Driven by the dual imperatives of advancing global carbon neutrality goals and the new wave of technological revolution, China's steel industry faces unprecedented pressure for transformation alongside significant development opportunities. During the "15th Five-Year Plan" period (2026-2030), the industry must focus its innovation efforts on four key technological fronts: firstly, leveraging China's unique scrap steel resources by researching and implementing classification management and circular utilization throughout the steel material lifecycle, driving technological innovation, industrial restructuring, and business model transformation to achieve a scientifically sound transition from the current low scrap ratio era towards high scrap ratios and ultimately a fully scrap-based steelmaking era. Secondly, building upon historical big data from core production processes, the industry should advance "knowledge-guided + data-driven" methodologies to develop complex black-box predictive models integrating computational intelligence, multimodal perception intelligence, and human-machine hybrid cognitive intelligence, enabling autonomous, unmanned control of metallurgical and processing equipment. Thirdly, accelerating rapid material innovation iteration through AI is crucial, targeting the upgrade of large-volume, widely used traditional materials, innovating the shift towards small-batch, multi-variety production models, and achieving engineering breakthroughs in next-generation smelting, casting, and processing technologies for high-alloy materials. Fourthly, strengthening coordinated management and optimized operation across the entire industrial chain under 5G Industrial Internet management is essential, utilizing real-time big data and machine learning vertically to guide resource allocation and optimization, while horizontally achieving interconnected information flow, synergistic integration, mutual prosperity, shared benefits, and high-quality development throughout the entire process chain.

　　在推進實現全球碳中和目標與新一輪科技革命的雙重驅動下

，中國鋼鐵行業正麵臨前所未有的轉型壓力與發展機遇。“十五五”qijian，woguogangtiegongyeyingmiaozhunyixiasidajishuchuangxinzhuxianfali。diyi，zhenduiwoguofeigangziyuandetese，yanjiutantaogangtiecailiaoquanshengmingzhouqifeigangziyuandefenleiguanli、循環利用，進行技術創新、產業重構
、經營模式創新
，實現由目前的低廢鋼比時代向高廢鋼比時代、全廢鋼時代的科學合理過渡。第二，以鋼鐵主流程實測曆史大數據為基礎

，推進鋼鐵流程“知識引導+數據驅動”，攻克大數據計算智能、多模態感知智能、人機混合認知智能構成的黑箱預測模型難關，實現冶金
、加工設備的自主無人控製。第三，AI（人工智能）驅動材料創新實現快速迭代

，聚焦量大麵廣傳統材料的升級換代、小批量—多品種生產模式轉換創新、高合金材料新一代冶煉
、鑄造、加工技術工程創新。第四，鋼鐵行業必須加強5G工業互聯網管理下全產業鏈協調管理優化運行。在垂直方向上，實時大數據/機器學習指導資源配置與優化；在流程方向上，實現全產業鏈信息互聯互通
、協同融合、共榮共享

、高質量發展。

　　廢鋼是最好的綠色鐵素資源。我國粗鋼產量多年維持在10億噸高位，已連續29年nian位wei居ju世shi界jie第di一yi。隨sui著zhe我wo國guo鋼gang鐵tie蓄xu積ji量liang的de增zeng加jia

，廢fei鋼gang儲chu存cun量liang必bi然ran隨sui之zhi逐zhu年nian增zeng加jia，預yu計ji未wei來lai某mou個ge時shi間jian
，對dui應ying於yu目mu前qian的de產chan量liang高gao峰feng，將jiang出chu現xian廢fei鋼gang產chan出chu高gao峰feng

，屆jie時shi廢fei鋼gang供gong給gei量liang將jiang超chao過guo逐zhu年nian下xia降jiang的de鋼gang鐵tie需xu求qiu量liang

，全quan廢fei鋼gang時shi代dai必bi將jiang到dao來lai！這是全世界獨此一家的“中國特色”
，是我們製定未來發展策略必須認真考慮的基本出發點。

　　但是目前尚缺少全生命周期（鋼材生產廠、製造廠、用戶、廢鋼企業）、全產業鏈的廢鋼科學管理，廢鋼回收技術水平低下，尚未實現嚴格分類回收。

　　廢鋼問題必須立即從現在抓起
，開展深入研究，建立起廢鋼資源分類
，科學管理、循環利用的新體製、新機製。以EPR（生產者責任延伸）文件為指針，為了實現廢鋼科學有效利用，必須研究探討如何以鋼鐵材料全生命周期、全生產流程、全產業鏈協同，實現廢鋼資源的分類管理
、循環和利用

