協(xié)同創(chuàng)新 推動(dòng)鋼鐵工藝技術(shù)的進(jìn)步

協(xié)同創(chuàng)新推動(dòng)鋼鐵工藝技術(shù)的進(jìn)步王國(guó)棟近年來(lái)，我國(guó)鋼鐵工業(yè)在經(jīng)歷了快速發(fā)展過(guò)后，進(jìn)入了調(diào)整結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)型發(fā)展的階段。鋼鐵企業(yè)努力消化引進(jìn)技術(shù),提高管理與生產(chǎn)操作水平，同時(shí)大力進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，著力開(kāi)發(fā)綠色化、智能化的新技術(shù)、新工藝、新裝備，不斷開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，以增強(qiáng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。一個(gè)個(gè)重要的關(guān)鍵、共性技術(shù)被攻克，一批批國(guó)家急需的重要產(chǎn)品源源不斷地提供給國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén),我國(guó)鋼材自主供應(yīng)能力得到極大提高。冶金工業(yè)規(guī)劃研究院在鋼鐵行業(yè)的發(fā)展方向、策略、路線和技術(shù)等方面,承擔(dān)并完成了大量艱巨而重要的研究任務(wù)，發(fā)揮著政府機(jī)構(gòu)參謀部、行業(yè)發(fā)展引領(lǐng)者、企業(yè)規(guī)劃智囊團(tuán)的作用,為鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、企業(yè)轉(zhuǎn)型、新技術(shù)的推廣與應(yīng)用做出了巨大貢獻(xiàn)。本文就可以收集到的近年鋼鐵工藝技術(shù)的發(fā)展情況，進(jìn)行了初步匯總，以共同祝賀冶金規(guī)劃院建院45周年。一、鋼鐵行業(yè)近年主要的工藝技術(shù)進(jìn)步（一）難選低品位礦選礦及尾礦處理近年來(lái)，我國(guó)鐵礦石的進(jìn)口量急劇增加，2016年我國(guó)鐵礦石對(duì)外依存度高達(dá)87.3%以上。因此開(kāi)發(fā)與利用我國(guó)復(fù)雜、難選鐵礦資源,增加我國(guó)鐵礦資源可利用儲(chǔ)量,戰(zhàn)略意義重大。東北大學(xué)2011協(xié)同創(chuàng)新中心資源與環(huán)境方向，基于礦石本身性質(zhì)差異,分別提出了分步浮選一中礦深選、深度還原一高效分選、干式強(qiáng)磁預(yù)選等一系列技術(shù),研發(fā)了干式強(qiáng)磁預(yù)選裝備，成功解決了復(fù)雜、難選鐵礦資源的利用難題，并將分步浮選一中礦深選技術(shù)成功應(yīng)用于工業(yè)實(shí)踐。針對(duì)我國(guó)復(fù)雜難選鐵礦開(kāi)發(fā)出懸浮焙燒技術(shù)，提出了復(fù)雜難選鐵礦石“預(yù)氧化一蓄熱還原一再氧化”懸浮焙燒理念，研發(fā)了位于四川峨眉的復(fù)雜難選鐵礦石懸浮焙燒新型實(shí)驗(yàn)室及半工業(yè)裝備。2014-2015年，分別以東鞍山燒結(jié)廠正浮選尾礦、眼前山磁滑輪尾礦經(jīng)強(qiáng)磁選的精礦，酒鋼粉礦、東鞍山原礦、鞍鋼礦業(yè)公司東部尾礦為原料，進(jìn)行了擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn),懸浮焙燒系統(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)定地獲得高質(zhì)量焙燒產(chǎn)品，磁化焙燒產(chǎn)品經(jīng)磁選后均得到了優(yōu)異的指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，正在酒鋼集團(tuán)選燒廠、鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司分別開(kāi)始實(shí)施工業(yè)化生產(chǎn)。（二）煉鐵高爐大型化立方米高爐高爐大型化是高爐煉鐵技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)沙鋼自主建設(shè)的5800立方米高爐，從2009年10月20日點(diǎn)火開(kāi)爐，于2010年5月達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，2011年1?10月沙鋼高爐生產(chǎn)進(jìn)入平穩(wěn)期。首鋼京唐公司1號(hào)和2號(hào)高爐均為5500立方米，1號(hào)高爐于2009年5月21日開(kāi)爐點(diǎn)火,2012年4月，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)指標(biāo)。在寶鋼湛江項(xiàng)目中，中冶賽迪憑借自主設(shè)計(jì)和研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了5000立方米大型高爐裝備的全自主集成，并且主要技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際一流水平，其高爐大型化技術(shù)還輸出到海外，設(shè)計(jì)建設(shè)臺(tái)塑越南河靜2X4350立方米高爐、JSW1號(hào)4323立方米高爐和TATAKPO2號(hào)5800立方米高爐等具有重大國(guó)際影響力的項(xiàng)目，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)特大型高爐技術(shù)向海外整套輸出的新紀(jì)元。熱壓鐵焦新型低碳煉鐵爐料制備與應(yīng)用東北大學(xué)2011協(xié)同創(chuàng)新中心煉鐵一煉鋼一連鑄方向，將適宜粒度和質(zhì)量比例的鐵礦粉加熱到一定溫度后，與煙煤和無(wú)煙煤的混合物快速混合，再將礦煤混合物加熱到設(shè)定的熱壓溫度，隨后使用熱壓機(jī)熱壓成型，并使用內(nèi)熱式炭化爐進(jìn)行炭化干餾處理，最終經(jīng)冷卻得到熱壓鐵焦。通過(guò)將熱壓鐵焦制備與優(yōu)化、熱壓鐵焦反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度優(yōu)化、高爐綜合爐料配加熱壓鐵焦低碳冶煉等，進(jìn)行創(chuàng)新性組合，最終形成了熱壓鐵焦新型低碳煉鐵爐料制備與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)集成。研究結(jié)果表明，在煉焦過(guò)程中鐵氧化物被還原成金屬鐵,起到催化作用，因而鐵焦具有高反應(yīng)性。生產(chǎn)鐵焦用煤可以是弱黏結(jié)煤或非黏結(jié)煤，從而擴(kuò)大了冶金煉焦用煤的范圍，緩解了優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源匱乏問(wèn)題。高爐使用鐵焦后,可降低高爐熱儲(chǔ)備區(qū)溫度，降低焦比，提高冶煉效率，最終達(dá)到CO2減排的目的,這對(duì)于我國(guó)煤炭工業(yè)和鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。研究工作得到國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)的高度關(guān)注和評(píng)價(jià)，目前正與企業(yè)開(kāi)展應(yīng)用合作研究，在實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行熱壓和炭化處理工藝優(yōu)化，以及關(guān)鍵裝備選型設(shè)計(jì)工作，并開(kāi)展深入的工業(yè)化試驗(yàn)，驗(yàn)證實(shí)際效果。