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2015年冶金科技奖获奖项目及其技术进步概况

泰科钢铁 2020-09-24 06:46:15

获奖项目名称

技术进步概况

地质、矿山及资源组

无底柱分段崩落法理论创新与核心技术工程应用一等奖)

鞍钢矿业公司、辽宁科大、东北大学、北科大共同完成本成果创立了以崩落体为核心的系统优化理论,阐明了回采系统各个环节的相互关系。首次发现了崩落体对其回采系统的决定性作用,确定了崩落体形态、特征及其对矿山的影响,提出了评价崩落体形态指标,研发了崩落体形态控制技术、废石混入控制技术等,获得发明专利多项,这些发明专利在本成果中具有核心作用。该成果整体技术达到国际领先水平,可在国内外同类矿山广泛推广应用。鞍钢从20122014年使用该成果,获得直接效益达10亿多元人民币。这一成果有效地解决了无底柱崩落法开采高损失、高贫化问题,使得崩落法的高效率、低成本、高安全性的优势得到更好的发挥,显著地促进了行业的科技进步,为行业同类矿山资源高效开发利用起到了引领及示范作用。

YD31200-23H型高压电选机的研制9(二等奖)

二等奖获得者长沙矿冶研究院有限责任公司研制的YD31200-23H型高压电选机,其特点是处理能力大,单位能耗低,整机运行采用远程、集中和就地三重控制的智能系统,实现了给料量远程调整,远程故障诊断、故障报警保护、一键式启停、设备运行数据及生产指标的自动化管理,获得专利多项,整体技术居国际领先水平。在冶金行业中得到了广泛应用,并出口国外,创造了良好的经济效益和社会效益。

缓倾斜~倾斜中厚矿体大盘区高强度开采技术研究与应用二等奖)

由中钢集团马鞍山矿冶研究院有限公司等4家单位共同完成的“缓倾斜~倾斜中厚矿体大盘区高强度开采技术研究与应用”项目解决了缓倾斜~倾斜中厚矿体复杂难采、矿石贫化损失大、劳动强度大、开采强度低、安全隐患多等诸多技术难题。针对上述难题,研发出采用盘区斜坡代替传统分段采准平巷的大盘区点高强度上向点柱式分层充填法;改变传统的倾斜搬运为水平搬运方式,采用高效机械设备的协同作用,揭示了不同充填强度和岩体特征的匹配关系,提出了点柱式上向分层采矿法中和围岩能量合理匹配的充填体强度参数。该项整体技术达到国际先进水平。苍山铁矿采用此技术,20122014年获得直接经济效益1.37亿元人民币,促进行业的科技进步明显。

地面远程遥控井下机车运输系统研究与应用三等奖)

首钢矿业公司完成的“地面远程遥控井下机车运输系统研究与应用”效果显著。系统投入运行后,将井下放矿工、电机车司机等人的工作岗位转为地面,并合二为一,减少了16人,提高了安全水平,改善了劳动环境,提高了电机车台时效率和运输系统设备完好率。被国家安全生产监督管理总局列为国家安全生产信息化标杆工程,对于同类矿山具有示范作用。

司家营地区高泥难选铁矿资源高效利用技术研究与应用三等奖)

河北钢铁集团矿业有限公司完成的“司家营地区高泥难选铁矿资源高效利用技术研究与应用”,这项成果针对司家营矿的特征开展了一系列的技术研究,攻克了该矿高泥难选的难题,使选矿高效利用,提高精矿品位,节能减排等都有明显的创新性,申报了多项专利。为该矿创造了良好的经济效益和环境效益,对于行业同类矿山(选矿)具有很好的示范作用。

微细粒铁矿全寿命废石金属尾矿(库)坝关键技术研究与应用三等奖)

太钢等4家单位共同完成的“微细粒铁矿全寿命废石金属尾矿(库)坝关键技术研究与应用”依托工程为太钢袁家村铁矿,该矿为我国最大的铁矿,其尾矿库容为5.9亿立方米,筑坝高度高,最高坝高为250米,其尾矿粒度微细,尾矿坝地基为湿陷性黄土,对于这类的尾矿坝如何进行安全、高效、经济堆存是个世界性难题,而该坝经项目组共同努力成功地解决了湿陷性黄土地基条件下不清基,分层直排、不碾压、废石筑坝施工工艺和库—废石坝—排土场区系统“上游防渗—基底排渗—下游截渗”渗流控制技术。该项目为我国类似尾矿工程项目实施提供了示范作用,对我国微细粒铁矿石尾矿的堆存技术、安全技术起到了重要的推动作用。

炼铁和铁前系统组

超大型高炉高风温关键技术研究与应用(一等奖)

首钢京唐公司通过理论研究、工艺流程优化、耐材体系研发等技术环节稳定实现超大型高炉1300℃风温,其创新点是:①设计开发了高效长寿型煤气低温预热,助燃空气两级高温预温技术,该技术将煤气和助燃空气分别预热至200℃和500℃以上,全烧高炉煤气可实现1300℃超高风温。②通过温度场、速度场、压力场、浓度场等多场仿真计算,优化了环形陶瓷器与燃烧室的几何结构,成功开发了扩散形大功率环形陶瓷燃烧器。③自主完成了具有中国特色的小孔系列格子砖的设计和制造,提高了换热效率,缩小了拱顶温度与热风温度差。国际上首创将顶燃式热风炉成功应用于5000m3级超级大高炉。④通过热风炉优化布置、管系应力和应变系统分析计算、钢结构和砌体结构优化匹配、耐火材料优化等协同创新,清除了管道系统的局部应力过高和过热现象。该项目成果整体水平居国际领先,评为一等奖。