，進行產業重構和經營模式創新，解決我國鋼鐵行業與製造業共同麵臨的資源、能源、huanjingdengzhongdawenti。guanliwentidehexindianshishishiguanchuanchanpinquanshengmingzhouqidebiaoshijiexixitong。yincixuyaoyanjiuruheconggulideqiyefeibiaozhunhuabiaoshiguanlixitong，guodudaohuliandebiaozhunhuagongyehulianwangbiaoshijiexixitong，congershixianbaofeigangtiecailiaochaijiedezidonghua、數字化
、標識化、機器人化。要實現機器人化裝配—拆解，設計—生產—使用—回收等全程標識追蹤，確保廢鋼高質量循環
，讓廢鋼變成最優綠色鐵素資源。

　　廢鋼資源是綠色、ditandetiesuziyuan。zaiquanfeigangshidai，feigangchanchuliangdayuxuqiuliang，yijingmeiyoubiyaozaishiyongtiekuangshiliantiele。jieshi，chulefantaicitiekuangdengteshukuangchanziyuankenengxuyaoshiyongshuluqingjirongfenwai
，shuluxuqiuyijingbuda。yinci，fazhanshuluyelianxujinshen。

　　近年，美國
、歐洲正在開發使用以鐵礦石為原料的零碳煉鐵工藝
，如熔融氧化物電解工藝MOE、低溫煉鐵工藝ODE、歐盟低溫電解工藝ULCOTWIN，以(yi)及(ji)我(wo)國(guo)有(you)的(de)團(tuan)隊(dui)也(ye)在(zai)開(kai)發(fa)的(de)零(ling)碳(tan)排(pai)放(fang)閃(shan)速(su)煉(lian)鐵(tie)工(gong)藝(yi)。不(bu)少(shao)企(qi)業(ye)已(yi)經(jing)對(dui)這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)表(biao)現(xian)出(chu)極(ji)大(da)的(de)興(xing)趣(qu)，躍(yue)躍(yue)欲(yu)試(shi)。但(dan)是(shi)，考(kao)慮(lv)到(dao)我(wo)國(guo)鋼(gang)鐵(tie)業(ye)世(shi)界(jie)獨(du)一(yi)無(wu)二(er)的(de)特(te)色(se)，即(ji)將(jiang)來(lai)會(hui)進(jin)入(ru)到(dao)全(quan)廢(fei)鋼(gang)時(shi)代(dai)，廢(fei)鋼(gang)產(chan)出(chu)量(liang)會(hui)遠(yuan)大(da)於(yu)需(xu)求(qiu)量(liang)
，已(yi)經(jing)沒(mei)有(you)用(yong)鐵(tie)礦(kuang)石(shi)煉(lian)鐵(tie)的(de)需(xu)求(qiu)。因(yin)此(ci)，決(jue)策(ce)投(tou)入(ru)重(zhong)金(jin)和(he)人(ren)力(li)開(kai)發(fa)所(suo)謂(wei)零(ling)碳(tan)煉(lian)鐵(tie)技(ji)術(shu)必(bi)須(xu)慎(shen)之(zhi)又(you)慎(shen)。

　　今後幾十年間

，將逐步實現低比例廢鋼—高比例廢鋼—全廢鋼的平穩過渡，最終達到低碳（零碳）、綠色化、全廢鋼冶煉。目前，有些鋼廠有比較充足的廢鋼資源，迫切需要建立科學合理、綠色減排、優質高效的產業鏈，開發全新的綠色、高效、清潔的廢鋼冶煉技術。在這種情況下，必須研究高比例廢鋼，甚至全廢鋼時低碳節能優質環保的冶煉（熔化）與精煉工藝與裝備。需要認真研究比較分析
，在產業鏈上，煉鋼
、連鑄與軋製的界麵如何實現節能減排、優質高效的合理銜接
？是繼續采用目前的冶煉連鑄與軋製遠離的產業鏈斷裂方式，還是采用界麵優化、熱送熱裝方式銜接
？在冶煉裝備上，是采用電弧爐+精煉
，還是采用感應爐+精煉
，亦或是采用其它的創新方式
？這些都需要科學思考、大膽創新、科學實踐，同時還要製訂嚴格的冶煉質量標準和操作規範。

　　03  低成本、易循環、高質量的綠色產品設計與生產

　　鋼廠的鋼材產品設計應遵循新一代鋼材綠色化的設計理念，確保生產的鋼材低成本、易循環、高質量。例如，不鏽鋼可以實現100%回收
，相對於現在大量使用的碳鋼，不鏽鋼全生命周期成本可降低20%左zuo右you。因yin此ci，研yan究jiu不bu鏽xiu鋼gang的de可ke行xing應ying用yong場chang景jing
，推tui動dong它ta在zai我wo國guo經jing濟ji建jian設she中zhong的de廣guang泛fan應ying用yong，將jiang成cheng為wei今jin後hou研yan究jiu的de重zhong要yao課ke題ti。在zai製zhi造zao業ye部bu門men，同tong樣yang需xu要yao進jin行xing鋼gang材cai的de優you化hua設she計ji研yan究jiu。以yi乘cheng用yong車che白bai車che身shen為wei例li，需xu研yan究jiu一yi鋼gang多duo能neng的de柔rou性xing優you化hua設she計ji
，即ji可ke以yi用yong一yi種zhong鋼gang材cai
，通tong過guo不bu同tong的de加jia工gong工gong藝yi生sheng產chan大da跨kua度du強qiang度du和he性xing能neng範fan圍wei的de材cai料liao，並bing在zai製zhi造zao過guo程cheng中zhong將jiang這zhe些xie材cai料liao焊han接jie成cheng白bai車che身shen。這zhe樣yang便bian可ke在zai報bao廢fei白bai車che身shen時shi無wu需xu拆chai解jie分fen類lei，循xun環huan利li用yong將jiang十shi分fen方fang便bian。

