2005年中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖公告

2006-03-07 00:00 来源: 我的钢铁
    经按照《冶金科学技术奖奖励条例》及其实施细则严格评审,中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖奖励委员会决定对68个项目授予2005年中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖。其中:“鞍钢1780mm大型宽带钢冷轧生产线工艺装备技术国内自主集成与创新”项目授予特等奖;“以铁水为主原料生产不锈钢新技术开发与创新”等7个项目授予一等奖;“冶金矿山生态环境综合整治技术示范研究”等25个项目授予二等奖;“露天矿排土场高台阶排土安全稳定性与堆浸排土参数优化研究”等35个项目授予三等奖。以下分别刊登特等奖、一等奖和二等奖的部分奖项。
    特等奖
    鞍钢1780mm大型宽带钢冷轧生产线工艺装备技术国内自主集成与创新
    完成单位
    鞍山钢铁集团公司、中国第一重型机械集团公司、中冶南方工程技术有限公司
    完成人
    刘玠、姚林、肖白、吴生富、刘军、付伟、蒋金水、乔军、李国辉、俞小峰、张锐华、李丽霞、宋智良、王胜勇、张亚才、王义栋、杨忠杰、周敬忠、高毅、赵庆涛、蔡恒君、曹丕智、高恩远、金世永、毛昕、赵惠浞、赵林
    项目简介
    鞍钢1780mm大型宽带钢冷轧生产线工艺装备技术自主集成与创新是我国钢铁冶金领域重大成套装备、高技术设备、核心技术等方面的一次战略性、具有历史意义的跨越。
    主要内容包括:一条酸洗-轧机联合机组,45座全氢罩式退火炉,一台单机架平整机,两条重卷包装机组,轧辊磨床及轧辊毛化设备等。
    在技术集成的过程中,成功地研发了“酸洗-轧机联合生产技术、退火、平整、精整工艺技术”;首次成功开发了“紊流盐酸酸洗技术、活套技术、酸洗电气自动化控制技术、六辊轧机、连轧机主传动电机、带钢分切高速飞剪、快速换辊、高效平整机、高速重卷、双线合流的自动包装线、酸再生工艺及控制系统”等一系列冷轧工艺技术、设备制造技术和控制技术。工艺技术和设备达到了国际先进水平。同时,还开发了多个冷轧工艺模型;形成并申报了28项专利,开发了94项专有技术;并在集成的过程中,成功地探索出一系列建设冷轧项目的设计、施工、调试方法。
    通过上述的自主研发和创新,1780mm冷轧生产线在投产后,板型、厚度、表面质量、成材率、能耗、劳动生产率等指标均达到或超过国际先进水平。
    实现批量、稳定生产所有产品大纲规定品种;成功轧制出超出设计能力(0.3mm)的0.18mm极薄冷轧带钢产品;并开发出轿车外板、硅钢原板、高档次镀锌原板、家电板及半工艺中低牌号硅钢等高附加值产品。产品实物质量指标及技术经济指标达到了国际先进水平。
    该项目的建成,标志着我国已经掌握并突破了冷轧成套设备制造技术和工艺生产控制两大核心技术;在发挥各方优势的基础上,形成了开发冷轧项目的联合体架构;具备了冷轧成套设备的制造和相关工艺技术总成的能力。引领了国内钢铁领域自主集成大型成套设备的新思路,为我国钢铁工业和装备制造业发展做出了积极贡献。
    一等奖
    以铁水为主原料生产不锈钢新技术开发与创新
    完成单位
    太原钢铁(集团)有限公司、东北大学、北京科技大学
    完成人
    王一德、李建民、徐芳泓、王百东、谢力、刘玉敏、赵跃旭、刘卫东、范光伟、赵大同、姜周华、包燕平、薛俊虎、刘承志、李志斌
    项目简介
    本课题是落实国家产业政策、实现产品结构调整、以产顶进、满足国民经济发展需要的重要课题,涉及到冶金、材料、机电装备和自动控制等多个学科领域,是集全线工艺流程优化、关键设备选型、节奏匹配、质量控制和品种开发等技术于一体的综合课题,具有很高的集成性。太钢结合自身特点,引进国际先进的主体装备,联合东北大学、北京科技大学进行工艺技术开发,形成了一整套拥有自主知识产权的工艺技术。
    1、实现多项创新:(1)自主集成超高功率电炉熔炼铁合金与返回废钢+铁水预处理与K-OBM-S+VOD三步法装备与工艺技术的全新流程,并适应品种特点开发了一步法、二步法工艺;(2)高质量铁素体不锈钢生产技术以及K-OBM-S转炉全程吹氮、无氩冶炼多品种不锈钢生产工艺技术;(3)以底吹氮溅渣、热更换炉底等集成的K-OBM-S转炉长寿命工艺控制技术与炉体整体快速更换技术;(4)椭园形VOD钢包精炼技术。