高配比钒钛磁铁矿高强度冶炼系统技术研究(一等奖)

攀钢实施该项目是围绕提高钒钛矿配比,针对烧结难度大,烧结矿质量差;钒钛磁铁矿配比增加,炉渣性能变差;渣量增加后,未燃煤粉对炉渣性能产生较大影响,搞高喷煤难度大;高配比钒钛磁铁矿合适的冶炼温度减小,高炉操作难度增大等问题,与有关院校进行了系统的试验室研究,并进行了工业性试验,最终形成了高配比钒钛矿冶炼系统集成技术,共获得了19项发明专利和3项实用新型专利,钒钛矿比例从2008年的61%提高到2013年的70.1%,高炉利用系数从2.30提高到2.48t/m3,焦比从478降至446kg/t(Fe),煤比从109.6提高到133.2kg/t(Fe),能耗从446.5kgce/t降至418.6kgce/t。使钒钛矿冶炼技术达到国际水平,评为一等奖。

适应5500m3高炉生产的7.63m焦炉低成本配煤技术研究与应用(二等奖)

首钢京唐针对5500m3超大型高炉对焦炭质量的严格要求,在配煤上采用了下面创新点(二等奖):

①针对国内煤炭灰分较高的问题,研究并成功配用了石油焦。

②利用煤岩配煤的方法,系统研究弱粘煤的特性,与其他炼焦煤科学配比,既保证焦炭质量,又配弱粘煤降低了成本。

③根据高炉对块度提出的要求,对配合煤的特性指标进行研究,首次提出“块度指数”的概念,利用该研究成果,使煤炭块度由56.1mm提高到57.8mm

④创造性地将生活活性污泥用于除尘灰加湿,然后配入炼焦煤,开创了一种焦化活性污泥综合利用的新方法。

本项目经多年实践,能为大高炉生产质量一流、成本合理的焦炭。

“焦-化一体”配技术的研发与应用(三等奖)

沙钢为了生产大型高炉用焦炭,开发了“焦-化一体”配焦技术(获三等奖),通过大量实验数据,对煤焦单种煤和配合煤的反射率、基氏流动度、催化指数、工业分析指标进行了全面分析,建立了煤炭、焦炭质量信息库,开发了新的配煤技术,并运用计算机编程技术,开发出焦炭质量控制预测模型。通过对反射率分布的研究,探索反射率分布对焦炭质量的影响,建立了利用单种煤Gieseler流动度函数绘制配合流动分布图的方法,实现对焦炭质量的精确控制。

基于不同宽度碳化室焦炉的低成本配煤技术开发与应用(三等奖)

武钢对不同宽度炭化室焦炭的低成本配煤进行了开发该项目从炭化宽度、焦炭粒度、升温速率与结焦行为、煤炭流变性、配合煤膨胀控制、焦饼收缩控制等方法进行了一系列的研究,对气煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤开展了分煤种的基本性能评价。开展出以工艺指标、热变行为、微观结构为元素,以对焦炭热性能贡献度为目标的煤焦性价比评价体系,提供了不同炭化室宽度的配煤要求和特性指标和配煤优化模型,实现了同类型焦炉焦煤和肥煤配比降低10%20%。该项目有指导和示范作用,推广前景广阔。

武钢烧结生产配用镜铁矿关键技术的研究与应用(二等奖)

武钢的二等奖项目在烧结矿生产中提高镜铁矿的比例至25%,对提高烧结品位、降低杂质含量及强化冶炼具有良好的作用,镜铁矿的配入量已超过国内外的水平。其创新性工作包括:利用细粒褐铁矿、磁性精矿的粘性,解决了镜铁矿难以粘附成球的难题,并利用褐铁矿高的同化性,应对了镜铁矿液相形成困难的问题。该项目达到国外先进水平。

炼钢组

电弧炉炼钢复合吹炼技术的研究与应用一等奖)

本次评审北科大与天管等单位共同完成的“电弧炉炼钢复合吹炼技术的研究与应用”是炼钢组申报成果中的亮点,也是时隔四年再次获评一等奖的电炉技术创新成果。

电炉复吹技术世界各国和我国在20世纪8990年代曾多有研发,但均未持续用于生产。这次获奖成果首创了建立电弧炉“气--金”三相等效耦合金属模型,探明了氧气射流、电磁场和底吹流股对金属熔池搅拌强度的耦合规律,率先推导出耦合关系的数学表达式,指导了各工艺参数的优化设定和控制;研发了国际领先的底吹安全长寿技术和集束射流应用新技术;完成了各种复合吹炼方式模块单元操作的集成控制软件设计与应用、开发了高温煤气测量分析技术及成本质量控制的软件;形成了电弧炉强化冶炼、能源高效利用与有效回收、冶炼终点自动控制的成套技术。项目总体上达到国际先进水平,其中集束射流技术与炉龄同步的底吹技术属国际领先水平。

该项成果两年内迅速推广应用于国内近20座大、中型电炉上,电耗、电极消耗、氧气、煤气和钢铁料消耗均明显降低。20122014年仅天管等5家钢厂降低成本就达5.1亿元。

180吨以下转炉冶炼洁净钢的高效稳定生产技术创新二等奖)

