超高强度不锈钢是一种具有超高强度以及良好耐蚀性的钢种，常常作为承力结构部件应用于航空、航天、海洋等领域。单纯的提高超高强度不锈钢的强度并不具有实际的应用价值，未来超高强度不锈钢的发展除了超高强度外应兼顾钢的塑、韧性和良好腐蚀性能。为了使2.1GPa不锈钢获得最佳强韧性匹配，本研究采用多种类析出相复合析出强化结合逆转变奥氏体韧化的思路，以期突破2.1GPa超高强度不锈钢强韧性匹配极限。利用SEM、XRD、TEM等表征手段，结合力学性能测试的方式，研究了二次时效温度对2.1GPa不锈钢显微组织及力学性能的影响。结果表明，钢经过不同二次时效温度处理后，在高位错密度的马氏体基体上弥散分布着大量纳米级第二相，这些第二相主要以M2C和Laves相为主，同时，在马氏体板条界发现薄膜状奥氏体的存在。时效过程中伴随着M2C和Laves相的析出、长大、粗化及奥氏体含量的升高使得钢的强度和韧性均呈现出先升高后降低的趋势。时效温度为520°C时，钢的强韧性达到最佳匹配。

高强铁素体-马氏体双相钢通常面临延伸率和断裂应变较低的问题。为解决这一问题，本研究设计了一款含钛（Ti）的低碳DP钢，旨在通过缩小铁素体与马氏体之间的强度差以及细化晶粒，从而制备出具有优异延伸率和断裂应变的980 MPa级DP钢。基于该设计钢，进一步研究了退火温度（760℃、780℃和800℃）对其微观组织和力学性能的影响。研究表明，随着退火温度从760 °C提高至800 °C，实验钢的铁素体体积分数从57%降低至32%，铁素体晶粒尺寸从2.1 μm降低至1.6 μm。至于力学性能，随着退火温度从760 °C提高至800 °C，实验钢的抗拉强度从983 MPa提高至1081 MPa，总延伸率从17.6%降低至13.9%，断裂应变从0.41增加至0.62。提高退火温度增加了马氏体体积分数，降低了马氏体含碳量，从而降低了铁素体与马氏体的强度差，促进了两相协调变形能力，最终抑制了两相界面脱粘。此外，马氏体含碳量降低也提高了马氏体韧性，抑制了马氏体断裂。这两者因素的共同作用是随退火温度升高，实验钢断裂应变提高的主要原因。此外，与报道的DP钢相比，800 ℃退火实验钢在相同抗拉强度下展现出更高的断裂应变，其归结于3个原因。首先，TiC粒子降低了铁素体与马氏体的强度差，促进了两相协调变形能力，抑制了两相界面脱粘现象。其次，低碳含量和高马氏体体积分数降低了马氏体碳含量，提高了马氏体韧性，抑制了马氏体开裂现象。最后，TiC粒子细化了晶粒，进一步提高了基体韧性。

齿轮钢作为应用广泛的一类钢种，需要被加工成复杂的形状以及在工作中需要承受较大的摩擦力，所以要求其具有优异的切削性能以及耐磨性能等，钢中硫化物夹杂物是二者协同控制的关键因素，而碲的添加可以起到改性钢中硫化物的作用。因此，本文通过扫描电镜、夹杂物自动分析、夹杂物纳米压痕及干摩擦实验探究了碲添加对20MnCrS5齿轮钢耐磨特性与夹杂物物性特征影响。结果表明，碲添加使得20MnCrS5钢中长条状及链状夹杂物的数量减少，且硫化物夹杂的形貌趋于球化。当钢中Te质量分数为0.053%时，夹杂物长宽比由不加Te时的2.302降低到1.720。结合热力学计算表明其主要得益于Te添加导致的硫化物析出特性转变。针对夹杂物自身的纳米压痕实验表明钢中添加碲元素可以提高硫化物夹杂的硬度，经过Te改性后的MnS夹杂物的硬度由不加Te时的7.82 GPa提升到9.42 Gpa。并且在轧制变形过程中的硫化物夹杂的变形量统计结果表明其变形率可由16.6%至多降为3.8%。同时，干摩擦实验表明Te添加通过球化钢中夹杂物以及提高硫化物的硬度使得20MnCrS5齿轮钢磨损率及摩擦系数降低，耐磨性得到了增强。本文阐释了夹杂物-钢基体在变形、摩擦过程的影响，为未来含Te特种钢的进一步开发和优化提供相应的参考。

金相观察是分析材料微观组织的重要方法，采集高质量的金相图像对于材料分析尤为重要。然而，采集高质量的金相图像是一个耗时耗力的过程。特别是超低碳钢，由于其变形抗力低，磨样时易出现划痕，此外，难以通过腐蚀手段获得清晰的晶界，给微观组织分析带来极大困难。本文基于超低碳钢微观组织照片晶界模糊、划痕较多的问题，融合注意力机制与循环回归神经网络算法，开发基于CycleGan-SA的晶界强化方法，实现微观组织晶界强化。在此基础上，采用分水岭分割算法，针对晶界强化后微观组织图像，实现晶粒尺寸精细化统计，结果表明：相比传统分割方法，CycleGan-SA模型可以实现微观组织特征信息强化，精细化分析模型测得的晶粒尺寸分布与Image J测定基本相同，晶界占比与Image Pro Plus 测定相差仅有0.008%。

铁基非晶合金具有长程无序的结构特征，成分均匀且没有晶界和位错等缺陷，其耐磨耐蚀性能远超传统不锈钢。但是，耐蚀非晶合金的制备通常需要添加高含量的铬、钼等金属进行重熔合金化，导致原料成本高且熔炼难度大。因此，本文提出了利用S31254不锈钢制备耐蚀非晶合金的新方法。基于S31254不锈钢的成分特征，结合混合焓和原子尺寸差分析，设计了S31254+15C+6B（at.%）耐蚀非晶合金新成分；并利用FactSage详细计算了精炼渣低熔点区域和渣-金平衡，确定了适用于S31254+15C+6B非晶合金的10%SiO2-40%CaO-25%Al2O3-25%B2O3新型低熔点精炼渣；采用单辊旋淬工艺成功制备了合金化前后和精炼前后的合金带材；并利用XRD和电化学工作站评价了合金带材的非晶形成能力和耐腐蚀性能。研究结果表明，B、C元素合金化后，合金的成带工艺性明显提升，能够制备得到表面质量良好的合金带材；精炼后合金中O、S含量明显降低，非晶形成能力显著提升，能够在20-35 m/s不同甩带速率下制备25-42 μm的非晶态带材；而且S31254+15C+6B非晶合金具有较宽的钝化区间和较大的阻抗半径，具有优异的耐腐蚀性，明显优于S31254不锈钢。上述结果充分证明了本文中成分设计和精炼渣设计的有效性，利用S31254不锈钢制备耐蚀非晶合金可行，不仅能够充分利用S31254不锈钢中的Fe、Ni、Cr、Mo等元素，降低原料成本，并避免铬、钼金属的难熔问题，而且能够显著提高S31254不锈钢的耐腐蚀性，对于废钢资源的高值化利用和高性能耐蚀非晶合金的规模化生产应用具有重要意义。

热轧带钢中微合金元素析出不完全的情况普遍存在，回火处理可以使钢中固溶的微合金元素进一步析出，有助于其力学性能的提升。本文以热轧Ti-Mo-V微合金化超高强钢为研究对象，利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜与维氏硬度计等，系统研究了回火温度对钢中微合金第二相析出行为的影响。研究结果表明：550-700 ℃的范围内，试验钢中铁素体晶粒变化不明显。在热轧阶段未完全析出的微合金元素在回火过程中会逐渐析出，析出相为富V的(Ti, Mo, V)C粒子。同时，随回火温度升高，试验钢中(Ti, Mo, V)C粒子的体积分数和平均粒径均逐渐增大，且(Ti, Mo, V)C粒子中V原子占比增加，晶格常数减小。当回火温度为700 ℃时，试验钢中(Ti, Mo, V)C粒子的析出体积分数达到0.603%，平均粒径约为8.39 nm，V原子的占比为51.9%，晶格常数为0.436 nm。另外，试验钢中微合金第二相提供的沉淀强化增量随回火温度的升高呈现出先增大后减小的变化趋势。当回火温度由550 ℃上升至650 ℃时，试验钢中的沉淀强化增量由280.33 MPa升高至314.81 MPa，显微硬度达到峰值，约为282.07 HV。当回火温度进一步上升至700 ℃时，(Ti, Mo, V)C 粒子发生明显粗化，其产生的沉淀强化增量减小至286.90 MPa，且基体组织软化进一步加剧，试验钢的显微硬度下降至261.13 HV。

