黨dang的de十shi八ba大da以yi來lai，東dong北bei大da學xue堅jian持chi立li德de樹shu人ren根gen本ben任ren務wu，堅jian持chi服fu務wu國guo家jia戰zhan略lve需xu求qiu，服fu務wu行xing業ye創chuang新xin驅qu動dong和he區qu域yu經jing濟ji社she會hui發fa展zhan，奮fen力li建jian設she軋zha製zhi技ji術shu及ji連lian軋zha自zi動dong化hua國guo家jia重zhong點dian實shi驗yan室shi（RAL）這(zhe)一(yi)我(wo)國(guo)軋(zha)製(zhi)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)唯(wei)一(yi)的(de)國(guo)家(jia)重(zhong)點(dian)實(shi)驗(yan)室(shi)。實(shi)驗(yan)室(shi)麵(mian)向(xiang)鋼(gang)鐵(tie)材(cai)料(liao)發(fa)展(zhan)進(jin)程(cheng)的(de)關(guan)鍵(jian)共(gong)性(xing)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti)，結(jie)合(he)鋼(gang)鐵(tie)流(liu)程(cheng)工(gong)業(ye)特(te)點(dian)，更(geng)加(jia)注(zhu)重(zhong)多(duo)學(xue)科(ke)交(jiao)叉(cha)、全流程一體化解決行業共性問題，強化產學研用融通和協同創新
，堅持把論文寫在鋼鐵生產線上，推動我國鋼鐵領域實現“基礎研究、技術創新、成果轉化、產業應用”四位一體創新突破；相繼承擔行業及企業重大科研項目400餘項
，總經費約33億元，解決了大量行業和企業急需的關鍵共性技術難題和前沿技術問題；其研究成果相繼獲得國家級科技獎勵8項
，省部級科技獎勵112項，為我國鋼鐵行業的創新發展與技術進步做出了突出貢獻。

　　——係統布局鋼鐵材料領域科技創新平台
，構建“冶金工業流程”學科群
，加強通過頂層設計形成有組織科研創新模式，在技術創新、轉移和產學研合作方麵成效特色更為凸顯。

　　2012年起，東北大學RAL實驗室基於國家及行業重大需求
，係統布局鋼鐵材料科技創新平台；2014年，牽頭建設“2011計劃”鋼鐵共性技術協同創新中心工藝與裝備平台
；2019年
，依托材料科學與工程
、冶金工程等國家一級重點學科，構建“冶金工業流程”學科群。

　　為進一步推動科研成果快速轉化
，東北大學RAL實驗室深化產教融合，聚焦產業技術難點、痛點問題，持續推動產業關鍵技術協同創新攻關，實驗室學術帶頭人王國棟院士提出“理論—工藝—裝備—產品—應用”一體化的“R&DES”創新新機製，采用“四維彙聚”（在學科交叉、產學研深度融合、行業協同

、R&DES四個維度有機結合），構建產學研深度融合的技術創新體係，堅持全流程一體化創新
，為鋼鐵領域的原始理論創新與關鍵共性技術突破奠定了堅實基礎。

　　——圍繞鋼鐵材料高質化、工藝綠色化和全流程數字化重大需求的關鍵科學問題和共性技術難題開展研究，相繼在核心工藝、流程再造、材料研發和智能製造等領域取得理論突破與關鍵技術創新。

　　東北大學RAL實驗室長期致力於鋼鐵中試實驗技術和裝備的研發工作
，解決了實驗與大生產的工藝條件相似性、大生產工藝的實驗室再現等關鍵技術問題；開發出涵蓋鋼鐵生產全流程的熔煉
、熱軋、冷—溫軋、退火、熱模擬等係列化中試實驗裝備，形成了功能完備、高效準確的中試實驗設備技術。

