成果简介基于对冶金过程气、 液、 固的流动在理论上的深刻认识， 采用物理模拟的方法， 多年来一直为各钢铁企业提供工艺优化的技术服务， 包括钢包吹气流场优化，中间包流场优化， 结晶器流场优化， 高炉冷却壁内流动模拟， 复吹转炉炉型优化，顶枪枪位、 底枪布置位置、 流量等。 所做项目涉及到各种大小的钢包， 不同容量不同流数的中间包， 小方坯、 板坯、 异形坯、 圆坯结晶器等。成熟程度和所需建设条件先后成功为马钢、 南钢、 宝钢梅山、 莱钢、 中天、 济钢等大中小型钢铁企业的方、 圆、 板坯连铸机， 精炼炉等提供过工艺优化服务， 显著提高了铸坯的质量。部分项目： 马钢异型坯结晶器流场的优化研究； 马钢 CSP 薄板坯中间包、 结晶器流场的数模、 水模研究； 梅山板坯中间包流场的数模、 水模研究； 上海亚新连铸8 流方坯中间包流场的数模、 水模研究； 莱钢 4 流方坯中间包的数模、 水模研究；马钢钢包吹气对流场的影响研究； 中天钢铁 10 流方坯中间包流场优化研究； 南钢板坯中间包、 结晶器的流场优化研究； 济钢板坯中间包、 结晶器的流场优化研究； 分别对不同吨位的钢包（250 吨、 150 吨、 120、 100 吨、 80 吨、 60 吨） 低吹氩模式、 透气砖类型等进行过深入的研究。技术指标优化了钢包、 中间包和结晶器的流场， 有效去除了夹杂， 净化了钢水。市场分析和应用前景工艺优化始终伴随着钢铁企业的生产， 通过不断的优化， 产品质量得到不断的提升， 具有广泛的应用前景。社会经济效益分析工艺优化有助于加强产品竞争力， 具有显著的经济效益。知识产权及成果获奖情况编著： 《中间包冶金学》《冶金传输原理》合作方式合作开发、 受托开发联系方式冶金学院 周俐 13955561593 zhouli@ahut.edu.cn 传真： 0555-2311571

非常规交叉口的通行模式是在交叉口上游设置预信号，组织左转和直行车流交替使用进口道来提高通行能力，是一种对策交叉口拥堵的新思路。其虽已在我国数个城市有过实际应用案例，但多由于缺乏坚实的理论和技术支撑而不得不以失败告终。本团队将基于自身既有的非常规交叉口理论研究成果，构建非常规交叉口的失效概率模型，建立预防死锁、动态启用和动态控制的机制与优化方法；此外，基于驾驶行为和选择偏好研究，设计综合考虑驾驶员适应性和车道排队均衡的动静态交通语言系统。本项目研究前期已经发表8篇相关论文，取得1项国家发明专利和1项软件著作权，在此基础上将通过与优秀的企业、单位合作，以面向应用为目的，一方面继续深化成果的科学性和实用性，另一方面，实现成果的推广应用，为研究机构，交通规划、设计和管理领域提供新的技术支撑，为预防和缓解交通拥堵提供有效的应用系统，解决实际交通问题的同时，服务于整体交通系统品质的提升。 在资源、环境等多约束下，相对于道路拓宽等传统手段，非常规交叉口方案是更具可持续性、更有前景的交通拥挤对策手段。本项目研究成果既能够为是否选择非常规交叉口通行模式提供理论支持，也能为非常规交叉口的优化设计提供技术支撑，因而成果可以广泛地应用于城市道路交通设计和拥挤管理之中。研究成果还可以为起草考虑非常规交叉口通行模式的交叉口规划设计规范，为缓解交通阻塞，提高交通系统的稳定性与可靠性提供理论基础和技术支持。进一步，设计的软件可以直接应用于非常规交叉信号设计方案的制定。最后，在此基础上形成的交叉口交通流分析、实验和优化技术，对于研究复杂交通系统问题具有广泛的应用效果。  图1 非常规交叉口通行模式示意图    A: 预信号控制                           B: 主信号控制图2 上海共和新路临沂路非常规交叉口   本研究的内容是交通工程领域里出现的新问题，以非常规交叉口的适应条件和优化方法为重点，以预防和缓解交通拥挤、提高通行能力和节能减排等应用为理论研究的导向。项目研究所转化的成果具有可观的经济、社会效益，主要包括： 1）成果可服务于研究机构：促进对交叉口新型通行模式的探索及其适应性分析、优化设计理论与方法的研究及应用； 2）成果可服务于交通规划、设计和管理领域：成果将为非常规交叉口的规划设计规范奠定基础；为非常规交叉口交通设计、管理实践提供新的技术支持，并在交通拥挤管理的实践中发挥重要作用； 3）成果可服务于系统开发与咨询机构：为基于新模式的交通控制、交通设计咨询和辅助系统开发提供技术指引。

