经济效益：129401元/年成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已申请2项发明专利，2项实用新型专利；2、技术先进性:利用复合膜过滤管代替砂型过滤器中石英砂等滤芯，通过膜分离技术达到液固分离和油水分离的目的。对钢铁企业和化工净环水和浊环水的净化过滤均有显著过滤的效果；3、复台膜过滤器结构集过滤、反冲洗再生、排污为一体。罐体内由上下花板和复合膜过滤管分为集油室、过滤室、沉渣室。与砂型过滤器相比，增加集油室及沉渣室，沉渣室容量满足最小过滤周期两天。处理后水中悬浮物含量W15mg/L，除油率60-80%（原来的砂型过滤器不能除油），单台处理水量从400m3/h提高到650?800m3/h，水质明显改善，解决原来的砂型过滤器堵塞连铸二冷喷嘴影响生产的问题，提高了连铸钢坯质量和产量。4、获奖情况等。
基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500毫米/每秒，计数误差率：Φ12、Φ14小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011年618成果展受到广泛关注。
酸洗废水综合处理及应用
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析：钢铁行业的某些生产过程中，涉及到钢铁制品表面清洗工作，常用硫酸或盐酸进行处理，其产生的酸洗废液是强污染源，也是生产厂家所头疼的问题。考虑到此类废液中含有生产聚合硫酸铁原料相近的组分，经过稍微调节，即是生产聚合硫酸铁的原料。这样不仅降低生产成本，节约开支，而且开辟了废料综合利用，以废治废的新途径。自九十年代以来，此方面的发展受到前所未有的重视。利用酸洗废水作原料生产聚合硫酸铁是酸洗废水综合处理及应用的方法之一。技术的应用领域前景分析：实用范围、经济效益及市场预测本技术适合于有酸洗废液产生的钢铁行业、表面处理行业、电镀行业，得到的产品是良好的水处理剂，在废水处理工程中具有广泛的应用。本项目投入使用后的经济效益可从两方面来体现，一是所服务的行业的排污量减少，降低了排污收费；二是废物综合利用实现的经济效益，利用废物生产的产品比同类产品的成本有较大地的下降，具有较强的市场竞争能力。钢铁行业、表面处理行业、电镀行业等行业增长较快，产生的酸洗废液的量也逐年增多，本项目的市场需求随之增长。效益分析：本成果在此方面开发了简便高效的氧化技术，具有操作简单，操作弹性大等优点，特别适合于废酸产生量大且波动性强的钢铁行业、表面处理行业，不仅具有较好的经济效益，且具有显著的社会效益及环境效益。厂房条件建议：成果开发所需条件市场开发的前期投入，包括实验费用、宣传费用以及相关的运输、人工费用等。备注：成果转让方式技术转让、技术合作、技术入股。
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找技术 >基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90 毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500 毫米/每秒，计数误差率 ：Φ12、Φ14 小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011 年 618 成果展受到广泛关注。
烧结烟气与焦炉烟气高炉一体化处理技术
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
钢铁行业排放的废气污染物中约有40%以上的烟（粉）尘，70%以上SO2，50%以上NOx，90%的二嗯英来自烧结机，焦炉烟气中也含有较高的NOx和二嗯英，烧结烟气和焦炉烟气的治理是钢铁工业烟气治理的重点和难点。随着环境质量要求的逐渐提高，推进开发烧结烟气和焦炉烟气高效脱硫、脱硝、二嗯英协同处理技术对解决钢铁企业所面临严峻的环保问题，提升钢铁工业整体竞争力具有关键意义。针对烧结烟气和焦炉烟气治理困难、处理成本高、处理后副产品难处理等问题，分别研发了利用高炉处理烧结烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法与高炉处理焦炉烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法，充分利用钢铁企业高炉的高温和强还原能力等优势，还原烟气中二氧化硫和氮氧化物、分解二嗯英、将二氧化碳转化为一氧化碳、并回收利用烧结烟气的显热及其中的一氧化碳资源，可发挥显著的节能减排效果，为我国钢铁企业解决环保难题提供金钥匙。成熟程度及推广应用情况：已投入50余万元，可在企业推广应用。期望技术转移成交价格面谈。市场分析：拟在钢铁生产企业推广应用。投资估算和经济效益分析：投资约500万-1000万。采用高炉一体化处理技术，可实现高效脱硫、脱硝、二嗯英、二氧化碳和CO协同在线处理，所需投资少、占地面积小；处理效率高，处理后烟气转化为高炉煤气，煤气中没有NOx和二嗯英等问题，污染物得到彻底解决；还可可提高高炉生产效率、提高高炉煤气热值。烧结烟气的处理成本约为22-23元/吨矿，焦炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦，采用高炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利2项；2、技术达到国际领先水平。图1焦炉烟气高炉处理一体化技术工艺流程示意图
铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
铁台金行业作为钢铁行业重要的子行业之一，2017年产量总量为3288.7万吨。铁台金行业蓬勃发展为社会带来巨大经济效益的同时，也产生了大量的工业固体废弃物。在冶炼台金时，每生产1t台金通常会产生1.2-1.3t的热熔渣。热熔渣的随意排放不仅占用了宝贵的土地资源，产生热能资源的浪费，还对周围的 生态环境和人体健康造成一定的潜在威胁。因此，在中国特色循环经济背景下，铁台金行业闭环环节关键设备与技术的研发与产业化迫在眉睫。青岛青力环保设备有限公司、北京科技大学和宁夏吉元君泰新材料科技有限公司结合铁台金产业闭环环节的热质废渣处理和资源化问题，研究铁台金渣的物 理化学特性，在工业生产中充分利用熔融态铁台金渣的显热，热熔渣经过调质后达到预期的“修正酸度系数”可直接生产优质岩（矿）棉，其能源消耗将大大降 低。相对于冷料工艺，此工艺避开了冷料工艺中先冷却再熔融的弊端，可以充分 利用热熔渣的显热实现能源的最合理利用，极大地降低了生产成本，相比于其他 高炉热熔渣制棉工艺，经过优化调质可生产出优质岩（矿）棉产品，达到《建筑 外墙保温用岩棉制品》的国家标准。在岩（矿）棉生产线设备方面也进行了一系 列的改进和创新，并研发了岩（矿）棉自动生产线电控系统，通过物联终端的网口通功能将可编程序控制器（PLC）和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通过串口通软件实现远程编程，进而实现对生产线的远程控制、故障诊断、远程故障排除等远程监控运维，使设备更加高效，产品更加稳定，企业具有更强的市场竞争力。1、铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图 图1铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图本项目所建成的铁台金热熔渣生产岩（矿）棉工艺主要由调质电炉、离心机、集棉机、集粒机、摆锤、成型机、固化炉、切割机及产品包装等设备组成。目前 国内在使用铁台金热渣成棉的热渣类型主要为硅锰台金热渣和镍铁合金热渣。转运方式主要是汽车运输、电瓶车运输和火车运输。在生产中对每一批次（2-3个月内冶炼原料和工艺保持不变）的铁台金热熔渣预先进行物理化学基本特性分析，即时优化调质料配比。调质电炉的主要作用 是储存熔融态铁台金渣，保证流股的稳定性和均匀性，铁合金热熔渣流入调质电 炉，依托最优调质配比进行调质并均质化（电弧均化与底部氮气喷枪均化），调整其修正酸度系数，在热均匀性和化学均匀性上使熔体达到成纤标准。2、核心装备技术的设计（一）调质电炉核心设计：1、 调质电炉为直接加热式三相交流电弧炉，电弧发生在专用电极棒和液态 热熔渣之间，热熔渣和调质料直接受到电弧热加热并进行均化。除了电弧均化， 为了加强热熔渣与调质料的调质反应过程，使最终热熔渣温度和成分均匀，在电 弧炉炉底部加装氮气喷枪。2、 炉体设有一个密闭接渣口，通过密闭溜槽使热渣缓慢流入炉体内，接渣时需手动打开进渣口门。3、 炉体一侧出渣口设一个手动水冷铜出渣门用来控制流量的大小，另一侧设一个出铁口，用来放出炉底沉淀残铁。4、特殊配制的耐材。5、 电炉变压器为电弧炉专用变压器，采用有载电动调压，低压二次侧采用铜排顶出线，外封口。变压器油水冷却器采用强油循环水冷却器。6、 电极升降自动控制系统由西门子S7-200型PLC来完成。将三相电弧电压、电流信号通过信号转换电路变成0-5V标准信号送入PLC模拟量输入模块，PLC 根据采集的电流、电压信号、变压器档位及给定值等信号，按照功率控制的原理 进行运算处理及逻辑判断后，将结果通过PLC模拟量输出模块控制液压系统电极升降阀（派克比例阀3用1备），对电极升降进行自动调节，当一路出现故障时 可以手动切换，从而控制输入到炉内的电弧功率，以满足冶炼工艺的要求。在自 动控制过程中，随时可通过按键来增加或减少给定信号，在运行过程中，随时可 以手动控制电极升降。（二） 离心机核心设计：热渣用离心机不同于冷料用离心机，为更好使用各种类型的热渣，经过几年的理论与实践生产，设计并制作出专用的热渣离心机：（1） 主轴采用多级弹性支撑，减震效果好，支撑强度大，长期使用稳定性好，大大提高了轴承的使用寿命，比传统离心机的轴承使用寿命提高30-40%。（2） 不同的坐标位置，使成纤率提高5-10%。（3） 离心辊头采用316L多层堆焊，辊头使用寿命延长72-120小时。（4） 可调胶环，分别计量控制精确供胶，中心喷胶与外围喷胶相结合，使喷胶更均匀，节胶、高质，有效减少花棉的出现。（5） 整体风环结构有区别的导流片设计。（6） 辊头采用开式或闭式冷却方式，轴承采用压缩空气油气雾化技术，既可对轴承充分润滑，又对轴承起冷却作用，从而大大提高了主轴轴承的使用寿命。（三） 鼓式集棉机核心设计：（1） 集棉机采用转鼓式，直径5米，总宽度2.8米，网板有效宽度2.4米， 线速度可达100米/分钟，从而保证了一次棉在网板上分布得更薄更均匀（小于 350g/tf ）从而保证了制棉的质量。（2） 由于转鼓的两端支撑在大型回转支撑上，并有良好的润滑，故其使用寿命非常长（几年至十几年），大大减少了设备的维修量。（3） 网板采用长条孔结构，通透率大于48%，从而减少了负压风机的功率消耗，增加了成纤率。（4）集棉机内配备刮板机、螺旋输送机、高压水清洗装置，保证了集棉机长期稳定运行。（四） 摆锤的核心设计：摆锤目前主要分弧摆和平摆。国内岩（矿）棉厂基本上都是弧摆，优点是结构简单维修方便，缺点是岩棉板容重不均匀；国外岩棉厂有的采用平摆，优点是 岩棉板容重均匀性一致，提高了产品质量，缺点是结构复杂维护麻烦。我们特殊设计的摆锤形式为似平摆，结构简单维修同样简单方便，岩棉板容 重均匀性基本达到95%以上，而弧摆形式的容重均匀性为80-85%。（五） 固化炉核心设计：固化炉接受加压机输送过来的棉毡经固化炉上下网版输送、加压、烘干，使棉毡里的粘结剂在运行过程中连续固化，以形成一定厚度、容重的岩棉板。固化 炉上下网板为单独驱动同步运行。固化炉内分为四个加热区，外配4台热风炉由 天然气燃烧机产生热风循环加热，并将熔化系统的低温换热器产生的热风送至热 风炉以降低天然气的消耗量，使产品固化能耗降低、效率提高。固化炉烘烤需要天然气和煤气，而许多热渣厂家有高炉煤气或矿热炉煤气， 所以热渣制棉生产比冷料工艺生产可节省此天然气费用，大幅降低了生产成本。（六） 冷却、切割系统核心设计：冷却切割系统主要由五部分组成：冷却、纵切、废边回收、切条、横切。纵切：三套刀具，可随时升降。碎边机：独立碎边，配备碎边回收风机，安全可靠。切条机：一用一备共2套，可随时升降切换使用。横切：由于生产线是连续不停的运行，但产品要求定长切割，因此横切（飞 锯）必须与生产线同步。我们采用多台伺服电机，配以运动控制器，使横切动作 运动瞬时跟踪整个生产线的速度，即使在切割过程中也可以做到，从而保证了切 割精度在 2. 5mm以内。（七）智能云平台系统是我们研发的岩（矿）棉自动生产线电控系统，由中央控制、 加配料、富氧、温控、成纤、集布棉、打褶打压、固化、切割、制胶等10大电 控系统组成，它完成岩（矿）棉从原料熔化开始，到切割成成品为止的全部生产 过程控制。各子控制系统通过中央控制系统统一协调，采用“主站-从站”结构，分散 集中控制（DCS），主站采用了西门子公司生产的S7-1500系列可编程序控制器 （PLC），从站采用了西门子公司生产的S7-200 Smart系列可编程序控制器（PLC）， 系统各部分的联系，仅用一根TCP/IP总线，方便地组成工业以太网，并配以计 算机和西门子专用界面软件WinCC，可图文并茂的设定、显示、传送、查询和打 印各从站的数据。通过在设备的中央控制系统配套天启物联终端云BOX TN-605以及高速的4G 运营商网络实现与远程运维服务平台的数据连接。通过物联终端的网口通功能将 PLC和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通 过串口通软件实现远程编程，进而实现对设备的远程控制功能。远程运维服务平台通过网口通、串口通软件可以实现设备的全方位监控云服 务。通过对现场设备的实时状态监测、远程启停控制、设备报警通知、设备地图 管理、微信端监控等功能，实现在任何时间、任何地点实时查询设备最新状态、 设备参数和变量的实时变化，了解设备状态、参数和变量的变化趋势，并获得针 对这些变化趋势的统计分析等。另外运维平台的数据归档服务功能，可实现对用户设备数据的定期分类归档。用户根据平台采集归档的海量数据，对设备相关数据进行大数据分析，定义出触 发器条件。另外，平台在云端提供了一个强大的计算引擎，可以实时计算设备当 前状态、变量和参数是否符合触发条件，同时对符合触发条件的情况触发事件报 警。这一功能使得产品生产处于实时预警、可查可控的状态，对于提高岩（矿） 棉生产率和合格率效果明显。岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图如下：图2岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图（八）熔体流量自动控制系统虽然电炉上已安排液压（或电动）水冷闸板阀用于控制流股的稳定性，但由 于需定期加入熔渣，电炉液面还有一定的波动，从而造成流股的不稳定性。