現階段
，我國仍以高爐煉鐵為主

，新一代低碳高爐
、數字化智能化煉鐵、低碳煉鐵爐料等新技術是推動煉鐵工序向低碳高質量發展轉型的重要途徑；未來，主要依托氫冶金、碳捕集利用和綠色鐵源廢鋼高效循環實現碳快速減排。同時，低碳煉鐵將基於工業互聯網的全流程數字化、規模化綠氫製備、產品高質化和工藝綠色化等技術貫穿全程

，實現鋼鐵碳中和這一偉大目標。

　　中國工程院院士王國棟以戰略科學家的擔當

，對低碳鋼鐵技術研發進行了精準前瞻和深度布局。東北大學教授儲滿生帶領東北大學“2011鋼鐵共性技術協同創新中心”低碳煉鐵團隊（以下簡稱低碳煉鐵團隊）
，在王國棟的帶領和指導下，將科研方向聚焦氫冶金、低碳高爐、數字化煉鐵等低碳關鍵共性技術，幾十年如一日，深耕前沿基礎研究與關鍵技術開發工作。

　　由“高爐煉鐵”向“綠色煉鐵”迭代升級
，從傳統“碳冶金”向新型“氫冶金”hualizhuanshen。zaijiansherenyuziranhexiegongshengdexiandaihuashijianzhong

，ditanliantietuanduibalvseditanzuoweituanduizuizhongyaodejiazhichuangzaoyuanquan，yijianxingshuangtanzhanlveweiqianyin，chongfenfahui“綠色製造”和“製造綠色”雙重效能，打造更加豐富多元的低碳煉鐵應用場景，推動煉鐵行業釋放更具引領性、更有競爭力的“綠動能”，引領鋼鐵行業邁入“以氫代煤”綠色冶煉的時代。

　　目前，我國鋼鐵冶煉主要依賴煤基化石能源
，產生了大量二氧化碳

，其排放量占我國碳排放總量的15.7%左右。其中，煉鐵係統能耗、二氧化碳排放分別占整個鋼鐵生產流程的83.3%、73.1%以上。研發和應用低碳煉鐵工藝與裝備技術，是煉鐵產業發展的迫切要求。

　　針對煉鐵低碳智能化轉型升級的國家重大需求

，低碳煉鐵團隊在煉鐵領域深入研究和工程化應用的多年積累，為勇挑時代重擔
、破解行業難題打下了良好的基礎。

　　在回首此間心路曆程時，儲滿生感慨頗多：“在低碳煉鐵的漫長科研道路上
，從剛開始的信心十足
、躊躇滿誌
，到遇見困難時的耕耘求知、愈挫愈勇，再到解決問題時的重拾信心、豁然開朗，不知經曆了多少個日日夜夜。”

　　“總zong覺jiao得de科ke研yan問wen題ti一yi直zhi在zai前qian麵mian牽qian著zhe我wo們men，讓rang我wo們men不bu得de不bu去qu麵mian對dui且qie最zui終zhong戰zhan勝sheng它ta，也ye正zheng是shi這zhe種zhong勇yong於yu麵mian對dui的de精jing神shen和he不bu斷duan求qiu知zhi的de思si想xiang碰peng撞zhuang
，幫bang助zhu我wo們men團tuan隊dui實shi現xian了le低di碳tan煉lian鐵tie領ling域yu一yi個ge又you一yi個ge科ke研yan成cheng果guo的de重zhong大da突tu破po。”該團隊教師唐玨回憶道。

　　瞄準我國鋼鐵低碳發展前沿
，該團隊聚焦氫冶金、低碳高爐、shuzihualiantiedengditanguanjiangongxingjishu
，jingguoduoniandeqianxingongguan，xingchenglewanzhengdeditanzhinenghualiantiegongyililunyujishutixi，yanjiuchengguozaiqiyededaoguangfanyingyong。

　　——zaixinyidaiditangaoluqianyanjishushangqudetupo。gaituanduiyouhuagaoluliantiegongyi，tigaogaoluliantieshengminglihejingzhengli。gaituanduiyanfarongjixingqiutuanhefuhetiejiaodengditangaolululiao，jiangfuqingjiezhipenchui（焦爐煤氣、天然氣、氫氣等）
、爐頂煤氣循環、高富氧冶煉等操作高效匹配和耦合集成，形成富氫噴吹、全氧冶煉

