由中冶长天国际工程有限责任公司、宝山钢铁股份有限公司、中南大学和内蒙古包钢稀土钢板材有限责任公司完成的“高效节能环保烧结技术及装备的研发与应用”，围绕烧结系统基础理论研究与应用、全流程能源高效利用、烟气多污染物协同治理，通过产学研合作研究，攻克了高效节能环保烧结工艺及核心装备等一系列技术难题，形成了先进的大型高效低耗和集过程控制与末端治理相耦合、降低物耗和能耗相协同的绿色烧结技术体系及装备系统。

该技术（装备)主要应用于冶金电磁领域，核心技术可推广到化工、矿山、电力等行业。该技术成果是唯一“既能精准地控制钢水的过热度，又能在中间包内主动地去除部分残留在钢水中的夹杂物，特别是中、小颗粒的夹杂物，以达到进一步提高连铸坯质量，进而提高产品质量”的一项高新技术。

针对焦炉烟道气温度低、组分复杂、波动频繁及焦炉生产要求，本技术与工艺路线为“高效低温降半干法脱硫+颗粒物回收+低温选择性催化还原法（SCR）脱硝”。 半干法脱硫采用Na2CO3或Ca(OH)2饱和溶液与烟气中的SO2进行反应，生成对应的硫酸盐，实现SO2脱除；低温选择性催化还原法脱硝以NH3 为还原剂，在SCR低温催化剂作用下与烟气中的NOX反应，生成N2和H2O，实现NOX脱除，并控制NH3的逃逸率。 焦炉烟气净化后SO2＜20mg/Nm3，NOX＜100mg/Nm3，粉尘＜8mg/Nm3，NH3<10 mg/Nm3。 焦炉烟道气温度低，烟气中的SO2、H2S、焦油等组分对SCR脱硝催化剂及脱硝效果有巨大的潜在威胁。本成果创造性地提出了先半干法脱硫+布袋除尘+低温SCR脱硝的工艺路线，针对性地解决了低温条件下脱硫与脱硝的协同问题。 旋转喷雾干燥半干法脱硫效率高，温降低，产生的脱硫粉末挂附在除尘布袋外表面，起到预喷涂作用，可有效吸附烟气中的焦油、盐类物质，为后续脱硝创造良好条件。SCR催化剂在此条件下高效低温脱硝，延长催化剂使用寿命。

　　一、科学目标 　　阐明电磁场影响金属材料凝固温度点变化本质和内在机制及其对金属材料形核影响规律；在深入认识和掌握热电磁力和热电磁对流生成机制及其对凝固组织和偏析影响机理的基础上，建立热、电、磁、力协同作用下凝固组织和偏析演变模型；提出电磁场与温度场等协同控制凝固组织和偏析，以及电磁场控制应力作用下固态相变制备织构材料等技术原理；为提高我国高品质金属材料的生产水平提供理论和技术基础。 　　二、研究内容 　　（一）电磁场下相变形核机理。 　　研究电磁场下合金材料的凝固过冷行为和电磁场对材料过冷度的影响规律；研究电磁场对界面能的影响规律和电磁场下微结构演化规律，建立合金界面能与电磁场强度间的关系；研究电磁场下液-固、固-固、气-固转变形核机制，建立电磁场下凝固结晶分子动力学模型。 　　（二）电磁场下冶金相变动力学。 　　研究电磁场作用下原子扩散规律，并揭示其微观机制和建立基本模型；研究电磁场作用下相变过程位错和晶界生成和运动行为，建立电磁场与位错运动等的关系；研究电磁场下冶金相变速率变化规律、晶体长大行为及形貌演变、溶质分布规律，建立电磁场下晶体生长基本模型。提出电磁场下凝固组织和偏析控制方法和原理。 　　（三）热、电、磁、应力协同作用下相变界面行为与组织形态演变规律。 　　研究热、电、磁协同作用下凝固多尺度流动与溶质传输规律，及其对凝固枝晶形态等的影响规律并建立相应模型；研究热、电、磁协同作用下两相区及凝固组织演化规律；建立凝固两相区、晶粒组织和偏析变化模型；研究电磁场和应力共同作用时固-固转变界面行为及组织演化规律并建立相应模型。提出电磁场控制金属材料组织的新技术原理。 　　三、申请注意事项 　　（一）申请书的附注说明选择“电磁场作用下的冶金相变机理” ，申请代码1选择E0418（以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理）。 　　（二）申请人申请的直接费用预算不得超过1500万元/项（含1500万元/项）。 　　（三）本项目由工程与材料科学部负责受理。

