以协同创新引领钢铁行业“绿色制造、制造绿色”
国产大飞机、高强度汽车板、跨海大桥……钢铁材料广泛应用、产量巨大，是国民经济建设的不可替代的基础工业原料和重要战略物资。然而，关键工艺装备依赖进口、产品研发限于“跟跑”等现象折射出钢铁行业自主创新能力缺乏的“病根”。
日前，由东北大学与北京科技大学等联合申报的“钢铁共性技术协同创新中心”通过了教育部、财政部认定，正式开启了新一轮钢铁行业创新大潮。中心以引领行业技术创新、提升自主创新能力为目标，着力推进钢铁“绿色制造”和“制造绿色”钢铁，全力打造世界钢铁技术创新和人才培养的双中心。
经过两年多的培育，中心汇聚了钢铁冶金与钢铁材料方面国内90%以上的重点学科，聚集了钢铁行业相关的80%以上的国家级科研基地，汇聚了70%以上的钢铁行业高水平科研队伍。争取在未来四年建设期内，形成500人的研发团队;钢包底喷粉、高品质连铸、热轧组织性能控制、短流程等8项工艺和装备技术取得重大突破;海洋平台、舰船用钢，汽车轻量化、高铁轮对用钢、第三代核电主设备用钢等10余种国家重大工程急需材料达到国际先进水平。
瞄准行业重大需求
“从上个世纪70年代起，我国钢铁业进行了大规模的工艺、技术、装备的引进，钢铁工业出现了井喷式的以引进和仿造为主的快速扩张。随后，我国经济经历了长期的高速发展，不经意间，已经三、四十年过去了。我国钢铁业已经成为一个拥有10亿吨炼钢产能的非正常的超巨行业，资源、能源、环境的限制凸显。” 钢铁共性技术协同创新中心副主任、中国工程院院士、东北大学教授王国栋认为当前我国钢铁行业提高自主创新能力已是燃眉之急。
钢铁共性技术协同创新中心确定了以“绿色制造、制造绿色”为钢铁行业绿色化转型的发展战略，即研发先进技术装备、优化生产工艺流程，降低能源资源消耗、保护生态环境，实现绿色制造;优化、调整产品结构，提高产品性能，开发高端钢材，支撑国民经济和战略新兴产业的绿色化、可持续发展。
与企业需求对接是中心自主创新的重要基础。中心以东北大学和北京科技大学为核心，联合宝钢、鞍钢、武钢、首钢四大钢铁企业，中国钢研集团、中科院金属所两家科研院所以及上海大学、武汉科技大学共同组建。
2004年，东北大学和北京科技大学联合重点钢铁企业成立了“钢铁企业科技合作组织”;同年，两校与宝钢、鞍钢、武钢、首钢签署共建协议，开创了校企合作新局面。
2005年，首钢与东北大学、北京科技大学、钢研集团共同建立了联合研发中心，创立了“同一个目标、同一个任务、同一支队伍、同一个机制”的合作新模式。
2011年8月，按照“2011计划”精神，钢铁共性技术协同创新中心组建。
2012年8月，“钢铁协同创新发展高层论坛”在北京举行，钢铁共性技术协同创新中心正式启动实体化运行。
这是一张中心酝酿、培育的时间表，专家、学者与企业因为共同的责任与担当而迅速集结。
中心组建以来，两校已投入运行费4000万元，组建了8个研究团队，共210余人，企业、院所人员40%。通过申请考核制单独招收100余名博士生。
中心承担了一批国家和企业重大项目，经费达10亿元。中心牵头的“耐蚀、耐磨特殊钢及特种合金产业化”、“材料先进制备技术”等一批重大项目获国家立项。热轧板带新一代超快冷、高品质硅钢薄带铸轧、钢包底喷粉精炼、全流程质量监控等关键技术，第三代核电主管道、高强韧汽车板、海洋平台高塑耐蚀超厚板等高端钢材开发取得重大突破。各项改革稳步推进，创新能力不断提升，获得国家级奖励8项。
创新注定是一条不平凡的路，但是，也只有创新才能引领中国钢铁行业走出产品同质化严重、企业间恶性竞争的困境，真正实现钢铁强国之梦。
“东北大学的历史是勇于担当的历史。建校之初，承载着御辱图强的期盼;建国之后，担负起工业兴国的重任;跨越21世纪，民族复兴的目标和国家战略又赋予了东大新的使命。”中心管理委员会主任、东北大学校长赵继说，东北大学的发展始终与国家民族的命运紧密相连，此次与北京科技大学强强联合组建协同创新中心，就是要发挥自身学科优势、解决行业重大需求，这是大学的责任与担当。