、頂煤氣循環等新一代低碳高爐技術與理論，獲得煉鐵降碳30%以上的技術途徑。

　　該成果廣泛應用於國內鋼鐵企業
，為撫順新鋼鐵、中國寶武、攀鋼集團、山鋼集團、河鋼集團等提供了明晰的高爐煉鐵降碳工藝途徑。新一代低碳高爐煉鐵技術可將化學能利用率提升至93.6%
，噸鐵二氧化碳減排32.5%
，gaijishuyanfayuyingyongyouzhuyutansuoxianjieduangaoluzhuliuchengdejizhinengxiao，congercujinguoneigangtieqiyezaishixiantanzhongheguochengzhongwenbuqianjin。tongshi，gaituanduiyuheilongjiangjianlonggangtieyouxiangongsi、承德建龍特殊鋼有限公司、河鋼承鋼
、四川德勝釩鈦、攀鋼集團等鋼企合作
，研發釩鈦磁鐵礦高爐高效低碳冶煉技術，推廣應用效果顯著。

　　——自主研發數字化煉鐵技術。針對高爐冶煉過程複雜，高爐數據難表征、狀態難描述、操作難調控等難題，該團隊將大數據、人工智能與冶煉機理、經驗知識相結合，建立高效率、低成本、高保真的高爐冶煉先進數字孿生模型，形成爐況智能預測評價與操作自主優化決策的良好互動，研發機理
、數據
、知識多維驅動的國內首個鐵前—高爐信息物理係統，實現多維信息融合的鐵區一體化智能化煉鐵，建立以高爐為中心的鐵區一體化智能化閉環賦能體係。

　　該成果應用於撫順新鋼鐵
、中國寶武
、太鋼集團
、河鋼集團、昆明鋼鐵控股有限公司、本鋼集團等鋼企，關鍵指標在線預測命中率高於90%，爐溫穩定率提升30%
，高爐賦能降碳3%~6%。應用期間，撫順新鋼鐵高爐年創效8000餘萬元

，並牽頭申報獲批國家重大低碳專題項目
；太鋼集團高爐年創效1400餘萬元，河鋼唐鋼高爐年創效1200餘萬元。

　　該gai團tuan隊dui與yu撫fu順shun新xin鋼gang鐵tie合he作zuo開kai發fa的de數shu據ju與yu機ji理li雙shuang驅qu動dong的de智zhi能neng化hua煉lian鐵tie關guan鍵jian技ji術shu，依yi托tuo遼liao寧ning雄xiong厚hou的de鋼gang鐵tie工gong業ye基ji礎chu
，將jiang豐feng富fu的de鋼gang鐵tie冶ye煉lian場chang景jing資zi源yuan轉zhuan化hua為wei振zhen興xing優you勢shi

，為wei遼liao寧ning省sheng“圍繞產業鏈部署創新鏈
、圍繞創新鏈布局產業鏈”乃至全國推進“數據支撐極致能效、算法驅動智慧運營”樹立典範，推動數字經濟和實體經濟深度融合，加快促進我國鋼鐵行業的“數字蝶變”。

　　——在氫冶金前沿技術上取得重大突破。針對高爐—轉爐長流程碳排放高、產品純淨度無法滿足高端裝備製造需求的現狀，該團隊立足發展氫冶金短流程，優化鋼鐵工藝流程
、能源結構和產品結構。

　　氫qing基ji豎shu爐lu直zhi接jie還hai原yuan
，是shi目mu前qian國guo內nei外wai重zhong點dian研yan發fa和he應ying用yong的de主zhu流liu氫qing冶ye金jin新xin工gong藝yi。而er我wo國guo氫qing氣qi豎shu爐lu直zhi接jie還hai原yuan技ji術shu研yan發fa和he應ying用yong，總zong體ti上shang還hai處chu於yu起qi步bu階jie段duan，與yu國guo外wai先xian進jin產chan鋼gang國guo差cha距ju顯xian著zhu
，且qie由you於yu國guo外wai技ji術shu知zhi識shi產chan權quan保bao護hu
，在zai氫qing冶ye金jin應ying用yong方fang麵mian嚴yan重zhong受shou製zhi於yu人ren。

　　該團隊勇做“弄潮兒”

，推動能源結構變革，突破氫氣安全高效加熱、氫基豎爐直接還原技術與裝備等關鍵難題
，力爭加快關鍵共性技術研發
、工程轉化和推廣應用，為未來實現氫冶金核心技術
、關鍵裝備、標準體係、研發平台和人才隊伍的全麵超越提供良好基礎。