圖為鋼鐵生產流程工藝模擬平台

　　相關技術已應用到寶武、河鋼、鞍鋼、首鋼、中國台灣中鋼和日本冶金等近30家大型中外鋼鐵企業，為鋼鐵領域原型工藝與材料技術開發提供研發手段。

　　·連鑄凝固末端重壓下基礎理論與工藝技術

　　yanjiutuanduitongguoxitongjieshizhongyaxiaguochenglianzhupibianxingguilvjiliangxiangquneirongzhichuanshuxingweiguilv，mingqueleneiwaiwenchashiyingxiangyaxialiangxiangzhupixinbuchuandixiaolvdezuiguanjianyinsu，kaifachuzhunque、高效、穩(wen)定(ding)壓(ya)下(xia)的(de)連(lian)鑄(zhu)凝(ning)固(gu)末(mo)端(duan)重(zhong)壓(ya)下(xia)技(ji)術(shu)
，突(tu)破(po)了(le)常(chang)規(gui)連(lian)鑄(zhu)機(ji)無(wu)法(fa)穩(wen)定(ding)實(shi)施(shi)大(da)變(bian)形(xing)壓(ya)下(xia)的(de)裝(zhuang)備(bei)瓶(ping)頸(jing)
，顯(xian)著(zhu)改(gai)善(shan)連(lian)鑄(zhu)坯(pi)中(zhong)心(xin)偏(pian)析(xi)缺(que)陷(xian)所(suo)導(dao)致(zhi)的(de)帶(dai)狀(zhuang)組(zu)織(zhi)等(deng)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)。該(gai)成(cheng)果(guo)已(yi)用(yong)於(yu)河(he)鋼(gang)
、鞍鋼等企業
，並輸出至韓國現代鋼鐵。

　　·新一代控軋控冷（TMCP）理論與技術

　　熱軋鋼材產品占我國鋼材總量90%以上，是品種規格最多的軋製鋼材產品，但熱軋工序資源能源消耗大

、產品成形及組織性能調控能力亟待提升。為此，東北大學RAL實驗室提出新一代TMCP理論與技術，成功研製了首台套熱軋板、帶
、管、型、棒
、線材等超快速冷卻成套裝備，解決了熱軋鋼材高冷速條件下冷卻均勻性控製這一行業公認技術難題，實現了以“資源節約、節能減排”為特征的熱軋鋼鐵材料綠色製造技術新突破。

圖為新一代TMCP機製及開發的我國首套TMCP工業化裝備

　　該項技術已應用於寶武、鞍鋼、首鋼等大型鋼企50餘條產線，實現了高品質節約型熱軋鋼材的大規模生產。

　　高等級中厚板是重大裝備重大工程建設所必需的關鍵基礎原材料，其開發生產的關鍵技術—熱處理工藝及裝備是製約我國生產這類板材的關鍵。為此
，東北大學RAL實驗室相繼攻克高端板帶鋼高強度高均勻性淬火機製和係列大型噴嘴、工藝模型等關鍵技術，高端高精鋁合金熱處理裝備核心部件和係統技術，實現完全自主化和國產化。

圖為自主研發的南鋼5000mm輥式淬火機設備

　　鋼鐵全流程綠色化

　　我國鐵礦石資源稟賦差
、難利用，對外依存度持續超過80%。我國及權益鐵礦的貧雜鐵礦石儲量達300億噸以上，采用常規選礦技術無法有效利用，又造成嚴重的資源浪費和環境汙染。

　　東北大學RAL研究團隊創建了“固—固罩蓋界麵調控”浮選理論體係，闡明了氧化礦浮選藥劑極性基與礦物表麵氫鍵吸附的重要作用；創造性地提出了鐵礦石浮選藥劑“氫鍵耦合多基團協同”的分子結構設計新理論，破解了含碳酸鹽鐵礦石和極貧赤鐵礦石資源化高效利用技術難題，成果已應用於鞍鋼
、河鋼等企業
，取得顯著的經濟和社會效益。

　　東北大學RAL實驗室圍繞高能效低碳化高爐集成關鍵技術、高爐富氫還原等新工藝，與寶武、撫順新鋼鐵合作，研發頂煤氣循環—氧氣高爐前沿技術；開展富氫還原低碳高爐理論的關鍵技術研究和工業化應用，形成了以富氫氣體噴吹

、係統安全與智能控製等為核心的富氫還原高爐煉鐵技術。

　　在鑄軋一體化短流程技術領域，東北大學RAL實shi驗yan室shi提ti出chu薄bo帶dai鑄zhu軋zha高gao品pin質zhi電dian工gong鋼gang理li論lun體ti係xi，開kai發fa建jian設she我wo國guo自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan的de首shou台tai套tao電dian工gong鋼gang薄bo帶dai鑄zhu軋zha產chan線xian。鑄zhu軋zha短duan流liu程cheng高gao質zhi化hua技ji術shu創chuang新xin，對dui實shi現xian我wo國guo重zhong大da冶ye金jin工gong藝yi流liu程cheng自zi主zhu創chuang新xin具ju有you重zhong要yao的de戰zhan略lve意yi義yi。