高性能构件设计与制造目前存在以下三方面问题：一是由于材料分布和多尺度结构特征对构件性能的耦合影响规律复杂，导致构件材料与结构匹配的性能设计困难；二是由于传统设计方法和制造工艺的约束，导致复杂构件整体制造困难；三是由于缺乏构件精确成形调控方法，需反复试错，造成高性能目标控制困难。 　　一、科学目标 　　以航空航天典型高性能复杂构件为研究载体，探明多尺度结构与构件性能的映射规律，揭示材料组织演化与结构变形的交互作用机制，探索材料-结构一体化复合制造原理，形成材料-结构一体化设计与制造基础理论，实现高性能复杂结构的整体制造。 　　二、研究内容 　　（一）材料-结构多尺度建模与一体化设计。 　　研究苛刻服役环境下高性能构件宏微多尺度性能表征建模及材料-结构与性能的映射规律，建立宏微结构构型与材料分布的跨尺度拓扑优化设计新方法。 　　（二）多材料结构逐点/逐域控制的增材制造。 　　研究成形过程熔池的表/界面行为和多材料、多尺度结构的界面问题，揭示界面应力的局部能场调控机理，实现材料-结构的形性协调。 　　（三）异质材料构件的界面行为与结构精确制造。 　　研究异质材料叠层制造中宏细观界面特征形成和几何误差传递规律，探索复合制造过程的调控策略，实现高性能构件几何特征与性能的同步精确制造。 　　（四）材料组织演化与结构变形的精确调控。 　　研究高性能构件材料组织演化与结构变形的耦合机理，揭示外加能场对构件材料组织和变形的影响规律，实现多场耦合作用下结构变形协调与性能的精确调控。 　　（五）高性能构件整体制造新原理与新装备。 　　基于材料-结构一体化设计与制造新方法，探索与验证典型构件整体制造新原理、新工艺与新装备。 　　三、申请注意事项 　　（一）申请书说明选择“高性能构件材料-结构一体化设计与制造”，申请代码1选择E0508 　　（二）申请人申请的直接费用预算不得超过1500万元/项（含1500万元/项）。 　　（三）本项目由工程与材料科学部负责受理。

焦炉荒煤气显热回收利用技术通过上升管内壁纳米导热层、外部纳米隔热保温层、耐高温耐腐蚀合金材料、上升管整体结构、水汽循环自动控制系统的研发与应用，开发出适合于焦炉上升管余热回收利用装置及配套系统，并且安全、稳定、高效、长周期的运行，继而将上升管逸出的荒煤气进行热交换，将荒煤气的余热得到充分应用，实现上升管余热回收，从而提高焦化企业的技术、经济、环保三重效益。 本技术的关键技术为上升管换热器，其克服了设备腐蚀、上升管套筒可能发生漏水、内壁结挂大量焦油、使用寿命及换热效果差等问题。

