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冶金工程技術學科是工程技術學科中的重要學科,它是推動冶金行業發展的基礎和保證。冶金工程技術學科在基礎科學研究上,分別在冶金熱力學、冶金動力學、冶金熔體和溶液理論、冶金與能源電化學、資源與環境物理化學等多個分支學科提出了一些創新理論、觀點及應用成果。
在冶金技術學科上,既重視單工序、單體設備、單項技術的技術開發和應用研究,更重視系統集成和交叉學科集成的技術研發,如綜合利用選礦各種新工藝技術,進行優化組合,解決了我國低品位、難選礦的綜合利用水平;大中型高爐利用自主創新技術在高風溫、長壽化取得長足的進步;在冶金設備大型化、自動化和智能化上取得新進展。在剖析和優化煉鋼各工序流程的基礎上進行系統技術集成,提出了高效、低成本潔凈鋼生產系統技術。新一代控軋控冷技術根據產品組織和性能需要,基于超快冷技術和冷卻速度可精確控制、冷卻路徑可選擇的工藝技術,綜合利用析出強化、相變強化和細晶強化,同時實現節能減排和提高鋼材綜合性能的目的。 在現代化裝備及自動化技術基礎上,利用高效低成本的潔凈鋼生產系統技術,在量大面廣的產品上普遍提高了鋼材的潔凈度、均勻性、強度和韌性的綜合性能及質量。在關鍵品種開發上滿足了新興產業發展的需要(如高鐵、超超臨界火電機組、高牌號取向和無取向硅鋼、核電和航空航天工業等)。推廣"三干、三利用"等關鍵共性技術,進而利用系統節能理論和能量流網絡優化技術,使我國噸鋼綜合能耗、噸鋼耗新水、污染物綜合排放水平大幅度下降。
進入21世紀以來,冶金熱能工程學科在工業領域率先開展了工業生態學的研究,提出"源頭治理"是治本,"末端治理"是治標。為進行"源頭治理",本學科把物質的減量化和保護生態環境的視野擴展到產品的整個"生命周期",即產品設計、原燃料供應、產品生產、產品使用,一直到產品報廢后的回收等各環節,都要符合保護生態環境的要求。
現代鋼鐵企業在發展進程中,提出了要在基礎科學、技術科學基礎上,發展解決綜合性、集成性的工程科學命題,以解決更大尺度、更高層次的復雜性、集成性問題,而這些問題對企業和社會發展極其重要。1993年起由中國工程院院士殷瑞鈺進行了"冶金流程工程學"探索性研究,在2004年出版了《冶金流程工程學》專著, 2011年出版了英文版,2012年該書日譯本出版。2013年,殷瑞鈺院士又出版了新作《冶金流程集成理論與方法》。這兩本書是我國獨創的關于冶金流程工程理論的重要著作,把鋼鐵生產流程中相關的物質流、能量流以及循環過程所涉及的有關要素-功能-結構-效率問題上升到工程科學的層次上來認識、研究和分析,形成冶金流程工程學。冶金流程工程學從宏觀層面上研究冶金制造,流程動態運行的物理本質、結構和整體行為。應用這些理論,指導了京唐鋼鐵公司、重慶鋼鐵公司等新一代大型鋼鐵生產流程的設計、建設和運行。沙鋼和唐鋼等原有生產流程中"界面技術"的優化和改造,也是冶金流程工程學研究成果的應用結晶。
近年來,在冶金前沿技術研究,如薄帶鑄軋、薄板坯的半無頭軋制技術、清潔能源在鋼鐵生產中應用和低溫冶金技術理論和實踐等都取得新進展。
雖然受到國際金融危機和鋼鐵工業低利潤周期的影響,但國內外鋼鐵學術交流仍很活躍,冶金科技進步獎和中國金屬學會冶金青年科技獎的評審推動了行業的科技進步。2010-2012年度,行業科技成果中有25項獲國家發明獎和國家科技進步獎,冶金科技獎一等以上共33項。其中寶鋼"特薄帶鋼高速酸軋工藝與成套裝備研究開發"、"低溫高磁感取向硅鋼制造技術的開發與產業化"和"先進高強度薄帶鋼制造技術與產業化"分別獲"中國鋼鐵工業協會、中國金屬學會冶金科學技術獎"2011、2012和2013年度特等獎。冶金科技書籍的出版和期刊優化也是冶金工程技術學科發展的一個重要方面。
近些年來,冶金企業、科研院所和高校重視自主創新能力的提升,既重視國外專利專有技術的消化、吸收、再創新,更重視自主專利技術的申報和專有技術的研發,以及創新方法的推廣應用。這是實現鋼鐵工業結構調整和振興的強大基礎。
2012年,我國鋼產量達7.17億t,占世界46%以上。國內鋼材自給率達104.5%,市場占有率達97.0%。鋼材品種、質量、性能不斷提高,已能基本滿足國民經濟快速發展的需要,大部分企業具備較強的競爭力。但就行業總體上看與世界先進鋼鐵企業比還存在一定差距。
企業盈利能力下降,自主創新水平仍有待提高,創新環境有待改善,鋼鐵行業創新支撐體系還有待完善和加強,鋼鐵前沿技術的研發和應用還需投入更多的財力和人力。我國重點統計企業噸鋼SO2排放2012年達1.53kg/t,而新日鐵2009年為0.44kg/t。噸鋼煙粉塵排放2012年我國重點統計企業為0.99kg/t,而蒂森鋼鐵集團2009年為0.42kg/t,浦項2009年煙粉塵排放為0.14kg/t,如果考慮煙粉塵無組織排放(這部分沒列入統計),差距將更大。部分企業和工序未能達到節能減排,低碳發展國家規定新標準要求,冶金生態文明建設應引起我們高度重視。我國冶金行業發展的原料保障程度低,對外依存度高,發展的資源環境和生態壓力不斷增大。