圖為東北大學RAL實驗室自主開發的薄帶連鑄產線

　　·熱軋過程組織性能與表麵氧化智能預測與工藝優化

　　東北大學RAL實(shi)驗(yan)室(shi)提(ti)出(chu)熱(re)軋(zha)鋼(gang)材(cai)組(zu)織(zhi)性(xing)能(neng)與(yu)氧(yang)化(hua)行(xing)為(wei)預(yu)測(ce)與(yu)智(zhi)能(neng)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)，開(kai)發(fa)出(chu)自(zi)主(zhu)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)的(de)氧(yang)化(hua)行(xing)為(wei)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)並(bing)大(da)規(gui)模(mo)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)
，解(jie)決(jue)了(le)因(yin)表(biao)麵(mian)缺(que)陷(xian)引(yin)發(fa)的(de)鋼(gang)材(cai)使(shi)用(yong)性(xing)能(neng)和(he)服(fu)役(yi)性(xing)能(neng)降(jiang)低(di)等(deng)問(wen)題(ti)。

　　“鋼鐵產品組織性能與表麵氧化狀態智能預測及工藝協同優化係統”已在鞍鋼、梅鋼、漣鋼等企業得到推廣應用
，解決了焊瓶鋼屈強比窄幅（0.735~0.785）控製這一世界性難題，並出口應用於韓國現代鋼鐵熱連軋線。

　　高品質特殊鋼製備理論

　　高(gao)品(pin)質(zhi)特(te)殊(shu)鋼(gang)是(shi)保(bao)障(zhang)國(guo)家(jia)工(gong)業(ye)化(hua)和(he)國(guo)防(fang)安(an)全(quan)不(bu)可(ke)缺(que)少(shao)的(de)重(zhong)要(yao)基(ji)礎(chu)材(cai)料(liao)，電(dian)渣(zha)重(zhong)熔(rong)是(shi)生(sheng)產(chan)高(gao)端(duan)特(te)殊(shu)鋼(gang)和(he)合(he)金(jin)不(bu)可(ke)或(huo)缺(que)的(de)冶(ye)金(jin)方(fang)法(fa)。東(dong)北(bei)大(da)學(xue)RAL實驗室團隊針對我國電渣重熔技術存在電耗高

、汙染重等問題，形成了“CSP超高潔淨度控製”和“SCOM均質化凝固理論”原創性理論

，研發出高潔淨高均質電渣重熔成套技術與裝備，實現我國電渣技術“從跟跑
、並跑到領跑”的曆史性跨越，總體技術經濟指標處於國際領先水平。

圖為電渣重熔大型鋼錠及組織模擬仿真結果和電渣重熔大型鋼錠

　　研究成果推廣到寶武、河鋼、通裕重工等60多家企業，為我國重大工程和國防建設研製了係列關鍵核心材料，包括世界首套AP1000核電主管道用百噸級電渣鋼錠、烏東德和白鶴灘水電站等。

　　·節約型高性能LNG儲罐用鋼開發

　　開發低成本高性能液化天然氣（LNG）儲罐用低溫鋼對於我國能源結構轉化和升級意義重大，但我國節鎳型LNG儲罐用鋼尚屬空白。為此，東北大學RAL實驗室團隊創新提出Cr-Mo合金化和低Si的高強韌性合金體係，開發出“低溫控軋+超快冷+亞溫淬火+回火”一體化生產工藝，製備出屈服強度＞590MPa、拉伸強度＞680MPa、KV2（-196℃）在150~210J的國內最低Ni含量（6.5%Ni）LNG原型鋼。這是國內首次實現低鎳LNG儲罐用鋼生產認證
，其性能達到9Ni鋼國標。

　　·2000MPa及Al-Si鍍層汽車鋼開發

　　為提高碰撞安全性
、進一步實現輕量化，東北大學RAL實驗室提出鋼中納米尺度析出物能夠提高強度、同時增加韌性的全新強韌化機製
，提出鍍層和鋼基體界麵間高碳致脆的理論和界麵降碳韌化技術，實現全球首發2000MPa級超高強韌汽車鋼及Al-Si鍍層韌化領域“從0到1”的引領性原創成果重大突破，解決了製約汽車輕量化技術發展中的重大科技問題。

圖為2000MPa熱衝壓成型鋼在北汽LITE車型應用

　　·高強度
、大規格
、易焊接海洋工程用鋼研發及應用

　　針對高端海工鋼開發需求，東北大學RAL實驗室提出了高端海工鋼高強度特厚板尺寸效應形成與控製原理、大線能量焊接粗晶熱影響區韌化新機製，攻克了特厚板高強均勻淬火、一體化組織性能調控等高端海工鋼製備關鍵技術難題, 開發出國內最厚的FH790（180mm厚）和FH690（256mm厚）高強韌特厚齒條鋼產品。產品用於國產2500噸自升式海上風電等海工裝備關鍵樁腿結構，有力提升了國產化高端海工鋼技術水平。

