1熱軋無縫管工業(yè)化在線控冷技術實現(xiàn)國際首創(chuàng)

　　由東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室與寶鋼股份協(xié)同創(chuàng)新，研發(fā)出兼具控制冷卻和直接淬火功能的我國首臺套熱軋無縫鋼管工業(yè)化在線控制冷卻系統(tǒng)，實現(xiàn)國際首創(chuàng)。作為熱軋無縫鋼管組織性能調控核心手段的控制冷卻技術，長期以來未能得到有效突破，導致產(chǎn)品性能提升僅能依賴于添加更多合金元素和離線熱處理工藝來實現(xiàn)，因此，開發(fā)并應用控制冷卻技術成為我國熱軋無縫鋼管行業(yè)的重點攻關方向之一。針對熱軋無縫鋼管環(huán)形斷面特征，東北大學在突破高溫管材高強度均勻化冷卻機理機制及控制方法的基礎上，與寶鋼股份有限公司合作，依托寶鋼魯寶PQF460熱軋無縫鋼管生產(chǎn)線，開展萬噸級無縫管控制冷卻工藝研究。2018年工業(yè)化在線控制冷卻系統(tǒng)在寶鋼全面建成投產(chǎn)。自在線冷卻系統(tǒng)投產(chǎn)以來，顯示出良好的應用效果，冷后溫度控制精度高、冷卻均勻、冷后鋼管管形良好；產(chǎn)品性能提升明顯，工序減量化效果顯著，已成為無縫管產(chǎn)品在線組織性能調控的平臺性技術手段，為進一步開發(fā)高強韌性、高附加值鋼管產(chǎn)品提供了有效支撐。

　　點評：該技術的研發(fā)成功，突破了熱軋無縫鋼管領域產(chǎn)品組織性能調控的關鍵核心制約瓶頸，開發(fā)成功的具有自主知識產(chǎn)權的熱軋無縫鋼管在線控制冷卻系統(tǒng)，填補了國際空白，實現(xiàn)了低成本、高品質及更高綜合強韌性能無縫鋼管產(chǎn)品的開發(fā)及穩(wěn)定生產(chǎn)，也使得我國成為在熱軋無縫鋼管領域首個掌握該項技術并實現(xiàn)工業(yè)化應用的國家。

　　2興澄特鋼率先研制出2000MPa級橋梁纜索鋼

　　2018年3月，興澄特鋼率先研發(fā)出世界最高強度2000MPa級橋梁纜索鋼，并成功應用于在建公鐵兩用大橋，實現(xiàn)國際首創(chuàng)，產(chǎn)品處于世界領先水平。興澄特鋼經(jīng)過五年的潛心鉆研，成功開發(fā)出1860MPa、1960MPa和2000MPa級橋梁纜索鋼，1960MPa級橋梁纜索鋼已成功應用于虎門二橋、楊泗港橋等關鍵節(jié)點工程。2000MPa級橋梁纜索要求纜索鋼絲直徑達7.0mm，強度高，扭轉超過12次，強韌性匹配難度極大。興澄特鋼從成分設計、夾雜物控制、組織控制等入手，運用超純凈冶煉技術、中間包特殊澆注技術、控制軋制及EDC在線韌化處理技術等，經(jīng)過反復試驗，終于取得突破，成功在興澄高速線材廠下線。經(jīng)檢驗，線材斷面收縮率≥30%，填補世界空白。用該產(chǎn)品生產(chǎn)的超高強鋼絲強度達到2000MPa級以上，引領世界纜索鋼制造。點評：2000MPa級橋梁纜索鋼比目前主流產(chǎn)品強度提升13%，材料節(jié)約13%。該產(chǎn)品在公鐵兩用大橋上的成功應用，填補了國際工程應用的空白，表明我國高強度橋梁纜索鋼實現(xiàn)了從“跟跑”、“并跑”向“領跑”的轉變，將成為我國企業(yè)高質量制造和走向世界的一張新名片。

