1. 新一代钢铁制造流程已产业化并不断取得较好效果

利用冶金流程工程学为指导，采用新一代可循环钢铁制造流程装备和工艺技术的有关理论，对工厂布置进行优化，对工艺和设备进行优化-协同选择，对生产流程进行整体性集成创新。首先实现产业化的首钢京唐公司投产三年多情况看，新一代钢铁制造流程紧凑、高效、顺畅，各工序优化、衔接匹配，实现了动态-有序运行。

新一代钢铁制造流程发挥钢铁产品制造、能源高效利用、转化和再利用以及消纳社会废弃物三大功能。

新一代钢铁制造流程对国内外行业先进技术高效集成，并进行自主创新，如：世界上第一个5000m³级高炉全干式除尘，配有世界最大干熄焦260吨/时的7.63m碳化室高度的大型焦炉，料层厚度720mm的500m²大型烧结机。

铁水罐多功能化（接铁、准确称量、运输、全量铁水脱硫、兑入脱磷转炉），取消鱼雷罐车运输、多罐倒包等环节，节约倒罐站建设，减少系统温降和倒罐过称的烟尘排放，节能高效。

工艺上采用全“三脱”（脱硅、脱硫、脱磷），通过铁水罐多功能和KR脱硫装置结合，铁水含硫量全部控制在0.0025%以下，绝大部分低于0.001%。通过设计专用脱磷、脱硅转炉和脱碳炉分跨布置，互相衔接，做到高效生产，脱磷炉、脱碳炉生产周期为20~28分钟，比传统转炉炼钢总渣量大幅减少，成本降低，成品[S]、[P]含量可控制在≤0.007%以下。

快速RH真空精炼（2处理工位、3待机位）和高效板坯连铸（>2m/min）、高效轧制（包括超快冷），具世界一流水平。

国内许多后续新建厂和一些老厂改造，都参照这些理念和工艺、设备的新集成技术，十一五重大科技发展支持项目“新一代可循环钢铁制造流程装备与工艺技术”的15个课题研究成果对完善设计、制造、施工和运行都取得较好的效果。

2. 低品位难选矿综合利用达世界先进（领先）水平

采用重选、磁选、反浮选、电选等几种选矿工艺的优化组合，结合自主开发的大型选矿机械和新浮选药剂，使我国低品位、难选矿综合利用达世界先进（或领先）水平^[9]。

鞍山式磁铁矿和赤铁矿采用弱磁选－强磁选－反浮选或磁选－重选－反浮选联合流程，磁铁矿铁品位达68%，回收率80%，赤铁矿铁品位66%，回收率70%，SiO₂<4%，并在国内推广应用。

攀枝花钒钛磁铁矿和承德钒钛磁铁矿，采用磁选、重选、浮选－电选及强磁－浮选联合流程，回收钒钛矿中的铁、钒、钛。开发出V₂O₅、V₂O₃、VFe、VN合金、含氮钒铁、钒电池等产品和相关工艺技术。

从钒钛矿尾矿中提钛，已能生产高钛渣、钛白粉、海绵钛、金属钛及钛合金等，此工艺技术在西昌新基地上得到应用，并促进国家关于攀西、承德和滇中三大产业基地的建设。

白云鄂博矿综合回收铁和稀土。

菱铁矿经特殊处理后可使精矿铁品位达61%，成本达可经济开采的水平，并被钢铁企业采用。

3. 高效低成本转炉洁净钢生产技术已达国际先进水平

利用冶金物理化学理论，剖析炼钢工艺过程，与传统转炉工艺相比，提出了从铁水预处理、转炉炼钢到连铸更高效、更低成本的洁净钢生产系统技术。其关键工艺和技术应包括^[10]：

高效－低成本铁水预处理技术

高效－长寿转炉冶炼技术

快速－协同的二次精炼技术

高速－无缺陷的全连铸技术

简捷－优化的流程网络技术

动态-有序的物流技术

达到：

生产高效化 冶炼周期可≤25分钟

钢水洁净化 转炉终点[S+P] ≤150×10^-6，终点[O] ≤350×10^-6

控制智能化 终点控制精度[C] ≤±0.01%，温度≤±10℃，命中率≥90%，

        自动化炼钢率≥90%

炼钢生产过程绿色化  实现炼钢全工序负能炼钢，转炉钢渣、粉尘利用率≥90%

近三年来，中国钢铁工业铁水预处理和钢水精炼都有长足进步，行业铁水预处理率已达65%以上，钢水精炼比已达70%以上。铁水预处理中，机械搅拌脱硫法发展加快，而以转炉脱[Si]、脱[P]为特点的新一代铁水“三脱”技术已成为发展亮点。

