随着钢铁行业的高速发展，国内外钢铁产量已经达到了饱和状态，提升钢产品的质量成了钢铁行业发展的重要目标。连铸坯的生产是钢材生产的关键，其连铸坯的质量对后续产品的生产及最终产品质量有重要影响，热轧板带表面缺陷大部分是连铸坯表面缺陷遗传而来。高质量铸坯的生产成了连铸生产企业和连铸工作者的主要目标。高温钢液在连铸过程中凝固成型，连铸坯的偏析、裂纹、疏松、夹杂物等质量问题基本上都产生于或源自连铸凝固过程。要实现高质量铸坯的连铸生产，必须减少甚至消除这些质量缺陷。 （1）连铸坯凝固缺陷研究：针对连铸坯偏析、疏松、缩孔、裂纹开展相关调研，探究凝固缺陷产生机理，分析连铸工艺对连铸坯缺陷的影响规律。通过调整结晶器一冷强度、二次冷强度、电磁搅拌、机械压下等技术参数，改善连铸坯凝固缺陷。 （2）中间包研究：模拟中间包内钢液流动过程，分析钢液流动的合理性；主要研究中间包内控流装置位置分布、高度设置、不同装置间的配合使用是否达到最优。具体工作：模拟中间包内钢液流动传热行为，分析钢液温度的变化情况；模拟钢液液面的波动，分析和了解渣-钢界面间的相互作用；模拟中间包内钢水的传质现象，分析钢水在中间包内的停留时间，中间包内的活塞流、全混流以及死区等等。模拟中间包内底吹气体的作用过程，分析和了解吹气对钢液流动特性的影响。 （3）结晶器研究：1)结晶器内流场：确定结晶器类型，改变水口类型，水口浸入深度，拉速，结晶器锥度等工艺参数，研究不同工艺参数对结晶器内流场的影响规律，得到液面波动和表面流速量化结果，为工艺参数优化提供科学依据。2)结晶器卷渣和夹杂物去除的研究：改变水口结构参数（不同水口类型、水口侧孔数、水口倾角、水口底部结构和水口浸入深度等）以及浇铸工艺参数（拉速，浇铸断面，电磁等）会对结晶器内的流场产生影响，进而影响结晶器冷却制度、液面波动、水口开口度等参数。所以本部分内容通过水力学模拟和数值模拟相结合的方式研究不同水口结构参数和工艺参数对流场的影响，进而优化水口结构和浇铸工艺参数。 （4）连铸一冷研究：对结晶器传热过程进行机理分析，并将结晶器铜板和凝固壳之间的保护渣的润滑和摩擦模型、传热模型相结合，开发出结晶器一冷传热计算软件。针对不同铸坯尺寸、拉速的操作条件下，为结晶器一冷提供合理的配水量水表。 （5）连铸二冷研究：细化连铸传热边界条件，建立全面的连铸凝固传热模型，研究连铸坯宏观凝固凝固结构与铸坯质量的关系，提出相应的优化改善新方法，对连铸宏观凝固结构进行优化改善，从而提高连铸坯质量，提高连铸生产率。模拟研究连铸微观凝固结构，并讨论微观凝固结构与夹杂、裂纹之间的关系。为提高连铸坯质量提供理论依据。 （6）连铸坯凝固组织研究：从现场采集相关所需数据，运用商业软件 Procast先对连铸过程温度场进行计算，以计算所得的温度场为基础，计算铸坯的凝固组织形貌，如柱状晶区、等轴晶区以及两者分别所占比例、晶粒尺寸等，并分析一次枝晶间距、二次枝晶间距。分析元素成分、连铸工艺条件如拉速、过热度、二冷强度等对上述研究对象的影响情况，优化成分、连铸工艺参数以获得较好的铸坯凝固组织，为现场生产提供理论依据。 （7）连铸坯宏观偏析研究：根据连铸工艺参数，基于体积平均方法，建立连铸多相多尺度凝固凝固模型，研究热溶质浮力、晶粒沉淀、体积收缩作用下连铸坯凝固两相区液相流动与溶质传输行为。耦合电磁搅拌、机械压下模型，分析电磁搅拌强度、搅拌位置、机械压下区间、压下量、压下模式对连铸坯中心偏析的影响规律，优化结晶器与凝固末端电磁搅拌参数、机械压下参数，为连铸工业生产提供理论指导。 （8）铸坯质量智能设计和判定:1）现场连铸数据采集及热塑性曲线测试:现场调研连铸工艺，记录现场工艺参数。采集不同钢种偏析、疏松、缩孔等质量要求，测试不同钢种的热塑性曲线。2）现场连铸数据采集及热塑性曲线测试:现场调研连铸工艺，记录现场工艺参数。采集不同钢种偏析、疏松、缩孔等质量要求，测试不同钢种的热塑性曲线。3）连铸智能判定和设计模型：建立连铸一冷、二冷动态优化模型，利用该模型对铸坯固相率、角部温度、铸坯偏析、中心疏松缩孔、冶金长度等进行预测，通过大量数值计算，建立钢水初始条件、连铸工艺参数与铸坯质量的数据库，指导现场生产。

