在轧钢生产过程中，钢材的温度水平和温度分布是影响产品的质量和产量以及生产过程消耗的重要因素，而钢材的温度与加热炉的加热过程和轧线生产情况直接相关。因此研究钢材在加热炉内的加热过程和轧制过程中的温度变化，准确控制钢材的温度，对整个轧钢生产过程的优化具有重要意义。 所谓加热炉数学模型，实际上是加热炉热过程的数学描述，它描述加热炉炉内发生的热过程的基本规律和热状态，确定炉内热过程参数间的定量关系。在线控制数学模型的作用在于根据可测参量（如炉温、燃料量、产量等）计算出不可测的参量（如金属温度及其分布），并依此计算来确定优化的操作制度（炉温制度或供热制度）。 在保证产量和质量的前提下，根据加热炉数学模型，以降低燃耗、减少氧化烧损为目标，通过离线优化计算，可以得到适应产量变化、钢材尺寸和材质等变化的最优炉温制度和钢材升温曲线，为在线控制提供依据。 在加热炉数学模型和离线优化计算的基础上，建立加热炉在线优化控制系统，包括物料跟踪模块、温度跟踪模块、最佳炉温动态设定模块、反馈控制模块、燃烧控制模块、待轧及故障处理模块以及网络通讯模块和数据库管理系统等，控制系统的总体结构如图所示。 该项目已成功应用于宝山钢铁股份有限公司钢管分公司环形加热炉和荒管再加热炉的计算机控制中，并获“宝钢重大科技进步成果三等奖”和“冶金科学技术三等奖”。应用范围：该项目可以应用于加热炉的计算机控制中，特别适用于冶金企业的连续式加热炉计算机控制中。

针对目前钢坯连续加热炉控制系统无法很好地适应钢种和实际生产条件变化，导致炉温频繁变化、钢坯温度控制偏差大、轧制温度波动显著等问题，建立钢坯加热过程数学模型，通过钢坯温度检测和反演调试、钢坯温度在线跟踪、区段炉温多步优化和加权设定、多点钢温反馈控制等手段，实现炉温精细化控制和钢温工序间联控，从而提高产品质量、降低能耗。

成果简介轧钢加热炉加热制度优化技术经多年开发和应用， 适用于各类轧钢加热炉和热处理炉。 该技术依据火焰炉炉膛传热原理、 炉膛热平衡原理以及钢坯炉内物料加热炉过程的数学模型， 基于加热炉内钢坯“黑匣子” 测试数据和热平衡测试数据， 建立炉膛钢坯加热过程的仿真模型， 通过对不同钢种、 不同产量下的加热过程进行离线优化计算， 获取单耗最小条件下的炉膛温度设定， 即最佳钢温加热制度。 仿真计算以最小单耗前提， 不仅可以获得加热炉的最佳温度制度、 经济工作区， 实现加热炉在满足加热工艺的条件下单

消灭红灯，破解拥堵 —— 我的白日梦 汽车的发明和使用是人类创造的一个奇迹！车多了，拥堵又成为了世界难题，国外好一些，但中国人多、车多、管理也有点混乱，能解决吗？我们期望一个新奇迹的产生！前些天在北大看了一部音乐喜剧《白日梦》，感触很深，因而标题中加入了“白日梦”三个字，“拥堵”一词已成为人们茶余饭后的话题，当今中国的发展很大程度上依赖于汽车产业，道路“拥堵”将严重制约汽车产业的发展和进一步的普及。人们希望在宜居城市生活，城市争创宜居城市理，而理想的宜居城市必须有畅通的交通，然而在我们居住的城市，看到的恰恰相反，道路越修越宽，立交桥越修越多、越修越复杂，道路拥堵依然没有得到真正缓解，拥堵又造成环境的严重污染，拥堵能治理好吗？和看病一样，要治理它就要找到它的症结。症结在何处？“一夫当关、万夫莫开”的红灯是道路拥堵的真正元凶，根治拥堵就必须消灭红灯。 路口立交大致可分为三类： 一般立交：能缓解交通压力，但机动车只有部分畅通； 畅通立交：能解决交通压力，机动车完全畅通无阻，但结构不一定简单，人通行不一定方便； 理想立交：能解决交通压力，机动车完全畅通无阻，一层高、结构简单、人通行方便。 对于这种高度复杂的问题，就需要借助数学方法，建立“畅通立交”数学模型就解，即使有大型高速电脑的今天，要求解也谈何容易。“切变优化法”是本人多年研究的一种求特解的方法，即：从某切入点出发，按理想条件切割、变形、逐步优化，直至找到一个结构简单、全互通、全分流、无障碍、点对称的理想立交模型，目前已找到的一种模型由四座一层高的单孔跨线桥及上下引坡（有四个嵌入的非机动车和人行涵洞）、四条右拐匝道、四条地面调头匝道组成，具有如下特性： ① 全互通：允许各向相互通行，即各向都可以：直行、左右拐、调头； ② 全分流：车辆和行人各行其道，互不干扰； ③ 无障碍：人和自行车不必上桥和下地道，在地面上可以：直行、左右拐、调头； ④ 点对称：各向的行车轨迹一样，且行驶方向基本保持应走方向，无记忆烦恼； ⑤ 简 洁：结构简单(一层高)，占地面积不是很多，市容、视线影响小； ⑥ 经 济：构造物少、施工方便； ⑦ 通 用：理想立交的倒影是下穿式理想立交，四岔去掉一岔是丁字路口理想立交； ⑧ 环 保：大大减少废气排放、雨天不积水、除夜间照明外不需电源。 如果城市道路的丁字、十字路口都采用理想立交，从此路口没有了红灯，车与行人的矛盾不存在了，一路畅通，流量将提高几倍，拥堵自然迎刃而解了（特别是一些特殊路口，例如：北京中关村采用理想立交桥、西单采用下穿式理想立交桥），我们期待“理想桥”能使道路畅通、成为解决拥堵的一个奇迹。 