　　鐵礦石是我國鋼鐵工業的保障性資源
，屬國家重大戰略需求。我國鋼鐵產量大，加之鐵礦資源稟賦差、難利用
，鐵礦石長期大量依賴進口，進口量已連續多年超10億噸，對外依存度一直在80%左右徘徊。自主研發創新技術，實現難選鐵礦資源的高效利用
，意義重大。

　　但是
，各地的鐵礦成礦方式不同
，例如有熱液成礦、沉積成礦

、變質成礦等各種成礦條件
，因而造成礦物的化學組成、嵌布粒度、嵌鑲關係等資源稟賦差異很大
，各礦都有自己的特點。目前

，高校與企業合作
，針對海南石碌鐵礦難選鐵礦石
、酒鋼鏡鐵山鐵礦石、铌(ni)鐵(tie)混(hun)合(he)精(jing)礦(kuang)石(shi)分(fen)別(bie)立(li)項(xiang)，根(gen)據(ju)各(ge)礦(kuang)的(de)特(te)點(dian)，研(yan)究(jiu)特(te)色(se)化(hua)的(de)創(chuang)新(xin)選(xuan)礦(kuang)技(ji)術(shu)與(yu)工(gong)程(cheng)應(ying)用(yong)
，取(qu)得(de)顯(xian)著(zhu)效(xiao)果(guo)。已(yi)有(you)專(zhuan)家(jia)提(ti)出(chu)利(li)用(yong)鐵(tie)礦(kuang)石(shi)的(de)基(ji)因(yin)分(fen)析(xi)方(fang)法(fa)
，研(yan)究(jiu)相(xiang)應(ying)的(de)鐵(tie)礦(kuang)石(shi)選(xuan)礦(kuang)處(chu)理(li)方(fang)法(fa)
，通(tong)過(guo)試(shi)驗(yan)和(he)驗(yan)證(zheng)，即(ji)可(ke)在(zai)工(gong)業(ye)化(hua)的(de)水(shui)平(ping)上(shang)實(shi)現(xian)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)難(nan)選(xuan)礦(kuang)優(you)質(zhi)選(xuan)用(yong)。這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)很(hen)有(you)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)的(de)新(xin)課(ke)題(ti)。

　　05  適應能源結構轉型的鋼鐵生產技術

　　中國寶武等單位研究適應能源結構轉型的鋼鐵生產技術，全流程“油車”變“電車”
，實現由化石能源向電能轉換的能源結構調整，在冶金還原煤氣電加熱

、原燃料電加熱造塊

、zhagangrechulijiaredianqihuadengfangmianzuogongzuo
，shixiancongyuantoushangjiantan。juzhongguobaowuyouguanfuzerenjieshao
，jienengjianpaixiaoguojiweixianzhu。zhezhongjianpaisiluyoubiyaozai“十五五”期間在更大範圍內研究、推廣

、應用。

　　06  高鈦型釩鈦磁鐵礦氫冶金關鍵技術與裝備

　　高鈦型釩鈦磁鐵礦分布於我國四川、雲南
、河北承德、遼(liao)寧(ning)朝(chao)陽(yang)等(deng)地(di)。這(zhe)種(zhong)礦(kuang)複(fu)雜(za)的(de)物(wu)相(xiang)組(zu)成(cheng)和(he)礦(kuang)相(xiang)結(jie)構(gou)使(shi)得(de)其(qi)冶(ye)煉(lian)困(kun)難(nan)
，一(yi)直(zhi)未(wei)能(neng)得(de)到(dao)高(gao)效(xiao)開(kai)發(fa)利(li)用(yong)，造(zao)成(cheng)了(le)嚴(yan)重(zhong)的(de)資(zi)源(yuan)浪(lang)費(fei)和(he)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)。實(shi)現(xian)高(gao)鈦(tai)型(xing)釩(fan)鈦(tai)磁(ci)鐵(tie)礦(kuang)高(gao)效(xiao)綜(zong)合(he)利(li)用(yong)是(shi)我(wo)國(guo)冶(ye)金(jin)工(gong)作(zuo)者(zhe)責(ze)任(ren)所(suo)在(zai)。

