传统无信号控制环形交叉口适应于流量较小的交叉口，当流量增加时，往往成为城 市交通拥阻的主要发生地之一，国内大量环形交叉口面临改造问题。 本成果基于杨晓光教授首先提出并践行的“环形交叉口左转二次控制理论”，对环 形交叉口在空间上和时间上形成了优化设计技术，包括机动车交通和慢行交通空间设计 与信号控制技术，以及非常规环形交叉口的布局设计；以及信号控制中的主要参数相位 相序、绿灯时间、相位损失时间的计算方法。 成果给出了信号控制环形交叉口通行能力关键影响因素间的定量关系，可以最佳确 定绿灯间隔时间、环道左转容量等参数。并提出了信号控制环形交叉口直行与左转通行 能力的计算方法，在此基础上，可计算分析信号周期、中心岛半径与环形交叉口通行能 力的最佳组合。 本成果的应用将规范各类环形交叉口的交通秩序，改善城市交通面貌；极大地提高 环形交叉口的通行效率，缓解城市道路交通压力；避免对环形交叉口进行无谓改造，节 省城市建设资金，减少对城市环境等的破坏。

开发了一种新颖的无机氧化物或金属纳米粒子的制备技术，利用该技术可以规模制备无机氧化物和纳米金属粒子，该方法已申请了中国专利和美国专利。利用该技术制备了 CeZrO2 纳米储氧材料，其粒度为 4—6nm, 其储放氧性能比常规的储氧材料提高 25％以上，利用该材料制备的三效催化剂具有起燃温度低、工作窗口宽等特点。该专利技术可以制备 Ag、Au、Pt、Pd 和 Rh 等纳米金属粒子， 其粒子的粒径在 2—10nm, 具有很好的单分散性质。该技术的创新点是：（1）将化学法合成纳米材料体系改成流动体系，可以精确地控制反应条件，从而控制纳米粒子粒径；（2）利用管式反应器提高了纳米粒子制备产量，可以  规模制备纳米粒子，尤其是可以制备高分散的贵金属纳米粒子。

金属表面化学转化是一种在溶液中发生化学与电化学反应形成与基体结合 牢固的磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。目的 是：给基体金属提供保护，赋予耐磨耐蚀性能；用于涂装底层，提高附着力与 防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用；改变表面光学性质等。 转化膜在普通钢铁材料表面已经多年发展，应用较为成熟。本技术已实现 难转化金属及合金表面的成膜，如钛与钛合金、不锈钢、镁合金等，解决军工 行业所使用优质合金材料表面防护的难转化问题。由于其与基底结合牢固及组 分与性能的可控性，当前已在国际上引起关注。

铝及铝合金材料在建筑、化学化工、航空航天、机械电子、交通运输等领 域具有广泛应用，但是表面易发生各种腐蚀，严重影响其使用性能、寿命和外 观形貌，所以在使用之前必须对其表面进行防腐处理。目前应用最为广泛的是 六价铬酸盐处理技术，但六价铬酸盐具有强致癌性，对环境已经造成了非常严 重的污染，任其发展后患无穷。2003 年 2 月 13 日，欧盟发布了 “报废电子电 气设备指令”和“关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令”，我国 也相继出台各项政策对致癌化合物六价铬以及三价铬（铬酸盐）实行限量使用， 使得铬酸盐在金属处理中的使用最终将被禁止。我国也即将出版《铝合金无铬 化学转化预处理膜》行业标准，促进行业向无铬化方向发展。因此寻求一种价 格低廉、环境友好、无铬化并且耐蚀性能优于铬酸盐的材料及生产工艺成为目 前研究及实际生产应用的热点和难点，完全实现无铬化处理将造福千秋万代。 有机硅烷膜是目前最有希望和最具市场前景的完全替代铬酸盐的材料。有 机硅烷膜是采用硅烷偶联剂为主要成分，通过控制其水解聚合，在铝合金表面 形成硅烷转化膜。硅烷表面处理后，外面的基团不仅具有较强的疏水性，还与 有机涂层具有较强的结合力。硅烷膜的机械强度较高而且其表面疏水性阻碍腐 蚀介质扩散到铝及铝合金基体，可有效提高其防腐性能，耐蚀性能优于铬酸盐。 但单纯的硅烷膜在硅烷/金属界面结合强度较弱。目前主要多以具有多种功能基 团的复杂结构硅烷偶联剂作为原材料，价格昂贵，性价比低，不适于实际生产 应用。 针对现有技术的不足，我们提供了一种性能优于铬酸盐、价格低廉、可规 模化生产、制备工艺简单的有机-无机杂化无铬环保型铝表面处理剂。

