产业关键共性技术发展指南

产业关键共性技术发展指南为贯彻科学发展观，落实《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，充分调动社会资源，引导市场主体行为，指导产业关键共性技术发展方向，促进产业技术进步，实现工业和通信业的转型升级和结构优化，我部组织编制了《产业关键共性技术发展指南（2011年）》，用于指导产业关键共性技术的发展和应用。产业关键共性技术是能够在多个行业或领域广泛应用，并对整个产业或多个产业产生影响和瓶颈制约的技术。产业共性关键技术研发是一项长期的基础性工作。由于关键共性技术的研究难度大、周期长，特别是在基础材料、关键工艺、核心元部件、系统集成等方面的关键共性技术，已经成为制约我国产业持续健康发展的核心问题；产业关键共性技术的研究开发是工业和通信业发展的基础，也是我国构建现代产业体系，加快转变发展方式，培育和发展战略性新兴产业，促进产业结构优化升级，增强自主创新能力和核心竞争力的关键环节。产业关键共性技术发展指南（2011年）一、节能环保与资源综合利用二、原材料工业三、装备制造业四、消费品工业五、电子制造业六、软件和信息技术服务业七、通信业八、信息化和生产性服务业一、节能环保与资源综合利用1.高效/高压大功率节能电机驱动系统技术主要技术内容：高压大功率电机系统能量回收及高能效协调控制技术；MW级高压大功率永磁电机设计技术；电力电子器件串联的均压技术和驱动保护技术；高压大功率电机变流系统的电磁兼容技术和高效冷却技术；以及高压大功率电机高效节能系统的工程化设计、制造、测试及集成技术等。2.大容量电炉生产高品质工业硅节能关键技术主要技术内容：原料选择、配比和预处理优化技术；电炉炉心功率密度优化技术：高压与低压供电无功补偿技术；炉外精炼工艺技术。3.热带无头/半无头轧制节能关键技术主要技术内容：常规热连轧中间板坯快速连接无头轧制技术；无头连铸连轧技术（ESP）；薄板坯连铸连轧半无头轧制技术。4.点燃式内燃机缸内直喷节能关键技术主要技术内容：燃烧组织与控制技术、燃油喷射系统技术、增压技术、可变气门技术、小排量缸内直喷发动机技术。5.铝电解槽新型阴极钢棒结构节能技术主要技术内容：提出分层阴极钢棒结构优化技术；水平电流、阴极电场、电磁力等分布优化技术。6.电石法聚氯乙烯行业无汞触媒技术主要技术内容：乙炔氢氯化合成氯乙烯反应的非均相或均相无汞触媒催化体系技术开发；无汞触媒制备技术；无汞触媒反应器及工艺设计技术。7.扣式碱性锌锰电池无汞化技术与装备技术主要技术内容：电池钢壳结构及表面镀层处理技术；负极无汞合金锌粉材料、正极二氧化锰材料与电解液配方与工艺技术，汞含量低于0.0005%。8.电解锰电解后序工段连续抛沥逆洗及自控技术主要技术内容：采用激光精确定位、多维运动嵌入式控制、针喷逆流清洗等技术，实现电解锰工艺废水三次减量、二次循环，达到工艺废水的全部回用，减少用工70％以上，实现了电解后序工段操作环境的全封闭。9.再制造产业关键、共性技术主要技术内容：产品再制造性设计方法；再制造毛坯缺陷综合无损检测技术及疲劳剩余寿命评估技术；再制造毛坯无损高效拆解技术；再制造高效绿色清洗与表面预处理技术；三维损伤激光熔覆再制造成形技术；类激光高能脉冲精密冷补技术；高效能超音速等离子喷涂技术；基于机器人MIG堆焊熔敷再制造成形技术；机器人或操作机自动化高速电弧喷涂技术及材料技术；再制造零部件表面喷丸强化技术；粉末等离子熔覆技术；自动化纳米复合电刷镀技术及装备；再制造零件表面涂层结合强度评价技术；再制造零件动态健康监测的传感技术；再制造零件竞争性服役寿命的模拟仿真与再制造部件服役寿命的综合验证技术。10.富硅高铁尾矿深度分选及大宗高值综合利用关键技术主要技术内容：以低成本强磁选技术为核心，有机融合重选、浮选技术及新药剂开发，实现富硅高铁尾矿富硅部分与富铁部分的深度分离。11.