　　3汽車輕量化用吉帕級鋼板在寶鋼實現(xiàn)穩(wěn)定制造

　　吉帕級汽車板主要是指抗拉強度不小于1GPa的冷軋和鍍鋅的特超高強度鋼板，是應對輕質材料競爭的關鍵材料，代表了汽車用鋼的發(fā)展方向。針對汽車零部件不同部位的成形特點，利用相變強化機理，通過成分和工藝的精確設計，寶鋼開發(fā)了五類抗拉強度不小于1GPa的系列鋼板，主要包括高性能和低成本的雙相鋼(DP)、高彎曲性能和高抗延遲開裂的馬氏體鋼(M)和復相鋼(CP)、沖壓性能優(yōu)越的淬火延性鋼(QP)和孿晶誘發(fā)塑性鋼(TWIP)，并實現(xiàn)了批量生產(chǎn)。特別是在普冷QP系列全球首發(fā)的基礎上，又實現(xiàn)了QP熱鍍鋅合金化(GA)系列的首發(fā)。針對吉帕級汽車板產(chǎn)品合金元素含量較多、鋼板的質量對工藝敏感且波動大等難題，寶鋼重點攻克了煉鋼高硅鋼氣泡控制；熱軋鋼卷的軟化和均勻化控制、連續(xù)退火的動態(tài)工藝控制和高硅鋼的表面質量控制技術，實現(xiàn)了吉帕級汽車板的穩(wěn)定制造。目前，該技術的國內生產(chǎn)占有率近60%。特超高強度鋼的成功開發(fā)，為我國汽車輕量化奠定了材料基礎，為汽車的減重節(jié)能作出了貢獻。

　　點評：吉帕級超高強度鋼是實現(xiàn)汽車輕量化的關鍵材料，該項目最突出的創(chuàng)新是以淬火延性鋼為代表的新一代特超高強度鋼在國際上首次實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應用，攻克了系列關鍵制造和使用技術，實現(xiàn)了穩(wěn)定制造和應用。吉帕級特超高強度汽車板的開發(fā)成功，表明我國汽車用鋼實現(xiàn)了從跟隨到局部領先的跨越，引領了我國汽車輕量化用材的發(fā)展。

　　4二氧化碳在煉鋼的資源化應用技術達國際領先

　　北京科技大學研發(fā)團隊以源頭降低煙塵產(chǎn)生為目標，發(fā)現(xiàn)煉鋼噴吹CO2，不僅可抑制煙塵產(chǎn)生，而且可強化熔池攪拌，降低鋼液中磷、氮、氧含量，實現(xiàn)潔凈化冶煉；建立了CO2煉鋼理論體系，突破了關鍵技術，完成了CO2資源化應用的工業(yè)示范及推廣。主要發(fā)明和創(chuàng)新為：1)國內外首次實現(xiàn)CO2資源化應用于300t轉爐煉鋼的工程示范，顛覆了煉鋼煙塵傳統(tǒng)治理方式，降低了鋼鐵料消耗及環(huán)境負荷，實現(xiàn)了CO2的質能轉換。2)發(fā)明了噴吹CO2強化攪拌、實現(xiàn)高效脫磷的方法，突破了長期困擾煉鋼高效深脫磷的技術瓶頸。3)發(fā)明了CO2深脫氮及終點氧控制方法，實現(xiàn)了高品質鋼脫氮、控氧的潔凈化生產(chǎn)。4)發(fā)明了利用CO2延長煉鋼爐底吹元件壽命的方法，是轉爐、電弧爐底吹長壽技術的重大突破。該技術依托首鋼京唐300t轉爐完成工業(yè)化應用示范，噸鋼煙塵減排9.95%、鋼鐵料消耗降低3.73kg、煤氣量增加5.2%、CO2減排20kg、節(jié)能4.37kgce。目前，該潔凈化冶煉技術已應用到多家企業(yè)，開啟了鋼鐵流程CO2資源化循環(huán)應用新時代。

　　點評：該項目針對煉鋼過程煙塵產(chǎn)生量大以及CO2排放量高兩大技術難題，巧妙利用CO2的反應吸熱效應，實現(xiàn)煉鋼降塵。首次提出將CO2資源化應用于煉鋼的方法，是一項重大技術發(fā)明，建立健全了CO2煉鋼理論體系，在實現(xiàn)節(jié)能減排及潔凈化冶煉的同時，完成CO2的資源化應用，是對傳統(tǒng)純氧頂吹煉鋼工藝技術的補充及完善。