本技術(shù)投資少，應(yīng)用于實(shí)際高爐后節(jié)能減排和降低成本效果顯著，將為我國(guó)低碳高爐煉鐵起到推動(dòng)作用。非高爐煉鐵技術(shù)的探索熔融還原。寶鋼率先進(jìn)行了非高爐煉鐵技術(shù)的引進(jìn)和開(kāi)發(fā)。2005年產(chǎn)鐵量150萬(wàn)噸的羅涇1號(hào)COREX熔融還原工程，正式開(kāi)工建設(shè)。隨后在2007年又引進(jìn)第二套。投產(chǎn)后，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)4年順行生產(chǎn)。但是,寶鋼認(rèn)為,COREX的能耗和生產(chǎn)成本高于高爐煉鐵工藝，商業(yè)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。因此，2014年寶鋼將COREX熔融還原煉鐵工藝的資產(chǎn)，搬遷至新疆地區(qū),利用新疆地區(qū)優(yōu)良的礦石和煤炭資源條件，由新疆八一鋼鐵有限公司繼續(xù)發(fā)展此項(xiàng)新工藝。2015年6月完成COREX(稱(chēng)為歐冶爐)的改造搬遷,在新疆八一鋼鐵有限公司點(diǎn)火投產(chǎn),繼續(xù)進(jìn)行熔融還原技術(shù)的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)。期望寶鋼能夠引進(jìn)、消化、再創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出切合我國(guó)實(shí)際、具有我國(guó)特色的熔融還原技術(shù)。氣基豎爐直接還原。與其他煉鐵工藝相比，氣基豎爐直接還原法的優(yōu)點(diǎn)是單套設(shè)備產(chǎn)量大、不消耗焦煤、低能耗、低CO2排放，是直接還原無(wú)焦煉鐵技術(shù)的一項(xiàng)主流技術(shù)。在過(guò)去20年間，煤氣化技術(shù)獲得較大發(fā)展，在缺乏焦煤而非焦煤資源豐富且廉價(jià)的地區(qū)，大型煤制氣一豎爐海綿鐵聯(lián)合流程具有很強(qiáng)的竟?fàn)幜?。我?guó)在煤制氣方面已經(jīng)有大量的工程實(shí)踐,利用非焦煤制氣在成本上已經(jīng)具有一定競(jìng)爭(zhēng)力。東北大學(xué)2011協(xié)同創(chuàng)新中心完成的“超級(jí)鐵精礦與潔凈鋼基料短流程制備技術(shù)”研究，可以為氣基豎爐直接還原低成本地提供合格的制球團(tuán)用超級(jí)鐵精礦粉,利用Consteel電爐連續(xù)熱裝直接還原鐵煉鋼及后續(xù)精煉技術(shù)也已經(jīng)比較成熟。開(kāi)發(fā)氣基豎爐直接還原技術(shù)，生產(chǎn)高潔凈鋼基料,為制造業(yè)提供高端坯料，已經(jīng)具備條件。因此，目前一些研究單位和高校的研究人員與有條件的企業(yè)合作，正在積極籌建煤制氣一豎爐直接還原工程。閃速煉鐵。在美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)的資助下，猶他大學(xué)研發(fā)了一項(xiàng)新的技術(shù)一閃速煉鐵技術(shù)，該技術(shù)是在閃速還原過(guò)程中將鐵氧化物直接進(jìn)行氣體還原。該工藝?yán)脷怏w如天然氣、氫氣、合成氣或者這些氣體的混合氣體作為還原劑，生產(chǎn)的鐵作為煉鋼工藝原料或者連續(xù)直接煉鋼工藝的一部分。據(jù)稱(chēng)，相比現(xiàn)在的高護(hù)技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)有望降低32%?57%燃料消耗以及61%?96%CO2排放。著名的有色金屬冶金專(zhuān)家、中國(guó)工程院院士張文海教授與高校、研究院所組成研發(fā)團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展“非高爐閃速煉鐵工程研究”。這項(xiàng)研究立足“鋼鐵一有色”學(xué)科交義思維，把原來(lái)用于有色金屬行業(yè)成熟的先進(jìn)技術(shù)閃速冶金用于煉鐵。目前，通過(guò)跨領(lǐng)域、跨部門(mén)的合作，完成了基礎(chǔ)研究、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)工作，并已完成工業(yè)試驗(yàn)關(guān)鍵裝置的原型設(shè)計(jì)及工藝軟件包編制，為開(kāi)展后續(xù)的工業(yè)試驗(yàn)提供了必要的技術(shù)支持。煉鋼與連鑄潔凈鋼冶煉平臺(tái)建立近年來(lái)，我國(guó)各煉鋼廠普遍建立了潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)。首鋼總公司遷順產(chǎn)線、京唐產(chǎn)線、首秦產(chǎn)線利用潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)，優(yōu)化了KR鐵水脫硫的生產(chǎn)工藝參數(shù)，理順了“KR+轉(zhuǎn)爐+RH+連鑄”流程，生產(chǎn)低硫鋼種([SIW0.0030%)；圍繞轉(zhuǎn)爐“全三脫”的特點(diǎn)進(jìn)行高效低成本脫磷，控制增氮的工藝研究；開(kāi)發(fā)了SGRS工藝，轉(zhuǎn)爐煉鋼石灰、輕燒白云石消耗降低30%以上；針對(duì)不同鋼種的使用要求，采用相應(yīng)措施，使鋼中非金屬夾雜物得到良好控制；開(kāi)發(fā)了倒角結(jié)晶器技術(shù)，通過(guò)采用倒角結(jié)晶器，改善了鑄坯冷卻及受力狀態(tài)，鑄坯角部橫裂紋發(fā)生率降低到0.4%左右；進(jìn)行了高拉速連鑄工藝研究，實(shí)現(xiàn)了拉速提升。開(kāi)發(fā)了厚板坯防窄面鼓肚技術(shù)，對(duì)足輥區(qū)的足輥數(shù)量、排布方式、噴淋冷卻進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證了400毫米厚連鑄坯的質(zhì)量控制。倒角結(jié)晶器、曲面結(jié)晶器，解決微合金化鋼連鑄坯角部橫裂紋問(wèn)題鋼鐵研究總院連鑄中心采用帶倒角的結(jié)晶器生產(chǎn)連鑄坯，解決微合金化鋼連鑄坯角部橫裂紋問(wèn)題，同時(shí)微合金化鋼寬厚板以及低碳、超低碳鋼熱軋帶鋼的邊部直裂（或稱(chēng)翹皮），可以減少70%以上，為解決微合金鋼板坯邊部裂紋難題提供了一條途徑。該項(xiàng)技術(shù)已應(yīng)用于首鋼京唐、重鋼、華菱漣鋼、濟(jì)鋼、邯鋼、菜鋼、武鋼和鞍鋼等企業(yè)。針對(duì)微合金鋼連鑄過(guò)程頻發(fā)鑄坯角部裂紋缺陷，東北大學(xué)2011協(xié)同創(chuàng)新中心煉鋼連鑄方向開(kāi)發(fā)了凸型曲面結(jié)晶器技術(shù)和鑄坯二冷高溫區(qū)晶粒超細(xì)化智能控冷新工藝與裝備技術(shù)，從根源上消除了致使微合金鋼連鑄坯角部裂紋產(chǎn)生的脆化晶界及低塑性組織結(jié)構(gòu)。該技術(shù)成功應(yīng)用于梅鋼、唐鋼等企業(yè)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推廣至鞍鋼、舞陽(yáng)鋼鐵、河北敬業(yè)鋼鐵以及邯鋼等企業(yè)，實(shí)現(xiàn)了含鈮等微合金鋼連鑄坯批量化生產(chǎn)過(guò)程中角部裂紋的穩(wěn)定控制。寬厚板連鑄坯和大方坯凝固末墻重壓下技術(shù)東北大學(xué)2011協(xié)同創(chuàng)新中心煉鋼連鑄方向，還開(kāi)發(fā)了寬厚板連鑄坯和大方坯凝固末端重壓下技術(shù)，首次在唐鋼中厚板公司實(shí)現(xiàn)了寬厚板連鑄坯凝固末端重壓下。凝固末端單段壓下達(dá)16.5毫米,總壓下量達(dá)40毫米，取得重壓下技術(shù)突破。生產(chǎn)中、低碳合金鋼連鑄坯中心偏析、疏松得到同步改善，鑄坯中心區(qū)域致密度提升至8.75%（原位分析法）,絕對(duì)密度提升0.76%（真密度測(cè)定法）,已實(shí)現(xiàn)軋制壓縮比2.2:1條件下厚度方向Z35性能板、壓力容器用板等高端特厚板的成功制備。