本次评审莱钢集团“180吨以下转炉冶炼洁净钢的高效稳定生产技术创新”成果获二等奖。本项成果主要创新点在于:成功研发与应用转炉底吹枪维护为核心的复吹冶炼系统技术,保证不更换底吹元件条件下≥10000炉炉龄条件下,全炉役[c][0]0.0023,复吹效果良好;滑动水口出钢口技术,单孔滑板寿命(≥20炉次)更换时间(≤10分钟)方面创国内领先水平;连铸机、中间包密封浇铸耐材结构等技术优化成果显著,可实现△[N]1×10-6,达到国际先进或领先水平,对同类钢厂推动洁净钢生产的优化技术起到良好的示范作用。

低成本、高效率、稳定生产洁净钢的复吹转炉集成技术研发与应用三等奖)

这是天钢集团和钢研总院、北京大学共同研发的创新成果,主要创新点在于:①在国内首次开发并应用了大流量底吹供气成套装备与冶炼控制技术在宽调节范围内(0.030.25Nm3/t.min)条件下,底吹透气元件寿命与炉龄同步。②双渣少渣冶炼、高效脱磷,前期脱磷率≥70%。倒渣量≥60%,在冶炼[P]0.15%铁水条件下,石灰消耗降低50%,渣量减少20%,总脱磷率可达95%。③采用部分石灰石炼钢,有效降低CO2排放,本项成果总体上达到了国际先进水平。由于获奖比例限制未能获得二等奖,而大流量底吹装备与技术(可达0.25Nm3/t.min)在目前国内复吹转炉生产中起到良好的示范作用。与传统工艺比,新的生产工艺技术在提高冶金质量、提高效率、降低能耗与成本方面具有显著的效果和良好的推广应用前景。

复吹转炉供气元件关键技术的研究与应用三等奖)

这是武钢集团开发应用的创新成果,其主要创新点在于:①研发了定向供气正六边形排布的“类蜂窝结构”毛细管供气元件,均匀流股、提高熔池搅拌效果。②开发出具有实用新型专利的楔形供气砖与炉底砖具有良好的匹配性,确保砌筑质量。③开发了防毛细管变形的压力平衡工艺、等静压近终成型、后焊接防漏等技术,使底吹砖寿命>10000炉,且在终点[C]0.03%0.08%范围内,[C]?[O]0.00251,使用性能总体上达到国际先进水平。

小方坯连铸机与棒材轧机之间的界面技术优化三等奖)

这是唐钢集团的创新成果,其主要创新点是着眼于连铸-轧钢的界面技术优化,重点抓好了铸坯动态称量精度提高,实现轧材定尺率提高,抓好恒拉速、高拉速,铸坯辊道保温的综合技术、提高铸坯热装温度100℃,节能和提高了生产效率、项目成果总体上达到国内领先水平。

轧钢及产品组

热浸镀铝钢板工艺装备开发与制造技术(一等奖)

钢研科技集团在国内开发出有自主知识产权的连续热浸镀铝板生产工艺(一等奖),通过对连续热浸镀铝生产线上的关键设备进行了自主研制开发,在国内自主集成工艺与装备,设计年产35万吨连续热浸镀铝/铝硅锌钢板两用生产线,板厚0.33.0mm,板宽1250mm,机组速度:工艺段150m/min(最大),入口及出口段200m/min(最大)。同时,开发了热浸镀铝硅钢板、单面镀铝钢板、热镀铝硅铜镁钢板、耐指纹电柜专用钢板等,生产产品与进口水平相当。

宽带钢热连轧自由规程轧制关键技术及应用(一等奖)

北科大及鞍钢的一等奖项目中,开发了自由规程轧制技术,自由规程轧制通过综合柔性技术保证刚性化生产工序连接,打破轧制计划对生产的约束。

项目研究包括下述内容:①自由规程轧制中辊形综合配置技术。②自由规程轧制中的轧辊自保持技术。③适合自由规程轧制的新一代热轧数学模型。④自由规程轧制中的生产组织模式。

鞍钢2150 ASP采用自由轧制技术后,在品种规格众多的前提下,热直装比例明显提高,节能效果显著,推广应用效果良好。

高牌号无取向硅钢酸连轧工艺技术开发与应用(一等奖)

宝钢在高牌号无取向硅钢酸连轧工艺技术上取得进展(一等奖),使宝钢1550酸轧机组成为国内首条具备3.1%硅以上硅钢批量生产能力的酸连轧机组。经过了6年研发,形成了高牌号无取向硅钢酸连轧通板技术,稳定轧制工艺、生产辅助技术自动化控制及装备技术、特有缺陷防治技术等技术。本项目的技术成果,将高牌号无取向硅钢生产成本降低70%以上,生产效率提升6倍以上。经用户验证,在同板差精度、磁性能等关键指标上,与进口材料相当。

热轧搪瓷系列钢的开发及其高效制造技术创新(二等奖)

武钢的热轧搪瓷系列钢(二等奖),其特点是采用短流程连铸连轧的热轧厚板代替原来的冷轧厚板,采用低碳-无硅-少锰-钛的成分体系,针对热轧系列搪瓷用钢中CHON等自由原子形成的有害气体容易引起用户使用过程中鳞爆问题的产生,采用了洁净钢冶炼技术以减少有害气体的产生,确保了良好的抗鳞爆性能;研究了Ti含量对钢强度的影响,有效地控制了钢强度波动范围,并保证一定数量Ti的第二相析出物,提高抗鳞爆性能。

高强度抗震钢直接轧制技术研究及产业化应用(三等奖)

