莱芜钢铁集团银山型钢有限公司联合北京科技大学及相关耐磨钢用户单位，形成了“产学研用”相结合的攻关团队，本项目从用户个性化需求着手，开展了基础理论、关键共性技术攻关，攻克了低裂纹敏感指数高强耐磨钢生产技术、厚规格耐磨钢窄硬度区间控制技术、耐磨蚀高强钢板组织调控控制技术和高强度耐磨钢板三枪切割装备技术，开发了易焊接高均质耐磨蚀系列耐磨钢板及其配套应用技术，满足了用户差异化需求。

2015年，中国提出了“中国制造2025”战略规划，着力推进制造强国建设。钢铁产业是国民经济的重要基础原材料产业，智能制造是制造业实现转型升级的关键所在，大力发展钢铁智能制造，建设钢铁强国，是落实制造强国战略的重要举措。中小钢铁企业是我国钢铁工业重要的组成部分，其在产能规模、产品类别、管理模式、两化融合基础等方面，具有较大的相似性，探索中小钢铁企业智能制造实施路径，打造中小钢铁企业智能制造试点，在行业内更具有可复制性和推广性，对推动钢铁企业的智能化改造，实现钢铁工业的转型升级具有重要意义。

大型（特大型）高炉，无料钟炉顶关键设备技术一直被国外公司所垄断，导致长期以来在国内建设大型（特大型）高炉，或者我国进入国际市场参与建设的各级别高炉，国外公司一直坚持垄断经营与捆绑式销售，并恶意抬高售价牟取暴利，或采取技术封锁，限制我国各公司与之开展项目竞争，使我国钢铁冶金行业从装备制造到工程建设、再到产品生产屡受缺乏核心技术之痛，并付出了巨大的经济代价。 2009年5月，借助于宝钢湛江钢铁基地项目建设契机，以湛江钢铁新建的两座特大型高炉为应用目标，成立由宝钢湛江钢铁、中冶赛迪、秦冶重工组成的联合研发团队，在中冶赛迪、秦冶重工多年研发成果的基础上，结合宝钢多年特大型高炉生产操作经验与工艺技术积累，开展了针对特大型高炉无料钟炉顶关键工艺技术与装备开发及应用项目研究。

基于转炉炉型维护的溅渣护炉技术。通过副枪测试，动态调整炉渣组分，建立炉渣FeO的数据模型，准确的获得终渣的物理、化学特性，指导计算机自动调整炉渣；建立溅渣护炉枪位自动控制模型，保证溅渣效果，尽可能延长溅渣层在炉衬上的存留时间， 干式除尘条件下转炉高碳出钢技术。通过对“前烧期”冶金过程的研究，达到控制顶吹氧气流量实现“前烧期”的熔池搅拌控制的目的，使干式除尘转炉自动吹炼过程必须能够起枪进行双渣操作；建立自动炼钢双渣模型，增加前期脱磷率，在干式除尘转炉自动炼钢条件下实现高拉碳。 转炉底吹透气砖快速热更换技术。重新设计专利底吹透气砖与专用钻孔机构，严格按照预定的操作步骤，将被更换的透气砖钻透，在芯砖上涂抹好镁质泥浆并迅速将其装进透气砖孔中，用螺栓将法兰紧固，接好尾管，实现在热态下用较短时间更换透气砖，达到全炉役底吹的目的。 适合宣钢条件的卷扬提升式钢包全程加盖技术。由于宣钢LF精炼炉采用旋转电极式双工位设计，钢包车穿跨布置的工况，导致宣钢不能采用插齿式钢包加盖机构，因此重新设计一种可上下前后移动的卷扬提升式钢包加揭盖设备，生产时按照预定的操作步骤执行加盖揭盖操作，实现钢包全程加盖。