粉煤灰是我国最大宗的固体废弃物，年产生量近4亿吨，带来严重的污染以及土地资源和水资源的浪费，其综合利用和资源化具有重大的社会和经济效益。 区别于传统的粉煤灰制砖、水泥、混凝土等低值直接利用技术，本项目自主开发了粉煤灰纤化及纤维应用技术。该技术是将粉煤灰制成直径5～10μm的超细纤维，并将纤维作为重要的原料用于保温、隔热、隔音材料的生产。另外，该纤维还有用于造纸、过滤材料、增强材料等多种用途，属于高附加值的粉煤灰产品。该技术真正实现了粉煤灰的高值资源化利用。 应用该技术的年产?万吨粉煤灰纤维的示范生产装置将于2011年6月份正式试车投产。

本项目利用有机胺、CO 2使氯化钾盐转化成碱，价值增加，同时转化过程中利用了CO 2，有利于CO 2 减排，有机胺可循环使用，使整个过程成本大大降低。 该工艺采用有机胺直接将KCL转化成K 2 CO 3，与传统氨法制碱工艺相比，即先通过吸氨，然后碳化、结晶工艺相比，原料有机胺可以循环利用，使成本大大降低，反应步骤简单、反应条件温和，简单易行，易于工业化生产。

化工、冶金、制药、印染、采油、热电、生物发酵等行业在生产过程都会产生大量的含盐废水。含盐废水直接排放不仅成严重的水体污染，而且浪费了大量可再利用的资源，也降低了企业的经济效益和资源的利用率。随着国家对三废排放要求越来越严格，以及日益凸显出来的环境污染问题，如何处理这一类型的废水一直是企业可持续发展面临的难题。 针对此难题，我们开发出高效的电脱盐器，不需要耗费大量蒸汽将其蒸发浓缩结晶制成低价值或无价值的固体盐，而是将回收的浓盐水直接通过离子膜电解生产出较高价值的液体酸和液体碱。实现含盐废水处理技术由单纯无效益投入转为有效益产出，让企业实现经济效益和社会效益双丰收，提高企业处理废水的积极性和主动性。 例如某冶炼企业原废水中含有约70g/L的Na2SO4和约20g/L的NaCl。我们首先除杂净化废水，净化水进入电脱盐器，脱盐后淡水中盐含量小于5g/L返还车间再用，富集浓水中盐含量达到200g/L后送入电解槽制备的25%硫酸和25%烧碱，硫酸和烧碱产品质量达到工业级指标。

本方法利用直流电法和瞬变电磁法两种方法综合，对巷道前方地质异常体实施探测，预报和判断其位置及特征。通过两种方法的电性剖面综合对比与分析，可进一步提高对目标异常体的预报准确率。针对不同探测条件可选择单一或两种方法组合，其操作方便快捷，适应性强。对于长距离掘进巷道可实施连续跟踪探测，即每一次探测控制前方距离 100m，根据探测情况可掘进 80m，当达到 80m 位置时再进行下一次探测与预报，如此循环，向前延伸完成整条巷道的掘进保障任务。

研究方向：电膜分离过程在水质净化、纯化、废水深度处理和特种化工分离中的应用；膜法清洁生产技术；新型集成膜过程的开发及应用研究（纯水与超纯水制备、水深度软化、海水及苦咸水淡化、基于“膜-电”耦合的有机酸、有机碱。 本项目为针对高端住宅、机关集团、学校、医院、居民小区、集中居住区等安全饮水而提供的成套中央净水技术与设备。整个系统采用分质供水设计，能够提供净化水、软化水、直饮水和生活杂用水，满足家庭、集团及社区的多种用水需求，最大程度利用水资源。

该专利提供了一种南丰蜜橘品质提升专用肥，配方合理，使用方便，它符合橘园栽培模式，依据橘园的土壤、树体养分状况，通过连续小区肥效试验和专用肥推广实验验证，解决了柑橘树体周年根系生长、新梢发生、花芽分化、果实发育过程中不同时期对养分的需求得矛盾，目前普遍使用的柑橘复合肥氮磷钾配比单一、不合理，缺乏有机质和微量元素的问题，能明显的促进柑橘高产、改善柑橘品质。该发明还提供了一种南丰蜜橘品质提升专用肥的制备方法，方法易行，操作简便，生产过程中所需要的原料来源广泛易得，加工过程较为简单，前期投入相对较少，生产成本低；生产灵活性大，产品的品位调整简单容易；通用性强，采用的原料均为固体，对材料的依托性不强；环境友好，因为是对基础肥料的二次加工过程，因此不存在环境污染的问题；由于中国目前的基础肥料大部分为粉粒状，因此，易于推广生产。 市场预期：该发明的柑橘专用配方肥更适用于南丰蜜橘柑橘园，果实果面光洁，有典型的橘红色，口感化渣，果实商品性好。 成果完成时间：2014年12月