    2、实现多项突破:(1)原料结构(铁水60%~100%、返回比0%~40%);(2)生产效率(转炉最短冶炼时间49min);(3)转炉炉衬长寿命(最高703次);(4)无氩冶炼300系不锈钢;⑸不锈钢方板坯快速转换技术(≤2h)实现了一机多品种、多规格连铸坯的生产。
    本项目已申报4项发明专利,主要指标国际领先,总体技术水平属国际先进。
    本项目既充分发挥了太钢长流程工艺特点,又以廉价而丰富的铁水替代资源短缺的不锈钢废钢,大幅度降低了冶炼成本。
    干熄焦引进技术消化吸收“一条龙”开发和应用
    完成单位
    鞍山华泰干熄焦工程技术有限公司、中冶焦耐工程技术有限公司、北京科技大学、太原重工股份有限公司、张家港海陆锅炉有限公司、山东鲁耐窑业有限责任公司、武汉钢铁集团焦化有限责任公司、马鞍山钢铁股份有限公司、通化钢铁股份有限公司、沈阳鼓风机通风设备有限责任公司
    完成人
    郑文华、蔡承、徐列、于振东、张欣欣、王亮、王吉生、惠建明、刘伟、潘立慧、高海建、王斌、苗志民、李庭寿、牛京考
    项目简介
    干法熄焦是钢铁工业重大节能环保技术,是一种替代湿熄焦的熄焦技术。2000年以前我国投产的干熄焦装置均为引进。
    本项目是在引进技术基础上进行消化、吸收、攻关、创新,最终开发出70~140t/h全面国产化的干熄焦工程系列成套技术,内容包括:基础理论研究、干熄焦装置成套技术(工艺技术、三电控制系统、主框架、环境治理技术)的研发;干熄焦装置专有设备(电机车、提升机、循环风机、锅炉)的研发;干熄焦装置非标准设备(干熄炉、焦炭装入装置、排焦装置、焦罐、运载车、横移牵引装置、一次除尘器、二次除尘器、供气装置、换热器等)的研发;干熄焦装置用优质耐火材料国产化。其主要技术指标:干熄炉冷却室冷却能力每吨焦3.84m3/h,冷却室H/D比值0.9,气料比每吨焦1190m3。
    项目在取得的基础理论研究基础上,开发创新并在国内首次应用了多项重要技术:最优化的工艺技术,包括均匀受料、均匀布料、连续均匀快速排焦、降低气料比、均匀供入循环气体等技术;高效的环保技术(包括环境影响评价系统)、三电控制技术。
    项目创新研制出多项设备和材料:全自动运行提升机、耐磨耐高温密封性能好的循环风机、高效热管式换热器、干湿两用电机车、满足6m和4.3m焦炉共用一套干熄焦系统的运焦设备、具有膜式水冷壁及超音速喷涂技术防腐防磨的余热锅炉、可提高除尘效率的多管旋风除尘器、优质耐火材料等。
    包头薄板坯连铸连轧高效化生产技术创新
    完成单位
    包头钢铁(集团)有限责任公司、钢铁研究总院
    完成人
    林东鲁、司永涛、李德刚、刘浏、葛建生、赵殿清、刑立广、屈文胜、管星、田荣彬、王建刚、段承轶、王雪莲、唐贵仕、张昭
    项目简介
    本项目属于钢铁冶金及金属材料加工,是转炉、精炼、连铸、轧制及品种研究与开发的创新集成。
    主要内容:(1)总结和开发出包括19项主要技术措施和诀窍的薄板坯高效精炼、连铸、轧制技术和全流程高效快节奏生产技术体系。(2)开发了210t大型转炉CSP低碳钢的低C、Si及低合金钢、微合金钢低O、N和稳定的Alt、Als控制技术、合金化操作、薄板坯无缺陷浇注、CSP连轧过程控制轧制、控制冷却、钢板性能稳定与均匀的控制技术。(3)通过深入研究CSP流程的冶金特点,发现了薄板坯连铸的凝固特征;非金属化合物的形成特点;微合金元素的固溶、析出特征及其与再结晶、相变的关系;CSP连轧过程组织演变规律;轧后冷却特点及其对组织、性能的影响等诸多与传统厚板坯连轧具有显著差异的重要冶金现象和规律。掌握了CSP流程Nb微合金钢组织混晶这一制约CSP产品开发的重大技术障碍的解决方法,为薄板坯连铸连轧品种开发奠定了坚实的理论和技术基础。(4)开发了CSP流程粗晶低强度冷轧基料、碳素超细晶粒钢、Nb微合金化管线钢、汽车冲压用钢和高强度船板钢等42个高品质品种钢带的合金化类型、组织结构、生产技术和应用方向。
    项目技术经济指标:年产量252万t;月产量24.5万t;最高连浇炉数28炉/浇次;最高单浇次产量4865.0t/浇次;平均连浇炉数21.1炉/月;铸机作业率90%,轧机作业率大于80%,漏钢率小于0.085%/月;综合成材率98.0%。
    钢帘线钢品种及工艺研究
    完成单位
    宝山钢铁股份有限公司
    完成人
    万根节、雷思源、张建春、蔡力、顾文兵、刘俊江、韩仁义、吕卫东、石建颂、张弛
    项目简介
    钢帘线被誉为线材产品的精品,钢帘线钢为线材产品中难度最大的产品之一,其制造技术和工艺为冶金技术里有效控制钢的纯净度和钢的成分均匀性的典型代表。