陕西钢铁集团公司研究了无加热直接轧制技术,开发了连铸-轧钢300米远距离无加热弱降温输送系统和连铸坯头尾调温系统,实现了高强度抗震钢无加热直接轧制技术,得到产业化应用。

热轧低温带肋钢筋工艺研究及产品开发(三等奖)

南钢研制的热轧低温带肋钢筋(三等奖)主要用在液化天然气储罐双容罐外罐和底部事故收集槽的双容罐用低温水泥和低温钢筋建造的混凝土结构事故收集槽上,通过成分设计、钢的纯洁度控制、无缺陷连铸、连铸坯缓冷、连铸坯轧制及轧后控冷,生产了具有细小粒状贝氏体铁素体+少量马氏体+极少量珠光体组织特征和强韧性良好的热轧低温带肋钢筋。

系列高品质电缆用包覆钢成套技术开发及应用(三等奖)

武钢根据用户的需求研发了电缆用包覆钢(三等奖),包括铜包钢、锌包钢、铜、锌包钢等。为此,相继开发出用于软态铜包钢制作的DL05钢、中强DL06钢、高强DL08钢,并开展了应用研究,研发了一种铜包钢系基体前处理生产工艺,一种特殊钢芯线拉拔及热处理工艺,一种特殊的高频脉冲整流锌包钢电沉积生产线和在线实时监测系统。

高品质冷弯成型产品成套技术与应用(三等奖)

武钢还在高品质冷弯成型成套技术(三等奖)中,对钢材的深加工技术进行开发,在国内率先开发出薄规格(1.253.0mm)高强(Rel700MPa)系列冷弯成型产品,开发出高品质、高精度铁路车辆用冷弯成型钢产品,发明了一种提高高频焊管焊缝综合力学性能的方法。

大厚度高性能核电用系列钢板的研发及应用(三等奖)

河钢舞阳钢厂在开发大厚度高性能核电用系列钢板取得成功(三等奖)。核岛级设备用钢材因其厚度大(通常超过60mm,最厚可达到300mm),性能质量要求高,过去基本依靠进口,通过研制,可以立足于国内。

索道用异型股钢丝绳工艺技术研究与推广(三等奖)

鞍钢“索道用异型股钢丝绳工艺技术研究与推广”(三等奖)项目,将一种专利结构的异型股钢丝绳成功用于架空索道领域,以代替原有的圆股钢丝绳。在三角股钢丝绳基本结构基础上,成功设计出6V×33DS6V×42DS6V×48DS等系列索道用异型股钢丝绳,并依据产品结构特点摸索出成熟的生产工艺。

鞍钢精品线材生产线开发及自主集成创新(二等奖)

“鞍钢精品线材生产线开发及自主集成创新”(二等奖)对我国高速线材的技术进步实现了不少创新,具体表现在:(1)采用最短的流程设计(仅用463m产线空间,建设理论530540m长的生产线。实现资源最佳利用);(2)多通道快速转换柔性生产技术,国内独有的EDC在线水淬韧化处理技术;(3)生产线可生产最小规格直径5.0mm规格高端线材良品,可稳定生产最大直径Φ16mm规格高碳线材。该项目对推动我国高速线材技术的发展具有积极作用。

热镀锌带钢镀层质量控制核心技术研发与工业应用(二等奖)

鞍钢还研制了国内首套拥有自主知识产权的冷轧的冷轧带钢热镀锌在线镀层厚度控制系统(二等奖)。镀层厚度质量控制在冷轧线上得到稳定应用,提高了镀锌板质量和生产效率,能够生产高端轿车所需的镀锌产品。使鞍钢一条原以建材、家电为主的低成本热镀生产线能够生产高端轿车所需的镀锌产品,技术成果已经达到国际先进水平,填补了国内空白。

材料组

高品质铁路机车用整体车轮关键制造技术研究及工程应用一等奖

机车(火车头)为货、客运列车提供牵引动力,机车车轮既起牵引动力又起传递主制动力作用,承受的机械、热载荷明显高于客货运车辆用车轮,是影响铁路机车安全、高效运行的关键装备,其制造技术难度与高速车轮相当。

20世纪,我国铁路机车全部采用组合车轮,由于安全性存在先天不足,不适应铁路客运提速、货运重载要求,已逐步被整体车轮所代替。目前整体车轮已占90%以上,过去整体车轮从欧美进口,2001年马钢启动本项目研究,历经14年开发了高韧抗伤损车轮材料合金设计,高洁净度与致密度冶炼、连铸工艺,计算机仿真大尺寸车轮压轧工艺设计,高强韧匹配热处理工艺设计,高精度机加工与检测技术,控制等5项关键制造技术。在塑性夹杂物改性技术,大尺寸车轮组织-性能稳定控制,零缺陷车轮无损、检测技术,整体疲劳性能快速检测技术等方面取得六项创新,申报39项专利发明。

马钢整体机车车轮生产制造技术填补了国内空白,技术水平达到国内领先和国际先进水平,不仅在国内取代了进口产品,还按国际先进标准广泛出口到北美等国家和地区,创造了企业可观的经济效益和巨大的社会效益。

十三五期间,我国铁路机车新造和维修车轮将达10万片以上,市场容量超10亿元,该项技术值得推广。

铁镍基合金油套管关键工艺技术及产品研发一等奖

宝钢为主研发铁镍基合金油套管是石油管中合金含量最高的产品,应用于腐蚀性最苛刻的油气资源开发,其成分极易形成有害析出相,要求超低碳超高纯洁度冶炼技术,热挤压易开裂分层,需大变形冷加工,螺纹车削困难易粘扣等技术难点,以前产品靠进口,70万元/吨,交货期长。