详细介绍了山东富伦钢铁厂新建的国内首台2机2流不同断面板坯连铸机结晶器锥度动态保持技术的功能、设备构成和液压、电气控制原理，并推导得出浇注过程中结晶器宽边减轻力、碟簧预紧力与钢水静压力之间的定量关系。从2013年10月9日该技术正式投入使用至2013年11月12日，累计浇钢41 860 t，每个浇次平均连浇14炉，最大拉速可达1.4 m/min，彻底避免了跑锥问题，可使左、右锥度始终保持在±0.5 mm以内，铸坯内外部质量优良，实际使用效果令人满意。

采用MMS-200热模拟试验机，在变形速率为0.1~10 s-1、变形温度为900~1 150 ℃以及最大变形量为70%的变形条件下对SAE4137钢进行等温热压缩试验。依据试验结果，基于动态材料模型以及Murthy失稳判定准则下，绘制出SAE4137钢在不同真应变下的热加工图，得到SAE4137钢在成形时的加工稳定区、失稳区以及推荐加工区间。通过微观组织分析进行验证，并结合南钢中间方坯（215 mm×235 mm）经过4道次精轧轧制[?]150 mm大棒材实际情况，预判SAE4137钢棒材生产过程中表面可能产生的缺陷及位置。

利用Gleeble-1500热模拟试验机研究了不同变形条件对45钢低温区热变形行为的影响。试验结果表明：峰值应力随变形温度的降低和应变速率的提高而增大；当应变速率[ε]≥0.01s-1、变形温度 [t]＜500 ℃时，发生动态回复；当应变速率[ε]≤1s-1、变形温度[t]≥500 ℃时，发生动态再结晶。在Sellars -Tegart方程的基础上，建立了45钢低温区加工硬化-动态回复、动态再结晶2阶段流变应力模型；根据试验结果计算拟合了模型中各参数。采用建立的流变应力模型成功预测了动态回复、动态再结晶型应力-应变曲线。利用上述模型对45钢中厚板轧后低温工业热矫直的矫直力进行了预测，其结果与实测值吻合良好。

通过研究和分析超超临界火电机组用T23钢持久试样的断口形貌及其在600℃高温蠕变过程中的组织演变，探讨了不同应力水平下T23钢的蠕变断裂机制。研究结果表明，T23钢在高应力条件下的蠕变断裂机制类似于常温下典型的韧性断裂，蠕变空洞主要形核于晶内的夹杂物处；而在低应力条件下的蠕变断裂机制表现为脆性沿晶断裂，蠕变空洞则主要形核于晶界第二相处。

为了研究与钢铁最为密切的有色金属锌在废钢中的资源蓄积量情况，以镀锌钢铁产品中产量最大的镀锌钢板为例研究了锌随钢铁的物质流循环路径，根据镀锌钢板在不同环境下使用过程中的腐蚀规律，建立起了镀锌钢板回收报废以及报废回收时携带锌的量的数学模型，并计算了不同使用寿命下中国镀锌钢板的报废回收资源蓄积量。计算结果表明，镀锌钢板报废回收的年限对中国镀锌钢板中蓄积的锌的资源量影响最大，报废回收期越长，当前锌资源蓄积量越少。到2010年中国镀锌钢板报废携带锌的累计蓄积量最大可以达到80万t。

碱土金属对焦炭气化反应具有正催化作用，而焦炭的气化特性影响高炉的能量利用状况。通过实验室条件下配煤炼焦试验，系统研究了添加氧化钙质量分数分别为0%，1%，2%，4%，8%，12%时对焦炭强度、气化起始反应温度、平均反应速率及表观活化能的影响。研究结果表明：当配加氧化钙质量分数为4%时，焦炭强度降低最大为7%，气化起始反应温度降低最多为80℃，平均气化反应速率增加最大，表观活化能降低最大约30%。

用200kg真空感应炉冶炼3炉403不锈钢，锻成120mm圆棒，进行950~1000℃淬火油冷、720~750℃回火油冷的热处理。研究了Ni、N等元素含量及热处理工艺对该钢组织、力学性能和磁性能的影响。试验结果表明，添加Ni，N元素可以显著提高试验钢的力学性能、导磁性能，特别是冲击值等塑韧性指标；添加N元素可以明显提高试验钢在低磁场强度下的磁感应强度，而在高磁场强度下添加Ni元素更加有利。并对Ni，N元素的强化机制也进行了一定探讨，对此类钢在转子部件的应用具有一定的指导作用。

用CaO对气淬钢渣进行调质重构，对不同CaO含量的气淬钢渣在不同温度条件下进行恒温热处理，利用金相显微镜和金相分析软件统计分析热处理后渣样中C2S等温析晶行为的规律， 采用Arvami等人提出的JMA方程研究CaO对C2S等温析晶动力学的影响规律。结果表明：随着CaO含量的增加，钢渣中C2S结晶量呈现出先增加后减少的趋势，在碱度为3.25，恒温时间为30min时，C2S结晶量达到最大为64.06%。碱度为3.25时，C2S等温析晶活化能最小为-6.36kJ/mol，此时C2S析晶的能量势垒最小，最有利于C2S析晶。

随着汽车、高铁、精密机床、风电等重大装备的应用与建设，对轴承提出了高品质、长寿命和高可靠性的要求。除了轴承结构设计、制造精度外，轴承用钢对轴承产品的质量具有至关重要的影响。基于目前高端轴承应用需求，分析了高铁、风电、盾构机等重大装备领域轴承需求现状和性能要求，介绍了国内外轴承钢的发展方向和钢种开发情况，并讨论了轴承钢质量控制原理和思路。轴承钢产品质量控制的目标可归纳为纯净化、精细化和均匀化。其中冶金和凝固过程通过窄成分控制、低有害元素含量、碳化物液析、元素偏析带状、结晶组织缺陷、夹杂物控制等以获取洁净钢。后续轧制锻造工序通过控轧控冷实现组织的均匀化和精细化控制，以满足后续热处理等工序的加工性要求。

在分析鲅鱼圈分公司所用喷煤煤粉理化性能指标基础上，采用数学优化设计，确定了不同煤种、不同配入水平下的配煤方案，并在2座高炉实际喷吹应用中取得了提高喷煤比4.44kg/t（1号高炉）和5.78kg/t（2号高炉），降低燃料比14.94和13.20kg/t的良好效果。对比传统配煤技术，可以有效地减少燃料消耗，改善高炉技术指标，降低炼铁生产成本。

将激光炉衬测厚技术应用到实际生产，实现炉衬侵蚀部位及变化程度的定量化，从而实时在线掌握炉体工作衬的变化量，及时发现并修补炉体薄弱部位。试验结果说明，转炉大面加料侧是转炉前期最严重的侵蚀位置，而中期是在转炉耳轴方向的剖面，后期存在于整个转炉炉衬。并把炉衬厚度控制的范围划分为3个区域，炉役进入中后期后，炉衬厚度最薄处一直控制在稳定控制区以上，炉龄能够坚持超过经济炉龄（2.0万~2.3万炉）。

基于LF精炼过程底吹CO2气体搅拌机制的研究，利用75t LF精炼炉进行底吹不同比例CO2与Ar混合气体的探索性工业试验。结果表明：底吹CO2气体使钢液搅拌增强，脱硫率由49.7%提高到65.1%，炉渣平均（FeO）质量分数均小于0.5%，满足精炼过程对炉渣氧化性的要求。钢液中夹杂物的种类、形貌和组成变化较小，夹杂物当量密度减小，钢液洁净度提高，试验表明LF炉可使用CO2气体进行精炼。

