【研究目的】

钢铁冶金工业能耗占国内工业总能耗的23%，碳排放约占总量15%，其中高炉炼铁能耗约占钢铁长流程总能耗的70%，是减碳降耗的主要方向之一。作为典型黑箱生产过程，生产过程定量可视化对于优化生产操作、软融带状态评估、提高产量，降低能耗、排放具有极大的理论意义和实用价值。但受限于高炉黑箱恶劣环境，定量、准确、稳定的料面检测系统成为高炉黑箱可视化的重点问题，高炉料面检测系统是双碳战略高炉实践的重要支撑。

【技术创新】

针对高炉环境料面形态定量化准确、稳定检测问题，研发了高炉SAR料面检测系统，提出了恶劣环境SAR雷达电磁成像理论，发明了恶劣环境高炉料面成像装置，实现了高炉部署，“高炉SAR雷达料面检测系统”达到国际领先水平。主要创新点如下：

（1）提出了高炉料面SAR成像概念与定义。验证了SAR前视凝聚成像技术在高炉料面检测中的成像精度与适用范围，为冶金行业微波/毫米波料面在线探测与成像的可行性奠定了理论基础；

（2）提出了工业化料面“流态化点云图”概念，提出料面点云图和层析图精确反演高炉形态场和流场的物理映射规律，有助于理解高炉深层次运行机理；

（3）发明了高炉SAR雷达料面测量系统；

（4）发明了耐高温高压高粉尘的探测雷达安全舱，保证雷达长期稳定运行；

【知识产权】

（1）发表相关研究论文 20 余篇；

（2）授权中国发明专利 12 项；

（3）获冶金科学奖二等奖。

【应用行业领域】

钢铁冶金等。

【成果应用情况】

（1）2018-2020年，完成南钢3座高炉料面检测系统部署；

（2）2020-2021年，完成承德建龙高炉料面检测系统部署；

（3）2020-2021年，与攀钢开展横向合作；

（4）2021-2022年，完成梅钢高炉料面检测系统部署。