在大方坯連鑄方面,進(jìn)一步研發(fā)并成功實(shí)施了漸變曲率凸型輥壓下技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了凝固末端單輥壓下15毫米的突破，進(jìn)一步提升了鑄坯心部致密度，改善了鑄坯的心部質(zhì)量。電弧爐煉鋼復(fù)合吹煉技術(shù)國(guó)內(nèi)外通常采用超高功率供電、高強(qiáng)度化學(xué)能輸入等技術(shù),但未從根本上解決熔池?cái)嚢鑿?qiáng)度不足和物質(zhì)能量傳遞速度慢等問(wèn)題；受爐內(nèi)高溫?zé)煔饬鲾_動(dòng)影響，氧氣利用率低，鋼液過(guò)氧化嚴(yán)重。北京科技大學(xué)、鋼鐵研究總院等單位與企業(yè)合作，以電弧爐煉鋼高效、低耗、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)為目標(biāo)，首次提出并研發(fā)了電弧爐煉鋼復(fù)合吹煉技術(shù)。以集束供氧、同步長(zhǎng)壽底吹攪拌、高效余熱回收利用等新技術(shù)為核心，實(shí)現(xiàn)了電弧爐煉鋼智能化吹煉的技術(shù)集成。供電與多種集束供氧方式（埋入式、爐壁、爐頂）組合優(yōu)化供能，氣體和粉劑混合噴吹強(qiáng)化熔池?cái)嚢?，爐內(nèi)供能與煙氣余熱回收實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制。采用該技術(shù)后,噸鋼平均冶煉電耗降低13千瓦?時(shí)，鋼鐵料消耗降低15.5千克，余熱回收15.8千克標(biāo)準(zhǔn)煤,二氧化碳減排46.3千克，成本降低64.20元。項(xiàng)目推廣到天津鋼管集團(tuán)股份有限公司等60余家國(guó)內(nèi)外鋼鐵企業(yè)百余座電弧爐，相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品已出口至意大利、俄羅斯、韓國(guó)等國(guó)家。該成果提升了我國(guó)電弧爐煉鋼工藝及裝備制造水平，有利于我國(guó)高端裝備制造業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)了電弧爐煉鋼技術(shù)進(jìn)步。（四）熱軋鋼材TMCP技術(shù)熱軋鋼材組織調(diào)控技術(shù)是熱軋產(chǎn)品創(chuàng)新、升級(jí)的重要技術(shù)，近年國(guó)內(nèi)產(chǎn)學(xué)研用合作開(kāi)發(fā)取得重大進(jìn)展。東北大學(xué)2011協(xié)同創(chuàng)新中心常規(guī)熱軋方向，經(jīng)過(guò)多年研究，已經(jīng)初步建立了熱軋鋼材組織性能調(diào)控一體化技術(shù)體系,在各類(lèi)熱軋廠應(yīng)用，促進(jìn)了我國(guó)熱軋鋼材質(zhì)量水平穩(wěn)步提高。中厚板控軋、控冷及一體化的“|J-TMCP”中厚板軋后超快冷系統(tǒng)得到大面積推廣，運(yùn)用不同的超快速冷卻方法，例如UFC—F、UFC—B、UFC—M（或DQ）、UFC-QP（Q&P），實(shí)現(xiàn)細(xì)晶強(qiáng)化、相變強(qiáng)化、析出強(qiáng)化等不同的強(qiáng)化機(jī)制，獲得需要的組織和性能。利用超快速冷卻系統(tǒng)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出系列減量化鋼材產(chǎn)品。目前正在對(duì)河鋼舞鋼、河鋼邯鋼的引進(jìn)軋后冷卻裝備和控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。在山鋼日照精品鋼中厚板軋后超快冷項(xiàng)目招標(biāo)中，國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)脫穎而出,一舉中標(biāo)。在控冷系統(tǒng)應(yīng)用、升級(jí)、優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)化的同時(shí)，又在南鋼5000毫米寬厚板廠、唐鋼京唐港3500毫米中厚板軋機(jī)、普陽(yáng)3500毫米中厚板軋機(jī)上，建設(shè)了機(jī)架間或機(jī)架上即時(shí)冷卻系統(tǒng)，提供了控制軋制的強(qiáng)力新手段。這一整套控制軋制和控制冷卻技術(shù)，被命名為“M-TMCP”，“p”即精細(xì)控制之意，軋制與冷卻的組織控制需要精準(zhǔn)、精細(xì)、協(xié)調(diào)。根據(jù)各生產(chǎn)線的特點(diǎn)，在裝備標(biāo)準(zhǔn)配置的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了“標(biāo)準(zhǔn)化+a”的配置模式,在提升整體工藝水平的同時(shí)，強(qiáng)化了企業(yè)自身特色。即時(shí)冷系統(tǒng)目前還正在沙鋼3500毫米軋機(jī)、舞鋼4200毫米軋機(jī)、唐山文豐4300毫米軋機(jī)等一批中厚板生產(chǎn)線推廣。新一代TMCP技術(shù)在熱連軋機(jī)的應(yīng)用在熱軋帶鋼方面,新一代TMCP技術(shù)先后在漣鋼2250毫米、首鋼遷鋼2160毫米、首鋼京唐公司2250毫米、包鋼CSP生產(chǎn)線應(yīng)用，完成了科技部“十二五”科技支撐計(jì)劃課題。2016年在沙鋼1700毫米熱帶軋機(jī)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了厚規(guī)格管線鋼的穩(wěn)定生產(chǎn)，首次在沙鋼實(shí)現(xiàn)車(chē)輪鋼380CL和490CL的工業(yè)試制及批量化穩(wěn)定生產(chǎn)，以及普碳鋼減量化生產(chǎn)。山鋼日照精品基地2050毫米熱連軋機(jī)在眾多的引進(jìn)控冷技術(shù)中，首選國(guó)產(chǎn)超快冷系統(tǒng)。目前,工程正在進(jìn)行中。項(xiàng)目組已與攀鋼簽訂合同，在引進(jìn)的2050毫米熱連軋機(jī)上增設(shè)機(jī)組間快速冷卻系統(tǒng),以強(qiáng)化控制軋制溫度的調(diào)控能力，進(jìn)一步提高高強(qiáng)、厚規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，以及改善帶鋼全長(zhǎng)的溫度、組織、性能的穩(wěn)定性和均勻性。超快冷技術(shù)在熱軋無(wú)縫鋼管領(lǐng)域的工業(yè)化應(yīng)用取得突破常規(guī)熱軋方向與寶鋼合作，將TMCP技術(shù)應(yīng)用于無(wú)縫鋼管，改變無(wú)縫鋼管的產(chǎn)品性能完全依靠添加合金元素和離線熱處理的落后局面。作為第一條工業(yè)示范線，寶鋼煙寶PQF460無(wú)縫鋼管機(jī)組在線冷卻成套裝備已經(jīng)建成投產(chǎn)，在熱軋無(wú)縫鋼管領(lǐng)域的工業(yè)化應(yīng)用取得突破，提高了產(chǎn)品性能、減少了合金用量，并實(shí)現(xiàn)在線DQ，效果優(yōu)異。目前，正在探討在寶鋼其他鋼管產(chǎn)線進(jìn)一步推廣應(yīng)用。型鋼快速冷卻技術(shù)常規(guī)熱軋方向與企業(yè)合作，進(jìn)行了型鋼快速冷卻技術(shù)的開(kāi)發(fā)。2015年大型H型鋼快速冷卻技術(shù)在河北津西鋼鐵集團(tuán)投產(chǎn)，開(kāi)發(fā)出55C等高強(qiáng)H型鋼產(chǎn)品，為我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)用鋼的高強(qiáng)化起到重要推動(dòng)作用。2016年，中型H型鋼上、下翼緣冷卻過(guò)程變形精確控制技術(shù)取得突破，成功應(yīng)用于唐山天型鋼鐵生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)2017年4月投產(chǎn)。