冶金轧机主传动使用的大功率高性能交直交中压变频系统由于技术门槛高、研制难度大，长期以来由外国进口产品垄断市场，在国家十二五科技支撑计划项目的支持下，按照产学研方式组建从功率器件、变流与控制装置、自动控制、系统集成到国产化推广等完整的团队，实现轧机主传动交直交变频系统装备研制及系统应用推广，目前已成功在钢铁、有色行业推广10余套系统，各项技术指标达到或超过同类型国际先进装备，在保证运行性能与可靠性的前提下，该装备可为企业新建或改造先进交直交变频轧机主传动装备节约1/2到1/3一次性投资。

连铸在钢铁制造流程中具有中心地位，目前我国超过98%的铸坯母材均采用连铸生产。然而，实际生产过程，微合金钢铸坯频发表面裂纹缺陷、大断面铸坯中心偏析与疏松控制不理想，已成为钢铁行业的共性技术难题，制约了高端钢材的高质、高效与绿色化生产。针对该共性技术难题，立足于连铸坯表面组织高塑化控制和高温连铸坯断面逆向温度场分布特性，开发了曲面结晶器及二冷控冷的铸坯表面裂纹控制技术和凝固末端重压下的铸坯高致密均质化技术，从根本上改善/消除铸坯凝固缺陷，实现连铸高效与绿色化生产的关键。 针对微合金钢连铸坯表面裂纹频发难题，立足于微合金钢表层组织析出与组织生长行为，研发形成了基于连铸结晶器角部快冷以弥散化析出碳氮化物和连铸二冷高温区循环相变以超细化晶粒实现凝固组织高塑化的裂纹控制新工艺，并研制出了角部高效传热曲面结晶器和结晶器窄面足辊横向3喷嘴超强控冷装备与工艺技术。 针对大断面连铸坯的中心偏析、疏松等凝固缺陷难题，从理论、工艺、装备等方面入手，研发了适用于我国“一线多产”特点的连续、动态重压下关键工艺与装备技术，形成了以基于溶质非均匀分布“软测量”与压力压下量实时反馈“真检测”的凝固末端位置形貌高精度在线标定、同步控制中心偏析与疏松的两阶段连续重压下工艺、精准控制驱动扭矩提升铸坯心部变形的高效挤压工艺、避免压下裂纹与滞坯风险的实施保障措施等为代表的“准确、高效、稳定”压下的连铸凝固末端重压下集成技术，并开发了宽厚板连铸用增强型紧凑扇形段与大方坯连铸用渐变曲率凸型辊，突破了常规连铸机无法稳定实施大变形压下的装备瓶颈。

LIBS弥补了传统元素分析方法的不足，具有分析简便快速，对样品形貌要求低，且对样品破坏性小，可进行一定距离范围内的遥测，环境适应性强，从而可以实现自动化在线检测。本项目自主研制基于LIBS技术的全自动废旧金属分拣系统。该系统通过自动样品装载，传动，样品捕获同步控制，采用激光对废样块表面进行预剥蚀，消除表面对基体成分识别的干扰；传输至检测位置后，根据要检测材料的中元素含量范围的差异性特点，筛选特征元素的发射谱线，通过采集的特征谱线信号，优化设计神经网络相关算法，进而实现对材料的快速鉴别，继而通过样品分拣系统完成对样品的分离。

针对我国烟气多污染物协同治理装备及技术面临核心装备缺失、关键技术缺乏等诸多问题，中冶长天联合宝钢、清华大学针对烟气多污染物分布规律、活性炭对多污染物吸附机理及活性炭再生机理做了大量的基础研究工作，在此基础上研究了吸附反应塔及再生塔传热与传质过程，通过对吸附反应塔及再生塔力学情况计算及仿真，完成优化吸附反应塔、再生塔的结构，完成了输送系统的研制，开发了具有完全自主知识产权的全套活性炭烟气多污染物协同治理装备技术。本技术具有多污染物去除效率高、投资及运行费用低、能源介质利用率高、运行安全稳定、副产物可资源化利用等特点，成果的整体技术居国际领先水平，实现了烧结烟气净化技术及装备的重大突破和超越。