    宝钢经过多年研究与攻关,目前已经突破钢帘线用钢技术关键点和难点,掌握钢帘线用钢的特殊工艺及技术,并形成具有自主知识产权的专有制造技术。通过对连铸小方坯设备与工艺的研究,突破钢帘线钢要采用大方坯连铸生产的限制,在国内率先实现采用电炉连铸小方坯新工艺生产钢帘线用钢。宝钢钢帘线钢纯净度控制迈入世界先进行列,达到国外先进厂家盘条实物水平,盘圆上偏析达到满足制造钢帘线的要求。
    电炉小方坯连铸生产的钢帘线盘圆质量已被法国米其林公司接受,国内用户广泛使用,并出口到欧洲、日本、美国等国家。
    大功率交交变频调速系统及推广应用
    完成单位
    冶金自动化研究设计院、北京金自天正智能控制股份有限公司
    完成人
    李崇坚、李向欣、朱春毅、薛兴昌、沈标正、葛钢、李凯、何山、张胜民、肖向锋、刘松斌、邢卫宏、陈玉香、周亚宁、古玉书
    项目简介
    本项目完善了同步电机磁场定向控制理论;首次提出阻尼磁链定向控制理论与方法,并获中国发明专利;建立了交交变频同步电机调速系统的仿真平台;提出电网、变频器、电机、控制系统一体化系统理论与分析方法,研究大型交交变频系统电网无功与谐波计算与抑制方法;采用现代控制理论研制成功负荷观测器,解决了轧机主传动机电振动问题;完善了同步电机的阻尼绕组理论及设计方法,带动国内电机厂交交变频同步电机研制成功,并形成规模;建立了交交变频调速系统设计与调整的理论和方法,在工程实践中应用成功。
    本项目研制了我国第一套热连轧机主传动交流调速装备,攻克了高精度、高动态响应、多套交交变频对电网的无功冲击及谐波污染的治理、轧机主传动机电振动的抑制等技术难关。首次大规模采用国产大功率晶闸管(576支)研制成功8台10.8MVA大功率交交变频装置,在攀钢1450热连轧厂投入使用。其静态精度与动态响应等各项技术性能指标达到国际先进水平,使热轧带钢产量由原来的80万t提高到160万t,取得显著经济效益。研制成功我国第一套矿井提升机交交变频调速系统(6MW),树立了大功率交交变频调速装备国产化的样板。
    在此基础上,对大功率交交变频的关键技术进一步研究开发,研制成功国产四英寸大功率晶闸管及具有国际先进水平的交交变频功率柜,最大变频器容量达20MVA,并将其产品化、标准化。已研制国产大功率交流调速系统100余套,总装机容量达756MVA。
    铜冷却壁制造与应用
    完成单位
    首钢总公司、北京科技大学、汕头华兴冶金备件厂有限公司、中冶京诚工程技术有限公司
    完成人
    刘水洋、杨天钧、佘克事、全强、钱凯、韩庆、张福明、佘京鹏、程树森、王自亭、苍大强、王颖生、王涛、姚轼、沈大伟
    项目简介
    采用铜冷却壁延长高炉寿命已成为世界高炉发展的一个大趋势。然而,这种铜冷却壁国内还不能满足需要,每年要靠进口,其价格有时13万元人民币/t,目前虽已降到8~9万元/t,但价格仍然偏高。所以,为降低铜冷却壁成本、减少外汇支出和满足国内需要,“高炉铜冷却壁的制造与应用”项目以TU2轧制铜板为原料,采用特种工艺,解决扁孔深钻等一系列技术问题,设计和制造出第二代复合扁孔型铜冷却壁,大大提高了冷却壁的冷却能力,降低了铜的消耗和冷却壁生产成本,同时开发出全尺寸冷却壁热态试验炉和铜冷却壁温度场计算软件等。
    “高炉铜冷却壁的制造与应用”项目在集三维温度场软件计算、全尺寸冷却壁热态试验炉试验,设计、制造复合扁孔型高炉铜冷却壁方面具有国内外创新性。
    济钢年产25万吨冷轧钢带连续热镀锌生产线设计研究
    完成单位
    钢铁研究总院、济南钢铁集团总公司
    完成人
    李长顺、赵沛、王军、张启富、丁立生、周俊麒、任泽、张岩、张迁东、刘灿楼、王江臣、潘家冰、蒋升华、孟庆国、俞钢强
    项目简介
    济钢建设的年产25万t冷轧带钢连续热镀锌国产化机组,适用于国际技术标准,替代进口机组,满足建筑板、彩基板等热镀锌钢板的生产。采用国际最先进的美钢联法工艺,技术成熟,设备可靠,检测手段完善先进。工艺流程与设备配置与国际最先进的冷轧带钢连续热镀锌线基本一致。
    项目研制开发成功以下具有自主知识产权及创新的技术和设备:(1)中电流密度电解清洗成套设备。(2)全辐射管加热、全陶瓷纤维的立式还原退火炉。采用加热与均热合一的炉体;快冷段后设置均衡炉;设置炉内纠偏装置;设置三辊式热张辊;采用脉冲式燃烧控制系统等新技术。(3)采用氮气作气刀气源,是国产热镀锌机组中第一条采用气刀吹氮技术的生产线。(4)采用导热油系统取代常规的蒸汽系统,用于脱脂液、漂洗液及干燥装置的热源。(5)工程师站和操作员站融合为一体的人机界面(HMI),将传统的分区控制模式改为逻辑传动分类控制模式。精确的炉温与板温双闭环控制系统。