　　該團隊係統研究了氫基豎爐—電爐短流程新工藝技術和重大裝備
，設計了擁有自主知識產權的國內首台套氫氣豎爐係統，並籌措資金3000多萬元
，正在遼寧省沈撫改革創新示範區東大工業技術研究院建設全國首個基於氫冶金、綠(lv)色(se)電(dian)爐(lu)和(he)高(gao)端(duan)鋼(gang)製(zhi)品(pin)鑄(zhu)鍛(duan)軋(zha)的(de)萬(wan)噸(dun)級(ji)新(xin)一(yi)代(dai)零(ling)碳(tan)鋼(gang)鐵(tie)冶(ye)金(jin)短(duan)流(liu)程(cheng)中(zhong)試(shi)基(ji)地(di)，推(tui)動(dong)遼(liao)寧(ning)省(sheng)占(zhan)據(ju)氫(qing)冶(ye)金(jin)前(qian)沿(yan)理(li)論(lun)研(yan)究(jiu)與(yu)工(gong)程(cheng)轉(zhuan)化(hua)的(de)製(zhi)高(gao)點(dian)。

　　在突破氫基豎爐短流程技術和裝備的基礎上，該團隊進一步研發釩鈦礦氫基直接還原—電爐熔分新工藝技術，實現鐵、釩
、鉻、鈦(tai)等(deng)有(you)價(jia)組(zu)元(yuan)的(de)高(gao)效(xiao)回(hui)收(shou)，形(xing)成(cheng)特(te)色(se)冶(ye)金(jin)資(zi)源(yuan)低(di)碳(tan)綠(lv)色(se)利(li)用(yong)共(gong)性(xing)技(ji)術(shu)。該(gai)團(tuan)隊(dui)在(zai)氫(qing)冶(ye)金(jin)領(ling)域(yu)成(cheng)果(guo)位(wei)居(ju)全(quan)球(qiu)研(yan)究(jiu)機(ji)構(gou)排(pai)名(ming)前(qian)列(lie)
，相(xiang)繼(ji)承(cheng)擔(dan)河(he)鋼(gang)集(ji)團(tuan)
、中國寶武
、攀鋼集團等國內鋼企的大部分氫冶金項目
，並與必和必拓公司、巴西淡水河穀公司等國際礦業公司合作。

　　技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)是(shi)推(tui)動(dong)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)低(di)碳(tan)發(fa)展(zhan)的(de)關(guan)鍵(jian)所(suo)在(zai)
，而(er)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)的(de)突(tu)破(po)和(he)應(ying)用(yong)，離(li)不(bu)開(kai)科(ke)技(ji)創(chuang)新(xin)平(ping)台(tai)的(de)支(zhi)撐(cheng)。該(gai)團(tuan)隊(dui)深(shen)刻(ke)意(yi)識(shi)到(dao)科(ke)研(yan)平(ping)台(tai)在(zai)科(ke)技(ji)創(chuang)新(xin)中(zhong)的(de)引(yin)領(ling)作(zuo)用(yong)，並(bing)牽(qian)頭(tou)組(zu)建(jian)了(le)低(di)碳(tan)鋼(gang)鐵(tie)前(qian)沿(yan)技(ji)術(shu)教(jiao)育(yu)部(bu)工(gong)程(cheng)研(yan)究(jiu)中(zhong)心(xin)。該(gai)中(zhong)心(xin)圍(wei)繞(rao)鋼(gang)鐵(tie)產(chan)業(ye)碳(tan)中(zhong)和(he)重(zhong)大(da)需(xu)求(qiu)，將(jiang)新(xin)能(neng)源(yuan)科(ke)學(xue)與(yu)工(gong)程(cheng)
、鋼鐵冶金
、熱能工程
、化學工程、控製科學與工程等學科交叉融合、協同創新，集合東北大學各學科的優勢學術力量
，在氫能製備與氫冶金、高性能鋼鐵材料綠色冶金、全流程數字冶金與加工
、碳捕集利用等領域實現突破。

　　依托東北大學礦冶學科群的雄厚基礎，該團隊與撫順新鋼鐵等鋼鐵企業合作，共建高爐—轉爐長流程以及氫基豎爐短流程的碳中和中試基地
，開展低碳鋼鐵前沿技術及工程化創新鏈研究，建成“基礎研究—小試突破—中試驗證—工業應用”一體化的“國內領先、國際一流”的碳中和共性技術研發平台和成果轉化基地，成為東北大學服務鋼鐵行業高質量發展和東北地區振興發展
、推進學科建設
、加快科技成果轉化、培養聚集創新人才及開展國際合作交流的重要基地。

