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1:[科技成果评价--冶金新材料]热连轧超高强钢产业化关键技术研究与应用

长期以来,国内钢铁企业无法批量生产热轧薄规格超高强钢板,特别是2-8mm的超高强钢。为占领薄规格超高强钢这一高附加值利基市场,打破国外企业垄断,本项目从用户需求出发,开发了具有高强度、高疲劳、高耐磨、高防护、高耐磨蚀和抗高温软化等一系列超高强钢产品。同时,开展了关键装备技术、工艺技术、以及用户使用技术等成套技术研究。 提出了热连轧TP钢概念及其组织设计原则,开发全球首发产品TP系列先进耐磨钢BW300TP和BW400TP,成功解决了易加工和耐磨性的矛盾,成为该行业标志性产品,引领了搅拌车行业的升级换代。开发热成形桥壳钢、耐磨蚀钢、超高强结构钢、耐磨钢、防护钢等五大类17个牌号产品。热轧产品的强度水平从700MPa提高至2000MPa,全面替代进口,与国际先进水平保持同步。开发的全球首发产品高强度热成形桥壳钢BQT800成为商用车热成型桥壳高强轻量化有效途径。开发了强度级别最高的耐磨蚀钢BMS1400,用于大国重器“天鲲号”和“天鲸号”配套海水输浆管。 自主集成了一套薄规格专业热处理线,并开发了关键工艺技术。首次开发了薄规格钢板多路径柔性淬火系统,包括淬火机新的设计以及淬火机模型创新等。首次开发了采用风机搅拌均匀化的低温加热炉技术;集成了一套在线平直度检测与智能判定装备,开发了具备自动反馈控制的矫直模型。开发了一整套薄规格超高强钢全流程板形控制成套技术,成功解决薄规格超高强钢的板形控制世界难题,极限不平度≤1mm/m。关键装备技术创新和工艺技术创新实现了薄规格超高强钢高效、稳定生产,最薄规格从3mm设计极限突破至2mm。 开发了以超高强钢选材、结构仿真设计、焊接和服役寿命评估为核心的6类关键用户服务技术,建立了热轧超高强钢的用户服务技术体系,提出并制定热轧超高强钢焊接接头性能评价标准,被工程机械行业用户广泛接受并应用。 本项目成果获得2019年中国宝武技术创新重大成果奖一等奖。开发成功宝钢全球首发产品3个,共11个牌号获得上海市高新技术成果认定。受理发明专利34项(5项国际专利),授权13项。授权实用新型专利5项。认定企业技术秘密18项,登记软件著作权1项,制定企业产品标准二项,发布论文33篇。 本项目总经济效益2.56亿元,其中装备创新效益3746万元,2017-2019年产品销售量28.5万吨,产品经济效益21807万元。
作者:lgbgabc 发表时间: 2020-01-14 03:57:52 阅读(139) 评论(0)

2:[科技成果评价--炼钢工艺与技术]板矩坯复合连铸工艺及装备技术开发与应用

板坯和矩坯产品规格跨度大,设备配置、生产控制要求、下线方式也不尽相同,所以在同一铸机很难实现兼容生产。 研发团队打破传统铸机思维,突破当前国际上复合铸机工艺和装备技术瓶颈,结合板坯和矩坯各自的生产特点,首次提出了“共用横移式钢包浇注系统+独立铸流设备”的创新型复合连铸技术,并逐一攻克工艺布置、设备共用等技术难题,研发出了新型复合连铸机,即平台上钢包浇注车、中间罐、中间罐车等设备共用,结晶器、二冷段和出坯区设备各自独立配置,这样铸机生产可以在板坯和矩坯之间灵活切换,两套系统又可以独立运转单独控制。
作者:liuziwei@ceri.com.cn 发表时间: 2020-01-14 03:55:42 阅读(105) 评论(0)

3:[科技成果评价--炼钢工艺与技术]金属连铸多模式定制磁场净化技术与装备

该项目属于冶金工程技术领域,是利用多模式磁场净化金属液的电磁冶金新技术。高端金属材料中残留夹杂物和气体对最终产品质量和性能的影响甚大,这类缺陷的控制水平是限制我国相当多的高端金属材料发展的关键技术难题之一。该技术提出多模式定制磁场以去除凝固界面附近的夹杂物和气泡,控制其定向运动,调节熔体流场新作用的基础上;并提出了电磁场控制结晶器内流场的量化综合评价标准体系,为优化多模式定制电磁场设计提供依据,避免电磁力作用导致卷渣吸气和凝固不均等问题的产生;并发明了一整套对合金凝固过程中夹杂物和气泡的新型电磁场控制装备和技术。所生产无氧铜中气体含量仅为世界最先进水平的一半,硬态电导率高达101%IACS,完全替代进口产品,应用于我国大科学装置并实现出口;显著有效改善宝钢高档汽车外板表面质量,钢质不良率降至0.13%,明显优于新日铁技术。
作者:陈超越 发表时间: 2020-01-14 03:26:01 阅读(105) 评论(0)