骨质增生也叫骨刺，由骨刺引起的各种麻痛属于疑难病症，目前无特效的西药医治。流行 病学调查表明，45岁以上有85%、60岁以上有90%的中老年人群患有此病症。可见骨质增生所 引发的疼痛等疾病是中老年常见病，它严重威胁着人们的正常生活。 鉴于中医药有低毒、多靶向联合作用的特点，发掘中医药在骨关节炎治疗方面的应用具 有广阔前景。本项目方剂是一种在民间流传多年的，对治疗骨质增生所致疼痛等疾病有明显疗 效的纯中药方剂，经高度白酒配制以药酒形式给药。该药酒饮用量特别低 (1-5ml) ，除酒精过 敏者，即使是不饮酒的人也可服用。该药酒起效快，药效持续时间较长 (5小时以上) ，对肩周 炎、风湿性关节炎、风湿性心脏病、腰腿痛、四肢麻木等有明显的疗效，对神经系统、微循环 系统也有保健促进作用，如改善睡眠、冬季防止手脚着凉等。从上百例服用情况来看，患者都 有比较明显的改善。对该方剂作用机理的初步推测是方剂中的有效药用成份在具有活血作用酒 的推进下，扩张进入全身毛细血管，加快血液循环，使增生的骨刺周围软组织无菌炎症在药效 持续期间得以消退，达到镇痛、抗炎从而促进病患处局部组织功能恢复的作用。 目前该方剂药酒的专利申请已经获得了中国专利局的授权。用于药酒批量生产的技术以及 质量检测的分析方法已经具备。现代化的工艺制作、分离纯化等研发工作正在进行中。

在棒、线、型、管材等轧制工艺制度制定中，首要任务之一是进行科学的孔型设计。孔型设计合理与否直接影响到轧制效率、产品质量和实际操作条件等。型材轧机的经济效益可以通过提高孔型设计质量和优化轧制工艺制度（包括速度制度等）来实现。传统孔型设计主要是依据经验试（凑）错法（Trial & Error），往往需要经过多次试轧和修正才能轧出合格产品，研发周期长、成本大。 本项目《计算机辅助孔型设计、模拟和优化技术》以现代计算机辅助工程（CAE）技术为核心进行孔型设计，采用反映轧制过程多阶段、多影响因素的精确数学模型，在满足咬入及变形条件、孔型中稳定条件以及设备能力和电机负荷等限制条件下，进行孔型优化设计，既获得满足要求的轧材几何形状、尺寸精度、表面质量和组织性能等，又达到高效率生产的目的。其设计系统的核心是应用计算机优化获得最佳孔型系统、轧辊及孔型配置以及最优工艺控制方案和工艺控制模型，还可以对孔型设计结果进行计算机模拟，根据模拟结果再对设计方案进行必要的修改，用计算机模拟和优化加速孔型设计进程、提高孔型设计质量（包括安全性、可靠性、共用性等），减少或代替试轧过程。 可应用于下列各类棒、线、型、管材等轧制过程的孔型设计： 简单断面、复杂或异形断面型材等。 棒、线、型材及管材等孔型设计，包括：螺纹钢筋、圆钢、方钢、角钢、槽钢、工字钢、轻轨、重轨、扁钢、球扁钢、H型钢、T型钢等各类型材；热弯或冷弯型材等；管材孔型设计等。 连续式轧机、半连轧、万能轧制法以及横列式轧机等。 钢种：各类碳素钢、碳结、优质碳结、各类合金钢和特殊钢等。