　　針對我國氫氣豎爐氫冶金技術體係中亟待突破的核心技術、關(guan)鍵(jian)裝(zhuang)備(bei)和(he)工(gong)程(cheng)示(shi)範(fan)等(deng)重(zhong)大(da)需(xu)求(qiu)
，該(gai)團(tuan)隊(dui)通(tong)過(guo)政(zheng)產(chan)學(xue)研(yan)用(yong)金(jin)深(shen)度(du)融(rong)合(he)和(he)協(xie)同(tong)創(chuang)新(xin)，研(yan)發(fa)氫(qing)氣(qi)豎(shu)爐(lu)短(duan)流(liu)程(cheng)前(qian)沿(yan)技(ji)術(shu)與(yu)重(zhong)大(da)裝(zhuang)備(bei)，突(tu)破(po)一(yi)係(xi)列(lie)具(ju)有(you)自(zi)主(zhu)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)及(ji)裝(zhuang)備(bei)，推(tui)動(dong)構(gou)建(jian)完(wan)整(zheng)的(de)氫(qing)冶(ye)金(jin)和(he)零(ling)碳(tan)鋼(gang)鐵(tie)技(ji)術(shu)體(ti)係(xi)，完(wan)成(cheng)產(chan)業(ye)化(hua)建(jian)設(she)
；與東北大學特鋼團隊合作建成了我國首個氫冶金短流程關鍵共性技術與裝備研發、成果轉化和工程應用的創新平台，彌補了國內工程示範空白，實現了核心技術、關鍵裝備、標準體係、研發平台和人才隊伍的全麵超越，為我國低碳乃至零碳鋼鐵冶煉提供全新途徑
，推動鋼鐵行業低碳、零碳化和高質量創新發展。

　　人間萬事出艱辛。在回憶起創新平台及基地建設時，儲滿生感慨頗深：“平台建設是個大工程，特別是對於萬噸級氫氣豎爐示範線的建設，更是有諸多波折，投入如此大的人力
、物力和財力，團隊老師其實猶豫了很久。對於建設可行性方案，我們常常討論到深夜，不斷去修改

、驗證和完善
，讓構想逐漸落地、變bian成cheng現xian實shi。這zhe個ge過guo程cheng雖sui然ran艱jian辛xin
，但dan是shi我wo們men能neng深shen切qie感gan受shou到dao團tuan隊dui在zai不bu斷duan收shou獲huo和he成cheng長chang
，同tong時shi也ye堅jian信xin我wo們men能neng在zai低di碳tan煉lian鐵tie領ling域yu走zou出chu自zi己ji的de特te色se之zhi路lu。”

　　先行一步
，領跑變革。作為鋼鐵行業綠色轉型的探路者
，儲滿生帶領團隊堅定地與國家戰略同向同行，深耕氫能、大數據與鋼鐵行業的融合創新、協xie同tong發fa展zhan，超chao前qian跟gen蹤zong世shi界jie氫qing冶ye金jin和he數shu字zi化hua鋼gang鐵tie技ji術shu的de研yan發fa動dong態tai，以yi正zheng在zai建jian設she的de鋼gang鐵tie長chang流liu程cheng碳tan中zhong和he中zhong試shi基ji地di和he氫qing冶ye金jin短duan流liu程cheng中zhong試shi基ji地di為wei起qi點dian，把ba氫qing能neng利li用yong
、智zhi能neng化hua與yu鋼gang鐵tie低di碳tan發fa展zhan協xie同tong作zuo為wei重zhong點dian發fa展zhan方fang向xiang，積ji極ji突tu破po氫qing冶ye金jin和he智zhi能neng化hua冶ye金jin技ji術shu瓶ping頸jing，加jia快kuai推tui進jin低di碳tan冶ye金jin技ji術shu的de革ge命ming性xing創chuang新xin與yu突tu破po，為wei鋼gang鐵tie行xing業ye綠lv色se低di碳tan數shu字zi化hua發fa展zhan提ti供gong更geng多duo更geng好hao的de智zhi慧hui和he方fang案an。

　　回首過往的科研曆程，儲滿生感慨道：“從cong碳tan能neng源yuan到dao氫qing能neng源yuan，從cong經jing驗yan操cao作zuo到dao智zhi能neng冶ye煉lian，煉lian鐵tie猶you如ru一yi次ci新xin生sheng。目mu前qian團tuan隊dui雖sui在zai低di碳tan煉lian鐵tie前qian沿yan技ji術shu方fang麵mian取qu得de一yi定ding進jin展zhan，但dan未wei來lai仍reng要yao跳tiao出chu舒shu適shi區qu，繼ji續xu以yi鋼gang鐵tie行xing業ye綠lv色se低di碳tan發fa展zhan為wei出chu發fa點dian，深shen耕geng低di碳tan高gao爐lu、數字化煉鐵、氫冶金等低碳鋼鐵前沿領域
，走綠色發展之路，築生態文明之基
，不斷學習、創新和錘煉技術
，開展更高水平


、更廣範圍
、更深層次的研究，與各方攜手同心，將碳中和這條造福世界的路鋪得更寬更遠，用顛覆性技術引領煉鐵行業的發展。”（王鈺慧）