近日，2019年中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)、中國金屬學(xué)會(huì)冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)（簡稱冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)）專業(yè)評審工作已經(jīng)結(jié)束，沙鋼兩項(xiàng)技術(shù)順利通過冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)的評審，進(jìn)入公示階段，推薦等級分別為二等和三等。 

　　基于大數(shù)據(jù)的能源精細(xì)化管理與模型優(yōu)化（推薦等級 二等） 

　　1立項(xiàng)背景 

　　2008年國際金融危機(jī)之后，特別是2012、2013、2014年，鋼鐵行業(yè)進(jìn)入了產(chǎn)能過剩、盈利困難的低谷期，通過節(jié)約能源實(shí)現(xiàn)降本增效成為企業(yè)的迫切需求。2009年起，工信部率先在鋼鐵行業(yè)年生產(chǎn)規(guī)模300萬噸以上的大型企業(yè)試點(diǎn)建設(shè)了91家企業(yè)能源管理中心。鋼鐵工業(yè)“十三五”規(guī)劃中，能源管控中心（升級版）被列入綠色改造升級重大工程，提出實(shí)施能源管控中心升級改造，具備電力、煤氣、蒸汽、氧氣等能源介質(zhì)的短期預(yù)測、預(yù)報(bào)、預(yù)警功能，實(shí)現(xiàn)能源介質(zhì)智能調(diào)控和企業(yè)能效綜合評估。 

　　從鋼鐵企業(yè)能源管理信息化建設(shè)和運(yùn)行的實(shí)際效果看，還存在著一些問題： 

　　1）普遍采用SCADA平臺(tái)軟件、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫軟件、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫軟件分層搭建系統(tǒng)，且多為國外軟件產(chǎn)品，缺乏統(tǒng)一的、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)據(jù)平臺(tái)軟件，難以適應(yīng)能源大數(shù)據(jù)管理需求。從SCADA平臺(tái)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，再到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)被層層篩選和粗化；受限于關(guān)系運(yùn)算和B+樹索引特點(diǎn)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫單表存儲(chǔ)記錄數(shù)達(dá)到千萬條級別后查詢速度顯著下降，導(dǎo)致系統(tǒng)查詢速度越來越慢；能源計(jì)量儀表眾多，正常清零、網(wǎng)絡(luò)故障回零或跳變、網(wǎng)絡(luò)中斷丟數(shù)問題時(shí)有發(fā)生，帶來負(fù)值、極大值污染能源數(shù)據(jù)，需要人工修正。 

　　2）沒有信息描述模型支撐，能源管理功能直接基于數(shù)據(jù)庫表格、查詢邏輯、標(biāo)簽計(jì)算公式實(shí)現(xiàn)，存在著邏輯碎片化、指標(biāo)數(shù)據(jù)落地、功能難以復(fù)用問題。噸鋼綜合能耗、工序能耗等指標(biāo)需要成千上萬個(gè)計(jì)量數(shù)據(jù)、產(chǎn)量數(shù)據(jù)、折標(biāo)系數(shù)經(jīng)過加減乘除計(jì)算后得到，缺乏良好組織的計(jì)量數(shù)據(jù)往往需要通過硬編碼的公式一步一步代入計(jì)算得到，一般通過Excel表格線下實(shí)現(xiàn)。 

　　3）國內(nèi)上百家鋼鐵企業(yè)建設(shè)的能管中心系統(tǒng)，多以能源監(jiān)控、調(diào)度和基礎(chǔ)能源管理為主，通過信息化實(shí)現(xiàn)能源精細(xì)化管理，進(jìn)而獲得效益的較少，數(shù)據(jù)利用普遍不足。 

　　4）計(jì)量平衡工作普遍采用公司到分廠、分廠到車間/爐座的兩級分?jǐn)偰Ｊ?，且多以手工修改分?jǐn)倲?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)，使得原始計(jì)量數(shù)據(jù)的權(quán)威性下降，能耗成本失真，ERP關(guān)賬周期長，人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。 

　　2項(xiàng)目內(nèi)容 

　　1）開發(fā)了數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過DataX軟網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的采集，通過異常數(shù)據(jù)過濾回填技術(shù)解決了數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，自主開發(fā)了時(shí)序數(shù)據(jù)庫內(nèi)核代替了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，多時(shí)間尺度、多值類型數(shù)據(jù)平衡存儲(chǔ)技術(shù)滿足業(yè)務(wù)的多種數(shù)據(jù)需求，緩存設(shè)計(jì)使系統(tǒng)查詢速度提高了50倍。 

　　2）建立了能量流網(wǎng)絡(luò)信息描述模型，采用屬性化的方式進(jìn)行信息的組織，研發(fā)了動(dòng)態(tài)屬性計(jì)算技術(shù)，基于描述模型開發(fā)了查詢表格配置功能，通過這些手段，能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了可配置。 

　　3）實(shí)現(xiàn)了能源精細(xì)化管理，以管理需求為導(dǎo)向進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和專項(xiàng)量化、過程管理，企業(yè)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能管理的長效化，取得了實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)效益。 

　　4）實(shí)現(xiàn)了能源數(shù)據(jù)一級平衡自動(dòng)拋帳，變公司到分廠、分廠到成本中心兩級平衡分?jǐn)倿橐患壸詣?dòng)平衡，消除了成本中心能耗數(shù)據(jù)的人為修正，自動(dòng)向ERP拋帳。 