2006年立项后,开发了有害析出相控制的合金化技术,全流程制造技术,腐蚀评价方法和选材规范等研究,开发了可以满足不同腐蚀环境下安全使用的5种合金含量、6种强度级别、11种规格的铁镍基石油套管系列产品。主要技术创新包括:①创新了有效控制析出相的合金化技术,确定有关元素的边界条件及5种合金最佳元素配比,消除有害析出相。②开发了全流程制造技术,电弧炉直接浇注和镍基合金电渣重熔除氧技术,氧含量控制在15ppm以下。③创建了高酸性气田管材的腐蚀评价方法和安全经济选择的新规范。

申请专利14项,发明专利6项,产品已应用于龙岗、普光等国内腐蚀性最强的油气资源开采开发,取得较好的企业和社会效益。成为主流供货的三个国家之一,值得国内外推广。

钢铁材料环境腐蚀评价技术体系建设及工程应用二等奖

北科大为主研发本项目特点:①基础性和有益性。由于必须针对我国大气土壤和海水等自然环境,开展腐蚀数据积累,具有不可引进性,得到国家自然基金会资助与支持,具有长期性和连续性特点。②学术性。钢铁材料环境腐蚀机理、室内外腐蚀相关性等方面研发,具有很强学术性,发表400余篇论文,2项成果被鉴定为国际先进,1项成果被国外同行评价为世界领先。③创新性。本项目发展的系列室内加速腐蚀评价新技术建立在创新学术研究基础上。④实用性。材料自然环境腐蚀评价标准体系已直接应用于所有钢铁企业耐蚀材料开发中,直接指导产品成分设计和工艺改进。

项目主要内容:①建立我国新时期标准化、规范化的材料野外环境暴晒试验技术体系。②在野外环境腐蚀试验条件下,不断积累钢铁材料在我国典型环境中的腐蚀数据。③开展钢铁材料在大气、土壤和海洋环境中腐蚀行为与机理基础研究。④在数据积累和机理研究基础上,建立室内加速腐蚀试验新技术体系,并形成专利。⑤大力推广钢铁材料环境腐蚀评价技术体系,使之在耐蚀钢铁材料研发、寿命预测和服役安全评估获得广泛应用。

高品质模具钢关键技术开发及产业化二等奖)

钢研院为主开发出优质热作模具钢H13钢模块和棒材,满足国际铁先进标准要求,实现产业化。开发优质DC53钢和Cr12型冷作模具钢,实现产业化。产品达国外先进水平,申请发明专利8项,取得较好经济和社会效益。

高性能超级奥氏体不锈钢系列板材关键工艺技术及产品开发二等奖)

太钢为主超级奥氏体不锈钢具有高的强度和韧性,优异耐点蚀、耐缝隙腐蚀和应力腐蚀,过去靠进口,价贵,交货期长。2010年立项后开发了OCr20Ni18Mo6CuNO15Cr21Ni26Mo5Cu2,实物质量达国际先进水平。申请5项专利,具有较好的企业和社会效益。

高品质高速重载道岔钢轨开发及应用二等奖)

攀钢为主经多年系统研究和集成创新,在国内独家开发出以60D4060TY60AT为代表规格,以U71MnU75V等为代表品种的热轧和热处理系列。高品质道岔钢轨,形成了我国高速重载道岔钢轨行业标准TB/T3109,使攀钢成为世界上第二家60AT在线热处理道岔钢轨生产企业。申请中国专利18项,国外专利3项,20122014年共生产道岔钢轨11万吨,取得较好的经济和社会效益。

电站空冷基管用钢及其复合材料的研发和产业化二等奖)

武钢研发为主,火电站空冷系统取代传统水冷系统是技术发展趋势,电站关键空冷材料,基管用钢铝复合材料要求具有良好尺寸精度,界面结合性能和综合力学性能,可实现与铝合金翅片管的钎焊要求,单一钢质材料无法满足要求,过去全部靠进口。

2009年立项后,解决钢铝复合机理及钢基成分匹配技术,攻克半脱氧钢的冶炼、轧制、表面质量控制技术,开发了铝合金微合金化调控和界面热扩散反应耦合技术和表面在线预处理、结合嵌入式精密轧制复合协同变形控制技术。

申请12项专利,修补行业标准一项,取得较好的经济和社会效益。

高强度抗震钢筋直接轧制技术研究三等奖)

陕钢直接轧制不加热和补热并达到细化钢坯芯部晶粒,据报告中提供数据,成材率提高13.5%,钢材性能提高30MPa,吨钢成本降低147.5/吨,质量可靠,性能稳定,在湖北立晋钢铁集团实现产业化。

热轧低温带肋钢筋工艺研究及产品研发三等奖)

南钢适于-162℃以下液化天然气低温储罐制造要求,过去依靠进口,采用低碳高镍,碳当量<0.50%,成分设计,获得细小粒状贝氏体+铁素体+少量马氏体+极少量珠光体组织。

高品质电缆用包覆钢成套技术三等奖)

武钢包覆钢盘条经加工成铜包钢,替代纯铜丝,与铜丝比,传递信号优良,导线重量较轻,武钢于2010年开始研究相继开发了软态铜包钢制作的DL05、中强DL06、高强DL08,导电率达15%以上,(DL08)加工强度达950MPa,取得较好的经济和社会效益。

薄板坯连铸连轧生产1.7%2.5%Si冷轧取向电工钢新技术三等奖)

