王國棟:鋼鐵工(gōng)業作為最主要的原材料工業,最根本的任務,就是以最低的資源、能(néng)源消耗(hào),以(yǐ)最低的環境(jìng)、生態負荷,以最(zuì)高的效率和勞動生產率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、人民生活的需求。要(yào)完成這樣一個任務,我認(rèn)為,鋼(gāng)鐵工業(yè)應當主要把握以下幾個主要技(jì)術發展方(fāng)向:
一、流程創新 綠色發展
1.1 鋼鐵生產全(quán)流程一體化控製
1) 實行“精料方針”和“源頭(tóu)治理”。潔淨度(dù)控(kòng)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) 全流程一體化的鋼材溫度控製。減少中間加熱過程(chéng);在組織調控的關(guān)鍵區間(jiān)進(jìn)行適宜溫度控製;工序界麵合理匹配與銜接(jiē)。
3) 鋼鐵(tiě)生產全流程一體化的變形(xíng)控製。變形區間向高溫(>1250℃)黏(nián)塑性區間擴展。全(quán)程軋製負荷(hé)分配優(yōu)化。
1.2 鋼鐵生產流程的融合(hé)與柔性化

1) 煉鐵工藝路線(xiàn)選擇(zé):以減少碳排放為目標(biāo),傳統主流流程由使用化石能源(yuán)向富氫噴吹轉變;直接還原、熔融還原等非高爐煉鐵技術,則(zé)提高氫還原比例。它們(men)的共(gòng)同融合點是(shì)提高氫(qīng)氣的比例。
2) 煉鋼工藝路線選擇:適應廢鋼增加,提高(gāo)轉爐與電爐的原料適應性,適應任意比例鐵水、廢鋼(gāng)(預熱)、DRI。電(diàn)爐開發廢鋼預熱(rè)處理(lǐ)技術。開發電爐-轉爐可以轉換的電(diàn)轉爐(lú)。
1.3 短流程Mini-Mill
根據(jù)流程的特點和合理的產品定位,發揮近終形、短流程的(de)優勢(shì),優化選擇適(shì)宜(yí)的流程,包括長流程、薄板坯連鑄(zhù)連軋流程、薄帶連鑄流程。
1) 薄(báo)板坯無(wú)頭軋製是低(dī)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(gé)先(xiān)進高強鋼,實現(xiàn)“以熱代冷”。
2) 薄帶(dài)連鑄過程也是無頭軋製,適於製備超高性(xìng)能矽鋼等難變形、易偏析、高合金材料。
1.4 流程減量(liàng)化
開發與應(yīng)用無酸洗還原退火(huǒ)熱軋鍍鋅(xīn)板生產技術、薄帶鑄軋(zhá)+還原退火(huǒ)+熱鍍鋅技(jì)術、高強鋼直接淬火(huǒ)(DQ)生產工藝等流(liú)程減量化的生產工藝(yì)。
二、采礦與礦物加工
2.1 采(cǎi)礦技術:智能開采 深(shēn)部開采
1) 深(shēn)部與(yǔ)超深部高效開采技術及工藝。智能大數據地壓預(yù)警;深部和難采金屬礦床安全高效開采;露天(tiān)地下協同開采;高效露天轉(zhuǎn)地下協同開采(cǎi)。
2) 露天、地下智能開采技(jì)術;地下采選一體化綠色開發係統。

2.2 礦物加工技術
1) 低成本、高效(xiào)率、高(gāo)產量的超級(jí)鐵(tiě)精礦選礦技(jì)術。
2) 複雜難選鐵礦石選冶技術與裝備。
3) 高效、低成本、節(jiē)能磨礦工藝與裝備。
4) 新型高效綠色(sè)鐵礦捕收(shōu)劑(jì)及其工業(yè)應用。
5) 外場強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
1) 低(dī)碳高爐煉鐵主要前沿(yán)技(jì)術。含氫物(wù)質(富氫(qīng)、天然氣、COG)噴(pēn)吹。
2) 低碳、減排的非高爐煉鐵(tiě)技術。氣基豎爐直接還原製(zhì)備高級潔淨(jìng)鋼。
3) 氫氣直接還原技術。基於氫冶金的熔融還原直接煉鋼。
3.2 煉鋼技術
1) 高效脫硫鐵水預處理技術(shù)。
2) 鋼包底(dǐ)噴粉(fěn)高效精煉新工藝。
3) 氧(yǎng)化物冶(yě)金技術:大線能量焊接高強鋼厚板、厚規格結構鋼的微觀組織均勻細(xì)化控製。
3.3 高品質特殊鋼特種冶金新流程
1) 高效率、低成本、高潔淨度(dù)特(tè)種冶金新流(liú)程。
2) 特鋼鋼包潔淨精煉技術、高端(duān)不鏽鋼加壓增氮冶金新技術、基於導電結晶器的電渣重熔技術。