本项目属冶金科学领域。 本项目利用相变强化机制开发了540MPa~780MP级热轧双相钢/高扩孔钢；运用多种强韧化机制，开发了屈服300 MPa ~700 MPa细晶粒钢、抗拉420 MPa ~610 MPa大梁钢；运用微合金化及相应的TMCP工艺，开发了520MPa~750MPa级搅拌罐用钢；采用微合金化和TMCP及热处理工艺，开发了屈服强度大于960MPa级高强钢。 高强钢的应用是实现汽车“轻量化”的重要途径，围绕轻量化材料设计及流程减量化的“绿色制造”，本项目成果的主要创新性、先进性如下：（1）系列热轧双相钢/高孔钢及轻量化车轮制备：开发了540MPa~780MP级热轧双相钢/高扩孔钢，在国内率先实现了全双相钢/高扩孔钢车轮的制备，在部件减重15%的基础上，实现了疲劳性能翻番。 （2）车身结构用系列热轧高强钢及轻量化车身设计：开发了屈服300 MPa ~700 MPa细晶粒钢、420 MPa ~610 MPa大梁钢。采用上述产品可实现性能不降低车体减重5%。 （3）工程车辆构件用系列高强钢及轻量化应用：开发了520MPa~750MPa级搅拌罐用钢，产品的应用可降低自重系数30%。开发了屈服大于960MPa级高强钢，具有-40℃冲击功大于100J的优异韧性。 通过本项目的实施，开发了多系列热轧高强钢，共获5项省新产品、1项省名牌产品、2项省科技成果。近三年来累计生产12.7万余吨，新增销售收入约37.4亿元，新增加利润3.0余亿元，新增利税4.4亿余元，经济效益显著。 项目的实施，符合国家及安徽省相关产业规划，有很好的示范效应和社会效益。 项目取得的技术成果在马钢得到应用；所开发的产品在众多主机厂的车体结构件、搅拌罐罐体及液压支架等得到应用。随着中国汽车工业的发展，前述高强钢的应用范围必将更加广泛。

本项目属金属材料加工制造科学技术领域。 随着油气资源开采逐步向高寒地区进军，极地等高寒地区对热轧H型钢等的需求日益增加。北极等气候条件恶劣的高寒地区使用的结构钢要求在-60℃以下具有高的强度、良好的韧性和焊接性能，普通结构钢不能满足要求。热轧H型钢由于其复杂的断面结构和厚度规格范围宽而具有更大的技术难度。马钢自2011年起瞄准该领域开展了关键制造技术研究，取得了技术突破并实现了工程应用。 主要技术创新点为： 1）突破国内外Nb-Ni、V-Ni和Ti-N等微合金化设计技术的限制，首次设计了-60℃条件下低温韧性和焊接性能优异的大H型钢V微合金化与中小H型钢Nb-V复合微合金化经济型合金体系，实现了工业化应用。 2）开发了V和Nb-V微合金化异型坯表面裂纹控制技术，解决了含Nb、V、Al的亚包晶钢异型坯表面裂纹问题，实现了铸坯无清理轧制，形成了高效稳定的异型坯连铸技术； 3）通过有限元模拟、实验室和中试试验，研究了加热、变形与冷却等工艺对晶粒长大、变形渗透、再结晶及相变的作用机制，开发了大H型钢的低温轧制+弛豫-析出-控制相变与小H型钢的高温轧制及超厚规格的变形渗透控制技术； 4）研究了焊接材料强韧性匹配、焊接方法、焊接工艺参数等对热轧H型钢焊接接头微观组织和性能的影响，揭示了焊接工艺、组织和性能间的规律，首次开发了满足-60℃低温韧性要求的V与Nb-V微合金化热轧H型钢焊接技术。 项目申报国家发明专利6项，授权4项，形成企业技术秘密9项，发表科技论文7篇，制定企业标准3项，形成了完整的具有自主知识产权的高寒地区热轧H型钢制造与应用技术，总体水平达到国际先进。 应用该技术，马钢在国内率先开发出-60℃条件下低温韧性和焊接性能优异的高强度系列热轧H型钢，其碳当量为0.34~0.38%，-60℃低温V型冲击功达280J。于2014年6月国内率先取得欧盟CE证书，8月国内首家通过法国Technip公司认证并获得法国道达尔公司全球油气项目供应商资格，实现批量供货，填补国内空白。已开发52个规格的H型钢，翼缘厚度覆盖4.5~50mm，实现了国内最厚规格50mm高低温韧性H型钢的突破。为全球最大的油气结构工程Yamal项目供货近5万吨，成为国内海洋工程龙头企业中石油海工、中海油海工等首选供应商。实现新增产值2.9亿元，新增利税1.7亿元。经济效益和社会效益显著。