　　金屬材料高精度軋製理論

　　東北大學RAL實驗室率先研發出具有全套自主知識產權的中厚板、熱連軋
、冷連軋自動化控製係統
，實現中厚板綜合成材率提高1%~2%
，0.17mm極薄帶材厚度精度小於±2.5μm
，板形標準差小於7I，產品質量及係統運行水平全麵對標國際最好水平。該技術已推廣應用於寶武、鞍鋼
、河鋼等50餘家大中型鋼鐵企業
，並實現了引進控製係統的國產化替代，引領了大型主力軋機國產化進程。

　　·鋼鐵全流程數字化關鍵技術

　　東北大學RAL實驗室從1988年起就開展數字化研究工作，分別圍繞物理冶金模型預測熱軋過程鋼材組織與性能的研究、工業大數據研究與應用，形成熱連軋過程數字孿生；利用大數據/AI對數學模型進行優化，建立高精度的動態數據孿生，形成CPS係統的核心；基於鋼鐵流程工業特點
，CPS由熱軋過程推向煉鐵、煉鋼
、連鑄、冷軋、熱處理等鋼鐵全流程
；同時聯合寶武、華為、清qing華hua大da學xue等deng各ge領ling域yu優you勢shi力li量liang，率lv先xian開kai發fa出chu金jin屬shu材cai料liao生sheng產chan全quan流liu程cheng的de係xi列lie動dong態tai數shu字zi孿luan生sheng模mo型xing
，形xing成cheng了le多duo工gong序xu協xie調tiao優you化hua的de信xin息xi物wu理li係xi統tong，提ti出chu原yuan位wei分fen析xi係xi統tong與yu鋼gang鐵tie材cai料liao數shu字zi化hua創chuang新xin基ji礎chu設she施shi。

圖為原位分析係統與鋼鐵材料數字化創新基礎設施

　　——展望未來，實驗室將以國家戰略需求為導向，持續加強有組織科研
，強化原始創新突破，學科交叉、產教融合、協同創新，推動我國鋼鐵領域高水平科技自立自強。

　　東北大學RAL實驗室科研工作將繼續圍繞“四個麵向”（麵向世界科技前沿、麵向經濟主戰場、麵向國家重大需求、麵向人民生命健康，不斷向科學技術廣度和深度進軍），以致力於使我國成為鋼鐵技術的全球領跑者為目標，聚焦鋼鐵行業“產業數字化、產品高質化
、工藝綠色化”三san大da戰zhan略lve
，基ji於yu冶ye金jin工gong業ye全quan流liu程cheng創chuang新xin鏈lian，強qiang化hua重zhong大da原yuan始shi創chuang新xin能neng力li，支zhi撐cheng重zhong大da科ke技ji突tu破po
，加jia速su科ke技ji成cheng果guo轉zhuan化hua
，解jie決jue一yi係xi列lie滿man足zu國guo家jia重zhong大da戰zhan略lve需xu求qiu和he支zhi撐cheng關guan鍵jian技ji術shu突tu破po的de重zhong大da科ke學xue問wen題ti

，提ti升sheng我wo國guo鋼gang鐵tie材cai料liao領ling域yu核he心xin技ji術shu創chuang新xin能neng力li和he研yan發fa能neng力li。

　　同時，實驗室將麵向鋼鐵材料高質化，致力於解決國家特種金屬材料“卡脖子”和高端鋼鐵材料質量不穩定難題，滿足重大工程建設的需求；麵向工藝綠色化，致力於解決清潔生產
、超低排放的技術難題，服務國家實現雙碳戰略目標
；麵向產業數字化
，建成全流程數字化CPS工業軟件和係統平台
，全麵實施數字鋼鐵。

　　實驗室還將大力推進產教融合，打造材料—工藝—裝備—服務自主創新的科學研究前沿陣地，增強我國鋼鐵材料領域優秀人才培養能力，建成支撐我國鋼鐵材料高質化、工藝綠色化和產業數字化發展的人才培養基地
；繼續加強國際學術交流與合作
，為實現我國引領國際先進鋼鐵材料與軋製加工領域的科技發展方向做出貢獻！

（東軋/圖文）