四、連鑄及連鑄與軋(zhá)製(zhì)的銜接
1) 新一代高拉速(sù)、無缺陷(xiàn)連鑄坯高效連鑄技術。含結晶器流動(dòng)控製技術、結晶器坯殼均勻生長控製、結晶器振動潤滑技術、精準二冷控製技術、凝固末端壓下及溫控技術等。
2) 連鑄後高溫坯直軋技術、熱軋無縫(féng)鋼管連鑄坯熱(rè)裝熱送(sòng)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):薄板坯熱軋薄帶無頭軋製、連鑄坯全連續多線無頭(tóu)直軋+切分軋製生產棒材、連鑄坯(pī)全連續單線無(wú)頭直軋棒材或線材、寬帶無頭(tóu)軋製技術取代長(zhǎng)流程熱軋等。
五、控製軋製與控製冷(lěng)卻技術
1) 新(xīn)一代超快冷為核心的控製(zhì)冷卻技術。
2) 全軋(zhá)程全麵完整的控製軋製技術。
3) 熱軋無(wú)縫管、線材超快(kuài)冷(lěng)技術(shù)開發與應用。
4) 熱軋氧化鐵皮控製技術與工藝。
5) 基於大數據(jù)的熱軋鋼材生產組織性(xìng)能預測與控製。
六、冷軋板先進連續退火與塗鍍技術
1) 冷軋薄帶鋼快速加熱技術及工業化(huà)應用。
2) 薄帶鋼無氧化快(kuài)速冷卻技術。

七、增材(cái)製造與複(fù)合材料
1) 軋製複合(hé)工藝、裝備。
2) 合金薄帶、薄板坯、厚板坯連鑄與增材製造。
3) 耐(nài)腐蝕複合帶肋鋼筋生產工藝與裝備。
4) 海洋用耐腐蝕碳(tàn)鋼-不鏽鋼(gāng)複合棒(bàng)材。
5) 內生陶瓷粒子增強複合材料。

八、製造過程的信息化與(yǔ)智能化(huà)
1) 智能化係統扁平化基本架構設計及原有數字化係統的改造(zào)。
2) 數據平台建設:全流程工藝質(zhì)量數據采集與處理。
3) 參數深度感知:工藝質量精準預報與(yǔ)在線狀態感知 。
4) 設備故障診斷:基於工業(yè)大數據的設備健康狀態診斷 。
5) 質量監控優化:質量異常原因追溯與工藝優化。
6) 精準協調控製:質量精準控製與多工序協調優化(huà)。
7) 產供銷一體化:產供銷全流程協(xié)同的智能決策。
九、鋼鐵行業創新研發平台
1) 鋼鐵行業(yè)兼有研究、設計、工程、小型生產示範(fàn)功能的準工業化創新、轉化平台集群。
2) 礦(kuàng)物加工研(yán)究開發平台(tái)。
3) 鋼鐵冶金與連鑄中(zhōng)試研究平台。
4) 綠色加工與熱處理(lǐ)中試研究平台。
5) 鋼鐵工藝與裝備研(yán)究企業平台。
6) 液態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(píng)台。
9) 先進熱工技術與(yǔ)裝(zhuāng)備(bèi)研發平台。
我認為,今後我們鋼鐵人應按(àn)照“要瞄準世界科技(jì)前沿,強化基礎研(yán)究,實(shí)現前瞻性基礎研(yán)究、引領性原創成果重大突破等要求,把握鋼鐵技術發(fā)展方向,取得創新突破,促進我國鋼鐵產業邁向全球價值鏈(liàn)中(zhōng)高端,為把我國建成富強民主文明和諧美麗的社會主(zhǔ)義現代化強國貢獻力量。(來源:世界金屬導報 張京萍 劉理)
關鍵(jiàn)詞:鋼鐵,煉鋼,不鏽鋼,鋼材
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