    二等奖
    冶金矿山生态环境综合整治技术示范研究
    完成单位
    中钢集团马鞍山矿山研究院、马钢集团姑山矿业有限责任公司
    完成人
    袁先乐、常前发、徐克创、钟铁、祝怡斌、丁伯埙、杨任新、钱士湖、徐玉文、高元宝
    项目简介
    “冶金矿山生态环境综合整治技术示范”项目以马钢集团姑山矿业有限责任公司为研究对象,历经3年。
    本项目研究内容包括:(1)编制马钢姑山矿生态环境综合整治技术示范区的建设规划,在进行矿区清洁生产审核基础上,编制示范区生态建设规划,要求规划针对性强,目标明确,重点突出,技术路线合理,结构框架完整规范,具有较强的科学性和可操作性;(2)开展矿山无尾矿排放工艺技术研究,全面推进加大尾矿利用力度进行尾矿浓缩脱水工艺研究,尾矿固化抛块试验和建材试验,编制无尾排放工艺可行性研究报告;通过浓缩过滤工艺研究,使姑山尾矿浓度从10%提高到80%以上,尾矿抛块抗压强度大于1MPa(28天),在水中稳定性好,不泥化,经分级的尾矿达到建筑用砂指标,开发尾矿制备彩色地面砖试验要求,并达到国家有关标准;(3)排土场、尾矿库废弃地生态重建、植被恢复技术研究,排土场、尾矿库废石、尾矿理化特性分析、典型废弃地自然植被恢复和尾矿库扬尘抑制试验研究。
    经与矿山紧密合作,项目已全面完成上述技术指标,复垦示范区建设已达10000m2以上;落实了清洁生产审核的技术方案,降低尾矿品位,提高了金属回收率,推进了尾矿和采场流砂等固体废物的利用;摸索并创新提出了老矿山走生态环境综合整治技术示范建设规划和建设模式,即资源开发利用模式、采选工业的清洁生产模式、持续生态恢复与保育模式、生态社区模式、矿山持续发展能力建设模式,为我国矿山走可持续发展道路起到了示范作用,其建设开创了矿山在开发中保护、在保护中开发和有效整治矿山生态环境新思路、新方法和新模式。
    钛精矿盐酸法制取人造金红石产业化技术
    完成单位
    攀枝花钢铁(集团)公司、北京有色金属研究总院、长沙矿冶研究院、贵阳铝镁设计研究院
    完成人
    黄北卫、邓国珠、王雪飞、许晓曙、蒙钧、朱胜友、王彦华、廖代华、王康海、刘水根
    项目简介
    主要内容:(1)钛矿预处理工艺技术研究;(2)盐酸浸出工艺技术研究;(3)处理浸出母液再生盐酸工艺技术研究;(4)产业化技术研究;(5)选矿技术的研究。
    该课题针对攀枝花钛精矿储量大、品位低、钙镁含量高、酸溶性好等的特点,采用盐酸法处理钛精矿制取人造金红石。该工艺技术具有如下特点:(1)采用前后磁选技术有效地分离出矿物脉石和钛辉石,提高了人造金红石产品品位;(2)采用弱氧化预处理有效地解决了浸出过程中的产品细化问题,保持了产品粒度,使之符合沸腾氯化要求;(3)进一步优化了浸出工艺参数,有效地解决了原工艺产品品位低、管网腐蚀严重等问题;(4)采用Ruthner技术处理浸出母液回收盐酸,使盐酸得到循环利用,有效地解决了环境污染,得到的氧化铁粉可作为炼铁的优质原料;(5)通过工业试验研究,形成了一套完整的盐酸法制取人造金红石、浸出母液直接回收盐酸和氧化铁粉用作炼铁原料的工艺技术和装备。试验所取得的试验数据和技术经济指标可作为该项目产业化的设计依据。
    攀钢正拟采用该工艺技术建立万吨级人造金红石示范工厂,使攀枝花钛资源得到合理的开发和利用,同时为我国的氯化法钛白提供优质的高品位富钛料,促进我国钛工业的持续发展。
    莱钢750m3高炉煤气净化全干法除尘技术开发与应用
    完成单位
    莱芜钢铁集团有限公司、山东省冶金设计院
    完成人
    姚朝胜、衣忠德、刘忠泉、黄东生、李斌、于智育、王义健、王蕾、王荣恩、井玉国
    项目简介
    本项目采用高炉煤气全干法除尘技术,对750m3高炉煤气进行全干法除尘,使净煤气含尘小于5mg/Nm3,温度在120~180℃左右。全干法除尘设施由5大部分组成:包括布袋除尘系统、集灰输灰系统、冷热交换系统、管路阀门系统和控制系统。高炉荒煤气温度正常时,直接进入布袋除尘系统,经除尘净化后进入调压阀组或TRT,然后进入净煤气总管网。除尘后的瓦斯灰经卸灰阀卸入刮板机,然后输入灰仓,经加湿机落入汽车,外运至烧砖厂。当高炉荒煤气温度过低或过高不宜进布袋除尘器时,通过控制系统使管路阀门关闭或开启进行切换,使荒煤气进入冷热交换系统,对低温或高温煤气进行升温或降温,达到布袋除尘适宜的温度条件,确保其内部滤袋不致结露或烧坏。
