表面镀锌是提高钢铁材料使用寿命的最常用技术，其中90%以上采用热浸镀锌。然而，酸洗作为传统热镀锌板生产流程中的高污染环节，增本降效的同时带来一系列质量问题：一方面酸洗工序本身增加成本，同时酸液挥发和废酸排放还严重地污染环境；另一方面酸洗还会造成酸洗板的表面质量缺陷和氢脆等产品缺陷。而在含Si、Mn等合金元素的高强热镀锌板的生产工艺中，由于合金元素的选择性氧化容易出现露镀缺陷，为了解决这一问题，通常需要额外的预氧化、预镀等工序，这无疑将增加生产工序，降低生产效率，提高成本。热镀锌板工艺也面临着节能减排、降本增效的压力，需要进行短流程优化改进。如果可以利用热轧过程中产生的氧化铁皮，在还原性气氛中将氧化铁皮还原为纯铁，利用纯铁的良好润湿性进行在线连续热镀锌，即可消除酸洗的不足，也可解决由Si、Mn等合金元素选择性氧化造成的露镀问题。热轧带钢免酸洗直接还原退火热镀锌技术（以下简称免酸洗热镀锌技术）省去酸洗工序，按照吨钢减少废酸排放20 kg，环保效果明显，并且节约酸洗成本150元/吨。对于先进高强钢、超高强钢，由于取消了退火前的预氧化工序，吨钢成本可节约30~50元/吨，同时由于取消酸洗工艺和连续退火前预氧化工序，可使整个生产线生产效率提高10%～20％。 国外研究单位对于免酸洗还原热镀锌技术的研究已经开展了多年，Danieli已经建立了免酸洗工艺产线，POSCO也初步研发了免酸洗涂镀工艺原型技术。目前国内钢铁企业在该方面的研究主要集中在无酸除鳞技术方面，对于热镀锌板的短流程工艺研究较少。完成热轧带钢免酸洗还原热镀锌技术的开发，不仅可大大降低热镀锌板生产成本，提高产品竞争力，为企业创造巨大的经济效益，同时降低能耗、减少对于环境的污染。热轧带钢免酸洗还原热镀锌工艺的开发，将填补我国在该技术方面的空白，促进我国热镀锌短流程工艺的革新。

本技术适用于炼钢厂钢包转运环节的节能减排，可有效减少能源消耗，减少有害气体排放，改善相关岗位人员劳动环境，开发出两大类钢包加盖装置，分别适应新建钢厂及老旧钢厂，针对老旧钢厂的钢包加盖装置，特别能适应处理位钢包净空超低，且需要钢包带盖穿越处理位的场合。两类钢包加盖装置可适应几乎所有现有钢厂及新建钢厂钢包加盖的需求。

电渣重电熔钢组织和性能优异，应用于各类高端装备制造领域。但传统电渣重熔技术耗能高、氟污染重、生产效率低，产品质量差无法满足高端装备的材料需求。东北大学特殊钢冶金课题组提出了电渣重熔过程“洁净度控制”和“均质化凝固”2个原创性理论，形成了高洁净高均质电渣重熔成套技术与装备、特厚板坯和特大型钢锭电渣重熔技术、半连续电渣重熔实心和空心钢锭的成套技术及装备、电渣重熔过程节电和除氟技术等原创新技术，开发了系列高端材料，节能减排和提效降本效果显著，实现我国电渣技术“从跟跑、并跑、到领跑”的历史性跨越。 本项目技术可以为企业提供电渣重熔成套装备、工艺和新产品开发整体解决方案。也可以就企业单项技术提供服务。如新建电渣炉、老旧电渣炉升级改造、节能降耗技术、质量提升和新产品开发等。

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。

本项目研发的45m/s高速棒材生产线具有生产灵活、轧制速度高、尺寸精度高、成材率及作业率高的特点，以及能够实现低温精轧及轧后分级弱水冷，减少合金元素消耗，降低生产成本的特点，有效的满足了螺纹钢高效生产的需求。项目获得授权专利21项，发表论文2篇，参编书籍1本。经过生产实践验证，以45m/s速度稳定生产，成材率高，生产成本低，部分性能指标优于国外公司。本项目技术成果化推向市场后，不到3年的时间，已经为公司带来约4.4亿元合同额，新增利润约4000万元，创造税收600余万元。近期谈判的高棒项目预计合同额约21.5亿元。另外，高速棒材技术也走出国门，泰国Millcon、印度DSP钢厂等客户已与我公司商谈高速棒材项目。本研发项目的成功应用，解决了我国螺纹钢新国标政策下，钢铁企业在生产线工艺及装备面临的转型需求，能够实现螺纹钢棒材高质量、低成本生产，提升企业的竞争力。同时，本项目的成功打破了国外公司在高速棒材核心技术及装备的壁垒，降低了生产线建设投资。随着钢企生产线升级改造的需求，高速棒材生产线市场需求旺盛。本研发项目的成功应用，解决了我国螺纹钢新国标政策下，钢铁企业在生产线工艺及装备面临的转型需求，能够实现螺纹钢棒材高质量、低成本生产，提升企业的竞争力。同时，本项目响应了国家绿色、节能减排及降低资源消耗的号召，满足了钢铁行业对科技创新，引领中国长材高质量发展的要求，改变了钢铁产业主要依靠引进与消化、吸收国外技术，缺乏竞争力的现状，替代并优于进口产品及技术，打破了国外公司在高速棒材核心装备及技术的壁垒，降低了生产线建设投资。随着钢企生产线升级改造的需求，高速棒材生产线市场需求旺盛。