　　5世界首條萬噸級清潔提釩生產(chǎn)線實現(xiàn)穩(wěn)健運行

　　針對我國現(xiàn)有釩鈦磁鐵礦利用過程釩、鉻資源利用率低、生產(chǎn)過程污染重等問題，河鋼承鋼與中國科學院聯(lián)合攻關，依托兩屆“國家973計劃”支持，建立了多場強化亞熔鹽高效轉化新方法，形成了亞熔鹽介質強化氧化、釩鉻清潔結晶分離、介質高效封閉循環(huán)、釩鉻高值化產(chǎn)品綠色制備、提釩尾渣全量化利用為特色的擁有全部自主知識產(chǎn)權的釩的清潔提取與產(chǎn)品綠色制造集成技術，于2009-2015年完成技術的擴試、千噸級中試，形成了完整的產(chǎn)業(yè)化工藝方案，并于2017年6月建成世界首條5萬噸亞熔鹽法釩渣高效提釩生產(chǎn)線，目前已實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運行。項目技術經(jīng)濟指標及環(huán)境效益居世界領先水平，可實現(xiàn)釩渣中釩、鉻的高效共提，年源頭削減廢氣2500萬立方米、高鹽氨氮廢水20萬噸、重金屬渣5萬噸，整體流程無三廢污染物排放，工藝清潔指數(shù)達97.6。項目的實施，將支撐我國大宗特色釩鈦磁鐵礦資源的高效清潔利用。

　　點評：該亞熔鹽法清潔提釩生產(chǎn)線的投產(chǎn)，是國際上首套具有自主知識產(chǎn)權的全濕法提釩清潔生產(chǎn)示范工程。該工程的竣工應用，使釩資源的利用率提高10%以上，鉻資源利用率提高80%以上，將帶動我國乃至世界釩資源加工制備技術向綠色清潔生產(chǎn)轉型，是未來資源高效清潔利用的發(fā)展方向。

　　6福斯干法一體化煙氣治理技術助力鋼鐵超低排放

　　FOSS(福斯)干法一體化煙氣治理技術是中晶環(huán)境基于一貫的循環(huán)經(jīng)濟治污理念研發(fā)出來的，該技術以FOSS離子發(fā)生器、工業(yè)固廢為主要原材料制成的BMP高分子吸收劑、強效吸收反應塔三項為核心關鍵技術，是集脫硫、脫硝、脫二惡英、脫氟為一體的多氧化物旋轉吸附床工藝技術，能夠將煙氣中的二氧化硫、氮氧化物、粉塵在一個常規(guī)塔內、非高溫環(huán)境、無需臭氧、無需噴氨條件下，實現(xiàn)硫與硝的超凈脫除，且治理過程無二次污染、不排碳、無廢水、煙氣觀感好、副產(chǎn)物可循環(huán)利用等優(yōu)勢，可幫助企業(yè)全面、穩(wěn)定、經(jīng)濟地達到超低排放指標(還能在相對較經(jīng)濟條件下達到近零排放)。主要技術創(chuàng)新點如下：1)BMP高分子吸收劑的主要組成成分是由污泥、赤泥、電石渣、鋼渣、水渣通過化學方法改性而來。2)通過采用BMP高分子吸收劑，在煙氣中硫、硝和塵達到環(huán)保超低排放要求的同時，還能將脫硫渣100%利用，用于生產(chǎn)新型環(huán)保建材。3)整個FOSS干法系統(tǒng)對氟化物、汞、二惡英的兼容性較強，當國家要求將這些污染物列入排放考核標準時，只需簡單調整上述三項關鍵技術中的某幾項參數(shù)，即可輕松實現(xiàn)達標排放，而無需再增加其他設備或工藝技術。

　　點評：FOSS干法一體化煙氣治理技術已經(jīng)在唐山德龍等多家企業(yè)成功應用。通過該技術的應用，不僅能夠幫助企業(yè)實現(xiàn)超低排放，還可以使企業(yè)超前達到未來國家將實施的更嚴苛的煙氣排放標準。該技術操作簡單、實用性強、投資及運營成本低，具有很高社會及經(jīng)濟價值，并獲得鋼鐵企業(yè)好評。該項技術的推廣，對環(huán)保產(chǎn)業(yè)的技術進步及相關行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。