另外， 液位高度变化、组成成分的波动，都会对熔体粘度发生影响，造成流股波动，无 法保证制品的稳定性。我们开发了熔体流量自动控制系统，利用安装在成型机下 面的自动称重系统来捕捉流股的变化。通过PLC控制系统，采用计算机程序运算， 对整个生产线的速度进行PID调节，从而保证产品容重的波动在极小的范围内， 容重控制在±5%以内（国家标准容重范围在±10%），保证了产品质量，降低了生 产成本。3、典型铁台金热熔渣生产优质岩（矿）棉调质技术研究大量研究利用硅锰、镍铁等典型铁台金废渣为原料，将熔体采用高速离心喷吹等工艺制成的丝状无机纤维，制成矿棉。这种矿棉与目前广泛应用的岩棉相比， 在酸度系数、耐水性、耐火性、耐腐蚀性以及纤维长度等方面还有很大差距，矿 棉的性能还不能满足建筑外墙用保温材料的标准要求。由于矿棉原料成份与岩棉 原料不同，通常对热熔渣进行调质处理，添加硅石等调质剂，尝试的效果不十分 理想。在高温热熔渣调质过程存在熔渣难与调质剂混合，并产生降温造成熔渣黏 度高，难以达到硅酸盐体系的成丝要求，严重影响了矿棉生产和成丝质量，制约 了铁合金渣的利用，造成了铁合金生产的环保压力。我们针对上述已有技术存在的不足，创新研发了一种能快速形成硅酸盐系的 调质方法：以新的修正酸度系数Mk*=1.6为标准，这样最终的酸度系数Mk在 1.7-1.9之间。将铁合金热熔渣浇入调质炉，电极加热（电弧均化）产生一定的 流动性，炉底部喷枪喷入氮气，促进与加入的调质料（热料或小球状冷料或粉料） 充分混合，保证了快速形成硅酸盐体系，并通过调质电炉升温保温再均化等，得 到熔体温度合适、黏度适宜、成分符合吹棉要求的熔渣，解决了熔渣难与调质料 混合并产生降温的问题，达到了高质量矿棉的性能标准，实现了对矿产资源的节 约以及铁合金废渣更好的利用。利用铁合金渣生产矿棉的调质方法，调制出的熔 渣流体的修正酸度系数Mk*为1.5-1.6，温度1360-146O°C，黏度14-6 Pa・s。 将调质好的熔体通过离心喷吹制成岩（矿）棉，其岩（矿）棉纤维可达到《绝热 用岩棉、矿渣棉及其制品》GB/T11835-2007，岩（矿）棉板可达到《建筑外墙外 保温用岩棉制品》GB/T25975-2010性能要求。通过大量实验得出结论：用高硅 低铝高钙调质料对硅锰渣进行调质最为适宜，用高硅高铝低钙调质料对镍铁渣进 行调质最为适宜。成熟程度及推广应用情况：本技术产生的废渣和废棉可以再回收到电炉内进行熔化制棉，因此整个生产 过程不再产生固体废料，有效的保护了生态环境。固化炉热源采用清洁能源天然 气进行热量固化；集棉机处的负压除尘、固化炉的除尘、切割处收尘都采用岩棉 板过滤除尘，车间内真正达到清洁生产、环保生产。根据习总书记2018年5月18日在全国生态环境保护大会上的讲话：“培育 壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业，发展高效农业、先进制造业、 现代服务业。推进资源全面节约和循环利用，实现生产系统和生活系统循环链接。" 以及发改办环资〔2019〕44号关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展 的通知。“铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术"符合国家的各 项政策，市场推广前景巨大。该设备生产线已在国内宁夏、内蒙、山西、河北、云南等地41条生产线得 到应用，设备运转稳定良好，获得用户一致好评。同时，青岛青力公司与北京科 技大学签订框架协议，并且建立院士工作站，走“产、学、研” 一体化的科技创 新产业化之路。在国外，岩（矿）棉制品的优越性能已经得到广泛认可，各种强制标准和施工规范十分完善，对优质岩（矿）棉制品的需求巨大，特别是优质岩（矿）棉制 品将被广泛应用于建筑保温领域。在国内，随着建筑节能大力推广，对建筑绝热 材料的需求将以每年7%的速度增长，特别是外墙外保温用岩（矿）棉制品，国 内岩（矿）棉市场容量非常巨大。由国内外相关产业的发展趋势可以看出该产业 的推广应用前景非常广阔。市场分析：从岩（矿）棉生产的角度来看，其生产用的主要燃料是焦碳，生产一吨岩（矿）棉制品需要消耗焦碳平均为450公斤左右，最低为350公斤左右，最高为800 公斤左右。随着能源价格的不断上涨，能源费用占生产成本的比例越来越大，加 上人工费用、化工产品价格的上升等因素，致使岩（矿）棉制品的销售价格偏高。 虽然近二十年来在建筑业中极力推广建筑用岩（矿）棉制品，以降低建筑物的建 造能耗和使用能耗，但由于价格问题，十几年来岩（矿）棉的生产能力仍徘徊在 四十万吨左右。岩（矿）棉制品打入年需求量数百万吨的建筑市场的先决条件是 降低单位能耗、生产成本和提高产品质量。（1）热熔渣新一步法制棉的技术特点热熔渣新一步法制棉生产技术在生产工艺上，与旧一步法完全不同，它是吸 取了热熔渣喷吹法制棉工艺的精髓一一熔渣显热回收；摒弃了喷吹法（旧一步法） 制棉的技术糟粕一一不控温、不调质、不顾生产和使用环境等问题而研究出的生产技术。现将旧一步法制棉、冷料制棉工艺和新一步法制棉的技术特点进行如下比较：表1三种岩（矿）棉生产方法的技术特点比较项目 旧一步法 冷料工艺 新一步法生产的连续性间歇生产连续生产连续生产生产量控制无法控制可以控制准确控制熔体温度控制无法控制可以控制准确控制化学成分控制无法控制可以控制准确控制成纤方式气体喷吹高速离心高速离心粘结剂种类熔融沥青改性树脂改性树脂小时生产量kg/h1000800~30003000以上酸度系数MkN0.91.1~1.81.2~1.9纤维直径umN8~10W7W7单位能耗kg标煤/t130（估计值）490144从表1可以看出，热熔渣新一步法制棉具备以下特点:a、熔渣显热回收率高达80%以上；b、 通过对熔体温度的控制，可将熔体温度较为准确地控制在多辊离心机要 求的成纤温度的范围内，有利于成纤质量和成纤率的提高；c、 可根据用户要求，对熔体的酸度系数进行任意调整，保证岩（矿）棉制 品化学成分的稳定；d、 应用现代矿棉冷料工艺的低污染粘结剂，与旧一步法矿棉制品比较，最 大限度地降低了对环境的污染；（2）经济效益测算结论a、 热熔渣新一步法制备岩（矿）棉的能耗水平比冷料制棉工艺减少70%以上，如按年生产3万吨岩（矿）棉计算，一年即可节约能源达10375吨标准煤， 平均每吨矿棉节约标准煤346公斤；b、 销售成本比冷料制棉工艺低17%左右。如经过进一步的技术提升，销售 成本还存在较大的下降空间；c、 年利润比冷料制棉工艺高60%左右，用同样数量的铁合金废渣可以产生 出比高炉渣更多的经济效益。而且工艺技术产品完全符合我国对资源综合利用优 惠的减免税政策，政策落实后，实际利润远高于上述数值； d、有利于生态环境的改善，目前利用冷料工艺来生产岩（矿）棉，每生产1 吨将会产生工业废气4000立方米和烟尘近1公斤，按一年生产3万吨岩（矿）24 / 298 棉制品计算，将产生工业废气1。2亿立方米和烟尘3万公斤左右，以热熔渣新一 步法制备岩（矿）棉技术全部替代冷料制棉工艺技术，将会大幅度降低对环境的污染。投资估算和经济效益分析：一、 采用铁合金热熔渣来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等） 1299.5元/吨棉，其中：1、 热渣消耗费140元/吨棉（渣价格按100元/吨计，耗量1400Kg/吨棉）2、 电炉耐材消耗费35元/吨棉（电炉耐材价格按7000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）3、 石墨电极消耗费100元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量2Kg/ 吨棉）4、 电炉电费168元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费240度/吨棉）5、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉二、 采用冷料电炉来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）2130.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费80元/吨棉（玄武岩价格按80元/吨，耗量1000Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费34元/吨棉（矿渣价格按85元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 电炉耐材消耗费50元/吨棉（电炉耐材价格按10000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）4、 石墨电极消耗费200元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量4Kg/ 吨棉）5、 电炉电费910元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费1300度/吨棉）6、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）7、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）8、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）9、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）10、 包装膜90元/吨棉11、 其它杂费30元/吨棉三、采用冷料工艺来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）1869.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费151.2元/吨棉（玄武岩价格按180元/吨，耗量840Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费120元/吨棉（矿渣价格按300元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 白云石消耗费42元/吨棉（白云石价格按300元/吨，耗量140Kg/吨棉）4、 焦炭消耗费690.8元/吨棉（焦炭价格按2200元/吨计，耗量314Kg/吨棉）5、 生产线电费161元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费230度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费80元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量20 m3/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉通过上述比较，采用铁合金热熔渣制棉成本比采用冷料电炉制棉成本节约费 用39%，比采用冷料制棉工艺成本节约费用30.5%，在市场上具有很强的竞争优 势。以宁夏吉元君泰新材料科技有限公司为例，企业每年产生铁合金冶炼废渣约 36万吨。该装备和技术的开发应用，不但对公司冶炼铁合金产生的废渣进行了 综合利用，而且因对废渣在熔融状态下就进行处理节约了大量的热能，有效的降 低了能耗成本，使产品具有很好的价格优势。该装备和技术实施后，生产的岩（矿） 棉可以生产附加值较高的“低密度、超防潮、高性能”保温绝热材料，经济效益 可观。而且该工艺技术的实施为整个炼钢行业的废渣资源化利用，促进冶金行业 “绿色化”进程和产业链的延伸（铁合金产业闭环环节），提供了全新的技术选择，该项目的产业化具有一定的示范和带动意义。成果亮点：技术先进性：本技术于2019年3月30日通过了由中国环境科学学会组织的 技术成果鉴定会，被评为“国际领先水平”。
基于大数据的冷轧智能化工艺诊断系统
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
成果简介： 项目背景：随着“十三五”规划纲要的提出，智能制造已成为当前钢铁行业转型升级、提质增效的重要着力点。在当前钢铁工业进入新常态形势下，下游用户的多元化、个性化定制需求突显，同时对产品质量要求也越来越高。然而，冷轧厂生产控制功能复杂，其中产品质量、生产效率、成本控制、可持续性等因素相互影响，生产组织和质量管理的难度不断增大，特别是在当今工业大数据、机器学习等信息技术的快速发展，传统手段难以胜任生产效率、产品质量、成本能耗等方面的精细化管理要求，严重制约了生产线在新常态形势下的经济效益进一步提升。因此，有必要开发一套冷轧智能化工艺诊断系统，实现生产效率、产品质量和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化，基于专家知识，利用有限元模拟结合随机森林、决策树、逻辑回归、神经网络等大数据分析算法，对潜在的生产过程不稳定性因素进行预警，对提升产品质量和生产效率提出优化指导。以生产效率、产品质量管理和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化为目标，实现知识经验的快速积累和迭代，是冷轧厂生产质量管理水平转型升级、提质增效的重要着力点。系统基于大数据平台，首先构建钢卷服务模型，为其它上层应用提供数据服务，同时有利于系统拓展更多应用，作为智能化应用服务部署平台。上层应用主要包括以下模块：（1）生产计划审核及排产优化； （2）酸轧机组轧制打滑及热划伤预测模型； （3）酸轧机组轧制断带分析模型； （4）酸轧机组轧辊服役状态预测模型； （5）酸轧机组轧制跑偏分析模型； （6）酸轧及连退机组活套、炉内带钢跑偏预测及分析模型； （7）连退机组带钢打滑预测模型； （8）连退产品全长性能预测分析模型； （9）酸轧及连退机组排产优化模型； （10）产量执行情况 KPI 指数模型； （11）“热轧-冷轧”全流程产品质量管控。 推广应用情况：项目目前已经在鞍钢冷轧厂三分的 2130 酸轧机组和 2130 连退机组进行了开发，正在组织最终结题验收，因此该系统处于推广阶段。性能指标： 项目实施以后，拟达到如下指标：（1）减轻人员劳动强度，效力提升 27%通过智能诊断系统，减轻操作人员劳动强度，最终通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻人工分析数据的繁杂重复劳动，解放技术人员。（2）提高生产效率，提升产量 0.05%以上通过大数据对原料生产计划以及换辊制度、设备参数分析，以及事后故障分析，设备状态分析，监控生产参数变化趋势等措施，跑偏导致停机或者降速的卷数减少 30%以上，断带次数降低 30%以上，提高产量 0.05%以上。（3）通过优化剪切等措施，冷卷成材率提高 0.01%。 （4）提高产品质量，同板差不合格比例、废次降比例均降低 3%。通过对产品质量进行分析，对各类工艺参数进行优化，以及通过模型分析减少带钢表面划伤等措施，预计产品表面质量、产品性能合格率提高 3%以上。市场分析： 拟技术转移的国内各大钢铁企业，具有较高的推广价值及市场前景。目前正在向攀钢、马钢、本钢等企业进行积极推广。成果亮点： 1. 实现联合机组和连退机组断带等缺陷的预警功能，高强钢冲孔断带率下降 33%，高强钢其它断带比例下降 5%，跑偏导致停机或降速的卷数相比系统上线前减少 90%，成材率提升 0.2%，创造效益 600 万以上。2. 通过轧辊磨削制度优化，减少磨削量和减少换辊时间，提高产量 1 万吨，创造效益 400 万以上。3. 减轻人员劳动强度，效力提升 27%，通过智能管控系统，减轻操作人员劳动强度，最终的是通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻了人工分析数据的繁杂重复劳动，解放了技术人员。系统应用 1-2 年即可收回成本，并持续创收。