马钢为主研发国内率先采用薄板坯连铸连轧流程(CSP)批量生产1.7%2.5%Si的电工钢,个性化产品7个,产品磁性能合格率>95%,成材率>88%,经济效益显著。产品无瓦楞缺陷,电磁性能优良,成本竞争力明显,应用前景良好,达国际先进水平。

货油舱用耐蚀钢腐蚀评价技术与试验装置研发三等奖)

钢研总院为主研发本项目侧重于腐蚀试验装置的研制,并借助试验装置完成腐蚀评价技术的研究和应用。研制满足国际海事组织(IMO)“标准”和中国船级社(CCS)“指南”要求的货油舱内底板耐蚀钢和上甲板耐蚀钢的腐蚀试验装置。并借助研制的试验装置研究并掌握货油轮用耐蚀钢的腐蚀评价技术。过去这些设置靠国外,南钢、鞍钢、中船十一所均使用本成果。

高效环保不锈钢板带材关键技术创新与应用研究三等奖)

泰山钢铁为主研发目前,国内外不锈钢冶炼和精炼主要采用二步法和三步法两种生产方式,二步法是熔炼和精炼相结合的双联工艺,其中EAF+AOD法占70%左右,该工艺原料要求严,炉龄低。三步法是在二步法基础上增加VOD真空精炼炉,仅适用于超低碳等高成本不锈钢冶炼。

该项目开发了“铁水脱磷-超高功率电厂-中频功率冶炼GOR-LF微团-长断面板坯连铸”并采用“炉卷轧机+连轧机”工艺布局,采用高碳铁水,非真空工艺,适应低成本、高性能的不锈钢市场需求。授权发明专利6项,具有较好的经济社会效益。

短流程高性能油井钻具钢关键制造技术三等奖)

兴澄特钢为主研发油井钻具包括钻铤、钻杆、接头、扶正器、加重钻杆、钻头、阀体等,钻井时受扭转、冲击、挤压、冲击等交变载荷,对材料使用寿命及安全性能要求很高,随着易开采油田的消耗,世界石油开采被迫向超深井、酸性井、高寒区油井转移。

江阴兴澄特钢经5年努力开发了“大截面坯连铸-连轧-连续热处理”高性能油井钻具钢短流程生产技术,大幅度提高产品成材率,显著降低生产能耗,产品达国际先进水平,满足5大油股公司超越API标准的技术要求,年销量5万吨以上,长期满足国内外高档次钻具材料用户的需求。

特殊钢钼合金化新工艺技术开发及应用三等奖)

太钢为主研发,每年钢铁行业钼铁的使用量约6万吨,氧化钼是一种可替代钼铁合金化的重要资源。

该项目解决了氧化钼直接合金化低温升华和高温喷溅的难题,钼收得率稳定在98%以上,与钼铁收得率相当,达国际领先水平,获二项国家发明专利,创造较好的经济和社会效益。

4J72锰基合金冷带批量生产研究三等奖)

北冶功能材料为主研发4J72锰基合金冷带主要用于制造双金属主动层材料,由于具有高热膨胀系数、高电阻率等。4J72锰基合金复合热双金属灵敏度高、温曲率大,在各类双金属中性能最好,过去全靠进口。

该项目完成后形成了4J72锰基合金冷轧宽板轧制生产一系列稳定工艺,综合成材率可达48.66%,成国内唯一生产厂家。产品达到国际同类产品先进水平,三年来共生产2573.24吨,获得一项国家发明专利。

移动压力容器用正火型高强度钢的制造与应用(三等奖)

武钢为主研发随着石油天然气等储存及运输车辆需求快速增加,我国现行压力容器钢不能完全满足大型罐车轻自重、大装载量的发展要求,制造单位采用国外进口材料,武钢创新研发了WH590PWH590E,解决了590MPa级正火型压力容器钢低温韧性和焊接性能技术难点,通过成分热处理控制残余贝氏体含量,保持钢板强韧匹配,同步研制了焊接材料和焊接工艺,实现了移动罐车设备用材料、制造、安装的国产化。

 

项目申请12项专利,授权发明专利5项,产品质量达国际先进水平,在国内大型液化石油气罐车罐体设备市场占有率达80%以上。

冶金装备、建设及自动化组

快速变频幅脉冲冷却控制模具钢在线预硬化生产线技术开发(一等奖)

本项成果由北科大、东北特钢和北京安信中元科技公司共同完成。本项成果专业评审组评为特等奖,但冶金科技奖评审时,因差3票不足评委总票数2/3而未获通过,终评一等奖。本项成果较好地解决了高端模具钢快淬不裂且内部组织性能理想的世界性技术难题,其主要创新点为:①首次提出了“快速变频幅脉冲冷却控制在线淬火”原理并建成国内外首条变频线为在线的模具扁钢在线预硬化生产线。②开发并应用世界首个“多波段变频幅气水组合冷却器控制系统”,以“脉冲气水冷却”构建理想淬火冷却曲线和加热、轧制、在线淬火、回火组织统一调控、淬火冷却路径调控,并结合多场耦合板形平直均匀空冷技术,实现计算机在线控制和精准控制。

本项成果建设的生产线缩短了流程,自动化程度高,提高了生产效率(淬火时间﹤5min为油水池式的1/21/4且不淬裂率达99.6%),换热调控范围加大1.56倍,且持有弱冷调控能力,使生产的模具钢同板硬度差≦1.5HRC,达到了国际先进或领先水平。目前4Cr13H预硬钢已占国内市场50%,且一些产品已可远销欧美。本项技术还有望推广到大规格扁、棒线材及有色金属领域。