骨质增生也叫骨刺，由骨刺引起的各种麻痛属于疑难病症，目前无特效的西药医治。流行病学调查表明，45岁以上有85%；60岁以上有90%的中老年人群患有此病症。可见骨质增生所致疼痛等疾病是中老年常见病，它严重威胁着人们的正常生活。鉴于中医药有低毒、多靶向联合作用的特点，发掘中医药在骨关节炎方面的应用具有广阔前景。本项目方剂是一种对治疗骨质增生所致疼痛等疾病有明显疗效的纯中药方剂，经高度（50度以上）白酒配制而成药酒。该药酒饮用量特别低（1-5ml），即使是不饮酒的人也能服用。该药酒起效快，药效持续时间较长（5小时以上），对肩周炎、风湿性关节炎、风湿性心脏病、腰腿痛、四肢麻木等有明显的疗效，对神经系统、微循环系统也有保健促进作用，如改善睡眠、冬季防止手脚着凉等。从上百例服用情况来看，患者都有比较明显的改善。方剂的作用机理初步推测，方剂中的有效药用成份在具有活血作用酒的推进下，扩张进入全身毛细血管，加快血液循环，使增生的骨刺周围软组织无菌炎症在药效持续期间得以消退，达到镇痛、抗炎从而促进病患处局部组织功能恢复的作用。目前该方剂已经申请了专利，质量检测的指纹图谱等分析方法已经完成、工艺制作等的研发工作正在进行中。

本项目前期通过国家“863”计划、国家“创新药物与中药现代化”重大科技专项、“重 大新药创制”国家科技重大专项、国家科技支撑计划等科技项目的支持，针对动物细胞表达的 重组蛋白质药物、抗体药物以及病毒疫苗等重点产品的工业化生产过程，创新和集成动物细胞 产品稳定高效表达技术、适用于动物细胞大规模培养过程的高通量无血清培养基开发和组分优 化技术、生物反应器及培养过程放大与强化技术、培养过程在线检测与控制技术、细胞培养过 程代谢调控与高密度培养技术、产品分离纯化技术等关键技术，为我国重组蛋白质药物、抗体 药物、病毒疫苗等生物医药产业的形成和发展提供技术和人才支撑，并先后为上海、江苏、浙 江、北京等地的生物医药龙头企业提供了中试和产业化技术服务。

由于我国现在投运的机组其经济性指标比起国外先进机组还有很大差距，因此，除了对经济性差的老机组进行淘汰和改进外，加强对在役锅炉的优化设计研究等工作也是一种改变落后状态行之有效的方法。

基于对冶金过程气、液、固的流动在理论上的深刻认识，采用物理模拟的方法，多年来一直为各钢铁企业提供工艺优化的技术服务，包括钢包吹气流场优化，中间包流场优化，结晶器流场优化，高炉冷却壁内流动模拟，复吹转炉炉型优化，顶枪枪位、底枪布置位置、流量等。所做项目涉及到各种大小的钢包，不同容量不同流数的中间包，小方坯、板坯、异形坯、圆坯结晶器等。