针对1450HC轧机，利用大型非线性有限元软件MSC.Marc建立仿真模型，对多种轧制工况进行了模拟，得到了板凸度值。研究了不同板带参数、工艺参数、板形调控参数对轧后板凸度的影响规律。以有限元计算值为训练样本,利用BP神经网络强大的非线性映射功能，建立了板凸度预报模型，在训练过程中采用了改进的快速BP训练算法，从而提高了训练速度，加快了网络收敛速度，增加了算法的可行性。该网络模型解决了有限元计算时间长，难以在线应用的问题。

针对西气东输三线在强震和断层活跃地区对基于应变设计的抗大变形1219mm×26.4mm X80钢管的迫切需求，通过光学金相、SEM、拉伸和冲击试验研究了抗大变形“铁素体+贝氏体”双相钢的铁素体体积分数、晶粒尺寸对钢板/管的纵向屈服强度、均匀变形伸长率、冲击韧性的影响规律，总结了小批量生产中板管关系的变化特点。发现1219mm×26.4mm X80抗大变形钢管在较大的铁素体体积分数变化范围内可实现技术指标的要求，但较高的铁素体数量不利于钢管的冲击韧性，铁素体体积分数不宜过大；铁素体晶粒细化对提高钢管的强度和改善钢管的断裂韧性十分关键，多边形铁素体细化是十分必要的。

采用国际海事组织（IMO）模拟油轮货油舱内底板环境试验方法，对比分析了传统船板和耐腐蚀船板的腐蚀失重与腐蚀形貌，深入研究了环境温度对船用耐蚀钢腐蚀行为影响规律。结果表明，环境温度对船板腐蚀行为存在显著影响，随着环境温度（30~50℃）的升高，点蚀坑的数量逐渐增多，点蚀坑深度先增大后减小，在45℃时达到峰值。2种钢点蚀行?畋鸾洗螅炒甯值闶纯拥纳疃戎本侗龋╤/D）随环境温度的增大而增大，而耐蚀船板则呈现逐步下降的趋势。耐蚀合金元素的加入有效降低了船板钢在不同温度下的腐蚀速率，减小了钢的点蚀坑数量，改善了点蚀坑的扩展方式。即点蚀坑由纵向深度方向扩展，转为横向表面方向扩展，有效提高了船板的安全性。

介绍了国外特殊钢的发展概况，并对现阶段工业发达国家的生产模式和产业特点进行了分析，其经过了近几十年的重组整合，已经形成了合理稳定的生产规模和明确的市场定位，并把重点放在生产高质量和高附加值的专业化产品，由此形成了一批优势特殊钢企业，提高了国际竞争力和市场占有率。此外还介绍了国外特殊钢工艺技术的发展趋势和一些主要特钢产品值得借鉴的发展动向。

CaO是一种适合高炉生产的煤粉助燃剂，通过热重-差热分析，其助燃机制是吸附挥发分，促使固定碳局部过热并增加燃烧活性，使煤粉在较低温度下开始燃烧。通过对未燃煤粉进行XRD、红外和SEM检测可知，随着助燃剂CaO的加入，未燃煤粉的微晶参数增大，芳香片层的堆砌高度升高0.0024nm，层片直径增大0.0362nm；添加CaO未燃煤粉的吸收峰在1500和3400cm-1处明显强于原煤的未燃煤粉；助燃剂CaO 使未燃煤粉颗粒的平均粒径减小2.67μm，外观形貌变得不规则。

为了实现无缝钢管生产工艺流程中定(减)径之后矫直之前的控制冷却，采用数值模拟方法研究了20号钢管轧后冷却过程的组织力学性能变化规律。首先采用试验方法测定钢探头在不同冷却介质条件下的温度变化曲线，根据反传热法基本原理计算得出钢探头冷却过程中表面换热系数与工件温度的关系。然后，采用有限差分法建立了钢管冷却过程中的温度场、组织相变及力能性能预测系统，分析了不同冷却工艺条件下钢管的组织状态与力学性能。最后，进行钢管空冷过程的试验分析，测定了不同时刻的温度数据和冷态钢管的力学性能，其计算结果与实测数据吻合良好。该研究结果可为实现无缝钢管控制冷却提供基础性数据。

对微合金化控轧控冷钢筋的纵向金相组织进行了研究，并分析了不同成分试验钢纵向“条带”组织的差异及形成原因。研究结果表明：偏析元素（P、Si、Mn等）在轧制过程中沿轧制方向呈条状分布，是20MnSi、20MnSiV钢产生带状组织的原因。铌及其碳氮化物的溶质拖曳和“钉扎”作用，使20MnSiNb钢的奥氏体未再结晶轧制温度提高到1050℃，在冷却过程中，先共析铁素体在形变奥氏体晶界和内部变形带均匀析出，随后沿形变奥氏体晶界（在先共析铁素体与奥氏体的界面上）生成珠光体带，最后在形变奥氏体晶粒内部形成贝氏体条。研究条件下优势形核点的排序为：形变奥氏体晶界和形变奥氏体晶内变形带、偏析元素和夹杂、再结晶奥氏体晶界。

研究了一种低C、低Mn、高Cr和高Nb低合金钢经控轧控冷及轧后回火处理后性能与组织的变化，并对试验钢进行了抗氢致开裂(HIC)试验。结果表明：与轧态相比，回火处理后试验钢的力学性能有较大提高，600℃左右回火后屈服强度由轧态519MPa增加到626MPa，抗拉强度由653MPa增加到705MPa，且韧性基本未降低，回火处理后组织仍以针状铁素体为主，回火后M/A岛尺寸减少。此外，轧态与回火态钢均能满足抗HIC试验衡量标准，回火处理后抗HIC性能优异。降低Mn质量分数能显著提高低合金钢抗HIC性能，提高Cr质量分数和Nb质量分数能有效强化低Mn钢的强度。

通过研究钛铁矿的还原热力学可知，钛铁矿的还原难度大于普通铁矿。动力学研究表明，通过粉体细化，可以加速钛铁矿的还原速度；用碳还原钛铁矿的最佳温度应选择在900～1100℃。金属铁的渗碳有利于铁的晶粒长大，铁中的渗碳量越高，越有利于金属铁的聚集；外场对铁晶粒长大有明显作用，为金属铁与钛渣的充分分离提供了最佳条件。通过晶粒长大技术将还原后的细微铁晶粒长大到一定粒度，通过简单破碎和磁选，即可得到钛渣和铁产品。开发的钛铁矿高效利用新技术具有反应温度低、无需高温熔分等特点，从而实现高效率、低能耗及低成本生产钛渣和铁产品。

建筑用钢筋目前依然是第一大钢材消费品种，2011年产量超过1.6亿t。开发建筑用钢筋的新品种，降低生产成本，提高钢筋强度等级，提高现有钢筋品质，加速推广建筑钢筋新品种和新技术以及加快建筑用钢筋相关标准和规范的修订，是当前钢筋生产和研究领域面临的主要问题。对建筑用钢筋品种的开发，相关性能指标以及国际上技术发展趋势作了分析和评述。

对邯钢5种常用矿粉及其混合矿的烧结基础特性进行了研究。结果表明：巴粗矿粉对混合矿的同化温度和液相流动性的影响最大，澳矿粉对混合矿的粘结相强度影响最大。以粘结相强度为基准，综合考虑同化温度和液相流动性，邯钢最优配矿方案为：澳矿粉(30%~35%)+邯邢精粉(15%~20%)+巴粗矿粉(20%~25%)+杨迪粉(10%~15%)+北非粉(5%~10%)；混合矿中单种矿的烧结基础特性之间存在一定的互补关系，但混合矿烧结基础特性不能简单地由单种矿烧结基础特性的线性加和来确定。

采用静滴法研究了2种情况下转炉渣与炉衬耐火材料的润湿性。当转炉渣与耐火材料直接接触时，转炉渣不熔化，当用刚玉坩埚将两者隔开时，界面处发生反应性润湿，动态接触角随温度升高而单调减小，铺展面积随时间成线性增加。渣中FeO含量由于镁碳砖基板表面的碳及中间产物CO的还原而降低，导致炉渣熔化性温度升高而未熔化。液态熔渣沿镁碳砖表面的气孔和裂纹向基体内扩散、渗透，渣中铁氧化物与镁碳砖机体内的MgO反应生成含高熔点相的黄色渗透层，起到保护炉衬的作用，从而解释了炉渣与耐火材料的粘附机制，为优化溅渣护炉工艺，合理调整炉渣成分和选择耐火材料等工艺操作提供理论依据。