4:[科技成果评价--炼铁工艺与技术]基于风量优化和返矿分流工艺提高烧结效率的关键技术

为了提高烧结机的效率,在产学研合作下,开发了基于调控烧结料层收缩的低负压低风量点火技术。提出了料面收缩(y,mm)和风箱(x,个)的曲线关系公式:y=k1*ln(x)+ k2,揭示了烧结负压与烧结时间对曲线参数(k1和k2)的影响,发现了烧结机点火段是料层收缩的核心区域,开发了低热值煤气的低风量低负压点火技术,显著降低了煤气消耗。研发和集成了系列风量优化技术。通过实施风箱开度差异化调配、料面无动力打孔、双水分烧结、高效侧密封等一系列风量优化的关键技术,实现了烧结机长度方向和宽度方向有效风量的合理分配。最终,成功开发并实施了国内首台套返矿分流工艺。改变了传统烧结返矿全部参与制粒甚至提前润湿的理念,率先开发和应用了基于粒级精准控制的烧结返矿靶向投加技术,优化了制粒过程原料粒度和制粒水分的分布,突破了过湿带恶化料层透气性的瓶颈,实现了高效烧结生产。
作者:ztgt666 发表时间: 2020-01-08 01:47:48 阅读(140) 评论(0)

5:[科技成果评价--冶金新材料]高端装备用双相不锈钢无缝钢管系列关键工艺技术开发及工程应用

本项目所属学科为钢铁材料加工制造工艺领域,涉及材料、冶金、材料加工学科。 双相不锈钢具有高铬、高钼、含氮的成分特点和双相组织特点,赋予其较高的屈服强度和优良的耐腐蚀性能,是我国国家战略新兴产业的不可或缺的重要钢类,但其制造难度较大,高端产品长期依赖进口。 油气输送、海洋工程及船舶、石油炼化、环保工程等高端装备对双相不锈钢无缝管耐腐蚀性能和低温冲击韧性等关系到材料及装备安全和寿命的重要指标提出较高要求,与此同时,项目初期国内不能制备φ≥450mm大口径双相不锈钢无缝管,成为严重制约我国高端装备发展和制造的瓶颈。 申报团队依托国家转型升级强基工程项目,历经十二年,实现了高端装备用双相不锈钢“两相平衡设计-高纯净度冶炼及浇注-热穿孔-冷轧-均温快冷热处理组织控制”全链条关键技术突破,并实现了装备自主集成创新。主要创新点如下: (1)开发了高纯净、高致密双相不锈钢管坯制备技术,实现了系列钢种的相比例和耐蚀性平衡设计、全氧含量≤25ppm的低氧控制、φ≥247mm铸锭中心缩孔消除、窄温度区间锻造工艺控制。 (2)发现了双相不锈钢热穿孔温度敏感特性,推荐了兼顾耐点蚀性能和热穿孔性能的氮含量控制范围,开发了热穿孔温度-转速协同控制技术,利用自主集成的φ55mm~φ720mm组距热穿孔装备,制备了φ610mm双相不锈钢荒管。 (3)开发了基于窄区间保温-均匀加热-快速冷却的双相不锈钢组织控制技术,利用独有的φ≥200mm管材固溶、冷却装备,实现了全系列双相不锈钢无缝管的点腐蚀率稳定≤3.5mdd(指标≤10mdd)、-46℃Akv稳定≥100J(指标≥45J)。 项目开发的系列双相不锈钢无缝管,已应用于国内外油气输送、海洋工程及船舶、石油炼化、环保工程等高端装备领域的167个项目,产品实物性能达到或优于国外同类产品。近三年累计销售额7.32亿元,新增利税1.68亿元,经济和社会效益显著。项目授权专利34项(发明12项)、软件著作权4项,制修订国家标准4项,发表论文13篇。 经与国外先进企业实物性能和生产能力对比,项目形成的成果总体达到国际先进水平,其中,项目开发的大口径、抗低温冲击、耐点腐蚀冷轧双相不锈钢无缝管达到国际领先水平。项目的研制成功,为我国高端装备自主化和“走出去”战略提供了材料保障,带动了我国高精尖、高附加值不锈钢无缝管整体技术水平和制造能力的提升。
作者:fenghan 发表时间: 2020-01-08 01:30:35 阅读(129) 评论(0)