干熄焦焦罐在干熄焦生产中起着关键作用，直接关系到干熄焦、发电系统的连续性、稳定性、安全性。传统焦罐采用钢结构框架+合金衬板镶嵌的结构方式，运行中存在隔热性能差、密闭性差、安全性稳定性低、使用寿命短维护成本高等缺陷。 针对传统衬板焦罐的缺陷，本技术对干熄焦焦罐进行了创新设计，用整圈钢板替代原有框架结构，开发了高强耐磨热震稳定性能好焦罐专用耐火材料衬替代原合金衬板，研制出新一代节能环保型焦罐替代传统衬板焦罐。

目前，我国的节能减排压力越来越大，而消费者对汽车安全性的要求却越来越高，提高汽车用钢强度成为同时提高汽车碰撞性能并实现节能减排的有效途径。因此，近些年新车型对先进高强钢和先进的生产工艺不断优化，其中热成形钢的大量采用就是最典型的代表之一。本项目提出超高强度系列热冲压成形钢产品包括1500MPa、1800MPa、2000MPa强度级别的热成形钢产品。其中，超强韧性2000MPa产品为本钢主推的拳头产品，该产品与东北大学联合开发，进行了一系列的实验室探索性研究，综合运用经典的材料学和热处理等知识，以热成形实际生产工艺为依据，提出了全新的成分设计；以此为蓝本，本钢研究院结合百年本钢的技术积累以及装备特点，对全工序进行全新优化，共解决了20多项核心技术难题，使得工业产品稳定符合使用要求，强度增加同时具有良好的韧性；同时该级别热成形钢受到各大主机厂的关注，尤其在新能源汽车上的使用量不断的增大，主要用于防撞部件，随着轻量化要求的逐渐提高，2000MPa级热成形钢产品必然会成为1500MPa级的替代产品，占领更大的热成形钢市场。

本项目所属学科为钢铁材料加工制造工艺领域，涉及材料、冶金、材料加工学科。 双相不锈钢具有高铬、高钼、含氮的成分特点和双相组织特点，赋予其较高的屈服强度和优良的耐腐蚀性能，是我国国家战略新兴产业的不可或缺的重要钢类，但其制造难度较大，高端产品长期依赖进口。 油气输送、海洋工程及船舶、石油炼化、环保工程等高端装备对双相不锈钢无缝管耐腐蚀性能和低温冲击韧性等关系到材料及装备安全和寿命的重要指标提出较高要求，与此同时，项目初期国内不能制备φ≥450mm大口径双相不锈钢无缝管，成为严重制约我国高端装备发展和制造的瓶颈。 申报团队依托国家转型升级强基工程项目，历经十二年，实现了高端装备用双相不锈钢“两相平衡设计-高纯净度冶炼及浇注-热穿孔-冷轧-均温快冷热处理组织控制”全链条关键技术突破，并实现了装备自主集成创新。主要创新点如下： （1）开发了高纯净、高致密双相不锈钢管坯制备技术，实现了系列钢种的相比例和耐蚀性平衡设计、全氧含量≤25ppm的低氧控制、φ≥247mm铸锭中心缩孔消除、窄温度区间锻造工艺控制。 （2）发现了双相不锈钢热穿孔温度敏感特性，推荐了兼顾耐点蚀性能和热穿孔性能的氮含量控制范围，开发了热穿孔温度-转速协同控制技术，利用自主集成的φ55mm～φ720mm组距热穿孔装备，制备了φ610mm双相不锈钢荒管。 （3）开发了基于窄区间保温-均匀加热-快速冷却的双相不锈钢组织控制技术，利用独有的φ≥200mm管材固溶、冷却装备，实现了全系列双相不锈钢无缝管的点腐蚀率稳定≤3.5mdd（指标≤10mdd）、-46℃Akv稳定≥100J（指标≥45J）。 项目开发的系列双相不锈钢无缝管，已应用于国内外油气输送、海洋工程及船舶、石油炼化、环保工程等高端装备领域的167个项目，产品实物性能达到或优于国外同类产品。近三年累计销售额7.32亿元，新增利税1.68亿元，经济和社会效益显著。项目授权专利34项（发明12项）、软件著作权4项，制修订国家标准4项，发表论文13篇。 经与国外先进企业实物性能和生产能力对比，项目形成的成果总体达到国际先进水平，其中，项目开发的大口径、抗低温冲击、耐点腐蚀冷轧双相不锈钢无缝管达到国际领先水平。项目的研制成功，为我国高端装备自主化和“走出去”战略提供了材料保障，带动了我国高精尖、高附加值不锈钢无缝管整体技术水平和制造能力的提升。

