王國棟:鋼鐵工業(yè)作為最主要的原材料工業,最根本的(de)任務,就是以最(zuì)低的資源、能源消耗,以最低的環境、生態(tài)負荷,以最高的效率和勞動生產率(lǜ)向社會提供足夠數量且質量優良的高性能鋼鐵產品,滿足社會發展、國家安全、人民生活的需(xū)求。要(yào)完成這樣一個任務,我認為,鋼鐵工業應當主(zhǔ)要把握以下幾個(gè)主要技(jì)術發展方向:
一、流程創新 綠色(sè)發展
1.1 鋼鐵生產全流程一(yī)體(tǐ)化控製
1) 實行(háng)“精料方(fāng)針”和“源頭治理”。潔淨度控製的窗口位置前移到原料、燃料、熔劑的潔(jié)淨化處理階段。
2) 全流程一體化(huà)的鋼材溫度控製。減少中(zhōng)間加熱過程(chéng);在組織調(diào)控的關鍵區間進行適宜溫度控製;工序界麵合理匹配與銜接。
3) 鋼鐵生產全流程一體化的變形控製。變形區間向高溫(>1250℃)黏塑性區間擴展。全程軋製負荷(hé)分配優(yōu)化(huà)。
1.2 鋼鐵生產(chǎn)流程(chéng)的融合與柔性化

1) 煉鐵工(gōng)藝路線選擇(zé):以減(jiǎn)少碳排放為目標(biāo),傳統主流流程由使用化石能源向富氫噴吹轉變;直接還(hái)原、熔融還原等非高爐煉鐵技術,則提高氫還原(yuán)比例。它們的(de)共同融合點是提高氫氣的比例。
2) 煉鋼工藝路線選擇:適應廢鋼增加,提(tí)高轉爐與電爐的原料適應性,適應任意比例鐵水、廢鋼(預熱)、DRI。電爐開發(fā)廢鋼預熱處理技術(shù)。開發電爐-轉爐可以轉換的電(diàn)轉爐。
1.3 短流程Mini-Mill
根據流程的特點和合理的產品定位,發揮近終形、短流程的優勢(shì),優化(huà)選(xuǎn)擇適(shì)宜的流程,包括長流程、薄板坯連鑄連軋流程、薄帶連(lián)鑄流程。
1) 薄板坯無頭軋製是低成本、高性能的穩恒軋製過程,適於精確組織調控,開發薄規格先進高強鋼,實現“以熱代冷”。
2) 薄帶(dài)連鑄過(guò)程也是無頭軋製,適於製備超高(gāo)性能矽鋼等難變形、易偏析、高合金材料。
1.4 流程減量化
開發與應用(yòng)無酸洗還原退火熱軋鍍鋅板生產技術、薄(báo)帶鑄軋+還原退火+熱鍍鋅(xīn)技術、高強鋼直接淬火(DQ)生產工藝等流程減量化的生產工藝。
二、采礦與礦物加工
2.1 采礦技術:智能開采 深部開(kāi)采(cǎi)
1) 深部與超深部高效開采(cǎi)技術(shù)及工藝。智能大數據地壓預警;深部(bù)和難采金屬礦床安全高效(xiào)開(kāi)采;露(lù)天地下協同開采;高效露(lù)天轉地下協同開采。
2) 露天、地(dì)下智能開采技術;地下采選一體化綠(lǜ)色(sè)開發(fā)係統。

2.2 礦物(wù)加工技術
1) 低成本、高效率、高產量的超級鐵精礦選礦(kuàng)技術。
2) 複雜難選鐵礦石選冶技術與裝備。
3) 高效、低成本、節能磨(mó)礦工(gōng)藝與(yǔ)裝備。
4) 新型高效綠色鐵礦捕收劑及其工業應用。
5) 外場強(qiáng)化礦石高效破碎與解離(lí)。
6) 尾礦綜合利用。
三、鋼鐵冶(yě)金
3.1 低碳煉鐵技術(shù)
1) 低碳高爐煉鐵主要前沿技術(shù)。含氫物質(富氫(qīng)、天然氣、COG)噴吹。
2) 低碳、減排(pái)的非高爐煉鐵技術。氣基豎爐直接還原製備高級潔淨鋼(gāng)。
3) 氫氣直(zhí)接還原技術。基於氫冶金的熔融還原直接煉鋼。
3.2 煉鋼技術
1) 高效(xiào)脫硫鐵水預處理技術。
2) 鋼包底噴粉高效(xiào)精煉新工藝。
3) 氧化物(wù)冶金技術:大線(xiàn)能量焊接高(gāo)強(qiáng)鋼厚板、厚規格結構鋼的微觀組(zǔ)織均勻細化(huà)控(kòng)製。
3.3 高品質特殊鋼特種冶金新流程
1) 高效率(lǜ)、低成本、高潔(jié)淨度特種冶金新流程。
2) 特鋼鋼包潔淨精煉(liàn)技術、高端不鏽鋼加壓增氮(dàn)冶金(jīn)新技術、基(jī)於導電結晶器的(de)電渣重熔技術。