项目来源于国家科技部 “973”重大基础研究、“863”重点项目和上海市重点项目，旨在解决工业发酵过程优化与放大中的科学问题和生产实践推广，此技术可广泛应用到生物制药、食品工业、化工、农业等多个应用领域，开发的技术及工艺、工程和装备均处于国际先进水平。项目技术特点：（1）提出了工业发酵过程工程的多尺度优化理论，建立了基于细胞代谢的宏观代谢流检测与控制和参数相关分析的优化研究方法，建立了基于细胞生理代谢特性和反应器流场特性相结合的工业发酵放大方法；（2）研制了专门用于发酵过程优化与放大研究用的装备，并应用到工业发酵过程中；（3）建立了基于工业发酵过程数据处理与实时远程诊断的工业发酵过程信息处理系统；（4）开发了专门用于过程优化与放大研究用软件包；（5）已应用到十余个产品的过程优化中，产品产量大幅度提高；（6）实现生物过程工艺、工程、装备一体化研究。曾三次获得国家科技进步二等奖，近年申请专利十余项。

高效零件轧制（楔横轧与斜轧）是一种零件成形新工艺新技术。与传统的锻造切削工艺生产某些轴类零件相比较其优点为：生产效率高3~10倍；材料利用率提高20~35%；零件的综合机械性能提高30%以上；模具寿命20倍左右；产品成本平均降低30%左右。 北京科技大学 零件轧制研究中心开展这项研究工作已40多年。获国家科技进步三等奖2项，国家技术发明四等奖1项，省部级科技进步一等奖2项，二等奖5项。1990年，列为国家科委首批《国家科技成果重点推广计划》项目。由于推广工作显著，在1995年召开的全国科技工作大会上，被国家科委评为《全国十大典型推广项目》之一。 应用范围 楔横轧典型零件有：汽车中的变速箱一轴、二轴、中间轴、后桥主动轴、转向球销与拉杆、四联齿轮、吊耳轴、半轴等；拖拉机中的变速箱I、II、III、V轴，半轴等；发动机中的一缸至六缸凸轮轴、启动轴等；油泵的二缸至六缸凸轮轴、齿轮轴；摩托车与自行车中的齿轮轴、传动主轴、花键轴、启动轴、曲柄等；五金工具中的钳子、扳手、凿子、卸扣等；其它零件，如电机轴截齿刀体、纺织锭杆、电机轴、装饰零件等。斜轧典型零件有：Ø25mm~Ø50mm轴承钢球，Ø3mm~Ø6mm自行车钢珠，Ø5mm~Ø25mm铝球，Ø20mm~Ø125mm球磨钢球，Ø10mm~Ø40mm圆柱、圆锥与球面滚子、汽车二联与四联齿轮与球销、内燃机摇臂、电力挂环、锚钩等。 主要生产设备为：楔横轧机和斜轧机，电加热设备，切料设备等。 楔横轧机系列为：H500、H630、H800、H1000、H1200。 斜轧机系列为：Ø20mm、Ø40mm、Ø50mm、Ø60mm、Ø80mm、Ø100mm。

欧Ⅳ、欧Ⅴ汽油标准要求硫含量大幅降至<50-10ppm，并严格控制烯烃和芳烃含量，而中国汽油池中催化裂化（FCC）汽油占70%以上，是汽油池中硫和烯烃的主要来源，高清洁/辛烷值的催化重整（20%左右）、烷基化、异构化、醚化汽油组分较少，面临巨大的投资、成本压力，催化重整还存在与乙烯争石脑油原料及芳烃含量限制等问题。目前中国燃料乙醇的生产成本居高不下，其中乙醇脱水的高能耗是制约其发展的关键瓶颈之一，同时，添加燃料乙醇也并不能从根本上解决炼油/汽油池中的这些关键瓶颈问题，并且乙醇汽油还存在雷德蒸汽压升高、夏季对轻烃的部分挤出效应、对橡胶、塑料、金属件有一定的溶胀、腐蚀作用，以及易产生相分离、保存期不长、需单独的储运配送系统等问题。因此迫切需要寻求能够破解“汽油升级”、“乙醇汽油”等发展困局之良策。而由乙醇制备ETBE/TAEE/THEE（乙基叔烷基醚），更是要面对多个难分离共沸物系的高能耗，并且还与异烯烃的高转化率/选择性/反应速率要求形成矛盾/制约，特别是可能影响到后继化工过程如1-丁烯分离、烯烃异构化等对C4/C5的进一步深加工处理。通常分离过程占整个叔烷基醚制备投资的50%及能耗的90%以上，因此其较为高昂的能耗/成本是制约其推广应用的关键瓶颈本技术运用价值工程原理，巧妙地将ETBE制备过程中的多重矛盾/制约，通过组合成一个具有杠杆作用的多重耦合/集成功能模块：·耦合分离纯化ETBE/乙醇和含水乙醇，并可联产无水乙醇（如1～3摩尔/摩尔ETBE）；·可与现有主要ETBE生产技术进行组合/可利用现有主要装置设备；·可提高/保证异丁烯的转化率/选择性/反应速率，有利于后继化工过程；·可提高/保证ETBE的纯度（乙醇<0.1～1%），便于直接加入汽油池；·可显著降低能耗/成本（比现有ETBE/乙醇分离技术降30～50%并省去脱水能耗）；·特别有利于优化集成ETBE/TAEE/THEE制备过程（可比现有醇醚和/或乙醇脱水技术降低能耗/成本50～80%甚至以上）；·撬动/提升炼油/汽油池系统的价值——FCC汽油可在深度加氢脱硫、降烯烃的同时提高辛烷值、降低雷德蒸汽压，可大大减轻炼油系统的巨额投资压力/降低汽油加工成本；·炼油/汽油池杠杆效应：总量增加、价值提升、节省投资、使用方便；·可增加轻烃——每百加仑汽油池以ETBE形式加入?加仑的乙醇可新增4.7：1的C4～C6轻烃，比乙醇直接加入的结果实际增加15倍体积，增加了ETBE的使用价值；E10雷德蒸汽压比乙醇汽油组分油升高7KPa，而制备TAEE/THEE可直接降低雷德蒸汽压～7Kpa；·可减少芳烃、降低烷基化、异构化油用量——降低巨额投资压力及加工成本；·减少CO 2排放——以ETBE形式加入汽油比乙醇可多减排24kgCO 2 /MJ乙醇；·便于直接在汽油池调和——不必改变现有储运配送系统，可降低使用成本。该技术已申请多项中国发明专利并已进入国际（PCT）阶段。