2016年，與石橫特鋼簽訂技術(shù)開(kāi)發(fā)合同，將實(shí)現(xiàn)超快速冷卻技術(shù)在角鋼領(lǐng)域的首次應(yīng)用。軸承鋼棒材的快速冷卻系統(tǒng)，已經(jīng)應(yīng)用于寶鋼特鋼、興澄特鋼、石鋼公司、濟(jì)源鋼鐵等幾套主力軸承鋼生產(chǎn)線，解決了軸承鋼網(wǎng)狀碳化物控制難題，為提高我國(guó)軸承鋼質(zhì)量做出了貢獻(xiàn)。（五）氧化鐵皮控制技術(shù)東北大學(xué)與企業(yè)合作，全面系統(tǒng)地分析了熱軋板氧化鐵皮結(jié)構(gòu)和厚度的演變規(guī)律，開(kāi)發(fā)熱軋過(guò)程氧化鐵皮厚度演變數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)氧化鐵皮厚度控制；研究FeO共析轉(zhuǎn)變行為和結(jié)構(gòu)控制技術(shù)、氧化鐵皮、基體界面結(jié)構(gòu)控制技術(shù)，獲得最優(yōu)氧化鐵皮結(jié)構(gòu)及其熱軋工藝技術(shù)。該技術(shù)最先應(yīng)用于汽車(chē)沖壓用免酸洗黑皮鋼的生產(chǎn)。近年，拓展應(yīng)用于薄板坯連鑄連軋無(wú)取向硅鋼冷軋料、供冷軋的減酸洗熱軋帶、免酸洗熱浸鍍熱軋帶鋼等熱軋產(chǎn)品、船板表面質(zhì)量控制等。一些棒材企業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還表明，合理應(yīng)用氧化鐵皮控制技術(shù)可以有效改善超快冷控冷螺紋鋼筋的易銹蝕問(wèn)題，為低成本生產(chǎn)高強(qiáng)鋼筋提供了有力手段。（六）調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線與不銹鋼固溶處理生產(chǎn)線調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線及淬火機(jī)高端高附加值中厚板產(chǎn)品，是我國(guó)海洋、交通運(yùn)輸、能源和重大裝備等領(lǐng)域的迫切需求。近年我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的極限規(guī)格超高強(qiáng)鋼板熱處理裝備與工藝技術(shù)取得突破，東北大學(xué)與企業(yè)合作，首次利用我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線，開(kāi)發(fā)出3毫米、4毫米極薄規(guī)格超高強(qiáng)鋼板熱處理工藝，成功開(kāi)發(fā)出最高級(jí)別超高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用鋼板Q1300和低合金耐磨鋼板NM600，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化穩(wěn)定生產(chǎn)，成型性、焊接性和耐磨性能優(yōu)于國(guó)際同類(lèi)先進(jìn)產(chǎn)品實(shí)物水平，滿足了工程機(jī)械行業(yè)最薄3毫米高品質(zhì)超高強(qiáng)極薄規(guī)格鋼板的需求。在我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的特厚規(guī)格鋼板調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線上，實(shí)現(xiàn)了最厚200毫米、最寬4000毫米調(diào)質(zhì)鋼板批量化穩(wěn)定生產(chǎn)，產(chǎn)品應(yīng)用于海工平臺(tái)、臨氫設(shè)備、水輪機(jī)、軍工等國(guó)家重大裝備制造，滿足了國(guó)家建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的急需。最厚可以處理300毫米特厚板的淬火機(jī)，正在河鋼舞陽(yáng)建設(shè)中。不銹鋼固溶處理生產(chǎn)線不銹鋼固溶處理設(shè)備成功地解決了爐底輥結(jié)瘤的難題，已經(jīng)在寶鋼特鋼、酒鋼、鞍鋼等企業(yè)應(yīng)用。鞍鋼利用國(guó)產(chǎn)固溶處理設(shè)備，已批量生產(chǎn)出系列厚度8?40毫米、寬度1500?3700毫米的S32101核電站急需超寬幅雙相不銹鋼。（七）冷軋與熱處理1.板形控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)鞍鋼與燕大、東大等高校緊密合作，開(kāi)發(fā)成功冷軋平直度控制技術(shù)。自主研發(fā)了板形檢測(cè)裝置與多執(zhí)行機(jī)構(gòu)板形閉環(huán)控制核心控制模型，對(duì)板形調(diào)控功效系數(shù)和多變量?jī)?yōu)化控制策略等進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)優(yōu)，帶鋼平直度綜合控制精度W7I，近年已經(jīng)成功推廣應(yīng)用于7套冷軋機(jī)組。2.邊部減薄技術(shù)開(kāi)發(fā)鞍鋼與一重、高校合作開(kāi)發(fā)的六輥冷軋機(jī)錐形工作輥軸向移動(dòng)控制邊部減薄技術(shù)，對(duì)鞍鋼1500毫米大型硅鋼冷連軋機(jī)增設(shè)工作輥軸向移動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)行了軋輥輥型設(shè)計(jì)；對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行改造，將自主開(kāi)發(fā)的邊部減薄自動(dòng)控制系統(tǒng)，嵌人到原有的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，已經(jīng)順利投產(chǎn)。厚度0.5毫米硅鋼的邊部減薄可以控制在3.75微米以?xún)?nèi)，在硅鋼邊部質(zhì)量控制中發(fā)揮了重要作用。高強(qiáng)鋼專(zhuān)用生產(chǎn)線寶鋼在2009年投產(chǎn)國(guó)內(nèi)首條超高強(qiáng)鋼專(zhuān)用生產(chǎn)線，獨(dú)創(chuàng)了一種多功能、柔性化的高強(qiáng)度薄帶鋼專(zhuān)用生產(chǎn)與研發(fā)平臺(tái)，在“十二五”期間與東北大學(xué)、北京科技大學(xué)等合作，承擔(dān)國(guó)家支撐計(jì)劃項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)新一代節(jié)能高效連續(xù)熱處理關(guān)鍵技術(shù)，形成連續(xù)熱處理技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、機(jī)組自主設(shè)計(jì)和建造能力，解決連退與熱鍍鋅線中冷軋薄板快速加熱和冷卻、板形在線測(cè)量及控制、采用高效熱交換裝置實(shí)現(xiàn)低溫燃燒廢氣余熱利用、帶鋼高效清洗、清洗液循環(huán)利用、冷軋工序廢棄物利用等鋼鐵行業(yè)共性技術(shù)和公益技術(shù)問(wèn)題，促進(jìn)上述技術(shù)及設(shè)備在國(guó)內(nèi)大型熱處理機(jī)組推廣應(yīng)用。同時(shí)，開(kāi)發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的快速熱處理和熱軋免酸洗直接冷軋退火熱鍍鋅工藝技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)，提升我國(guó)冶金工業(yè)“雙高”冷軋及涂鍍產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝技術(shù)和裝備水平。