Ⅳ. 炼钢组获奖项目概况述评

作者:中国金属学会              发布时间:2016-06-08


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一、评审项目基本情况

2014年炼钢组评审了27个申报成果项目,评出了2项一等奖、3项二等奖、5项三等奖。从申报项目来看,今年成果水平总体较高,覆盖领域较全面,而且主要工序技术成果占主导地位。因为严格执行获奖项目比例的要求,一些具有国内领先、国际先进水平的成果未能评上奖项,或未能评上高等级奖项。现对获奖成果水平,对行业推动作用等方面做一综合评述。

二、获奖项目评述

1、一等奖项目

2项主工序工艺与装备成果都是高水平、对流程优化和优质低耗有重大作用的成果。

1留渣+双渣转炉炼钢新工艺技术创新

本项成果是近几年来为实现普遍提高钢水质量、降低原材料消耗、低成本生产的目标,众多转炉钢厂一直在探索的转炉炼钢新工艺。具有对传统转炉工艺较大变革与创新优化的重大作用,获奖单位首钢的几个炼钢厂总体水平处于国内炼钢厂的领先水平上。本项成果在全留渣调节与倒尽脱磷初渣、脱碳期终点自控、大幅度降低渣料消耗和炼钢工序成本、全面提高钢水质量等方面理论和工程技术都具有较大的创新性,与国外先进钢厂的类似技术处于同一水平或领先水平上,对我国转炉炼钢生产优化有重大推动作用,许多转炉钢厂前往考察学习并进行了试验,都取得了较好的效果。中国金属学会已将本项成果列为重点推广的关键性技术。本项成果与2013年获一等奖的“300t转炉铁水三脱与少渣冶炼工艺技术属同一类技术,只是流程优化程度不如后者,但因后者除新建厂外不易推广,因此对全国绝大多数转炉钢厂来讲本项成果的推广前景更好。

2)微合金化钢板坯角部缺陷形成机理及控制技术的开发与应用

本项成果解决了微合金化钢板坯连铸角部裂纹的世界性难题。大倒角漏斗形曲面形状、孔槽结合冷却结构、配套二冷倒角足辊、二冷优化工艺等都具有重大创新性,不但较彻底地解决了板坯角部裂纹的难题,还延长了结晶器铜板的使用寿命,至今已生产超过800t的优质板坯,具有国际领先水平。本项成果已在十多个钢厂推广使用,并拥有多个国家的专利权,是近十几年来常规板坯连铸工艺与装备优化的重大成果,具有系统性和核心技术自主领先的优势,在国内外推广应用前景良好。

2、二等奖项目

本次获奖的二等奖项目分别为钢水精炼、高品质钢开发与连铸工艺装备领域的重大创新成果,均具有国际先进与领先水平,对行业推动作用较大,限于获奖比例未能获评一等奖。

1)钢液中生成微小异相的洁净化精炼技术研发

本项成果是鞍钢针对高品质钢生产开发的一项高效、优质的钢水精炼技术。其中延时爆裂瞬时爆裂精炼复合球渣料、钢液中生成微小异相净化精炼技术、RH多功能化喷粉技术、中间包长水口喷粉技术等均具有较大创新性,而且稳定批量生产了w([O])10×10-6w([P])20×10-6的钢种,且缩短精炼时间3~5min,已在鞍钢各钢厂推广应用,总体上达到了国际先进水平,是我国各钢厂值得推广应用的优化精练技术。

2)太钢超高纯真空气密性纯铁系列产品和工艺技术开发

本项成果满足了航天、航空等行业尖端产品部件制造和国家重点工程的需求,为国家十一五重大科研攻关成果。该项成果具有生产超高纯净(Fe≥99.8%)纯铁技术的系统性和可靠性,并在冶炼(无碳、无铝、残Cr、超低[P][S]、气体含量控制)、热轧过程低塑性区温度控制解决低Mn/S比材料无开裂问题、单铁素体无相变和内部组织晶粒均匀化、无发裂控制等方面均有重大创新。所生产的超高纯、超等级磁性矫顽力、气密性稳定的材料已在神州系列飞船关键部位成功应用。本项成果已申报7项专利,对非晶和高品质钢的生产都有重大的借鉴与推广作用。

3420mm厚度特厚板坯连铸工艺、装备及控制关键技术

本项成果是目前世界上厚度最大的板坯连铸机装备、工艺设计、制造与生产的系统技术,而且拥有从理论分析、实验室模型、设计制造、工业性试验与批量生产的完全自主的知识产权,拥有包括6项发明专利(2项已授权)在内的12项国家专利及1项国家标准。

其新型宽边夹紧机构结晶器、非正弦高精度液压振动、基于特厚板坯角部温度控制的动态二冷控制、特厚板坯全炼钢过程质量控制等技术均具有重大的创新性。

目前该项成果已用于特厚板坯的批量生产并成功生产出厚度大于等于140mm的特厚板材,已经产生了巨大的经济效益,为特厚板材生产开辟了更为节能减排的全新途径。其工艺、装备与产品达到了国际先进和领先水平。因比例所限,未能获评一等奖。

3、三等奖项目

本次获奖的5项三等奖项目有3项属于生产过程的自动化、智能化控制,1项属于高水平计算机仿真模块组合式的培训、考核、工艺优化开发,1项为高品质耐火材料开发应用。总体上集中反映了炼钢连铸工艺两化深度融合的最新发展趋势与成果。5项成果创新性都十分显著,实际水平都属于国际先进和国内领先。限于获奖比例限制,未能获得更高的奖项。

