供稿|郝慧鵬，閆昭希

內容導讀

煉鐵新技術科研梯隊傳承以魏壽昆院士、柯俊院士為代表的冶金學家“鋼魂”精神，致力于一流學科建設和一流冶金人才培養(yǎng)，深耕冶金領域，成果豐碩，對鋼鐵產業(yè)降本增效和綠色轉型起到了重要的推動作用，為我國的節(jié)能減排戰(zhàn)略和“雙碳”戰(zhàn)略提供有力支撐。梯隊成員身體力行，用實干與熱忱講述著他們對于“嚴謹治學、甘為人梯”的理解與感悟，用“以黨為綱，赤誠為懷”的情懷培養(yǎng)更多為國奉獻鋼筋鐵骨的高素質人才，為推動祖國鋼鐵事業(yè)發(fā)展，續(xù)寫鋼鐵強國夢做出更大的貢獻。

北京科技大學冶金工程學科是國家一級重點學科，全國第四輪學科評估A+專業(yè)，入選國家“雙一流”建設學科，在2018—2023 年的“軟科世界一流學科排名”中連續(xù)六年蟬聯(lián)世界第一，在國內外享有盛譽。冶金與生態(tài)工程學院正向著建立“世界一流冶金教育科研中心”的目標不斷邁進。作為學院的重要科研力量，煉鐵新技術科研梯隊同樣以高昂的熱情，努力追求著更高的目標。

梯隊傳承以魏壽昆院士、柯俊院士為代表的冶金學家“鋼魂”精神，聚焦一流學科建設和一流冶金人才培養(yǎng)，始終秉持“聚焦國際前沿科技，推動煉鐵技術發(fā)展”的教學科研理念，將加強基礎研究與激勵科技創(chuàng)新緊密結合，以“銳意進取、業(yè)務精良、分工高效”的作風，帶領全體梯隊成員攻堅克難，奮勇拼搏。

梯隊下設原料組、燃料組、高爐組、基礎組、模型組五大組別，細化高爐過程，輔以高新技術，配合六大科研實驗平臺，多種實驗設備開展課題研究。近年來主持或參與科研課題300 余項，其中縱向課題20 余項，國際合作17 項，校企合作項目260 余項。獲得國家科技進步獎二等獎1 項，國家級教學成果獎二等獎1 項，省、部級科技獎勵34 項，其中特等獎1 項、一等獎10 項（4 項排名第一）。在國內外著名期刊發(fā)表多篇文章，其中450 余篇被SCI、EI 檢索，授權專利80 多項，出版專著16 部，圖1 展示了梯隊取得的部分科研獲獎、專著、論文、專利、國家標準等學術成果。

圖1 梯隊部分學術成果：(a-b)科研獲獎；(c)專著；(d)代表性論文；(e)國內專利；(f)國際專利；(g)國家標準

梯隊致力于高效、低成本、綠色低碳生產，追求高爐長壽順行、冶金工業(yè)安全和冶金資源環(huán)保，將煉鐵過程數(shù)字化、智能化。深耕冶金領域，聚焦鋼鐵行業(yè)提效節(jié)能等諸多實際問題，治學態(tài)度嚴謹縝密，戰(zhàn)略眼光長遠犀利，開展了低碳煉鐵與氫冶金、煉鐵過程優(yōu)化、煉鐵資源高效利用及質量評價、冶金過程專家系統(tǒng)及安全等領域研究課題，在低碳煉鐵新工藝創(chuàng)新方面積累了豐富的理論和實踐經驗，為我國的節(jié)能減排戰(zhàn)略和“雙碳”戰(zhàn)略提供了有力支持。

嚴謹治學，薪火相傳

梯隊肩負研究生培養(yǎng)與科研創(chuàng)新的重要使命，是一支銳意進取、業(yè)務精良、老中青結合并有多名國內外知名煉鐵專家作為顧問的科研隊伍。梯隊不斷培養(yǎng)投身教育科研、扎根生產一線的鋼鐵行業(yè)高水平人才，為祖國鋼鐵事業(yè)奉獻科大力量。之所以能取得這樣的成績，要歸功于梯隊負責人張建良教授與梯隊成員共同建立的嚴謹治學、傳承鋼魂的良好作風。梯隊教師與學生的合影見圖2。