客户驱动的冶金企业全流程协同制造系统开发与应用(一等奖)

这是宝钢股份与宝信软件股份联合开发的企业具有智能化生产特点的创新成果,具有一定的先导和示范作用,其创新特点主要有:

这是钢铁行业首个报道的基于工业大数据物联网云计算能快速响应客户需求,覆盖钢铁生产全流程,可实现跨地域、制造基地、具有实时响应、在线生产管理的协同制造系统。

具有基于多源异构海量数据融合技术和大数据处理技术,可对全流程及工序质量数据在线分析,优化控制功能,从而改善工艺、提高质量。

研发与应用供应链计划协同技术,与钢铁产品各大客户生产计划信息贯通对接,直接推动钢铁制造与物流过程,产生了钢铁与链接行业的高效率、高效益,具有巨大的示范经济效益和对行业智能化发展示范推动作用。

项目成果已快速推广,具有国际先进水平,其中供应链计划协同技术属国际领先。

大型冶炼高炉技改建造综合技术的研究和应用(一等奖)

这是十九冶和宝冶共同创新的一项冶建科技成果,包含了“高炉技改建造集成技术的研究应用”和“冶金工程快速改造与大修电器设计优化、安装调试成套技术”两个方面的创新成果,主要创新技术是:

集成了高炉炉体纠偏复位;高炉炉底更换;高炉煤气系统上升管及五通球安装方法等22项发明专利的组合应用技术。

 

形成了“高炉内衬快速施工技术”、“高炉本体水平推移位置”、“热风炉施工平台”等46项实用新型专利支撑的整合应用系统技术。

开发了“炉体框壳同步单元法快速安装”、“电缆桥架快速拆除及电器配管安装技术”、“多高炉(两或三座)协同施工管理”等组合式高效施工方法。

完成了《高炉炼铁工程管理与施工技术》专著撰写及编辑2项国家级工法、2项国家标准、41项省部级、行业地方标准的相关工作,此项成果大大提高了国内外十几套大中型高炉建设与大修工程的施工效率与质量,具有显著的经济和社会效益,属国际领先水平。

抽屉式布置紧凑型无料钟炉顶装料的研发与应用(二等奖)

这是中冶东方的创新成果、主要创新点有:

①紧凑结构的放料阀、料流调节阀和料缸-放料阀紧凑链接。

②机械、液压组合传动的溜槽旋转与倾角控制。

③可垂直于高炉中心线(径向)拉出的抽屉式炉顶设备,易于安装维修。

④该项成果已在20多炼铁厂的603000m3以下的高炉中应用,有效打破了卢森堡PW公司在这一领域的垄断,属国际领先水平。

中厚板高性能矫直机系列成套设备开发与应用(二等奖)

这是中冶京城和兴澄合作安装的另一项装备二等奖项目。其重大创新点在于:

①研发应用小辊距高负荷矫治技术和高刚度四重式结构。

②采用电液快速压下,板头矫直、连续变辊距矫直成套工艺和技术。

③研发出40MN超高负荷高强钢矫直机成套装备。

④研发应用高强钢矫直自动监控系统和工艺模型这些成套技术已有包括预娇、热矫、热处理温矫、冷矫等多种设备,矫直的中厚板厚度范围比扩大了1015倍,辊缝控制灵活,精度高达0.02mm,先后供货了35004300 7套整机设备,16套辊系及辊盒更换件成套设备,打破了国外垄断,迈上了国际先进水平行列,有力地推动了高品质中厚板的生产,具有重大意义。

大型轧机成套安装技术研究与应用(二等奖)

这是二十冶创造的大型轧机装备安装的成套高效新型技术,有效地突破了轧机底座精准安装、轧机机架超限吊装和轧机设备快速检测等三大技术瓶颈,凝聚了横向滑移液压垂直同步顶升,轧机底座垂直度测量、首创的旋转法、声控接触法和激光跟踪对中检测方法等多项核心技术,极大地提高了国内外154项轧机工程安装的精度和效率,达到了国际先进或领先的水平,并对石油、造船、国际工程大型设备安装提供了重要的借鉴。本项成果已授权3项发明专利,27项实用新型专利。

应当指出本项成果集成创新性技术水平和推广应用并不亚于获得一等奖的“大型高炉技改建造综合技术的研究和应用”项目成果,对推动钢铁行业建设具有重大意义。

高性能工艺控制器CCTS的研制与应用(二等奖)

这三项成果都具有分层级、分组元协同耦合在线监测,高精度控制的特征,无论是嵌入式控制器,还是信息化一体化集成,模型的高精度都达到了国际先进水平,有力地推动了轧钢智能化生产的发展。

高性能工艺控制器CCTS的研制与应用(二等奖)

百米高速重轨超声波在线检测系统关键技术与应用(二等奖)

高速铁路百米钢轨用复合式步进冷床的研发与应用(三等奖)

5项装备三等奖成果基本上属于单体设备和部件的研发成果,包括了材料、工艺和监控的相关内容。如百米钢轨步进式冷床不仅有冷床结构和传动方式创新,还在自动预弯和强制冷却工艺和设备上有创新,整体达到了国际先进水平;软磁铁气体罩式烧结炉项目不仅突破了国内外炉体尺寸极限、机电一体化水平高,而且在炉气氛围控制、烧结工艺等方面均有创新,整体达到了国际先进水平。复合工具钢粗轧辊研制项目中加工(如铸造)、成分设计创新、顶管机组框架结构设计和包括4项专有技术的顶管工艺创新;热态渣运输项目各级别、型号的系列化装备结构创新均有亮点。这些装备三等奖成果大多拥有专利或者较高水平的专有技术。

