针对冶金行业产业链长、生产环境复杂恶劣、事故类别原因多样等特点，围绕冶金生产过程安全隐患及重大事故进行风险隐患辨识、排查、预防防控及应急处置与救援研究，开展冶金流程高温反应容器风险辨识与风险防控技术研究、有毒有害易燃易爆气体风险辨识与风险防控技术研究、冶金流程过程监控与运行安全分析技术研究、冶金工业数字孪生与风险辨识预警系统集成技术研究以及冶金工业安全事故应急处置与救援技术研究等多方面内容，提升冶金生产过程安全监检测基础研究水平，有效预防重特大事故发生。

（1）冶金流程高温反应容器风险辨识与防控技术研究

针对复杂高温环境下的反应容器在服役过程损毁和失效案例，系统总结损毁特征，构建高温反应容器等关键装备的损毁特征库，明确高温反应容器在损毁过程中的传质、传热变化与化学反应过程，全方位评价生产冶炼工况对高温反应容器等冶金关键装备的损毁原因、损毁机制及风险辨识，对其在高温服役过程中的失效历程进行鉴别和溯源。通过对冶金工业中复杂工况条件进行模拟，建立高温反应容器等装备的高温工业试验平台，构建关键装备的安全性评价体系，提高冶金熔炼装备的安全系数。研发适用于关键装备寿命的预警模型及监测模型，根据实际工况对装备使用寿命进行量化，有效避免安全事故。

（2）有毒有害易燃易爆气体风险辨识与风险防控技术研究

针对冶金工程生产过程常出现的有毒有害、易燃易爆气体泄漏的区域建立安全事故案例库，通过结合燃烧学、气体扩散动力学，构建管道内可燃气体、煤粉喷吹、除尘系统爆燃数值仿真系统，模拟事故临界状态下的工艺条件，预测管道内可燃气体爆燃事故发生时的极限工况，实现对易燃易爆气体燃爆极限和燃爆事故原因的深度解析，形成有毒有害、易燃易爆气体安全事故原因及机理分析系统。通过研发建设安全生产智能装备在线监测、有毒有害、易燃易爆气体泄漏在线监测监控等安全管理信息体系，对事故及时预警，降低事故率和人身伤害，实现有毒有害气体风险源在线监测与泄漏危害风险预测，为事故防控提供监测预警技术装备支撑。

（3）冶金流程过程监控与运行安全分析技术研究

针对冶金装备和过程控制朝向规模化、集成化、智能化方向发展，以及对自适应、自学习、故障/异常诊断与自愈控制等功能的实际需求，通过深入剖析冶金工业典型流程的“异常工况频发、故障传播扩散”等问题，基于知识与数据混合驱动思想，开展冶金工业流程的异常诊断与自愈控制的理论研究和工程实践。采用机器学习理论并融合人机交互，研究冶金工业流程的全工况精细划分与智能识别技术；研究基于时频分析、时序因果关系、数据驱动特征匹配及多源异构数据融合的故障感知、诊断与预测技术；研究面向性能异常的冶金工业流程智能自愈技术及故障自修复策略；开展冶金工业流程健康状态评估和剩余使用寿命预测方法理论研究与应用，为冶金工业流程的运行可靠性和质量稳定性提供理论及技术支撑。

（4）冶金工业数字孪生与风险辨识预警系统集成技术研究

针对钢铁制造流程中物质/能量运行或转化的动态过程，基于冶金大数据平台和数据驱动技术构建冶金过程仿真系统，实现对实际生产过程的重演，以及对特殊生产过程的仿真，研究冶金生产过程多因素对冶炼安全的影响规律。对金属冶炼的长周期和短周期尺度中设备、能源介质、高温熔融金属等危险源进行安全状况预评估，预防安全事故发生，并为冶金熔炼设备数字孪生系统提供技术支撑。整合关键数据特征，构建危险源辨识与预警相关预测模型及数据库，基于机器学习，数据动态反馈式持续修正提升辨识与预警相关预测模型，形成智能化、信息化与集成化危险源辨识与预警平台，实现对作业安全及事故预警在线监测系统研发、调试和成套系统的集成，以降低和消除冶金流程工艺/装备源头安全隐患，提升冶金流程的本质安全。

（5）冶金工业安全事故应急处置与救援技术研究

针对冶金工业重大事故灾害如火灾、爆炸、泄漏、喷溅、扩散、中毒窒息等事故的致灾机理、动力学演化规律与传播方式，从事故、人员、设备、环境等多维度，开展评估技术、监测分析、防护装备研究，研发基于生产工艺多灾种耦合效应下的断链减灾与救援技术。针对高温熔融金属典型作业事故的特征，结合冶金企业车间布局、设备布置、人员分布，建立典型作业事故演化预测模型，研究事故演化模型计算仿真数据与实时事故态势数据匹配算法，研究不同作业事故及二次事故产生的高温熔融金属流淌、高温金属颗粒溅射、及热辐射、热对流对不同作业区域的人员、设备、环境安全所造成的影响，快速评估作业事故的危害等级及危害范围，提出人员安全条件评价方法。结合高温熔融金属爆炸、喷溅、倾翻、泄漏等作业事故发生、发展过程及其后果预测、事故应急组织及资源，建立基于典型作业事故及次生衍生灾害的演化预测模型的应急规范化处置方法，形成协同化的应急保障与处置机制。