國家鋼鐵冶煉裝備系統集成工程技術研究中心

國家鋼鐵冶煉裝備系統集成工程技術研究中心（以下簡稱“中心”）于2009年2月由國家科技部批復組建，2012年以優秀的成績通過國家科技部組織的驗收。中心依托單位是中冶賽迪工程技術股份有限公司，上級主管部門是重慶市科學技術委員會。

中心立足于“建設行業一流的鋼鐵冶煉裝備系統集成工程技術研究開發平臺、成果轉化平臺、信息與技術交流平臺及人才培養輸出基地，成為支撐我國鋼鐵冶煉產業公共技術服務平臺”的發展目標，長期致力于鋼鐵冶煉新工藝和新流程、關鍵技術裝備、節能減排及資源綜合利用技術、裝備系統集成仿真技術和裝備系統集成評估體系、方法及標準等開展工程化研究。

中心的宗旨是整合國內外鋼鐵冶煉裝備系統集成研究開發的人力、物力和財力等資源，加強系統集成的理論、方法、技術在鋼鐵冶煉裝備系統集成中的應用綜合研究，開展有針對性的技術開發與產業化推進工作，并對鋼鐵冶煉產業的共性技術和應用基礎問題進行專項科技攻關，更好地支持我國鋼鐵冶煉產業的快速進步和可持續發展。

中心主要建設成果：

（一）搭建了一流技術平臺，組建了一支一流團隊。

中心自組建以來，建成了設施先進、功能配套一流的成果工程化、產業化與技術研發平臺。中心建設完成了能提供咨詢、設計、生產技術服務及項目管理的鋼鐵冶煉成果轉化和工程化的設計大廈，配備了先進的軟硬件設施，達到了與國際接軌的網絡化、系統化、集成化的水平：建成了具備大型冶金設備研發、中試以及制造功能的產業化基地，實現年產3萬噸、10億元產值的核心產品集成測試與加工制造能力。建成了國內水平一流的研發中心基地，主要配置有三維仿真中心、遠程診斷與維護中心、冶煉技術裝備系統控制分析與測試平臺、液壓測試分析平臺和電器測試分析平臺等試驗設備，擁有先進的計算機網絡及服務器系統，配備了先進實用的分析計算軟件和工具軟件。一流的平臺為技術研發和成果產業化提供了最優質的條件。

組建了一支國內一流、結構合理的創新團隊。中心組建了一支由國家級設計大師、研究員、博士后等不同梯隊組成的近150名專職研發人員的研究開發隊伍，并聘請5位國外冶煉領域知名專家擔任技術顧問，并形成了一支540余人工程設計和成果轉化隊伍。一流的團隊為科技創新提供了智力保障。

（二）取得了一批核心技術成果。

中心圍繞國家產業戰略需求，以科研項目和成果產業化為紐帶，集聚行業拔尖人才和優勢資源，開展了技術研發和集成創新。始終堅持以鋼鐵冶煉核心技術攻關為重點，依托鋼鐵生產企業進行技術工程化與產業化，在技術研發和成果轉化過程中，實現人才培養、技術交流和開放服務，最終實現中心的全方位建設目標。建設期間，開展各類科研項目80余項，其中國家和省部級項目12項。技術成果轉讓與企業的橫向合作項目16項，實現收入28017.7萬元。圍繞煉鐵、煉鋼、冶煉自動化核心領域共申請專利394件，其中發明專利144件：共獲得專利授權229件，其中發明專利授權44件：在高爐無料鐘爐頂、煉鐵工藝、煉鋼轉爐爐體、高爐除塵、煉鋼余熱回收等多個領域形成專利群進行保護。主持和參與制修訂國家、行業標準17項，獲得軟件著作權19項，專有技術28項；獲科技和工程獎勵27項，其中獲得中國專利優秀獎兩項。

（三）開放，交流與服務成效顯著

中心充分利用自身的鋼鐵冶煉裝備系統集成的工程建設優勢、與鋼鐵生產企業聯系緊密優勢、資料與信息優勢等，先后與清華大學、重慶大學、西門子、羅克韋爾、寶鋼集團、攀鋼集團等30余高等院校、科研院所、企事業單位建立了長效合作機制，開展了一批高質量的開放基金課題，并與歐、美、日等發達國家和地區進行了廣泛的交流與合作。通過技術轉讓、承擔縱向和橫向課題、對外技術咨詢與服務和技術培訓等，累計收入達到3億多元。

中心先后承擔了60余項重大鋼鐵冶煉工程項目，取得了如世界最厚板坯連鑄機、特大型高爐大修最短工期、國產最大下懸掛煉鋼轉爐、世界首座30萬方高壓煤氣柜等一個個國內鋼鐵工業的新紀錄。相關技術成果在國內企業輻射率達25%，形成產值2700億元以上。