复杂难选矿资源综合利用高效专属药剂分子设计及合成技术主要技术内容：针对浮选过程中广泛存在的有用矿物与含硅脉石矿物浮选分离的需要，利用浮选药剂的计算机辅助分子设计（CAMD）技术，在研究矿物晶体化学、表面化学以及与药剂分子作用的基础上，通过计算机筛选、计算、模拟、合成技术，研究反浮选脱除含硅矿物的高效选矿药剂（包括捕收剂、调整剂等）的结构、性能、毒性以及构效关系，利用实际合成、选矿验证等手段实际考察新药剂的浮选性能，最终实现反浮选脱硅新药剂的工业化。12.赤泥CO2脱碱及大宗整体综合利用关键技术主要技术内容：以低成本脱除赤泥中过高含量的碱和铁，并将脱除的碱和铁以较高附加值进行回收利用。13.矿产资源综合利用选矿设备关键共性技术主要技术内容：大型高效浮选设备、大型高效磁选设备、高效矿物脱水与过滤技术及装备重点技术、大型超细磨设备重点技术等。14.广西桂中高铁铝土矿资源综合利用关键技术主要技术内容：采用“烧结―预还原熔分高炉冶炼―提取氧化铝”方案，将矿石（﹥1mm的净矿）按比例配入石灰石、煤粉和白灰，混料后烧结，烧结矿入高炉冶炼。在高炉内完成将铁矿物还原成铁水，铝矿物生成铝酸钙渣系和渣铁分离过程。通过钠化吹钒从铁水中回收钒，吹钒后铁水炼钢。铝酸钙渣用碳酸钠循环母液进行两次浸出、脱硅、分解和焙烧生产氧化铝，浸出渣用于生产水泥，从分解母液中回收镓。二、原材料工业（一）钢铁1.新一代可循环钢铁流程工艺与装备技术主要技术内容：流程紧凑、高效的工序衔接匹配优化技术；钢铁产品制造过程的能源高效利用和转换技术；钢铁产品制造过程的社会废弃物消纳利用技术；特大型高、焦、烧，高炉高风温低燃料比，“三干”技术，创新的一包到底与转炉高比例脱[Si]、[P]技术，自动化炼钢，高速的精炼、RH、连铸、轧钢技术等行业先进技术的集成优化技术；清洁能源和海水淡化在钢铁流程中的应用技术。2.低品位难选矿综合选别与利用技术主要技术内容：低品位磁（赤）铁矿重磨、阴（阳）离子反浮选提铁降硅技术；菱铁矿、褐铁矿焙烧—急冷分离—弱磁选—反浮选综合技术；钒、钛磁铁矿综合利用技术；尾矿细磨—选别综合再利用技术；剥岩等含铁原料选别利用技术；其中Fe含量35%左右的低品位矿提铁到61%以上，降硅到4%以下；铁钒、钛资源有效利用，提钒制备V2O3、V2O5、VFe、VN合金，提钛制备钛白粉、海绵钛达到工业化应用要求；含铁12%～20%的尾矿、剥岩中铁资源回收，并将提铁后的尾矿、剥岩制成建筑材料综合利用，减少排放；菱铁矿选后精矿品位达到61%，成本500元/吨。3.高效率、低成本洁净钢平台技术主要技术内容：解析—优化的铁水预处理技术；高效—长寿的转炉冶炼技术；快速—协同的二次冶金技术；高效—恒速的全连铸技术；优化—简捷的流程网络技术；动态—有序运行的物流技术；其中高效—恒速的全连铸技术是引领性的技术，其他技术要按连铸技术要求来优化。并适用于不同产品，不同层次要求的洁净钢生产；可建立不同洁净度要求的各类洁净钢工艺控制标准，在功能对口适应条件下，成为同类洁净钢生产效率最高，成本最低的工艺；供氧强度＞4m3/t.min，冶炼周期＜30分钟，铁水预处理和钢水精炼比＞80%，实现计算机终点动态控制，炉龄＞1万炉。4.新一代TMCP（控轧控冷）技术主要技术内容：以超快冷为核心的可控无级调节钢材冷却技术；以相变和析出为基础、冷却路径可控技术；细晶、析出、相变综合强化技术，离线热处理在线化技术；其中节省钢材合金用量30%以上；提高钢材强度100～200MPa以上，大幅度提高冲击韧性，节约钢材使用量5%～10%；提高生产效率35%以上；节能10%～15%。5.高炉炼铁CO2减排与利用关键技术开发主要技术内容：高炉富氧喷吹焦炉煤气技术，包括在富氢还原气体还原特性、高炉喷吹焦炉煤气炉内反应机理等基础研究的基础上，进行工艺流程设计及焦炉煤气净化加压、重整、加热及喷吹等关键技术和设备的研究开发，开展焦炉煤气喷吹工业试验，焦炉煤气喷吹量＞100m3/吨铁，置换比≥0.45kg（焦炭）/Nm3（焦炉煤气），燃料比降低10%，CO2减排10%～20%，高炉生产效率提高10%。