2014年冶金科技奖材料专业组共报奖30项,经专业组评审,获奖项目11项,其中一等奖2项、二等奖3项、三等奖6项,经冶金科技奖评审委员会评审后为特等奖1项、一等奖1项、二等奖3项、三等奖6项。
一、“压水堆核电站核岛主设备材料技术研究与应用”获特等奖
由钢铁研究总院、中国第一重型机械股份公司、宝钢特钢有限公司、烟台台海玛努尔核电设备股份有限公司、上海重型机器厂有限公司参与研发。超大型锻件核岛压力容器、蒸发器、主管道和堆内构件过去主要依靠进口,国家列入两个重大专项:“核电关键设备超大型锻件研制”、“核电站关键材料性能研究”,经过多年、多单位共同研究,这些关键大型锻件已实现国产化。项目整体技术处于国际先进,锻造主管道等研发处于国际领先。
其主要创新点:(1)大型锻件如何防止开裂,提高低温韧性及组织均匀化等一系列技术。(2)508-3-2大型锻件消除应力退火和强韧性配合达优化。(3)首创第三代核电整体锻件316N主管道防止开裂及晶粒控制技术。(4)国防上首先制造出F610M大型环形锻件,同时解决淬火后控制冷却,达到强韧性配合。(5)解决镍基690合金管晶粒和晶界碳化物控制技术。
项目申请专利24项,授权11项,技术经济指标达国际先进,锻造主管达国际领先。已获经济效益5.8436亿元。国产化后,国外相关大型锻件大幅度降价。在我国大力发展第三代核电战略中,具有显著推动技术进步的作用。
二、“中高铬铁素体不锈钢高表面控制技术”获一等奖
宝钢集团、东北大学等单位参加研发。中高铬铁素体不锈钢的高表面控制技术聚焦了全球重点发展的资源节约型产品中高铬铁素体不锈钢高效冷连轧和光亮板(BA表面)生产技术等两大战略发展方向。历时10年通过系统基础研究核心制造技术的开发,及关键设备的自主集成,成功攻克了国际公认的中高铬铁素体不锈钢表面控制技术难题。
其创新点在于:(1)开发了国内第一条2B表面铁素体不锈钢冷连轧高线及成套制造技术,突破了不锈钢连轧表面热划缺陷和低光泽度等技术难题,产品质量明显高于国外同类产品。(2)自主集成了宽幅光亮退火及平整机组成套设备及关键技术,开发BA表面铁素体不锈钢柔性生产、细微缺陷控制及规格极限等关键技术,表面质量及极限规格能力达国际先进水平。(3)独创了“高温粗轧+中间坯待温+低温精轧”为核心的热轧控制轧制技术,解决了中高铬铁素体不锈钢成形表面起皱和热轧粘辊两大技术难题。产品实物质量达国际先进水平。
项目成果已成功应用,实现产品替代进口。项目形成67项专利,其中41项伟发明专利,46项已授权,总体技术达国际先进水平。
三、“超深复杂井用TP155V高强度高韧性套管及其特殊管串设计开发”获二等奖
由天津钢管集团研发。超深井一般要下5~7层套管完井,井眼尺寸有限,对套管串环空间要求较高,需要开发特殊规格套管及特殊接头形式并选用非常规井身设计方案。根据实际井况,通过改变接箍外径和接头螺纹参数,设计出小接箍外径,气封螺纹接头(TP-NF)及无接箍直连型气密封螺纹接头(TP-FJ)确保管串具有足够的环空间隙。由特殊规格套管及特殊管串结构,即可实现封堵高压盐层,又能保障高压油气井安全施工,解决超深复杂井钻完井实际困难。
该项目在钢种设计、钢质纯净度控制、套管冲击韧性、特殊管串结构方案设计等方面优于国内外同类产品。在高强高韧套管生产关键技术、产品实物质量、应用推广程度达国际先进水平。
已获良好经济和社会效益,在中石油塔里木油田、中石化西北油田分公司、中石油西南油气田、中原油田、玉门油田等得到批量应用。
