重磅!2025年世界钢铁工业十大技术要闻正式发布!
2025世界钢铁工业十大技术要闻
《世界金属导报》作为国内钢铁行业最具权威性的专业媒体,通过网络征集、自主推荐、报社初选、组织网络投票和行业知名专家严格评选,最终确定了“2025年世界钢铁工业十大技术要闻”,内容涵盖钢铁生产主流程工序重大技术创新成果,便于读者全面了解钢铁行业重大技术研发动向。
1 全球首台套转炉煤气CO2捕集与利用项目成功投产
2025年12月30日,北京科技大学联合镔鑫钢铁建设的全球首台套年产3万吨转炉煤气CO2捕集与炼钢资源化利用项目成功投产。在国家“双碳”目标背景下,碳捕集与利用技术日益受到钢铁行业高度关注。该项目投产后可从转炉煤气中分离、捕集的CO2应用于转炉洁净化冶炼,同时实现转炉煤气CO富集并作为化工原料实现高值化利用。
该技术攻克了转炉煤气高效低成本分离、CO2高值化利用等共性难题,打通了转炉煤气CO2捕集-转炉回用-CO富集并高值化利用工艺路径,开辟了钢铁工业CO2捕集与资源化利用节能降碳新路径。
2025年8月,北京科技大学联合日照钢铁控股集团等企业开工建设全球最大规模的年产18万吨转炉煤气CO2捕集与资源化利用项目。该项目预计2026年4月底投产。
这些项目为钢铁工业低碳化转型与可持续发展提供了可复制、可推广的实施路径。
点评:该项目实现了CO2规模化捕集与资源化回用,提升了钢水洁净度与煤气价值,兼具减碳效益与经济可行性。该技术路径为企业提供了兼具减排力度与成本竞争力的实践方案,为全行业探索绿色低碳与高质量发展深度融合树立了标杆,对推动钢铁产业主动应对碳约束、实现可持续发展具有重要示范意义。
2 “AI+钢铁”关键技术突破助推钢铁智能化转型
2019年,东北大学钢铁共性技术协同创新中心(以下简称“东大协同创新中心”)启动了“AI+钢铁”关键技术研发。随着2022年一批先进的AI技术成功应用,借此发展机遇,东大协同创新中心以钢铁流程各单元的大量实测数据为基础,推进钢铁流程各单元人的智能与AI的协同、融合,突破组织、性能在线实时预测的难题,形成了人机混合智能系统(HI)。
东大协同创新中心利用全流程各主要单元建立的人机混合智能系统,成功突破了一系列“AI+钢铁”关键技术,取得了多项创新成果,如数据-机理-知识混合驱动的智能炼铁、转炉全流程智能体协同炼钢、热轧组织性能预测及轧制过程智能优化控制等。并且,在实行“AI+钢铁”的过程中,形成了“AI+钢铁”行业标准化通用技术体系。目前这些成果已在多家钢企实现落地应用。
为全面展示上述创新成果,东大协同创新中心于2025年8月18日在北京召开了“AI+钢铁”技术发布会。
点评:东北大学在“AI+钢铁”领域的系统性突破,标志着钢铁行业智能化发展进入新阶段;所提出的“混合智能”体系为行业提供了可复制、可推广的技术范式;与相关企业的深度合作,加速了人工智能技术在关键场景的落地,有力支撑了钢铁行业转型升级,为钢铁行业培育新质生产力、构建国际竞争新优势注入核心动能。
3 全球首套绿电绿氢流化床氢冶金中试线全流程贯通
2025年8月28日,鞍钢集团建设的全球首套绿电绿氢流化床氢冶金中试线实现全流程工艺贯通。该项目由鞍钢集团工程技术有限公司总承包,已稳定产出金属化率高达95%的绿色近零碳直接还原铁产品,成功实现从实验室研发到中试的跨越。
该项目依托流化床氢气直接还原铁新技术,突破了传统氢冶金原料适配性差、还原效率低、粘结失流等难题,形成了具有完全自主知识产权的流化床氢冶金新技术成套工艺技术包;联合企业、高校院所开展关键核心装备自研自产,关键设备国产化率达100%,具有较强的可复制、可推广性;采用风电光伏等可再生能源进行绿氢制取,实现自动、安全、可靠的连续化生产和供气,且制氢直流电耗、能效等技术水平先进。
