冶金工程贯通式研究——从基础研究到工业应用

本书由国家自然科学基金委员会工程与材料科学部工程科学一处组织编写，汇集了我国冶金工程领域14家单位的22项从基础研究至工业化应用的例子和成果，撰稿专家都是活跃在我国冶金工程领域一线，且从事从基础研究到工业应用的杰出专家和学科带头人。全书包括钢铁冶金、有色冶金和资源利用3个章节，共22个小节。作者从各分支学科拟开展研究领域的国内外现状出发，首先找出研究存在的主要科学问题和技术瓶颈，然后提出解决思路，揭示了如何通过深入研究取得创新性发现和突破性进展，并走向工业应用的过程。作者通过具体案例向读者展示了他们对社会经济发展做出的贡献，并通过他们对各自领域的理解描述了未来的发展方向，对我国冶金工业的青年学者的科研起到了引领和指导作用。

序
前言
第1章 绪论 001
1.1 冶金工程学科及冶金工业 1
1.1.1 冶金工程学科演进 1
1.1.2 冶金工业在国民经济中的重要地位 2
1.2 冶金工程学科国内外发展的现状和趋势 3
1.2.1 冶金工程学科国内外发展现状 3
1.2.2 冶金工程学科基础研究的现状 3
1.2.3 冶金工程学科研究的前沿领域 6
1.3 世界冶金工业发展现状及趋势 8
1.3.1 世界钢铁工业的现状和趋势 8
1.3.2 世界有色工业的现状和趋势 10
1.4 我国冶金工业总体发展状况及趋势 12
1.4.1 中国钢铁工业的现状和趋势 12
1.4.2 中国有色金属工业的现状和趋势 14
1.5 我国冶金基础研究工作受到项目资助的情况 16
参考文献 17 
第2章 钢铁冶金 018
2.1 炼铁全流程铁矿石评价体系构建及难处理矿高效利用 18
2.1.1 本学科领域的国内外现状 18
2.1.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 18
2.1.3 解决思路 19
2.1.4 创新性发现和突破性进展 20
2.1.5 具体工业应用案例 27
2.1.6 未来发展方向 28
2.1.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 28
2.2 重轨残余应力形成机理与应用研究 29
2.2.1 本学科领域的国内外现状 29
2.2.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 31
2.2.3 解决思路 31
2.2.4 创新性发现和突破性进展 32
2.2.5 具体工业应用案例 36
2.2.6 未来发展方向 39
2.2.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 40
2.3 薄钢板连铸连轧过程组织性能控制与检测 40
2.3.1 本学科领域的国内外现状 40
2.3.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 41
2.3.3 解决思路 41
2.3.4 创新性发现和突破性进展 42
2.3.5 具体工业应用案例 46
2.3.6 未来发展方向 48
2.3.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 51
2.4 洁净钢冶炼用碳复合耐火材料纳米结构工程技术与工业应用 51
2.4.1 本学科领域的国内外现状 51
2.4.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 53
2.4.3 解决思路 54
2.4.4 创新性发现和突破性进展 54
2.4.5 具体工业应用案例 58
2.4.6 未来发展方向 59
2.4.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 60
2.5 金属材料纯净化制备新技术 60
2.5.1 本学科领域的国内外现状 60
2.5.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 61
2.5.3 解决思路 62
2.5.4 创新性发现和突破性进展 63
2.5.5 具体工业应用案例 67
2.5.6 未来发展方向 71
2.5.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 71
2.6 基于CSP工艺高附加值冷轧钢板的开发 72
2.6.1 本学科领域的国内外现状 72
2.6.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 73
2.6.3 解决思路 73
2.6.4 创新性发现和突破性进展 74
2.6.5 具体工业应用案例 80
2.6.6 未来发展方向 82
2.6.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 82
2.7 电弧炉炼钢复合吹炼技术 82
2.7.1 本学科领域的国内外现状 82
2.7.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 83
2.7.3 解决思路 83
2.7.4 创新性发现和突破性进展 85
2.7.5 具体工业应用案例 92
2.7.6 未来发展方向 95
2.7.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 95
2.8 高品质微合金钢连铸技术 96
2.8.1 本学科领域的国内外现状 96
2.8.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 98
2.8.3 解决思路 98
2.8.4 创新性发现和突破性进展 101
2.8.5 具体工业应用案例 109
2.8.6 未来发展方向 114
2.8.7 本研究所受国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 114
2.9 高钒高铬型钒钛磁铁矿资源综合利用技术 115
2.9.1 本学科领域的国内外现状 115
2.9.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 116
2.9.3 解决思路 116
2.9.4 创新性发现和突破性进展 117
2.9.5 具体工业应用案例 123
2.9.6 未来发展方向 123
2.9.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 123
参考文献 124 
第3章 有色冶金 131
3.1 电磁冷坩埚熔炼与凝固技术 131
3.1.1 本学科领域的国内外现状 131
3.1.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 132
3.1.3 解决思路 133
3.1.4 创新性发现和突破性进展 134
