十二五”以來，鋼廠鐵、鋼、軋關鍵界面物質流、能量流協(xié)同優(yōu)化技術的開發(fā)是鋼鐵流程創(chuàng)新的重點。

1)煉鐵-煉鋼界面物質流、能量流協(xié)同優(yōu)化技術

以煉鐵-煉鋼界面“一罐到底”模式為依托，應用研究結果，以優(yōu)化的運行機制、合理的結構提升煉鐵-煉鋼界面動態(tài)運行，實現(xiàn)物質流、能量流、信息流的協(xié)同優(yōu)化，構建一罐到底技術包。主要從物質流、能量流協(xié)同運行的角度，構建與物質流耦合的能量流分配模型并進行分析;對物質動態(tài)運行過程中鐵水溫度變化規(guī)律進行的研究;分析在一體化排程條件下，煉鐵-煉鋼界面合理運行模式及相關要素的研究;研究在煉鐵、煉鋼、熱軋排程綜合成本效率化條件下，煉鐵輸出到脫磷爐鐵鋼界面運行模式。

2)鐵鋼界面、鑄軋界面基于物質流能量流信息流協(xié)同優(yōu)化技術

主要進行凝固組織控制-組織控制-形變+相變組織，鑄、軋、材一體化技術。在連鑄時進行保護澆注、低過熱度澆注、輕壓下、液芯壓下、OM等;在軋制前，進行熱送直軋、低溫均熱、清潔燃燒、富氧燃燒等;在軋制時，采取負荷分配優(yōu)化、工藝潤滑、控軋控冷、在線熱處理;之后，進行加速冷卻、邊部屏蔽冷卻、冷卻路徑控制、超快速冷卻等的研究。

進行了在鑄-軋-材一體化物理模型、工藝模型、控制模型、虛擬生產技術等，以及鑄-軋-材一體化組織演變模型、性能控制模型、在線與離線預報等方面的研究。

3)物質流能量流信息流協(xié)同優(yōu)化的信息網絡模型建模技術

綜合考慮鋼鐵制造流程產品制造過程、能源轉換過程，采用機理與統(tǒng)計方法結合的建模方法，用加權有向連接網絡構建多尺度、多層次的物質流與能量流協(xié)同優(yōu)化的網絡模型。研究實用的鐵鋼界面到鑄軋界面的鐵、鋼、熱軋一體化排程體系—鐵水、品種、鑄機、加熱爐、能量輸入輸出一體化排程技術包。

綜合考慮鋼鐵企業(yè)產品在鐵鋼界面優(yōu)化、鑄軋界面動態(tài)運行、能源轉換界面關鍵技術基礎上，研究物質流與能量流協(xié)同的信息化關鍵技術，對信息化軟件進行實驗和示范應用。在生產、能源利用、環(huán)境保護多環(huán)節(jié)，建立鋼鐵流程能量流網絡信息模型。

鋼鐵企業(yè)能量流仿真技術研究及仿真平臺的搭建。

在首鋼京唐現(xiàn)有EMS基礎上，融合生產過程信息，開發(fā)物質流能量流協(xié)同的能源管控軟件，并進行示范應用。g>

“十三五”鋼鐵流程發(fā)展方向

進入“十三五”，要考慮新型信息技術的應用，即鋼鐵生產全流程無線泛在感知網絡技術的應用。無線泛在感知網絡是鋼鐵生產全流程智能制造系統(tǒng)的重要支撐技術，包括：過程檢測信號的無線傳遞技術，人機共融的未來生產環(huán)境;構建物質/能量充分(循環(huán))利用的生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)(物質流、能量流、信息流的集成優(yōu)化);信息交互的主要手段：人與人、人與設備、設備與設備。工業(yè)互聯(lián)網的應用將進一步降低流程制造業(yè)的生產成本，提高勞動生產率。對于鋼鐵工業(yè)，研究目標就是將無線泛在感知網絡技術應用于鋼鐵生產領域，利用下一代網絡的開放性和無所不在的人機交互性，構建下一代鋼鐵生產過程控制系統(tǒng);開發(fā)、智能、有效的基于物聯(lián)網的下一代鋼鐵生產過程控制系統(tǒng)，除具備過程設定與控制的基本功能外，該系統(tǒng)具備快速故障診斷、專家系統(tǒng)和人工智能優(yōu)化、上下級系統(tǒng)與上下級工序的優(yōu)化協(xié)調、能量流網絡化、物料智能跟蹤與質量跟蹤等功能;通過該系統(tǒng)的開發(fā)，培養(yǎng)適用于下一代無線網絡和物聯(lián)網鋼鐵生產過程控制系統(tǒng)的開發(fā)、維護和二次開發(fā)的人才。

總的說來，現(xiàn)代鋼鐵流程發(fā)展將以提高能源利用效率，實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的綠色發(fā)展為目標;以技術創(chuàng)新(以技術提升經濟)，循環(huán)經濟(縱向：延伸產業(yè)鏈，橫向：行業(yè)融合和地企融合-發(fā)揮冶金行業(yè)的綜合性工業(yè)優(yōu)勢)和以同樣的能耗產生更大效益為導向;應用鋼鐵流程的三個功能+界面技術、能源流物質流的協(xié)同優(yōu)化、全流程仿真技術+工業(yè)互聯(lián)網、物聯(lián)網(企業(yè)CPS)。