6:[科技成果评价--能源与节能技术]钢铁多流耦合分布式能源技术研究与应用

钢铁工业经历三十年节能技术革新,能耗下降幅度趋缓,新形势下其能源结构高碳化、集中供能柔性不足、数据模型技术开发不够等问题愈加突出。为探索钢铁企业节能新方向,以钢铁多流耦合分布式能源技术理论研究与架构设计为先导,选择关键技术实施开发与应用。主要创新成果如下: 1、研究揭示了钢铁生产与分布式能源的耦合关系,提出“源-网-荷-储”钢铁多流耦合分布式能源理论并完成架构设计:以可再生能源开发、清洁能源多能互补优化传统能源结构;以余能就地极限回收利用与区域能源自平衡提升能源效率;以数据驱动和需求侧响应能力提升增强源荷互动能力;以多网互融和网储一体优化钢铁能源系统调整能力。 2、形成钢铁低碳清洁能源与传统能源高效多能互补技术,包括:攻克光伏屋顶组件动态清洗运维技术难关,建成世界最大屋顶光伏发电并网工程,使之成为钢厂低碳清洁能源重要组成;发明高炉冲渣水乏汽与烟气余热热电冷联供系统及方法,开发余热用于高炉煤气碳捕获、协同处置有机废弃物制备生物质能技术,建成兆瓦级涌动型烧结余热有机朗肯循环发电机组,构建余热资源分布式能源微网。 3、形成流体网络建模和能量储存优化等组合式节能技术,包括:开发管网和煤气柜储气数值模拟技术,为电厂大流量和宽幅波动使用高炉煤气解除安全顾虑;对热力系统不同效率汽源给出基于等效电算法的多目标优化方法;发明循环水组合节能方法及系统;开发适用于南方钢厂移动供热模式,以规模化移动热网丰富钢厂能量输配网络。 4、形成模型支撑、数据驱动的源荷交互柔性调控用能技术,包括:开发六大工序三层多阶极限能耗模型,为工序能耗从理论、技术、生产层逼近极限提供定量判据;开发电力负荷预测方法,控制关口电量和制定分时电价响应策略;以燃气互换性理论指导典型炉窑燃烧效率和煤气调配;用数据挖掘结合热工理论确定加热炉能效关键指标及操作模式。 以“多能互补、数据驱动、网储一体、源荷交互、极限能效”为主线的钢铁多流耦合分布式能源技术研究与应用使宝钢节能水平显著提高:近三年节能8.87万吨标煤、减排二氧化碳22万吨,经济效益4.7亿元,对传统钢铁工业能效提升、绿色低碳转型发展提供实践示范。本项目申请国家发明专利24项(已授权15项),实用新型专利授权8项,国家标准1项,企业标准1项,软件著作权3项,企业技术秘密20项,发表论文25篇,编著和参编专著2本。
作者:bgbj 发表时间: 2020-01-06 04:41:51 阅读(112) 评论(0)

7:[科技成果评价--矿产资源综合利用技术]压扭性断层叠加矿床高效低损开采技术研究与应用

常峪铁矿隶属河钢集团矿业有限公司,矿山地质储量1.25亿吨,设计年产铁矿石500万t。矿区构造以褶皱为主,区内矿体赋存于四面受断层控制的被抬升的断块中,受响嘡断裂、北北东断裂牵引和挤压,矿体同时受走向近东西、轴面直立、东西两端向北偏转的一向一背的开阔复式褶皱控制。在多期褶皱和断裂的共同作用下,矿体总体以近东西向走向,北倾为主的相对宽缓的复式褶皱形态存在。项目以常峪铁矿采矿工程设计为背景,针对该大型地下矿山地质构造复杂、项目建设投资大、周期长的特点,以系统简化、功能不减、安全高效、投资节省为原则,对采矿工程设计进行了系统地研究与优化,研究成果提高了采矿效率及安全性、极大地降低了常峪铁矿项目建设投资,为矿山的可持续发展奠定了良好基础。
作者:luoyemin 发表时间: 2020-01-06 04:36:45 阅读(127) 评论(0)