中心先后培養工程技術、管理和營銷等專門人才500余名，培訓高技能的技術工人1200余名，開展學術交流活動100余次，參加人員達3000余人次，組織36批120余人次技術骨干到國外進行工程技術交流與短期技術培訓，提升了研發人員的國際視野，也加大了中心技術成果的國際影響力。通過國內外的合作與交流，增強了“內功”、“凝聚力”、“輻射力”、“公信力”和“影響力”。

（四）探索了一條企業類國家工程技術研究中心建設之路。

作為第一批企業類的國家工程技術研究中心，中心積極探索科技與經濟結合的新途徑和新機制。如何把科技創新、經濟建設和企業發展有機結合起來，是建好企業類國家工程技術研究中心的首要問題。對此，中心管理團隊經過廣泛調研和學習，探索了一套科技與經濟結合的新機制。

以國家重大冶煉技術創新科研項目和重大冶煉建設工程為牽引，快速組建重大項目部，通過打破原有編制，動態組織項目團隊，建立有效的利益分配機制。充分利用國內外的資金、技術成果和人才，建立從研究、實驗、中試、設計到冶金工程實施及后續服務的全鏈條技術創新模式。有效實現原始創新、集成創新和消化吸收創新的結合：基礎性研究和應用技術研究的結合：重大科研項目和重大工程項目的結合：科研開發與成果轉化的結合。走出一條以企業為創新主體，產學研合作的技術創新之路。通過國家工程中心的組建，依托單位實現了由工程建設服務模式向全生命周期服務的成功轉變，實現了由主要服務國內鋼鐵企業向為全球鋼鐵企業提供技術服務的轉變。

部分核心技術及產品：

（一）利用低熱值煤氣實現高風溫的頂燃熱風爐成套技術。

“利用低熱值煤氣實現高風溫的頂燃式熱風爐成套技術”解決的關鍵技術主要包括：頂燃式熱風爐燃燒器技術、頂燃式熱風爐燃燒器數值仿真技術、頂燃式熱風爐燃燒器冷熱態模型試驗技術、頂燃式熱風爐工業性集成試驗技術、利用低熱值煤氣實現高風溫（1300℃）熱風爐系統集成技術等。形成了我國具有完全知識產權的利用低熱值煤氣實現高風溫的頂燃式熱風爐的成套技術，成果總體達到國際領先水平，并成功實現技術成果向國外市場的反向輸出，提升了我國在頂燃式熱風爐領域的國際話語權。

項目成果在水鋼4號高爐、安陽鋼鐵8號高爐、燕山鋼鐵公司3-5號高爐等多座高爐上成功應用，熱風爐系統運行穩定，生產指標優異，主要技術指標均達到或超過國外知名廠商的指標，并實現了簽約合同總金額11.13億元，產生直接經濟效益11072萬元。

本項目開發出了具有自主知識產權、完全國產化、能適用于小、中、大型高爐的熱風爐燃燒器和具有國際競爭力的頂燃式熱風爐成套技術，打破了俄羅斯卡魯金頂燃式熱風爐等國外在該領域的技術壟斷，避免了高爐建設中斥巨資引進國外熱風爐專利技術及其設施，大大降低高爐的投資成本，將為我國鋼鐵行業節約大量外匯，從而提升我國鋼鐵企業核心競爭力。

采用本項目成果后，空氣過剩系數由1.1降到1.03，燃燒器的燃燒效率提高，送風溫度比同級別高爐提高100℃左右，實現了高爐降焦約30kg/噸鐵，緩解了對鋼鐵企業對焦煤資源的需求，有效降低了鋼鐵企業運行成本。

采用本項目成果后減少了CO和CO₂的炭排放量，CO平均排放量約80ppm（煙氣中O₂含量為0.3%），優于國內外同類產品，高爐一代爐齡總計減少CO₂排放總量達到467.5萬噸，其他排放物指標均達到環保要求，有效減輕了環境壓力，也為鋼鐵生產企業節省了環保費用。

本項目的成功投產和良好運行，有利于推動頂燃式熱風爐技術持續開發和推廣，有效降低了我國鋼鐵企業的生產成本，提升了鋼鐵企業的核心競爭力，同時對我國冶金行業節能減排產生顯著效益，促進全球節能減排水平的提升，有利于提升中國冶金裝備的技術實力及市場競爭力，為實現中國冶金裝備民族振興產生巨大的推動作用。

（二）大型高爐無料鐘爐頂裝置。

本項目針對關鍵技術所涉及的裝置、材料和試驗問題，引進創新方法理論（TRIZ）和配套軟件，最終成功突破國外專利封鎖，提出了全新的布料器方案，開發了具有自主知識產權的新型并罐無料鐘爐頂設備，并開發了配套控制軟件和模型，項目共申請專利39項（含發明專利6項，海外專利2項），有效的保護了項目主要技術成果，成功實現了產業化，設備國產化率達到100%，填補了國內大型高爐無料鐘爐頂裝備領域的技術空白。