截至目前，寶鋼利用現(xiàn)有生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，已成功開(kāi)發(fā)多種先進(jìn)高強(qiáng)鋼品種以及生產(chǎn)工藝技術(shù)，加快第二代、第三代先進(jìn)高強(qiáng)鋼的研發(fā)和生產(chǎn)，重點(diǎn)開(kāi)展第三代高強(qiáng)鋼的研發(fā)和批量供貨。寶鋼第三代超高強(qiáng)鋼產(chǎn)品——超高強(qiáng)鋼QP980熱鍍鋅產(chǎn)品2013年全球首發(fā)，應(yīng)用于寶馬等知名汽車(chē)品牌。2015年寶鋼熱鍍鋅Q&P鋼QP1180GA全球首發(fā)°QP1180GA鋼板在達(dá)到了1200兆帕超高強(qiáng)度的同時(shí)，具有15%以上的高伸長(zhǎng)率，具有更好的焊接性能、涂著性能、耐熱性和耐腐蝕性，既能滿足不同汽車(chē)用戶(hù)的用材需求，也為實(shí)現(xiàn)汽車(chē)行業(yè)的輕量化發(fā)展和車(chē)輛全生命周期的節(jié)能減排，提供了有力支撐。高質(zhì)量取向硅鋼滲氮法低溫生產(chǎn)技術(shù)寶鋼經(jīng)過(guò)10年的潛心研究和4年的生產(chǎn)實(shí)踐，完成“低溫高磁感取向硅鋼制造技術(shù)的開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目，達(dá)到了“批量、穩(wěn)定、合理成本生產(chǎn)高等級(jí)取向硅鋼”的目標(biāo)，取得了一系列獨(dú)創(chuàng)性技術(shù)成果，實(shí)現(xiàn)了高等級(jí)取向硅鋼產(chǎn)品牌號(hào)全覆蓋，其中10個(gè)牌號(hào)高等級(jí)取向硅鋼產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。寶鋼高等級(jí)取向硅鋼應(yīng)用于三峽工程等國(guó)家重點(diǎn)工程，變壓器性能與國(guó)際頂尖取向硅鋼產(chǎn)品相當(dāng)。項(xiàng)目形成了完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利29項(xiàng)、實(shí)用新型專(zhuān)利47項(xiàng)、技術(shù)秘密405項(xiàng)。該項(xiàng)目使中國(guó)取向硅鋼制造技術(shù)和產(chǎn)品達(dá)到世界領(lǐng)先水平，改變了我國(guó)高等級(jí)取向硅鋼長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口的局面，標(biāo)志著我國(guó)在取向硅鋼領(lǐng)域具備了從研發(fā)、產(chǎn)線自主集成到產(chǎn)業(yè)化的核心能力。2012年，寶鋼“低溫高磁感取向硅鋼制造技術(shù)的開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”成果順利通過(guò)專(zhuān)家組評(píng)審鑒定。目前，我國(guó)已經(jīng)有寶網(wǎng)、武鋼、首鋼等單位掌握了這-核心生產(chǎn)技術(shù)，我國(guó)取向硅鋼生產(chǎn)技術(shù)躋身國(guó)際前列。高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼連軋技術(shù)寶鋼以高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼酸洗一連軋技術(shù)為突破方向，圍繞高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼酸連軋工藝、生產(chǎn)裝備及質(zhì)量管控等重大課題，歷經(jīng)6年研發(fā)，形成了高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼酸連軋通板技術(shù)、穩(wěn)定軋制工藝、生產(chǎn)輔助技術(shù)、自動(dòng)化控制及裝備技術(shù)、特有缺陷防治技術(shù)等一系列專(zhuān)有技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼連軋技術(shù),使寶鋼1550毫米酸軋機(jī)組成為國(guó)內(nèi)首條具備含硅3.1%以上電工鋼批量生產(chǎn)能力的酸連軋機(jī)組，產(chǎn)品覆蓋35A270以下所有硅鋼鋼種。這一成果將高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼生產(chǎn)成本降低70%以上，生產(chǎn)效率提升6倍以上，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。鍍鋅帶鋼質(zhì)量控制核心技術(shù)鞍鋼與東北大學(xué)等單位合作，針對(duì)鍍鋅板鍍層質(zhì)量問(wèn)題，就帶鋼鍍鋅厚度控制、帶鋼鍍鋅線表面清洗技術(shù)、帶鋼表面質(zhì)量缺陷檢測(cè)技術(shù)、帶鋼鍍鋅連續(xù)退火熱處理工藝控制模型技術(shù)等四個(gè)方面進(jìn)行了研發(fā)，開(kāi)發(fā)了具備先進(jìn)的平均鍍層厚度和上下表面偏差厚度聯(lián)合控制功能的鍍層厚度控制系統(tǒng)，以及基于PID和人工智能相結(jié)合的氣刀預(yù)測(cè)PPA控制器、清除鍍鋅帶鋼清洗過(guò)程中產(chǎn)生泡沫的機(jī)械機(jī)構(gòu)、多品種的表面質(zhì)量在線檢測(cè)系統(tǒng)等鍍層質(zhì)量相關(guān)的系統(tǒng)與裝置，同時(shí)開(kāi)發(fā)鍍鋅立式連退爐加熱與冷卻核心機(jī)理模型，并開(kāi)發(fā)出鍍鋅立式連退爐過(guò)程控制級(jí)具有設(shè)定值計(jì)算、能力計(jì)算以及動(dòng)態(tài)控制功能的應(yīng)用模型。這些工作對(duì)鍍鋅帶鋼表面質(zhì)量信息實(shí)時(shí)監(jiān)控，消除多道工序中影響鍍鋅帶鋼表面質(zhì)量的負(fù)面因素，大幅提高冷軋鍍鋅帶鋼的綜合質(zhì)量，并同時(shí)有效控制鍍鋅帶鋼生產(chǎn)過(guò)程中多種工業(yè)原料的使用量。（八）短流程薄帶連鑄技術(shù)與傳統(tǒng)的軋制工藝相比，薄帶連鑄技術(shù)省去了連鑄機(jī)、加熱爐、粗軋機(jī)、精軋機(jī)、層流冷卻等設(shè)備，長(zhǎng)1000米的傳統(tǒng)帶鋼生產(chǎn)線可被壓縮至約50米，鋼水可以直接被鑄成厚1~5毫米的薄帶坯，再被軋制成厚0.8?4毫米、一定寬度的薄帶鋼，流程更緊湊，建設(shè)投資、生產(chǎn)成本更低，有害氣體排放更少。薄帶連鑄亞快速凝固能夠抑制偏析和大顆粒夾雜物的析出，對(duì)高合金材料加工組織改善和性能提高具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。寶鋼自2000年開(kāi)始進(jìn)行薄帶連鑄技術(shù)研發(fā)，歷經(jīng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究、中試研究、工業(yè)化機(jī)組建設(shè)等幾個(gè)研究階段，解決了冶煉和連鑄工藝、鑄軋裝備和鑄輥、側(cè)封、水口等核心部件、液面檢測(cè)與控制、板形控制、鑄機(jī)自動(dòng)化等一系列關(guān)鍵核心問(wèn)題。至2014年建于寧鋼的薄帶連鑄線建成，并投入試生產(chǎn)。2015年軋制出集裝箱板、高速公路護(hù)欄板等產(chǎn)品。實(shí)際生產(chǎn)表明，機(jī)組實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定連續(xù)澆鑄和軋制，產(chǎn)品的表面質(zhì)量、板形和力學(xué)性能均滿足要求。這是世界上第5條工業(yè)化生產(chǎn)線，產(chǎn)品定位于普通碳素鋼，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。薄帶連鑄技術(shù)是寶鋼十多年來(lái)持續(xù)開(kāi)發(fā)的重大流程技術(shù)創(chuàng)新，是寶鋼堅(jiān)持節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)鋼鐵與城市相融共生的最佳實(shí)踐。