冶金、化工、建材等行业，长期以来可谓是高耗能、高污染、高排放的代名词。如何促进行业节能减排和产业转型升级，是我国面临的重大挑战。

冶金工业节能减排北京市重点实验室（简称“实验室”）依托北京科技大学建设，面向国民经济主战场，承担了多项重点研发项目和课题，用原创性技术突破了工业节能减排的多个瓶颈难题。

实验室汇聚了多学科力量

作为北京科技大学科学研究和成果转化的平台之一，在北京市科委等单位的支持下，该实验室成为“京津冀钢铁行业节能减排产业技术创新联盟”最重要的技术依托方，至今已向津冀钢铁行业输出多项技术，为行业节能减排、京津冀大气污染治理作出了重要贡献。

校企合作破解余热回收难题 

河钢股份有限公司是一家大型钢铁联合企业，仅以河钢股份承德分公司的钒钛事业部为例，该事业部每条生产线每天都会煅烧处理800—1000吨的含钒钢渣，这些煅烧的含钒钢渣出炉温度达900℃。过去，企业仅能对出炉的烟气的余热进行回收，而大量高温钢渣的余热回收，成为企业想解决而求索无门的迫切难题。

冶金工业节能减排北京市重点实验室于2011年获北京市科委认定。钢铁企业的钢渣余热回收难题，正是实验室预研方向之一。实验室为重大项目的联合攻关提供了重要的平台。针对钢渣余热回收难题，实验室组织多个团队力量进行攻关，并很快在实验室完成了小试。

2012年，河钢股份有限公司带着需求找到了北科大，并很快与实验室达成了合作协议。经过一段时间预研之后，企业、实验室和西安交大、上海交大等高校联合，共同承担了“高温固体散料余热梯级回收及品位提升技术”重点研发计划项目。

在冶金生产过程中，会产生各类高温熟料产品和工业炉渣等产物，统称为“散料”。各类散料的粒度分布很宽，有的粒径大，有的则成粉末状。散料的温度和产率波动大，有时出来的散料多，有时候出来少，且各种散料温度变化范围很大。此外，散料的流动性也不稳定，大颗粒散料与粉末的流动性有着显著的不同。

“解决这一难题的思路是把这些问题进行分类，逐个攻关突破。”针对散料粒度差异性问题，该实验室发明了速降分离技术，通过这一系列针对性技术攻关，散料余热回收量达到了75%以上，企业每年一条生产线就可节省3000吨标准煤。今后这项技术将在钢铁、有色、建材等行业推广应用，高效回收各类工业熟料炉渣的余热。

依托联盟服务行业节能减排

京津冀是我国钢铁企业的集中区。仅以唐山的迁安市为例，截止到2016年底，迁安市共有钢铁企业7家，产能3900万吨。

实验室为企业开发的设备模型

为落实京津冀协同发展、大气污染联防联控工作，推动钢铁产业转型升级和节能减排产业的技术创新，2015年，由北京市科委联合天津市科委、河北省科技厅共同推动成立了“京津冀钢铁行业节能减排产业技术创新联盟”。联盟旨在整合钢铁产业的优质技术资源，服务京津冀乃至全国钢铁行业节能减排与产业转型升级。

联盟的理事长单位为北京科技大学。而冶金工业节能减排北京市重点实验室成为联盟最重要的技术依托方，联盟则同时也成为实验室新技术行业应用的重要推手。

在过去，企业在进行烟气余热回收时，对烟气的洁净度有较高的要求。但在生产实践中，高温的烟气往往比较脏，含有大量粉尘，此外烟气中熔融的金属氧化物容易附着在回收管道，造成管道的堵塞。

实验室在相关项目的支持下，前期开展了“高温烟气循环分级净化与余热利用技术与示范”相关研究，将除尘净化和余热回收过程耦合在一起，实现了净化与换热的相互强化和一体化，在高含尘量烟气余热回收方面已形成技术积累。

依托联盟的牵引，实验室的教授联合其他单位的40多名专家分组对迁安钢铁企业进行现场调研、与钢铁企业技术人员座谈，收集相关数据，针对企业的装备情况、生产工艺、能源利用情况和环保设施运行情况进行调研分析。

调研结果分析表明，多数企业存在煤气利用效率低、余热余能回收利用不充分、能源管理基础薄弱等多方面的问题。“高温烟气循环分级净化与余热利用技术与示范”相关技术，很快推广应用到了相关企业。

多年来，联盟组织征集了80余家会员单位的65项节能减排技术，从中优选出焦炉烟气净化及余热回收技术、烟气热能梯级利用技术和煤气蒸汽余热综合利用技术等20项技术进行推广应用。

而来自冶金工业节能减排北京市重点实验室的技术就有8项。其中，“高温烟气循环分级净化与余热利用技术与示范”相关技术不仅在迁安相关钢铁企业得到应用，还被推广到了太原钢铁、承德钢铁、抚顺矿业等多家企业。

打造和谐稳定的研发团队

谈及实验室的发展，该实验室副主任夏德宏教授表示，要打造一个高水平实验室，在技术上要面向国民经济主战场，形成颠覆性的原创技术；只有这样，才能形成国际影响力，引领行业发展。建立一支强大、稳定、和谐的研发团队，是实验室高水平发展的重要保障。实验室有研发人员56人，其中副高级及以上职称人员36人，占比达65%；取得博士学位人员48人，占比例为87.3%。

青年人才成为实验室的主力

实验室主任张欣欣教授，参与了国家、行业重大科研计划的制定，科技部相关重点专项申报指南编制，并作为首席科学家主持了973计划“钢铁生产过程高效节能基础研究”项目。

除了实验室工作，夏德宏还担任能源与环境工程学院副院长，也主持完成了多项重要的国际合作项目、国家重点科技攻关项目和国家级重点新技术推广项目，取得了多项国际和国内领先水平的成果。

而今，青年人才已然成为实验室的主力。担任实验室副主任的姜泽毅教授和刘训良教授，均在相关领域做出了重要贡献，来自实验室的杨雄老师入选了北京市科委的“科技新星”人才计划。

姜泽毅把学校里与工业节能相关的技术都梳理了一遍，把相关科研力量都组织在一起，形成了一系列技术成果。2018年，姜泽毅担任了科技部重点研发计划“冶金、化工、炉窑及系统节能减排关键技术”项目的首席科学家。

刘训良在传热机制研究方面，理论基础十分扎实，推动了实验室在研究上的基础理论与工程实践的结合，弥补了实验室的短板。近年来，刘训良还牵头了实验室在燃料电池、快速冷却等新领域的研究。

实验室的发展，也离不开北京市科委等政府部门的支持。在北京市科委的项目支持下，实验室开展了“冶金工业节能环保关键技术研究”等前沿课题的预研工作。

“市科委的支持，对实验室技术预研起了重要的引导作用。”夏德宏说，正是政府部门的资金撬动，使实验室迈上了快速、高水平发展之路。