四、連鑄(zhù)及連鑄與軋製的銜接
1) 新一代高拉速、無缺陷連鑄坯高效連鑄技術。含結(jié)晶器(qì)流動控製技術、結晶器坯殼均勻生長控(kòng)製、結(jié)晶器振動潤滑技術、精準(zhǔn)二冷控製技(jì)術、凝固末端壓下及(jí)溫控技術等。
2) 連鑄後高溫坯直軋技術、熱(rè)軋無縫鋼管連鑄坯熱裝熱送技術、連鑄坯全連續單線多流直軋棒線材。
3) 全連續無頭直接軋製技術(shù):薄板坯熱軋薄帶(dài)無頭軋製、連鑄坯全連續(xù)多線無頭直軋+切(qiē)分(fèn)軋製生產棒材、連鑄坯(pī)全連續(xù)單線無頭直軋棒材或線材、寬帶無頭軋製技術取代長流程熱軋等。
五、控製軋製與(yǔ)控製冷卻技術
1) 新一代超快冷為核心的控製冷卻技術(shù)。
2) 全軋程全麵完整的控(kòng)製軋製技術。
3) 熱軋無(wú)縫管、線材超(chāo)快冷技術開發與應用。
4) 熱軋氧化鐵皮控製技術與工(gōng)藝。
5) 基於大數據的熱軋鋼材生產組(zǔ)織性能預測與控製。
六、冷軋板先進連續退火與塗鍍技術
1) 冷軋(zhá)薄帶鋼快速(sù)加熱(rè)技術及工業化應用。
2) 薄帶鋼無氧化快(kuài)速冷(lěng)卻技術。

七、增材製造與複合材料
1) 軋製(zhì)複合工藝、裝備。
2) 合金(jīn)薄帶、薄板坯(pī)、厚板坯連鑄與增材製造。
3) 耐腐蝕複合(hé)帶肋鋼筋生(shēng)產工藝與裝備。
4) 海洋(yáng)用耐腐(fǔ)蝕碳鋼-不鏽鋼複合棒(bàng)材(cái)。
5) 內(nèi)生陶瓷粒子增強複合材料。

八、製造過程的信息化與智能化
1) 智能化係統扁平化基本架構設計及原有數(shù)字化係統的(de)改造。
2) 數據平台建設(shè):全流程工藝(yì)質量數據采集與處理。
3) 參數深度(dù)感(gǎn)知:工藝質量精準預報與在線狀(zhuàng)態感知 。
4) 設備故障診斷:基於(yú)工業(yè)大數據的設備(bèi)健康狀態診(zhěn)斷(duàn) 。
5) 質量監控優化:質(zhì)量(liàng)異常原因追溯與工藝優化。
6) 精準協調控製:質量精準控(kòng)製與多工(gōng)序協調優化。
7) 產供銷一體(tǐ)化:產供銷全流程協同的智能決策(cè)。
九、鋼鐵行業創新研發平台
1) 鋼鐵行業兼有研究、設計、工程、小型生產示範功能的準工業化創新、轉化平台集群。
2) 礦物加工研究開發平台。
3) 鋼鐵冶金與連(lián)鑄中試研究平台。
4) 綠色加工(gōng)與熱處理(lǐ)中(zhōng)試研究(jiū)平台。
5) 鋼(gāng)鐵工藝與裝備研究企(qǐ)業(yè)平台。
6) 液態(tài)金屬與增材製造研發平台。
7)智能製造研發平台。
8) 先進裝備研發平台。
9) 先進熱工技術與(yǔ)裝備研發平台。
我認為,今後我們鋼鐵人(rén)應按照“要瞄準世界科技前沿,強化基礎研究,實現前瞻性基礎(chǔ)研究、引領性原創成果(guǒ)重大突(tū)破等要求,把握鋼鐵技(jì)術發展方向,取得創新突破,促進我國鋼(gāng)鐵產業邁向全球價值鏈中高端,為(wéi)把我國建成富強民主文(wén)明和(hé)諧美麗的社會主義現代化強國貢獻力量。(來源:世(shì)界金屬導報 張京萍 劉理)
關鍵詞:鋼鐵,煉鋼,不鏽鋼,鋼材
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