第50卷第9期2015年9月V ol.50，No.9，p1-10September2015钢铁Iron and SteelDOI：10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20150319钢铁行业技术创新和发展方向王国栋（东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，辽宁沈阳110819）摘要：创新驱动钢铁行业转型发展、调整结构、实现钢铁行业绿色制造势在必行。
从钢铁行业的重要前沿技术（产品）和钢铁行业的重要关键共性技术（产品）介绍了钢铁行业技术创新和发展方向。
内容包括：复杂难选铁矿石预富集-悬浮焙烧-磁选技术；低碳炼铁技术；炼钢二次资源高效利用技术；先进钢铁全流程一体化组织控制；改进型热带无头轧制短流程工艺、装备及产品；薄带铸轧短流程工艺、装备与产品；无酸洗涂镀制备热轧涂层板技术；新一代钢包喷射冶金工艺；高品质连铸坯生产工艺与装备；热轧钢材组织性能控制；极限规格板材先进热处理装备及工艺技术；薄板坯半无头轧制＋无酸洗涂镀制备热轧AHSS；高精度冷轧板形控制技术与装备技术；先进连续退火与涂镀技术；真空制坯轧制复合板技术；旨在大规模定制的钢材智慧制造系统等。
旨在实现钢铁工业的绿色制造，促进中国新型工业化进程。
关键词：钢铁工业；技术创新；前沿技术；共性技术；发展方向文献标志码：A文章编号：0449-749X（2015）09-0001-10Technology innovation and development direction of iron andsteel industryWANG Guo-dong(State Key Laboratory of Rolling and Automation，Northeastern University，Shenyang110819，Liaoning，China)Abstract：Nowadays，it is imperative to drive creatively transition，adjust structure and realize green manufacture for the iron and steel industry.The state of the art and some critical generic technology and product in steel industry are discussed to illustrate the innovation in technology and its development direction.Main contents are summarized as follows：pre-en-richment for complex and hard-concentrated iron ores-suspension calcination-magnetic separation，low carbon ironmak-ing，high recovery from secondary resources during steelmaking，integrated control of total process for advanced steel production，compact process，equipment and product for the improved endless hot strip rolling，short flow process，equipment and product for strip rolling，free acid pickling and coating to produce hot rolled plate，new generation of ladle injection metallurgy，technology and devices for high-quality continuous casting slab，structure control of hot rolled steel plate，advanced heat treatment for limiting size plate，endless rolled thin slab and free acid pickling and coating technolo-gy for the production of hot rolled AHSS，high precision cold-rolled sheet shape control and equipment technology，de-veloped continuous annealing and coating technology，application of vacuum to produce slab and to roll cladding heavy steel plate，intelligent manufacturing system to guide the mass customization，et al.The above developments aim to real-ize green production in steel industry，and accelerate the industrialization process of China.Key words：iron and steel industry；technology innovation；state of the art；generic technology；development direction钢铁材料应用广泛，作用重大，是最重要的结构和功能材料，在国民经济、人民生活、国家安全等方面具有不可替代的作用[1]。