圖2 梯隊教師與學生合影

從1982 年考入北京鋼鐵學院物理化學系至今，學院路30 號院見證了張建良四十余載的春秋，更見證了他對“鋼魂”始終如一的傳承和發(fā)揚。他曾說過，“把本職工作做好，更多的培養(yǎng)人才，這就是我們對國家最大的貢獻”。這份鋼筋鐵骨、奠基中華的情懷也被他用教學和科研的方式傳遞給了莘莘學子。張建良多年堅持主講《鋼鐵冶金學（煉鐵部分）》這門本科課程，在課堂上他潤物無聲地將專業(yè)知識和煉鐵領域的前沿發(fā)展結合起來，讓學生深入了解學科與生活乃至于國家的緊密連接，讓學生真正走進煉鐵領域、走進鋼鐵冶金的世界，從心底激發(fā)出探索專業(yè)知識，培養(yǎng)科研技能的原生動力。經過多年精心打磨，張建良獲得多項學校教育教學成果獎，參與主講的《大國鋼鐵》全校公開課入選教育部思政示范課程，并在人民網(wǎng)、新華網(wǎng)等國家級平臺推廣播出。在研究生培養(yǎng)方面，梯隊秉持著科研促學以及理論結合實踐等兩大方針，張建良強調，“培養(yǎng)人才要讓他們有更多的機會鍛煉，支持他們參與一些國家重大戰(zhàn)略方面的研究，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神與團隊精神。”圖3 為張建良教授作報告。

圖3 張建良教授作報告

獲評中國科協(xié)青年人才托舉工程項目，參與多項國家級重大項目的焦克新教授笑著回憶道：“張建良教授和科大的前輩們身上最讓我動容的就是‘鋼魂’的精神，甘為人梯矢志報國也塑造了我對待科研和人生的態(tài)度。對我而言，甘為人梯是一種師德使命的傳承，不僅是甘于奉獻，樂于傳承；更是讓學生知行合一，學以致用，培養(yǎng)出真正能夠解決實際問題的高素質人才。我們梯隊的所有老師都很提倡讓學生們理論和實際結合，要到實地去考察思考，去明白運轉的原理和改進的地方，以‘工匠’精神和‘科學家’精神攻堅克難，讓北科大的鋼魂扎根于血脈更好地延續(xù)下去?！?/p>

曾獲教育部頒發(fā)的多項國家獎學金，公派留學至多倫多大學聯(lián)合培養(yǎng)，最終扎根北科留校任教的王振陽副教授回憶道，張建良教授所給予他科研上的啟迪和幫助，與人生的指引和影響，是難以忘懷并永存心底的。他回憶道：“張老師當年給我們上的鋼鐵冶金學，曾布置過一項需要寫出完整練習、計算過程的大約有二十頁紙那么多的大作業(yè)。在我們提交半個月后，大家都收到了張老師批改地特別細致，甚至問題還寫了標注的作業(yè)。這件事讓我們班所有人都特別觸動。張老師不辭辛苦，以同樣嚴謹?shù)膽B(tài)度批改了班級三十個人總計六百頁紙的作業(yè)，真正的讓我明白了什么是嚴謹治學的精神。”受張建良教授的影響，王振陽老師現(xiàn)在對學生的教學和科研方面上也不敢有絲毫懈怠?！皬埨蠋熤橛裨谇埃档梦乙惠呑訉W習”，他滿懷深情地談到。

積極投身鋼鐵冶金教育教學和科學研究，通過堅實的行動努力踐行屬于自己的鋼鐵強國夢想是梯隊成員們的一致追求。留校任教是初心、是傳承，更是開拓創(chuàng)新，是他們帶著對鋼鐵冶金專業(yè)特有的情懷，見證著國家鋼鐵行業(yè)的一步步發(fā)展，用突出業(yè)績書寫著傳承守護與創(chuàng)新發(fā)展！

鋼筋鐵骨，實干報國

面對鋼鐵行業(yè)綠色轉型與實際生產過程面臨的困難，梯隊著力解決關鍵科學問題，大力弘揚求實鼎新的工匠精神，從機理出發(fā)研究煉鐵領域“卡脖子”技術問題。

基于實際生產過程中常常面臨優(yōu)質噴吹無煙煤資源短缺，高比例低階煤噴吹技術推廣受限的問題，梯隊設計了以“基礎理論—關鍵技術—裝備研制—系統(tǒng)開發(fā)”為核心的全流程革新工藝，實現(xiàn)了高爐噴吹低階煤關鍵技術的全面突破。相關成果應用到寶武、首鋼、河鋼等30 余家企業(yè)，覆蓋國內多個省市，并在中國特大型高爐，如沙鋼5800 m3、首鋼5500 m3高爐上得到推廣應用。經濟效益顯著，近三年累計完成新增銷售額222.75 億元，利潤24.70 億元。推動了新疆地區(qū)和陜北榆林地區(qū)蘭炭產業(yè)的發(fā)展，解決了當?shù)貏趧恿蜆I(yè)問題，助力了西部經濟發(fā)展，對我國精準扶貧與西部大開發(fā)戰(zhàn)略具有重要的推動作用。