最近两年，首钢和北京科技大学以及部分院校与钢厂合作对转炉“留渣+双渣”少渣炼钢进行开发和试生产，都取得了大幅度降低熔剂与钢铁料消耗、降低成本的良好效果。

4. 大中型高炉利用自主创新技术在高炉高风温和长寿化上取得长足进步

采用我国自主研发的顶燃式热风炉技术及空气、煤气双预热，以及热风炉围管、阀门保温、保养技术及高炉优化操作等技术，使我国多座大型高炉保持1250±50℃持续的高风温。特别是采用单烧低热值煤气（Q≤3000kJ/m³左右）达到风温1280±20℃整套高风温技术^[11,12]。

采用科学的高炉设计炉型、耐火材料的选择和布置，冷却系统的匹配等优秀设计，严把耐火材料质量和施工质量关，完善检测手段，严格控制原燃料中碱金属和锌负荷，精心操作和科学护炉，使我国有些企业大中型高炉寿命接近20年^[13,14]。

5、冶金装备大型化、自动化、智能化方面取得良好进展

三年来，我国不仅自主设计、制造、投产了4000m³及5000m³级特大型高炉及配套特大型焦化、烧结、球团设备，其自动化、智能化达国际先进水平，自主研发了200吨级电炉成套设备，世界最大断面圆坯连铸机，特大方矩型连铸机、特厚板坯连铸机也达到国际先进水平。我国自主研发的400吨矿用汽车和大型模锻设备已实现国产化。轧钢设备的进步也十分显著：2000mm以下宽带钢连轧机组和4000mm以下中厚板生产机组完全由我国自主集成，并全部实现国产化。冷轧机组国产化已从单机架向连轧机推进，从普冷板轧机向汽车板、镀锡板、不锈钢板、硅钢板轧机推进，从中宽带轧机向宽带轧机推进。宝钢梅钢1420酸洗冷连轧机组建成投产，标志着我国酸洗冷连轧技术装备自主集成能力迈上新台阶，该机组完全由我国自主设计、自主集成，国产化率达100%^[15,16]。

6. 新一代控轧控冷技术达到国际先进水平

我国自主研发并在三年内迅速推广的新一代控轧控冷技术的基本原理是：①在奥氏体区间，在适于变形的温度区间内完成连续大变形和应变的积累，得到硬化奥氏体；②在轧后立即进行超快冷，使轧件迅速通过奥氏体相区，保持轧件奥氏体硬化状态；③在奥氏体向铁素体相变的动态相变点终止冷却；④后续依照钢材组织和性能的需要进行冷却路径的控制。即通过采用适当控轧+超快速冷却+接近相变点温度停止冷却+后续冷却路径控制来实现资源节约、节能减排的钢铁产品制造过程^[17,18]。可节约合金用量30%或提高钢材强度100－200MPa，大幅度提高冲击韧性，节约钢材使用量5%－10%，有的产品可提高生产效率35%，工序节能10%－15%。

7. 特钢企业走“专精特新”的发展道路，满足高品质特钢的需求

特钢企业在高品质特钢升级中，采用电渣重熔、真空冶炼等高洁净度冶炼技术，精确控制化学成分和夹杂物，采用凝固组织控制，达到细晶化、均质化、钢材表面质量和尺寸精度控制、钢材探伤和精整热处理等技术，形成我国特殊钢四大先进生产工艺流程，即特殊钢棒线材、特殊钢扁平材、特殊钢无缝管材、特殊钢锻材与锻件四类特钢生产流程。

高品质特殊钢质量得到较大提高，轴承钢氧含量可降低到4×10^-6，齿轮钢带状组织可控制到一级，轴承钢的碳偏析可控制到1.10，非调质钢的碳含量可控制在±0.02%范围内，易切削钢的硫含量控制在±0.015%范围内，热轧棒材尺寸精度可控制在±0.1mm。我国特钢企业可按照国际组织标准和大多数国家标准（ISO、GB、ASTM、JIS、DIN等）组织生产^[19-21]。

300系奥氏体不锈钢板材和400系铁素体不锈钢板材在家居和工业各领域获得广泛应用。

特钢企业已能生产大多数汽车用特殊钢棒线材，石油开采用各种强度级别和特殊扣的无缝管材，电站用超超临界火电机组用锅炉管、转子钢、叶片钢，核电换热器用耐蚀合金U型管和大飞机用特殊钢。