    高炉煤气采用全干法除尘技术与湿法除尘技术相比,其特点:占地面积小、投资省、节水、节电、操作维护人员少,运行费用低、净煤气含尘量低温度高,没有二次水污染及污泥处理污染,环保效果好。
    石钢国产50吨高阻抗电弧炉炼钢提高生产效率技术研究
    完成单位
    石家庄钢铁有限责任公司、北京科技大学
    完成人
    曹立国、李士琦、王立平、齐永革、刘润藻、丁秀中、梁玫、刘冰、陈志梯、付长征
    项目简介
    本项目研究从能量平衡入手,包括合理供电和优化供氧两个相互协调的内容。通过本项目的研究,使电弧炉生产能在炉料结构变化范围很宽的情况下(铁水比为0%~80%)整合合理供电技术和优化供氧技术,达到节能降耗、提高生产效率的目的。
    1、合理供电。(1)利用PowerLogic2000电力线路监测仪对石钢电炉厂50t高阻抗电弧炉电气运行参数进行测量;(2)建立石钢电炉厂50t高阻抗电弧炉工作电抗模型;(3)研究石钢电炉厂50t高阻抗电弧炉电气特性曲线表和特性曲线;(4)制订石钢电炉厂50t高阻抗电弧炉电气工作圆图并确定许用电气工作范围;(5)确定石钢电炉厂50t高阻抗电弧炉合理供电工作点范围并研制电气运行工作点总表;(6)研制石钢电炉厂50t高阻抗电弧炉在废钢、铁水、生铁等炉料结构下的高阻抗电弧炉炼钢优化供电曲线;(7)石钢电炉厂50t高阻抗电弧炉供电曲线在炼钢生产中的应用。
    2、优化供氧。石钢电炉厂50t高阻抗电弧炉供氧方面仅采用炉门供氧,存在供氧效率低等问题。研究主要解决以下问题:(1)在铁水热装工艺条件下提高冶炼脱碳速度,确定各种不同原料条件下的供氧制度并与供电制度相匹配;(2)调整供氧工艺参数以均匀熔池温度和成分;(3)提高氧气利用率。
    高性能耐火耐候和高韧性抗震建筑用钢的研制及其工程应用
    完成单位
    武汉钢铁(集团)公司
    完成人
    陈晓、郭爱民、卜勇、刘振清、董汉雄、刘继雄、柳志敏、张光新、习天辉、刘学春
    项目简介
    技术原理及性能指标:(1)高性能耐火耐候建筑用钢:为保证该钢具有高耐火性,即在600℃高温下屈服强度不低于室温下屈服强度的2/3,须添加适量的Mo,使之在钢中固溶并形成微细的碳化物;还须添加适量的Cr、V、Nb等微量元素,通过控轧控冷工艺使之形成高熔点的碳化物和强韧性的组织结构,使钢在高温下具有高的屈服强度,从而确保耐火性。为保证该钢具有高的耐候性,即耐大气腐蚀性能为普通建筑用钢Q235和Q345的2~8倍,还须添加适量的Cu、P、Ni、Cr等。为了使该钢能承受大线能量(50~100kJ/cm)焊接,须添加适量的Nb、V、Ti等微合金元素,利用氧化物冶金技术,形成高熔点的第二相质点,抑制奥氏体晶粒长大,特别是在大线能量焊接条件下,第二相质点既能促进针状铁素体的形成,又能促进M-A组元分解,使CGHAZ组织转变为具有优良的韧性、较大的应变和位错密度的针状铁素体组织,从而达到抑制焊接粗晶区晶粒粗化和阻止裂纹扩展的目的。(2)高韧性低屈强比建筑系列钢:在钢中添加Nb、V、Ti等微合金元素,利用其在钢中形成一定数量和形态分布的碳、氮化物,对钢产生细晶强化和沉淀强化作用;采用两相区控轧控冷工艺,获取相对较软相(铁素体组织)和较硬相(针状铁素体及珠光体组织)的合理配比及分布的组织结构,使钢同时具有高强韧性和低屈强比。
    创造性与先进性:采用全新的优化成分设计、氧化物冶金技术和先进的轧制及热处理工艺,使之形成高密度位错的强韧性组织结构,从而使新钢种集高耐火性能、高耐候性能、高Z向性能、低屈强比和能承受大线能量焊接于一体,故鉴定认为,前者“属技术首创,其技术性能指标达到了国际领先水平”;后者“技术性能指标及实物质量均达到了国际先进水平”。
    新型现代化热轧板带工作辊的研制
    完成单位
    邢台机械轧辊(集团)有限公司
    完成人
    周守航、聂仲毅、张军田、秦英方、韩精华、袁乃博、南风岐、杨立阁、彭辉、王书奎
    项目简介
    瞄准国际前沿技术,历经10年努力,自主研发了一系列适于现代轧机轧制环境和板材品质要求的新型轧辊,与传统产品相比,新型高Cr铁、ICDP轧辊,在辊型保持、抗事故性、耐磨性能等方面均达国际同期先进水平,目前已在部分新型现代化轧机上实现国产化率60%以上。
    新型高Cr铁辊(精轧前段工作辊)方面的成就包括:(1)成功开发三层离心复合铸造新工艺。将二层离心复合调整为外层+中间层+芯部的三层复合方法,提高了结合层强度,减少了外层合金向芯部扩散。(2)重新设计热处理工艺路线。将多次退火调整为淬火+多次回火,通过高温奥氏体的非稳定化处理,使部分过饱和合金元素以弥散合金碳化物形式析出,提高了成品轧辊组织均匀性和室温组织的稳定性。