為加快鋼鐵企業(yè)降本提效，梯隊理論結合實際，專項攻破了多項技術壁壘，為行業(yè)發(fā)展提供了有力幫助。對于煉鐵煉鋼工序都極為重要的爐缸安全問題，梯隊基于30 余座高爐解剖，提出以“石墨碳析出控制”為核心的爐缸自修復理論，研發(fā)出基于鐵液滲碳/析碳路徑的高爐爐缸石墨碳保護層定向精準調控技術，有效降低了鋼鐵行業(yè)的維護成本。圍繞爐體銅冷卻壁破損難題，梯隊形成了精準控制異種金屬焊接界面性能的理論體系，研發(fā)出既具銅冷卻壁高導熱能力、又具鑄鐵冷卻壁高抗變形能力的銅鋼復合冷卻器，冷卻壁服役壽命突破極限。針對鐵前燒結、球團燃料消耗量大，生產成本較高等產業(yè)發(fā)展難題，梯隊面向高爐高比例球團礦冶煉發(fā)展需要，開發(fā)了球團礦全流程冶煉技術、中高硅堿性球團礦技術及鎂質熔劑性球團技術。立足燒結降耗高效發(fā)展方向，提出了燒結優(yōu)化配礦，富氧燒結，超厚料層燒結、生物質燃料燒結等創(chuàng)新性技術。相關成果在包鋼集團、天鋼聯(lián)合、攀枝花研究院、梅鋼、韶鋼等企業(yè)推廣應用，獲多項冶金科學技術獎，為促進含鐵原料低碳綠色發(fā)展做出重要貢獻。

數(shù)字化與智能化為工業(yè)帶來了無限可能，加快了產業(yè)創(chuàng)新升級的進程。針對鋼鐵行業(yè)數(shù)字化程度低，降本增效壓力大問題，梯隊創(chuàng)新性首次構建鐵前能耗與成本多目標智能配礦模型，建立新一代鐵前智能計算系統(tǒng)、高爐輔助操作系統(tǒng)、高爐大數(shù)據(jù)預警系統(tǒng)、高爐全爐水溫差熱流三維可視化、高爐可視化系統(tǒng)等智能化大數(shù)據(jù)模型。相關成果在在鞍鋼、建龍等企業(yè)得到實際工業(yè)應用，有效解決成本、能耗和質量協(xié)同優(yōu)化的問題。

理論研究方面，梯隊開發(fā)出銅鋼復合冷卻器全流程、規(guī)?；に嚿a線，生產成本降低20%，出版《高爐解剖研究》、《高爐爐缸安全長壽理論與實踐》等專著，相關成果達到國際領先水平，獲得冶金科學技術一等獎、2022 年高等學?？茖W研究優(yōu)秀成果技術發(fā)明獎二等獎等獎項，并入選2022 年度世界科學技術鋼鐵工業(yè)十大要聞。高爐低碳安全冶煉自修復整體技術與裝備在武鋼、沙鋼、首鋼、太鋼、河鋼、柳鋼等企業(yè)實現(xiàn)推廣應用，總經濟效益近30 億元。圖4 展示的是梯隊研發(fā)的高爐新技術主要技術難點和高爐新技術的主要特點。

圖4 梯隊代表性成果——高爐安全長壽自修復理論與關鍵技術

梯隊一直以開拓創(chuàng)新精神和高度的國際視野關注著國內外的實際問題和科研領域。近年來，氫基直接還原煉鐵技術是世界氫冶金技術發(fā)展的主流方向。針對我國富氫資源匱乏，全氫冶煉技術不成熟問題，梯隊搭建了模擬氫還原過程的多尺度理論模型，對比不同類型鐵氧化物微觀還原機理，深入解析反應路徑；基于實驗結果，構建反應機理模型，從多尺度解析了氫氣直接還原反應機理。同時，提出具有中國自主知識產權的原創(chuàng)性氫冶金技術—CISP 氫基熔融還原技術，已獲批國家發(fā)明專利和相關軟件著作權。目前，該技術已經成功與建龍集團合作，完成成果轉化，在內蒙古烏海市完成全球首套30 萬t CISP 工藝示范線。該工藝入選2021 年世界鋼鐵工業(yè)十大技術要聞，同時，獲央視大型工業(yè)紀錄片《鋼鐵脊梁》專集報道（見圖5），在國際上形成廣泛的影響力。

圖5 《鋼鐵脊梁》紀錄片截圖

以黨為綱，赤誠為懷

煉鐵新技術科研梯隊學習貫徹習近平總書記給北科大老教授回信精神，針對鋼鐵行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展過程中的難點與痛點，以黨建筑脊梁、以專業(yè)解困局、以創(chuàng)新促發(fā)展，開展有組織科研，深耕煉鐵技術的研究與推廣，為鋼鐵行業(yè)高質量發(fā)展賦能。2023-07-10，梯隊黨支部赴河北張家口市與河北萬豐冶金備件有限公司黨支部開展支部聯(lián)學黨建共建交流活動，見圖6。