连铸二次冷却对铸坯的表面与内部质量具有显著的影响。欲得到优质铸坯，重要的是合理地控制浇铸过程铸坯温度，而连铸二冷配水的目的是均匀冷却铸坯，使铸坯表面温度保持在允许的范围内，对提高连铸坯的质量好连铸生产具有重要的作用。原冶金部科技司将此项目列为“八五”攻关课题“大型连铸机自动控制系统的研究开发”中一个重要研究课题，主要是以济钢板坯连铸机而冷控制为研究对象，应用二维传热数学模型，建立了板坯连铸机二冷配水计算模型，编制了二冷配水计算软件，完成了对不同钢种和断面的连铸冷却的配水计算和控制系统，实现了对连铸而冷水在线控制。本项目主要用在板坯、矩形坯、方坯连铸机二冷配水控制系统，结合现场具体条件，利用传热学基本原理建立凝固传热数学模型好计算软件，计算配水参数，实现二冷水自动控制，从而确保连铸机高的产量好良好的质量。

钢中非金属夹杂物破坏了钢的连续性，是钢产生裂纹破坏的祸根。一般把粒径大于 50μm夹杂物称为大型夹杂物。这种夹杂物占钢中夹杂总量的 1%，但对钢质量危害最大。如何把大型夹杂物从钢中捕捉并从钢中分离出来，这是首要解决的问题。为此，原冶金部科技司于1982 年下达“钢中大型非金属夹杂物”的研究课题。大样电解是用于分析钢中大于 50μm 非金属氧化物的一种方法。本方法是由电解、淘洗、还原、磁选、分离、照相、分级等部分组成。主要设备包括：钢样电解、碳化物分离、还原设备、显微照相及分级等系统。技术特点：1、电解试样大，捕捉钢中夹杂物效率高；2、采用较低成本的电解液；3、电解槽结构便于处理阳极泥；4、采用物理方法分离碳化物，操作简便，效率稳定，夹杂物回收率高；5、采用还原好磁选方法来分离夹杂物。1985 年通过冶金部鉴定，鉴定认为：本方法在电解液、电解槽结构、淘洗设备等方面均有特色，与国外（日本）同类型分析设备相当，填补了我国的空白，1999 年获国家冶金工业局科技进步三等奖。

用锰矿石的浸出液直接制备高纯和超高纯四氧化三锰的第一代和第二代技术；用锰矿石的浸出液直接制备超高纯碳酸锰的技术；用锰矿石的浸出液直接制备高纯和超高纯三氧化二锰技术；高视密度高活性化学二氧化锰制备技术；均相法制备高性能锰锌铁氧体技术；用软锰矿经全湿法生产电解金属锰技术；无铬无磷清洁钝化电解金属锰片技术。用锰矿石的浸出液直接制备高纯和超高纯四氧化三锰的第一代和第二代技术是国内外独有的技术，是一项重大技术，规模生产的投资金额 6000 万元以上。用该技术生产出来的四氧化三锰主要用于制备锰锌铁氧体软磁材料。它市场大，利润大，发展前景广阔，是名副其实的高附加值高新技术产品。均相法制备高性能锰锌铁氧体技术是本课题组刚研究成功的一项高技术成果，它的成功应用将彻底改变锰锌铁氧体软磁材料的生产现状，将是该行业的一场技术革命。该技术规模生产的投资金额 1 亿人民币以上。无铬无磷清洁钝化电解金属锰片新技术是用于电解金属钝化的更新换代技术。目前电解金属锰片大都用剧毒重铬酸盐溶液钝化，它效果好，但毒性大，环境污染大。除重铬酸盐方法外，还有少数厂家用含磷的钝化剂钝化金属锰片，因磷元素对金属锰的应用有严重影响，使其应用受到限制。本技术无毒无害，而且效果与重铬酸盐的效果相当，具有很好的发展前景。