综合考虑板形检测辊自重及其所受带钢张力的影响，利用正弦波和样条曲线虚拟各通道的零点偏差，基于截点法建立了针对检测辊挠度动态变化的原始波形零点补偿模型。对于检测辊自重造成的离线零点偏差，对其进行虚拟正弦截点补偿；对于动态大张力造成的在线零点偏差，利用样条曲线实时拟合零点偏差。从实测曲线中减去零点偏差拟合曲线，即可获得更稳定的径向压力值或板形值，应用过程中还可以采用递推平滑法使其更可靠地反映在线带钢的实际板形状况。实测数据表明，各通道的原始波形AD零点偏差从补偿前的600左右下降到补偿后的50以内，径向压力零点偏差从130N左右下降到10N以内。因此，该零点补偿方法对于提高板形检测精度和板形控制精度具有重要的意义。

酒钢焦化厂5号捣固焦炉应用了高辐射覆层技术， 6号捣固焦炉没有应用。热工测试组对5、6号焦炉进行了各项热工参数和节能涂料全面有效的对比检测。结果表明：5号焦炉比6号焦炉传热效率提高635%，焦饼中心温度提高14℃，废气温度降低了23℃。每年可节约焦炉煤气420.48×104m3，节能率为3.32%。炉窑统一热效率提高1.99%，炼焦耗热量降低了81.8kJ/kg（湿煤含质量分数7%的水）。每年CO2排放量减少1325×104 m3，获得了较为明显的经济效益和社会效益。并提出了进一步降低炼焦耗热量的途径。

济钢25万t冷轧钢带连续热镀锌立式还原退火炉采用脉冲燃烧控制系统、加热和均热合一的炉体结构设置、炉内双辊自动纠偏系统和在均衡炉及炉鼻子之间设置一套三辊式热张辊等先进技术措施。加热均热炉最高炉温950 ℃，钢带最高温度850 ℃；能够生产如025 mm×1000 mm及027 mm×1200 mm既薄又宽、生产技术难度很大的产品。

提出一种新型线性变凸度工作辊辊型即LVC辊型，这种辊型实现了辊缝凸度调节与板宽成线性化。用承载辊缝调节域和承载辊缝横向刚度这两个基本板形控制性能来验证LVC工作辊的板形调节能力，并将LVC工作辊应用到实际生产中，经过计算和比较可以看出LVC工作辊辊型具有较好的实用性。在工作辊辊型的研究上具有一定的新颖性。

针对钢筋矫直功率消耗大的缺点，提出了一种新型的模块矫直原理——转毂钢球式模块矫直。即在模块体内镶嵌3个可以任意方向转动的钢球，变传统矫直中钢筋与模体之间的滑动摩擦为钢筋与钢球间的滚动摩擦。其优点为：送、拉料和矫直功率大大下降，矫直质量明显提高，尤其是矫直带肋钢筋，无肉眼可见划痕，矫直后的钢筋不直度每米小于1 mm,且产品质量稳定。对矫直力能参数进行了分析计算，可为设计矫直机提供参考。

研究了不同硼的质量分数的低碳钢盘条的应变时效，结果表明：低碳钢中加硼可使因静态应变时效引起的线材屈服强度增加值略有降低；低碳钢中硼的质量分数为0.0029%，同时［B］s/［N］<0.4时，对线材的动态应变时效影响不大；硼的质量分数在0.005%~0.010%的范围内，［B］s/［N］≥1.0时，可显著降低因动态应变时效引起的线材抗拉强度的增加值，因而改善了低碳钢盘条的拉拔性能。

济钢1750 m3高炉采用串罐无料钟炉顶布料系统。建立了布料模型，并在高炉生产中不断验证，逐步消化和掌握了无料钟技术，摸索出一系列无料钟炉顶布料的相关规律；建立了布料矩阵调节的基本准则，以“稳”为前提，以“平台漏斗”理论为依据，充分发挥了布料矩阵技术优势，确保高炉稳定顺行。研究结果表明：焦平台一旦确定，靠微调矿石矩阵可以调整煤气流的合理分布，达到维持矿焦比合理分布的控制目标。通过布料矩阵的不断优化，使高炉的顺行状况改善，高炉的利用系数达到235 t/（m3·d）。

基于珠钢CSP薄板坯连铸机设备工艺条件和所采用扁平浸入式水口结构，结合铜板测温导出的热流密度分布进行了漏斗形结晶器内钢水流动、自由液面以及传热凝固等冶金现象的综合描述和数值分析。结晶器熔池中以两个上旋涡为主的钢水循环流动局限在漏斗形结晶器内，上旋涡流股冲击和离开熔池液面分别对液面起伏波动有所贡献，弯月面下距窄边100 mm范围内有二次涡形成。除水口下方两侧存在两个具有明显过热的高温区外，熔池中绝大部分钢水的温度在液相线附近保持恒定，铸坯表面温度分布和坯壳发育过程均反映出水口高温射流的影响，铸坯表面最高温区位于熔池液面下方靠近结晶器窄边的地方。

在汽轮机转子钢热脆性电化学法无损检测技术的开发中，将遗传规划法应用到30Cr2MoV钢脆性转变温度预测模型的建立中，以提高其检测精度。把材料的脆性转变温度作为预测模型的因变量，将动电位再活化法测得的二次活化峰电流密度、电解液温度、材料的化学成分参数（J参数）、材料中Cr含量和晶粒度作为因变量。将因变量和自变量的试验测定结果分为训练样本数据和检验样本数据。依据训练样本数据，经过遗传规划法求得最优预测模型，并用检验样本数据对所得的预测模型进行检验。结果表明，所得预测模型的预测误差为±20 ℃，模型精度比采用传统的多元线性回归法得到的模型高1倍多。因此，可以将遗传规划法应用到汽轮机转子钢预测模型的建立中。

达涅利开发的由多个模块组成的DanExpert电炉成套控制系统，在过程状态出现任何变化时，均可实时动态更新设定值，从而可通过改善电炉运行稳定性，提高设备生产能力，降低生产成本。

采用数值模拟方法研究了带钢热轧区轧件传热和温度场分布规律。结合现场生产中测温数据，建立了轧制变形区内轧件与轧辊接触传热界面换热系数(HTC)统计模型。分析了辊缝变形区中轧件断面上温度演变和分布特点。研究结果表明，热轧带钢热轧区传热数值模拟计算结果与实际吻合良好；变形区内轧件与轧辊接触传热界面换热系数不仅与平均单位压力相关，而且与轧制速度相关；轧件在轧制变形区存在很大的温度梯度。

对电弧炉流程与转炉流程在成本、质量等方面的差异进行了对比分析。介绍了CoJet炉壁喷枪在宝钢的应用情况，还就电弧炉自动炼钢技术的应用与开发进行了介绍与讨论。最后讨论了与电弧炉流程有关的某些环保问题。

针对大型冶金企业中多座转炉对多台铸机生产时炼钢连铸的排程难题，提出利用多代理机制的排程方法来解决这一问题。利用某企业的设备和工艺参数建立基于多代理机制的炼钢连铸排程仿真模型，研究了模型的构成、排程算法和排程优化策略，然后用实际的生产计划数据进行测试，排程结果完全满足实际生产需求。优化结果同时可给出生产作业顺序、工艺路线和生产时刻等，测试结果证明了该方法的有效性和适用性。

针对湘钢采用高铁低硅烧结，虽然提高了入炉烧结矿品位，但使烧结矿强度、粒度、冶金性能等明显变差的特点。采取添加蛇纹石的试验和生产，结果表明：烧结矿的SiO2含量略有提高，但改善了高铁低硅烧结矿中液相少、强度差的状况，使返矿率下降，固体燃耗量降低，烧结矿的还原性和软熔性能得到改善。针对湘钢高炉渣Al2O3含量高的实际情况，解决增加MgO会影响烧结矿强度的问题；工业试验表明：用轻烧白云石部分代替白云石对烧结矿的产量没有明显的影响，转鼓强度稍有提高，固体燃耗明显下降，高炉利用系数提高，焦比下降，炉渣流动性好。在降低烧结矿低温还原粉化率方面，喷洒约3%CaCl2溶液是非常有效的。