高炉炉顶煤气循环氧气鼓风炼铁技术，包括在炉顶煤气脱除CO2后再喷入高炉和循环氧气鼓风条件下含铁炉料的物理化学及冶金行为等基础研究及流程研究的基础上，进行120m3炉顶煤气循环氧气鼓风高炉设计及关键装置开发，开展120m3高炉工业试验，形成1000m3级高炉炉顶煤气循环氧气鼓风高炉方案设计，煤比＞200kg/吨铁，焦比220kg/吨铁，燃料比降低20%，高炉生产效率提高≥30%，CO2减排10%～25%，直接经济效益实现吨铁生产成本降低70元以上。高炉煤气的资源化利用关键技术，包括高炉煤气深度净化工艺，调质气体CO和CO2共氢化制备甲醇规模化示范，系统集成，年产万吨级高炉煤气制备甲醇的方案设计，①建成处理能力为400Nm3/h的煤气深度净化系统，高炉煤气经净化后硫、砷和氯等杂质含量低于0.1ppm，金属氧化物粉尘含量低于5mg/Nm3。②建成规模为1000吨/年的高炉煤气制甲醇示范工程，实现总碳单程转化率达25～30%，综合转化率达50～60%。③1000吨/年甲醇示范平台正常运行大于2000h。（二）有色金属1.低碳低盐无氨氮稀土分离提纯工艺新技术主要技术内容：开发低碳低盐无氨氮萃取分离技术，包括研究高效规模制备碳酸氢镁溶液工艺及其在萃取分离稀土工艺中的应用技术；开发新型稀土沉淀结晶技术，包括研究优质碳酸氢镁沉淀稀土工艺，研究稀土沉淀结晶过程及物理性能控制技术，非稀土杂质离子分离技术；开发稀土分离提纯过程化工材料及CO2低成本循环利用技术；开发低碳低盐无氨氮稀土分离提纯新工艺规模化制备技术。2.各向同性钐铁氮粘结磁粉关键制备技术主要技术内容：钐铁合金高压熔炼及稳定成相快淬技术研究，通过高压气氛下控制合金熔炼过程中Sm的蒸汽压，控制金属钐在熔炼过程中挥发，研究不同压力及熔炼条件对合金成分的影响规律；合金高效氮化方法及氮含量稳定控制技术研究，主要研究不同温度和时间条件下SmFe合金的氮化效率和相组成；SmFeN磁粉的成型技术研究及磁粉综合性能评价，包括研究SmFeN磁粉成型技术，确定在不同成型条件下对粘结磁体磁性能的影响规律，通过电化学方法对磁粉及磁体耐蚀性进行研究评价。3.高光效、低光衰白光LED荧光粉及其规模化制备技术主要技术内容：研究开发自主知识产权的Ce3+激活的硼铝酸盐体系黄色荧光粉和硅酸盐系列绿粉，研制具有自主知识产权的新型氮化物/氮氧化物荧光粉；研究突破LED荧光粉的产业化合成关键技术和装备，满足半导体节能照明产业需要；对系列化LED黄色、红色和绿色荧光粉应用性能研究，获得适宜的匹配性能参数并应用于高性能白光LED器件。4.功能材料用高品质稀土合金速凝片及关键设备技术主要技术内容：研制开发高品质稀土合金速凝片及大型智能连续速凝炉；研究自动浇注及强制换热技术，包括提高带厚及微观组织均匀度，细化合金晶粒，提高主相含量、节约稀土金属，抑制a-Fe相的生成；研究提高产品生产效率及收益率的工艺技术。5.大型节能环保稀土电解槽及工业制备技术主要技术内容：研究开发50kA节能环保液态下阴极新型稀土电解槽，包括通过电解槽温场、磁场和流场的仿真研究，设计开发结构科学、配置合理的50kA液态下阴极电解槽；研究稀土金属低槽压液态下阴极电解工业制备技术，包括通过稀土金属低槽压液态下阴极电解过程中电解温度、极距、阴阳极电流密度等工艺参数研究及优化，实现稀土电解的智能化和自动化控制，突破稀土电解低能耗、低排放和高效率的关键工业制备技术。6.满足国Ⅴ标准汽车尾气催化剂的铈锆材料制备技术主要技术内容：汽车尾气催化剂的关键铈锆涂层高比表面材料技术；满足国Ⅴ标准汽车尾气催化剂的铈锆材料高温热稳定技术；铈锆材料低成本制造技术。7.基于新型阳极与异型阴极联合应用的超低能耗电解铝新技术主要技术内容：新型阳极制备研究，包括新型阳极的设计和制备技术与优化研究，新型阳极的抗压强度、抗热震性、抗氧化性等物理性质优化研究；新型阳极应用试验，包括电解质体系遴选及性能优化研究，阳极气泡层构成及厚度检测、穿孔中气泡逸出量检测研究，新型阳极应用在电解过程中的气