钢中非金属夹杂物精准钙处理在线指导软件
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
随着钢铁行业的高速发展，国内外钢铁产量已经达到了饱和状态，提升钢产品的质量成了钢铁行业发展的重要目标。连铸坯的生产是钢材生产的关键，其连铸坯的质量对后续产品的生产及最终产品质量有重要影响，热轧板带表面缺陷大部分是连铸坯表面缺陷遗传而来。高质量铸坯的生产成了连铸生产企业和连铸工作者的主要目标。高温钢液在连铸过程中凝固成型，连铸坯的偏析、裂纹、疏松、夹杂物等质量问题基本上都产生于或源自连铸凝固过程。要实现高质量铸坯的连 铸生产，必须减少甚至消除这些质量缺陷。（1）含钙合金质量稳定性研究钙的包芯线质量及性质研究：研究不同质量级别的硅钙线、纯钙线、钙铁线、钙铝线等包芯线中含钙金属或台金的化学成分、物相结构，评估其中杂质元素成 分及其台金被氧化的程度，提升硅钙线质量的稳定性。钢包精炼过程喂钙线过程中金属钙收得率的影响研究：研究在不同钙线种类、钙线尺寸、外壳铁皮闭台方式等多种参数下，确定稳定提升钙元素收得率的有效 方法。钢中夹杂物钙处理改性方式研究：系统调研炼钢过程中除钙线外其他合金化 用铁台金中金属钙元素的质量分数，并对钙元素在铁台金中的存在形式开展系统 研究。研究含钙铁台金加入后钙元素在钢中的收得率情况和对钢中非金属夹杂物 的影响。确定精炼过程中含钙铁台金的加入对钢中非金属夹杂物的改性机理。（2） 钙处理精准改性钢中非金属夹杂物热力学研究钙处理相关热力学参数的测定：评估现有钙处理相关热力学数据的准确性，确定其适合的应用条件和误差；对钢液中Ca-O反应相关反应的吉布斯自由能和 相互作用系数等热力学参数进行测量，对误差较大的热力学参数进行修正，保证 热力学计算预测钙处理改性夹杂物的准确性。不同条件下钢中溶解钙和全钙的关系研究：通过实验室实验研究在不同初始 钢液成分的条件下，向钢中加入不同含量的钙，测量和计算其钢中全钙含量、溶 解钙含量和非金属夹杂物中的钙含量，并与热力学计算得到的理论值相对比，揭 示钢中溶解钙和全钙关系的实际规律，为实现钙处理改性夹杂物热力学计算在工业中的应用奠定基础。图1夹杂物钙处理典型热力学计算结果钙处理改性钢中非金属夹杂物反应动力学研究钙处理改性钢中非金属夹杂物瞬态变化机理研究：研究不同钢液成分和不同 温度条件下，向钢中加入不同含量的含钙合金，研究钢中非金属夹杂物的改性机 理，从而明确钙处理后每一时刻钢液中非金属夹杂物的形成机理和变化规律。建立钢包精炼过程钙处理改性钢液中夹杂物反应动力学预报模型：基于数学 模拟计算钢液流场、温度场变化，同时计算出钢液中钙的浓度和钢中非金属夹杂 物空间分布，将钢包分为不同的反应区域；通过对钢包内不同反应区内、以及不 同反应区之间相互反应相耦合计算，预测钢包中不同位置钢液和夹杂物成分变化。凝固和冷却过程钙处理钢中夹杂物转变动力学研究：基于实验室试验和工业 试验结果，通过动力学计算研究钢液凝固和冷却过程中非金属夹杂物转变的动力 学模型，预测不同成分和不同尺寸的夹杂物在不同温度下转变速率，实现钙处理 后全流程中不同时刻下钢中夹杂物成分、数量和尺寸预测。（4）精准钙处理在线指导软件本模型综合考虑钢液条件，如钢中铝含量、硫含量、洁净度水平、以及钢液 温度等，通过反应模型对最优的加钙量进行计算。在实际生产过程中，钙处理前 在线获得钢液成分环境，将实际处理条件输入模型计算，可直接给出最优的钙线 喂入量，直接指导现场的钙处理操作。成熟程度及推广应用情况:已经经过实验室试验和工业应用;目前宝钢梅山钢铁有限公司、凌源钢铁有限公司、宝钢不锈钢公司正已经使 用钙处理热力学模型在线指导钢水钙处理;投资估算和经济效益分析:此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题 和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的 经济效益。成果亮点:1、 以在钢水温度下生成全液态夹杂物、半液态夹杂物等为计算目标，通过建立的钙处理改性钢中非金属夹杂物精准热力学模型，计算钢中不同总氧含量、 不同酸溶铝含量、不同钢水温度、不同钙线参数等因素下，实现钢中夹杂物有效 改性的最优加钙量。2、 建立钙处理改性钢中夹杂物精准热力学计算模型，并已经获批了软件著作权。3、 此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的经济效益。
纯化系统低温解吸余热回收利用新流程
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
氧气、氮气、氩气是钢铁企业生产重要能源介质，低温精馏法是钢铁行业广泛使用的气体制备方法。其中分子筛纯化系统的解吸环节能耗消耗了大量的电或蒸汽。纯化系统的解吸过程需要170笆-180笆的氮气，并具有间歇性特点。解吸过程的尾气温度为45r-i20r，目前这部分尾气直接排放入环境。新空气预纯化流程，可实现120笆低温余热的近极限回收；如果全面实施，仅钢铁企业每年最高可节电21亿度。成熟程度及推广应用情况：期望技术转移成交价格（面谈）。市场分析：适合于冶金、化工行业。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果授权发明专利1项；2、技术先进性：余热回收效果好；环保。
复合管膜工业污水过滤技术与装置
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
大学与高新企业合作研究，开发了复合管膜技术以及生产过滤装备。过滤器技术可广泛应用于钢铁行业浊环水和净环水，以及矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域。复合管膜过滤器的主体由上下封头、罐体、裙座等焊接而成。罐体内由上下花板和复合管膜分成集油室，过滤室和沉淀室，循环水由进液口进入复合膜过滤器后，在外部压力作用下，经复合管膜渗透到过滤室经出液口排出，将截留下的固体物沉积在沉淀室，当压力差达到设定值时，启动反冲洗装置，最终达到了除油、除悬浮物、降浊度的效果。改善连铸冷却水的水质、提高污水的处理量和水资源的循环利用，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，为其他企业浊环水及净环水的推广奠定了基础。成熟程度及推广应用情况：已投入成本目前处于何种研发阶段：主要产品有复合管膜、复合管膜过滤设备、错流过滤器、各种溶液和废水过滤装置。另外，还制备了各种高性能、高温陶瓷复合过滤管、陶瓷错流过滤膜元件和工业陶瓷化工填料产品。推广应用情况：近期与天钢、沙钢、燕钢、邯钢、三钢、营口中板厂等钢厂合作，成功应用于处理炼钢连铸浊环水以及制氧机净环水，2013年通过了天津科委组织的科技鉴定，该技术达到了国际先进水平，在钢铁行业具有广泛的推广市场。期望技术转移成交价格：面谈。拟技术转移的公司、区域：钢铁企业浊环水和净环水和矿山企业矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域投资估算和经济效益分析：经过复合管膜过滤技术的应用研究，板坯浊环水悬浮物含量W15mg/L，除油率达到60-80%，使板坯连铸浊环水系统的水质明显提高，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，确保连铸系统的高效生产，并取得显著的经济效益。节约排放水量产生的经济效益：8673860元/年节约过滤器更换滤料费用产生的经济效益：237000元/年节约反洗用水量产生的经济效益：1850550元/年节约药剂费用产生的经济效益：129401元/年成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已申请2项发明专利，2项实用新型专利；2、技术先进性:利用复合膜过滤管代替砂型过滤器中石英砂等滤芯，通过膜分离技术达到液固分离和油水分离的目的。对钢铁企业和化工净环水和浊环水的净化过滤均有显著过滤的效果；3、复台膜过滤器结构集过滤、反冲洗再生、排污为一体。罐体内由上下花板和复合膜过滤管分为集油室、过滤室、沉渣室。与砂型过滤器相比，增加集油室及沉渣室，沉渣室容量满足最小过滤周期两天。处理后水中悬浮物含量W15mg/L，除油率60-80%（原来的砂型过滤器不能除油），单台处理水量从400m3/h提高到650?800m3/h，水质明显改善，解决原来的砂型过滤器堵塞连铸二冷喷嘴影响生产的问题，提高了连铸钢坯质量和产量。4、获奖情况等。
基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500毫米/每秒，计数误差率：Φ12、Φ14小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011年618成果展受到广泛关注。
酸洗废水综合处理及应用
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析：钢铁行业的某些生产过程中，涉及到钢铁制品表面清洗工作，常用硫酸或盐酸进行处理，其产生的酸洗废液是强污染源，也是生产厂家所头疼的问题。考虑到此类废液中含有生产聚合硫酸铁原料相近的组分，经过稍微调节，即是生产聚合硫酸铁的原料。这样不仅降低生产成本，节约开支，而且开辟了废料综合利用，以废治废的新途径。自九十年代以来，此方面的发展受到前所未有的重视。利用酸洗废水作原料生产聚合硫酸铁是酸洗废水综合处理及应用的方法之一。技术的应用领域前景分析：实用范围、经济效益及市场预测本技术适合于有酸洗废液产生的钢铁行业、表面处理行业、电镀行业，得到的产品是良好的水处理剂，在废水处理工程中具有广泛的应用。本项目投入使用后的经济效益可从两方面来体现，一是所服务的行业的排污量减少，降低了排污收费；二是废物综合利用实现的经济效益，利用废物生产的产品比同类产品的成本有较大地的下降，具有较强的市场竞争能力。钢铁行业、表面处理行业、电镀行业等行业增长较快，产生的酸洗废液的量也逐年增多，本项目的市场需求随之增长。效益分析：本成果在此方面开发了简便高效的氧化技术，具有操作简单，操作弹性大等优点，特别适合于废酸产生量大且波动性强的钢铁行业、表面处理行业，不仅具有较好的经济效益，且具有显著的社会效益及环境效益。厂房条件建议：成果开发所需条件市场开发的前期投入，包括实验费用、宣传费用以及相关的运输、人工费用等。备注：成果转让方式技术转让、技术合作、技术入股。
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找技术 >基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90 毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500 毫米/每秒，计数误差率 ：Φ12、Φ14 小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011 年 618 成果展受到广泛关注。
烧结烟气与焦炉烟气高炉一体化处理技术
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
钢铁行业排放的废气污染物中约有40%以上的烟（粉）尘，70%以上SO2，50%以上NOx，90%的二嗯英来自烧结机，焦炉烟气中也含有较高的NOx和二嗯英，烧结烟气和焦炉烟气的治理是钢铁工业烟气治理的重点和难点。随着环境质量要求的逐渐提高，推进开发烧结烟气和焦炉烟气高效脱硫、脱硝、二嗯英协同处理技术对解决钢铁企业所面临严峻的环保问题，提升钢铁工业整体竞争力具有关键意义。针对烧结烟气和焦炉烟气治理困难、处理成本高、处理后副产品难处理等问题，分别研发了利用高炉处理烧结烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法与高炉处理焦炉烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法，充分利用钢铁企业高炉的高温和强还原能力等优势，还原烟气中二氧化硫和氮氧化物、分解二嗯英、将二氧化碳转化为一氧化碳、并回收利用烧结烟气的显热及其中的一氧化碳资源，可发挥显著的节能减排效果，为我国钢铁企业解决环保难题提供金钥匙。成熟程度及推广应用情况：已投入50余万元，可在企业推广应用。期望技术转移成交价格面谈。市场分析：拟在钢铁生产企业推广应用。投资估算和经济效益分析：投资约500万-1000万。采用高炉一体化处理技术，可实现高效脱硫、脱硝、二嗯英、二氧化碳和CO协同在线处理，所需投资少、占地面积小；处理效率高，处理后烟气转化为高炉煤气，煤气中没有NOx和二嗯英等问题，污染物得到彻底解决；还可可提高高炉生产效率、提高高炉煤气热值。烧结烟气的处理成本约为22-23元/吨矿，焦炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦，采用高炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利2项；2、技术达到国际领先水平。图1焦炉烟气高炉处理一体化技术工艺流程示意图
铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
