教学科研

向“钢”而行：在高温熔流中锻造科研担当

钢铁工业是国民经济的重要基础产业，也是支撑重大工程建设和高端装备制造的重要基石。在高品质钢铁生产的核心环节中，钢液流动、传热传质、多相反应、凝固偏析与夹杂物演化等复杂过程高度耦合，直接影响钢材质量与稳定生产。面对这一行业共性难题，北方工业大学机械与材料学院副教授、博士生导师陈威长期扎根高品质钢冶金过程数值模拟仿真研究，围绕炼钢—连铸过程中的复杂多相流动、传热、凝固偏析及夹杂物行为等关键科学问题持续攻关，在高品质钢铁材料质量提升和稳定生产方面取得了一系列具有理论价值和工程意义的成果。凭借在钢铁行业科技创新与工程应用方面的突出贡献，他荣获中国钢铁工业“十四五”期间优秀科技工作者称号。

潜心求索：从冶金求学到聚焦行业难题

陈威于2015年6月本科毕业于北京科技大学冶金工程专业，2021年1月在北京科技大学获得冶金工程专业博士学位，博士期间师从张立峰教授。扎实的学术训练和对行业发展的持续关注，使他始终将研究目光投向钢铁生产中的关键环节。面对高端化、绿色化、智能化发展背景下我国制造业对钢铁材料洁净度、质量稳定性和服役可靠性提出的更高要求，陈威立足国家钢铁工业高质量发展需求，长期坚持面向工程实际开展基础研究，逐步将研究方向聚焦于炼钢连铸过程数值模拟与机理解析，努力通过先进计算方法“看清过程本质、揭示内在机理、服务工程实践”，为钢铁生产过程的精准调控提供科学依据。

攻坚前沿：构建连铸过程多尺度预报模型体系

在学术研究中，陈威以数值模拟仿真技术为主要手段，长期围绕炼钢连铸过程中钢液多相流动、凝固行为和夹杂物演化等核心科学问题开展系统研究。针对炼钢连铸过程实验手段难以直接观测、机理高度复杂的特点，他将流体力学、传热传质、相变理论与冶金反应热力学、动力学有机结合，引入多物理场耦合与多尺度协同建模思想，逐步构建起能够真实反映连铸过程内部演化规律的数值模拟研究体系。

围绕夹杂物精准控制这一长期制约钢铁产品质量提升的行业难题，陈威针对钢包精炼渣下渣、中间包覆盖剂下渣以及结晶器保护渣卷渣等复杂工艺环节开展系统创新研究，重点揭示夹杂物形成与演化规律。在此基础上，他构建了多尺度、多物理场耦合的连铸过程数值预报模型体系：在宏观尺度上，能够模拟钢液在炼钢和连铸过程中的瞬态流动、传热过程以及凝固坯壳生长；在微观尺度上，进一步引入夹杂物反应热力学与动力学，系统刻画夹杂物在钢液中的生成、长大、迁移以及与凝固前沿相互作用并被捕获的全过程。通过宏观流动与微观演化的协同耦合，该模型可实现对连铸坯断面上夹杂物成分、尺寸、数量及空间分布特征的智能预测，为钢铁企业开展夹杂物来源判定和精准控制提供了重要技术路径。

成果丰硕：高水平研究服务钢铁强国建设

截至目前，陈威已累以第一作者或通讯作者发表SCI期刊论文30余篇；获教育部、北京市等省部级科技进步一等奖4项。相关成果紧密围绕炼钢连铸过程中的关键科学问题展开，系统研究了钢液精炼和连铸过程中钢液多相流动及多相反应行为，深入探讨了连铸坯凝固偏析的形成机制及演化规律，并重点揭示了夹杂物在钢液中的生成、长大、迁移及其与凝固前沿相互作用的机制，为钢材洁净度提升和连铸坯质量控制提供了重要理论支撑。

在科研项目方面，陈威始终坚持面向国家需求和行业技术发展方向，积极承担科研任务。作为项目负责人，他先后主持国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年科学基金项目、河北省自然科学基金青年项目，以及多项钢铁企业横向合作课题；同时作为项目骨干，深度参与国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目以及多项钢铁企业重大技术攻关课题，累计参与国家级、省部级及企业项目10余项，在团队协作中充分发挥了数值模拟、机理分析和模型构建方面的专业优势。

扎根产业：让科研成果走进生产一线

陈威始终高度重视科研成果的工程转化与实际应用，积极推动产学研深度融合。其参与团队开发的高表面质量汽车板连铸控制集成技术，针对汽车用钢对表面质量和性能一致性的严格要求，通过对连铸过程关键参数的精细化调控，从源头上降低了表面缺陷发生概率。经过多轮工业试验与持续优化，该技术已成功应用于邯钢、梅钢、首钢等多家国内大型钢铁企业，显著提升了汽车板表面质量和生产稳定性，降低了缺陷率和废品率，减少了生产成本，为企业创造了显著经济效益，也为我国高端汽车用钢的稳定供应提供了重要技术支撑。

立德树人：在科研与教学中涵养时代新人

作为一名高校教师，陈威始终坚持科研与教学并重，注重将自身科研方向与人才培养目标紧密结合。在教学与研究生培养过程中，他注重引导学生面向工程实际问题开展研究，帮助学生夯实理论基础、提升科研能力和工程思维。同时，他积极参与学科建设和学术交流活动，与国内外相关领域科研人员保持密切合作，不断拓展研究视野、提升研究水平，为推动炼钢连铸领域的学术进步和技术发展贡献力量。

砥砺前行：以数智融合续写钢铁报国新篇

多年来，陈威始终扎根钢铁冶金研究一线，围绕国家重大战略需求和钢铁行业关键技术难题持续开展科研攻关，在基础理论研究、关键技术突破和成果工程化应用等方面取得了扎实成效。中国钢铁工业“十四五”期间优秀科技工作者称号的获得，是对他长期服务钢铁行业科技创新工作的充分肯定。面向未来，陈威将继续深化炼钢连铸过程机理研究，推动数值模拟与机器学习快速预测技术深度融合，持续服务国家需求和行业发展，为我国钢铁工业高质量发展和钢铁强国建设贡献新的更大力量。

编辑：左芳舟