全方位、多角度地解决了先进金属材料（钢铁及有色金属）从实验室制备到小规模试制，再到大规模工业生产等阶段品种开发与质量控制的若干问题。主要包括：先进钢铁及有色金属材料的品种开发；高精度钢铁及有色金属板带材的轧制工艺及控制技术；高品质钢铁及有色金属板带材的质量控制；高性能钢铁及有色金属材料的深加工和应用技术研究等。
实验室开发与工业生产、应用相结合。主要包括：成分设计与冶炼、加工工艺相结合，制备出具有高性能的钢铁及有色金属材料；研发先进钢铁及有色金属材料制备的自动控制系统，以产品性能和质量控制为导向，优化规模化生产工艺技术；根据用户需求，研究、探索先进钢铁及有色金属材料的锻造、冲压、热处理、焊接等方面深加工和应用技术。与国内多家金属材料生产企业与科研院所建立联合研发中心，更为有效地开展先进金属材料的研发与应用研究。

        方案已经成功投放到了先进金属材料品种开发与质量控制的若干项目中。例如，与鞍钢签订 的“高级别管线钢开发及相关技术研究”项目。X100管线钢宽厚板及用它卷制的直缝焊钢管的成功开发，使鞍钢成为了国内首家、世界上少数掌握这种高钢级管线钢生产技术并具备供货能力的钢铁企业。针对汽车碰撞过程的安全性问题，开展动态变形行为及机理研究，系统评价了不同品种汽车用钢的碰撞吸能特性，为汽车材料的应用提供科学指导。与首钢总公司合作建立汽车用钢联合研发中心，开展了IF钢、BH钢、DP钢、TRIP钢等系列汽车用钢的研发与应用研究，产品综合性能完全满足了宝马、一汽大众等高端用户使用要求。在国家“十三五”重点研发计划资助下，开展了热金属气胀、柔性辊冲等先进成型技术以及铝-钢异种材料焊接技术、超高强度钢回弹控制技术研究，并受到了国汽、奇瑞等汽车制造商的广泛关注与认可。
NM500钢板成功应用于三一重工摊铺机产品


“首钢总公司－北京科技大学”汽车用钢联合研发中心签约仪式


“首钢总公司－北京科技大学”汽车用钢联合研发中心揭牌仪式


AZ31镁合金轧制带卷（卷重可达60Kg以上）


先进金属材料品种开发的实验室中试阶段


钛合金板材的轧制与工艺调试


铜杆连铸连轧生产线现场试验

        钢中夹杂物显著影响钢铁生产顺行和钢材使用性能，钢中夹杂物控制要求越来越严格严格，但现有的各种去除钢中夹杂物技术均已达到极限，生产夹杂物控制水平进一步提高遇到瓶颈。

        通过在吹氩站或LF精炼时向钢液中吹入氮气或氢气，使氮气与氢气溶解在钢液中；然后通过VD或RH对钢液进行真空析气处理，使钢液中溶解氮和氢呈过饱和状态，并以钢液中夹杂物为形核核心，通过异质形核作用，在钢中形成弥散微小气泡；气泡携带夹杂物上浮，并在上升过程中进一步捕捉夹杂物，促进夹杂物上浮去除。

        在实验室10公斤感应炉上的实验结果表明，该方法可使轴承钢中夹杂物去除率达到79.2%，氧去除率达到81.6%；82B钢中夹杂物去除率达到40%以上，最高达到了87.4%，总氧去除率达到78%以上。

        在石家庄钢厂生产非调质钢的生产中进行了工业实验，采用新技术后，钢中总氧由平均16ppm，降低到11.5ppm，夹杂物数量降低了52.8%，大于10mm夹杂物被彻底去除。

        目前，相关技术已得到国家自然科学基金资助，并获发明专利授权两项。

        烧结烟气和焦炉烟气中含有大量二氧化硫、氮氧化合物、二噁英等，对空气污染严重，国家要求对烧结和焦炉烟气进行脱硫脱硝处理，将进一步要求脱二噁英处理。
        将烧结烟气和焦炉烟气导入热风炉，热风炉对烟气进行加热，将烟气加热到1000℃-1400℃；通过高炉风口，将加热后的烟气，吹入高炉，代替高温空气进行炼铁生产；同时，通过高炉中的高温和强还原条件对烟气进行脱硫、脱硝、脱二噁英及呋喃处理；烟气的显热、烟气中的氧、二氧化碳、和一氧化碳在炼铁生产中得到利用。与其它烧结烟气和焦炉烟气处理技术对比，本技术利用现有炼铁生产设备进行生产，运行成本低，不产生新副产品，能利用烧结烟气潜热，捕捉和利用烟气中二氧化碳和一氧化碳，且不需进行脱白处理，并可彻底解决二噁英污染。

1-烧结机 2-除尘设备 3-主抽风机 4-空气 5-富氧或氧气 6-热风炉 7鼓风机 8-高炉 9-煤气柜
烧结烟气高炉一体化处理技术示意图

1-除尘设备 2-脱湿设备 3-抽风机 4-烟气柜 5-空气 6-富氧或氧气 7-热风炉 8-鼓风机 9-高炉 10-煤气柜

 焦炉烟气高炉一体化处理技术示意图