突破自关键共性技术始

  作为科学技术创新的后来者和追赶者，怎么样才可以尽快实现“并行者、领跑者”的转变？

  习在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上的讲话中强调，要精准把握重点领域科技发展的战略机遇，选准关系全局和长远发展的战略必争领域和优先方向，通过高效合理配置，深入推动协同创新和开放创新，构建高效强大的共性关键技术供给体系，努力实现关键技术重大突破，把关键技术掌握在自己手里。

  对此，中国工程院院士王国栋日前在接受《中国冶金报》记者正常采访时认为：“创新，要找出大方向来，既要掌握国际的发展的新趋势，又要符合国内的重大需求。这两者结合起来，必然能找出一些重要的方向和重要的工业技术。这些关键的技术解决了，（我们）才能逐渐地由‘跟跑’变成‘并行’，甚至成为‘领跑’。”

  “关键共性技术是某一种生产的全部过程、或者某一类产品生产的全部过程同需要的重要技术。”王国栋解释说，通过解决一个关键共性技术，能提高某一类生产的全部过程的运行水平，或者改进某一类产品的质量，可以惠及一大批企业。例如，95%以上的钢材要经过热轧，热轧钢材的组织调控就是几乎所有钢厂都一定要解决的问题。所以，热轧钢材的组织调控，即控制轧制与控制冷却（TMCP）技术，就是一项可以惠及几乎所有钢厂的关键共性技术。

  王国栋认为，产业关键共性技术具有应用基础性、关联性、系统性、开放性等特点，而且其研究难度大、投资大、周期长。所以，在解决关键共性技术上，国外通常由行业协会或者学会组织，并且需要多个企业合作共同完成。低碳炼铁技术（含高炉和非高炉低碳炼铁技术）是钢铁行业减排的最重要的共性技术，而且，这项研究所需的巨额投资是单个企业难以承受的，必须合作开发，减少负担，共同受益。目前，欧洲、亚洲、北美都由国家、行业、企业一同出资，联合开发，加速推进。

  “眼下，要以制定‘十三五’规划为契机，根据国际发展趋势和我国有一定的问题，确定主攻方向和突破口，筛选出企业和行业急需的关键共性技术。”王国栋强调，要坚决贯彻中央提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，既要跟踪全球科学技术发展趋势，又要坚持问题导向，确定2011协同创新中心（“2011”计划）的主攻方向和突破口。

  他介绍了东北大学在筛选钢铁关键共性技术方面的做法。在联合申报2011协同创新中心的过程中，东北大学冶金、加工、材料等各学科，沿着钢铁工业的产业链，提出了4个研究方向，即先进冶炼、连铸工艺与装备技术方向，先进常规流程热轧工艺技术与装备方向，先进短流程热轧工艺与装备技术方向，先进冷轧、热处理和涂镀工艺与装备技术方向；后来根据需要，又增加了铁矿资源绿色开发利用方向。

  在精心选择出重要的钢铁关键共性技术过程中，他们坚持“四不做”准则，即“纯‘跟跑’不做，非绿色不做，企业用不起不做，没有挑战性不做”。依据前期的研究基础，再加上将近两年的企业调研、文献分析、集中凝练，他们筛选出新一代钢包喷射冶金工艺、高品质连铸坯生产的基本工艺与装备、热轧钢材组织性能控制、极限规格板材先进热处理装备及工艺技术、薄板坯半无头轧制+无酸洗涂镀制备热轧AHSS、高精度冷轧板形控制技术与装备技术、先进连续退火与涂镀技术、真空制坯轧制复合板技术、旨在大规模定制的钢材智慧制造系统等一批关键共性技术，以及复杂难选铁矿石预富集—悬浮焙烧—磁选技术、非高炉炼铁技术、炼钢二次资源高效利用技术、先进钢铁全流程一体化组织控制、改进型热带无头轧制短流程工艺装备及产品、薄带铸轧短流程工艺装备与产品、无酸洗涂镀制备热轧AHSS涂层板等重要的前沿技术。

  “当前，钢铁行业就是要根据国际发展的新趋势与国内重大需求，选准战略必争领域和优先方向，攻克一批关键共性技术，实现企业的结构调整和转型升级，开发创新、特色、个性和优质的产品。”王国栋认为。

