钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业和实现工业化的支柱产业。钢的高效化、洁净化、稳定化和智能化生产是钢铁企业生存和发展的方向。钢铁生产过程中，根据钢种的不同，所采用的精炼工艺和设备也不同。其中，RH 真空精炼工艺具有高效、高洁净的生产特点，广泛应用于 IF 钢和硅钢为代表的冷轧钢种、管线钢为代表的热轧钢种、以及轴承钢为代表的特殊钢种的生产。因此，提升RH 真空精炼的效率和能力能够一方面缩短各高品质钢种的精炼时间，更好地与高拉速连铸相匹配，提升生产效率，另一方面能够更好地脱碳和去除夹杂物，提升产品质量，这两方面都能够给钢铁企业带来很好的效益。 根据几何相似和动力学相似建立了对应实际RH模型比例为1: 5的RH物理模型。利用 PIV 技术测量流场，示踪粒子选用空心 SiO 2 微球，获得了 RH 水模型钢包和真空室内中心纵截面上的速度矢量分布，并根据速度场分布计算出对应的湍动能及其耗散率的分布；在 RH 水模型钢包内布置监测点，在加入示踪粒子（饱和 NaCl溶液）的同时开始测量监测点处电导率的变化，获得电导率变化曲线后，将电导率变化在±5%之内的时间为混匀时间，密集布置监测点并多次重复测量，得到整个钢包中心纵截面上的混匀时间分布。根据上述方法分别研究吹气流量、真空室压力、吹气孔数对 RH 内部流场特性及混匀状态的影响。 在原物理模型基础上改变浸渍管的形状，分别设计两浸渍管均为椭圆管 RH、两浸渍管中上升管为圆管下降管为椭圆管 RH 以及标准圆管对比 RH 水模型，研究浸渍管形状对流场特性及混匀状态的影响。两浸渍管均为椭圆管时，能够增大液体的循环流量，降低钢包整体的混匀时间；当只改变下降管形状，选用椭圆管作为下降管时，能够起到增大钢水涌入真空室的速度同时降低钢水对钢包底部的冲击的效果。 通过工业实验，对某超低碳钢 RH 全精炼过程进行密集取样，分别取圆管和椭圆管 RH 冶炼的钢样分析，检测钢中碳含量。对比得到，使用两椭圆形浸渍管对提高 RH 循环流量具有显著作用，能够在较短的时间内将钢中碳含量降到很低的程度，起到缩短冶炼时间的效果，提高了生产效率。RH 内钢液的流动时一个复杂的三维湍流流动，湍流速度在空间上存在随机涨落，从而形成了显著的速度梯度，在钢液粘性力作用下通过内摩擦不断地将湍流动能转化为分子运动的动能。湍动能（m2 /s 2 ）和湍动能耗散率（m 2 /s 3 ）是用来表征湍流的两个重要参数。 湍动能是衡量湍流发展或衰退的指标，定义式为： 湍动能耗散率是指在分子粘性作用下由湍流动能转化为分子热运动动能的速率，通常以单位质量流体在单位时间内损耗的湍流动能来衡量。因此，湍动能耗散率可以定义为：如图 2 所示，钢包内部湍流动能及其耗散率（即搅拌功率，两者单位不同，数值相差 1000 倍）的分布，集中在下降管下方和靠近上升管的地方湍动能及其耗散率较大。图3分别显示了PIV测量得到的钢包内流体的时均速度和某一时刻的瞬时速度分布。对比可知，由于湍流流动的本质，瞬时速度表现处一定的随机性。基于上述研究方法开发了椭圆形浸渍管技术，并应用于首钢股份公司迁安钢铁公司 210t RH 精炼设备。与圆形浸渍管相比，达到了如下表所示指标。

在生物工程，特别是发酵工程及其研究、试验中，发酵罐是所需的主要设备， 而发酵罐又经常需要对温度进行控制。虽然在多数情况下，之类发酵罐的温度可 允许有一定范围波动，但超过一定限度就会破坏正常发酵所需生化条件，导致发 酵速度降低甚至发酵过程终止而工艺失败。另外，有些发酵过程需要对温度上、 下限分别进行控制，或者对同一种物料同时施以不同温度，这时，现行的发酵工 艺或发酵罐系统就不再适用。特别是在一些实验研究中，合适的发酵温度不一定 已知，这就需要进行实验摸索，这就需要一种可以高效支持这类发酵温度摸索的 设备。这种设备应该使得发酵罐内温度在较宽的范围可调节，在高温临界点及时 降温，并能在多给定值下保持稳定，这对于具有单向（温度升高方向）性特点的 温度控制而言，是个难以通过的瓶颈。另外，固态基质上微生物的发酵涉及控温、 传质、空气等多个方面，由于基质的不可动性，在常规的发酵罐中，给实际操作带来许多困难，尤其是难于实现连续发酵中产物的分离。为了解决这一问题，可 以设计组合发酵系统，借助发酵体系中溶液的流动使固定生物体系中的温度、传 质和通气得到控制，并可连续补料、和实现产物的在线分离。这就需要研发一种 多温度多路控制的组合发酵系统。 本项目的有益效果是：一种可以高效支持发酵温度摸索的设备。它使得发 酵罐内温度在较宽的范围可调节，并能在多给定值下保持稳定，并克服了温度控 制单向性的特点。当高温罐温度达到高温限时，能快速降温；当低温罐达到低温 限时，能快速升温。系统以紧凑、简洁的结构实现了双温双控，其控制系统结构 简单，易于调整。整体易于批量生产；系统维护、维修简便易行。 授权专利：双温双控组合发酵系统 2014105989037 双温双控组合发酵系统 2014205989307