铁台金行业作为钢铁行业重要的子行业之一，2017年产量总量为3288.7万吨。铁台金行业蓬勃发展为社会带来巨大经济效益的同时，也产生了大量的工业固体废弃物。在冶炼台金时，每生产1t台金通常会产生1.2-1.3t的热熔渣。热熔渣的随意排放不仅占用了宝贵的土地资源，产生热能资源的浪费，还对周围的 生态环境和人体健康造成一定的潜在威胁。因此，在中国特色循环经济背景下，铁台金行业闭环环节关键设备与技术的研发与产业化迫在眉睫。青岛青力环保设备有限公司、北京科技大学和宁夏吉元君泰新材料科技有限公司结合铁台金产业闭环环节的热质废渣处理和资源化问题，研究铁台金渣的物 理化学特性，在工业生产中充分利用熔融态铁台金渣的显热，热熔渣经过调质后达到预期的“修正酸度系数”可直接生产优质岩（矿）棉，其能源消耗将大大降 低。相对于冷料工艺，此工艺避开了冷料工艺中先冷却再熔融的弊端，可以充分 利用热熔渣的显热实现能源的最合理利用，极大地降低了生产成本，相比于其他 高炉热熔渣制棉工艺，经过优化调质可生产出优质岩（矿）棉产品，达到《建筑 外墙保温用岩棉制品》的国家标准。在岩（矿）棉生产线设备方面也进行了一系 列的改进和创新，并研发了岩（矿）棉自动生产线电控系统，通过物联终端的网口通功能将可编程序控制器（PLC）和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通过串口通软件实现远程编程，进而实现对生产线的远程控制、故障诊断、远程故障排除等远程监控运维，使设备更加高效，产品更加稳定，企业具有更强的市场竞争力。1、铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图 图1铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图本项目所建成的铁台金热熔渣生产岩（矿）棉工艺主要由调质电炉、离心机、集棉机、集粒机、摆锤、成型机、固化炉、切割机及产品包装等设备组成。目前 国内在使用铁台金热渣成棉的热渣类型主要为硅锰台金热渣和镍铁合金热渣。转运方式主要是汽车运输、电瓶车运输和火车运输。在生产中对每一批次（2-3个月内冶炼原料和工艺保持不变）的铁台金热熔渣预先进行物理化学基本特性分析，即时优化调质料配比。调质电炉的主要作用 是储存熔融态铁台金渣，保证流股的稳定性和均匀性，铁合金热熔渣流入调质电 炉，依托最优调质配比进行调质并均质化（电弧均化与底部氮气喷枪均化），调整其修正酸度系数，在热均匀性和化学均匀性上使熔体达到成纤标准。2、核心装备技术的设计（一）调质电炉核心设计：1、 调质电炉为直接加热式三相交流电弧炉，电弧发生在专用电极棒和液态 热熔渣之间，热熔渣和调质料直接受到电弧热加热并进行均化。除了电弧均化， 为了加强热熔渣与调质料的调质反应过程，使最终热熔渣温度和成分均匀，在电 弧炉炉底部加装氮气喷枪。2、 炉体设有一个密闭接渣口，通过密闭溜槽使热渣缓慢流入炉体内，接渣时需手动打开进渣口门。3、 炉体一侧出渣口设一个手动水冷铜出渣门用来控制流量的大小，另一侧设一个出铁口，用来放出炉底沉淀残铁。4、特殊配制的耐材。5、 电炉变压器为电弧炉专用变压器，采用有载电动调压，低压二次侧采用铜排顶出线，外封口。变压器油水冷却器采用强油循环水冷却器。6、 电极升降自动控制系统由西门子S7-200型PLC来完成。将三相电弧电压、电流信号通过信号转换电路变成0-5V标准信号送入PLC模拟量输入模块，PLC 根据采集的电流、电压信号、变压器档位及给定值等信号，按照功率控制的原理 进行运算处理及逻辑判断后，将结果通过PLC模拟量输出模块控制液压系统电极升降阀（派克比例阀3用1备），对电极升降进行自动调节，当一路出现故障时 可以手动切换，从而控制输入到炉内的电弧功率，以满足冶炼工艺的要求。在自 动控制过程中，随时可通过按键来增加或减少给定信号，在运行过程中，随时可 以手动控制电极升降。（二） 离心机核心设计：热渣用离心机不同于冷料用离心机，为更好使用各种类型的热渣，经过几年的理论与实践生产，设计并制作出专用的热渣离心机：（1） 主轴采用多级弹性支撑，减震效果好，支撑强度大，长期使用稳定性好，大大提高了轴承的使用寿命，比传统离心机的轴承使用寿命提高30-40%。（2） 不同的坐标位置，使成纤率提高5-10%。（3） 离心辊头采用316L多层堆焊，辊头使用寿命延长72-120小时。（4） 可调胶环，分别计量控制精确供胶，中心喷胶与外围喷胶相结合，使喷胶更均匀，节胶、高质，有效减少花棉的出现。（5） 整体风环结构有区别的导流片设计。（6） 辊头采用开式或闭式冷却方式，轴承采用压缩空气油气雾化技术，既可对轴承充分润滑，又对轴承起冷却作用，从而大大提高了主轴轴承的使用寿命。（三） 鼓式集棉机核心设计：（1） 集棉机采用转鼓式，直径5米，总宽度2.8米，网板有效宽度2.4米， 线速度可达100米/分钟，从而保证了一次棉在网板上分布得更薄更均匀（小于 350g/tf ）从而保证了制棉的质量。（2） 由于转鼓的两端支撑在大型回转支撑上，并有良好的润滑，故其使用寿命非常长（几年至十几年），大大减少了设备的维修量。（3） 网板采用长条孔结构，通透率大于48%，从而减少了负压风机的功率消耗，增加了成纤率。（4）集棉机内配备刮板机、螺旋输送机、高压水清洗装置，保证了集棉机长期稳定运行。（四） 摆锤的核心设计：摆锤目前主要分弧摆和平摆。国内岩（矿）棉厂基本上都是弧摆，优点是结构简单维修方便，缺点是岩棉板容重不均匀；国外岩棉厂有的采用平摆，优点是 岩棉板容重均匀性一致，提高了产品质量，缺点是结构复杂维护麻烦。我们特殊设计的摆锤形式为似平摆，结构简单维修同样简单方便，岩棉板容 重均匀性基本达到95%以上，而弧摆形式的容重均匀性为80-85%。（五） 固化炉核心设计：固化炉接受加压机输送过来的棉毡经固化炉上下网版输送、加压、烘干，使棉毡里的粘结剂在运行过程中连续固化，以形成一定厚度、容重的岩棉板。固化 炉上下网板为单独驱动同步运行。固化炉内分为四个加热区，外配4台热风炉由 天然气燃烧机产生热风循环加热，并将熔化系统的低温换热器产生的热风送至热 风炉以降低天然气的消耗量，使产品固化能耗降低、效率提高。固化炉烘烤需要天然气和煤气，而许多热渣厂家有高炉煤气或矿热炉煤气， 所以热渣制棉生产比冷料工艺生产可节省此天然气费用，大幅降低了生产成本。（六） 冷却、切割系统核心设计：冷却切割系统主要由五部分组成：冷却、纵切、废边回收、切条、横切。纵切：三套刀具，可随时升降。碎边机：独立碎边，配备碎边回收风机，安全可靠。切条机：一用一备共2套，可随时升降切换使用。横切：由于生产线是连续不停的运行，但产品要求定长切割，因此横切（飞 锯）必须与生产线同步。我们采用多台伺服电机，配以运动控制器，使横切动作 运动瞬时跟踪整个生产线的速度，即使在切割过程中也可以做到，从而保证了切 割精度在 2. 5mm以内。（七）智能云平台系统是我们研发的岩（矿）棉自动生产线电控系统，由中央控制、 加配料、富氧、温控、成纤、集布棉、打褶打压、固化、切割、制胶等10大电 控系统组成，它完成岩（矿）棉从原料熔化开始，到切割成成品为止的全部生产 过程控制。各子控制系统通过中央控制系统统一协调，采用“主站-从站”结构，分散 集中控制（DCS），主站采用了西门子公司生产的S7-1500系列可编程序控制器 （PLC），从站采用了西门子公司生产的S7-200 Smart系列可编程序控制器（PLC）， 系统各部分的联系，仅用一根TCP/IP总线，方便地组成工业以太网，并配以计 算机和西门子专用界面软件WinCC，可图文并茂的设定、显示、传送、查询和打 印各从站的数据。通过在设备的中央控制系统配套天启物联终端云BOX TN-605以及高速的4G 运营商网络实现与远程运维服务平台的数据连接。通过物联终端的网口通功能将 PLC和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通 过串口通软件实现远程编程，进而实现对设备的远程控制功能。远程运维服务平台通过网口通、串口通软件可以实现设备的全方位监控云服 务。通过对现场设备的实时状态监测、远程启停控制、设备报警通知、设备地图 管理、微信端监控等功能，实现在任何时间、任何地点实时查询设备最新状态、 设备参数和变量的实时变化，了解设备状态、参数和变量的变化趋势，并获得针 对这些变化趋势的统计分析等。另外运维平台的数据归档服务功能，可实现对用户设备数据的定期分类归档。用户根据平台采集归档的海量数据，对设备相关数据进行大数据分析，定义出触 发器条件。另外，平台在云端提供了一个强大的计算引擎，可以实时计算设备当 前状态、变量和参数是否符合触发条件，同时对符合触发条件的情况触发事件报 警。这一功能使得产品生产处于实时预警、可查可控的状态，对于提高岩（矿） 棉生产率和合格率效果明显。岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图如下：图2岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图（八）熔体流量自动控制系统虽然电炉上已安排液压（或电动）水冷闸板阀用于控制流股的稳定性，但由 于需定期加入熔渣，电炉液面还有一定的波动，从而造成流股的不稳定性。另外， 液位高度变化、组成成分的波动，都会对熔体粘度发生影响，造成流股波动，无 法保证制品的稳定性。我们开发了熔体流量自动控制系统，利用安装在成型机下 面的自动称重系统来捕捉流股的变化。通过PLC控制系统，采用计算机程序运算， 对整个生产线的速度进行PID调节，从而保证产品容重的波动在极小的范围内， 容重控制在±5%以内（国家标准容重范围在±10%），保证了产品质量，降低了生 产成本。3、典型铁台金热熔渣生产优质岩（矿）棉调质技术研究大量研究利用硅锰、镍铁等典型铁台金废渣为原料，将熔体采用高速离心喷吹等工艺制成的丝状无机纤维，制成矿棉。这种矿棉与目前广泛应用的岩棉相比， 在酸度系数、耐水性、耐火性、耐腐蚀性以及纤维长度等方面还有很大差距，矿 棉的性能还不能满足建筑外墙用保温材料的标准要求。由于矿棉原料成份与岩棉 原料不同，通常对热熔渣进行调质处理，添加硅石等调质剂，尝试的效果不十分 理想。在高温热熔渣调质过程存在熔渣难与调质剂混合，并产生降温造成熔渣黏 度高，难以达到硅酸盐体系的成丝要求，严重影响了矿棉生产和成丝质量，制约 了铁合金渣的利用，造成了铁合金生产的环保压力。我们针对上述已有技术存在的不足，创新研发了一种能快速形成硅酸盐系的 调质方法：以新的修正酸度系数Mk*=1.6为标准，这样最终的酸度系数Mk在 1.7-1.9之间。将铁合金热熔渣浇入调质炉，电极加热（电弧均化）产生一定的 流动性，炉底部喷枪喷入氮气，促进与加入的调质料（热料或小球状冷料或粉料） 充分混合，保证了快速形成硅酸盐体系，并通过调质电炉升温保温再均化等，得 到熔体温度合适、黏度适宜、成分符合吹棉要求的熔渣，解决了熔渣难与调质料 混合并产生降温的问题，达到了高质量矿棉的性能标准，实现了对矿产资源的节 约以及铁合金废渣更好的利用。利用铁合金渣生产矿棉的调质方法，调制出的熔 渣流体的修正酸度系数Mk*为1.5-1.6，温度1360-146O°C，黏度14-6 Pa・s。 将调质好的熔体通过离心喷吹制成岩（矿）棉，其岩（矿）棉纤维可达到《绝热 用岩棉、矿渣棉及其制品》GB/T11835-2007，岩（矿）棉板可达到《建筑外墙外 保温用岩棉制品》GB/T25975-2010性能要求。通过大量实验得出结论：用高硅 低铝高钙调质料对硅锰渣进行调质最为适宜，用高硅高铝低钙调质料对镍铁渣进 行调质最为适宜。成熟程度及推广应用情况：本技术产生的废渣和废棉可以再回收到电炉内进行熔化制棉，因此整个生产 过程不再产生固体废料，有效的保护了生态环境。固化炉热源采用清洁能源天然 气进行热量固化；集棉机处的负压除尘、固化炉的除尘、切割处收尘都采用岩棉 板过滤除尘，车间内真正达到清洁生产、环保生产。根据习总书记2018年5月18日在全国生态环境保护大会上的讲话：“培育 壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业，发展高效农业、先进制造业、 现代服务业。推进资源全面节约和循环利用，实现生产系统和生活系统循环链接。" 以及发改办环资〔2019〕44号关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展 的通知。“铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术"符合国家的各 项政策，市场推广前景巨大。该设备生产线已在国内宁夏、内蒙、山西、河北、云南等地41条生产线得 到应用，设备运转稳定良好，获得用户一致好评。同时，青岛青力公司与北京科 技大学签订框架协议，并且建立院士工作站，走“产、学、研” 一体化的科技创 新产业化之路。在国外，岩（矿）棉制品的优越性能已经得到广泛认可，各种强制标准和施工规范十分完善，对优质岩（矿）棉制品的需求巨大，特别是优质岩（矿）棉制 品将被广泛应用于建筑保温领域。在国内，随着建筑节能大力推广，对建筑绝热 材料的需求将以每年7%的速度增长，特别是外墙外保温用岩（矿）棉制品，国 内岩（矿）棉市场容量非常巨大。由国内外相关产业的发展趋势可以看出该产业 的推广应用前景非常广阔。市场分析：从岩（矿）棉生产的角度来看，其生产用的主要燃料是焦碳，生产一吨岩（矿）棉制品需要消耗焦碳平均为450公斤左右，最低为350公斤左右，最高为800 公斤左右。随着能源价格的不断上涨，能源费用占生产成本的比例越来越大，加 上人工费用、化工产品价格的上升等因素，致使岩（矿）棉制品的销售价格偏高。 虽然近二十年来在建筑业中极力推广建筑用岩（矿）棉制品，以降低建筑物的建 造能耗和使用能耗，但由于价格问题，十几年来岩（矿）棉的生产能力仍徘徊在 四十万吨左右。岩（矿）棉制品打入年需求量数百万吨的建筑市场的先决条件是 降低单位能耗、生产成本和提高产品质量。（1）热熔渣新一步法制棉的技术特点热熔渣新一步法制棉生产技术在生产工艺上，与旧一步法完全不同，它是吸 取了热熔渣喷吹法制棉工艺的精髓一一熔渣显热回收；摒弃了喷吹法（旧一步法） 制棉的技术糟粕一一不控温、不调质、不顾生产和使用环境等问题而研究出的生产技术。