运行“新版”体制机制
钢铁工业生产工艺复杂，核心技术自主研发风险高、投入大;高校科研独立分散、“单打独斗”;企业在共性技术上投入不足……在钢铁行业的绿色化转型的强烈需求之下，急需突破高校内部以及与外部的体制机制壁垒，汇聚行业各类创新要素，以实现创新驱动发展。这也是国家实施“2011计划”的初衷。
钢铁共性技术协同创新中心实行管理委员会领导下的主任负责制。由协同创新体内各成员单位领导组成钢铁共性技术协同创新中心管理委员会，为中心的最高权利决策机构，负责制定中心的发展规划和章程、审定中心的年度工作计划、确定中心研发方向等;由国内钢铁领域的知名专家组成的专家委员会，作为中心的学术咨询和指导机构;相应的职能和技术部门负责支撑和服务。
围绕中心设置的研究方向和重点任务，中心组建了8个研究团队。研究团队实行首席科学家负责制，每个重大研究方向设置一名首席科学家。每个团队由包含首席科学家、团队负责人、研究员、助理研究员、博士后、管理人员等的全职固定人员和长期聘任的来自两核心高校之外的兼职与双聘人员组成，联合开展攻关。目前，中心共聘任210 余名研究人员，包括160余名全职固定人员和50余名兼职与双聘人员。
中心组建以来，协同攻坚的“威力”逐渐显现。
“洁净钢”是对钢中杂质元素、夹杂物等含量具有非常严格控制要求的钢种，广泛应用在轮胎子午线、滚珠轴承钢、钢轨、热作模具等产品生产中。建设高效率、低成本的洁净钢平台是行业焦点之一。由长江学者、国家杰出青年科学基金获得者、东北大学朱苗勇教授担任首席科学家的“冶炼、连铸工艺与装备技术研究团队”重点攻关用于洁净钢生产的“新一代钢包喷射冶金工艺技术”， 高效控制影响钢材性能的主要脱除或控制元素——硫的含量。工艺应用后，脱硫率由50%提高至85%以上，缩短冶炼周期15-25分钟、吨钢降低成本10-15元、吨钢节能2.5-4.5千克标准煤，对于千万吨级的企业年增效在1.5亿以上。
同样的成分设计，要提高材料性能就需要更多通过改进加工工艺才能实现，这是钢铁行业实现“绿色制造”的主要路径。减量化的成分设计对工艺的要求就更高。王国栋院士2007年系统提出的以超快冷为核心的新一代TMCP(控轧控冷)技术正是基于这一思路的原始创新。新一代TMCP技术已被列为工信部《产业关键共性技术发展指南(2011年)》中原材料工业钢铁领域五项关键共性技术之一，被评为2011年世界钢铁工业十大技术要闻之一。东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室王昭东教授任首席科学家的“先进热轧及热处理工艺与装备技术研究团队”开展了典型中厚板产品基于超快速冷却为核心的新一代TMCP技术实际使用开发工艺的研究与应用工作，已在鞍钢、首秦、三钢、南钢、新钢、宝钢韶钢等企业得到推广应用，吨钢节约成本约150～300元，每年减排CO2约1.5～4.5万吨。
“降低设备投资约80%”“降低生产成本30～40%”“能源消耗仅为传统流程的1/8”“CO2排放仅为传统流程的20%”……由东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室副主任刘振宇教授任首席科学家的“先进短流程生产工艺与装备技术研究团队”重点攻关硅钢的近终形薄带连铸技术，能够将传统的600米以上的生产线缩短为100米以内，实现短流程、低能耗、高性能钢材生产，具备引领世界薄带连铸技术和硅钢生产技术发展的能力;探索全生命周期节能减排型加工技术，生产的用于汽车制造的高强韧化不锈钢钢板寿命可提高2-5倍，回收成本为碳钢的1/25。
由东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室副主任李建平教授任首席科学家的“先进温-冷轧、退火和涂镀工艺与装备技术研究团队”着力为钢铁材料中自给率最低的高质量硅钢、冷轧薄宽带、涂镀板等冷轧产品提供轧制、退火和绿色化涂镀工艺与装备技术，解决我国冷轧产品的产量占比不及发达国家的一半、高端产品市场占有率低等问题。