經(jīng)過(guò)多年積累，寶鋼目前不僅已擁有從工藝、設(shè)備、控制、產(chǎn)品到技術(shù)服務(wù)的薄帶連鑄產(chǎn)業(yè)化全套技術(shù)，處于國(guó)際先進(jìn)水平，而且通過(guò)薄帶連鑄技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，已經(jīng)形成一個(gè)人才培養(yǎng)、開(kāi)放共享的國(guó)家級(jí)技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。寶鋼薄帶連鑄項(xiàng)目獲得2016年冶金科技獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。東北大學(xué)的研究工作，更多是側(cè)重于利用薄帶連鑄技術(shù)的快速凝固優(yōu)勢(shì)，用于生產(chǎn)常規(guī)流程加工困難的特殊鋼種和有色金屬合金。在實(shí)驗(yàn)室的條件下，已經(jīng)制備出高性能的系列取向和無(wú)取向電工鋼，磁性能顯著優(yōu)于常規(guī)流程,后續(xù)冷軋與熱處理生產(chǎn)流程簡(jiǎn)化、高效、低成本。目前正在與河北敬業(yè)集團(tuán)合作，利用東北大學(xué)開(kāi)發(fā)的薄帶連鑄技術(shù)與裝備,生產(chǎn)寬度最大1350毫米、厚度1?3毫米的取向和無(wú)取向電工鋼鑄軋薄帶坯，目前項(xiàng)目正在進(jìn)行中。在薄帶連鑄6.5%Si高硅鋼研究方面，研究人員提出了薄帶連鑄過(guò)程中的新理論和新的組織控制方法。在實(shí)驗(yàn)室條件下制備出0.18毫米厚的6.5%Si取向硅鋼，磁感B8大于1.74T，是目前國(guó)際上報(bào)道的最高水平。目前與中國(guó)寶武集團(tuán)（原武鋼研究院）合作，正在建設(shè)寬度600毫米的含硅6.5%高硅鋼半實(shí)驗(yàn)一半生產(chǎn)的鑄軋線。在極薄取向硅鋼的研究方面，已經(jīng)利用薄帶連鑄技術(shù)制備出0.08毫米厚的3.0%Si高磁感取向硅鋼，磁感Bs8大于1.94T,顯著高于日本同規(guī)格產(chǎn)品1.84T的水平。這些工作為我國(guó)關(guān)鍵高端軟磁材料的產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。熱帶無(wú)頭軋制技術(shù)ESP是重要的熱軋帶鋼短流程生產(chǎn)技術(shù)，具有節(jié)能、減排、生產(chǎn)薄規(guī)格熱帶的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)包含薄板坯高速連鑄技術(shù)、粗軋大壓下軋制技術(shù)、中間坯補(bǔ)熱技術(shù)、粗軋一精軋全連續(xù)軋制技術(shù)、板形控制技術(shù)、動(dòng)態(tài)變規(guī)格技術(shù)、成品高速切斷技術(shù)等。產(chǎn)品最小厚度為0.8毫米，目標(biāo)是以熱帶冷，生產(chǎn)普通低碳板、雙相鋼等產(chǎn)品。我國(guó)日照鋼鐵控股集團(tuán)有限公司已經(jīng)引進(jìn)5套ESP生產(chǎn)線，并與東北大學(xué)合作，成功開(kāi)發(fā)出DP590,制成內(nèi)外門(mén)檻梁等零件，已經(jīng)應(yīng)用于山東眾泰的兩款新車(chē)型。首鋼也與達(dá)涅利公司合作，集成QSP生產(chǎn)線正在建設(shè)中。薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)薄規(guī)格產(chǎn)品，以熱代冷薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線以軋制薄規(guī)格見(jiàn)長(zhǎng)。漣鋼、本鋼等單位利用薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線的半無(wú)頭軋制技術(shù)，軋制過(guò)最薄0.8毫米的薄規(guī)格產(chǎn)品。日前，寶武集團(tuán)武鋼股份條材總廠CSP產(chǎn)線，以單塊軋制方式連續(xù)成功試軋出全球最薄熱軋帶鋼0.8毫米熱軋卷板，屬?lài)?guó)際首創(chuàng)。CSP短流程優(yōu)質(zhì)中高碳鋼開(kāi)發(fā)及應(yīng)用考慮到CSP產(chǎn)線鑄坯凝固速度較快和均熱后軋制，可以減少鋼材表面脫碳，武鋼研究院系統(tǒng)研究CSP短流程中高碳鋼的煉鋼、連鑄、均熱、軋制、冷卻及退火工藝，開(kāi)發(fā)了包括9SiCr在內(nèi)的最高碳含量達(dá)到1.0%的系列中高碳熱軋寬帶鋼以及酸洗、退火產(chǎn)品，熱軋產(chǎn)品厚度最薄達(dá)到1.4毫米。產(chǎn)品非金屬夾雜物級(jí)別達(dá)到D0.5級(jí)，鑄坯宏觀偏析小于1.0級(jí)，產(chǎn)品邊裂發(fā)生率控制在0.5%以下，產(chǎn)品單面脫碳層與產(chǎn)品厚度之比小于1.0%，扁卷發(fā)生率低于0.5%。產(chǎn)品在汽車(chē)零部件、工程機(jī)械、冶金鋸片、五金工器具等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。減定徑機(jī)組由北京科技大學(xué)等研發(fā)的雙機(jī)架減定徑機(jī)組技術(shù)裝備，在永鋼上線調(diào)試已運(yùn)行穩(wěn)定，通過(guò)不斷的工藝改進(jìn)和優(yōu)化，在降低生產(chǎn)成本、改善產(chǎn)品質(zhì)量等方面起到了積極作用，收到投資省、綜合效益好的預(yù)期效果。具體表現(xiàn)在:軋制速度突破了100米/秒大關(guān)，小規(guī)格產(chǎn)品的小時(shí)產(chǎn)量提高了10%以上，生產(chǎn)成本有了明顯下降；同時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也有一定的改善作用，盤(pán)條組織、氧化鐵皮、表面紅銹、冷鐓鋼的硬度等問(wèn)題，有較為明顯的改善。該技術(shù)在永鋼的成功實(shí)踐，為國(guó)內(nèi)500余條高線生產(chǎn)線找到了升級(jí)換代的新路子。（九）簡(jiǎn)化流程熱軋帶鋼免酸洗還原退火熱鍍鋅生產(chǎn)線熱帶熱鍍鋅板具備優(yōu)良的表面質(zhì)量和耐蝕性，廣泛應(yīng)用于建筑、家電和汽車(chē)等行業(yè)。在常規(guī)的熱帶熱鍍鋅板生產(chǎn)流程中，“酸洗”工序污染環(huán)境、增加成本，而含錳、硅和銘等合金元素的高強(qiáng)鋼在鍍鋅時(shí)，會(huì)在退火段發(fā)生選擇性氧化，導(dǎo)致鍍鋅板出現(xiàn)漏鍍等缺陷。為解決鍍鋅板的這些問(wèn)題，依托“十二五”國(guó)家支撐項(xiàng)目，東北大學(xué)與寶鋼等單位合作，開(kāi)發(fā)出了熱軋帶鋼免酸洗還原熱鍍鋅工藝。新工藝省略酸洗和預(yù)氧化工序，能夠極大地提高生產(chǎn)效率、降低成本，同時(shí)可以很好地消除由于合金元素選擇性氧化造成的鍍層缺陷。研究中解決了氧化鐵皮厚度控制技術(shù)、熱軋帶鋼表面氧化鐵皮在氫氣中的還原機(jī)理、免酸洗還原熱鍍鋅工藝研究、鋁對(duì)免酸洗還原熱鍍鋅板鍍層組織的影響等課題，闡明了熱軋氧化鐵皮逆相變的獨(dú)特規(guī)律，發(fā)明了連續(xù)退火過(guò)程中控制還原鐵組織形態(tài)的熱處理方法和相應(yīng)的冷軋工藝制度，開(kāi)發(fā)出熱軋板免酸洗熱鍍鋅工藝及與之匹配的鋅液成分體系，并與河鋼邯鋼和無(wú)錫華精合作進(jìn)行了工業(yè)化試制，鋅層質(zhì)量滿足國(guó)標(biāo)要求。目前正在與河鋼唐鋼、邯鋼等合作，對(duì)熱基鍍鋅線進(jìn)行改造，以實(shí)現(xiàn)“免酸洗還原退火熱鍍鋅”。正在與上海南極星熱鍍鋅廠洽談建設(shè)中寬帶免酸洗還原退火熱鍍鋅線，生產(chǎn)地下管網(wǎng)鍍鋅管使用的厚鍍鋅層板卷。