本項目在寶鋼1號高爐成功應用，工程項目投產后高爐運行穩定、作業率顯著提高，并有效降低了高爐焦比，提高了高爐產量。據測算，在每座大型（特大型）高爐上每年可實現新增產值約73，000萬元，每年增收節支總額達到15，200萬元。項目成果還在韓國浦項3800m3高爐項目上打敗眾多國際強大競爭對手，成功實現我國對外輸出的最大爐容的高爐爐頂設備。不僅提高了國內在大型無料鐘爐頂的技術能力和水平，同時也實現了大型無料鐘爐頂技術和設備的對外出口，擴大了我國高爐核心裝備的國際影響力。

國產無料鐘爐頂設備費用僅為引進技術的不足1/5，每套無料鐘裝料設備節省投資達6000萬元，依靠此項關鍵技術的突破，每年預計在國外實現高爐總承包工程1.5億美元，在國內實現高爐工程總承包20億元/年。

此外，由于顯著降低了高爐焦比，減少了焦炭的使用量，每座大型高爐每年能減少約13萬噸CO₂排放，節能減排效益十分顯著，對我國環境保護也將產生積極影響。

（三）特大型下懸掛結構轉爐本體設備成套技術開發。

中心通過對大型下懸掛轉爐進行長期、持續的研發和應用，獲得具有獨立知識產權的新型大型下懸掛轉爐技術，先后申請獲得國內專利16項，其中發明專利4項，申請PCT2項，其中下吊掛機構發明專利于2011年榮獲中國專利優秀獎。自主開發的大型下懸掛轉爐技術領先、性能可靠，主要指標均達到了國內領先、國際先進水平，解決了國內大型下懸掛轉爐的技術難題，完成了大型下懸掛轉爐國產化技術的攻關，并依托大型下懸掛轉爐技術實現關鍵設備“中國制造”，增強國內工程公司參與國際競爭的能力。

項目研究成果成功寶鋼梅鋼250t轉爐成功應用，成為國內最大自主開發的下懸掛轉爐，最大出鋼達到280t，并實現了成功出口巴西GUSA50t轉爐，成為中國第一次成套出口煉鋼設備，合同達1.3億元。項目不但打破國外公司的技術封鎖，而且順利實現中國第一次成套出口煉鋼設備。不僅提高了國內在大型下懸掛轉爐的技術能力和水平，同時也實現了大型下懸掛轉爐技術和設備的對外出口，擴大了我國高爐核心裝備的國際影響力。

到2011年底，中心累計承擔的各種噸位的下懸掛轉爐合同40座，其中投產的轉爐30余座，轉爐設備產值達6～7億元，涉及鋼鐵產能約4000-5000萬噸。

在直接經濟效益上，中心開發的大型下懸掛轉爐與國內早期采用的三點支撐轉爐相比，設備重量輕10～20%，這會減少轉爐的設備投資費用5%～15%，與國內傳統設計相比，累計節省直接投資6000～8000萬元。與進口轉爐相比，僅寶鋼梅鋼250噸（最大出鋼280t）轉爐一個項目，國外進口SVAI-Link250噸轉爐設備投資降低約40%，節省約1億元投資，直接經濟效益顯著。

（四）板坯連鑄機核心裝備及關鍵技術開發。

中心堅持以自主開發的板坯連鑄機成套技術取代國外進口，項目研發成果成功打破發達國家工程公司在板坯連鑄領域關鍵核心技術方面的壟斷地位。采用具有自主知識的連鑄機關鍵技術與引進相比，以一臺單流板坯連鑄機為例，可以節約投資5000萬元，在建設周期上，平均可縮短3個月建設周期，以單流板坯連鑄機的年產量100萬t鑄坯為例，可以創收2500萬元，以上兩項可以實現節約投資和創收7500萬元以上。

項目成果成功應用于新余鋼鐵、重鋼新區、河北敬業、燕山鋼板、廣聯等板坯連鑄機合計20余套，與同類引進設備比較，累計節約投資3億元，并新增創收1.5億元。

項目成果在新鋼420mm板坯的特厚板坯連鑄機成功應用，是目前可以生產世界上最大厚度板坯的垂直彎曲型連鑄機，標志著中心完全掌握特厚板連鑄機技術，技術水平躋身國際領先行列。世界首臺420mm特厚板坯連鑄機投產入選成功入選“2011年世界鋼鐵工業十大技術要聞”，充分提升了中心在板坯連鑄領域的國際話語權。

中心成功開發擁有自主知識產權的板坯連鑄成套技術，對于打破發達國家工程公司在板坯連鑄領域關鍵核心技術方面的壟斷地位、提升我國連鑄工程技術水平和地位具有重要意義。