中心的新型体制机制两年来不断地催生着创新成果。用东北大学副校长左良的话说：“中心强有力的、高水准的组织机构为学校面向钢铁行业的科技创新提供了坚强的支撑，让高校的科技创新打破了传统的个体、封闭、分散的方式，转变为流动、开放、集成的方式，校企科研院所强强联合，科技创新上、中、下游更加贯通。科技创新的层次更高了、活力更强了、成效更加显著了。”
中心以任务为牵引，实行不同模式的项目引发机制。如，针对国家重大需求和基础性研究，以国家投入为主;针对行业共性关键技术，由国家引导、行业投入为主;针对企业产品开发和关键技术研发等具有个性化的企业任务，以企业投入为主。
据钢铁共性技术协同创新中心副主任、中国工程院院士、东北大学教授王国栋介绍，对于关键共性技术的研发，中心会组织行业专家进行战略研讨，把握国家及行业需求，凝练钢铁行业的重大项目作为中心的创新方向，并推荐给“863”、国家科技支撑等科技计划的领域专家组。中心各成员单位间通过强强联合，承担国家重大任务能力明显提升。科技部启动的“高品质特殊钢核心技术重点专项”中，协同创新体成员单位共牵头10项课题，参加了几乎所有的课题，经费比率超过70%。
联合培养创新人才
提高钢铁行业自主创新能力，实现创新驱动发展，人才是关键，也是不竭的动力。由东北大学与北京科技大学等联合申报的钢铁共性技术协同创新中心，有培养创新人才的基础，更有培养创新人才的意识和行动。
中心汇聚了东北大学、北京科技大学、中国钢研集团、中科院金属所等研究单位的相关领域的国家重点实验室、国家工程(技术)研究中心等国家级科研基地18个。众多的世界水平的实验仪器和设备，丰富的图书资料和信息资源，规模完整、功能齐全的中试基地的共用共享为技术创新和人才培养提供了强有力支撑。
中心积极申报并获批学科创新引智计划(111计划)4项、高端外国专家项目6项、引进海外高层次文教专家重点支持计划6项、海外名师项目7项，汇聚了学校重点学科领域近100名高水平外国专家，定期或不定期地来中心工作。
一流的环境、一流的师资，为创新人才培养提供了高起点平台。
面向行业需求，中心着重加强拔尖创新人才、行业科技创新人才、行业高级技术人才的培养;贯通本、硕、博培养过程，制定了以一级学科、学科群或交叉学科为单位的差异化研究生培养方案，建立多学科、跨院所的立体交叉式人才培养机制。
东北大学材料与冶金学院2009级冶金工程专业本科生武英杰2012年时获得了进入东北大学与中国科学院沈阳分院联合共建的“本硕博贯通英才实验班”学习的资格。如今，他撰写的题目为“Au-BaTiO3纳米复合薄膜的溶胶-凝胶法制备及其介电性能”的研究论文，已于2014年7月被《无机材料学报》接收且被SCI收录，这让他觉得自己与学科的前沿更加接近了。
武英杰说：“作为英才实验班的学生，我有着与本校学生不同的‘双倍’经历与体验。在学习方面，我可以在东北大学和金属所同时选课，这为我们提供了更多更好的机会去自愿学习需要的专业知识。在科研方面，由于本科毕业设计时就已在中科院金属所课题组完成，更早地掌握了实验方法和技能，所以能更快地熟悉课题组的学术氛围，使得实验方案更顺利进展，更早地出研究成果。”
“本硕博贯通英才实验班”对通过选拔进入“实验班”的本科生，实行双导师制度。东北大学和中科院双方都为学生配备指导教师，共同培养学生。学生在东北大学修完必修课，并自选金属所单独为“实验班”学生安排的选修课，毕业后将授予东北大学学位证书和东北大学、中科院联合署名的毕业证书。截至目前，东北大学已成功选拔三批共计43名学生进入实验班学习。
实施“卓越工程师计划”，培养国家急需的创新人才;开展产学研合作，培养高层次创新型人才;推进国际化进程，提高创新人才国际竞争力……协同创新的模式让高校在行业创新人才培养方面有了更多探索、尝试的可能，为钢铁行业技术创新提供了源源不断的动力。