本项目属于冶金节能减排领域。 我国钢铁产量大，污染物排放高，颗粒物、SO2、NOX分别占工业的30.1%、13.7%、15.7%。现有排放标准已无法满足“打赢蓝天保卫战”要求。2017年政府工作报告提出：推动钢铁行业超低排放改造。结合目前钢铁行业环保水平，钢铁行业实现超低排放还存在以下难点：（1）无组织排放点位多、排放量大，排放底数不清，缺乏治理有效路径；（2）高炉煤气用户SO2排放末端治理难度大、缺乏源头控制技术；（3）转炉一次除尘、高炉料罐均压煤气等重点工序颗粒物治理技术不完善；（4）球团烧结稳定达标排放难度大。（5）污染物一体化管控难度大。针对上述难点，首钢股份公司开展了无组织排放管控治一体化技术研究，有组织达标排放成套技术研究。项目取得了以下创新成果： （1）首次建立了迁钢钢铁生产全流程超低排放技术体系，研究了钢铁生产全流程污染物排放特征及规律，开发了有组织排放稳定达标的成套技术，搭建了全流程污染物管控治一体化智慧环保平台，使首钢股份公司吨钢颗粒物、SO2、NOx排放绩效指标分别达到了0.17kg、0.21kg、0.4kg。 （2）开发了有组织排放长期稳定达标的成套技术，在综合分析高炉煤气有害成分的基础上，首创了高炉煤气喷碱控硫技术；在系统研究了煤气防爆技术和污水处理技术后，首次将湿式电除尘器技术与转炉煤气OG除尘有机结合；对料罐煤气放散特征系统分析技术上，首创了全量回收料罐均压煤气技术；在系统性地研究了球团烟气特点后，创造性地将SCR脱硝技术引入到球团烟气治理领域；通过上述技术的应用使迁钢公司有组织排放远低于超低排放要求。 （3）建立了无组织排放综合除尘控制技术体系，首次研究了无组织排放产尘机理和扩散规律，开发了卸料行为图像智能识别技术、超细雾炮抑尘技术、双流体干雾抑尘技术、生物纳膜抑尘技术、Y型双层密闭导料装置等，实现对无组织排放污染物管控与治理。 （4）首次建立钢铁企业超低排放智能管控平台，开发了以网格化综合管控模块为核心，以大数据技术及机器学习自适应算法为驱动，以机器管理代替人员管理，实现污染源点精准化、治理技术智能化、治理过程信息化、决策反馈一体化、污染应对数据化、操控管理无人化的“黑灯工厂”。 项目环境效益显著：2019年比2017年颗粒物减排3122吨，SO2减排1531吨，NOX减排2344吨，减排比分别达69%、47%、42%。

广州华滤环保有限公司开发的滤筒采用了折叠结构，相同时的数量可以实现更多的过滤面积，除尘器的过滤风速和阻力大幅下降，可以不改造除尘器实现粉尘排放浓度小于10mg/m3。目前，国内钢铁企业大多存在过滤风速高，过滤面积不够，同时改造难度大，改造周期短的问题。因此可以不改造除尘器实现超低排放的技术可以大大给企业提供便利，也可以更快更好的实现对政策要求的相应。同时由于过滤面积的提高，除尘器的运行阻力也可以大大降低，给企业绿色发展，节能减排提供新的技术方案。 除了改造方案外，在新建除尘器方面，该滤筒也有非常大的优势，更小的占地面积，更短的建设周期，给企业快速实现超低排放提供了更大的便利。