    新型ICDP辊(精轧后段工作辊)方面的成就包括:(1)组织设计:一是改变传统的以增加碳化物量提高耐磨性的设计思路,利用弥散分布、具有高显微硬度的MC、M2C型细小碳化物改善耐磨性;二是改变石墨形态,使其由蠕虫状改变为弥散分布的细小点球状。(2)成分与冶炼、铸造工艺设计:为实现组织目标,加入W、V等MC、M2C型碳化物形成元素,并匹配其它元素含量;在工艺方法上,增加孕育变质手段、强化激冷,从而控制石墨、碳化物含量和形态。(3)优化热处理工艺获得稳定的基体组织。
    经实轧考核,两种新型轧辊的毫米轧制量分别较传统产品提高20%~30%以上,抗事故能力明显提高,已达到国外同期同类轧辊的先进水平。
    X70大口径管线用宽厚板研制
    完成单位
    舞阳钢铁有限责任公司、鞍山钢铁集团公司、巨龙钢管有限公司、中国石油天然气集团公司管材研究所、钢铁研究总院
    完成人
    常跃峰、陆岳璋、谢良法、王振宇、马玉璞、吉玲康、李延丰、韩宝云、李经涛、刘生
    项目简介
    该专题的攻关目标是研制出符合西气东输管线要求的优质大口径、大壁厚、高强度、高韧性、耐腐蚀的直缝埋弧焊钢管用宽厚钢板。
    在X70宽厚板的开发生产过程中,成功解决了以下几点技术关键:(1)采用低的碳含量和低碳当量设计,钢板具有良好的强度、韧性及良好的焊接性能;(2)较低的P、S等有害元素含量,并对夹杂物进行变性处理,钢板有良好的横向冲击韧性和抗SSCC、HIC的能力;(3)采用细晶强化和组织强化,具有针状铁素体为主的金相组织。
    采用C-Mn-Mo-Nb系列合金设计和TMCP工艺生产的X70级宽厚板,钢质纯净,组织为针状铁素体形,钢的强韧性和焊接性能良好,其各项性能指标在国内处于领先地位,主要指标达到了国际先进水平。用此钢板并配以合理的制管工艺,可生产出优质的大口径直缝焊管。目前已供西气东输主干线工程X70钢板20230t,供西气东输主干线三通用、杭-湖管网、冀宁联络线等工程X70钢板15000t。
    TP-CQ特殊扣套管开发研究
    完成单位
    天津钢管集团有限公司
    完成人
    王京、刘硕琼、李强、徐志谦、杨博、白仁昭、张军、孙宇、王春河、谭平
    项目简介
    “TP-CQ特殊扣套管开发”项目主要内容包括:金属-金属密封机理研究分析;TP-CQ特殊扣接头的螺纹设计;TP-CQ特殊扣接头的密封设计;TP-CQ特殊扣接头专用检验量具的设计;TP-CQ特殊扣接头的气密封评价试验和使用性能评价试验;TP-CQ特殊扣接头的加工技术;TP-CQ特殊扣套管的下井试验;TP-CQ特殊扣套管的推广应用。
    密封面采用金属-金属锥面密封结构,气密封性能优越。螺纹连接采用改进型的偏梯形螺纹齿型,具有连接强度高、方便使用已有量具进行生产检验和现场商检。螺纹和密封面参数选取科学,抗粘扣性能优良;螺纹脂溢流槽设计可大大降低由于螺纹脂堆积造成的应力集中;内孔平滑设计可降低流阻,有利于提高套管整体抗腐蚀能力。密封面检验量具设计合理,测量精度高,使用和校对方便,易于掌握,形成了密封面独特的检验技术。螺纹过盈设计合理,接头上紧后,接箍外表面具有较低的环向应力。保证接头在含H2S的腐蚀环境中使用安全。TP-CQ套管特殊扣接头与抗H2S应力腐蚀管材结合,生产的抗H2S应力腐蚀套管,抗H2S应力腐蚀性能满足NACETM0177最新版的全部要求。TP-CQ套管特殊扣接头与低Cr抗CO2腐蚀管材结合,生产的抗CO2腐蚀套管,已在国内油田成功下井使用。
    铁路机车车轮的研制和开发
    完成单位
    马鞍山钢铁股份有限公司
    完成人
    李小宇、张建平、安涛、范鼎东、龚志翔、李翔、焦兴利、程德利、崔银会、丁春华
    项目简介
    开发的铁道部用机车车轮主要分为Φ1050mm和Φ1250mm两种系列,分别用于内燃机车和电力机车。铁路机车车轮研发的技术难点主要为:(1)冶炼工艺控制,即较低的P、S、气体及夹杂含量,铸坯优良的表面、内在质量;(2)大尺寸车轮压轧工艺控制;(3)获得良好的强韧性能匹配。
    马钢从冶炼、轧制和热处理工艺入手,分别进行了钢的低P、S冶炼技术;钢的脱氧及夹杂物控制技术;零缺陷铸坯连铸生产技术;优化铸坯铸态组织结构技术;大直径车轮金属流变有限元模拟;大直径车轮轧制工艺设计;机车轮强韧性能等研究,最终形成了一套成熟的机车轮冶炼、轧制、热处理工艺。