　　目前
，鞍鋼集團攀鋼、河鋼承鋼等已經開展氫基豎爐用釩鈦氧化球團製備及優化、釩鈦球團氫基豎爐直接還原、釩鈦氫基豎爐產品電爐熔分和釩鈦氫基豎爐—電爐全流程質能轉換及碳足跡優化研究，已經突破了一批重大技術。接下來需要充分運用鋼鐵冶金
、冶金物理化學
、反應工程學
、工藝礦物學等多學科理論，采用宏觀
、微觀、納觀多尺度研究方法，重點針對釩鈦磁鐵礦氫基豎爐直接還原—電熱熔分短流程
，構建釩鈦磁鐵礦資源基礎特性數據庫，突破氫基豎爐直接還原用釩鈦磁鐵礦氧化球團製備、釩鈦磁鐵礦球團氫基豎爐直接還原


、釩鈦磁鐵礦金屬化球團電熱熔分、釩鈦礦氫基豎爐核心裝置優化設計、氫冶金短流程智能高效轉化及碳足跡優化等關鍵技術，為釩鈦磁鐵礦高效清潔綜合利用提供理論基礎和技術支撐。

　　研發鋼包底噴粉（L-BPI）、真空精煉裝置噴粉（RH-SPI）等新一代鋼包噴射冶金技術，可解決目前爐外精煉工序多、時間長、溫度損失大等痛點問題，全麵提升脫硫、合金化等精煉效果。但是，目前鋼包噴粉精煉過程鋼液滲漏、堵塞等問題尚未徹底攻克
，產業化應用遇阻，需要學科交叉、行業協同，盡快解決
，推動實際應用。

　　長期以來，煉鋼與軋鋼工序是通過模鑄銜接的。1943年
，德國人Siegfried Junghans（音譯名容漢斯）建成了第一台澆鑄鋼液的試驗連鑄機。20世紀50年代連鑄技術開始在歐美國家實現工業化應用，80年代逐漸成為全球主流生產工藝，90年代初主要產鋼國已實現90%以上的連鑄比。因此
，相對於煉鋼和軋鋼工序，連鑄還比較“年輕”。lianzhukuaisufazhanqilaihou
，xifanggangtieyeyijingxianrushuaitui，meiyoujinxingjingdiaoxikedegaijinheyouhua，yemeiyouchengshouxinxuqiudejudayali，yizhiyanyongzhijin。suoyilianzhujishuhaiyoubijiaodadefazhan
、提升空間。

　　近期高校與設計院所、企業，圍繞高性能寬厚板綠色製備關鍵連鑄技術、高拉速板坯連鑄技術、超厚板坯連鑄技術開展了研發與推廣應用工作。

　　為發展超高溫連鑄坯熱送與直接軋製工藝，迫切需要開展板坯高拉速連鑄關鍵技術研究。我國目前熱連軋板坯的拉速是1.5米/分鍾，通常是四流連鑄對一線軋製，不能實現直接軋製。如果增設電磁攪拌實現電磁控流，並采取相關措施，則可以將連鑄拉速提高到3米/分鍾。在這種情況下，二流頂四流
，可以在補熱、直接熱裝軋製的條件下實現非無頭生產，保證原有產量。當然
，要在軋製速度與拉速的匹配、產(chan)量(liang)的(de)平(ping)衡(heng)上(shang)再(zai)下(xia)一(yi)番(fan)功(gong)夫(fu)，甚(shen)至(zhi)進(jin)行(xing)設(she)備(bei)部(bu)分(fen)改(gai)造(zao)。無(wu)論(lun)如(ru)何(he)，以(yi)高(gao)速(su)連(lian)鑄(zhu)帶(dai)動(dong)直(zhi)接(jie)熱(re)裝(zhuang)軋(zha)製(zhi)，既(ji)可(ke)實(shi)現(xian)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)又(you)能(neng)提(ti)高(gao)質(zhi)量(liang)

，效(xiao)益(yi)巨(ju)大(da)，迫(po)切(qie)需(xu)要(yao)開(kai)展(zhan)研(yan)究(jiu)。

　　此前在高性能寬厚板製造過程中困擾研究人員的連鑄熱送裂紋、軋製邊線裂紋、熱連軋微合金鋼的角部裂紋等板坯缺陷問題
，由於連鑄工作者的努力已得到了較好的解決，但在方坯、圓坯生產中也有各種裂紋缺陷，因此將裂紋控製研究拓展到方坯
、圓坯等領域，也是目前一個比較重要的方向。

　　高性能特厚板需求不斷增長。為保證其鑄坯質量
，通常需采用超厚規格坯料大壓縮比軋製生產。為此，有關高校與設計院、企業合作，提出了采用直弧型連鑄連續生產超厚板坯的新思路，研發出係列裝備和工藝技術
，鑄坯中心偏析C級率≥91%。但是，在目前的情況下，能否繼續努力
，采取各種有效措施將鑄坯中心偏析C級率進一步提高
，以獲得更佳的心部質量，或者以同樣的C級率生產更厚的板坯
，這都將是一個更大的突破。所以，優質超厚板坯生產技術還有一定的發展空間。

