日前，中共中央、国务院在北京隆重举行国家科学技术奖励大会，正式揭晓2019年度国家科学技术奖。在本届296个获奖项目中，由中冶赛迪工程技术股份有限公司、北京科技大学、西安电炉研究所有限公司等共同完成的“绿色高效电弧炉炼钢技术与装备的开发应用”项目喜获国家科学技术进步奖二等奖。

绿色高效，环保质量两手抓

        电弧炉炼钢是世界主要炼钢方法之一，以废钢为主要原料，具有流程短、能耗低等特点。加速电弧炉炼钢技术发展，是《国家中长期科技发展规划纲要（2006-2020）》“可循环钢铁流程工艺与装备”的优先主题，是实现“中国钢铁工业工艺流程再造”的重要内容。推动新一代绿色高效电弧炉炼钢技术及装备的研究应用，对钢铁工业高质量发展具有重大战略意义。

        纵观电弧炉炼钢技术的发展历程，围绕“高效、低耗、绿色化和智能化”的生产目标，电弧炉炼钢领域开发出一系列新技术、新工艺、新装备，电弧炉炼钢技术及装备水平不断提高。近年来，电弧炉炼钢在原有高效节能冶炼技术的基础上，在绿色清洁生产、智能检测与控制等方面取得了长足进步，大大提高了电弧炉炼钢过程的绿色化和智能化水平，推动了钢铁工业技术的进步。

        然而，能量消耗高、高品质钢难以生产以及污染物排放等重大关键问题，仍然困扰着我国电弧炉炼钢技术的进一步发展。在装备、工艺、控制、产品质量和绿色环保等方面的创新工作，是当前电弧炉炼钢技术发展的题中之义。

  创新技术，另辟蹊径解难题  

        “绿色高效电弧炉炼钢技术与装备的开发应用”项目团队根据我国钢铁工业发展现状，以电弧炉炼钢绿色节能、高效洁净为目标，历经十余年协同创新和联合攻关，实现了四点技术创新：

        第一，开发了满足复杂炉料结构的超大容量电弧炉炼钢电气运行技术，首次形成了具有中国特色的超高功率电弧炉供电技术标准体系。项目研制的140MVA特大型电弧炉变压器成功应用于我国最大的220t全废钢连续加料电弧炉，获评“2011难度中国工业首台（套）重大技术装备示范项目”，打破了国外长期技术垄断。

        第二，发明了电弧炉高效深度洁净冶炼技术，突破了全废钢电弧炉高品质钢生产技术瓶颈。掌握了炼钢过程“气-固-渣”低碳多相体系钢液深度净化规律，发明了电弧炉熔池内气-固喷吹脱磷、高效吸附脱氮、出钢在线脱氧等新方法，全废钢冶炼终点P达到0.004%、终点N≤0.0045%，攻克了长期制约电弧炉高效洁净化冶炼等世界性难题。

        第三，首创了高宽容性绿色输送废钢预热技术。发明了差动密闭-阶梯扰动连续加料、二噁英综合治理和低阻尼高效除尘方法，大幅提升了电弧炉炼钢余能利用水平，实现了污染物超低排放。

        第四，研发了绿色高效电弧炉炼钢协同控制技术。创建电弧炉炼钢多层级信息在线检测和控制系统，基于炉气分析实现废钢输送、预热、熔化和杂质元素深度脱除全过程监测与协同控制，显著提升了电弧炉炼钢绿色、高效、洁净生产水平。

 成果转化，经济社会齐获益 

        “绿色高效电弧炉炼钢技术与装备的开发应用”项目曾在2017年12月被中国金属学会组织的专家评委委员会认为是“总体为国际先进水平，其中在超高功率供电和高效深度洁净冶炼等方面达到国际领先水平。”此项项目的成果分别获得过省部级科技奖励一等奖2项、二等奖3项，形成标准7项（国际标准2项、国家标准4项、行业标准1项），获发明专利授权20项、PCT国际专利3项、实用新型37项、软件著作权5项，论文91篇（SCI/EI37篇），专著3部。

        在实际生产应用方面，该项目科研成果的应用获得了可观的社会效益和经济效益：整体及单元技术支撑了全国40%以上电炉钢产能；在天津钢管、中冶陕压重工等企业应用后，2016-2018年共计新增销售额22.44亿元、新增利润7.96亿元，实现节能6800万kgce、CO2减排169000吨。此外，该项目相关技术及产品还出口至俄罗斯、土耳其、阿联酋、印度尼西亚等二十余个国家及地区，为“中国制造2025”强国战略及“一带一路”国际合作做出了重要贡献。