    济钢燃气发电煤气混合站燃气混合智能模型控制系统
    完成单位
    济南钢铁集团总公司
    完成人
    温燕明、张红瑞、耿晓宁、范鹍、马健、范者峰、杨传鹏、刘艳波、白洪强、师强
    项目简介
    本燃气混合智能模型控制系统针对混合站的控制难点,具有以下创新特点:(1)对检测滞后大的热值信号进行预测预控,响应速度快;(2)对相互影响的混合燃气压力与热值进行解耦控制,构成双串级控制系统,快速稳定;(3)10套调节回路可自动进行工况预平衡,转入自动运行状态,操作方便;(4)系统可在热值控制和配比控制之间双向无扰动切换,方便热值仪故障处理及维护时的操作;(5)系统可自动寻找最佳配比,适应性强;(6)系统在设定值修改时自动按预设斜坡平滑过渡,增加了稳定性;(7)系统对动态调节过程中的流量配比进行控制,提高了控制精度;(8)通过对放散阀的智能控制,保证系统在燃机油气切换时大阶跃扰动下的稳定性。
    该燃气混合智能模型控制系统能同时稳定控制混合燃气压力和混合燃气热值,使混合燃气热值的调节精度在静态时达到设定值的±3%以内,动态精度在±5%,完全满足燃机燃气发电的要求。
    Φ610mm×12000mm高压无缝气瓶专用收口机
    完成单位
    新兴铸管集团有限公司
    完成人
    范英俊、郭士进、李九狮、韩海照、汪宇、李建武、王延怀、张红山、李永杰、郑金生
    项目简介
    该气瓶收口机是针对大口径高压无缝气瓶端部封头成型而开发的专用设备,填补了国内大口径高压无缝气瓶封头热旋压成型的空白。该收口机加工的工件最大直径为Φ610mm,最大长度为12000mm,只要更换适当的卡爪,不超过此范围的工件都可加工。其技术原理是将钢管用卡盘卡紧,然后慢速旋转并用中频加热装置加热管端,至所需温度后自中频加热装置中退出,然后卡盘带动气瓶管高速旋转,液压装置驱动专用模具翻转至所需角度后完成收口动作。
    钢管端部加热和收口一次装卡即可完成,无须中转,节能且收口效率高。该设备采用三点支撑,两点卡紧方式,解决了长气瓶旋压收口挠度大、旋转不稳的问题,加工气瓶长度可达12m。设备能力如下:加工气瓶直径≤Φ610mm;加工气瓶长度≤12m;工件装卡时间15min;中频加热时间8~15min;旋压收口时间5min;工件下料时间10min。
    冷轧平整机自动控制系统
    完成单位
    冶金自动化研究设计院、武汉钢铁(集团)公司
    完成人
    陈尚恒、薛兴昌、贺宝童、邓锡良、陈春雨、齐柳乐、刘松斌、周珊润、孟宪涛、杨正寒
    项目简介
    本项目是对武汉钢铁公司1700mm冷轧厂引进的单机架平整机和双机架平整机电控自动化系统进行现代化改造。改造的内容包括传动控制系统、自动化系统、轧线仪表和液压压下系统。在国内第一次采用激光测速仪进行延伸率的检测,实现了高精度的延伸率控制,达到国际先进水平。将模拟控制的传动系统和自动化系统更新改造为全数字传动控制器和PLC控制,产量大幅提高,质量明显改善,取得极其显著的经济效益。对成套引进的冷轧带钢单机架平整机和双机架平整机电控自动化系统进行全部更新改造在国内也是第一次。
    平整是带钢冷轧必不可缺的重要工序。单机架平整机的控制主要是张力控制、延伸率控制、轧制力控制和轧辊的倾斜控制、自动减速停车控制等。双机架平整机因兼做二次冷轧,除上述控制环节外,还有机架间张力控制和自动厚度控制。本项目研制了上述所有控制系统,自1998年验收投入以来运行稳定可靠。
    全国有几十台套平整机(包括整套引进的平整机),其延伸率的控制精度不高或者不稳定,刚刚建成时控制精度较高,经过一段时间使用后控制精度明显降低。延伸率控制精度低或不稳定的主要原因是延伸率检测精度低。采用激光测速直接测量延伸率,取得了满意的效果,达到了±0.1%的控制精度。
    采用高性能液压伺服阀,更新了液压油缸、位置和压力检测装置;使液压伺服系统频响提高,满足延伸率控制和轧制力控制的要求。主传动系统更新为全数字控制后,控制精度和稳定性、可靠性大为改观,保证了平整工艺过程稳定。
    二等奖
    钢轧计算机管理一体化及转炉关键设备的开发与应用
    完成单位
    中冶京诚工程技术有限公司
    完成人
    谭雪峰、李荣之、张温永、宋元力、王德宽、高联群、于小明、高松、朴世云、何文华
    项目简介
