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科研課題如何從產線上來？創新成果怎樣落地產線？作為我省首家省實驗室、國內首個聚焦鋼鐵領域的省實驗室，燕趙鋼鐵實驗室自揭牌起，就著力破解產學研“兩張皮”的難題。

通過創新科研組織模式、打通創新要素壁壘，燕趙鋼鐵實驗室圍繞河北鋼鐵產業轉型升級痛點持續攻關，推動多項核心技術從實驗室走向生產線。

搭建產業創新的“總平台”

10月16日，唐山曹妃甸。燕趙鋼鐵實驗室華北理工大學測試中心，伴隨著儀器運轉的低鳴聲，科研人員俯身調試電子探針，對取自省內多家鋼企產線的試樣開展成分分析與性能標定。

這裡有136台（套）儀器設備，其中百萬元以上高端設備50台（套），全部面向全省鋼鐵及裝備制造企業開放共享。從小批量試樣檢測，到新工藝中試驗証，這座大型測試平台，已成為河北鋼鐵產業的“創新診室”。

河北是全國鋼鐵第一大省，產業體量雄厚、鏈條完整，卻曾長期受困於“大而不強”：產品結構偏重普通建筑鋼材，高端特種鋼材供給不足﹔長流程生產模式碳排放壓力突出，大宗固廢處置任務艱巨。

產業要突圍，亟須搭建更高層級的創新樞紐。立足產業現實，省委、省政府部署建設高水平省級實驗室，打造鋼鐵產業創新策源地，燕趙鋼鐵實驗室應運而生。

“省裡給我們的定位很清晰——河北鋼鐵產業的‘總平台、總鏈長’。”燕趙鋼鐵實驗室執行主任楊志南表示，實驗室的主要任務是打通基礎研究、技術創新到成果轉化的全創新鏈條，推動河北鋼鐵產業由“原材料級”向“高端材料級”跨越提升。

要擔起“總平台、總鏈長”重任，首先要理順多方協同的體制架構。實驗室創新實行“省科技廳主導、唐山市政府主建、華北理工大學牽頭建設，鋼鐵企業共同建設成果轉化基地”的建設模式。“大家一起使勁，可以有效破解過去創新工作中容易出現的缺位、錯位問題。”楊志南說。

依托這套共建機制，實驗室形成了“主研發基地+分研發基地+聯合創新平台+成果轉化基地”的協同布局。華北理工大學測試中心、曹妃甸研發中心主攻基礎研究與中試驗証，是技術攻關的核心陣地﹔武安分中心、軸承產業聯合實驗室扎根產業集群，就近響應區域企業技術訴求﹔31個成果轉化基地直接嵌入首鋼京唐、河鋼樂鋼、冀南鋼鐵等骨干企業，把創新端口前移至生產一線。

創新驅動，人才為本。為破解高端人才引育難題，實驗室探索推行“院士+省內專家”雙首席科學家制度，堅持“引智入冀”與本土育才並舉。省外院士團隊攜核心項目進駐河北，帶來全國頂尖科研力量﹔省內科研人員深度參與項目全流程，在實戰攻堅中淬煉本領。“我們不只是借用外部智力，更要鍛造屬於河北自己的鋼鐵科研隊伍。”楊志南介紹。

在這套機制牽引之下，一支高學歷、年輕化的科研隊伍加速集結。由中國工程院院士張福成領銜，實驗室現有固定研發人員100余人，其中博士佔比超90%，45歲以下青年骨干佔比超過80%。此外，25位來自鋼鐵企業的產業教授受聘入駐，把產線實操經驗注入科研源頭。

從頂層共建體制到全域創新布局，從人才機制革新到打通成果轉化路徑，不到兩年時間，燕趙鋼鐵實驗室已經一步步搭建起河北鋼鐵產業創新的“四梁八柱”。

啃下行業轉型的“硬骨頭”

金秋時節，燕趙鋼鐵實驗室中試基地內，一套自主研發的熔鹽電解中試裝置平穩運行。科研人員緊盯中控屏幕上溫度、電流等實時數據，逐項記錄赤泥資源化處置的試驗參數。

這項“國際首發”的技術路線，正向赤泥資源化利用這一世界級行業難題發起沖擊。赤泥，是氧化鋁生產產生的鹼性廢渣，全國堆存總量超16億噸，不僅大量侵佔土地，還存在巨大環境風險，是長期困擾行業的“老大難”。