现将旧一步法制棉、冷料制棉工艺和新一步法制棉的技术特点进行如下比较：表1三种岩（矿）棉生产方法的技术特点比较项目 旧一步法 冷料工艺 新一步法生产的连续性间歇生产连续生产连续生产生产量控制无法控制可以控制准确控制熔体温度控制无法控制可以控制准确控制化学成分控制无法控制可以控制准确控制成纤方式气体喷吹高速离心高速离心粘结剂种类熔融沥青改性树脂改性树脂小时生产量kg/h1000800~30003000以上酸度系数MkN0.91.1~1.81.2~1.9纤维直径umN8~10W7W7单位能耗kg标煤/t130（估计值）490144从表1可以看出，热熔渣新一步法制棉具备以下特点:a、熔渣显热回收率高达80%以上；b、 通过对熔体温度的控制，可将熔体温度较为准确地控制在多辊离心机要 求的成纤温度的范围内，有利于成纤质量和成纤率的提高；c、 可根据用户要求，对熔体的酸度系数进行任意调整，保证岩（矿）棉制 品化学成分的稳定；d、 应用现代矿棉冷料工艺的低污染粘结剂，与旧一步法矿棉制品比较，最 大限度地降低了对环境的污染；（2）经济效益测算结论a、 热熔渣新一步法制备岩（矿）棉的能耗水平比冷料制棉工艺减少70%以上，如按年生产3万吨岩（矿）棉计算，一年即可节约能源达10375吨标准煤， 平均每吨矿棉节约标准煤346公斤；b、 销售成本比冷料制棉工艺低17%左右。如经过进一步的技术提升，销售 成本还存在较大的下降空间；c、 年利润比冷料制棉工艺高60%左右，用同样数量的铁合金废渣可以产生 出比高炉渣更多的经济效益。而且工艺技术产品完全符合我国对资源综合利用优 惠的减免税政策，政策落实后，实际利润远高于上述数值； d、有利于生态环境的改善，目前利用冷料工艺来生产岩（矿）棉，每生产1 吨将会产生工业废气4000立方米和烟尘近1公斤，按一年生产3万吨岩（矿）24 / 298 棉制品计算，将产生工业废气1。2亿立方米和烟尘3万公斤左右，以热熔渣新一 步法制备岩（矿）棉技术全部替代冷料制棉工艺技术，将会大幅度降低对环境的污染。投资估算和经济效益分析：一、 采用铁合金热熔渣来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等） 1299.5元/吨棉，其中：1、 热渣消耗费140元/吨棉（渣价格按100元/吨计，耗量1400Kg/吨棉）2、 电炉耐材消耗费35元/吨棉（电炉耐材价格按7000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）3、 石墨电极消耗费100元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量2Kg/ 吨棉）4、 电炉电费168元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费240度/吨棉）5、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉二、 采用冷料电炉来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）2130.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费80元/吨棉（玄武岩价格按80元/吨，耗量1000Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费34元/吨棉（矿渣价格按85元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 电炉耐材消耗费50元/吨棉（电炉耐材价格按10000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）4、 石墨电极消耗费200元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量4Kg/ 吨棉）5、 电炉电费910元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费1300度/吨棉）6、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）7、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）8、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）9、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）10、 包装膜90元/吨棉11、 其它杂费30元/吨棉三、采用冷料工艺来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）1869.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费151.2元/吨棉（玄武岩价格按180元/吨，耗量840Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费120元/吨棉（矿渣价格按300元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 白云石消耗费42元/吨棉（白云石价格按300元/吨，耗量140Kg/吨棉）4、 焦炭消耗费690.8元/吨棉（焦炭价格按2200元/吨计，耗量314Kg/吨棉）5、 生产线电费161元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费230度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费80元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量20 m3/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉通过上述比较，采用铁合金热熔渣制棉成本比采用冷料电炉制棉成本节约费 用39%，比采用冷料制棉工艺成本节约费用30.5%，在市场上具有很强的竞争优 势。以宁夏吉元君泰新材料科技有限公司为例，企业每年产生铁合金冶炼废渣约 36万吨。该装备和技术的开发应用，不但对公司冶炼铁合金产生的废渣进行了 综合利用，而且因对废渣在熔融状态下就进行处理节约了大量的热能，有效的降 低了能耗成本，使产品具有很好的价格优势。该装备和技术实施后，生产的岩（矿） 棉可以生产附加值较高的“低密度、超防潮、高性能”保温绝热材料，经济效益 可观。而且该工艺技术的实施为整个炼钢行业的废渣资源化利用，促进冶金行业 “绿色化”进程和产业链的延伸（铁合金产业闭环环节），提供了全新的技术选择，该项目的产业化具有一定的示范和带动意义。成果亮点：技术先进性：本技术于2019年3月30日通过了由中国环境科学学会组织的 技术成果鉴定会，被评为“国际领先水平”。
基于大数据的冷轧智能化工艺诊断系统
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
成果简介： 项目背景：随着“十三五”规划纲要的提出，智能制造已成为当前钢铁行业转型升级、提质增效的重要着力点。在当前钢铁工业进入新常态形势下，下游用户的多元化、个性化定制需求突显，同时对产品质量要求也越来越高。然而，冷轧厂生产控制功能复杂，其中产品质量、生产效率、成本控制、可持续性等因素相互影响，生产组织和质量管理的难度不断增大，特别是在当今工业大数据、机器学习等信息技术的快速发展，传统手段难以胜任生产效率、产品质量、成本能耗等方面的精细化管理要求，严重制约了生产线在新常态形势下的经济效益进一步提升。因此，有必要开发一套冷轧智能化工艺诊断系统，实现生产效率、产品质量和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化，基于专家知识，利用有限元模拟结合随机森林、决策树、逻辑回归、神经网络等大数据分析算法，对潜在的生产过程不稳定性因素进行预警，对提升产品质量和生产效率提出优化指导。以生产效率、产品质量管理和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化为目标，实现知识经验的快速积累和迭代，是冷轧厂生产质量管理水平转型升级、提质增效的重要着力点。系统基于大数据平台，首先构建钢卷服务模型，为其它上层应用提供数据服务，同时有利于系统拓展更多应用，作为智能化应用服务部署平台。上层应用主要包括以下模块：（1）生产计划审核及排产优化； （2）酸轧机组轧制打滑及热划伤预测模型； （3）酸轧机组轧制断带分析模型； （4）酸轧机组轧辊服役状态预测模型； （5）酸轧机组轧制跑偏分析模型； （6）酸轧及连退机组活套、炉内带钢跑偏预测及分析模型； （7）连退机组带钢打滑预测模型； （8）连退产品全长性能预测分析模型； （9）酸轧及连退机组排产优化模型； （10）产量执行情况 KPI 指数模型； （11）“热轧-冷轧”全流程产品质量管控。 推广应用情况：项目目前已经在鞍钢冷轧厂三分的 2130 酸轧机组和 2130 连退机组进行了开发，正在组织最终结题验收，因此该系统处于推广阶段。性能指标： 项目实施以后，拟达到如下指标：（1）减轻人员劳动强度，效力提升 27%通过智能诊断系统，减轻操作人员劳动强度，最终通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻人工分析数据的繁杂重复劳动，解放技术人员。（2）提高生产效率，提升产量 0.05%以上通过大数据对原料生产计划以及换辊制度、设备参数分析，以及事后故障分析，设备状态分析，监控生产参数变化趋势等措施，跑偏导致停机或者降速的卷数减少 30%以上，断带次数降低 30%以上，提高产量 0.05%以上。（3）通过优化剪切等措施，冷卷成材率提高 0.01%。 （4）提高产品质量，同板差不合格比例、废次降比例均降低 3%。通过对产品质量进行分析，对各类工艺参数进行优化，以及通过模型分析减少带钢表面划伤等措施，预计产品表面质量、产品性能合格率提高 3%以上。市场分析： 拟技术转移的国内各大钢铁企业，具有较高的推广价值及市场前景。目前正在向攀钢、马钢、本钢等企业进行积极推广。成果亮点： 1. 实现联合机组和连退机组断带等缺陷的预警功能，高强钢冲孔断带率下降 33%，高强钢其它断带比例下降 5%，跑偏导致停机或降速的卷数相比系统上线前减少 90%，成材率提升 0.2%，创造效益 600 万以上。2. 通过轧辊磨削制度优化，减少磨削量和减少换辊时间，提高产量 1 万吨，创造效益 400 万以上。3. 减轻人员劳动强度，效力提升 27%，通过智能管控系统，减轻操作人员劳动强度，最终的是通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻了人工分析数据的繁杂重复劳动，解放了技术人员。系统应用 1-2 年即可收回成本，并持续创收。
钢中非金属夹杂物精准钙处理在线指导软件
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
随着钢铁行业的高速发展，国内外钢铁产量已经达到了饱和状态，提升钢产品的质量成了钢铁行业发展的重要目标。连铸坯的生产是钢材生产的关键，其连铸坯的质量对后续产品的生产及最终产品质量有重要影响，热轧板带表面缺陷大部分是连铸坯表面缺陷遗传而来。高质量铸坯的生产成了连铸生产企业和连铸工作者的主要目标。高温钢液在连铸过程中凝固成型，连铸坯的偏析、裂纹、疏松、夹杂物等质量问题基本上都产生于或源自连铸凝固过程。要实现高质量铸坯的连 铸生产，必须减少甚至消除这些质量缺陷。（1）含钙合金质量稳定性研究钙的包芯线质量及性质研究：研究不同质量级别的硅钙线、纯钙线、钙铁线、钙铝线等包芯线中含钙金属或台金的化学成分、物相结构，评估其中杂质元素成 分及其台金被氧化的程度，提升硅钙线质量的稳定性。钢包精炼过程喂钙线过程中金属钙收得率的影响研究：研究在不同钙线种类、钙线尺寸、外壳铁皮闭台方式等多种参数下，确定稳定提升钙元素收得率的有效 方法。钢中夹杂物钙处理改性方式研究：系统调研炼钢过程中除钙线外其他合金化 用铁台金中金属钙元素的质量分数，并对钙元素在铁台金中的存在形式开展系统 研究。研究含钙铁台金加入后钙元素在钢中的收得率情况和对钢中非金属夹杂物 的影响。确定精炼过程中含钙铁台金的加入对钢中非金属夹杂物的改性机理。（2） 钙处理精准改性钢中非金属夹杂物热力学研究钙处理相关热力学参数的测定：评估现有钙处理相关热力学数据的准确性，确定其适合的应用条件和误差；对钢液中Ca-O反应相关反应的吉布斯自由能和 相互作用系数等热力学参数进行测量，对误差较大的热力学参数进行修正，保证 热力学计算预测钙处理改性夹杂物的准确性。不同条件下钢中溶解钙和全钙的关系研究：通过实验室实验研究在不同初始 钢液成分的条件下，向钢中加入不同含量的钙，测量和计算其钢中全钙含量、溶 解钙含量和非金属夹杂物中的钙含量，并与热力学计算得到的理论值相对比，揭 示钢中溶解钙和全钙关系的实际规律，为实现钙处理改性夹杂物热力学计算在工业中的应用奠定基础。图1夹杂物钙处理典型热力学计算结果钙处理改性钢中非金属夹杂物反应动力学研究钙处理改性钢中非金属夹杂物瞬态变化机理研究：研究不同钢液成分和不同 温度条件下，向钢中加入不同含量的含钙合金，研究钢中非金属夹杂物的改性机 理，从而明确钙处理后每一时刻钢液中非金属夹杂物的形成机理和变化规律。建立钢包精炼过程钙处理改性钢液中夹杂物反应动力学预报模型：基于数学 模拟计算钢液流场、温度场变化，同时计算出钢液中钙的浓度和钢中非金属夹杂 物空间分布，将钢包分为不同的反应区域；通过对钢包内不同反应区内、以及不 同反应区之间相互反应相耦合计算，预测钢包中不同位置钢液和夹杂物成分变化。凝固和冷却过程钙处理钢中夹杂物转变动力学研究：基于实验室试验和工业 试验结果，通过动力学计算研究钢液凝固和冷却过程中非金属夹杂物转变的动力 学模型，预测不同成分和不同尺寸的夹杂物在不同温度下转变速率，实现钙处理 后全流程中不同时刻下钢中夹杂物成分、数量和尺寸预测。（4）精准钙处理在线指导软件本模型综合考虑钢液条件，如钢中铝含量、硫含量、洁净度水平、以及钢液 温度等，通过反应模型对最优的加钙量进行计算。在实际生产过程中，钙处理前 在线获得钢液成分环境，将实际处理条件输入模型计算，可直接给出最优的钙线 喂入量，直接指导现场的钙处理操作。成熟程度及推广应用情况:已经经过实验室试验和工业应用;目前宝钢梅山钢铁有限公司、凌源钢铁有限公司、宝钢不锈钢公司正已经使 用钙处理热力学模型在线指导钢水钙处理;投资估算和经济效益分析:此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题 和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的 经济效益。成果亮点:1、 以在钢水温度下生成全液态夹杂物、半液态夹杂物等为计算目标，通过建立的钙处理改性钢中非金属夹杂物精准热力学模型，计算钢中不同总氧含量、 不同酸溶铝含量、不同钢水温度、不同钙线参数等因素下，实现钢中夹杂物有效 改性的最优加钙量。2、 建立钙处理改性钢中夹杂物精准热力学计算模型，并已经获批了软件著作权。3、 此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的经济效益。