　　09  節能減排、優質高效的無縫鋼管產業鏈和生產技術

　　熱軋無縫鋼管是重要的鋼材品種，目前無縫鋼管生產呈現四大主要特點。一是產業鏈不完整，煉鋼—連鑄與軋製距離甚遠，甚至分屬兩個企業；二是小批量

，多品種；三是生產工藝為連鑄坯堆放冷卻—缺陷處理—再加熱—軋製—熱處理—管加工—產品；四si是shi質zhi量liang調tiao控kong主zhu要yao靠kao添tian加jia合he金jin元yuan素su和he離li線xian熱re處chu理li，無wu在zai線xian熱re處chu理li裝zhuang備bei，能neng耗hao高gao，成cheng本ben高gao
，排pai放fang高gao。管guan材cai和he同tong樣yang用yong途tu的de板ban材cai相xiang比bi
，生sheng產chan成cheng本ben（排放）高一倍，質量差（內壁質量、壁厚不均問題長期困擾，得不到解決）。

　　因此
，建議采用新的無縫鋼管生產路線
，如廢鋼原料—電爐冶煉—精煉—連鑄—直接穿孔軋製—在線控冷—管加工工藝路線，取消環形爐
，並采用新的產品成分和工藝設計，如低碳—低錳—微合金化—控軋控冷，建立完整、低碳、減排的新產業鏈，將大幅降低無縫鋼管生產成本，提高產品質量。

　　010  短流程中厚板坯連鑄連軋無頭軋製技術

　　通過引進國外技術，一些企業已經消化掌握了短流程薄板坯連鑄連軋無頭軋製技術。在此基礎上，國內外一些專家提出單流—單機中厚板坯無頭軋製生產熱軋帶鋼的設想，以5米/分鍾~6米/分鍾的拉速，高通量生產厚度為130毫米~150毫米的中厚板坯，並合理設計熱連軋機的配置
，使每條線能夠年產常規規格的熱連軋產品200萬噸~300萬噸。我國已有企業對此產生較大興趣。因此

，針對新的需求，組織隊伍開展中厚板坯無頭軋製的研究設計是十分必要的。

　　目前
，輕卡車大梁板一般采用冷軋板
，強度為1180兆帕，厚度在2毫米以下，滾壓成型。重卡及商用車采用熱軋板
，厚度大部分是4毫米、6毫米、8毫米等

，強度級別是510兆帕、610兆帕
、710兆帕、780兆帕，衝壓成型，1000兆(zhao)帕(pa)以(yi)上(shang)熱(re)軋(zha)板(ban)用(yong)得(de)很(hen)少(shao)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)，冷(leng)彎(wan)型(xing)鋼(gang)廠(chang)製(zhi)備(bei)商(shang)用(yong)車(che)大(da)梁(liang)，冷(leng)彎(wan)成(cheng)型(xing)力(li)會(hui)非(fei)常(chang)大(da)，產(chan)品(pin)成(cheng)型(xing)困(kun)難(nan)

，質(zhi)量(liang)難(nan)以(yi)保(bao)證(zheng)，對(dui)成(cheng)型(xing)設(she)備(bei)能(neng)力(li)需(xu)求(qiu)也(ye)很(hen)大(da)。如(ru)果(guo)要(yao)繼(ji)續(xu)提(ti)高(gao)大(da)梁(liang)板(ban)的(de)強(qiang)度(du)
，則(ze)成(cheng)型(xing)設(she)備(bei)能(neng)力(li)和(he)成(cheng)型(xing)質(zhi)量(liang)將(jiang)成(cheng)為(wei)瓶(ping)頸(jing)。

　　為此
，提出一種“中寬帶薄板坯無頭軋製+熱彎型鋼+控製冷卻＋切斷”直zhi接jie製zhi備bei超chao高gao強qiang大da梁liang型xing鋼gang的de方fang案an。這zhe個ge方fang案an的de中zhong心xin思si想xiang是shi熱re軋zha完wan成cheng後hou先xian進jin行xing低di成cheng型xing力li的de熱re彎wan成cheng型xing，而er後hou進jin行xing控kong製zhi冷leng卻que，避bi開kai了le冷leng彎wan成cheng型xing難nan題ti，且qie通tong過guo控kong冷leng可ke以yi輕qing鬆song把ba大da梁liang強qiang度du提ti高gao到dao1500兆帕以上。這將有助於商用車大幅度的輕量化和節能減排
，提高運輸效率。