本项目研发的新型污染水体修复、运行、监测技术及平台集成了污染水体修复技术包括人工湿地技术，尾矿污水处理技术和先进的监测及数字模拟技术，旨在进行污染水体修复的全过程管理。现在已经在加拿大，非洲，中国的天津建成了多个污染水体处理及修复项目。天津的两个人工湿地项目面积均超过 4 万平米，日处理量可达 8000吨。 项目特色： 1） 解决了高浓度污水的处理问题 （例如，进水总磷 5.5mg/L 可处理至 0.4mg/L）； 2） 解决了冬季低温运行问题； 3） 全过程监控和数字模拟平台解决了运行中不稳定的问题，同时优化运行可以在保证处理目标的实现，同时节约大量水处理的运行 费用。 

自行设计高真空等离子体气相蒸发金属纳米粉体连续制备系统，在纳米金属粉体制备的质量提高、产率提高和成本降低等方面具有较大优势。已实现平均粒度在15～300nm的金属Cu、Ni、Fe、Ag、Sn、Bi、Zn、Co、Si、不锈钢及高均匀混合性Cu-Ni-Sn等金属粉体的产业化生产，已建立了产业化生产基地。其创新点：采用高真空度、多枪结构、最新的等离子体电源组合技术；采用粒子控制器、引入纳米粉体分级系统；解决了金属纳米粉体的钝化、真空储存和设备与后续产品生产设备的连接等问题。

成果与项目的背景及主要用途： 内燃机是应用范围最广的动力装置，消耗我国石油总量的 60%，并且是城市大气主要污染源，内燃机节能减排是国家的重大需要。燃烧技术是内燃机的核心技术，包含“油”和“气”两大要素，气道作为内燃机的“咽喉”，是控制“气”的关键，良好的气道性能是实现内燃机节能减排的前提。长期以来，气道开发和生产质量在线控制始终是世界难题。由于气道性能的优劣直接影响着内燃机的动力性、经济性以及其他特性，气道的测试十分重要。欧美传统气道测试采用定压差方法，测试中需反复调节气道压差至定值，单次测试超过 15 分钟，而内燃机生产节拍约为 5 分钟/台，因此仅能用于实验室研发，根本无法满足生产线在线检测的效率要求。本发明使气道测试效率提高5倍以上，攻克了气道生产质量在线控制的世界难题，应用于玉柴、潍柴等企业多条生产线，高排放标准内燃机合格率大幅提升。 技术原理与工艺流程简介： 内燃机气道及缸内流动属于复杂壁面条件下的剪切湍流，同时伴随有活塞、气门等周期性运动边界，整体流动特性直接受近壁流动影响。研究发现，随着外流场雷诺数的增大，达到充分发展湍流，近壁雷诺应力增大，动量交换加剧，粘性底层厚度明显变薄，壁面阻力系数趋于恒定，流量系数、涡流/滚流强度等无量纲参数不再随雷诺数发生变化。研究进一步发现，进气过程中若对应最低气门升程的雷诺数达到其临界值，则在相同条件下随着气门升程的增大，气流将始终保持充分发展湍流状态，即后续气门升程下雷诺数将始终高于相应气门升程的临界值。基于以上发现，提出了变压差气道测试方法：测试过程以气流达到充分发展湍流状态为控制条件，即保证雷诺数始终高于临界值，仅需设定最低气门升程的气道压差，从而免去了后续过程中压差的反复调节。 技术水平及专利与获奖情况： 2012 年，气道试验台变压差稳流测试技术通过中国机械工业联合会组织的专家鉴定，以郭孔辉院士为主任的鉴定委员会一致认为“该项目取得了重大的理论突破和技术创新，拥有多项自主知识产权，综合性能达到国际同类产品的领先水平，具有重大的综合效益，应用前景广泛”。 专利情况：目前发明专利授权 7 项，其中核心发明专利 “快速检测内燃机气道流动性能参数的试验装置”于 2012 年获第十四届中国专利优秀奖，核心发明专利“用于气体测量的高灵敏涡流动量计” 2014 获第十六届中国专利优秀奖。 获奖情况：2012 年获中国机械工业科学技术一等奖。2013 年获天津市技术发明一等奖。 应用前景分析及效益预测： 本项目已广泛应用于内燃机企业如潍柴、玉柴，汽车企业如东风、上汽，摩托车企业如隆鑫、建设，科研院所如中汽研、七一一所等 56 家单位，气道试验台累计销售 60 余台套（国内仅 4 台套进口产品），国内市场占有率近 95%，从根本上改变了国内企业长期依赖国外气道技术的局面，十年来协助企业攀登了国一至国五排放法规的 5 个技术台阶，有力地推进了内燃机节能减排和行业技术进步，国际同行始终试图打破本项目的垄断地位未果。随着汽车、内燃机工业的飞速发展以及排放法规的不断严格，企业自主开发气道并在线检测气道将成为必然，本成果应用前景十分广阔。 应用领域：内燃机测试及研究 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模） 厂房面积 500 平方米，投资规模 3000 万 合作方式及条件：技术合作或专利转让，转让费 2000 万元人民币