钢铁行业是我国节能减排重点关注的领域，其冶炼过程中排放大量的低热值燃气，其中高炉煤气量最大。因低热值燃气热值低、压力与成分波动性大、燃烧性差以及煤气发电机组单机容量小等特点，冶金低热值燃气利用存在利用效率低，制约了我国钢铁工业的绿色发展。 中冶南方都市环保自成立以来一直致力于低热值燃气的清洁高效利用，历经近10年产学研合作研究，研发了冶金低热值燃气高效清洁智能发电技术，实现了超高压/亚临界参数应用于低热值燃气发电工程中，并形成了相关技术规范。 项目成果已实现系列化应用，在日照钢铁集团有限公司、印尼青山钢铁等海内外40余家钢铁厂的79个机组中得到了大范围推广，共装机容量6190MW，合同额超100亿元，国内低热值燃气发电市场占有率超50%。项目成果每年节约1486万吨标准煤，当量减排SO2 28.5万吨、CO2 4950万吨、NOx 26万吨；在项目成果引领下，我国钢铁工业的低热值燃气利用效率大幅提升，减少了吨钢能耗，促进钢铁行业高质量发展。 项目成功研发后彻底改变了低热值煤气利用格局，因该技术性价比极高，该技术的实施基本取代了低热值煤气燃气联合循环发电技术，引领了低热值燃气利用领域的技术发展，对本行业的发展意义重大。本技术的开发迅速在150MW容量以下其他行业小型发电机组中取得应用，有效提升化工、印染、冶金等行业的能源利用效率，并在光热发电中取得了应用，全面提升了我国小型发电机组的能源利用效率，意义深远。

球团工序的能耗和污染物排放是烧结工序的55%左右，在节能减排新形势下，发展球团，提高球团矿在高炉炼铁中的使用比例是钢铁企业绿色化发展方向。 为了推动钢铁工业绿色化发展，首钢京唐二期工程未建烧结系统，建设了2条400万吨球团矿生产线，与一期工程融合后，3座5500m3高炉的球团矿比例将从28%提高至55%。而开发出低硅碱性球团矿是高炉实现高比例球团冶炼和获得良好技术经济指标的先决条件。 为了开发出高铁低硅碱性球团矿，本项目研究了生产低硅碱性球团矿的适宜熔剂及熔剂制备技术和质量需求，低硅碱性球团矿的焙烧固结机理及还原膨胀率控制措施等关键技术，提出了用消石灰替代传统石灰石粉生产高铁低硅碱性球团矿的工艺路线，攻克了球团膨润土配比高影响硅含量，低硅球团矿还原膨胀率严重，碱性球团矿焙烧温度范围窄等诸多难题，最终在京唐504m2大型带式焙烧机上成功生产出了铁品位66.2%以上，SiO2含量2.2%以下，碱度1.1~1.2，抗压强度3000N/P以上，还原膨胀率18%以下，还原度86%以上的优质高铁低硅碱性球团矿，球团矿综合指标超过了巴西Vale公司的优质碱性球团矿。使用低硅碱性球团矿后，京唐公司3座5500m3高炉实现了55%以上球团矿稳定冶炼，高炉渣量降低至215kg/t，燃料比到483kg/t。 项目的创新点主要有： （1）提出了以消石灰替代传统石灰石粉生产高铁低硅碱性球团矿的工艺路线，生产出了铁品位66.2%，SiO2含量2.2%，碱度1.1~1.2的高铁低硅碱性球团矿，为高炉降低渣比至215kg/t提供了主要条件，并制定了球团生产用消石灰质量指标； （2）克服了碱性球团矿生产过程中熔剂配料不稳定，生球易爆裂，碱金属析出多等难题，通过改进配料装置、电除尘和布风板，打通了影响碱性球生产的主要环节，单台设备日产量达到12900吨，超过了设计值； （3）研究了低硅碱性球团矿的还原膨胀机理，通过合理调整碱度，焙烧制度及形成有利物相等措施，攻克了低硅碱性球团矿还原膨胀率高的难题，使球团矿SiO2含量降低至2.2%的同时，还原膨胀率降到了17.5%，满足了大型高炉使用要求。 本项目的实施对高炉高比例球团冶炼，降低渣量和燃料消耗，实现节能减排，绿色化发展起到了重要的示范作用。

金属增材一般是将固态金属高温熔融后堆积在零部件需要增材制造的部位，随后冷却至室温。这样的制造过程，导致增材制造的金属材料内部不仅存在大量缺陷及杂质，而且残余应力大、热应力高、与零部件基体之间的结合力差，增材制造的金属材料形状难以控制，制造过程能耗高。同时也极易造成零部件变形，不适合用于零部件的再制造。而电化学铜增材技术的制造则是在常温常压的水溶液中进行，其制备过程能耗低、复合材料的形状易于控制，纯度高，无内应力和热应力且与再制造零部件基体之间具有很好的结合力。从而保证了用电化学铜增材技术制造出的结晶器，不仅尺寸恢复到原设计水平，而且寿命超过所购买结晶器新品寿命的3倍。该项目相关技术获专利9件（其中发明专利1件），已成功应用于我国20多家钢铁企业，连铸结晶器的使用寿命提高1.5倍至1.8倍，节能减排效果突出.