未来,鞍钢集团将打造“绿电制氢-绿氢冶金-绿钢应用”绿色钢材供应链,推进50万吨/年流化床炼铁工业化示范项目建设,为我国制造业绿色低碳发展贡献鞍钢智慧和力量。
点评:鞍钢集团流化床氢冶金新技术实现了吨铁二氧化碳近零排放,生产的直接还原铁产品杂质含量低,为鞍钢集团“绿钢”认证奠定了基础。与氢基竖炉相比,流化床氢冶金新技术具有还原效率高、原料适应性广、可实现近零碳排放等优势,为世界氢冶金技术发展提供了“中国方案”,更能发挥鞍钢集团自有矿山的优势,未来发展潜力巨大。
4 MOE工业电解槽正式投运并实现吨级液态铁水产出
2025年3月12日,美国波士顿金属公司宣布其自主研发的多惰性阳极熔融氧化物电解(MOE)工业电解槽正式投入运行,并成功实现吨级液态铁水产出。这是该技术从实验室走向规模化应用的重要里程碑。
MOE技术核心在于采用耐高温、耐腐蚀的惰性阳极,在电解过程中不参与反应,仅释放氧气,彻底避免CO2排放。该工艺可一步处理各类品位铁矿石,甚至利用采矿尾矿等低值原料,有效缓解对高品位铁矿的依赖。整套系统采用模块化设计,具备高度可扩展性与部署灵活性,为钢铁行业提供了一条低成本、高效率的绿色转型路径。
此次工业电解槽的成功运行,验证了该技术在规模化、稳定性与经济性方面的可行性,标志着绿色钢铁从实验室走向产业化的关键一步。
该公司计划于2026年部署首个MOE示范工厂,现已在巴西启动关键金属回收业务,进一步拓展MOE技术应用场景。
点评:MOE工业电解槽技术以“一步式电解”工艺,实现吨级纯铁水输出而零碳排放。该技术可处理各种品位铁矿石甚至采矿废料,缓解优质铁矿资源依赖,提升资源利用效率。该技术的成功运行,验证其在规模化、稳定性与经济性方面的可行性,推动绿色钢铁从实验室走向产业化,为钢铁行业提供了低成本、高效率的绿色转型新路径。
5 电炉短流程技术集成领跑新能源汽车低碳特殊钢
南京钢铁股份有限公司(以下简称“南钢”)联合科研院校及企业协同攻关,成功突破电炉短流程生产高品质特殊钢的技术瓶颈,形成了从绿色原料到低碳制造的技术集成,成功实现以废钢为主要原料的电炉生产高品质特殊钢的多项突破:帘线钢采用100%回收轮胎钢丝冶炼;全废钢冶炼齿轮钢等系列钢种;曲轴实现免调质热处理;电驱系统用钢免等温正火直接渗碳;驱动轴用钢免正火处理;齿轮钢采用低成本AlN微合金化技术细化晶粒,实现1000℃高温渗碳。
基于特殊钢“纯净度-均匀度-组织度”协同调控理论,南钢开发出一系列高端产品:淬透性带宽仅2-3HRC的齿轮钢、耐延迟断裂15.9级紧固件钢、2200MPa级悬架弹簧钢,以及强度高达4700MPa的帘线钢,并创新开发AI for Product智能研发范式,新产品研发周期缩短30%以上。
南钢系列低碳高品质特殊钢广泛应用于国内外主流新能源车企,市场占有率领先,经济社会效益显著。
点评:该技术支撑整车全生命周期碳足迹降低20%以上;构建了涵盖低碳冶金、材料生产、智能设计、国际认证的完整创新闭环,产品率先获得国际权威“绿钢”认证,有力支撑下游产业应对欧盟碳边境调整机制等国际规则挑战,破解绿色贸易壁垒;形成可复制推广的高品质特殊钢绿色化技术集成范式,对钢铁及高端装备制造业转型具有重要行业示范价值。
6 T/CISA 293修订完成助力钢铁绿色化发展
2025年12月30日,由中国钢铁工业协会组织、冶金工业信息标准研究院牵头修订的《钢铁企业重点工序能效标杆对标指南》(T/CISA 293)正式发布。