广泛应用于汽车、锅炉及装备制造等行业的不锈钢焊管是我国钢铁行业重点发展的高端不锈钢精品深加工产品，其由钢带卷制成管而由钨极氩弧焊接（TIG）而成，但在高速焊接生产过程中会出现咬边和驼峰焊道成形缺陷，成为不锈钢管高效焊接生产的技术“瓶颈”和行业技术发展的堵点、难点。基于此，通过研究揭示不锈钢管TIG焊接生产提速后出现的咬边、驼峰焊道表面成形缺陷形成机理，提出利用辅助TIG电弧对熔池进行热力联合调控抑制高速TIG焊接过程中咬边和驼峰焊道的形成，发明了列置双TIG电弧（Tandem TIG）高效低能耗焊接工艺，将咬边和驼峰焊道缺陷防止在萌芽状态；与单TIG焊相比，焊接速度提高1倍以上，能耗降低20%以上，很好地解决了焊接高质量和高效率难平衡的问题；开发了钨极烧蚀在线监测系统和不锈钢管在线固溶热处理系统，实现了不锈钢管高效、低能耗、低成本焊接生产，提升了不锈钢焊管行业技术水平。在此基础上，基于相同热力调控理念开发了TIG电弧辅助MIG/MAG电弧高速焊接工艺，焊接速度提高75%。项目累计授权发明专利5件，制定团体标准2项，工信部认定节能技术1项，获中国专利优秀奖等科技奖励6项。项目成果推动和引领不锈钢焊管生产向高效、低能耗方向发展，具有显著的技术优势和应用前景。 （a）工艺原理 （b）列置双TIG电弧和熔池图像 图1 列置双TIG电弧高速焊接工艺原理 （c）铁素体不锈钢焊管 （d）奥氏体不锈钢焊管 图2 不锈钢管列置双TIG电弧高速焊接生产 图3 钨极烧损在线监测系统 图4 奥氏体不锈钢管高速焊接生产过程中在线固溶热处理工艺流程

鳗弧菌 (Vibrio anguillarum) 是严重危害我国海水养殖鱼类的弧菌病的主要病原体，可感染 鱼虾贝等多种水生动物，对水产养殖业造成巨大经济损失。 本项目在建立和阐明鳗弧菌相关毒力基因组生物信息学的基础上，利用无标记缺失技术敲 除相关毒力基因片段构建环境安全、经济、高效价的新型减毒活菌疫苗株，并为建立起减毒疫 苗生物反应器大规模培养的生产体系提供技术储备。

可以量产/n中国工程院院士陈焕春教授领导的研究团队开展了猪链球菌、禽流感等重大人畜共患病与伪狂犬、猪圆环病毒病等重大动物传染病的病原生态学、基因组学与蛋白质组学、分子致病与免疫机理、新型疫苗与诊断试剂、动物传染病综合防控等的研究，分离、鉴定、保存各类动物病原10000多株，完成了20多株病毒和2株细菌的全基因组序列测定，鉴定病原新的毒力、免疫相关蛋白30多个，开发了猪伪狂犬病毒、猪沙门氏菌、猪胸膜肺炎放线杆菌三种疫苗载体，构建了20多种重组二价（三价）基因工程疫苗，研制诊断试剂盒30多种。获国家科技

HPV16与人的子宫颈癌及其它多种癌瘤关系密切，HPV16感染在人群中呈明显上升趋势。预防HPV16感染可能预防人子宫颈癌及其它多种肿瘤。但因HPV16不能在体外及动物体内生长，很难得到足够病毒颗粒，因而无法进行疫苗研制。本实验室利用基因工程技术分离HPV16 L1基因，并将它重组入杆状病毒载体，使之在昆虫细胞中表达，目前已

通过研究PCV2免疫保护抗原和抗原表位，设计并筛选出两个50-51个氨基酸组成的多肽序列，建立了多肽固相载体合成法和纯化工艺，制定了疫苗制造规程和质量标准，创制成功合成肽疫苗。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 国际首创，引领了国际该病疫苗的研发。通过研究PCV2免疫保护抗原和抗原表位，设计并筛选出两个50-51个氨基酸组成的多肽序列，建立了多肽固相载体合成法和纯化工艺，制定了疫苗制造规程和质量标准，创制成功合成肽疫苗。 猪圆环病毒2型（PCV2）是危害世界养猪业的重要病原，给我国养猪业带来巨大经济损失。疫苗接种是预防和控制该病的最重要手段。针对该病毒培养和疫苗抗原制备工艺技术难题，我校姜平教授团队深入研究挖掘该病毒与细胞相互作用、致病和免疫机制，成功创制成功合成肽疫苗，获得5项国家发明专利。疫苗安全有效，免疫保护效力100%，免疫持续期4个月，疫苗技术达国际领先水平，于2021年获得一类新兽药注册证书。

一、成果简介 芽苗菜，包括绿豆芽、黄豆芽、豌豆芽等是民间广泛食用的传统蔬菜。由于豆类萌发过程中发生了大量复杂的生理变化，各种生物酶活化或合成，豆类子叶中贮藏的大分子物质被酶分解为可供胚利用的多肽、氨基酸 等小分子物质，维生素、异黄酮等对人体有益的营养物质也在发芽过程中积累，因此豆类芽菜较豆类种子营养价值明显提高。此外，经过发芽豆类种子中的一些抗营养因子如胰蛋白酶、植酸减少甚至消失，大豆的胀气性

研发内容：聚醚-丙烯酸酯新型双功能聚合物电解质。 主要性能：耐受氧化电压为 4.5 伏。