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    我國鋼鐵工業未來九大技術發展方向

    更新時間:2017-12-18 15:18:06 人氣:

    我國鋼鐵工業未來九大技術發展方向 


            鋼鐵工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、能源消耗,以最低的環境、生態負荷,以最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。要完成這樣一個任務,我認為,鋼鐵工業應當主要把握以下幾個主要技術發展方向:

     

     

    1流程創新 綠色發展

      1.1鋼鐵生產全流程一體化控制

      1)實行“精料方針”和“源頭治理”。潔凈度控制的窗口位置前移到原料、燃料、熔劑的潔凈化處理階段。

      2)全流程一體化的鋼材溫度控制。減少中間加熱過程;在組織調控的關鍵區間進行適宜溫度控制;工序界面合理匹配與銜接。

      3)鋼鐵生產全流程一體化的變形控制。變形區間向高溫(>1250℃)黏塑性區間擴展。全程軋制負荷分配優化。

      1.2鋼鐵生產流程的融合與柔性化

      1)煉鐵工藝路線選擇:以減少碳排放為目標,傳統主流流程由使用化石能源向富氫噴吹轉變;直接還原、熔融還原等非高爐煉鐵技術,則提高氫還原比例。它們的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。電爐開發廢鋼預熱處理技術。開發電爐-轉爐可以轉換的電轉爐。

      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,優化選擇適宜的流程,包括長流程、薄板坯連鑄連軋流程、薄帶連鑄流程。

      1)薄板坯無頭軋制是低成本、高性能的穩恒軋制過程,適于精確組織調控,開發薄規格先進高強鋼,實現“以熱代冷”。

      2)薄帶連鑄過程也是無頭軋制,適于制備超高性能硅鋼等難變形、易偏析、高合金材料。

      1.4流程減量化

      開發與應用無酸洗還原退火熱軋鍍鋅板生產技術、薄帶鑄軋+還原退火+熱鍍鋅技術、高強鋼直接淬火(DQ)生產工藝等流程減量化的生產工藝。

      

    2采礦與礦物加工

      2.1采礦技術:智能開采 深部開采

      1)深部與超深部高效開采技術及工藝。智能大數據地壓預警;深部和難采金屬礦床安全高效開采;露天地下協同開采;高效露天轉地下協同開采。

      2)露天、地下智能開采技術;地下采選一體化綠色開發系統。

      2.2礦物加工技術

      1)低成本、高效率、高產量的超級鐵精礦選礦技術。

      2)復雜難選鐵礦石選冶技術與裝備。

      3)高效、低成本、節能磨礦工藝與裝備。

      4)新型高效綠色鐵礦捕收劑及其工業應用。

      5)外場強化礦石高效破碎與解離。

      6)尾礦綜合利用。


      

    3鋼鐵冶金

      3.1低碳煉鐵技術

      1)低碳高爐煉鐵主要前沿技術。含氫物質(富氫、天然氣、COG)噴吹。

      2)低碳、減排的非高爐煉鐵技術。氣基豎爐直接還原制備高級潔凈鋼。

      3)氫氣直接還原技術。基于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。

      2)鋼包底噴粉高效精煉新工藝。

      3)氧化物冶金技術: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化控制。

      3.3高品質特殊鋼特種冶金新流程

      1)高效率、低成本、高潔凈度特種冶金新流程。

      2)特鋼鋼包潔凈精煉技術、高端不銹鋼加壓增氮冶金新技術、基于導電結晶器的電渣重熔技術。

      

    4連鑄及連鑄與軋制的銜接

      1)新一代高拉速、無缺陷連鑄坯高效連鑄技術。含結晶器流動控制技術、結晶器坯殼均勻生長控制、結晶器振動潤滑技術、精準二冷控制技術、凝固末端壓下及溫控技術等。

      2)連鑄后高溫坯直軋技術、熱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)全連續無頭直接軋制技術:薄板坯熱軋薄帶無頭軋制、連鑄坯全連續多線無頭直軋+切分軋制生產棒材、連鑄坯全連續單線無頭直軋棒材或線材、寬帶無頭軋制技術取代長流程熱軋等。

      

    5控制軋制與控制冷卻技術

      1)新一代超快冷為核心的控制冷卻技術。

      2)全軋程全面完整的控制軋制技術。

      3)熱軋無縫管、線材超快冷技術開發與應用。

      4)熱軋氧化鐵皮控制技術與工藝。

      5)基于大數據的熱軋鋼材生產組織性能預測與控制。

      

    6冷軋板先進連續退火與涂鍍技術

      1)冷軋薄帶鋼快速加熱技術及工業化應用。

      2)薄帶鋼無氧化快速冷卻技術。

      

    7增材制造與復合材料

      1)軋制復合工藝、裝備。

      2)合金薄帶、薄板坯、厚板坯連鑄與增材制造。

      3)耐腐蝕復合帶肋鋼筋生產工藝與裝備。

      4)海洋用耐腐蝕碳鋼-不銹鋼復合棒材。

      5)內生陶瓷粒子增強復合材料。

      

    8制造過程的信息化與智能化

      1)智能化系統扁平化基本架構設計及原有數字化系統的改造。

      2)數據平臺建設:全流程工藝質量數據采集與處理。

      3)參數深度感知:工藝質量精準預報與在線狀態感知 。

      4)設備故障診斷:基于工業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)精準協調控制:質量精準控制與多工序協調優化。

      7)產供銷一體化:產供銷全流程協同的智能決策。

      

    9鋼鐵行業創新研發平臺

      1)鋼鐵行業兼有研究、設計、工程、小型生產示范功能的準工業化創新、轉化平臺集群。

      2)礦物加工研究開發平臺。

      3)鋼鐵冶金與連鑄中試研究平臺。

      4)綠色加工與熱處理中試研究平臺。

      5)鋼鐵工藝與裝備研究企業平臺。

      6)液態金屬與增材制造研發平臺。

      7)智能制造研發平臺。

      8)先進裝備研發平臺。

      9)先進熱工技術與裝備研發平臺。

      我認為,今后我們鋼鐵人應按照“要瞄準世界科技前沿,強化基礎研究,實現前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破等要求,把握鋼鐵技術發展方向,取得創新突破,促進我國鋼鐵產業邁向全球價值鏈中高端,為把我國建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國貢獻力量。

    來源:世界金屬導報



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