该指南是落实国家发展改革委《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》等文件精神、钢铁行业推进极致能效工程的重要标准。本次修订紧密结合国家“双碳”目标与钢铁行业节能降碳需求,结合GB 21256-2025和GB 21342-2025的修订变化,优化了焦化、烧结、炼铁、炼钢等重点工序的能效对标方法,更新了能效标杆技术条件和工艺参数。修订后的指南更具可操作性和行业指导性,为企业开展能效诊断、识别节能潜力、实施技术改造提供了科学依据。
点评:T/CISA 293《钢铁企业重点工序能效标杆对标指南》为国家强制性能耗限额标准修订提供了重要技术支撑和实践基础。标准修订后将更精准地指导企业开展工序能效对标,促进了节能技术在企业的落地应用,助力钢铁行业实现绿色高质量发展。
7 立式半连铸机成功热试生产全球最大断面连铸圆坯
2025年10月,达涅利冶金设备(中国)有限公司(以下简称“达涅利”)与中国一重集团有限公司(以下简称“中国一重”)共同完成了双流立式半连铸机项目。该项目成功实现了全球范围内首次采用立式半连铸工艺生产Φ1600mm超大断面圆坯。
这台位于中国一重总部的全新双流立式半连铸机的热试全面验证了设备在高温、满负荷等极端苛刻工况下的运行可靠性及系统稳定性,铸坯的表面质量、内部致密性和尺寸精度均达到预期标准。
该项目采用达涅利立式半连铸工艺,可根据不同容量钢包灵活组织生产,单根铸坯重量范围为100-200t,无需在线切割,进一步提高了金属收得率。项目采用的可移动式动态电磁搅拌技术(EMS)可在铸坯凝固过程中沿其长度方向进行搅拌,确保铸坯质量优质、均匀且连续。此外,感应加热系统(EMH)在浇铸末期用于减少缩孔,优化成品率,进一步提升金属收得率。
点评:达涅利推出的立式半连铸机让非金属夹杂物更易上浮清除,铸坯四周散热均匀,并且彻底规避了弯曲、矫直等外力导致的机械应力裂纹;叠加钢水静压力优势,凝固补缩效果显著,为高端合金钢、高裂纹敏感性钢种的质量提升提供核心保障。立式半连铸机不仅重塑了高端装备材料的供应链效率与质量标准,更为国家重大装备制造的自主可控提供坚实技术支撑。
8 我国首条多气源多矿种氢基竖炉工艺示范线投运
2025年,由中冶赛迪自主建设的万吨级全国产化氢基竖炉工艺示范线在四川威远全面建成,并成功开展了针对不同气源、不同品位氧化球团矿、钒钛磁铁矿的直接还原试验,实现了连续、稳定、安全运行。
该示范线生产的普通矿氧化球团和钒钛矿氧化球团DRI金属化率稳定达到94%和85%以上,CO2排放较高炉工艺降低60%以上,较国外同类先进技术生产效率提高15%以上、综合能耗降低10%以上,标志着我国氢基竖炉直接还原技术自主研发取得重大突破,为钢铁工业深度降碳提供了一条自主可控、经济可行的技术路线。
氢基竖炉是世界上单体产能最大、能耗和碳排放最低的直接还原工艺设备,是冶金行业从长流程向短流程转变的关键技术之一。中冶赛迪通过原始创新,开发了具有完全自主知识产权的CISDI HYGRIF®氢基竖炉产品,能够替代以焦炭和煤为还原剂的传统炼铁冶炼方式,大幅降低冶炼过程的碳排放。
该技术具有广泛的气源适应性,可灵活切换原料气源种类或调节气源配比,适用于中低品位球团矿及钒钛球团矿等难还原矿冶炼,其中钒钛铁精矿中铁的综合利用率能提高到90%以上,钛、钒综合利用率提高到60%以上,助力我国摆脱对进口铁矿石的依赖,实现本土矿产及重要战略资源高效利用。