加热炉在运行一段时间后，在炉管外部会出现灰垢，附着在炉管上，影响传热效果，严重时甚至由于受热不均匀造成炉管烧穿等事故。喷入此清灰剂一个星期即可见效，一个月后，炉管外壁附着的灰垢会爆皮脱落，炉膛温度下降，炉管受热均匀，传热效果良好，延长加热炉使用寿命。

项目简介针对热浸镀、压铸铝、石化等行业的技术需求，发明了高性能复相碳化硅陶瓷内加热技术和内加热器，与企业合作研发了内加热成套装备。内加热器直接插入金属熔体或腐蚀性介质中加热，显著降低无谓的热损耗，内加热技术较传统外加热技术节能50%以上。从关键材料、核心部件到关键器件和整套装备，共授权国家发明专利18项，形成了技术发明链。相关材料和技术通过了省部级鉴定4项，核心技术达到国际领先水平，产品和装备达到国际先进水平。项目获得2012年度国家技术发明二等奖。产品性能、指标

针对热浸镀、压铸铝、石化等行业的技术需求，发明了高性能复相碳化硅陶瓷内加热技术和内加热器，与企业合作研发了内加热成套装备。内加热器直接插入金属熔体或腐蚀性介质中加热，显著降低无谓的热损耗，内加热技术较传统外加热技术节能50%以上。从关键材料、核心部件到关键器件和整套装备，共授权国家发明专利18项，形成了技术发明链。相关材料和技术通过了省部级鉴定4项，核心技术达到国际领先水平，产品和装备达到国际先进水平。项目获得2012年度国家技术发明二等奖。 本项目的主要特点是加热效率高，节能效果显

针对目前国内加热炉操作人员对空燃配比及炉温设定值的控制具有较大的滞后性与主观性，以及由于气氛探测仪器对环境条件要求苛刻，无法对加热炉内的气氛进行连续合理的控制等问题，建立合理的炉内气体流动和燃烧模型，根据燃料成分和空燃比的波动，对实际炉况下的烟气成分及分布进行在线计算，为最佳空燃比设定提供指导，实现燃烧过程动态优化控制。这对合理利用能源，减少炉窑氧化、脱碳及环境污染有重要作用。

研发阶段/n内容简介：该惰性气体保护炉结构特点是：加热处理室采用工作台与盖子可同时上升或下降的结构,上升下降式机构设置在底部,热处理室盖子与工作台以圆锥表面相配合,盖子与工作台之间留有一段间隙,它们之间的磨损,不影响它们的配合,保证配合紧密,工作时热处理室盖子通过上升机构紧压在炉顶,更增加配合紧密性.因此是同类密封式热处理炉子中最为理想的结构.本产品获得一项专利，专利号：ZL200420076090.4。

石油化工、冶金、电力等生产装置中加热炉余热回收系统中加热炉对流段炉管及空气预热器中普遍存在着低温硫酸露点腐蚀，造成加热炉对流段钉头管、空气预热器、省煤器等腐蚀穿孔。化学镀镍磷合金是以次亚磷酸盐为还原剂，经过自催化的氧化-还原反应而析出Ni-P合金镀层的工艺。在Ni-P化学镀层中加入硬颗粒形成复合镀层，在保持一定耐蚀性能的基础上，可以提高镀层的综合性能，从而具有更为广泛的应用前景。本项目将纳米技术应用到化学镀中，开发出纳米二氧化硅颗粒强化复合化学镀层，复合镀层为非晶结构，具有优良的耐蚀、耐磨性能，且结合强度较好，不会对炉管产生附加热阻，并成功实现工业化，将该技术应用于中石化公司茂名分公司重质白土装置加热炉对流段炉管，该加热炉对流段炉管原使用2个月后就发生腐蚀穿孔泄漏，而采用纳米复合镀防护后的炉管已安全运行18个月，状况良好。2011年通过中石化股份公司的鉴定，成果达到国际先进水平。