钢铁行业是国民经济的支柱性产业。
中国目前钢铁产能规模接近世界总产量的1/2，从业人员达到350万人，有着巨大的国际、国内影响力。
中国目前正处在工业化中、后期，作为一个迅速崛起的发展中国家，持续稳定地生产低成本、高质量的钢铁产品，是支撑中国产业结构调整和转型升级的重要保障，具有重要的战略意义。
中国钢铁工业历经近20年的快速发展，钢铁产能迅速增长，规模扩张。
但是钢铁产业主要依靠引进与消化、吸收国外技术，缺乏核心竞争力；资源、能源绝大部分依赖进口，环境污染、排放等问题日益严峻；钢铁产品基本集中于产品的中低端，质量不高，稳定性差，生产效益低下。
因此，创新驱动钢作者简介：王国栋（1942—），男，硕士，中国工程院院士；E-mail：wanggd@；收稿日期：2015-07-07第50卷·2·钢铁铁行业转型发展、调整结构、实现钢铁行业绿色制造势在必行[1]。
钢铁工业的可持续发展是中国2020年GDP翻番和实现新型工业化的重要支撑条件。
钢铁工业的绿色制造，不仅有利于自身转型升级和增强国际竞争力，而且将有力推动中国制造业、建筑业等相关行业的健康发展，促进中国新型工业化进程。
要遵循党中央习近平主席的指示，“要高度重视原始性专业基础理论突破，加强科学基础设施建设，保证基础性、系统性、前沿性技术研究和技术研发持续推进，强化自主创新成果的源头供给。
要积极主动整合和利用好全球创新资源，从我国现实需求、发展需求出发，有选择、有重点地参加国际大科学装置和科研基地及其中心建设和利用。
要准确把握重点领域科技发展的战略机遇，选准关系全局和长远发展的战略必争领域和优先方向，通过高效合理配置，深入推进协同创新和开放创新，构建高效强大的共性关键技术供给体系，努力实现关键技术重大突破，把关键技术掌握在自己手里[2]”。
通过工艺-装备-产品-服务的系统创新，实现钢铁行业的绿色化发展，为中国经济社会发展、国家安全、人民幸福安康提供强力支撑。
1钢铁行业的重要前沿技术（产品）1.1复杂难选铁矿石预富集-悬浮焙烧-磁选技术1.1.1重大需求中国铁矿石严重供不应求，2014年中国进口铁矿石9.33亿t，对外依存度为78.50%。
开发适合中国国情的先进选矿技术，高效开发利用中国复杂难选铁矿资源（鞍山式铁矿、攀西地区高铬型钒钛磁铁矿）是事关中国资源战略安全的大事。
1.1.2研究目标开发复杂难选铁矿石预富集-悬浮焙烧-磁选技术（suspension roasting）的工艺与装备。
这项技术是流态化焙烧的一种，是将粉体物料在悬浮状态下加热到一定温度后，通入还原气体将物料中的赤铁矿、菱铁矿和褐铁矿还原为磁铁矿的过程。
焙烧物料经磁选可获得高品质铁精矿。
1.1.3研究内容（1）微细粒铁矿石各阶段物料的工艺矿物学及给料优化。
包括微细粒铁矿石的工艺矿物学研究；焙烧给料的窄级别控制技术研究；悬浮焙烧不同阶段物料的物相组成、磁性、比表面积、微观结构等特性研究；悬浮焙烧熟料的矿物组成、粒度组成、嵌布特征和表面性质研究等。
（2）微细粒铁矿石悬浮焙烧过程中热力学及动力学研究。
阐明热力学反应基础，确定悬浮焙烧反应动力学方程和参数，实现还原物料的磁性及成分控制。
（3）悬浮焙烧气固两相流化特性及数值模拟。
建立主炉管三维物理模型和矿石颗粒运动轨迹控制方程；悬浮焙烧炉内矿石颗粒浓度及速度径向分布的模拟计算及操作因素影响预测。
（4）工业化连续型悬浮焙烧装备结构及全流程优化研究。
工业化连续型悬浮焙烧炉的结构设计及参数优化；核心炉管温度场分布规律及传热传质优化研究；悬浮焙烧工艺条件（还原温度、还原时间、气体流量、冷却方式等）的试验研究；悬浮焙烧熟料的粉磨和分选条件的优化设计[3]。
1.1.4预期效果建成悬浮焙烧生产线，铁精矿TFe品位大于65%，铁作业回收率大于80%，比常规选矿工艺回收率提高15%以上，可以盘活中国典型难选铁矿资源100亿t以上。
1.2低碳炼铁技术1.2.1重大需求中国政府已经承诺，至2025年，单位国内生产总值CO2排放比2005年下降60%～65%。
当前，钢铁工业发展的主题是高效、低碳和绿色。
有效应对温室效应和实现社会的可持续发展，减少炼铁过程的CO2排放成为研究热点[4]。
在全球努力减少温室气体排放的大背景下，国内外正积极开发减少炼铁过程CO2排放的技术，其中一个方向是沿高炉低碳炼铁技术展开，主要集中于研究高炉使用新型炉料、高炉喷吹含氢物质和高炉炉顶煤气的循环利用等方面[5]。
2002年欧洲启动了超低CO2炼钢（ULCOS）项目，该项目将采用一系列突破性理念使CO2排放量减少30%～70%，这些技术包括：高炉炉顶煤气在脱碳之后的重新利用、CO2的捕集与储存、电解、氢的利用等。