四、“高等级不锈钢焊带关键技术及产品开发”获二等奖
由太钢集团、天津重型装备工程公司、哈尔滨焊接所等研发。石油化工等行业厚壁压力容器等内表面均需大面积堆焊耐高温、耐腐蚀的高等级不锈钢焊带,过去依赖进口,价高,交货期长。本项目实现创新:(1)开发出“铁水预处理—S转炉—VOD炉”三步法冶炼、连铸、热连轧、精密冷轧等生产工艺,高等级宽幅不锈钢焊带全新生产工艺流程,与国外现流程比,在生产效率、规模、成本及高端品种质量控制等方面优势突出。(2)开发了“高δ铁素体含量奥氏体不锈钢焊带热塑性控制”、“冷硬态不锈钢焊带性能稳定性及板型控制”、“不锈钢带分条边部质量控制”等具自主知识产权的专有技术。(3)开发了TEQ309L、347L、316L、317L、309LNb等5个高等级不锈钢焊带新品种,满足石油化工主要领域的需求。近三年生产高等级不锈钢带2281t,市场占有率达70%,新增利税2021万元。获5项发明专利,编制发布1项行业标准。
五、“取向硅钢激光刻痕工艺技术研究及产业化”获二等奖
由武汉钢铁集团公司研发在降低取向硅钢铁损的3种方法(细化磁畴、减薄钢带和提高硅含量)中,通过激光刻痕细化磁畴的技术是最直接有效的方法。该项目首次实现激光刻痕成套装备的自主集成,设备国产化率高、投资少、效率高、运行稳定。针对不同品种取向硅钢的特点制定工艺标准,使取向硅钢刻痕后铁损改善效果稳定在10%以上,成功取代进口高端产品。已形成15万t/a的生产规模。2年累计新增效益9200万元。其核心技术专利申报5项,授权4项,企业技术诀窍2项。
六、还有以下6项获得三等奖
(1)核反应堆安全壳、核岛及常规岛系列永刚的研制与开发
由鞍钢股份公司研发。开发了核反应堆安全壳用钢、核岛关键设备系列用钢及常规岛设备系列用钢。累计20余品种,系列产品总体达国际先进水平,申请专利12项(授权3项),制定1项国家标准。
(2)大型电炉钛渣冶炼技术研究
由攀钢集团研发。以25.5MW钛渣电炉为平台,开发了自熔电极大型钛渣电炉高效应用。多点布点及微细粒级钛精矿冶炼工艺,吨渣电耗降低257kWh,设备作业率由88%提高到92%,钛回收率由90%提高到93%,创较好效益。
(3)LED及石英玻璃行业用大尺寸高性能钨制品开发
由安泰科技股份有限公司开发。本项目以粉末冶金技术及温度场控制技术实现直径φ350~600mm,密度大于18.0g/cm3的大尺寸钨管和钨坩埚,并创造较好效益。
(4)石油炼化用耐热合金无缝钢管的研发
由攀钢集团成都无缝有限公司研发。通过在临氢环境服役耐热合金钢管的质量特性、服役特性技术要求及生产工艺的研究,形成了覆盖φ89~610自主知识产权的P5、P9耐热钢管的成套技术,申报专利3项,技术水平达国际领先。
(5)绿色高效专用金刚石工具先进制备技术及产业应用
由北京安泰钢研超硬材料制品有限公司研发。本项目利用激光焊接解决了耐磨层和基体的连接,利用雾化预合金粉末替代单元素粉末,使工具锋利度大幅提高。获得各类金刚石工作层中金刚石颗粒分布调控技术,使工具加工效率和使用寿命同时提高。
(6)钒渣钠化提钒工艺技术创新与装备大型化开发
由河北钢铁集团承钢研究。采用三段破碎除铁及现均匀化处理,解决回转窑结圈等问题。使钒渣含钒品味波动由5%~9%降至0.8%。解决过去用CaCl除磷钒质沉淀损失,采用钒酸氨流态化干燥,解决能耗大、熔化时间长,效率低问题。授权专利8项,经济指标达国内先进,创较好效益。