本项目结合我国核电工程实际需求，历时10年先后研发了压力容器大锻件用SA508-3Cl1、蒸发器大锻件用高强SA508-3Cl2、铸造及整体锻造主管道用316LN、堆内压紧弹簧大型环锻件用Z12CN13\AISI403改\AISI403及F6NM、堆内构件用304\304L\304H及304NG、蒸汽发生器传热管用690合金等，形成了上述材料包括最佳成分配比、最佳热加工工艺、最佳热处理工艺在内的面向工程应用的系统成套技术，直接支撑了近年我国核电工程大锻件和产品的研制和生产，上述材料涵盖了压水堆核电站核岛主设备材料，已形成的上述材料技术整体处于国际领先水平。在材料技术支撑下研发的核电工程大锻件及产品的技术指标与国外进口实物水平相当。项目运行过程中，获授权专利46项（发明专利25项），软件版权5项，修订国家标准2项、行业标准11项，发表技术论文50篇，参与出版学术专著3部。

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。

本项目针对首钢股份360m2烧结开展了废气循环技术研究，从理论计算、数值仿真、烧结杯试验和工业参数优化等环节入手，摸索出适宜的废气量、含氧量、废气温度等参数搭配模式，形成了料面利用废气温度300℃水平、适宜热风面积改善厚料层表层成矿效果的独创特点。最终成功开发了兼顾提高烧结矿质量、降低烧结固体燃耗和减少烧结污染物排放的废气循环技术。项目投入使用后，取得了平均粒径提高了12%，烧结综合返矿率下降了6.6个百分点，烧结固体燃耗降低3.39kg/t烧结矿，粉尘排放降低27.81%，SO2减排15.89%，NOx减排23.41%的良好效果。当前国内有烧结机有一千多台，烧结矿产能在9亿吨水平，项目的推广对于烧结提质降耗减排有显著意义。

该技术主要应用在钢铁行业烧结矿冷却及显热回收领域；适用于各类烧结机热矿的配套冷却及余热回收系统的新建和改造项目。可以替代传统机上冷却以及环冷机、带冷机等机外冷却设备实现烧结矿的冷却及显热的高效回收。 该技术以空气作为冷却介质，在密闭的竖式冷却窑（竖冷窑）内与热烧结矿逆流换热进行热烧结矿冷却，吸收了烧结矿热量的热废气汇集后进入余热锅炉生产蒸汽，供用户使用或用于发电。经余热锅炉换热后的低温热废气可进行循环利用(烧结矿冷却、热风烧结、焦炭除湿、球团烘干)或除尘后达标排放。

焦化企业目前焦炉烟道气的SO2和NOx含量均超过GB16171-2012标准，亟待减排治理，达标排放。但是目前常见的烟气脱硫脱硝方法设备投资大、运行成本高，多数焦化企业很难承受。本技术采用双氨法一体化脱硫脱硝工艺，充分利用焦化流程自有氨资源作为脱硫脱硝剂，利用焦化流程自有硫铵工序作为脱硫脱硝产物的资源化平台，将焦炉烟道气脱硫脱硝工艺有机“镶嵌”入焦化主工艺中。脱硫脱硝后烟道气SO2和NOx可分别降至10mg/m3和150mg/m3以下，完全满足GB16171-2012的要求。本技术脱硫脱硝产物为含有硝酸铵的硫酸铵产品。 本工艺也可用于焦炉烟道气以及其他类似装置烟道气脱硫脱硝，如锅炉烟道气、电厂烟道气的脱硫脱硝。

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。

项目摘要：针对我国钒钛资源提取冶金过程的反应体系，围绕钒钛资源有价组元强化迁移及分离的关键科学问题，以提高钒钛等有价组元回收率为目标，采用理论分析、实验研究和计算机模拟相结合的方法，开展从微观到宏观尺度的钒钛资源有价组元强化迁移规律及分离理论的基础性和战略性研究，主要包括：（1）钒钛资源冶金过程基础数据库及相关计算物理化学模型的建立；（2）多相反应中有价组元的相结构变化规律；（3）高温溶胶生成、演变的物理化学规律及在冶金过程中的作用；（4）钒钛等组元相际迁移的动力学规律及其影响因素；（5）外场对钒钛等组元迁移及分离的强化与协同作用。通过本项目的实施，将构建钒钛资源冶金过程有价组元强化迁移规律及有效分离理论体系，提出旨在提高钒钛资源利用率的新工艺和新方法，为我国钒钛资源高效利用与安全保障奠定坚实的理论和技术基础，提高我国在该领域的学术水平和国际影响力。

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。

低温余热回收ORC工艺技术，采用有机工质循环，回收温度小于250℃条件下的工业余热资源，或不适合蒸汽透平发电的较小蒸汽流量条件的余能回收、温度在110~150的热水余热回收。 如：50t以下的转炉饱和蒸汽；热轧加热炉蒸汽；热风炉烟气余热回收；平烧的废气余热、热风炉烟气余热回收、以及生产工艺过程中的热水等。

铸铁冷却壁作为重要的高炉冷却设备得到广泛使用。铸铁冷却壁的生产方法分为砂型铸造和消失模铸造两种方式。传统的铸铁冷却壁生产方法——砂型铸造存在铸造缺陷较多，工人劳动强度大，工作环境差等缺点。为了适应高炉冷却设备的发展需要，河北天宇高科冶金铸造有限公司与北京科技大学联合研制开发消失模工艺生产铸铁冷却壁项目。河北天宇高科冶金铸造有限公司为冶金冷却设备专业生产厂家，有雄厚的技术研发力量和很强的冶金冷却设备制造能力，北京科技大学科研实力雄厚，注重理论与实践的结合，在钢铁冶金等方面已经走在了国际前沿。根据行业发展要求及冶金冷却设备工作可靠、长寿、环保的要求，上述两个单位合作研发了采用消失模工艺生产铸铁冷却壁的相关设备和工艺。