8:[科技成果评价--冶金环保技术]迁钢钢铁生产全流程超低排放关键技术研究与创新

本项目属于冶金节能减排领域。 我国钢铁产量大,污染物排放高,颗粒物、SO2、NOX分别占工业的30.1%、13.7%、15.7%。现有排放标准已无法满足“打赢蓝天保卫战”要求。2017年政府工作报告提出:推动钢铁行业超低排放改造。结合目前钢铁行业环保水平,钢铁行业实现超低排放还存在以下难点:(1)无组织排放点位多、排放量大,排放底数不清,缺乏治理有效路径;(2)高炉煤气用户SO2排放末端治理难度大、缺乏源头控制技术;(3)转炉一次除尘、高炉料罐均压煤气等重点工序颗粒物治理技术不完善;(4)球团烧结稳定达标排放难度大。(5)污染物一体化管控难度大。针对上述难点,首钢股份公司开展了无组织排放管控治一体化技术研究,有组织达标排放成套技术研究。项目取得了以下创新成果: (1)首次建立了迁钢钢铁生产全流程超低排放技术体系,研究了钢铁生产全流程污染物排放特征及规律,开发了有组织排放稳定达标的成套技术,搭建了全流程污染物管控治一体化智慧环保平台,使首钢股份公司吨钢颗粒物、SO2、NOx排放绩效指标分别达到了0.17kg、0.21kg、0.4kg。 (2)开发了有组织排放长期稳定达标的成套技术,在综合分析高炉煤气有害成分的基础上,首创了高炉煤气喷碱控硫技术;在系统研究了煤气防爆技术和污水处理技术后,首次将湿式电除尘器技术与转炉煤气OG除尘有机结合;对料罐煤气放散特征系统分析技术上,首创了全量回收料罐均压煤气技术;在系统性地研究了球团烟气特点后,创造性地将SCR脱硝技术引入到球团烟气治理领域;通过上述技术的应用使迁钢公司有组织排放远低于超低排放要求。 (3)建立了无组织排放综合除尘控制技术体系,首次研究了无组织排放产尘机理和扩散规律,开发了卸料行为图像智能识别技术、超细雾炮抑尘技术、双流体干雾抑尘技术、生物纳膜抑尘技术、Y型双层密闭导料装置等,实现对无组织排放污染物管控与治理。 (4)首次建立钢铁企业超低排放智能管控平台,开发了以网格化综合管控模块为核心,以大数据技术及机器学习自适应算法为驱动,以机器管理代替人员管理,实现污染源点精准化、治理技术智能化、治理过程信息化、决策反馈一体化、污染应对数据化、操控管理无人化的“黑灯工厂”。 项目环境效益显著:2019年比2017年颗粒物减排3122吨,SO2减排1531吨,NOX减排2344吨,减排比分别达69%、47%、42%。
作者:zyfan2004@126.com 发表时间: 2019-12-27 09:55:57 阅读(137) 评论(0)