    项目开发一套全新的120t转炉设备和自控(L1、L2、L3)软硬件系统,技术性能指标高,调试投产快,投资省(只相当同类转炉费用的80%)。转炉自动化控制系统(L1)具有高系统容错功能,高安全性,高可观、可续性,有完善的故障处理和报警功能,以及倾动电机负荷平衡等方便快捷的操作性,过程控制(L2)和管理系统(L3)在消化吸收国外技术的基础上,计算机网络硬件和应用软件全部自行开发,全面提高了转炉生产的控制水平。
    带钢窄搭接自动缝焊机
    完成单位
    武汉凯奇特种焊接设备有限责任公司
    完成人
    芦立楷、陈定财、宋游、胡斌、张炼、杨子贤、邹玉恒、卢洪波
    项目简介
    本项目产品是带钢连续轧制生产线及表面处理深加工生产线上焊接带钢接头的专用焊机。
    本项目是依据带钢深加工生产线的工艺技术要求进行设计研制,由焊机变压器及汇流板、电极轮自动修复装置、水路、气动、电气控制、报警、投影等部分组成。控制系统主要由7个部分组成:焊机小车驱动系统;焊接电流控制系统;焊接过程控制系统;信号检测及输入位置信号;水、气、油、温度保护信号;电源系统;手操作按钮及有关指示及报警显示、执行、驱动电磁阀等,具有先进性、可靠性、安全性等特点。
    利用蒸馏法处理轧钢污泥技术开发与应用
    完成单位
    首钢技术研究院、首钢总公司、北京首钢工业设备修理厂
    完成人
    廖洪强、赵胜利、张东明、何亚斌、钱凯、刘丙臣、余广炜、刘朝勃、王庆祺、赵志星
    项目简介
    项目提出利用蒸馏法处理轧钢污泥新技术。新技术目标是分离出轧钢污泥中的水分、油分和固体氧化铁粉,并分别回收利用。技术实施内容为:(1)首先在高于水分蒸发温度和低于废油最低挥发温度的条件下,先进行脱水处理,并冷凝回收水蒸汽;(2)然后在高于轧钢污泥废油沸点、低于废油分解温度范围内,进行脱油处理,并通过“以油洗油”新工艺,实现废油的回收。产生的油气,引入炉膛用作燃料,有效控制油气污染;(3)最后剩下的固体氧化铁粉,通过间接冷却加湿后回收,用作高品位矿粉。
    冶金反应过程炉气成分飞行时间质谱实时动态响应系统的开发和应用
    完成单位
    钢铁研究总院、莱芜钢铁股份有限公司
    完成人
    王海舟、沈学静、陈向阳、付博、严月祥、胡少成、刘浏、何平、袁本明、李一多
    项目简介
    本项目的成果是一套集成化、自动化、专用于连续监测冶金反应过程气体成分的动态分析系统。其技术思路是以具有快速响应的小分子飞行时间质谱为检测器,结合高温、高粉尘和高流速条件下的工业气体取样技术,集成成套的单体自动化设备,用于自动、在线、实时分析钢铁冶炼过程中产生的炉气的成分。
    本项目开发的成套飞行时间质谱炉气在线监测系统包括:耐高温采样探头、贮压式反吹系统、样品处理系统、飞行时间质谱仪、采样泵、自动控制系统(软硬件)以及图形站(软硬件)。该项目成果已应用于本单位节能环保燃烧工艺研究和莱钢4号转炉的炉气分析。其中在莱钢近1年的现场应用情况表明:该系统结构简捷,设计合理,能够在环境恶劣的生产现场长期运转,且运转和维护费用较低;在分析速度和精度方面比传统的工业气相色谱仪、组合式分析系统以及四极杆等其他类型质谱仪有显著优势。其应用已经为钢厂带来近千万元的经济效益。
    非晶材料标准体系及配套磁测系统研究
    完成单位
    冶金工业信息标准研究院、钢铁研究总院
    完成人
    彭敬云、王丽敏、戴强、董雁鹏、陈文智、栾燕、伍千思
    项目简介
    非晶材料是20世纪60年代初发展起来的新兴学科,属于新技术新材料领域。非晶技术是由液态金属快速凝固而获得非晶、纳米晶材料的技术。非晶材料与传统工艺生产的同类产品相比,其物理、化学性能等发生了质的变化,具有非常优异的光、电、热、磁、力学、放射、吸收等特殊功能。
    主要内容:(1)非晶材料研究报告。广泛调查了解国内外非晶材料的生产、研究与应用情况,收集有关资料,在充分分析论证的基础上,提出了适合我国非晶材料产业化需求的标准化发展建议以及实施方案。(2)编制非晶材料标准体系表。从总体构架与顶层设计入手,在大量调查研究的基础上,本着有序规划过去与未来的原则,按基础、产品与检验方法三大类提出了40余项非晶材料标准项目,提交了标准体系框图、标准项目明细表及编制说明等9份资料。(3)制(修)订三项非晶材料及磁测标准,完成了“非晶、纳米晶软磁合金带材”、“非晶、纳米晶软磁合金交流磁性能测试方法”和“快淬金属分类和牌号”三项标准的编制工作。先后编制三项标准的“标准文稿、编制说明及意见处理汇总表”的征求意见稿、送审稿、报批稿等27份资料。这三项标准现已发布实施。
    

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