以宝钢二炼钢250 t转炉煤气回收系统为背景，结合转炉煤气成分变化曲线从理论上分析了提高煤气回收量的基本途径，研究了转炉工序设备条件、原料条件、空气吸入量、回收条件、供氧强度等因素对转炉煤气回收量的影响，其中空气吸入量、回收条件、供氧强度等因素的影响尤为显著。从完善软硬件设备等方面提出了提高二炼钢转炉煤气回收水平的具体措施，实施后可取得很好的节能效果。

以1200HC6辊可逆冷轧机轧辊为研究对象，从轧辊检测、磨削和装配等多方面提出了轧辊缺陷的预防和消除措施。首先，采用磁粉探伤、便携式轧辊表面硬度检测仪、低倍组织分析等先进检测手段，及时发现肉眼难以观测到的轧辊缺陷。其次，通过改进工艺冷却润滑系统和过滤装置，给定轧辊合理的磨削量和换辊周期，采取中间辊、支撑辊两个肩部加工复合倒角等措施，降低轧辊消耗，提高轧辊寿命。改进后，轧辊换辊周期由原来的100 km提高到160 km，轧辊缺陷、轧辊消耗(含中间辊和支撑辊)大幅度降低，轧机小时产量提高11.1%。

为考察COREX预还原竖炉内部结瘤对物料行为的影响,利用离散单元法(DEM)研究了炉内不同位置结瘤对物料运动流型、颗粒应力的影响,并探究了排料速率对炉内物料运动行为的改善作用。模拟结果表明,竖炉围管区发生结瘤,直接影响结瘤附近物料运动轨迹,导致物料运动流型发生变化;同时,相较正常工况,炉内物料间作用力明显增加。当竖炉导流锥产生结瘤时,物料运动流型也明显改变,并且颗粒在结瘤位置下方存在偏析现象;与围管结瘤相比较,炉内颗粒间作用力进一步增加;通过对瘤下方螺旋排料器转速提升,颗粒间作用力显著降低,基本与顺行状态下保持一致。相关研究可为COREX竖炉的优化操作提供指导和理论依据。

为促进熔炼渣的显热回收、降低钢铁冶炼能耗,提高熔炼渣的利用率和经济性,通过分析钢铁厂熔渣的处理和利用难点,提出了熔渣调质及泡沫化处理的干法粒化方法,通过引入金属铁提高熔渣的导热系数、熔渣泡沫化改善粒化效果,为解决干法粒化及熔渣利用面临的难题提供了思路,并对干法粒化的研究方向给出了建议。

针对铁矿石品种多、质量波动大,导致高炉炉料结构稳定性下降的问题,通过实验室试验,系统研究了含铁矿石的冶金性能以及烧结矿与不同种类天然块矿和球团矿搭配的混合炉料结构高温性能。结果表明,烧结矿的还原性能和熔滴性能优于酸性球团矿和进口块矿,但是低温还原粉化现象十分严重,低温还原粉化指数RDI_{>3.15 mm}仅为70%,哈皮块矿的滴落温度过低,只有1 353 ℃,南非块矿压差过大(6 820 Pa),不利于高炉稳定顺行;里奥球和萨玛科球冶金性能优良,可以适当地提高其比例来弥补烧结产能不足的缺陷;在低烧结比(55%)条件下,不同球团搭配使用时,炉料的软化区间、熔融区间变窄,最大压差Δp_m降低,综合性能得到明显改善。最佳的混合炉料结构为55%烧结矿+20%里奥球+5%萨玛科球+20%哈皮块矿;配加纽混块矿的炉料结构,软熔区间窄,最大压值Δp_m和总特性值S低,软熔滴落性能较好。

为了制定合理的夹杂物控制工艺从而改善FeSiB非晶薄带的质量与性能,分析了FeSiB非晶薄带中夹杂物来源及其演变。结果表明,工业纯铁原料中存在组成为Al₂O₃、SiO₂的球形和椭球形夹杂。在冶炼过程中,尺寸为20～30 μm椭球形夹杂通过上浮去除,尺寸为1～3 μm的球形夹杂则会与母合金冶炼过程的脱氧产物结合,形成Al₂O₃质量分数更高的硅酸铝和硅酸铝钙夹杂物。这些夹杂物在喷带过程中一部分会聚集于喷嘴内壁形成结瘤物,而另一部分则会随合金熔体流出喷嘴进入非晶薄带中。

通过在304不锈钢中加入不同含量的铈,研究了铈处理前后钢中夹杂物的变化,并借助于腐蚀失重试验及电化学试验,分析了不同含量的铈处理后钢中夹杂物性质变化对304不锈钢耐腐蚀性能的影响。研究结果表明,未加铈的不锈钢中主要为MnS夹杂及复合氧化物夹杂,夹杂物的平均尺寸为8.6 μm,而钢的自腐蚀电位仅为-348.52 mV。加入稀土铈后,夹杂物逐渐改性成球状或椭球状的含铈夹杂物,平均尺寸有所降低,而不锈钢耐腐蚀性则有所提高。当铈质量分数达到0.012%时,钢中MnS夹杂全部改性成球状含铈夹杂,不锈钢自腐蚀电位高达-311.25 mV,耐腐蚀性能最好。继续增加稀土铈含量,钢中夹杂物的形状变得不规则,尺寸也有所增加,导致不锈钢耐腐蚀性能降低。

钢铁行业作为能源消耗巨大的国民经济支柱型产业,绿色发展逐渐成为其可持续发展的内在需求。感应加热(induction heating,简称IH)技术正处在跨领域、多学科交叉的快速发展阶段,其本质是使加热过程更加精确可控。分析了电磁加热精准化在电磁冶金、感应焊接、表面热处理等钢铁加工领域的发展现状,探讨了感应加热技术的发展趋势。IH电源智能化和变频自适应为未来IH精准化快速发展提供了可靠的基础设备。IH精准化技术在钢铁加工领域积极推动了精品钢铁生产。提高IH技术对加热目标靶向性以及预控能力,并精确获得合理梯度温度分布是钢铁热加工行业需要面对和进一步解决的技术问题。

粗钢产量的科学化管控,对于中国钢铁工业健康发展具有重要作用。详细分析了中国粗钢产量的增长方向和增长原因,探讨了粗钢产量管控的意义,重点研究了如何通过差别化管控科学调控中国粗钢产量。中国粗钢产量管控应坚持底线和全局“两种思维”。在以国内大循环为主体,国内国际双循环相互促进的新发展格局下,要凝聚共识、形成合力,巩固公平竞争的市场环境,构建科学管控长效机制,推动有效市场和有为政府更好结合,促进优势更优强处更强,推动供需更高水平动态平衡,促进钢铁行业高质量发展。

介绍了21世纪国际上以轴承钢为代表的特殊钢发展新趋势，分析了国内外轴承钢产品质量的差距和问题，重点介绍了近几年国内在转炉高碳脱磷低氧钢冶炼、降低还原势的炉外精炼工艺、大型夹杂物来源与控制、超低钛钢冶炼和大方坯连铸凝固末端凸辊压下等高品质特殊钢冶炼技术的发展状况和研究成果。

高强钢在汽车轻量化、节能减排、成本方面具有一定的优势与潜力，目前，仍是汽车的主要材料。高强钢的使用比例逐年增加，并且向更高强度方向发展，生产方式呈现出钢板“以热代冷”、零件成形“以冷代热”的低成本发展趋势，依靠亚稳奥氏体增强、增塑的第三代汽车钢成为先进高强钢的重要发展方向，然而，先进高强钢的发展给材料、工艺、装备等带来了新的挑战。

摘 要： 宝钢从2005年开始调研、研发转底炉工艺技术，2015年在宝钢湛江开始建设转底炉生产线，2016年宝钢转底炉投产。经过污泥烘干工艺、配料工艺、压球工艺以及转底炉操作等方面的改进，实现了转底炉工艺达产达标，宝钢转底炉工艺技术达到了国际一流水平。宝钢转底炉工艺有效脱除了含铁含锌尘泥中的锌、钾、钠、铅和氯等有害杂质，转底炉生产的直接还原铁（DRI）返回钢铁生产、产生的蒸汽返回生产蒸汽管网和生产的锌粉作为锌冶炼原料，实现了含铁含锌尘泥资源综合利用。宝钢还探索用转底炉处理红土镍矿等工艺，为转底炉的拓展应用作了有益的探索。