1、项目概述 由于我国现在投运的机组其经济性指标比起国外先进机组还有很大差距，因此，除了对经济性差的老机组进行淘汰和改进外，加强对在役锅炉的优化设计研究等工作也是一种改变落后状态行之有效的方法。 2、技术创新点 (1)理论上的创新点 项目组在结合多种算法的同时，提出了修正系数这一重要调整参数，从而使得热力计算能够针对某特定锅炉进行准确预测。大大提高了计算的可靠性和准确性。 (2)方法上的创新点 针对大型煤粉锅炉存在的实际问题，项目组首次提出了截短分隔屏增加省煤器的优化改造方案。改造方案可以同时解决过热器减温水过量和二次汽欠温的问题。通过截短分隔屏，减少了过热蒸汽系统吸热量，从而降低了过热系统减温水，同时使得高温再热器的入口烟气温度升高，从而解决了再热器欠温的问题。在该方案的基础上，增加尾部省煤器受热面，进一步降低了过热系统减温水量，同时抑制了排烟温度由于截屏而升高这一隐患。完满解决了锅炉存在的问题，大大提升了机组运行的安全性和经济性。 3、同类技术产品或成果比较 项目组采用热力校核计算和数值模拟相结合的方式对锅炉改造效果进行了全面评估。目前，同时采用这两种方式的对锅炉改造进行预测评估的报道比较少见。热力计算和数值模拟两个手段相辅相成，结合起来可以为电厂提供全面的优化改造预测信息。热力计算着重于锅炉内辐射受热面和对流受热面的换热情况，但无法反映改造对炉内流场和温度场乃至组分场的影响，数值计算可以在热力计算的基础上对炉内场的信息进行预测。在锅炉热力校核计算准确性方面，关键是计算所采用的半经验公式的可靠性和准确性。数值计算方面关键是所采用的计算模型的可靠性、准确性及使用计算网格的合理性。方法创新点主要是提出新颖的切实有效可行的受热面改造方案，经过一处改造，同时解决多个问题，降低了改造成本，提高了改造效率。 4、能为产业解决的关键技术 关键技术有两个方面：热力校核计算制订优化受热面改造的合理方案；预测改造方案实施后的锅炉炉内燃烧工况、流动工况及经济效益。 5、已应用的成功案例 项目组已经积累了多年经验，目前已经成功应用的案例主要有： （1）内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司的1#、3#锅炉对流受热面优化改造； （2）河北大唐王滩发电厂1#、2#炉受热面的优化改造； （3）大唐韩城第二发电厂有限责任公司的二期3号锅炉对流受热面优化改造。 应用范围： 主要应用于我国大容量煤粉锅炉以及循环流化床锅炉的受热面优化改造。针对各个不同改造方案进行热力校核计算，根据对计算结果的分析对比，为电厂提供合理可行的改造方案，以期解决电厂锅炉运行中所出现的安全隐患问题及经济性较低的问题。

同济大学电子与信息工程学院康琦教授团队面向复杂工业过程智能运维，深度融合物联网、大数据、人工智能等技术，设计开发了高集成度与模块化的边缘计算平台。该技术采用云-边-端一体化的系统架构设计，结合迁移学习、演化计算等智能技术，构建了可持续学习的通用网络进化框架，针对不同应用场景，通过模型与算法的模块化管理与轻量化学习，可实现边缘侧模型定制与部署，全面感知系统动态，自适应环境与工况变化，实现无人值守的工业过程在线学习、智能控制与持续优化，显著降低运行成本，提升企业经济效益。边缘计算平台架构 目前该技术已经获得相关授权发明专利6项，面向钢铁冶炼、汽车制造、污水处理、轨道交通等领域，在多个省市的节能控制与运营优化相关智能化工程项目中得到了推广应用，平均节能达30%，经济效益明显。基于该平台技术对城市污水处理厂生物曝气过程进行自适应软测量建模与学习优化控制，实现了多目标联合优化的在线智能监控系统，年平均节电超过27%。对大型制造企业的多车间冷源系统实现了全自动在线优化与智能控制，系统能效提升一倍，年平均节电36.9%。