  关键共性技术具有原创性、颠覆性，突破难度极大。那么，如何在这些关键共性技术、前沿技术上取得突破，实现“跟跑-并行-领跑”的转变？

  王国栋告诉《中国冶金报》记者，首先要制定关键共性技术的研究目标。为便于考核，东北大学2011协同创新研究中心分析了国内外各项技术的发展状况和水平，初定了各项关键共性技术一定得完成的具体技术指标。“这些技术指标不但在国内是领先的，在国际上也‘有得一拼’，不下苦功夫是万万完不成的。”王国栋说：“这对我们是锻炼，也是考验。我们就是要有背水一战、壮士断腕的决心。”

  其次，要认真分析国内同类生产线的工艺、装备、技术、产品等情况，和技术实施的条件，初选出可能做为“首台套”的企业生产线，并针对每一个企业的特点，提出技术路线的草案和初步实施方案。王国栋介绍，东北大学校长赵继带领研究中心负责人和各个方向的首席专家，深入到各钢铁企业、研究院所、高等学校，向企业领导、专家和技术人员介绍这些关键共性的研究目标、技术指标、技术路线、预期成果等，请大家找问题、提意见。

  “企业反响十分积极，他们肯定了所提关键共性技术的大方向，希望加入到协同创新的队伍中来，愿意提供‘首台套’生产线联合进行技术开发。同时，他们对方案的实施提出了大量中肯的修改意见。”王国栋说：“企业、研究院所、兄弟院校、用户们为关键共性研发技术工作的落地和实施结合实际的解决方案，提供了强大的正能量，这是成功实施协同创新的根本保证。”

  关于目前协同创新项目的实施情况，王国栋说：“总体说来，我们确定的关键共性技术的研究任务、示范产线、典型产品等正在慢慢地落实，工作顺利开展，效果逐步显现，在企业调整结构、转变发展方式与经济转型、科学发展方面成效十分显著。同时，根据基础、研发、进展情况，把项目分成了3类。”

  王国栋解释说，第一类，项目起步较早，基础相对来说比较强，目前已经实施、应用和推广，开始转化为生产力，在钢铁工业转型发展中显现效果。例如，先进冶炼、连铸工艺与装备技术方向前期开发的洁净钢冶炼技术和高质量连铸坯生产技术，先进常规流程热轧工艺技术与装备方向开发的热轧钢材新一代控轧控冷技术，两个方向联合起来，对河钢唐钢中厚板厂进行产线诊断，采用协同创新中心开发的即时冷控制轧制技术、超快冷控制冷却技术、平面形状控制技术等的多项关键共性技术。经过一年半的协同创新，唐钢中厚板厂工艺装备“旧貌换新颜”，产品由“中低端”产品升级为“中高端”，为唐钢的转型发展做出了重要贡献。河钢董事长于勇将其形象地称为“靶向式”改造。

  针对鞍钢无取向硅钢边部减薄量超差问题，协同创新中心冷轧方向与鞍钢研究院、硅钢厂合作，进行工艺和自动化改造，又与一重协同，对鞍钢硅钢厂的冷连轧机做改造。经过近40天的现场施工，协同创新队伍首次在国内自主开发了解决边部减薄问题的轧辊窜辊技术，一次投产成功，边部减薄量大幅度降低至7微米以下，无取向硅钢的质量得到市场认可。

  第二类，项目起步较晚，基础相对薄弱的，经过摸索，目前已经明确技术方案，开始慢慢地落实产线与产品。例如，在冷轧方向，未解决高强钢快速热处理的两项关键技术，即快速加热和快速冷却技术，协同创新中心在对国内外技术和公司进行广泛调研的基础上，在实验室做了多种加热和冷却方式的实验，技术方案几易其稿，最终找到了理想的技术方案。企业的反应超出了预期，一些企业、设计院和热处理设备制造厂纷纷找上门来，希望参加开发、承担任务。目前，已经落实了鞍钢的一条新产线和市场急需的高的附加价值产品，这项工作完成后，将为我国一大批热处理生产线提供改造的示范。

  第三类，是重大原创性技术。比如，东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室于2008年与钢铁研究总院合作承担了国家自然科学基金重点项目“基于双辊薄带连铸的高品质硅钢织构控制理论与工业化技术探讨研究”，目前，硅钢薄带连铸技术已克服了“第一套魔咒”，开始产业化。

  “只有通过自主创新，解决了关键共性技术问题，将核心技术掌握在我们自己手里，我们才可以逐渐由‘跟跑’变成‘并行’，最终夺取‘领跑’的位置。”王国栋表示。