3.1.5 具体工业应用案例 143
3.1.6 未来发展方向 145
3.1.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 147
3.2 合金凝固过程的可视化和组织调控技术 147
3.2.1 本学科领域的国内外现状 147
3.2.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 150
3.2.3 解决思路 150
3.2.4 创新性发现和突破性进展 151
3.2.5 具体工业应用案例 151
3.2.6 未来发展方向 156
3.2.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 156
3.3 特种粉体材料与近终形成形技术 157
3.3.1 本学科领域的国内外现状 157
3.3.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 157
3.3.3 解决思路 158
3.3.4 创新性发现和突破性进展 159
3.3.5 具体工业应用案例 163
3.3.6 未来发展方向 165
3.3.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 165
3.4 铝熔体中非金属夹杂的电磁分离 166
3.4.1 本学科领域的国内外现状 166
3.4.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 167
3.4.3 解决思路 167
3.4.4 创新性发现和突破性进展 169
3.4.5 具体工业应用案例 174
3.4.6 未来发展方向 176
3.4.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 177
3.5 高性能铜铝复合材料连铸直接成形技术与应用研究 177
3.5.1 本学科领域的国内外现状 177
3.5.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 179
3.5.3 解决思路 179
3.5.4 创新性发现和突破性进展 180
3.5.5 具体工业应用案例 186
3.5.6 未来发展方向 186
3.5.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 187
3.6 复杂锡合金提纯新技术 188
3.6.1 本学科领域的国内外现状 188
3.6.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 188
3.6.3 解决思路 189
3.6.4 创新性发现和突破性进展 191
3.6.5 具体工业应用案例 195
3.6.6 未来发展方向 196
3.6.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 197
参考文献 198 
第4章 资源利用 204
4.1 烟气循环烧结新工艺与节能减排关键技术 204
4.1.1 本学科领域的国内外现状 204
4.1.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 205
4.1.3 解决思路 205
4.1.4 创新性发现和突破性进展 206
4.1.5 具体工业应用案例 211
4.1.6 未来发展方向 213
4.1.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 214
4.2 铁矿烧结优化配矿方法及配矿技术经济系统 214
4.2.1 本学科领域的国内外现状 214
4.2.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 215
4.2.3 解决思路 215
4.2.4 创新性发现和突破性进展 216
4.2.5 具体工业应用案例 222
4.2.6 未来发展方向 224
4.2.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 224
4.3 复杂难处理资源可控加压浸出技术 225
4.3.1 本学科领域的国内外现状 225
4.3.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 226
4.3.3 解决思路 227
4.3.4 创新性发现和突破性进展 227
4.3.5 具体工业应用案例 229
4.3.6 未来发展方向 231
4.3.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 232
4.4 多金属“配合-沉淀”理论及稀缺金属高效循环再造技术 232
4.4.1 本学科领域的国内外现状 232
4.4.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 234
4.4.3 解决思路 235
4.4.4 创新性发现和突破性进展 236
4.4.5 具体工业应用案例 241
4.4.6 未来发展方向 242
4.4.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 242
4.5 复杂组分战略金属再生关键技术 243
4.5.1 本学科领域的国内外现状 243
4.5.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 246
4.5.3 解决思路 246
4.5.4 创新性发现和突破性进展 247
4.5.5 具体工业应用案例 251
4.5.6 未来发展方向 251
4.5.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 252
4.6 有色金属熔池熔炼过程强化与资源高效利用关键技术 253
4.6.1 本学科领域的国内外现状 253
4.6.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 254
4.6.3 解决思路 254
4.6.4 创新性发现和突破性进展 255
4.6.5 具体工业应用案例 265
4.6.6 未来发展方向 266
4.6.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 266
4.7 钢铁企业废渣余热利用技术研发及示范 267
4.7.1 本学科领域的国内外现状 267
4.7.2 存在的主要科学问题和技术瓶颈 269
4.7.3 解决思路 269
4.7.4 创新性发现和突破性进展 271
4.7.5 具体工业应用案例 279
4.7.6 未来发展方向 280
4.7.7 本研究受到国家自然科学基金项目资助情况和获奖情况 281
参考文献 282