近日，2019年中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖（简称冶金科学技术奖）专业评审工作已经结束，沙钢两项技术顺利通过冶金科学技术奖奖励委员会的评审，进入公示阶段，推荐等级分别为二等和三等。 

　　基于大数据的能源精细化管理与模型优化（推荐等级 二等） 

　　1立项背景 

　　2008年国际金融危机之后，特别是2012、2013、2014年，钢铁行业进入了产能过剩、盈利困难的低谷期，通过节约能源实现降本增效成为企业的迫切需求。2009年起，工信部率先在钢铁行业年生产规模300万吨以上的大型企业试点建设了91家企业能源管理中心。钢铁工业“十三五”规划中，能源管控中心（升级版）被列入绿色改造升级重大工程，提出实施能源管控中心升级改造，具备电力、煤气、蒸汽、氧气等能源介质的短期预测、预报、预警功能，实现能源介质智能调控和企业能效综合评估。 

　　从钢铁企业能源管理信息化建设和运行的实际效果看，还存在着一些问题： 

　　1）普遍采用SCADA平台软件、实时数据库软件、关系型数据库软件分层搭建系统，且多为国外软件产品，缺乏统一的、自主知识产权的数据平台软件，难以适应能源大数据管理需求。从SCADA平台到实时数据库，再到关系型数据库，数据被层层筛选和粗化；受限于关系运算和B+树索引特点，关系数据库单表存储记录数达到千万条级别后查询速度显著下降，导致系统查询速度越来越慢；能源计量仪表众多，正常清零、网络故障回零或跳变、网络中断丢数问题时有发生，带来负值、极大值污染能源数据，需要人工修正。 

　　2）没有信息描述模型支撑，能源管理功能直接基于数据库表格、查询逻辑、标签计算公式实现，存在着逻辑碎片化、指标数据落地、功能难以复用问题。吨钢综合能耗、工序能耗等指标需要成千上万个计量数据、产量数据、折标系数经过加减乘除计算后得到，缺乏良好组织的计量数据往往需要通过硬编码的公式一步一步代入计算得到，一般通过Excel表格线下实现。 

　　3）国内上百家钢铁企业建设的能管中心系统，多以能源监控、调度和基础能源管理为主，通过信息化实现能源精细化管理，进而获得效益的较少，数据利用普遍不足。 

　　4）计量平衡工作普遍采用公司到分厂、分厂到车间/炉座的两级分摊模式，且多以手工修改分摊数据实现，使得原始计量数据的权威性下降，能耗成本失真，ERP关账周期长，人员劳动强度大。 

　　2项目内容 

　　1）开发了数据平台，通过DataX软网关实现多源异构数据的采集，通过异常数据过滤回填技术解决了数据质量问题，自主开发了时序数据库内核代替了实时数据库，多时间尺度、多值类型数据平衡存储技术满足业务的多种数据需求，缓存设计使系统查询速度提高了50倍。 

　　2）建立了能量流网络信息描述模型，采用属性化的方式进行信息的组织，研发了动态属性计算技术，基于描述模型开发了查询表格配置功能，通过这些手段，能源管理系统实现了可配置。 

　　3）实现了能源精细化管理，以管理需求为导向进行数据采集和专项量化、过程管理，企业实现了节能管理的长效化，取得了实实在在的经济效益。 

　　4）实现了能源数据一级平衡自动抛帐，变公司到分厂、分厂到成本中心两级平衡分摊为一级自动平衡，消除了成本中心能耗数据的人为修正，自动向ERP抛帐。 

　　3应用情况 

　　以大数据能源管理和多介质优化调度为特点的系统在公司得到了全面应用，实时采集的计量仪表达1500 块，数据点位 7300 个，存档点数 35000 个。为各级用户提供了 500 多种内容丰富的查询表格，表格所有数据均提供了趋势曲线，每天有 350 人登录系统查询超过 2000 次。支撑了多项节能管理工作，如避峰就谷用电、移谷填峰发电、提高吨钢转炉煤气回收率、减少跑冒滴漏提高蒸汽计量平衡率等，从而成为了公司统一的能源环保管理平台。 

　　高品质热轧酸洗钢板低成本制造技术及工业化应用（推荐等级 三等） 

　　1立项背景 

　　热轧酸洗钢板是介于冷轧板和热轧板之间的具有较高性价比的产品，但近年来产能迅速扩张，同类产品竞争日趋激烈，随着下游客户的质量需求升级和应用多元化，解决高质量要求与低制造成本的矛盾成为钢铁企业的迫切任务。 

　　2项目内容 

　　本项目以终端用户质量需求为导向，自主创新，突破产线装备的局限性，通过差异化成分与工艺设计，运用低成本转炉冶炼、RH精炼控制夹杂物水平、硼钛析出相控制、铌微合金强化、控轧控冷等技术，创新性地开发了基于不同用途的热轧酸洗钢板SPHC系列细分产品，具体包括采用“LF炉+平整”工艺生产薄规格普通SPHC（1.8~4.0mm），采用“RH炉+平整”工艺生产薄规格冲压用SPHC（1.8~4.0mm），采用“LF炉+硼钛微合金化免平整”工艺生产厚规格SPHC（4.0~6.0mm），打破了采用“单一冶炼工艺+平整”生产SPHC的传统制造方法，攻克了传统工艺生产的SPHC产品冲压开裂、钢卷表面横折印和密皱纹缺陷等技术问题；将Nb微合金化思想创新性的应用于抗拉强度低于500MPa汽车结构用酸洗板SAPH440的开发设计中，系统研究了成分与工艺对钢板组织、性能和表面质量的影响，开发了高强钢控轧控冷工艺，解决了该钢种强度达标率低、带状组织明显、通卷性能波动大、表面氧化铁皮残留等技术难题；成功实现了高品质热轧酸洗钢板的低成本制造，满足了用户多样化应用需求。 

　　3 应用情况 

　　该项目技术属国内首创，达到国内领先水平，获授权发明专利2项，有2项专利进入实质审查阶段，发表科技论文4篇，形成了一系列企业专有技术。项目技术已实现大规模工业化应用，近三年累计生产70万吨产品，广泛应用于机械五金、建筑结构、家电和汽车等领域，创造了显著的经济效益和社会效益。 

　　项目技术实现了企业产品与用户需求的精准匹配，最大化降低了制造成本，获得了产品高品质和制造低成本的协调统一，增强了产品盈利能力和市场竞争力，对企业通过技术创新推动产品结构升级和节能降本具有重要示范意义，是以市场为导向的企业自主创新的杰出代表，应用推广前景广阔。 

　　冶金科学技术奖是由中国钢铁工业协会、中国金属协会于2000年创办的一项科学技术奖，旨在推动冶金工业科技进步和科技创新工作，激励利用科技力量促进冶金工业发展的行为。据了解，本次推荐获奖项目共86项，其中：特等奖2项，一等奖17项，二等奖22项，三等奖45项。