　　012  超快冷等先進技術拓展應用

　　由(you)於(yu)產(chan)學(xue)研(yan)共(gong)同(tong)努(nu)力(li)
，熱(re)軋(zha)鋼(gang)材(cai)超(chao)快(kuai)冷(leng)技(ji)術(shu)在(zai)普(pu)鋼(gang)係(xi)統(tong)得(de)到(dao)大(da)規(gui)模(mo)應(ying)用(yong)，取(qu)得(de)可(ke)觀(guan)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)和(he)社(she)會(hui)效(xiao)益(yi)。這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)在(zai)特(te)鋼(gang)係(xi)統(tong)同(tong)樣(yang)具(ju)有(you)廣(guang)闊(kuo)的(de)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)板(ban)材(cai)的(de)超(chao)快(kuai)冷(leng)在(zai)線(xian)固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)
，軸(zhou)承(cheng)鋼(gang)棒(bang)材(cai)軋(zha)後(hou)超(chao)快(kuai)冷(leng)控(kong)製(zhi)網(wang)狀(zhuang)碳(tan)化(hua)物(wu)
，成(cheng)效(xiao)均(jun)十(shi)分(fen)顯(xian)著(zhu)。因(yin)此(ci)，希(xi)望(wang)通(tong)過(guo)產(chan)學(xue)研(yan)的(de)深(shen)度(du)融(rong)合(he)，尋(xun)找(zhao)超(chao)快(kuai)冷(leng)技(ji)術(shu)在(zai)特(te)鋼(gang)係(xi)統(tong)的(de)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)
，加(jia)強(qiang)先(xian)進(jin)技(ji)術(shu)的(de)拓(tuo)展(zhan)應(ying)用(yong)
，這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)研(yan)究(jiu)方(fang)向(xiang)。

　　bodailianzhujishufazhanduonian
，jinnianwoguoyekaishiyinjinhezizhukaifa。danshi，youyuqirezhajiagongliangxiao，zhutaizuzhiweinengwanquanxiaochu
，nanyiyingyongdaoxingnengyaoqiuyange、服役條件惡劣的場景。鑄軋裝備的鑄輥

、側封、水口要求嚴格，製造加工難度很大，導致生產消耗大、chengbengao。danshi
，qikuaisuninggutediankeyidailaiqitashengchanfangshisuonanyibinideyoushi。yinci
，tansuoliyongzheyitedian，zhizaoqitafangshinanyishengchandeteshuchicun、性(xing)能(neng)的(de)材(cai)料(liao)，應(ying)是(shi)鑄(zhu)軋(zha)技(ji)術(shu)下(xia)一(yi)步(bu)發(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)要(yao)方(fang)向(xiang)。已(yi)有(you)團(tuan)隊(dui)探(tan)索(suo)利(li)用(yong)鑄(zhu)軋(zha)技(ji)術(shu)製(zhi)造(zao)傳(chuan)統(tong)加(jia)工(gong)方(fang)法(fa)難(nan)成(cheng)型(xing)的(de)高(gao)合(he)金(jin)薄(bo)帶(dai)和(he)極(ji)薄(bo)帶(dai)，解(jie)決(jue)了(le)關(guan)鍵(jian)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)難(nan)題(ti)，並(bing)實(shi)現(xian)了(le)產(chan)業(ye)化(hua)。

　　數字化浪潮席卷世界，鋼鐵行業處於百年未有之大變局中。材料科學的研究範式，從早期的經驗驅動
、理論驅動、計算驅動，演進到如今的數據+AI（人工智能）驅動。AI作為數字時代的前沿技術
，為鋼鐵行業突破發展瓶頸、實現高質量發展帶來了新的曙光。開展“AI+鋼鐵”行動勢在必行。

　　由於鋼鐵行業的全流程黑箱

，材料內部的信息無法實時、在線
、連續獲得
，長期以來
，業界采用取樣離線實測方法采集組織性能和金相照片數據，結合製造工藝
、成分數據進行分析和建模
，再用於實時控製。這種離線取樣分析的方法缺少實時
、在線、連續的組織性能檢測和控製，無法構成真正的信息感知—科學分析—智慧決策—反饋賦能的實時、在線的閉路循環，因而不能構成真正意義上的信息物理係統自主無人控製。

　　自2019年開始

，東北大學協同創新中心組織鋼鐵流程各單元開展“AI+鋼鐵”的研究。2022年底，ChatGPT生成式人工智能大模型登場，隨後文生視頻大模型SORA、英偉達的AI工廠(AI數據中心)、具身智能的端到端(E2E)技術，以及多模態技術、多智能體技術等先進的AI技術成功應用，“AI+”的de熱re潮chao迅xun速su在zai各ge領ling域yu掀xian起qi。鋼gang鐵tie行xing業ye產chan學xue研yan協xie同tong創chuang新xin隊dui伍wu抓zhua住zhu了le這zhe個ge難nan得de的de曆li史shi機ji遇yu
，以yi鋼gang鐵tie流liu程cheng各ge單dan元yuan的de大da量liang實shi測ce曆li史shi數shu據ju為wei基ji礎chu
，推tui進jin鋼gang鐵tie流liu程cheng各ge個ge單dan元yuan人ren的de智zhi能neng與yuAI的協同、融合
，攻克了組織與性能在線、實時、連續預測的難題，建立了人機混合型智能（HI，Hybrid Intelligence）預測模型，為組織性能的在線、連續、實時預測與自主無人控製提供了保障。目前，該模型已在一批企業的煉鐵
、煉鋼
、熱軋、冷軋等主要環節得到實施，初步實現了將鋼鐵廠建成無人工廠的目標。