“傳統赤泥提取有價金屬工藝流程冗長，僅能少量回收鐵元素，資源利用率低，經濟效益不足。”燕趙鋼鐵實驗室熔鹽固態電解技術負責人梁精龍介紹，實驗室研發的極致能效近零碳排超短流程熔鹽固態電解技術，採用“熔鹽固態電解+直接還原”全新技術路線，能一步分離赤泥中的鐵、鋁、鈦等有價金屬，還可回收鈧、鎵等高價值稀有元素。

“這條技術路線最初並不被看好，因為放大試驗時極易出現內部反應不均的‘夾生’難題。”梁精龍告訴記者，在沒有成熟經驗可以借鑒的情況下，實驗室科研人員自主研發、設計出整套工藝方法和核心裝備，目前正在推進單體噸級中試放大和全鏈條產業化驗証。

除了向固廢處置這一世界級難題宣戰，在高端鋼鐵材料賽道上，實驗室同樣以原創技術路線打破行業路徑依賴。鋼鐵素化科學與技術是實驗室攻關的核心主線，由中國工程院院士張福成原創提出。圍繞這一理念，實驗室布局了素化鐵料、素化煉鐵、素化煉鋼、素化軋鋼四大研究方向，覆蓋鋼鐵生產全流程。

以往，鋼鐵材料要提高性能，主要靠往鋼裡加各種合金。但合金價格貴、成本高，廢鋼裡合金元素過多還會導致循環利用越來越難。鋼鐵素化科學與技術換了一條路徑，它不靠“加料”，而是靠低碳冶金、力學冶金微合金化等一系列新技術，實現鋼的潔淨度、均質度提升和碳污廢排放減量，並最終精准調控鋼材的微觀組織，用缺陷代替合金，在少加甚至不加貴重合金的前提下，實現鋼材的降本增效。

3吉帕級低合金素化鋼，正是這條技術路線結出的標志性原始創新成果。傳統3吉帕級超高強鋼，隻有馬氏體時效鋼一條技術路徑，合金佔比超過30%，造價高昂，加工難度大。實驗室跳出“堆加合金”的固有思維，依靠工藝調控微觀組織，在低合金體系下實現鋼材抗拉強度3吉帕、塑性9%的優異綜合性能，成本較傳統同級別鋼材降低了95%。

“這是實打實的原始創新。”楊志南介紹，現階段科研團隊已經能夠穩定制備3吉帕級低合金素化鋼板材，軸類復雜構件還在持續攻關。未來，該材料可應用於高端防護裝甲、動力軸等國防航空航天裝備，在保証高性能前提下實現裝備減重。

綠色轉型，是鋼鐵行業繞不開的必答題，長流程鋼鐵冶金超低碳排放是其中一塊難啃的硬骨頭。過去，行業降碳大多依托能源替換等改造思路，投入巨大、落地難度高，難以實現長流程系統性深度減碳。不少企業面臨降碳空間有限、綜合成本高的困境。

面對這一難題，實驗室從冶金工藝架構重構入手。科研團隊突破長流程鋼鐵冶金超低碳排放關鍵共性技術體系，優化高爐原料結構與轉爐冶煉，在首鋼京唐實現高爐70%球團比長周期穩定冶煉和300噸轉爐55%廢鋼比冶煉應用示范，走出一條工藝重構、全流程協同降碳的全新路徑。

“傳統降碳多是能源替換式減碳，治標難治本，很難撬動全流程碳排放大幅下降。我們重構長流程冶金工藝架構，從工序源頭優化冶煉模式，實現系統性深度減碳。”華北理工大學副校長、燕趙鋼鐵實驗室素化煉鋼團隊負責人許瑩說。

2024年12月揭牌至今，燕趙鋼鐵實驗室累計承擔各類科技攻關項目128項，突破關鍵核心技術40項，破解行業共性問題30項，其中10項技術達到國際領先水平，5項產品實現國內首發，2項技術填補國內空白。

“我們所有的技術攻關，出發點都是產業需求。”許瑩說，這些成果既瞄准前沿“卡脖子”短板，也立足企業降本增效現實訴求，真正做到了科研奔著實用去，創新圍著產業轉。

打通成果落地的“最后一公裡”