1)转炉炼钢教学培训仿真平台的技术集成与创新

这项虚拟炼钢的仿真平台及成套技术集教学、模拟炼钢、考试考核、技术优化与生产实例和海量数据等功能于一体,是国内外相类似的虚拟炼钢、动画教学平台无法比拟的。

其模块集成、虚拟化、可视化、炼钢厂所有主体设备、运行功能原理和参数实时教学考核、再现真实生产及新工艺探索等方面都具有较大的创新性。已用它进行过的首届我国转炉模拟炼钢大赛技术培训考核证明,本项成果达到了国际先进水平,其覆盖面、操作性、考核性明显优于国际钢协的虚拟炼钢平台,更是国内一些系统外单位开发的动画式培训软件无法相比的。该成果已被十多家高校、职高学院和多个企业购买应用,进一步推广的前景良好。目前成果单位还在推行该项目成果的网络化,以期为我国冶金教学培训和工艺优化开发做出更大的贡献。

2)转炉一键式炼钢技术自主研究及应用

本项技术成果的特点是转炉静态模型与动态模型优化相结合,持续改进转炉终点控制的水平。其中转炉静态模型冷却能精细化计算方法和静态学习组分类标准、动态模型优化算法及参数维护、转炉辅料合金料自动称量和投入构筑技术、转炉主原料自动计算模型等均具较大创新性。

该项成果已在宝钢内部推广应用并用在湛江新厂的设计中。一键式炼钢比例达80.5%,静态、动态模型现场投入率达99%,并实现了提高转炉生产效率和降低钢铁料消耗的良好效果,在行业也有一定的推广作用。

3)无副枪的转炉计算机动态炼钢技术的集成与创新

武钢第一、二炼钢厂因炉容小,不能采用副枪,转炉终点自动控制水平长期无法大幅度提高,但产品结构优化与节能降成本的要求又日益提高。为此,在原有静态模型控制的基础上进一步开发出了无副枪的转炉计算机动态炼钢技术。

本项成果是一项集成创新成果。其无副枪静态模型优化,模拟副枪静态检测启动动态控制模型、基于模拟副枪的成分控制及复吹与炉底上涨控制、废钢和铁水量动态调控技术均具有较大的创新性和关键技术的系统集成性,具有同类转炉的国际先进或领先水平。

该项成果在武钢集团内部已推广应用,并实现计算机自动炼钢率98%[C]T双命中率90.2%,成功用于超低磷钢和高品质变压器、电机硅钢的冶炼,经济效益巨大。在国内众多同类转炉中推广应用的前景良好。

4)基于MES的炼钢-连铸过程精准控制与动态协同技术

本项成果针对长材特钢专业生产厂的产品、工艺装备特点,研究并实现了基于MES的计算机生产过程计划调度和产品工艺优化。成果中建立当量周期与炉机匹配评价指标,实现炼钢-连铸过程的精细生产计划与调度、炼钢-精炼-连铸过程工艺模型建立与精准优化、构建基于MES的过程精准控制与动态协同系统都具有明显的创新性,并取得了高效率、灵活动态应对生产节奏变化,工艺全面优化与显著经济效益的重大成果,还获得国家授权5项专利(含1项授权发明专利),72项软件著作权,在国内外同类研究应用成果中达到先进水平,具有良好的推广前景。

5)炉外精炼用优质不烧MgO-CaO-C

本项成果是我国真空精炼用耐火材料无铬化的一项重大成果,不仅解决了铬污染的重大环境问题,还在替代含铬耐材的同时,延长了使用寿命。为企业创造了十分可观的经济效益,是名副其实的绿色环保高档耐火材料。其生产过程膨胀石墨和鳞片状石墨混合加入方式,考虑真空稳定性、抗热震性和抗水化的成分设计成形与不烧工艺均具有明显的创新性。在国内近几年来陆续开发与应用的同类和不同类型的无铬耐材中具有明显的性能和产能优势。产品已在国内外十余家钢厂得到应用和好评。

以上5项三等奖项目都达到了国际先进水平,而且与一、二等奖项目一样,都同时具有人才培养、论文报道、标准制定等方面的相关成绩,在推动行业科技进步方面发挥了重要的作用。

三、本年度炼钢组项目评审的几点体会和建议

1)本年度申报和获奖项目中涉及工艺和装备智能化、自动化的项目比往年有较大增加。这反映出当前炼钢产学研发展的一个值得欣喜的趋势。它必将大大提高炼钢生产效率、质量品种优化和节能减排的效果,符合炼钢生产继续优化的大方向,应予鼓励。

2)与过去申报成果对比存在相同的问题:材料创新点描述不清楚,对比事例和支撑数据不力,集成项目集成创新的关联性不明等,应采用培训等措施向各会员单位说明,避免在明年申报中再次复现。

3)炼钢组历年都有大量基本原材料的工艺装备技术成果参评(尤其以耐火材料为多),但由于主工艺流程及产品装备的绝对优势,一些明显具有高水平、创新性的成果因比例所限不能评奖或始终不能评上高等级奖,相对于环保、标准、建设领域的奖项水平来说,似欠公允。如何改变这种配角状况,还请奖励委员会考虑相应措施。

 

 

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