点评:CISDI HYGRIF®氢基竖炉是中冶赛迪因地制宜发展新质生产力、推动工业领域绿色低碳转型的重大成就。作为中冶赛迪原始创新成果,该技术打破了国外技术垄断,为推动钢铁行业改造升级,从长流程向短流程转变提供了自主可控的关键技术路径,为国家钒钛战略资源的综合高效利用提供了坚强的技术支撑,形成了一条可推广、可复制的适应中国资源能源禀赋的经济降碳路线。
9 2400MPa超高强韧汽车钢实现里程碑式突破
2025年12月5日,河钢集团与奇瑞汽车合作开发的“汽车用超高强韧2400MPa热成形钢”正式发布,标志着双方协同创新实现超高强度汽车用钢领域里程碑式突破。
新一代热成形钢实现了强度与韧性的协同突破,在打破高强度材料韧性不足的传统制约、保持成形性能和加工稳定性的前提下,将材料强度大幅提升,抗拉强度高达2400MPa,实现了对行业主流水平的显著跨越。这一技术突破是河钢、奇瑞合作科研成果的落地,是双方在新材料研发、先进工艺创新、工程验证体系等方面深度协同的阶段性成果。
相比传统材料,该产品的创新成果具备三大显著优势:一是强度提升幅度显著,高安全部件抗冲击能力进一步增强;二是高强度带来更薄规格潜力,为整车减重提供更多可能;三是兼具韧性与可成形性,有效缓解高强材料易脆、难加工的普遍难题。
目前,该产品已在车门防撞梁开展实件试冲、装车测试和多轮验证,表现出稳定的力学性能、可控的成形工艺窗口和良好的尺寸精度,标志着其在高强度安全零件领域具备实际量产应用的成熟度。未来,产品有望扩展至门环、纵梁、横梁等更多关键结构,实现全车段落的安全性能提升。
点评:河钢集团与奇瑞汽车合作开发的“汽车用超高强韧2400MPa热成形钢”这一突破性成果,为汽车行业高质量发展提供了领先的材料解决方案,使我国汽车材料在超高强区间实现重要跃升,推动中国汽车材料体系向 “更安全、更轻量、更高性能” 迈进,展示出我国在关键基础材料研发上的持续提升与自主创新实力以及产业链上下游协同攻关、赋能高端制造的强劲合力,为全球汽车产业提供更具竞争力的中国方案。
10 超大型一体化压铸模具用钢DHA-GIGA成功开发
汽车行业一体化压铸工艺采用锁模力超6000t的超大型压铸机,配套模具亦呈超大型尺寸。传统模具钢无法满足其性能要求,主要是模具芯部韧性不足,铸造过程中易产生裂纹且快速扩展,面临整体开裂风险。
为破解以上难题,日本大同特殊钢公司(以下简称“大同特钢”)在成分设计中从五个方面进行考虑:一是为兼顾切削性和抗热龟裂性,采用中硅含量设计(0.4%-0.9%Si);二是为减少粗大V系碳化物的晶界析出,下调了传统模具钢SKD61成分设计中的V含量;三是为提高淬透性,保证韧性,采用增加Mn和Cr含量的成分设计;四是为确保球化退火性能,优化Mn/Cr比率,使Mn/Cr≤0.20;五是增加Mo含量,有效弥补高Cr化导致的抗软化性下降。
通过优化成分设计和热处理工艺参数,大同特钢成功开发出适用于超大型一体化压铸模具的新钢种DHA-GIGA。与一般的热作模具钢JIS SKD61相比,新开发钢的淬透性提高了约4倍。淬透性的提升使得从表层到中心部位获得细密良好的金属组织,从而确保了高韧性,能够抑制铸造过程中的裂纹产生,避免难以焊接修复的整体开裂问题,有助于在“一体化压铸时代”延长模具寿命、降低总成本。
点评:大同特钢开发的一体化压铸模具用钢DHA-GIGA,在模具芯部具有较少的析出碳化物和晶界碳化物,呈现微细贝氏体组织,具备高韧性,同时具有良好的切削性能以应对大量切削加工需求。新钢种的开发为新能源汽车、航空航天、轨道交通等终端产业提供了“低成本、高可靠”的一体化压铸解决方案,推动终端产品向“轻量化、集成化、高性能”升级。