圖6 梯隊與河北萬豐冶金備件有限公司開展支部聯(lián)學黨建共建交流活動

梯隊賡續(xù)紅色血脈，筑牢科技強國脊梁。結合工作實際，構建“131”長效共建機制，以“筑牢鋼鐵脊梁，共促行業(yè)發(fā)展”為1 個核心目標，協(xié)同學生黨員、專業(yè)教師、技術專家3 方力量，形成“理論學習—問題研討—服務生產”1 條常態(tài)化工作主線，凝聚共識、統(tǒng)籌資源，推動共建活動高效有序開展。

梯隊成員牢記使命擔當，堅持問題導向，以理論指導實踐，以專業(yè)特長助力科技攻關，以“提升組織力、形成凝聚力，發(fā)揮戰(zhàn)斗力”為指導思想，聚焦“黨建引領、建設學科、服務行業(yè)”，充分發(fā)揮黨組織戰(zhàn)斗堡壘和先鋒模范作用，針對鋼鐵行業(yè)煉鐵流程能耗多、成本高、污染重等問題，梯隊成員深入生產一線，積極研發(fā)低碳高效煉鐵新技術，實現(xiàn)污染物排放跨越式降低，助力首都打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，相關成果已成功推廣至首鋼、太鋼、沙鋼等國內知名企業(yè)。

梯隊積極響應黨和國家號召，聚焦綠色需求，助力推進國家“雙碳”戰(zhàn)略。梯隊成員以實現(xiàn)“雙碳”目標為己任，充分發(fā)揮“世界第一”學科平臺優(yōu)勢，成立原料燒結、燃料噴吹、高爐冶煉多個攻關小組，形成“企業(yè)工程師—專業(yè)教師—研究生黨員—低年級本科生”組內布局，以“1+1”共建深化“產學研”合作。

梯隊黨支部始終堅持把黨的政治建設擺在首位，不斷強化思想武裝，2021 年入選全國高?！鞍賯€研究生樣板黨支部”創(chuàng)建名單。梯隊黨支部積極發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，推動學科優(yōu)質發(fā)展，服務國家戰(zhàn)略和鋼鐵冶金行業(yè)的綠色創(chuàng)新，真正把黨支部建設成為宣傳黨的主張、執(zhí)行黨的決定、團結動員師生、踐行新時代鋼鐵報國理想的堅強戰(zhàn)斗堡壘。與首鋼、鞍鋼等企業(yè)黨組織進行黨建交流、提供科技服務，深耕綠色、低碳、智能、高效煉鐵技術的研究與推廣，多項成果達到國際領先水平，創(chuàng)造了巨大的經濟及社會效益。相繼獲評學校五四青年獎章、研究生標兵集體、優(yōu)秀基層黨組織、科技服務優(yōu)秀集體、研究生優(yōu)秀集體、北京高校紅色“1+1”示范活動優(yōu)秀獎等榮譽。圖7 為梯隊學生黨支部入選“學校優(yōu)秀學生黨支部”后的合影。

圖7 梯隊學生黨支部入選“學校優(yōu)秀學生黨支部”

梯隊已指導培養(yǎng)博士100 余人，培養(yǎng)碩士200 余人。支部成員累計3 人入選青年托舉工程，1 人獲得科技新星，1 人入選博新計劃，2 人獲得“寶鋼特等獎學金”，2 人獲得?！笆褜W術之星”，2 人獲得北京科技大學“校長獎章”。近四年有15 名博士研究生獲得博士國家獎學金，20 名碩士研究生獲得碩士國家獎學金。多人在北京科技大學等高校擔任教師，繼續(xù)從事冶金教育、科研工作，70%的畢業(yè)生就職于鋼鐵行業(yè)企業(yè)，續(xù)寫鋼鐵強國夢。

結束語

未來，梯隊將繼續(xù)堅持嚴謹治學，甘為人梯的精神，深耕冶金領域，將“鋼魂”貫徹到教學和科研中，堅持特色、爭創(chuàng)一流，培養(yǎng)更多聽黨話、跟黨走、有理想、有本領、具有為國奉獻鋼筋鐵骨的高素質人才。以黨和國家需要為己任，深入領會節(jié)能減排和雙碳戰(zhàn)略的歷史使命和戰(zhàn)略意義，促進鋼鐵產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、綠色低碳發(fā)展，為鑄就科技強國、制造強國的鋼鐵脊梁做出新的更大的貢獻。