　　在推進“AI+鋼鐵”研究的過程中，形成了AI+鋼鐵行業標準化通用技術體係，包括數據采集與治理、預測性模型建立、算力需求
、簡潔高效算法、係統架構、工業軟件等6項通用化技術。

　　今後10年是我國鋼鐵工業實現中國式現代化的關鍵時期
，特提出下述關於2025年—2035年開展鋼鐵行業“AI+鋼鐵”行動的建議。

　　“AI+鋼鐵”行動目標為針對鋼鐵行業（材料行業）極端黑箱性、強耦合性、高度複雜性的特點，加強大數據計算智能、多模態感知智能、“知識引導+數據驅動”的人機混合認知智能等新一代人工智能的研究及其在鋼鐵行業的創新應用
，以“知識引導+數據驅動”的混合智能不斷解決鋼鐵行業不完全信息、不確定性
、動態環境下的問題，讓鋼鐵行業進一步接近“強人工智能”“通用人工智能”這個智能技術的“天花板”；支持鋼鐵行業強化技術創新，提高產品質量、改進工藝技術

、形成創新生態，全方位提升鋼鐵行業的競爭力。為實現這些目標，需要夯實數據基礎，強化治理能力；高標準建設細分領域高質量數據集
；構建國家材料可信數據空間
；構建分層協同的AI模型體係；完善模型評估與技術創新生態
；全麵提升從業人員AI素養。

　　2025年—2035年，時間安排建議如下：2025年—2026年
，重點打造10條以上鐵—鋼—鑄—軋全流程一體化“AI+鋼鐵”樣板生產線。同時
，製定標準體係、驗收評測指標體係及方法。2027年—2030年大麵積推廣，完成30條以上全流程一體化“AI+鋼鐵”生產線的建設。2031年—2035年全行業推廣
，全麵實現鋼鐵行業的“AI+鋼鐵”。

　　具體的研究方向可以分為下述3個方麵：一是大數據+機器學習方向。構建鋼鐵材料成分
、工藝和性能等全鏈條數據平台，研究工業大數據清洗、修複與分布均衡化等預處理方法

，以及機理知識-數據信息共同驅動的多源異構數據特征提取方法；采用“大數據+機器學習”方法
，通過生產大數據預測產品性能。二是人機混合智能方向。以大規模生產數據為基礎，融合工藝機理與操作經驗知識
，利用“理論/經驗+大數據/機器學習”derenjihunhezhineng，jianlicailiaozuzhiyucemoxing，bingtongguoshujuwajueshenhuawuliyejinxuelilunrenzhi。sanshiduozhinengtifangxiang。yanjiuyouhuawentijiangweihekuaisuqiujiefangfa，dazaoquanliucheng、多層次多智能體，實現製造單元與工序級的多尺度工藝質量指標動態協調優化
，建立材料外形尺寸、組織性能、表麵質量的全局性、係列化、通用化的預測係統。

　　AI驅動材料創新實現快速迭代

　　AI驅動材料創新向“快
、微、極”演進。AI通過機器學習與大數據分析，實現材料研發效率的指數級提升
，推動快速迭代成為現實；在微觀尺度上，原子級製造與精準成分控製成為材料性能優化的重要方向（如納米材料

、量子點材料的微觀結構設計等）；極端環境需求（如高溫
、輻射、超高壓場景）則催生多功能集成、高穩定性材料的突破
，支撐未來在航空航天、核能、深地、涉海等前沿領域的應用拓展。新能源、低空經濟、機器人、生物製造等新興產業的爆發式增長，創造了對高端材料的新需求。

　　隨著社會經濟的發展，對大規模、大批量生產的碳錳鋼

、微合金鋼提出了更高性能、更低成本、最低排放的新需求。因此，鋼鐵企業應當進行工藝—裝備—產品—服務一體化的創新，將傳統產品升級為TOP級ji產chan品pin。與yu能neng源yuan相xiang關guan的de高gao端duan產chan品pin包bao括kuo新xin能neng源yuan汽qi車che電dian機ji用yong極ji薄bo高gao強qiang度du無wu取qu向xiang電dian工gong鋼gang，超chao高gao壓ya輸shu電dian用yong極ji薄bo取qu向xiang電dian工gong鋼gang，核he廢fei料liao儲chu運yun用yong防fang輻fu射she含han硼peng鋼gang、第四代核聚變用特殊低溫鋼
，氫氣儲輸管道用鋼管
、液氫能儲運用低溫高錳鋼
，二氧化碳捕集用鋼、空氣壓縮儲能用鋼，水電站建設需求的超高強水電鋼、高端磁軛鋼等。與乘用車相關的高端產品包括新能源乘用車電池包用熱浸鍍鋅1500Zn鋼、2200兆帕超高強熱衝壓鋼板、2400兆帕級超高強熱衝壓鋼板等。與商用車輕量化相關的產品包括熱成型高強結構件、高強結構鋼管、高強熱成型車輪等。與生態相關的特殊環境需求的產品包括高海拔高寒環境耐候橋梁鋼、耐生物腐蝕的海洋用鋼、耐腐蝕的煤礦支架用耐腐蝕高強鋼
、光伏支架用特種耐蝕鋼等。與航空、航天相關的材料包括高強韌低密度鋼、超高強度起落架用鋼（300M級）