为了研究烧结烟气污染物排放的定量指标，分析了现有烧结机大气污染物排放标准中存在的问题及标准发展趋势，提出了两种污染物排放的计算方法，一种为折氧浓度计算法，另一种为吨矿计算法，分别从污染物排放浓度、排放强度两个方面给出了污染物排放的计算；同时，在吨矿计算法的基础上，提出了一个区域在特殊时期需要对本区域钢铁企业限产时所需要精确计算的限产方案计算方法，运用这一方法可以精确计算出每一台烧结机的减产比例，不会出现一刀切的现象。这一方法的应用将有利于促进企业提高自身清洁生产水平，有利于清洁生产水平高的企业少限产，而清洁生产水平低的企业多限产。

近十年来，中国汽车行业快速发展，与之相关的上下游行业也得到了较大的发展，在“正向设计”、“轻量化”、“智能化”、“新能源”等一系列关键词中，“EVI”这个关键词也走入人们的视野，并逐步被接受。“EVI”是英文early vendor involvement的首字母缩写，直译为供应商的先期介入。宝钢通过多年的探索实践，形成了自己特有的汽车板先期介入“532”工作模式，即5个阶段（先进工程设计支持阶段、车身设计支持阶段、模具设计支持阶段、投产准备支持阶段、成本优化支持阶段），3个层次（白车身、零部件、VA/VE），2类解决方案（成本目标导向、轻量化目标导向）。通过用户需求分析，开发创新性的EVI解决方案，在满足用户需求、为用户创造价值的同时，宝钢也实现了从技术研发到高效率营运的闭环，为自主创新提供了保障。

介绍了国内首套自主设计和制造的烧结烟气活性炭净化系统各种污染物脱除机理、工艺流程和系统装备，主要包括烟道系统、吸附系统、解析系统、活性炭储运系统等。对各主要系统内部结构、工作原理、相关设计和运行工艺参数进行了详细说明，对该系统的技术特点和投运后实际烟气净化效果进行了详细介绍。该系统具有污染物脱除率高、运行稳定可靠的优点。处理前烟气中SO2质量浓度为412.091～642.811 mg/m3，处理后SO2质量浓度为1.227～7.999 mg/m3，SO2脱除率为98.53%～99.76%；处理前[NOx]质量浓度为235.451～365.218 mg/m3，处理后[NOx]质量浓度为92.707～137.663 mg/m3，[NOx]脱除率为57.63%～69.44%；处理前二英的毒性当量为0.82～5.40 ngTEQ/m3，处理后下降到0.002 3～0.008 9 ngTEQ/m3，二英脱除率为99.43%～99.89%；经过净化后粉尘质量浓度为7.747～11.500 mg/m3。结合生产运行情况对该烧结烟气活性炭净化系统做出了适当评价并对其推广应用前景进行了展望。

站在高质量发展的高度，从供给体系、需求、布局、循环经济、综合效益方面定义钢铁高质量发展。解析钢铁产业高质量发展基础，简要分析钢铁产业高质量发展存在的产品质量、绿色发展、技术装备、智能制造、服务意识、行业秩序、国际化方面深层次问题。研究供给侧结构性改革对中国钢铁高质量发展的重要作用，并结合优秀钢铁企业高质量发展的实践，指出钢铁产业未来应通过工艺技术进步、产品结构升级、绿色发展、标准引领等提高竞争力，实现高质量发展。

基于结晶器传热特点建立方坯连铸结晶器三维瞬态传热模型，利用节点温度传递模拟铸坯运行，采用 ANSYS软件进行模型分析，经过充分迭代得到结晶器三维稳态温度场，并与传统二维铸坯传热模型进行对比。通过动态边界条件加载技术实现铜壁冷面水垢厚度的连续变化，分析了水垢对结晶器铜壁温度分布的影响。结果表明，在结晶器顶部区域，三维传热模型分析结果与铜壁温度分布规律基本吻合，弯月面下50 mm附近铜壁温度达到高峰，弯月面处水垢厚度由0.1增加到0.5 mm时，铜壁最高温度由187升高至318 ℃，铜壁高温区域扩大，铜壁变形程度增加。

从常规热处理及性能、形变热处理、表面热处理、析出相与合金优化以及其他方面的研究等5个方面，对40CrNiMo国内外的研究现状进行了详细回顾。重点评述了新技术（表面化学热处理、表面激光淬火、镀铬层喷丸处理、合金优化及析出相）在40CrNiMo钢生产上的研究与应用，热处理（亚温淬火、深冷处理）在对其性能挖掘方面的研究；另外，简要综述了车削参数对40CrNiMo钢疲劳强度、表面粗糙度的影响，应力腐蚀条件下其断裂特性；指出了当前40CrNiMo钢的研究中存在的不足和今后潜在的发展方向。

针对某钢厂生产断面为240 mm×240 mm的42CrMo钢的方坯结晶器，采用有限体积和有限元相结合的数值模拟方法计算结晶器内的多物理场。首先，通过对结晶器内流动和凝固耦合计算优化水口浸入深度和拉速；其次，基于优化后的流场，采用磁场和流场耦合求解的方法得到优化的电流强度和电流频率。磁场模拟结果与现场实测数据较为吻合。研究表明，水口浸入深度为100 mm、拉速为0.7 m/min时可以获得优化的流场；基于该流场施加电磁搅拌后，搅拌器的电流强度从100增大到400 A时，钢液切向速度从0.042提高到0.300 m/s，而电流频率对钢液的流动影响较小。进而得出，优化的工艺操作方案为水口浸入深度为100 mm，铸坯拉速为0.7 m/min，电流为400 A，电流频率为2 Hz。

钢铁企业创新基础设施(SEII—Steel Enterprise Innovation Infrastructure)是基于创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,以技术创新为驱动、以信息网络为基础,面向高质量发展,为提高钢铁企业的核心竞争力需要而打造的钢铁产业升级、融合、创新的基础设施体系。提出了SEII的基本架构,SEII是以工业互联网为载体、以底层LPPL(Lab-Pilot-Production Line)的数据感知和精准执行为基础、以边缘过程设定模型数字孪生化和边缘-底层CPS(Cyber-Physical System)化为核心、以数字驱动的云平台为支撑的服务于钢铁企业的数字化创新平台。分析了SEII的绿色化、数字化、高质化、强链化的特征功能,即绿色化关键工艺-装备创新功能、超级智能的CPS过程控制功能、高效率低成本的产品创新功能、全产业链协调管理优化运行功能;指出发挥中国特色社会主义举国体制的优越性,开发SEII,并建立国家、地方、企业的SEII多级管理系统,对于钢铁工业的绿色化数字化转型、提高钢铁产业的产品质量和生产效率、强化钢铁行业产业链的强度和韧性、促进钢铁行业高质量发展具有极为重要的意义。钢铁行业的SEII建设已经开始,SEII的建设实践成果表明,钢铁行业实体经济与数字经济/数字技术深度融合,可以发挥钢铁行业的数据资源、数据科技应用场景的巨大优势。采用数据驱动、软件定义、数据感知/数据处理的双层架构,将充分发挥数字技术的放大、倍增、叠加作用,大大加快钢铁行业数字化转型的速度,降低钢铁行业数字化转型的成本。目前SEII建设已经取得的重要进展充分表明,在SEII支撑下,钢铁行业核心竞争力明显增强,展现出钢铁行业未来创新发展、协调共享、大踏步高质量发展的美好前景。

超高强度不锈钢因强度高、韧性好及耐腐蚀性能优异而被广泛需求。沉淀强化是这类钢获得高强度的重要强化方式，但其析出过程复杂，作用机制尚不明确，成为制约新型超高强度不锈钢开发的关键因素。介绍了超高强度不锈钢的分类、牌号、成分及力学性能，重点阐述了马氏体型超高强度不锈钢沉淀强化相的演变过程及强化机理研究，提出材料计算科学、强化机理理论和资源节约技术等是超高强度不锈钢发展的重要方向。