车轮、车轴是高铁车辆的关键部件，如车轮、车轴钢中冶金缺陷（大型夹杂物、内裂、疏松、偏析、组织不均等）控制不当，非常可能在车轮、车轴服役时成为其内部疲劳裂纹的起源，造成重大安全事故。出于保证高铁运行绝对安全需要，国内高铁投入运营后相当长时间内，车轮、车轴等关键部件全部进口，或由国外进口毛坯锻件，再由外方在国内合资厂加工组装成轮对。 为了改变高铁车轮、车轴等关键部件严重依赖进口的局面，国家科技部、安徽省组织开展了一系列科研攻关，包括国家863高技术研究发展计划项目、973重大基础研究项目和安徽省科技重大专项计划项目等，马鞍山钢铁股份有限公司、北京科技大学作为上述科研攻关的参加单位，承担了其中关键冶金技术的研发任务。 采用该项目开发的关键工艺技术，马钢产时速350公里中国标准动车组车轮、车轴，各项性能全部达到中铁公司相关技术要求，冶金质量和综合性能明显优于进口产品，已顺利通过中铁CRCC认证，并于2017年实现全路推广应用。马钢开始批量生产高铁车轮、车轴后，进口车轮、车轴价格由4万元/件降低到2.5万元/件。该项目的成功，为国家降低高铁建设投资，下一步全面实现车轮、车轴等关键部件的国产化做出了非常重要的贡献。

项目研发团队以电弧炉炼钢绿色、高效、优质生产为目标，依托国家和企业重大项目,首次提出并开发绿色洁净电弧炉炼钢关键技术及装备。以自主研发出超大容量（140MVA）、供电操作模型及高智能型电极调节系统；电弧炉炼钢埋入式喷粉脱磷脱氮、出钢过程在线喷粉脱氧、电弧炉CO2-Ar动态底吹等新方法；电弧炉炼钢“四位一体”绿色节能清洁化生产技术及装备；开发了电弧炉炼钢数字化生产平台，实现了终点控制和炼钢系统的一体化集成。2012年，项目完成创新性研究并实现工程化应用。

本项目重点针对基于商用车正向设计轻量化用钢的开发与应用技术进行系统研究、技术创新及攻关，主要性能指标包括：1）商用车整车钢材减重10%以上； 2）完成500-960MPa级高强、易焊接、抗疲劳系列用钢的开发；3）进行高强材料冲压回弹及剪切技术研究、零部件仿真模拟精确度控制技术及安全性评价技术研究。 该项目实施以来，累计销售商用车轻量化用钢36.2万吨，经济效益方面，新增产值10.0亿元，企业效益1.24亿元，为客户创造利润0.42亿元。社会效益方面，按2016年新增重载商用车73万辆计算，整车轻量化后，累计节约燃油0.08亿吨/年，减少碳排放0.22亿吨/年，每辆车节约燃油成本7.4万元/年，节能环保效果明显。另外，建立的“先进材料-优化设计-精密制造-安全评价”四位一体的正向开发理念对钢铁企业与下游行业共同解决关键应用难题具有重要示范作用，使整车零部件研发周期由原来的4-5年缩短到2年以内，最短零部件研发周期可缩短到半年以内。

现代桥梁向大跨度、重载荷、全焊接、绿色环保方向发展，对结构用钢板提出低屈强比、优异的高强韧性匹配、良好的焊接性能和耐大气腐蚀性要求。项目实施初期，高强度钢板存在屈强比偏高，特厚板截面性能稳定性差、焊接效率低，耐候钢焊接适应性差，尚未形成成熟、稳定的高性能桥梁钢制造和应用技术。 从行业需求出发，首钢联合中铁山桥、中铁宝桥两大桥梁制造集团，基于TMCP工艺进行系统研究、技术创新和攻关，开发出新一代低屈强比易焊接高性能桥梁钢产品和配套焊接材料及工艺，解决了高性能桥梁钢制造和应用难题。