纯化系统低温解吸余热回收利用新流程
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
氧气、氮气、氩气是钢铁企业生产重要能源介质，低温精馏法是钢铁行业广泛使用的气体制备方法。其中分子筛纯化系统的解吸环节能耗消耗了大量的电或蒸汽。纯化系统的解吸过程需要170笆-180笆的氮气，并具有间歇性特点。解吸过程的尾气温度为45r-i20r，目前这部分尾气直接排放入环境。新空气预纯化流程，可实现120笆低温余热的近极限回收；如果全面实施，仅钢铁企业每年最高可节电21亿度。成熟程度及推广应用情况：期望技术转移成交价格（面谈）。市场分析：适合于冶金、化工行业。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果授权发明专利1项；2、技术先进性：余热回收效果好；环保。
复合管膜工业污水过滤技术与装置
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
大学与高新企业合作研究，开发了复合管膜技术以及生产过滤装备。过滤器技术可广泛应用于钢铁行业浊环水和净环水，以及矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域。复合管膜过滤器的主体由上下封头、罐体、裙座等焊接而成。罐体内由上下花板和复合管膜分成集油室，过滤室和沉淀室，循环水由进液口进入复合膜过滤器后，在外部压力作用下，经复合管膜渗透到过滤室经出液口排出，将截留下的固体物沉积在沉淀室，当压力差达到设定值时，启动反冲洗装置，最终达到了除油、除悬浮物、降浊度的效果。改善连铸冷却水的水质、提高污水的处理量和水资源的循环利用，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，为其他企业浊环水及净环水的推广奠定了基础。成熟程度及推广应用情况：已投入成本目前处于何种研发阶段：主要产品有复合管膜、复合管膜过滤设备、错流过滤器、各种溶液和废水过滤装置。另外，还制备了各种高性能、高温陶瓷复合过滤管、陶瓷错流过滤膜元件和工业陶瓷化工填料产品。推广应用情况：近期与天钢、沙钢、燕钢、邯钢、三钢、营口中板厂等钢厂合作，成功应用于处理炼钢连铸浊环水以及制氧机净环水，2013年通过了天津科委组织的科技鉴定，该技术达到了国际先进水平，在钢铁行业具有广泛的推广市场。期望技术转移成交价格：面谈。拟技术转移的公司、区域：钢铁企业浊环水和净环水和矿山企业矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域投资估算和经济效益分析：经过复合管膜过滤技术的应用研究，板坯浊环水悬浮物含量W15mg/L，除油率达到60-80%，使板坯连铸浊环水系统的水质明显提高，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，确保连铸系统的高效生产，并取得显著的经济效益。节约排放水量产生的经济效益：8673860元/年节约过滤器更换滤料费用产生的经济效益：237000元/年节约反洗用水量产生的经济效益：1850550元/年节约药剂费用产生的经济效益：129401元/年成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已申请2项发明专利，2项实用新型专利；2、技术先进性:利用复合膜过滤管代替砂型过滤器中石英砂等滤芯，通过膜分离技术达到液固分离和油水分离的目的。对钢铁企业和化工净环水和浊环水的净化过滤均有显著过滤的效果；3、复台膜过滤器结构集过滤、反冲洗再生、排污为一体。罐体内由上下花板和复合膜过滤管分为集油室、过滤室、沉渣室。与砂型过滤器相比，增加集油室及沉渣室，沉渣室容量满足最小过滤周期两天。处理后水中悬浮物含量W15mg/L，除油率60-80%（原来的砂型过滤器不能除油），单台处理水量从400m3/h提高到650?800m3/h，水质明显改善，解决原来的砂型过滤器堵塞连铸二冷喷嘴影响生产的问题，提高了连铸钢坯质量和产量。4、获奖情况等。
基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500毫米/每秒，计数误差率：Φ12、Φ14小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011年618成果展受到广泛关注。
酸洗废水综合处理及应用
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析：钢铁行业的某些生产过程中，涉及到钢铁制品表面清洗工作，常用硫酸或盐酸进行处理，其产生的酸洗废液是强污染源，也是生产厂家所头疼的问题。考虑到此类废液中含有生产聚合硫酸铁原料相近的组分，经过稍微调节，即是生产聚合硫酸铁的原料。这样不仅降低生产成本，节约开支，而且开辟了废料综合利用，以废治废的新途径。自九十年代以来，此方面的发展受到前所未有的重视。利用酸洗废水作原料生产聚合硫酸铁是酸洗废水综合处理及应用的方法之一。技术的应用领域前景分析：实用范围、经济效益及市场预测本技术适合于有酸洗废液产生的钢铁行业、表面处理行业、电镀行业，得到的产品是良好的水处理剂，在废水处理工程中具有广泛的应用。本项目投入使用后的经济效益可从两方面来体现，一是所服务的行业的排污量减少，降低了排污收费；二是废物综合利用实现的经济效益，利用废物生产的产品比同类产品的成本有较大地的下降，具有较强的市场竞争能力。钢铁行业、表面处理行业、电镀行业等行业增长较快，产生的酸洗废液的量也逐年增多，本项目的市场需求随之增长。效益分析：本成果在此方面开发了简便高效的氧化技术，具有操作简单，操作弹性大等优点，特别适合于废酸产生量大且波动性强的钢铁行业、表面处理行业，不仅具有较好的经济效益，且具有显著的社会效益及环境效益。厂房条件建议：成果开发所需条件市场开发的前期投入，包括实验费用、宣传费用以及相关的运输、人工费用等。备注：成果转让方式技术转让、技术合作、技术入股。
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找技术 >基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90 毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500 毫米/每秒，计数误差率 ：Φ12、Φ14 小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011 年 618 成果展受到广泛关注。
烧结烟气与焦炉烟气高炉一体化处理技术
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
钢铁行业排放的废气污染物中约有40%以上的烟（粉）尘，70%以上SO2，50%以上NOx，90%的二嗯英来自烧结机，焦炉烟气中也含有较高的NOx和二嗯英，烧结烟气和焦炉烟气的治理是钢铁工业烟气治理的重点和难点。随着环境质量要求的逐渐提高，推进开发烧结烟气和焦炉烟气高效脱硫、脱硝、二嗯英协同处理技术对解决钢铁企业所面临严峻的环保问题，提升钢铁工业整体竞争力具有关键意义。针对烧结烟气和焦炉烟气治理困难、处理成本高、处理后副产品难处理等问题，分别研发了利用高炉处理烧结烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法与高炉处理焦炉烟气协同脱硫、脱硝、脱二嗯英并回收二氧化碳新方法，充分利用钢铁企业高炉的高温和强还原能力等优势，还原烟气中二氧化硫和氮氧化物、分解二嗯英、将二氧化碳转化为一氧化碳、并回收利用烧结烟气的显热及其中的一氧化碳资源，可发挥显著的节能减排效果，为我国钢铁企业解决环保难题提供金钥匙。成熟程度及推广应用情况：已投入50余万元，可在企业推广应用。期望技术转移成交价格面谈。市场分析：拟在钢铁生产企业推广应用。投资估算和经济效益分析：投资约500万-1000万。采用高炉一体化处理技术，可实现高效脱硫、脱硝、二嗯英、二氧化碳和CO协同在线处理，所需投资少、占地面积小；处理效率高，处理后烟气转化为高炉煤气，煤气中没有NOx和二嗯英等问题，污染物得到彻底解决；还可可提高高炉生产效率、提高高炉煤气热值。烧结烟气的处理成本约为22-23元/吨矿，焦炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦，采用高炉煤气炼焦烟气处理成本约为5元/吨焦。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利2项；2、技术达到国际领先水平。图1焦炉烟气高炉处理一体化技术工艺流程示意图
铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
铁台金行业作为钢铁行业重要的子行业之一，2017年产量总量为3288.7万吨。铁台金行业蓬勃发展为社会带来巨大经济效益的同时，也产生了大量的工业固体废弃物。在冶炼台金时，每生产1t台金通常会产生1.2-1.3t的热熔渣。热熔渣的随意排放不仅占用了宝贵的土地资源，产生热能资源的浪费，还对周围的 生态环境和人体健康造成一定的潜在威胁。因此，在中国特色循环经济背景下，铁台金行业闭环环节关键设备与技术的研发与产业化迫在眉睫。青岛青力环保设备有限公司、北京科技大学和宁夏吉元君泰新材料科技有限公司结合铁台金产业闭环环节的热质废渣处理和资源化问题，研究铁台金渣的物 理化学特性，在工业生产中充分利用熔融态铁台金渣的显热，热熔渣经过调质后达到预期的“修正酸度系数”可直接生产优质岩（矿）棉，其能源消耗将大大降 低。相对于冷料工艺，此工艺避开了冷料工艺中先冷却再熔融的弊端，可以充分 利用热熔渣的显热实现能源的最合理利用，极大地降低了生产成本，相比于其他 高炉热熔渣制棉工艺，经过优化调质可生产出优质岩（矿）棉产品，达到《建筑 外墙保温用岩棉制品》的国家标准。在岩（矿）棉生产线设备方面也进行了一系 列的改进和创新，并研发了岩（矿）棉自动生产线电控系统，通过物联终端的网口通功能将可编程序控制器（PLC）和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通过串口通软件实现远程编程，进而实现对生产线的远程控制、故障诊断、远程故障排除等远程监控运维，使设备更加高效，产品更加稳定，企业具有更强的市场竞争力。1、铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图 图1铁台金热熔渣制备矿棉工艺技术路线图本项目所建成的铁台金热熔渣生产岩（矿）棉工艺主要由调质电炉、离心机、集棉机、集粒机、摆锤、成型机、固化炉、切割机及产品包装等设备组成。目前 国内在使用铁台金热渣成棉的热渣类型主要为硅锰台金热渣和镍铁合金热渣。转运方式主要是汽车运输、电瓶车运输和火车运输。在生产中对每一批次（2-3个月内冶炼原料和工艺保持不变）的铁台金热熔渣预先进行物理化学基本特性分析，即时优化调质料配比。调质电炉的主要作用 是储存熔融态铁台金渣，保证流股的稳定性和均匀性，铁合金热熔渣流入调质电 炉，依托最优调质配比进行调质并均质化（电弧均化与底部氮气喷枪均化），调整其修正酸度系数，在热均匀性和化学均匀性上使熔体达到成纤标准。2、核心装备技术的设计（一）调质电炉核心设计：1、 调质电炉为直接加热式三相交流电弧炉，电弧发生在专用电极棒和液态 热熔渣之间，热熔渣和调质料直接受到电弧热加热并进行均化。除了电弧均化， 为了加强热熔渣与调质料的调质反应过程，使最终热熔渣温度和成分均匀，在电 弧炉炉底部加装氮气喷枪。2、 炉体设有一个密闭接渣口，通过密闭溜槽使热渣缓慢流入炉体内，接渣时需手动打开进渣口门。3、 炉体一侧出渣口设一个手动水冷铜出渣门用来控制流量的大小，另一侧设一个出铁口，用来放出炉底沉淀残铁。4、特殊配制的耐材。5、 电炉变压器为电弧炉专用变压器，采用有载电动调压，低压二次侧采用铜排顶出线，外封口。变压器油水冷却器采用强油循环水冷却器。6、 电极升降自动控制系统由西门子S7-200型PLC来完成。将三相电弧电压、电流信号通过信号转换电路变成0-5V标准信号送入PLC模拟量输入模块，PLC 根据采集的电流、电压信号、变压器档位及给定值等信号，按照功率控制的原理 进行运算处理及逻辑判断后，将结果通过PLC模拟量输出模块控制液压系统电极升降阀（派克比例阀3用1备），对电极升降进行自动调节，当一路出现故障时 可以手动切换，从而控制输入到炉内的电弧功率，以满足冶炼工艺的要求。在自 动控制过程中，随时可通过按键来增加或减少给定信号，在运行过程中，随时可 以手动控制电极升降。（二） 离心机核心设计：热渣用离心机不同于冷料用离心机，为更好使用各种类型的热渣，经过几年的理论与实践生产，设计并制作出专用的热渣离心机：（1） 主轴采用多级弹性支撑，减震效果好，支撑强度大，长期使用稳定性好，大大提高了轴承的使用寿命，比传统离心机的轴承使用寿命提高30-40%。（2） 不同的坐标位置，使成纤率提高5-10%。（3） 离心辊头采用316L多层堆焊，辊头使用寿命延长72-120小时。（4） 可调胶环，分别计量控制精确供胶，中心喷胶与外围喷胶相结合，使喷胶更均匀，节胶、高质，有效减少花棉的出现。（5） 整体风环结构有区别的导流片设计。（6） 辊头采用开式或闭式冷却方式，轴承采用压缩空气油气雾化技术，既可对轴承充分润滑，又对轴承起冷却作用，从而大大提高了主轴轴承的使用寿命。（三） 鼓式集棉机核心设计：（1） 集棉机采用转鼓式，直径5米，总宽度2.8米，网板有效宽度2.4米， 线速度可达100米/分钟，从而保证了一次棉在网板上分布得更薄更均匀（小于 350g/tf ）从而保证了制棉的质量。（2） 由于转鼓的两端支撑在大型回转支撑上，并有良好的润滑，故其使用寿命非常长（几年至十几年），大大减少了设备的维修量。（3） 网板采用长条孔结构，通透率大于48%，从而减少了负压风机的功率消耗，增加了成纤率。（4）集棉机内配备刮板机、螺旋输送机、高压水清洗装置，保证了集棉机长期稳定运行。（四） 摆锤的核心设计：摆锤目前主要分弧摆和平摆。国内岩（矿）棉厂基本上都是弧摆，优点是结构简单维修方便，缺点是岩棉板容重不均匀；国外岩棉厂有的采用平摆，优点是 岩棉板容重均匀性一致，提高了产品质量，缺点是结构复杂维护麻烦。我们特殊设计的摆锤形式为似平摆，结构简单维修同样简单方便，岩棉板容 重均匀性基本达到95%以上，而弧摆形式的容重均匀性为80-85%。