　　7中冶京誠推出新一代鋼鐵智能制造整體解決方案

　　智能制造是我國大力發(fā)展高端裝備制造業(yè)和未來制造業(yè)技術進步的發(fā)展方向。中冶京誠集近70年鋼鐵工業(yè)工程技術之精華，比肩國際先進理念，創(chuàng)新性提出了鋼鐵工業(yè)新一代智能制造整體解決方案，以數(shù)字化為核心，基于BIM技術實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)全生命周期數(shù)字化管理(規(guī)劃、設計、施工、交付到運維)，創(chuàng)新性構建了新一代鋼鐵企業(yè)智能制造體系架構。該方案用“一個中心、一張地圖、一個平臺”核心理念，融合新一代智能制造信息化系統(tǒng)(包括數(shù)字化工廠管控平臺、全流程大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、智能制造執(zhí)行系統(tǒng)、智慧能源管控系統(tǒng)、全流程先進冶金智能化控制系統(tǒng)和各重點區(qū)域的專家控制模型等)，將企業(yè)的管控中心、云數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡中心集于一體，構建企業(yè)日常生產(chǎn)運營的核心大腦；通過打造與實際工廠同比例大小的三維數(shù)字化工廠地圖，構建虛擬化工廠，實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的全面數(shù)字化管理(包括工廠數(shù)字化、車間數(shù)字化、設備和管線數(shù)字化)，通過集成企業(yè)的各級信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，可視化、數(shù)字化、智能化集中管控企業(yè)的生產(chǎn)、能源、物流、設備等主要業(yè)務。新一代鋼鐵工業(yè)智能制造解決方案以工廠數(shù)字化為支撐，結合應用大數(shù)據(jù)技術和人工智能，實現(xiàn)工廠可視化，數(shù)據(jù)可分析，全生命周期運維服務管理，在產(chǎn)品全流程質量管控、能源平衡優(yōu)化、設備預防性維修、新鋼種研發(fā)等方面，給企業(yè)帶來更優(yōu)質的服務，大幅提高企業(yè)整體運行效率和降低運營成本，真正實現(xiàn)了自學習、自優(yōu)化的智能化鋼廠。

　　點評：新一代鋼鐵工業(yè)智能制造整體解決方案，深度融合了新一代信息通信技術與先進制造技術，將全面數(shù)字化理念貫穿于規(guī)劃、設計、施工、交付到運維等鋼鐵企業(yè)的全生命周期。該智能制造整體解決方案，既充分結合了國內鋼鐵企業(yè)已經(jīng)建成的智能化、信息化成果，又清晰地闡述了未來需要進一步發(fā)展和完善的領域，能夠很好地適應中國傳統(tǒng)鋼鐵工業(yè)的設備復雜性、生產(chǎn)過程多態(tài)性和不可預知性，為我國鋼鐵工業(yè)未來的發(fā)展勾畫了一張宏偉藍圖。

　　8中鋼設備帶式焙燒機球團技術達到國際先進水平

　　世界上生產(chǎn)鐵礦球團的工藝主要有兩種，即帶式焙燒機工藝與鏈箅機-回轉窯工藝。由于帶式焙燒機對原料的適應性強，生產(chǎn)效率高，并具有環(huán)境優(yōu)化、生產(chǎn)智能化、大型化優(yōu)勢，因此，國外球團生產(chǎn)越來越多地選擇帶式焙燒機工藝。我國在中鋼設備公司帶式焙燒機球團技術問世之前，此項技術還屬空白，技術的核心被德國公司長期壟斷。中鋼設備公司的“帶式焙燒機球團技術研發(fā)與創(chuàng)新”攻關項目從五個方面進行了全面技術創(chuàng)新，包括：核心系統(tǒng)工藝技術、核心裝備研發(fā)與制造、焙燒機熱工系統(tǒng)與先進的燃燒技術、爐襯結構與新型耐火材料、EPC工程管理。該項技術通過了中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會組織的科技評價，并確認為技術成果達到國際先進水平，具有重要推廣應用價值。中鋼設備公司帶式焙燒機球團技術以自主核心技術體系，成功實現(xiàn)了帶式焙燒機球團國產(chǎn)化技術和裝備的應用，不僅打破了國外公司在該領域長期技術壟斷，更極大地推動了我國煉鐵向綠色生產(chǎn)、智能制造、節(jié)能環(huán)保目標的邁進。目前，該技術已在國內鋼鐵行業(yè)的新形勢下發(fā)揮重要作用，為多家企業(yè)提供技術支持和服務。

　　點評：帶式焙燒機球團技術以自主核心技術體系，成功實現(xiàn)了帶式焙燒機球團國產(chǎn)化技術和裝備的應用，是一項順應時代需求的綠色生產(chǎn)技術。鐵礦球團是高爐煉鐵的重要原料，發(fā)展高品質球團礦生產(chǎn)，提高優(yōu)質球團礦入爐比例，將使煉鐵品質大幅提升，同時，將改變現(xiàn)代煉鐵以燒結礦為主的格局，將對鋼鐵企業(yè)智能制造、綠色發(fā)展戰(zhàn)略產(chǎn)生巨大的推動作用。