⑴项目基于数字化虚拟制造的全轧制过程孔型系统智能设计技术研究。如何突破型材轧制孔型系统设计长期依赖经验试错、效率低、成本高的难题，实现钢轨及异型材孔型系统智能设计、智能化配辊以及轧辊加工NC代码自动输出，大幅度提高新产品研发效率并降低研制成本。 ⑵全轧程热力耦合三维模拟精准预测及生产过程质量稳定性控制技术研究。 结合建立完整的生产工艺与质量数据库,实现系列钢轨及异型材轧制全过程工艺优化和质量稳定性控制，显著提高产品内在质量稳定性和一致性,并使钢轨残余应力显著降低。 ⑶基于大数据及在线控制的钢轨轧制金属流动预测-补偿模型和全长尺寸精度智能控制技术研究。解决高铁轨,重轨全长尺寸在线高精度控制问题。 ⑷钢轨局部润滑轧制及表面质量控制技术研究。努力搞清高温高压轧制条件下金属流动、轧辊氧化皮粘结及局部磨损机理和规律，消除钢轨表面轧疤及通长“人”字轧痕等表面质量缺陷,并轧辊寿命延长。

项目首次提出极低损耗取向硅钢广义复合抑制剂理论，创建了极低损耗取向硅钢制造核心工艺技术体系，自主设计集成专用功能装备及全套高效产线，确立了复杂工况下特高压输变电变压器选型设计原则。项目开发技术成功应用于宝钢取向硅钢三期、四期工程，推广应用于一期、二期产线升级改造；项目研制的10个极低损耗高磁感取向硅钢产品全球首发，8个极低损耗新产品填补国内空白。其中，B30R090、B27R080、B23R070、B20R060、B18R060为所有常规厚度规格世界最高等级产品；除0.23mm规格外，其余规格均领先日、韩等国际一流企业同规格产品一个牌号以上，实物质量达到国际领先水平。在大型特高压电力变压器上，自2014年成功应用于灵绍±800KV直流特高压工程以来，已累计制造1000kV交流、±800KV等特高压工程变压器560台套，国内市场占有率71.7%，性能指标全面优于进口同类产品的实绩水平；2018年，B23R075率先成功制造出1100kV直流换流变，并在世界首条、全球最高电压等级的1100kV特高压直流输电（昌吉-古泉）工程示范应用。在高能效配电变压器上，薄规格极低损耗取向硅钢制造S15型配电变压器800多台套，空载损耗较目前国家一级能效降低约30%，节能降耗示范效益显著。2013年以来，累计制造极低损耗取向硅钢新产品近百万吨，新增产值120多亿元；其中，2017-2019年，制造新产品40.29万吨，新增产值49.15亿元，新增利润10.18亿元，新增税收7.46亿元。极低损耗取向硅钢新产品出口欧、美、日、韩高端市场，近三年出口总量17.16万吨，2018年出口占比30%，创汇3.01亿美元。

该项目针对传统不锈钢混酸废液采用的石灰中和处理存在的消耗大量石灰、产生大量污泥等缺陷以及喷雾焙烧法存在的高温硝酸分解、能耗高、设备稳定性差等问题，通过理论创新，攻克了多项工艺、设备以及系统控制等方面的难题，研制出首套拥有完全自主知识产权的不锈钢混酸废液资源化再生利用系统集成技术，打破了国外在不锈钢混酸再生领域的技术垄断。依托该项目制定国家标准1项，授权专利22件（其中发明专利9件），项目技术已在国内外得到产业化应用，应用前景广阔。