9:[科技成果评价--冶金自动化与信息技术]面向多品规高精度轧制的CSP过程控制系统在线改造关键技术

通过开发CSP过程控制系统在线改造关键技术,实现了多品规轧制和产品厚度、板形、温度、性能等指标的高精度控制,并成功进行示范应用,主要研究内容和创新性如下: (1)基于工况动态感知的辊底式隧道加热炉智能燃烧系统。通过建立考虑氧化铁皮及上下表面换热差异的多维快速板坯温度场在线预报模型、基于工况动态感知技术和改进精英策略的遗传算法板坯最佳升温曲线模型、板坯加热质量及隧道炉能效评估智能决策模型,集成了CSP隧道炉智能燃烧系统,实现了加热质量、能耗等指标的整体优化,大幅提升了板坯温度的FET、模型、同板差、同炉坯间差、交叉坯间差命中率,自动烧钢率由0%提高到90%以上,能耗下降19%以上。 (2)适应CSP流程的高精度轧制过程控制模型。通过建立基于相变动力学和位错密度理论的两相区轧制统一变形抗力模型、基于自学习参数动态分区拟合算法和自学习速度在线优化算法的多种自学习策略模型、基于物理冶金和工业数据混合驱动的组织性能在线预报及工艺优化模型,满足了多品规、双流交叉、品规快速过渡的高精度轧制需求,厚度、FDT、CT的命中率分别由97.57%、93.83%、87.34%提高至99.60%、98.10%、97.87%,碳钢产品实现了“免取样”。 (3)兼顾全幅宽和多目标的板形综合控制技术。在开发边部变凸度工作辊辊形及其控制技术、考虑温度-相变-应力多场耦合的全幅宽机架间板形传递模型的基础上,集成上下游机架多辊形灵活配置策略及下游机架变参数异步窜辊策略的、兼顾多目标的板形成套控制系统,实现了全幅宽板形与轧制稳定性的协同控制,凸度C40、平坦度命中率分别由98.46%、96.64%提高到99.08%、99.80%,且凸度C25命中率能达95.97%,薄规格生产能力由2.00mm扩展至1.20mm。 (4)基于数据网关的过程控制系统在线升级改造技术。通过开发基于数据网关的新老系统并行调试技术、基于通信中间件的高性能电文实时解析与分发技术、功能模块级别的系统无缝双向一键软切换技术和采用自主研发的中间件平台和模块化设计方法,搭建了具有开放、可配置、免维护等特点的、稳定可靠的过程控制系统,实现了低风险的、无需专门停机时间的过程控制系统在线改造。
作者:工研院 发表时间: 2019-12-26 05:00:46 阅读(137) 评论(0)

10:[科技成果评价--轧钢工艺与技术]新一代涂装工艺下高鲜映性汽车用钢板制造技术与关键装备集成

整车涂装作为汽车制造环节中最大的污染环节之一,汽车工业界提出,到2030年,将VOC排放量降低70%。 免中涂工艺完全取消了中涂线全部工序,能耗和制造成本大幅度降低。预计到2015年底,在中国建成的各种先进的紧凑型涂装工艺生产线达到20条。采用水性涂料的涂装线的数量达到50条以上,产能达到千万辆以上。 与传统涂装工艺相比,新的环保涂装工艺使漆膜厚度减薄,漆膜流动性增大,使得漆膜对钢板表面缺陷和表面波纹的遮盖力减弱,涂漆外观质量下降,在同等条件下,涂漆外观质量下降,表面鲜映性难以达到汽车外板要求。 项目的主要研究内容有: (1)研究了锌锅内部锌液的流动、炉鼻子内部锌液流动规律以及炉鼻子内部气体流动规律,提出了抑制锌锭附近低温旋涡、提高炉鼻子内部温度均匀以及改造炉鼻子锌灰泵结构的控制措施,抑制了炉鼻子内部锌液表面锌灰形成,使得百米锌渣数大幅度降低80%以上。 (2)研究了涂装后表面鲜映性指标与钢板表面轮廓参数的对应关系,提出了优化光整辊磨削工艺消除粗糙度与波纹度相关性的工艺路线,在不改变粗糙度的情况下降低镀锌外板表面波纹度,实现波纹度Wa1-5的平均值减少50%。 (3)研究了薄钢板成形过程中的表面波纹度轮廓演变过程,提出了薄板表层析出物梯度分布的控制措施,通过冶金、热处理和光整轧制工艺措施优化,实现成形后的表面波纹度指标显著降低; 项目的创新点主要有: (1)首次开发了提高汽车用钢板在免中涂工艺下涂装鲜映性的完整解决方案,形成了高鲜映性系列汽车用钢板及“零”缺陷热镀锌板表面质量控制设备,突破了免中涂工艺下高鲜映性汽车外板生产和应用瓶颈,成功应用于国内汽车主机厂的免中涂绿色涂装产线。 (2)首次揭示了成形过程中表面波纹度演变与表层晶粒取向的关系,形成了以表层织构控制为核心的全流程关键工艺成套控制技术,实现变形5%时的表面波纹度指标Wa1-5不超过0.35微米,免中涂涂装后鲜映性指标DOI达到88以上 (3)首次提出Wa1-5波纹度参数及其测量方法,通过均匀快速磨辊技术降低了表面粗糙度参数与波纹度参数的相关性,攻克了粗糙度与波纹度协同控制的矛盾,实现钢板表面Wa1-5平均值从0.50微米降低到0.25微米 ,同时保证粗糙度不低于1.0微米。 (4)首创了低加热功率锌锅分区热流控制设备,集成开发了锌灰锌渣抑制清除设备,突破了热镀锌汽车外板表面细微点状缺陷的控制瓶颈。
作者:jiang2000 发表时间: 2019-12-17 06:03:24 阅读(177) 评论(0)

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