（五） 固化炉核心设计：固化炉接受加压机输送过来的棉毡经固化炉上下网版输送、加压、烘干，使棉毡里的粘结剂在运行过程中连续固化，以形成一定厚度、容重的岩棉板。固化 炉上下网板为单独驱动同步运行。固化炉内分为四个加热区，外配4台热风炉由 天然气燃烧机产生热风循环加热，并将熔化系统的低温换热器产生的热风送至热 风炉以降低天然气的消耗量，使产品固化能耗降低、效率提高。固化炉烘烤需要天然气和煤气，而许多热渣厂家有高炉煤气或矿热炉煤气， 所以热渣制棉生产比冷料工艺生产可节省此天然气费用，大幅降低了生产成本。（六） 冷却、切割系统核心设计：冷却切割系统主要由五部分组成：冷却、纵切、废边回收、切条、横切。纵切：三套刀具，可随时升降。碎边机：独立碎边，配备碎边回收风机，安全可靠。切条机：一用一备共2套，可随时升降切换使用。横切：由于生产线是连续不停的运行，但产品要求定长切割，因此横切（飞 锯）必须与生产线同步。我们采用多台伺服电机，配以运动控制器，使横切动作 运动瞬时跟踪整个生产线的速度，即使在切割过程中也可以做到，从而保证了切 割精度在 2. 5mm以内。（七）智能云平台系统是我们研发的岩（矿）棉自动生产线电控系统，由中央控制、 加配料、富氧、温控、成纤、集布棉、打褶打压、固化、切割、制胶等10大电 控系统组成，它完成岩（矿）棉从原料熔化开始，到切割成成品为止的全部生产 过程控制。各子控制系统通过中央控制系统统一协调，采用“主站-从站”结构，分散 集中控制（DCS），主站采用了西门子公司生产的S7-1500系列可编程序控制器 （PLC），从站采用了西门子公司生产的S7-200 Smart系列可编程序控制器（PLC）， 系统各部分的联系，仅用一根TCP/IP总线，方便地组成工业以太网，并配以计 算机和西门子专用界面软件WinCC，可图文并茂的设定、显示、传送、查询和打 印各从站的数据。通过在设备的中央控制系统配套天启物联终端云BOX TN-605以及高速的4G 运营商网络实现与远程运维服务平台的数据连接。通过物联终端的网口通功能将 PLC和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通 过串口通软件实现远程编程，进而实现对设备的远程控制功能。远程运维服务平台通过网口通、串口通软件可以实现设备的全方位监控云服 务。通过对现场设备的实时状态监测、远程启停控制、设备报警通知、设备地图 管理、微信端监控等功能，实现在任何时间、任何地点实时查询设备最新状态、 设备参数和变量的实时变化，了解设备状态、参数和变量的变化趋势，并获得针 对这些变化趋势的统计分析等。另外运维平台的数据归档服务功能，可实现对用户设备数据的定期分类归档。用户根据平台采集归档的海量数据，对设备相关数据进行大数据分析，定义出触 发器条件。另外，平台在云端提供了一个强大的计算引擎，可以实时计算设备当 前状态、变量和参数是否符合触发条件，同时对符合触发条件的情况触发事件报 警。这一功能使得产品生产处于实时预警、可查可控的状态，对于提高岩（矿） 棉生产率和合格率效果明显。岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图如下：图2岩（矿）棉板自动生产线各控制系统接入网络结构图（八）熔体流量自动控制系统虽然电炉上已安排液压（或电动）水冷闸板阀用于控制流股的稳定性，但由 于需定期加入熔渣，电炉液面还有一定的波动，从而造成流股的不稳定性。另外， 液位高度变化、组成成分的波动，都会对熔体粘度发生影响，造成流股波动，无 法保证制品的稳定性。我们开发了熔体流量自动控制系统，利用安装在成型机下 面的自动称重系统来捕捉流股的变化。通过PLC控制系统，采用计算机程序运算， 对整个生产线的速度进行PID调节，从而保证产品容重的波动在极小的范围内， 容重控制在±5%以内（国家标准容重范围在±10%），保证了产品质量，降低了生 产成本。3、典型铁台金热熔渣生产优质岩（矿）棉调质技术研究大量研究利用硅锰、镍铁等典型铁台金废渣为原料，将熔体采用高速离心喷吹等工艺制成的丝状无机纤维，制成矿棉。这种矿棉与目前广泛应用的岩棉相比， 在酸度系数、耐水性、耐火性、耐腐蚀性以及纤维长度等方面还有很大差距，矿 棉的性能还不能满足建筑外墙用保温材料的标准要求。由于矿棉原料成份与岩棉 原料不同，通常对热熔渣进行调质处理，添加硅石等调质剂，尝试的效果不十分 理想。在高温热熔渣调质过程存在熔渣难与调质剂混合，并产生降温造成熔渣黏 度高，难以达到硅酸盐体系的成丝要求，严重影响了矿棉生产和成丝质量，制约 了铁合金渣的利用，造成了铁合金生产的环保压力。我们针对上述已有技术存在的不足，创新研发了一种能快速形成硅酸盐系的 调质方法：以新的修正酸度系数Mk*=1.6为标准，这样最终的酸度系数Mk在 1.7-1.9之间。将铁合金热熔渣浇入调质炉，电极加热（电弧均化）产生一定的 流动性，炉底部喷枪喷入氮气，促进与加入的调质料（热料或小球状冷料或粉料） 充分混合，保证了快速形成硅酸盐体系，并通过调质电炉升温保温再均化等，得 到熔体温度合适、黏度适宜、成分符合吹棉要求的熔渣，解决了熔渣难与调质料 混合并产生降温的问题，达到了高质量矿棉的性能标准，实现了对矿产资源的节 约以及铁合金废渣更好的利用。利用铁合金渣生产矿棉的调质方法，调制出的熔 渣流体的修正酸度系数Mk*为1.5-1.6，温度1360-146O°C，黏度14-6 Pa・s。 将调质好的熔体通过离心喷吹制成岩（矿）棉，其岩（矿）棉纤维可达到《绝热 用岩棉、矿渣棉及其制品》GB/T11835-2007，岩（矿）棉板可达到《建筑外墙外 保温用岩棉制品》GB/T25975-2010性能要求。通过大量实验得出结论：用高硅 低铝高钙调质料对硅锰渣进行调质最为适宜，用高硅高铝低钙调质料对镍铁渣进 行调质最为适宜。成熟程度及推广应用情况：本技术产生的废渣和废棉可以再回收到电炉内进行熔化制棉，因此整个生产 过程不再产生固体废料，有效的保护了生态环境。固化炉热源采用清洁能源天然 气进行热量固化；集棉机处的负压除尘、固化炉的除尘、切割处收尘都采用岩棉 板过滤除尘，车间内真正达到清洁生产、环保生产。根据习总书记2018年5月18日在全国生态环境保护大会上的讲话：“培育 壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业，发展高效农业、先进制造业、 现代服务业。推进资源全面节约和循环利用，实现生产系统和生活系统循环链接。" 以及发改办环资〔2019〕44号关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展 的通知。“铁合金热熔渣能质协同利用制备矿棉智能装备与技术"符合国家的各 项政策，市场推广前景巨大。该设备生产线已在国内宁夏、内蒙、山西、河北、云南等地41条生产线得 到应用，设备运转稳定良好，获得用户一致好评。同时，青岛青力公司与北京科 技大学签订框架协议，并且建立院士工作站，走“产、学、研” 一体化的科技创 新产业化之路。在国外，岩（矿）棉制品的优越性能已经得到广泛认可，各种强制标准和施工规范十分完善，对优质岩（矿）棉制品的需求巨大，特别是优质岩（矿）棉制 品将被广泛应用于建筑保温领域。在国内，随着建筑节能大力推广，对建筑绝热 材料的需求将以每年7%的速度增长，特别是外墙外保温用岩（矿）棉制品，国 内岩（矿）棉市场容量非常巨大。由国内外相关产业的发展趋势可以看出该产业 的推广应用前景非常广阔。市场分析：从岩（矿）棉生产的角度来看，其生产用的主要燃料是焦碳，生产一吨岩（矿）棉制品需要消耗焦碳平均为450公斤左右，最低为350公斤左右，最高为800 公斤左右。随着能源价格的不断上涨，能源费用占生产成本的比例越来越大，加 上人工费用、化工产品价格的上升等因素，致使岩（矿）棉制品的销售价格偏高。 虽然近二十年来在建筑业中极力推广建筑用岩（矿）棉制品，以降低建筑物的建 造能耗和使用能耗，但由于价格问题，十几年来岩（矿）棉的生产能力仍徘徊在 四十万吨左右。岩（矿）棉制品打入年需求量数百万吨的建筑市场的先决条件是 降低单位能耗、生产成本和提高产品质量。（1）热熔渣新一步法制棉的技术特点热熔渣新一步法制棉生产技术在生产工艺上，与旧一步法完全不同，它是吸 取了热熔渣喷吹法制棉工艺的精髓一一熔渣显热回收；摒弃了喷吹法（旧一步法） 制棉的技术糟粕一一不控温、不调质、不顾生产和使用环境等问题而研究出的生产技术。现将旧一步法制棉、冷料制棉工艺和新一步法制棉的技术特点进行如下比较：表1三种岩（矿）棉生产方法的技术特点比较项目 旧一步法 冷料工艺 新一步法生产的连续性间歇生产连续生产连续生产生产量控制无法控制可以控制准确控制熔体温度控制无法控制可以控制准确控制化学成分控制无法控制可以控制准确控制成纤方式气体喷吹高速离心高速离心粘结剂种类熔融沥青改性树脂改性树脂小时生产量kg/h1000800~30003000以上酸度系数MkN0.91.1~1.81.2~1.9纤维直径umN8~10W7W7单位能耗kg标煤/t130（估计值）490144从表1可以看出，热熔渣新一步法制棉具备以下特点:a、熔渣显热回收率高达80%以上；b、 通过对熔体温度的控制，可将熔体温度较为准确地控制在多辊离心机要 求的成纤温度的范围内，有利于成纤质量和成纤率的提高；c、 可根据用户要求，对熔体的酸度系数进行任意调整，保证岩（矿）棉制 品化学成分的稳定；d、 应用现代矿棉冷料工艺的低污染粘结剂，与旧一步法矿棉制品比较，最 大限度地降低了对环境的污染；（2）经济效益测算结论a、 热熔渣新一步法制备岩（矿）棉的能耗水平比冷料制棉工艺减少70%以上，如按年生产3万吨岩（矿）棉计算，一年即可节约能源达10375吨标准煤， 平均每吨矿棉节约标准煤346公斤；b、 销售成本比冷料制棉工艺低17%左右。如经过进一步的技术提升，销售 成本还存在较大的下降空间；c、 年利润比冷料制棉工艺高60%左右，用同样数量的铁合金废渣可以产生 出比高炉渣更多的经济效益。而且工艺技术产品完全符合我国对资源综合利用优 惠的减免税政策，政策落实后，实际利润远高于上述数值； d、有利于生态环境的改善，目前利用冷料工艺来生产岩（矿）棉，每生产1 吨将会产生工业废气4000立方米和烟尘近1公斤，按一年生产3万吨岩（矿）24 / 298 棉制品计算，将产生工业废气1。2亿立方米和烟尘3万公斤左右，以热熔渣新一 步法制备岩（矿）棉技术全部替代冷料制棉工艺技术，将会大幅度降低对环境的污染。投资估算和经济效益分析：一、 采用铁合金热熔渣来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等） 1299.5元/吨棉，其中：1、 热渣消耗费140元/吨棉（渣价格按100元/吨计，耗量1400Kg/吨棉）2、 电炉耐材消耗费35元/吨棉（电炉耐材价格按7000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）3、 石墨电极消耗费100元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量2Kg/ 吨棉）4、 电炉电费168元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费240度/吨棉）5、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉二、 采用冷料电炉来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）2130.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费80元/吨棉（玄武岩价格按80元/吨，耗量1000Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费34元/吨棉（矿渣价格按85元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 电炉耐材消耗费50元/吨棉（电炉耐材价格按10000元/吨计，平均耗量5Kg/ 吨棉）4、 石墨电极消耗费200元/吨棉（石墨电极价格按50000元/吨计，平均耗量4Kg/ 吨棉）5、 电炉电费910元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费1300度/吨棉）6、 生产线电费112元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费160度/吨棉）7、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）8、 天然气消耗费120元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量30 m，/吨棉）9、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）10、 包装膜90元/吨棉11、 其它杂费30元/吨棉三、采用冷料工艺来制棉的直接成本（不包含设备折旧、厂房折旧等）1869.5 元/吨棉，其中：1、 玄武岩消耗费151.2元/吨棉（玄武岩价格按180元/吨，耗量840Kg/吨棉）2、 矿渣消耗费120元/吨棉（矿渣价格按300元/吨，耗量400Kg/吨棉）3、 白云石消耗费42元/吨棉（白云石价格按300元/吨，耗量140Kg/吨棉）4、 焦炭消耗费690.8元/吨棉（焦炭价格按2200元/吨计，耗量314Kg/吨棉）5、 生产线电费161元/吨棉（平均电价按0.7元/度，平均电费230度/吨棉）6、 树脂胶消耗费437.5元/吨棉（树脂胶价格按3500元/吨，平均耗量125Kg/ 吨棉）7、 天然气消耗费80元/吨棉（天然气价格按4元/m3，平均耗量20 m3/吨棉）8、 人工费67元/吨棉（按每班产棉45吨计，员工人数15人/班，人平均工资6000 元/月）9、 包装膜90元/吨棉10、 其它杂费30元/吨棉通过上述比较，采用铁合金热熔渣制棉成本比采用冷料电炉制棉成本节约费 用39%，比采用冷料制棉工艺成本节约费用30.5%，在市场上具有很强的竞争优 势。以宁夏吉元君泰新材料科技有限公司为例，企业每年产生铁合金冶炼废渣约 36万吨。该装备和技术的开发应用，不但对公司冶炼铁合金产生的废渣进行了 综合利用，而且因对废渣在熔融状态下就进行处理节约了大量的热能，有效的降 低了能耗成本，使产品具有很好的价格优势。该装备和技术实施后，生产的岩（矿） 棉可以生产附加值较高的“低密度、超防潮、高性能”保温绝热材料，经济效益 可观。而且该工艺技术的实施为整个炼钢行业的废渣资源化利用，促进冶金行业 “绿色化”进程和产业链的延伸（铁合金产业闭环环节），提供了全新的技术选择，该项目的产业化具有一定的示范和带动意义。成果亮点：技术先进性：本技术于2019年3月30日通过了由中国环境科学学会组织的 技术成果鉴定会，被评为“国际领先水平”。