棒線材直接軋制連鑄坯無(wú)加熱直接軋制螺紋鋼筋等棒線材產(chǎn)品，是一項(xiàng)重要的節(jié)能技術(shù)，長(zhǎng)期以來(lái)受到廣泛的重視。早在20世紀(jì)90年代，我國(guó)一批學(xué)者即開(kāi)展連鑄坯直接軋制螺紋鋼筋技術(shù)。但是受到當(dāng)時(shí)技術(shù)水平和企業(yè)條件的限制，未能成功應(yīng)用。近年，在降低成本、改善環(huán)境的巨大驅(qū)動(dòng)力影響下，一些企業(yè)積極開(kāi)展研究和工業(yè)實(shí)施。近年有鞍山、廣東、陜西等一批企業(yè)針對(duì)無(wú)加熱直接軋制工藝存在的問(wèn)題，例如長(zhǎng)度方向的溫度不均、晶粒組織粗大、煉鋼和軋鋼銜接問(wèn)題、工藝設(shè)備的強(qiáng)度及負(fù)荷較大、輥道運(yùn)送鋼坯線速度要求升速改造、提高鑄速與弱化二冷等，積極加強(qiáng)研究、改造、試驗(yàn)與試產(chǎn)，在全連軋棒材生產(chǎn)線應(yīng)用，生產(chǎn)高強(qiáng)度抗震鋼筋等。據(jù)陜鋼研究應(yīng)用結(jié)果，直軋率達(dá)到95%以上，成材率提高1.35%，鋼材性能提高約30兆帕，無(wú)二次氧化燒損，氮氧化物、二氧化碳、二氧化硫排放為零，節(jié)能減排、降低成本、提高質(zhì)量效果明顯。中厚板直接淬火所謂直接淬火法，是指鋼板熱軋終了后在軋制作業(yè)線上進(jìn)行直接淬火的方法，是省略了再加熱工序的節(jié)能型形變熱處理法。近年，東北大學(xué)2011協(xié)同創(chuàng)新中心常規(guī)熱軋方向與鞍鋼、南鋼等企業(yè)合作，利用超快速冷卻系統(tǒng)的高冷卻速率和高冷卻均勻性，實(shí)行UFC-M（即DQ）和DQ&P,生產(chǎn)高強(qiáng)水電鋼、耐磨鋼、工程機(jī)械用鋼等，節(jié)省了合金元素，提高了產(chǎn)品性能，已經(jīng)大規(guī)模在鋼廠應(yīng)用。（十）智能制造智能制造示范工廠建設(shè)“十二五”期間，由于信息化與工業(yè)化的融合，鋼鐵企業(yè)自動(dòng)化、數(shù)字化水平明顯提升，信息化技術(shù)在生產(chǎn)制造、企業(yè)管理、物流配送、產(chǎn)品銷(xiāo)售等方面應(yīng)用不斷深化，關(guān)鍵工藝流程數(shù)控化率超過(guò)65%,企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）裝備率超過(guò)70%。涌現(xiàn)了一批示范智能制造工廠試點(diǎn)和個(gè)性化、柔性化產(chǎn)品定制新模式及一批鋼鐵電商交易平臺(tái)。在《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級(jí)規(guī)劃（2016-2020年）》中，工業(yè)和信息化部重點(diǎn)推行了兩種新模式:一種是以寶鋼1580毫米熱連軋生產(chǎn)線的EVI先期開(kāi)發(fā)介人、后續(xù)持續(xù)跟蹤的服務(wù)模式，是智能制造、服務(wù)型制造和提高產(chǎn)品質(zhì)量的綜合措施;另一種是以南鋼為代表的JIT（準(zhǔn)時(shí)制）模式，是大規(guī)模、個(gè)性化定制及時(shí)配送,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)上下游制造業(yè)的聯(lián)動(dòng)。同時(shí)，在唐鋼二冷軋和鞍鋼礦山系統(tǒng),分別進(jìn)行了冷軋生產(chǎn)線和智能礦山的示范項(xiàng)目建設(shè)。熱軋帶鋼質(zhì)量精準(zhǔn)控制核心技術(shù)針對(duì)熱軋帶鋼軋機(jī)早期引進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)老化的問(wèn)題,以及當(dāng)前產(chǎn)品質(zhì)量要求日趨嚴(yán)格的趨勢(shì)，北京科技大學(xué)等與企業(yè)合作,從生產(chǎn)線在線改造技術(shù)、板坯加熱精準(zhǔn)控制、產(chǎn)品質(zhì)量在線精準(zhǔn)判定及分析、軋輥精準(zhǔn)磨削及管理、熱軋高強(qiáng)鋼內(nèi)應(yīng)力減量化技術(shù)、新一代軋制數(shù)學(xué)模型等六個(gè)方面，進(jìn)行了軋制精準(zhǔn)控制方面的研究和實(shí)踐，取得提高帶鋼產(chǎn)品精度和生產(chǎn)效率的明顯效果,對(duì)熱軋帶鋼軋制質(zhì)量控制具有重要意義?；诖髷?shù)據(jù)的智能化平面形狀控制技術(shù)平面形狀控制技術(shù)是重要的中厚板生產(chǎn)技術(shù)。該技術(shù)是通過(guò)對(duì)坯料至成品生產(chǎn)過(guò)程中，在不同展寬比、不同延伸比條件下的頭、尾、邊部不均勻變形程度的研究，在成型、展寬過(guò)程變厚軋制，提高鋼板矩形化程度，減少切頭尾與切邊損失，有效提高成材率。三明鋼鐵、河鋼唐鋼等與東北大學(xué)合作，綜合采用數(shù)學(xué)模型與大數(shù)據(jù)、智能控制相結(jié)合的方法，解決了平面形狀控制中軋制工藝設(shè)計(jì),軋件尺寸精確控制，軋件厚度、長(zhǎng)度、寬度協(xié)調(diào)控制等難題,提高了軋件平面形狀控制精度，在三鋼集團(tuán)300毫米中厚板軋機(jī)、唐鋼京唐港3500毫米中厚板軋機(jī)等生產(chǎn)線實(shí)施，可以提高中厚板產(chǎn)品的成材率0.8%?1.5%,經(jīng)濟(jì)效益明顯。大型材的數(shù)字化設(shè)計(jì)攀鋼與北京科技大學(xué)等高校合作,綜合運(yùn)用參數(shù)化建模、數(shù)據(jù)庫(kù)、有限元方法、金屬成型理論等先進(jìn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出型鋼孔型參數(shù)化設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)型鋼全軋程三維熱力耦合數(shù)值模擬優(yōu)化CAE系統(tǒng)及軋輥加工CAM系統(tǒng)。在各系統(tǒng)可獨(dú)立運(yùn)行的前提下，以孔型參數(shù)化為基礎(chǔ)將三者集成一體,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)臄?shù)字化型鋼設(shè)計(jì)制造CAD-CAE-CAM系統(tǒng),大幅提高復(fù)雜斷面型鋼設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)效率和命中率，并有效解決研發(fā)制造中難以解決的質(zhì)量、精度問(wèn)題。高精度復(fù)雜斷面型鋼軋制數(shù)字化系統(tǒng),在鋼軌高精度軋制及孔型優(yōu)化方面得到實(shí)際應(yīng)用，并成功開(kāi)發(fā)出叉車(chē)門(mén)架J型鋼新產(chǎn)品。煉鐵大數(shù)據(jù)平臺(tái)和智能化系統(tǒng)的建設(shè)通過(guò)煉鐵大數(shù)據(jù)平臺(tái)和智能化系統(tǒng)的建設(shè)，降低煉鐵異常工況及燃料消耗，不僅能為煉鐵廠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，還可以直接降低煉鐵燃耗及CO2排放,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和綠色冶金。北科億力公司自主研發(fā)煉鐵大數(shù)據(jù)互聯(lián)平臺(tái)，推動(dòng)煉鐵智能化制造。將無(wú)線傳輸技術(shù)、高精度數(shù)字測(cè)溫分析技術(shù)、三維料面監(jiān)測(cè)分析技術(shù)、紅外熱成像監(jiān)測(cè)分析技術(shù)，應(yīng)用于高爐“自感知”工業(yè)傳感及物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)。