　　3應(yīng)用情況 

　　以大數(shù)據(jù)能源管理和多介質(zhì)優(yōu)化調(diào)度為特點(diǎn)的系統(tǒng)在公司得到了全面應(yīng)用，實(shí)時(shí)采集的計(jì)量儀表達(dá)1500 塊，數(shù)據(jù)點(diǎn)位 7300 個(gè)，存檔點(diǎn)數(shù) 35000 個(gè)。為各級用戶提供了 500 多種內(nèi)容豐富的查詢表格，表格所有數(shù)據(jù)均提供了趨勢曲線，每天有 350 人登錄系統(tǒng)查詢超過 2000 次。支撐了多項(xiàng)節(jié)能管理工作，如避峰就谷用電、移谷填峰發(fā)電、提高噸鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收率、減少跑冒滴漏提高蒸汽計(jì)量平衡率等，從而成為了公司統(tǒng)一的能源環(huán)保管理平臺(tái)。 

　　高品質(zhì)熱軋酸洗鋼板低成本制造技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用（推薦等級 三等） 

　　1立項(xiàng)背景 

　　熱軋酸洗鋼板是介于冷軋板和熱軋板之間的具有較高性價(jià)比的產(chǎn)品，但近年來產(chǎn)能迅速擴(kuò)張，同類產(chǎn)品競爭日趨激烈，隨著下游客戶的質(zhì)量需求升級和應(yīng)用多元化，解決高質(zhì)量要求與低制造成本的矛盾成為鋼鐵企業(yè)的迫切任務(wù)。 

　　2項(xiàng)目內(nèi)容 

　　本項(xiàng)目以終端用戶質(zhì)量需求為導(dǎo)向，自主創(chuàng)新，突破產(chǎn)線裝備的局限性，通過差異化成分與工藝設(shè)計(jì)，運(yùn)用低成本轉(zhuǎn)爐冶煉、RH精煉控制夾雜物水平、硼鈦析出相控制、鈮微合金強(qiáng)化、控軋控冷等技術(shù)，創(chuàng)新性地開發(fā)了基于不同用途的熱軋酸洗鋼板SPHC系列細(xì)分產(chǎn)品，具體包括采用“LF爐+平整”工藝生產(chǎn)薄規(guī)格普通SPHC（1.8~4.0mm），采用“RH爐+平整”工藝生產(chǎn)薄規(guī)格沖壓用SPHC（1.8~4.0mm），采用“LF爐+硼鈦微合金化免平整”工藝生產(chǎn)厚規(guī)格SPHC（4.0~6.0mm），打破了采用“單一冶煉工藝+平整”生產(chǎn)SPHC的傳統(tǒng)制造方法，攻克了傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的SPHC產(chǎn)品沖壓開裂、鋼卷表面橫折印和密皺紋缺陷等技術(shù)問題；將Nb微合金化思想創(chuàng)新性的應(yīng)用于抗拉強(qiáng)度低于500MPa汽車結(jié)構(gòu)用酸洗板SAPH440的開發(fā)設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)研究了成分與工藝對鋼板組織、性能和表面質(zhì)量的影響，開發(fā)了高強(qiáng)鋼控軋控冷工藝，解決了該鋼種強(qiáng)度達(dá)標(biāo)率低、帶狀組織明顯、通卷性能波動(dòng)大、表面氧化鐵皮殘留等技術(shù)難題；成功實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)熱軋酸洗鋼板的低成本制造，滿足了用戶多樣化應(yīng)用需求。 

　　3 應(yīng)用情況 

　　該項(xiàng)目技術(shù)屬國內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，獲授權(quán)發(fā)明專利2項(xiàng)，有2項(xiàng)專利進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查階段，發(fā)表科技論文4篇，形成了一系列企業(yè)專有技術(shù)。項(xiàng)目技術(shù)已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，近三年累計(jì)生產(chǎn)70萬噸產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于機(jī)械五金、建筑結(jié)構(gòu)、家電和汽車等領(lǐng)域，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 

　　項(xiàng)目技術(shù)實(shí)現(xiàn)了企業(yè)產(chǎn)品與用戶需求的精準(zhǔn)匹配，最大化降低了制造成本，獲得了產(chǎn)品高品質(zhì)和制造低成本的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，增強(qiáng)了產(chǎn)品盈利能力和市場競爭力，對企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級和節(jié)能降本具有重要示范意義，是以市場為導(dǎo)向的企業(yè)自主創(chuàng)新的杰出代表，應(yīng)用推廣前景廣闊。 

　　冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)是由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)、中國金屬協(xié)會(huì)于2000年創(chuàng)辦的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，旨在推動(dòng)冶金工業(yè)科技進(jìn)步和科技創(chuàng)新工作，激勵(lì)利用科技力量促進(jìn)冶金工業(yè)發(fā)展的行為。據(jù)了解，本次推薦獲獎(jiǎng)項(xiàng)目共86項(xiàng)，其中：特等獎(jiǎng)2項(xiàng)，一等獎(jiǎng)17項(xiàng)，二等獎(jiǎng)22項(xiàng)，三等獎(jiǎng)45項(xiàng)。