维持合理的煤气流分布是高炉高效、低耗、稳定运行的关键。高炉气流分布不仅与原燃料质量、操作制度有关，还取决于炉型设计等先天因素，合理的炉型设计是获得合理气流分布的基础。基于传热学和流体力学基本原理，建立了高炉传热和煤气流流动数学模型，利用试验获得了模型的相关参数，通过数值模拟方法研究了炉腹角、炉身角以及等效炉腹角对高炉气流分布的影响。结果表明，减小炉腹角、增大炉身角有利于抑制边缘气流发展。调整等效炉腹角同样可以达到控制边缘气流的目的，但与改变炉腹角相比，其作用强度和作用范围更大，且最大影响区域也不相同。

基于工业系统与环境之间的物质交换，建立空气是冶金资源的概念，阐述了钢铁工业空气消耗量、废气产生量、污染物排放量三者间的联系及其对区域大气环境质量的影响。调研核查了若干家钢铁企业，统计其烧结、炼焦、炼铁、炼钢和轧钢等各生产工序，以及高炉-转炉流程、全废钢-电炉流程的空气消耗量和废气排放量。以吨钢为计算基准，给出了中国钢铁工业的资源消耗结构和废物排放结构以及空气消耗和废物排放数据，其中吨钢空气消耗量（以质量计）占吨钢资源消耗总量的85%以上，强调了减少空气消耗和废气产生量对降低污染物排放总量、改善区域大气环境质量的重要性。列举了富氧乃至纯氧燃烧、废气循环再利用、烧结矿竖式冷却换热技术的节能减排案例，指明应用这些关键技术、优化钢铁生产流程和发展全废钢电炉短流程等是大幅度减少空气消耗和废气产生量，进而减少颗粒物、SO₂、NO_x排放量的有效途径。

高磷鲕状赤铁矿的还原对后续的磁选分离起着重要作用，尤其是金属铁的聚集长大。以高磷鲕状赤铁矿为原料，研究添加剂硼砂对高磷鲕状赤铁矿进行强化还原的影响。研究结果表明，温度为1 000 ℃、硼砂添加量为6%时，失重率达到31.11%，金属化率达到90.10%。XRD、SEM-EDS 分析表明，添加硼砂能促进反应物的熔点降低；铁橄榄石（Fe2SiO4）、铁尖晶石（FeAl2O4）和蓝晶石（Al2SiO5）衍射峰消失，出现了低熔点的钙长石（CaAl2Si2O8）、硼酸铝钠（Na2Al2B2O7）和硼酸钠（Na2B6O10）衍射峰。还原后试样中金属铁颗粒的数量与粒度均随着硼砂添加量的增加而提高，强化了还原效果。

2020年9月22日,中国在第七十五届联合国大会上提出,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。钢铁行业深度脱碳是实现“碳达峰”和“碳中和”的必经之路,是应对气候变化、缓解能源危机、推动绿色健康发展的重要战略举措。绿色低碳发展是钢铁行业实现转型升级高质量发展的关键,也是中国实现碳达峰碳中和目标的重要支撑。分析了中国钢铁行业碳排放现状,对比了主要产钢国家钢铁行业碳中和目标及实施路径,采用动态物质流分析方法构建了钢铁需求量模型、废钢回收量模型并预测了中国到2060年的钢铁需求量和废钢资源量。结果显示,中国的钢铁需求量将在2030年和2060年分别下降至8.78亿t和5.43亿t,2030年国内废钢产量约为4.2亿t,2055年以后,废钢产量将逐渐下降,但仍将保持在4亿t以上。在动态物质流分析结果的基础上,使用情景分析方法,构建了钢铁行业碳排放模型,分析了钢铁行业的节能降碳潜力;基于钢铁行业碳中和路径分析模型制定了中国钢铁行业碳达峰碳中和时间表和路线图,指出中国钢铁行业在实现碳中和之前要经历粗钢产量波动下行-控碳、粗钢产量下降-减碳、粗钢产量处于低值平台期-低碳、粗钢产量稳定于低值-碳中和等4个阶段,为中国钢铁行业实现碳达峰碳中和目标提供重要指导和行动方案。

CO对人体和环境具有毒性,是六大标准大气污染物之一。钢铁生产流程每年向大气中排放大量含有CO的工业尾气。在国家“碳达峰”、“碳中和”发展大背景下,钢铁生产流程正面临着巨大的CO减排压力。总结了典型钢铁生产流程烟气中CO排放现状,向大气中排放CO的烟气包括焦炉烟气、烧结烟气、还原回转窑烟气和转底炉烟气等,这些烟气中CO浓度低,排放总量大。针对烟气中CO减排,总结了国内外在源头控制、过程减排和末端治理等方面的研究进展。其中源头控制技术从能源结构调整角度利用绿色氢能和电能代替化石能源,过程减排主要是改善化石燃料燃烧条件以减少CO排放,末端治理则是通过物理/化学方式将CO从烟气中分离或将其氧化成CO₂。末端治理技术中,催化氧化技术具有投资成本低、无额外运行能源消耗和二次污染、减排效果显著等优点,可以与当前钢铁烟气脱硫脱硝技术配合使用,具有工业实践的可行性,但是目前催化剂在抗中毒和制备成本控制方面有待提高。烧结烟气CO减排是目前迫切需要解决的问题,分析了烧结烟气CO减排可行的技术路线及其面临的挑战,提出通过耦合烟气循环、介质喷洒、燃料改进以及催化氧化技术,可以实现低投入、高效率的烧结烟气CO减排目标。

通过部署大数据采集平台，运用高效的分布式信息传输技术，完成海量烧结生产数据的采集和汇总，建立烧结全产线数据仓库；通过融合工艺知识和大数据挖掘技术，提取原料性能、配矿理论、过程工艺参数、产质量指标、生产成本等参数间的潜在规律；以数理统计和机器学习算法为核心，深入研究基于大数据技术的烧结全产线质量智能控制系统；通过决策树和最优化等方法，建立完善的决策体系。基于梯度提升树算法初步建立了烧结终点预报模型，模型预测命中率达99%以上，与以往建立的烧结终点预报模型相比，模型预报命中率和稳定性进一步提升。研究成果将促进烧结生产的创新、自动化和智能化发展，稳定控制烧结矿的产质量指标，降低生产成本，具有广泛的应用价值。

综述了在全球气候变暖情况下控制碳排放的背景和欧盟控制碳排放的经验，以及中国近年来控制碳排放方面主要出台的政策和采取的措施。重点介绍了目前欧盟、美国、韩国和日本等国在钢铁工业中为减少碳排放而开展的前沿技术和研发进展，以及从节能减排BAT技术、绿色化流程、绿色化产品、绿色化物流和新技术开发等方面，总结了目前钢铁行业可以推广应用的低碳工艺技术，为中国钢铁工业减少碳排放提供参考，并以期引起钢铁企业对碳排放问题的重视。

钢铁工业是典型的资源能源密集型行业，是节能减排重点行业之一。总结了中国钢铁工业“十二五”以来所取得的节能减排进展及存在的问题，采用动态物质流分析方法，构建了钢需求量和废钢回收量预测模型，基于35项重点节能减排技术评估，结合能源消耗与CO2排放模型，分析了中国钢铁工业到2050年的节能减排潜力并分析了各因素的影响。在此基础上提出了提升中国钢铁工业能效的若干途径，为钢铁工业的绿色低碳转型、可持续发展提供理论指导。

针对西北某铸造厂目前生产的高锰钢耐磨衬板在使用过程中容易破碎和变形的问题，通过对现生产的高锰钢成分与性能的分析，向高锰钢中添加一定量的合金添加剂，并改进热处理方式，使高猛钢耐磨衬板的硬度、耐磨性、抗冲击性能和寿命都有较大的提升，硬度提高10.7%，耐磨性提高62.7%，抗拉强度提高7.4%，屈服强度提高8.13%。

为提高高炉技术经济指标，通过实验室和工业试验，对鞍钢高炉低镁渣的冶炼特性进行了全面研究和评价。研究结果表明，在鞍钢目前的低铝负荷下，炉渣中MgO质量分数为4%～7%时，炉渣熔化温度均小于1 350 ℃；炉渣温度小于1 500 ℃时，理论上MgO质量分数不小于3%时，就可满足黏度的要求，最佳的碱度为1.245左右；工业生产条件下，炉渣的MgO质量分数一般控制在4.5%～5.0%，炉渣黏度为0.16～0.20 Pa·s时，通过优化炉渣碱度，降低炉渣中的MgO质量分数，不会降低炉渣的脱硫能力。通过采取低镁渣冶炼技术，有效降低了鞍钢高炉的生产成本，渣比下降了近17 kg/t（Fe），有助于高炉绿色可持续化发展。