　　9浦項研發(fā)出高耐腐蝕性表面處理鋼板PosPVD

　　浦項鋼鐵公司研發(fā)出名為PosPVD(浦項物理氣相沉積)的第二代高耐腐蝕性表面處理鋼板產(chǎn)品。PosPVD采用電磁加熱的物理氣相沉積技術，運用連續(xù)真空沉積工藝，在鋼板表面涂覆鋅、鋅-鎂、鋁-鎂等涂層，產(chǎn)品可以應用于汽車、家電和建筑等行業(yè)。該產(chǎn)品的最大特點是電磁加熱涂層，在真空條件下感應線圈對涂層物質進行加熱，蒸發(fā)后形成的蒸汽向鋼板表面移動，由高溫加熱的噴嘴進行噴射。這一涂鍍工藝不僅可以實現(xiàn)連續(xù)涂裝，而且加熱效率高，盡可能降低熱損失，以金屬蒸氣的形式連續(xù)供應涂層金屬，并通過電磁攪拌制備出均勻的合金涂層。截至目前，浦項鋼鐵公司已經(jīng)安裝了寬幅PVD產(chǎn)線，并于2018年11月推出PosPVD鋼板的鋅-鎂涂層試制產(chǎn)品。該套產(chǎn)線與多重涂鍍設備后端相連，可以生產(chǎn)規(guī)格為厚0.4-2.0mm，寬900-1450mm的產(chǎn)品，同時還可進行脫脂和無鉻的后處理，不僅可以形成均勻的涂鍍層，而且表面質量也非常突出，相比現(xiàn)有涂鍍產(chǎn)品，晶粒的外觀更為規(guī)則，加工后的耐腐蝕性和切割后的耐腐蝕性也較高。

　　點評：由于PosPVD鋼板在涂裝后不會形成氣泡，因而成形后的耐腐蝕性較高；由于不會產(chǎn)生較大磨損，也會提高沖壓工序的效率。另外，焊接性能試驗顯示，焊接部位的斷裂強度達到鍍鋅鋼板的同等水平。該產(chǎn)品可作為雙重接合鋼板，替代高價鋁板和不銹鋼板或者作為輔材，與鋁母材采用樹脂黏結劑進行粘接，可用作高級建筑材料。

　　10墨龍HIsmelt新工藝實現(xiàn)連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)

　　HIsmelt熔融還原生產(chǎn)工藝是當今冶金領域的前沿技術，經(jīng)過三十多年的研究開發(fā)，工藝技術逐步成熟。2005年，澳大利亞奎納納廠通過生產(chǎn)實踐驗證了HIsmelt工藝工業(yè)規(guī)模的可行性，但同時也存在很多問題。2012年，山東墨龍石油機械股份有限公司引進了澳洲奎納納廠的HIsmelt技術和裝備，并聯(lián)合北京科技大學等單位，針對設備、技術、生產(chǎn)流程等方面存在的問題，對HIsmelt工藝進行了改進與優(yōu)化，在工藝穩(wěn)定性、設備耐用性、操作靈活性以及資源能源綜合利用方面取得了長足進步。經(jīng)過5年來的多次工藝調整及設備優(yōu)化，HIsmelt熔融還原生產(chǎn)工藝于2016年首次實現(xiàn)了連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)，是目前全球唯一工業(yè)化的、不用造塊工藝的、粉狀物料直接冶煉的熔融還原新工藝。2018年5月，中國金屬學會在北京組織召開了“墨龍HIsmelt熔融還原技術的研發(fā)與應用”項目科技成果評價會，專家委員一致認定該項目達到國際領先水平。

　　點評：墨龍HIsmelt工藝是HIsmelt工藝第一次實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，也是當前唯一可以不用焦炭及鐵礦粉造塊的煉鐵新工藝，相比于當前的高爐煉鐵工藝，具備超低排放的環(huán)保優(yōu)勢及投資成本低的效益優(yōu)勢，且可采用低品質的含鐵及含碳原料，生產(chǎn)出高品質的潔凈鐵水，該工藝為鋼鐵行業(yè)轉型升級提供了新思路。

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