如果說實驗室裡的技術攻關是“從0到1”的原創突破，那麼成果從試驗台走向生產線的“最后一公裡”，就是檢驗創新價值的“下半場考試”。

過去，不少科研成果止步於實驗室樣品，卡在了中試放大、產線適配、人才承接等環節，導致技術效益難以真正釋放。燕趙鋼鐵實驗室從機制、服務、人才全鏈條發力，系統性打通成果落地的堵點，讓創新紅利直達產業一線。

自揭牌以來，實驗室已有50項科研成果在河鋼集團、首鋼京唐等企業落地轉化，直接帶動企業新增經濟效益約2.12億元，累計達成技術合作86項。

一串串數字背后，是一條完整的成果轉化鏈。長期以來，科研與產業存在信息壁壘，實驗室的技術成果不熟悉企業現場工況，企業遇到實際難題又難以精准對接科研資源，大量技術想法停留在紙面，難以真正落地見效。

為打通從科研到產線的堵點，在省科技廳、省工信廳指導下，實驗室出台專項管理辦法，建立制度化的駐企技術專員工作機制，組建由教師、研究生構成的駐企團隊下沉產業一線。

“科研成果落地不能靠碰運氣，必須建立可復制、可推廣的工作流程。”楊志南介紹，企業提出生產難題后，駐企專員一線摸排梳理，實驗室組織科研力量攻關，依托中試平台完成工藝驗証，再到企業產線應用迭代優化。

而“先使用、后付費”機制，正是打通這一鏈條的關鍵一招。“過去不少企業吃過這方面的虧，先期支付部分款項后，技術卻落不了地，導致投入打了水漂。”楊志南說。

針對這一問題，實驗室推行“先使用、后付費”，企業先行試用技術，達到約定效果再結算費用。

今年，該模式進一步升級，部分項目由實驗室先行承擔30%研發投入，企業僅承擔70%，技術達標后再完成付款，進一步降低了企業試錯風險。

成果轉化，不僅要有成熟技術和靈活機制，更離不開能承接新技術的產業人才隊伍。河北鋼鐵行業擁有規模龐大的一線技術人員隊伍，然而伴隨行業綠色化、智能化轉型提速，工藝迭代不斷加快，單純依靠企業內部培訓人才，不僅成本高昂，視野也容易受限。

“有些時候，即便實驗室拿出成熟新技術，如果一線人員看不懂、用不好甚至不會用，再好的技術也可能卡在轉化關口。”楊志南說。

瞄准成果轉化鏈條上的人才短板，實驗室把人才培育嵌入成果轉化全流程，聯合省工信廳，依托曹妃甸研發中心、武安分中心，面向全省鋼鐵行業關鍵崗位開展免費技術培訓。

“我們的技術培訓課程選題全部來自產業一線需求，內容涵蓋潔淨鋼冶煉、鋼中夾雜物無害化處理、高比例球團冶煉、鋼鐵素化設計、高性能鋼開發等方向。”楊志南介紹。

截至目前，實驗室已累計為津西鋼鐵、首鋼京唐、敬業鋼鐵等企業培訓5500余人次，公益培訓達6225人次。與此同時，實驗室還面向全社會征集工藝、質量、設備、智能、環保等方向優質課程，推進校企訂單式人才培養，持續補齊產業人才短板，為后續更多技術成果落地儲備“能接得住、用得好”的產業隊伍。

“面向未來，實驗室的目標十分清晰，立足‘總平台、總鏈長’定位，堅持科技創新與產業創新深度融合，把鋼鐵素化科學與技術作為核心主線，讓更多原創技術誕生在河北、產業化在河北，助力河北由鋼鐵規模大省邁向鋼鐵技術強省。”楊志南表示。（記者王思達、王育民）

記者觀察

鋼鐵產業升級的“減法”智慧

走訪燕趙鋼鐵實驗室的過程中，一個貫穿諸多創新成果的共同邏輯讓人印象深刻，那就是做“減法”。

鋼鐵工業的傳統升級路徑，普遍沿用“加法思維”。要提升材料性能，就往鋼裡加鎳、加鉬、加各種貴重合金﹔要治理煙氣排放，就在生產線末端加催化裝置、加環保設備﹔要擴大產能，就加高爐、加轉爐、加產線。這種做法簡單直接，卻也一步步推高了成本，在一定程度上讓產業產生了“高端就等於高價”的路徑依賴。