钢铁企业生产过程中产生大量以铁元素为主要成分的粉尘、污泥，统称为尘泥。钢铁尘泥是钢铁行业固废的重要组成部分，尘泥中含有铁、碳、锌、钾、钠等有价元素，如果直接堆放或排放，必然会造成环境污染，且尘泥中的有价元素也没有得到有效利用。钢铁企业应基于对不同类型尘泥的组成特性的了解，明确尘泥回收利用想达到的最终目的与效果，选择合适的方法与设备。对现有钢铁尘泥的利用技术与方法进行分析，并提出火法与湿法相结合的形式是未来尘泥处理的主要方向。

烧结是高炉炼铁过程的主要工序之一,利用大数据智能化技术有望解决烧结配矿原料条件复杂、配矿约束失真、配矿模型寻优困难、烧结过程参数预测模型精度低、产线适应性不强、烧结状态质量表征困难等传统难题。目前部分钢铁企业已经建立了包括烧结过程数据的炼铁数据平台,实现了烧结过程数据的采集存储与初步处理;现有配矿模型的约束设置与现场条件吻合度有所提升,通过数据分析与智能算法加快了配矿模型的寻优速度与精度;通过不同方法构建的烧结状态质量关键参数智能预测模型,在测试集上的预测效果良好;烧结过程综合评价与优化也进行了探索并取得了一定成效。基于现有研究进展,对烧结全链条数据治理、机理与数据融合的烧结智能配矿、烧结全产线关键参数自更新预测、数据与经验协同的烧结过程自适应综合评价体系构建与优化等智能化烧结技术的研究与应用方向进行了展望。需要针对烧结数据存在的问题开展模块化治理,消除参数间时滞性并构建参数动态关联规则库;进一步开发机理数据深度融合且适应产线条件的烧结智能配矿模型,并结合高炉使用效果对烧结智能配矿进行深度优化;结合产线自身数据特点与现场操作人员需求,全面选择烧结过程预测目标参数,并根据目标参数的数据频次、实际烧结生产冶炼周期与操作人员需求建立烧结过程参数自更新预测模型;基于烧结生产过程数据信息与专家经验选择烧结过程表征参数与烧结过程操作参数,建立数据与经验融合的烧结状态质量综合自适应评价体系,并基于高炉冶炼对烧结过程整体水平的需求与烧结过程参数预测调整烧结操作参数,最终实现烧结生产的数字化转型与智能化升级。

烧结台车料层纵向的粒度分布是影响烧结矿质量的重要因素，而九辊布料对烧结台车上的料层分布起着至关重要的作用。为了研究不同条件下九辊布料的效果，根据某钢铁企业烧结机九辊的实际尺寸建立了三维模型，使用EDEM软件对不同工况的布料过程进行了仿真模拟。结果表明，九辊转速从4 增至40 r/min，料层厚度不变，颗粒的堆积角从55°左右减小至49°左右，料层纵向偏析度先增大后减小，当九辊转速为30 r/min时，料层偏析度最高；当九辊排列的倾斜角度从33°增至43°时，料层高度逐渐降低，料层纵向偏析度先增大后减小，当九辊倾斜角为38°时，料层偏析度最高。

以某2 230 mm六辊五机架冷连轧机为研究对象，采用ABAQUS有限元软件平台建立了具有中间辊ESS辊型的三维非线性轧机仿真模型。通过数值模拟，分析了工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊横移等板形调控手段综合作用下的板形控制域的变化规律。同时，系统研究了不同工作辊弯辊力、中间辊弯辊力和中间辊横移量等参数对带钢二次凸度和四次凸度的调控性能。现场应用结果表明，ESS辊型轧机对带钢板形和横向厚度均具有良好的控制作用。

为了使高炉在高性能焦炭使用后能够获得最优的燃料比和良好的顺行条件，对焦炭高温性能和高炉焦炭负荷的关系进行了研究。首秦1号高炉在中修后，在可以获得高质量干熄焦的期间，根据送风系统及操作炉型变化选择了适合的送风制度。通过对原燃料和出铁的强化管理、上下部煤气流合理匹配和调剂，实现了经济炉料条件下高焦炭负荷冶炼。按要求限产后，将风口面积缩小11.38%，选择合理的送风参数，加长和稳定了风口回旋区深度，保证了炉缸活跃度，形成了中心煤气窄而强、边缘温度稳定的煤气分布。在平均渣比为433.30 kg/t的条件下，焦炭负荷提高至6.01 t·t－1，月平均燃料比为499.17 kg/t ，充分地利用高反应性能的优质焦炭，实现了有效降低燃料消耗的目标。

为了研究局部露点技术在含铝高强钢上应用的潜力，采用热浸镀工艺模拟器研究了加热过程的露点温度对一种C-Mn-Si-Al高强钢选择性氧化的影响。加热过程中的露点温度设置为－10、－20和－50 ℃，而在保温过程中的露点温度为－50 ℃。采用SEM/EDS表征了退火后试样表面的氧化形貌和元素质量分数，使用GDOES分析了退火试样表层的元素深度分布，采用XPS分析鉴定了试样表面的氧化物种类。试验结果表明，使用－10 ℃露点温度加热时，试样表面氧化轻微，铝元素出现明显内氧化现象。随着加热过程露点温度降低到－50 ℃，试样表面出现较多富含锰和铝的氧化物。因此，加热过程中较高的露点温度可以抑制合金元素向外表面的富集，减少试样表面的氧化物数量。

针对360 mm×450 mm断面的45钢连铸坯中心疏松和缩孔导致轧制后圆钢探伤不合格的问题，开展了拉速与二冷水对比试验、凝固末端电磁搅拌对比试验以及重压下压下辊辊型对比试验，采用低倍酸洗、原位分析和真密度分析了试验铸坯和轧制后圆钢质量。试验结果表明，采用拉速0.45 m/min、二冷采用中冷、凝固末端电磁搅拌采用300 A/2.4 Hz时有利于铸坯扩大铸坯等轴晶区，铸坯等轴晶区最大为280 mm×170 mm。重压下采用凸形辊生产的铸坯中心真密度为8.022 6 g/cm3，致密度为0.998 4，高于平辊重压下。综合技术应用后，累计生产45圆钢2 583 t，45圆钢探伤合格率从70.85%提高到95.87%。

烧结矿碱度变化对其产量、质量、冶金性能和高炉经济技术指标都有一定影响。对比烧结矿碱度与烧结机产量、高炉产量、焦比等指标的关系，试验研究烧结矿碱度变化对成品率、利用系数、冶金性能的影响。研究结果表明，酒钢高硅烧结矿在碱度为1.6～1.9时，冶金性能及各项指标较好，利用系数随碱度上升而提高；在此区间内降低烧结矿碱度，可提高烧结矿品位，降低生铁成本。

日益增多的城市可燃固废给环境带来严重的污染，如何有效处理它们已经成为了一个重大问题。对可燃固废的化学成分、热值、燃烧特性及国内外的研究现状进行了论述，并基于城市可燃固废的理化性质和工艺性能提出了多种固废混合喷吹。多种固废混合喷吹既可以给高炉带来新的燃料，又可以处理种类繁多的城市可燃固废，完成对周边社会的固废处置，扩充城市钢厂的社会功能。

钢铁生产过程中产生大量尘泥，其中含有大量的碳、铁、锌、铅、钾、钠等有价元素，如果不采取适当的方法对其进行处置，不仅会造成环境的污染，还会引起资源的浪费。着眼于尘泥的综合高效处理技术，首先对钢铁企业全流程各工序尘泥的特征工艺参数进行了分类；在此基础上，分析对比了当前应用较广的几种典型的尘泥处理工艺；最后，结合中国实际情况对未来钢铁企业尘泥处理工艺进行了展望，并提出了一种新型的尘泥处理工艺，以期实现钢铁企业尘泥二次资源的高效综合利用。