、航空軸承鋼和齒輪鋼等。與海洋工程有關的材料包括艦船用超高強度鋼、海洋工程和石油化工用不鏽鋼、耐蝕合金、深海耐蝕合金特殊螺紋油套管等。化工相關用鋼包括化工用不鏽鋼
、耐蝕合金等。電子信息相關材料包括精密合金

、超純不鏽鋼等。

　　應當加緊研究，采用柔性
、敏捷製造、大批量定製化生產
，將一些目前小批量、多品種生產的傳統模式，轉換為大批量
、多品種的新模式。一些研究單位
、高校與企業合作進行了富有成效的研究和應用。例如，采用低碳—低錳—礬（或铌）微合金化—TMCP（控軋控冷）技術，用一種成分坯料生產Q345~Q420/ABCDE不同強韌性等級的鋼材
，應用於中厚板或無縫鋼管
，應對多品種、小批量生產的困難，釋放生產能力，降低生產成本，促進全流程生產工藝優化。

　　高合金材料在凝固、加工過程中，表現出偏析嚴重、變形抗力高、塑性差、極難成型等特征，成為普遍性的難題。因此，應該通過工藝—裝備—產品—應用的一體化創新，探索新理論、新工藝、新裝備
、新產品，在關鍵核心材料上取得突破，滿足國家、企業的重大需求。納米顆粒功能粉末材料，可以用於製造磁帶存儲器、固態電池等。高合金大型錠坯材料用於模具鋼坯、一體化壓鑄模具、特種軋輥、高潔淨耐疲勞的高鐵輪軸材料等的製造。難成型高合金薄帶包括鈦鋁金屬間化合物帶材

、鎳鋁金屬間化合物帶材、各類合金冷軋超薄帶材等。

　　不鏽鋼—鋼
、鈦—鋼等雙層或三層層狀複合板材
、帶材、管材，以及金屬基陶瓷複合材料等可以給材料帶來重大改變
，滿足一些特殊需求
，應從工藝
、裝備、產品、應用等方麵進行深入探索研究，一旦突破迅速轉化應用。

　　以協同創新實現產業鏈強韌化

　　鋼鐵行業必須加強5G工業互聯網管理下的全產業鏈協調管理優化運行。

　　鋼鐵行業內部全流程各個單元在垂直方向上
，根據底層生產過程運行實時大數據進行機器學習，對設備、物流

、資源等運行狀態做出判斷，指導各單元資源配置與優化。全流程各個單元整合成一個全流程、一體化的信息物理係統，進行全流程生產計劃調度管理
、設備運維管控、能源配置與管理等。

　　一(yi)方(fang)麵(mian)，加(jia)強(qiang)全(quan)產(chan)業(ye)鏈(lian)的(de)協(xie)同(tong)，增(zeng)強(qiang)產(chan)業(ye)鏈(lian)的(de)韌(ren)性(xing)。從(cong)產(chan)業(ye)鏈(lian)的(de)角(jiao)度(du)
，要(yao)發(fa)揮(hui)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)信(xin)息(xi)鏈(lian)接(jie)作(zuo)用(yong)，將(jiang)鋼(gang)鐵(tie)與(yu)上(shang)下(xia)遊(you)全(quan)產(chan)業(ye)鏈(lian)信(xin)息(xi)互(hu)聯(lian)互(hu)通(tong)
，確(que)保(bao)全(quan)產(chan)業(ye)鏈(lian)健(jian)康(kang)

、協調、優化
、安全運行
，承擔全生命周期環境、資源、能源責任
，補短板、醫痛點、破難點
，提升自主保障能力，保證鋼鐵行業與上下遊企業融通、暢通、協同，共榮共享共發展。

　　另一方麵，鋼鐵行業應廣泛組織隊伍深入下遊用戶單位，發現市場新的需求，並協調破解鋼鐵材料使用中、服役中的難點、痛點問題。鋼鐵人在深入下遊用戶單位過程中，要與他們深度融合在一起
，聯合組隊，協同創新，提高、優化已有材料的應用水平，並不斷開發新的材料，滿足用戶日益增長的新需求。