8. 利用结晶学和相变理论为指导，完善细晶钢轧制理论和改进工艺，在量大面广的产品升级和关键品种开发上取得较好效果

包括采用强力轧制形变诱导铁素体相变以及相变和形变耦合的组织超细化理论和技术，以及针对低碳（超低碳）微合金贝氏体钢中温转变组织细化的理论和技术等。

建筑用钢材如³400MPa螺纹钢、抗震钢筋、高强度硬线，在钢结构中高强度抗震、耐火、耐候钢板和H型钢得到推广应用。造船用高品质耐蚀钢板，大型液化天然气（LNG）运输船用低温压力容器板。汽车用700MPa大梁钢，780～1500MPa高强汽车板，超高强度帘线钢，高强镀锌板和高表面质量汽车板批量生产。研发了家电用薄规格、防指纹镀铝锌板，热镀锌无铬钝化板，无铬彩涂板，电工钢环保涂层板；电力工业用超临界、超超临界火电机组用耐热、耐高压管；核电机组用高性能不锈钢、合金钢管，低铁损、高磁感的硅钢、非晶带材等。特别是低温工艺生产高牌号取向硅钢（HiB）在宝钢和武钢等企业取得突破，并成功应用在我国三峡重点工程中。X80厚规格管线钢已有多家企业可以生产。

9. 钢铁行业节能减排技术的研发和推广取得新成绩

钢铁行业以系统节能理论和技术为指导，以余热余能高效转化回收与利用为重点。近年来加大对节能减排、环境保护、污染物治理和废弃物的综合利用等方面的投入，重点推广了“三干三利用”节能减排技术（干法熄焦，高炉煤气干法除尘，转炉煤气干法除尘，水综合利用，副产煤气利用，高炉渣、转炉渣综合利用）^[22,23]。

2010年11月我国已建成干熄焦达104套，能力10117万t/a，重点统计钢铁企业焦化干熄焦率已达83％，居世界第一。高炉煤气干法除尘余压发电（TRT）2010年已达597套，居世界第一。转炉煤气干法除尘49套。。重点统计企业焦炉煤气利用率达98.2％，高炉煤气利用率达95％，高炉渣综合利用率达97.4％，转炉渣综合利用率达93.1％，吨钢综合能耗由2005年694 kgce/t降到2010年604.5kgce/t。我国吨钢SO₂排放由2005年的2.89 kg/t下降到2012年的1.53 kg/t，吨钢烟粉尘排放由2005年的2.22 kg/t下降到2012年的0.99 kg/t，吨钢耗新水由2005年的8.66m³/t下降到2012年的3.75m³/t。

以“能量流”运行规律，“能量流网络”优化为重点，40多家钢铁企业完成企业级能源管控中心建设，具备能量流网络化运行和控制。以产业生态学为指导，建设一批具有国际先进水平的清洁生产、环境友好型企业，使钢铁企业社会形象有很大改善。

10. 冶金前沿技术

薄带铸轧：宝钢进行了9年的中试后，于2012年开始自主设计、施工、计划在宁波建设我国第一条50万吨/年薄带铸轧生产线。北科大与华菱合作开发薄板坯半无头轧制技术取得较好效果^[24]；

清洁能源在钢铁生产中应用：风能太阳能已在鞍钢鲅鱼圈和重钢等钢铁企业中得到应用^[25]。

低温冶金：通过细磨铁矿粉并运用催化等手段研究加快铁矿粉在较低反应温度下的还原速度的理论和方法，为开发低能耗、低碳排放、高效的炼铁新工艺进行探索。

11. 学术交流、学术专著、人才培养等方面

1） 2010-2012年由中国金属学会主办的国内外学术交流299次，其中国际学术交流22次，发表论文16223篇，外方论文1069篇，参加人数共36798人，其中境外专家学者963人。第十届国际轧钢大会、第五届亚洲钢铁大会等在中国召开。

2） 学科研发成果获奖率和水平提高

2010-2013年评出3项冶金科学技术特等奖，并有306项成果分获冶金科学技术一、二、三等奖，2010-2012年并有25项冶金科技成果获国家发明奖和国家科技进步奖，3人获国家青年科技奖，2人获光华工程科技奖。2010年和2012年评出中国金属学会冶金青年科技奖26人，冶金先进青年科技工作者36人 ^[26,27]。

3） 学科专著出版量增加

期刊水平有新的提高，“金属学报”“材料与科学技术”英文版分别获2012年中国科协精品期刊和重点资助期刊。

4) 学科人才培养机制有新进步，以冶金工程技术学科为主要专业的北科大、东大等重点高校实施“211”工程三期、“985”工程、“优秀学科创新平台”建设，高校和科研院所、国家重点工程技术研究中心已达12个，国家重点实验室16个，国家工程实验室已达5个，国家工程研究中心已达10个^[28]。

表1  2009年我国钢铁工业创新体系建设情况