燕趙鋼鐵實驗室的創新，恰恰是從打破這種路徑依賴開始的。中國工程院院士張福成提出的“鋼鐵素化科學與技術”，本質上就是一套“減法”方法論。這種技術不靠加料提性能，而靠力學冶金工藝精准調控微觀組織，在少加甚至不加貴重合金的前提下，實現超高強度與高韌性兼備，減掉的是對稀缺合金資源的依賴，也是高端鋼材的成本門檻。

這種“減法”邏輯，同樣體現在綠色轉型的賽道上。燒結煙氣治理不再走末端加裝設備的老路，轉而從生產源頭優化工藝參數，用煙氣大數據繪制排放圖譜、反向調控生產，既減掉了高昂的催化劑更換成本和額外能耗，也跳出了“治理就等於增負”的行業困局。

赤泥資源化利用同樣把“減法”做到了極致。技術人員不再把赤泥當“包袱”花錢堆存，而是用熔鹽電解技術從中提取鐵、鋁、稀有金屬等有價資源。整個處理過程能耗低，不燒煤、不排二氧化碳，還大大降低了赤泥的鹼度，達到對水土完全無害的水平。

對積存了超16億噸赤泥的中國來說，這意味著堆了半個多世紀的“紅色大山”不再只是環境的負擔，而是一座待開採的“金山”。

對於鋼鐵大省河北而言，這份“減法”智慧尤其有現實意義。唯有減掉粗放的路徑依賴，減掉無效的要素投入，減掉沉重的成本包袱，產業才能輕裝上陣，真正走上高質量發展之路。（記者王思達）

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駐企技術專員制度：

讓問題從產線來，方案到產線去

在河北鋼鐵產業一線，活躍著這樣一支隊伍：他們不是企業員工，卻每月在企業駐守不少於7天﹔他們不坐辦公室聽匯報，而是扎進車間跟工長、爐長一起盯產線。他們，就是燕趙鋼鐵實驗室選派的駐企技術專員。

駐企技術專員制度啟動於今年3月，這項制度的推出，源於高校科研人員與企業對接中的現實痛點。燕趙鋼鐵實驗室執行主任楊志南坦言，過去科研人員到企業去，往往像“客人”一樣聊聊天、轉一轉，很難真正深入一線。加之鋼鐵企業之間競爭激烈、技術保密要求高，外部力量更難介入核心技術環節。

經過思考和調研，中國工程院院士張福成提出把技術人員直接派到企業的思路。此后，在省科技廳、工信廳的指導下，實驗室制定了《駐企技術專員管理辦法》，制度由此落地。

在制度設計上，每家企業配備一支團隊，由實驗室選派2名技術專員（相關專業領域教師）和2名研究生組成。首批選派16名技術專員，覆蓋邢台鋼鐵、冀南鋼鐵、敬業鋼鐵、津西鋼鐵、普陽鋼鐵、東華鋼鐵、佰工鋼鐵等7家鋼鐵企業以及臨西軸承產業集群。

駐企專員去企業負責什麼、干得怎麼樣，需要有一套說得清、算得明的辦法。實驗室把駐企工作拆成了可檢查的動作：在企時間有要求，月報、季度分析和年度總結逐級提交並記入工作檔案﹔考核不唯工作量，盯著技術需求能不能摸准、企業願不願意談、項目能不能落地。年底，企業和實驗室坐在一起打分，結果直接與激勵挂鉤。

制度運行時間雖不長，但效果已經開始顯現。在唐山東華鋼鐵企業集團有限公司，駐企技術專員在現場跟蹤優化轉爐氧槍，使吹煉周期縮短半分鐘，轉爐脫磷率穩定在90%以上。這些改進不僅是產線上的“細節”，也直接關系到企業的成本、效率和產品穩定性。

截至目前，該制度已推動11支青年科研團隊入駐11家鋼鐵及相關制造企業，累計開展技術服務38場次，聯合企業獲批科研項目15項、總經費4250萬元，6項核心技術成果在冀南鋼鐵、普陽鋼鐵等頭部企業落地應用。（記者王思達）