目前，国内外三座热风炉都在采用“两烧一送”的操作制度。此种操作制度只能单炉送风，无法降低换炉排放能耗；人为安排的燃烧时间过于浪费，影响热风炉的效率；发挥不出小孔格子砖换热面积大的优点。中冶京诚工程技术有限公司开发的“三座热风炉采用一烧两送热并联技术”，针对不同的热风炉设计参数，选择适当的送风时间和燃烧时间，可以达到提高风温、节能减排的目的。 一．技术特点  保持原有拱顶温度条件下，可以提高风温；  保持原有风温一定的条件下，可减少换炉排放次数，达到节能减排的目的；  可以使高炉接收的风温更加稳定；  能够充分发挥小孔格子砖加热面积大的优势；  用在新设计热风炉上，在满足相同风温的条件下，可以减少格子砖的总重。 二．控制系统组成 1、多变量参数热风炉数字模型；2、神经元矩阵模型推演机；3、具有专家知识库的热风炉自适应智能调节算法；4、数字式高精度冷风流量调节阀；5、热风炉PLC 系统。 三．主要技术参数 送风方式：一烧二送 热风温度控制范围：900-1350℃ 热风温度控制误差：+/-5℃ 冷风调节阀直径：适合用户冷风管道尺寸 冷风调节阀精度：0.00001度 三座热风炉如果采用“一烧两送热并联”创新工艺，可以取得的效果有多条。 1、可降低同等设计条件下热风炉系统的一次性建设投资5~10%。 2、原有拱顶温度不变时，既可以提高风温，同时可以降低换炉排放能耗，而且可以自定分配份额。 以某钢厂1为例，可提高风温25℃、同时减排50%；以某钢厂2为例，可提高风温40℃，同时减排38.3%。

高效裂解法清洁处理液态钢渣：它是将转炉出到渣罐的高温液态/固态钢渣直接倒入焖渣装置中，加盖喷水产生0.2～0.4kPa蒸汽，蒸汽在压力驱动下进入钢渣与钢渣中的f-CaO、f-MgO反应使其生成稳定相，处理后的钢渣消除游离态f-CaO、f-MgO对钢渣的膨胀性，经热焖处理的钢渣用钢渣稳定性的方法检验膨胀率在1.5％以下，小于日本和中国的标准规定膨胀率小于2％的指标；可安全使用，粉化钢渣中水硬性矿物硅酸二钙、硅酸三钙的活性不降低，保证钢渣质量。粉化后的粒度小于10mm钢渣占70％以上，提高粉磨效率，降低粉磨能耗实现钢渣100％资源化利用。从而使其可作为钢渣微粉、钢渣砌块砖及混凝土等的原料（目前已由协议水泥厂全部用作水泥原料）。根据产量不同一炼钢、三炼钢共建设大小不同的汽焖渣装置14套，满足一炼钢、三炼钢钢渣全量热焖处理的需要。该技术温度、压力、给水、排气等工艺参数均采用自动化控制，保证安全可靠，提高粉化效率，减少处理时间。

中钢集团安徽天源科技股份有限公司具有多年冶金矿山选矿设备的研制、生产和销售的历史，在磁分离设备、高效脱水设备等方面具有较高的知名度。“高效节能金属矿用高压辊磨机”是以承担国家科技支撑计划项目“高效节能大型矿山成套设备研制”（课题任务书编号：2006BAB11B06）为契机，通过对金属矿用高压辊磨机中辊面、结构、控制等方面的研究，解决了高压辊磨设备的一些关键性难题，成功研制出GM系列金属矿用高压辊磨机并开始在国内冶金矿山进行推广和应用。

该项目是钢铁冶金领域重大装备和核心技术自主集成创新的一次突破性跨越，其成功实践在行业内起到了良好的示范效应，带动了异形坯生产技术在世界的发展。用近终型异形坯直接轧制大规格H型钢具有质优、节能、环保的优势，成为国际冶金技术的发展趋势，但存在以下技术难点： (1)"H"型异形坯因其断面复杂，容易出现各种质量缺陷，大规格、超薄异形坯质量更难以控制； (2)异形坯结晶器内流场复杂，对钢水洁净度要求更高； (3)异形坯冷却不均匀，以腹板裂纹为代表的铸坯质量控制等关键技术未取得突破，成为世界性难题。基于以上难点，国内外没有厂家建造大规格（高度>750mm）且超薄（<100mm）的近终型异形坯连铸机，其相关技术属于国际空白。