建立了數(shù)據(jù)源、整合、傳輸、管理、分析、接口、應(yīng)用的大數(shù)據(jù)處理中心，開(kāi)發(fā)高爐專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自診斷和自決策，建立行業(yè)級(jí)煉鐵大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)端和行業(yè)端數(shù)據(jù)互聯(lián)互通及智能對(duì)標(biāo),開(kāi)發(fā)云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端服務(wù)。廣泛應(yīng)用于河鋼集團(tuán)、首鋼集團(tuán)、中信特鋼、山鋼集團(tuán)、酒鋼集團(tuán)等中國(guó)近百家鋼鐵公司，及海外伊朗、越南、印尼共200多座高爐，在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)煉鐵長(zhǎng)壽、高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、清潔生產(chǎn)，起到關(guān)鍵性的指導(dǎo)作用。（十一）復(fù)合材料目前，已經(jīng)有濟(jì)鋼、南鋼、鞍鋼、興澄特鋼等企業(yè)采用真空電子束方法制備復(fù)合坯，生產(chǎn)鋼-不銹鋼、鋼-耐磨鋼、鋼-耐蝕合金、鋼-鈦合金復(fù)合板等產(chǎn)品。寶鋼利用其碳鋼、不銹鋼、特殊合金的材料、技術(shù)、生產(chǎn)和檢驗(yàn)設(shè)備的特點(diǎn)，以及開(kāi)發(fā)軋制復(fù)合技術(shù)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)了厚板、熱連軋、冷軋等系列產(chǎn)品，包括高合金、大厚度、更均質(zhì)、大單重同質(zhì)復(fù)合厚板，奧氏體、超級(jí)奧氏體、鐵素體、雙相、馬氏體等不銹鋼類(lèi)異質(zhì)復(fù)合厚板，鎳基合金、鈦合金等特殊合金類(lèi)異質(zhì)復(fù)合厚板產(chǎn)品、特殊碳鋼類(lèi)異質(zhì)復(fù)合厚板、單面或雙面異質(zhì)復(fù)合熱軋卷，極薄、高表面、高強(qiáng)耐蝕、超高強(qiáng)易成形冷軋復(fù)合卷等。南鋼開(kāi)發(fā)了真空軋制復(fù)合（VRC）裝備,研制出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多項(xiàng)關(guān)鍵工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了最大厚度400毫米特厚鋼板的批量化生產(chǎn)，開(kāi)發(fā)出幅寬2米的高品質(zhì)825鎳基合金/X65管線鋼復(fù)合板以及幅寬1.8米的鈦/鋼復(fù)合板，滿足了國(guó)家重大裝備和重點(diǎn)工程的需求。（十二）循環(huán)經(jīng)濟(jì)，綜合利用，環(huán)境友好本著鋼鐵工業(yè)應(yīng)完成鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)、能源轉(zhuǎn)化（低耗，高效）、消納社會(huì)融合廢物三大功能的思想，近年對(duì)鋼鐵企業(yè)進(jìn)行建設(shè)和改造，我國(guó)鋼鐵行業(yè)向著環(huán)境友好、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綜合利用的方向發(fā)展，取得了喜人的進(jìn)步。曹妃甸首鋼京唐公司的建設(shè)，完美詮釋了循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念,是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化樣板。首鋼京唐公司在公司內(nèi)部，打造新一代鋼鐵工業(yè)流程，12項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于“十一五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃專(zhuān)項(xiàng)。其中，焦炭發(fā)電、高爐壓差發(fā)電、干法除塵等技術(shù)均達(dá)世界頂級(jí)水平。首鋼京唐公司本著煤氣不排放、水不排放固體（鋼渣、水渣、粉塵）不排放的“三不排放”原則，充分合理利用資源，變廢為寶?，F(xiàn)今，循環(huán)發(fā)電、海水淡化、制肥、建材等項(xiàng)目均已投產(chǎn)并取得喜人的成績(jī)。在公司外部，首鋼京唐公司已與冀東水泥盾石建材合作，形成全國(guó)首條水渣不落地生產(chǎn)線，大大提升了生產(chǎn)效率，在鋼鐵產(chǎn)業(yè)與水泥產(chǎn)業(yè)間形成規(guī)模循環(huán)。此外，首鋼京唐公司海水淡化系統(tǒng)產(chǎn)生的濃鹽水，也將送往南堡堿廠用于制堿。首鋼京唐公司自建設(shè)以來(lái)，一直本著可持續(xù)、可發(fā)展的原則進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)，迄今為止,各項(xiàng)環(huán)保排放指標(biāo)均大幅優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。（十三）工藝實(shí)驗(yàn)研究裝備開(kāi)發(fā)與應(yīng)用近年，我國(guó)企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新與研發(fā)能力與手段迅速加強(qiáng)，已經(jīng)成為產(chǎn)品創(chuàng)新的主力軍。我國(guó)鋼鐵企業(yè)的研究院和技術(shù)中心,普遍建立了涵蓋煉鋼、熱軋、控冷、冷/溫軋、熱處理、涂鍍等鋼鐵生產(chǎn)全流程研發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)涵蓋現(xiàn)有生產(chǎn)過(guò)程，能夠反映材料組織和性能演變規(guī)律，指導(dǎo)現(xiàn)有生產(chǎn)和研發(fā)。同時(shí)還超越現(xiàn)有生產(chǎn)過(guò)程，為新工藝、裝備、技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)提供創(chuàng)新空間。平臺(tái)采用積木式結(jié)構(gòu)，靈活、柔性地集成和組合成新的軋制過(guò)程，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。平臺(tái)裝備有先進(jìn)控制系統(tǒng)和工業(yè)化檢測(cè)儀表，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和重復(fù)性。平臺(tái)可以真實(shí)模擬實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，所得到的工藝參數(shù)可用于大生產(chǎn)，為實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的改進(jìn)和優(yōu)化，提供指導(dǎo)性的結(jié)果。利用這些實(shí)驗(yàn)研究設(shè)備，企業(yè)開(kāi)發(fā)出系列高性能、高效率、低成本、減量化生產(chǎn)技術(shù)和系列高性能、減量化鋼材產(chǎn)品。同時(shí)開(kāi)發(fā)出具有特色的原型設(shè)備，為生產(chǎn)裝備的改進(jìn)、提升提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，起到原型機(jī)的作用，為裝備創(chuàng)新提供了強(qiáng)力支撐。在這種情況下，企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)周期大幅度縮短，研發(fā)效率明顯提高，研發(fā)的成功率