??? 研發(fā)方向的綠色化。綠色化包括了產(chǎn)品綠色化和生產(chǎn)過程綠色化。當(dāng)前，世界資源和環(huán)境保護(hù)問題日益突出。鋼鐵工業(yè)既是高能耗行業(yè)，也是污染物排放的大戶。據(jù)統(tǒng)計，我國鋼鐵工業(yè)能耗占全國總能耗的12%，污染物排放占總排放的16%。如何使鋼鐵生產(chǎn)過程綠色化，是世界鋼鐵行業(yè)面臨的共性問題。一些環(huán)境友好型的冶煉工藝和技術(shù)越來越受到重視。譬如，“低碳”生產(chǎn)的熔融還原和直接還原技術(shù)、氫還原技術(shù)、富氧高爐、含碳球團(tuán)、預(yù)還原燒結(jié)技術(shù)、無頭軋制和半無頭軋制、熱裝熱送、在線余熱淬火和熱處理、高效潔凈加熱、干熄焦、燒結(jié)煙氣干法脫硫、低溫余熱利用等一系列技術(shù)已日趨成熟。此外，我們還要通過產(chǎn)品綠色化，提高產(chǎn)品強度、延長使用壽命來實現(xiàn)減量化用鋼，從而減少對資源、能源、環(huán)境的壓力。新的生產(chǎn)工藝和技術(shù)需要相應(yīng)的裝備來實現(xiàn)，這無疑給我國冶金裝備制造業(yè)提供了難得的市場空間和發(fā)展機遇。

??? 裝備能力的大型化。裝備能力的大型化是實現(xiàn)高效生產(chǎn)和效益最大化的重要途徑。目前世界最大、最先進(jìn)的冶金裝備幾乎都集中在中國。世界冶金裝備制造企業(yè)都將中國視為他們的“試驗基地”。一方面，我們引進(jìn)最先進(jìn)的裝備技術(shù)有利于增強生產(chǎn)能力，有利于對這些先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化、吸收和再創(chuàng)造，從而增強自主創(chuàng)新和自主集成能力；另一方面，我們也應(yīng)當(dāng)注意到，由于在極端條件下使用未經(jīng)實際生產(chǎn)檢驗的大型裝備，可能存在著很大的技術(shù)和功能不完善風(fēng)險，比如COREX C—3000設(shè)備還存在故障率高、生產(chǎn)成本高、對原料要求苛刻等一系列問題，又如寬板帶軋機存在的板形控制等問題。如何使用好這些大型裝備，以及如何在消化、吸收引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化工藝參數(shù)，發(fā)揮裝備功效，進(jìn)而實現(xiàn)大型裝備的自主研發(fā)是我國冶金裝備行業(yè)面臨的重要課題之一。

??? 控制手段的精準(zhǔn)化。我國高端產(chǎn)品與國外的差距主要體現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定和不均勻等方面。生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定、可靠的產(chǎn)品，不僅取決于生產(chǎn)經(jīng)驗和管理水平，還取決于是否具備先進(jìn)的檢測儀器與精準(zhǔn)的控制手段。冶金生產(chǎn)流程是典型的連續(xù)型流程，各個生產(chǎn)工序的質(zhì)量偏差會傳遞到下道工序，嚴(yán)格控制各工序的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)才能確保生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。目前，正在研發(fā)的新一代在線質(zhì)量檢測技術(shù)應(yīng)當(dāng)引起我們的高度關(guān)注，如利用激光誘導(dǎo)的光譜分析在線檢測煉鋼過程的鋼水成分、用X射線衍射分析在線檢測板帶組織性能和均勻性、基于圖像處理技術(shù)的板帶表面缺陷在線檢測技術(shù)等。除了研發(fā)新一代質(zhì)量檢測技術(shù)外，利用信息處理和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來提高控制模型的精度和質(zhì)量診斷模型的準(zhǔn)確性越來越受到重視。如基于人工智能和多元非線性統(tǒng)計回歸方法的模型自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)方法的研究，以及質(zhì)量診斷與質(zhì)量預(yù)報方法的研究，等等。我國一些高校與科研院所已在這些領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，有些成果已應(yīng)用于生產(chǎn)實際，取得了良好的效果。如何建立產(chǎn)學(xué)研用一體化的創(chuàng)新體系，提高成果的轉(zhuǎn)化率、擴(kuò)大成果的推廣面將是我們面臨的新課題。

??? 設(shè)計研制的數(shù)字化。隨著計算方法和虛擬實現(xiàn)技術(shù)的不斷完善，工藝流程的數(shù)字化仿真和裝備研制的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)日益成熟。目前，世界上飛機、汽車等行業(yè)基本上實現(xiàn)了數(shù)字化研制與設(shè)計。冶金行業(yè)數(shù)字化仿真和數(shù)字化設(shè)計不僅用于靜態(tài)問題，也應(yīng)用于動態(tài)問題。仿真對象涉及各個工序，包括高爐溫度場和流場、COREX爐的溫度場和流場、連鑄過程的水口流場、連鑄坯凝固過程、加熱爐流場和溫度場、板坯加熱過程溫度場、軋制過程板帶形變和相變、冷卻線和卷取過程板帶溫度場和相變、連退爐帶鋼溫度場和相變等。研究內(nèi)容包括各種反應(yīng)機理、形變機理和相變機理。仿真技術(shù)發(fā)展的另一個趨勢是數(shù)字仿真與物理仿真的結(jié)合———半物理仿真技術(shù)。裝備設(shè)計研制的數(shù)字化研究正朝著多對象、多介質(zhì)、多機理、多尺度、多目標(biāo)的方向發(fā)展。數(shù)字化仿真和虛擬實現(xiàn)技術(shù)在冶金領(lǐng)域的應(yīng)用，有助于工藝流程的創(chuàng)新、工藝參數(shù)的優(yōu)化、新產(chǎn)品的研發(fā)和新裝備的研制。而這一研究領(lǐng)域我國遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外。

??? 設(shè)備運行的可靠化?，F(xiàn)代化軋制裝備都具有高速、重載、高精度的特征，因此對設(shè)備在運行過程中的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)提出了更高的要求，以保障設(shè)備運行狀態(tài)的可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號處理技術(shù)的不斷完善，基于Internet/Intranet（因特網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)）的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、微型智能傳感器、光纖傳感器、激光和遠(yuǎn)紅外測量技術(shù)等一批新技術(shù)已應(yīng)用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測，大大豐富了狀態(tài)監(jiān)測的手段。另外，非線性信號處理方法和多因素故障趨勢預(yù)測方法，提高了設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性，為設(shè)備有計劃的維修和維修決策提供了有力的工具，使得設(shè)備維修成本下降、設(shè)備完好率提高、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性增加。在這一研究領(lǐng)域，我國高校和生產(chǎn)企業(yè)有較好的基礎(chǔ)和研發(fā)能力。一些大型企業(yè)，像寶鋼、武鋼、鞍鋼已廣泛采用設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。