基于大数据的冷轧智能化工艺诊断系统
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
成果简介： 项目背景：随着“十三五”规划纲要的提出，智能制造已成为当前钢铁行业转型升级、提质增效的重要着力点。在当前钢铁工业进入新常态形势下，下游用户的多元化、个性化定制需求突显，同时对产品质量要求也越来越高。然而，冷轧厂生产控制功能复杂，其中产品质量、生产效率、成本控制、可持续性等因素相互影响，生产组织和质量管理的难度不断增大，特别是在当今工业大数据、机器学习等信息技术的快速发展，传统手段难以胜任生产效率、产品质量、成本能耗等方面的精细化管理要求，严重制约了生产线在新常态形势下的经济效益进一步提升。因此，有必要开发一套冷轧智能化工艺诊断系统，实现生产效率、产品质量和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化，基于专家知识，利用有限元模拟结合随机森林、决策树、逻辑回归、神经网络等大数据分析算法，对潜在的生产过程不稳定性因素进行预警，对提升产品质量和生产效率提出优化指导。以生产效率、产品质量管理和产线运行状态的数据监控分析自动化和智能化为目标，实现知识经验的快速积累和迭代，是冷轧厂生产质量管理水平转型升级、提质增效的重要着力点。系统基于大数据平台，首先构建钢卷服务模型，为其它上层应用提供数据服务，同时有利于系统拓展更多应用，作为智能化应用服务部署平台。上层应用主要包括以下模块：（1）生产计划审核及排产优化； （2）酸轧机组轧制打滑及热划伤预测模型； （3）酸轧机组轧制断带分析模型； （4）酸轧机组轧辊服役状态预测模型； （5）酸轧机组轧制跑偏分析模型； （6）酸轧及连退机组活套、炉内带钢跑偏预测及分析模型； （7）连退机组带钢打滑预测模型； （8）连退产品全长性能预测分析模型； （9）酸轧及连退机组排产优化模型； （10）产量执行情况 KPI 指数模型； （11）“热轧-冷轧”全流程产品质量管控。 推广应用情况：项目目前已经在鞍钢冷轧厂三分的 2130 酸轧机组和 2130 连退机组进行了开发，正在组织最终结题验收，因此该系统处于推广阶段。性能指标： 项目实施以后，拟达到如下指标：（1）减轻人员劳动强度，效力提升 27%通过智能诊断系统，减轻操作人员劳动强度，最终通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻人工分析数据的繁杂重复劳动，解放技术人员。（2）提高生产效率，提升产量 0.05%以上通过大数据对原料生产计划以及换辊制度、设备参数分析，以及事后故障分析，设备状态分析，监控生产参数变化趋势等措施，跑偏导致停机或者降速的卷数减少 30%以上，断带次数降低 30%以上，提高产量 0.05%以上。（3）通过优化剪切等措施，冷卷成材率提高 0.01%。 （4）提高产品质量，同板差不合格比例、废次降比例均降低 3%。通过对产品质量进行分析，对各类工艺参数进行优化，以及通过模型分析减少带钢表面划伤等措施，预计产品表面质量、产品性能合格率提高 3%以上。市场分析： 拟技术转移的国内各大钢铁企业，具有较高的推广价值及市场前景。目前正在向攀钢、马钢、本钢等企业进行积极推广。成果亮点： 1. 实现联合机组和连退机组断带等缺陷的预警功能，高强钢冲孔断带率下降 33%，高强钢其它断带比例下降 5%，跑偏导致停机或降速的卷数相比系统上线前减少 90%，成材率提升 0.2%，创造效益 600 万以上。2. 通过轧辊磨削制度优化，减少磨削量和减少换辊时间，提高产量 1 万吨，创造效益 400 万以上。3. 减轻人员劳动强度，效力提升 27%，通过智能管控系统，减轻操作人员劳动强度，最终的是通过声光报警可以提示操作人员，达到预警作用。其次，通过事后分析，代替人工进行事故分析，减轻了人工分析数据的繁杂重复劳动，解放了技术人员。系统应用 1-2 年即可收回成本，并持续创收。
钢中非金属夹杂物精准钙处理在线指导软件
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
随着钢铁行业的高速发展，国内外钢铁产量已经达到了饱和状态，提升钢产品的质量成了钢铁行业发展的重要目标。连铸坯的生产是钢材生产的关键，其连铸坯的质量对后续产品的生产及最终产品质量有重要影响，热轧板带表面缺陷大部分是连铸坯表面缺陷遗传而来。高质量铸坯的生产成了连铸生产企业和连铸工作者的主要目标。高温钢液在连铸过程中凝固成型，连铸坯的偏析、裂纹、疏松、夹杂物等质量问题基本上都产生于或源自连铸凝固过程。要实现高质量铸坯的连 铸生产，必须减少甚至消除这些质量缺陷。（1）含钙合金质量稳定性研究钙的包芯线质量及性质研究：研究不同质量级别的硅钙线、纯钙线、钙铁线、钙铝线等包芯线中含钙金属或台金的化学成分、物相结构，评估其中杂质元素成 分及其台金被氧化的程度，提升硅钙线质量的稳定性。钢包精炼过程喂钙线过程中金属钙收得率的影响研究：研究在不同钙线种类、钙线尺寸、外壳铁皮闭台方式等多种参数下，确定稳定提升钙元素收得率的有效 方法。钢中夹杂物钙处理改性方式研究：系统调研炼钢过程中除钙线外其他合金化 用铁台金中金属钙元素的质量分数，并对钙元素在铁台金中的存在形式开展系统 研究。研究含钙铁台金加入后钙元素在钢中的收得率情况和对钢中非金属夹杂物 的影响。确定精炼过程中含钙铁台金的加入对钢中非金属夹杂物的改性机理。（2） 钙处理精准改性钢中非金属夹杂物热力学研究钙处理相关热力学参数的测定：评估现有钙处理相关热力学数据的准确性，确定其适合的应用条件和误差；对钢液中Ca-O反应相关反应的吉布斯自由能和 相互作用系数等热力学参数进行测量，对误差较大的热力学参数进行修正，保证 热力学计算预测钙处理改性夹杂物的准确性。不同条件下钢中溶解钙和全钙的关系研究：通过实验室实验研究在不同初始 钢液成分的条件下，向钢中加入不同含量的钙，测量和计算其钢中全钙含量、溶 解钙含量和非金属夹杂物中的钙含量，并与热力学计算得到的理论值相对比，揭 示钢中溶解钙和全钙关系的实际规律，为实现钙处理改性夹杂物热力学计算在工业中的应用奠定基础。图1夹杂物钙处理典型热力学计算结果钙处理改性钢中非金属夹杂物反应动力学研究钙处理改性钢中非金属夹杂物瞬态变化机理研究：研究不同钢液成分和不同 温度条件下，向钢中加入不同含量的含钙合金，研究钢中非金属夹杂物的改性机 理，从而明确钙处理后每一时刻钢液中非金属夹杂物的形成机理和变化规律。建立钢包精炼过程钙处理改性钢液中夹杂物反应动力学预报模型：基于数学 模拟计算钢液流场、温度场变化，同时计算出钢液中钙的浓度和钢中非金属夹杂 物空间分布，将钢包分为不同的反应区域；通过对钢包内不同反应区内、以及不 同反应区之间相互反应相耦合计算，预测钢包中不同位置钢液和夹杂物成分变化。凝固和冷却过程钙处理钢中夹杂物转变动力学研究：基于实验室试验和工业 试验结果，通过动力学计算研究钢液凝固和冷却过程中非金属夹杂物转变的动力 学模型，预测不同成分和不同尺寸的夹杂物在不同温度下转变速率，实现钙处理 后全流程中不同时刻下钢中夹杂物成分、数量和尺寸预测。（4）精准钙处理在线指导软件本模型综合考虑钢液条件，如钢中铝含量、硫含量、洁净度水平、以及钢液 温度等，通过反应模型对最优的加钙量进行计算。在实际生产过程中，钙处理前 在线获得钢液成分环境，将实际处理条件输入模型计算，可直接给出最优的钙线 喂入量，直接指导现场的钙处理操作。成熟程度及推广应用情况:已经经过实验室试验和工业应用;目前宝钢梅山钢铁有限公司、凌源钢铁有限公司、宝钢不锈钢公司正已经使 用钙处理热力学模型在线指导钢水钙处理;投资估算和经济效益分析:此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题 和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的 经济效益。成果亮点:1、 以在钢水温度下生成全液态夹杂物、半液态夹杂物等为计算目标，通过建立的钙处理改性钢中非金属夹杂物精准热力学模型，计算钢中不同总氧含量、 不同酸溶铝含量、不同钢水温度、不同钙线参数等因素下，实现钢中夹杂物有效 改性的最优加钙量。2、 建立钙处理改性钢中夹杂物精准热力学计算模型，并已经获批了软件著作权。3、 此前的应用和推广成功的为企业解决了钙处理引起的夹杂物产品质量问题和水口结瘤问题，避免过量的钙线喂入，降低了产品成本，为企业带来了可观的经济效益。
纯化系统低温解吸余热回收利用新流程
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
氧气、氮气、氩气是钢铁企业生产重要能源介质，低温精馏法是钢铁行业广泛使用的气体制备方法。其中分子筛纯化系统的解吸环节能耗消耗了大量的电或蒸汽。纯化系统的解吸过程需要170笆-180笆的氮气，并具有间歇性特点。解吸过程的尾气温度为45r-i20r，目前这部分尾气直接排放入环境。新空气预纯化流程，可实现120笆低温余热的近极限回收；如果全面实施，仅钢铁企业每年最高可节电21亿度。成熟程度及推广应用情况：期望技术转移成交价格（面谈）。市场分析：适合于冶金、化工行业。成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果授权发明专利1项；2、技术先进性：余热回收效果好；环保。
复合管膜工业污水过滤技术与装置
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
大学与高新企业合作研究，开发了复合管膜技术以及生产过滤装备。过滤器技术可广泛应用于钢铁行业浊环水和净环水，以及矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域。复合管膜过滤器的主体由上下封头、罐体、裙座等焊接而成。罐体内由上下花板和复合管膜分成集油室，过滤室和沉淀室，循环水由进液口进入复合膜过滤器后，在外部压力作用下，经复合管膜渗透到过滤室经出液口排出，将截留下的固体物沉积在沉淀室，当压力差达到设定值时，启动反冲洗装置，最终达到了除油、除悬浮物、降浊度的效果。改善连铸冷却水的水质、提高污水的处理量和水资源的循环利用，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，为其他企业浊环水及净环水的推广奠定了基础。成熟程度及推广应用情况：已投入成本目前处于何种研发阶段：主要产品有复合管膜、复合管膜过滤设备、错流过滤器、各种溶液和废水过滤装置。另外，还制备了各种高性能、高温陶瓷复合过滤管、陶瓷错流过滤膜元件和工业陶瓷化工填料产品。推广应用情况：近期与天钢、沙钢、燕钢、邯钢、三钢、营口中板厂等钢厂合作，成功应用于处理炼钢连铸浊环水以及制氧机净环水，2013年通过了天津科委组织的科技鉴定，该技术达到了国际先进水平，在钢铁行业具有广泛的推广市场。期望技术转移成交价格：面谈。拟技术转移的公司、区域：钢铁企业浊环水和净环水和矿山企业矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域投资估算和经济效益分析：经过复合管膜过滤技术的应用研究，板坯浊环水悬浮物含量W15mg/L，除油率达到60-80%，使板坯连铸浊环水系统的水质明显提高，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，确保连铸系统的高效生产，并取得显著的经济效益。节约排放水量产生的经济效益：8673860元/年节约过滤器更换滤料费用产生的经济效益：237000元/年节约反洗用水量产生的经济效益：1850550元/年节约药剂费用产生的经济效益：129401元/年成果亮点：1、具有自主知识产权，研究成果已申请2项发明专利，2项实用新型专利；2、技术先进性:利用复合膜过滤管代替砂型过滤器中石英砂等滤芯，通过膜分离技术达到液固分离和油水分离的目的。对钢铁企业和化工净环水和浊环水的净化过滤均有显著过滤的效果；3、复台膜过滤器结构集过滤、反冲洗再生、排污为一体。罐体内由上下花板和复合膜过滤管分为集油室、过滤室、沉渣室。与砂型过滤器相比，增加集油室及沉渣室，沉渣室容量满足最小过滤周期两天。处理后水中悬浮物含量W15mg/L，除油率60-80%（原来的砂型过滤器不能除油），单台处理水量从400m3/h提高到650?800m3/h，水质明显改善，解决原来的砂型过滤器堵塞连铸二冷喷嘴影响生产的问题，提高了连铸钢坯质量和产量。4、获奖情况等。
基于机器视觉的钢铁行业棒材计数系统
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
传统的钢铁棒材计数采用人工方式，工作量大，错误率高，效率低。本系统开发采用了智能相机技术，通过对钢筋端面的拍摄，瞬间可以完成在线实时运动或成捆钢筋根数的识别。允许在线钢筋堆积厚度：90毫米(小规格钢筋允许堆积达五层），生产线传动链许用速度：500毫米/每秒，计数误差率：Φ12、Φ14小规格钢筋小于万分之五, 中规格钢筋在万之二以下, 其余无误差。代表学校参加2011年618成果展受到广泛关注。
酸洗废水综合处理及应用
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析：钢铁行业的某些生产过程中，涉及到钢铁制品表面清洗工作，常用硫酸或盐酸进行处理，其产生的酸洗废液是强污染源，也是生产厂家所头疼的问题。考虑到此类废液中含有生产聚合硫酸铁原料相近的组分，经过稍微调节，即是生产聚合硫酸铁的原料。这样不仅降低生产成本，节约开支，而且开辟了废料综合利用，以废治废的新途径。自九十年代以来，此方面的发展受到前所未有的重视。利用酸洗废水作原料生产聚合硫酸铁是酸洗废水综合处理及应用的方法之一。技术的应用领域前景分析：实用范围、经济效益及市场预测本技术适合于有酸洗废液产生的钢铁行业、表面处理行业、电镀行业，得到的产品是良好的水处理剂，在废水处理工程中具有广泛的应用。本项目投入使用后的经济效益可从两方面来体现，一是所服务的行业的排污量减少，降低了排污收费；二是废物综合利用实现的经济效益，利用废物生产的产品比同类产品的成本有较大地的下降，具有较强的市场竞争能力。钢铁行业、表面处理行业、电镀行业等行业增长较快，产生的酸洗废液的量也逐年增多，本项目的市场需求随之增长。效益分析：本成果在此方面开发了简便高效的氧化技术，具有操作简单，操作弹性大等优点，特别适合于废酸产生量大且波动性强的钢铁行业、表面处理行业，不仅具有较好的经济效益，且具有显著的社会效益及环境效益。厂房条件建议：成果开发所需条件市场开发的前期投入，包括实验费用、宣传费用以及相关的运输、人工费用等。备注：成果转让方式技术转让、技术合作、技术入股。