热态渣无轨化运输装备与工艺开发(三等奖)

大型复合工具钢粗轧辊的研制(三等奖)

新型顶管机组的研制与应用(三等奖)

十二垛软磁铁气体人工智能可控气氛罩式烧结炉的研发(三等奖)

移动式管控平台技术的研发与应用(三等奖)

吉林通钢自动化公司移动式管控平台研发基于大数据和云计算,实现了公司矿山各种IT资源、异构系统的集成,提升了信息交流水平和办公效率,降低了管理成本,且已推广到国内矿山、有色、化工等多家上市公司。

面向产品多样化需求的CSP生产流程柔性制造管控平台(三等奖)

武钢与北科大共同完成的CSP生产流程柔性化制造管控平台创新了以用户订单驱动的拉动式铸-轧批量计划模型及算法,实现了多品种、不同批量的产品全过程产品预测质量,实物质量跟踪管控动态优化的“柔性化制造”,稳定了生产过程和质量,提升了效益,符合当前生产过程控制的发展方向。

大型型钢生产线全流程自动控制系统的研发与应用(三等奖)

大型型钢生产线全流程自动控制系统是唐钢研发的自动化轧钢新技术,基于轧件速度和时间窗口的故障诊断点记忆恢复自动轧制,基于材料映像技术和快式交互方式的轧件全线宏跟踪等技术是创新亮点,使生产效率和成材率提高,在国内大型型钢生产中名列前茅,有良好的推广应用前景。

高炉高耗损易损伤炉体结构基于数字模型工厂化建造成套技术(三等奖)

天津二十冶高炉安装建造、基于数字模型、关键工序工厂化的高效技术、自主研发的高炉斜开孔等17项创新技术,解决了大型高炉建造中一系列技术难题,实现了工作效率的提高、组装整体尺寸精度达优的目标,达到了国际先进或领先的水平。

大型铜金矿浮选机模块化安装关键技术研究与应用(三等奖)

中冶六工集团开发了浮选机离线模块化组装和在线化安装的新工艺,不但大幅度提高了安装效率,还保证了设备的精确定位和工程质量,降低了工程的安装风险。整体上达到了国际先进水平。

管理与环境工程组

大型钢铁企业能源优化管理控制系统的自主研究开发与应用(一等奖)

马钢与安徽工大、钢研总院共同完成的“大型钢铁企业能源优化管理控制系统的自主研究开发与应用”项目(一等奖)是通过对钢铁企业“能源流”、“物质流”、“价值流”和“设备状态”的科学集成、高效对接、“主辅联动”等建立“三流一态”能源集成智能化管理系统,提升了能源利用效率。通过“能源流网络”、“物质流网络”优化组合,协同集成,建立面向钢铁流程制造业的能源模型体系,研发了能量流、物质流、信息化集成系统与能源精益化管控及决策支持系统,真正实现了能量流、物质流的在线调整与动态智能化管控,为企业创造了良好的经济效益和环境效益,也对企业起到了示范作用。

马钢钢渣在线实时分类处理及综合利用(二等奖)

现在钢渣处理大部分是离线混合处理,而马钢是在线分类。如转炉渣,对于渣盘上层流动性好进行风淬,而下部粘稠的用热闷方式,都进行磁选渣铁分离,钢包余渣采用钢包加盖防止结瘤,而采用滚筒水淬粒化处理工艺,对于铁水预处理渣采用在线滴灌方式,而分离的炉渣也根据性能差异作为不同用途。本项目实现了低能耗、低污染、高效率在线实时分类处理和小中大综合利用。在国内钢铁行业处于领先水平,为推动转炉渣等处理与综合利用起到了示范作用。

全粒度钢渣沥青混凝土集成技术及产业化(二等奖)

武钢等五家单位共同完成的“全粒度钢渣沥青混凝土集成技术及产业化”项目解决了传统加工的钢渣存在规格变异性,粉尘含量高,吸水率大等缺点,不能扩大使用范围,而研发出的钢渣沥青混凝土集料复配设计方法使钢渣集料指数得到有效控制,使钢渣混凝土的路用性能和使用寿命大大提高,创造了良好的经济、社会和环境效益。

钒化工固废资源化利用技术与产业化应用(二等奖)

承钢与中科院、河北钢铁股份有限公司共同完成的“钒化工固废资源化利用技术与产业化应用”项目对于承钢提钒后的固废渣进行再处理、再利用。这样不仅有经济效益,不浪费资源,而且又减少对环境污染的压力,实现了提钒固废资源化利用,清洁化生产,实现了含钒固废零排放。为同类型企业探索了一条绿色化生产的路子。

利用铁尾矿改良苏打盐碱地技术研究与应用(三等奖)

鞍钢矿业公司等三家单位共同完成的“利用铁尾矿改良苏打盐碱地技术研究与应用”为尾矿的综合利用和盐碱土的改良开辟一条新途径

冶金渣处理成套技术研发及系列标准制定(三等奖)

鞍钢矿渣开发公司等两家单位完成的“冶金渣处理成套技术研发及系列标准制定”对于钢铁产业固废的处理及循环经济、环境保护等都有重要示范意义

烧焦系统污染物控制与二次资源清洁利用集成技术及其装备开发应用(三等奖)

马钢等四家单位共同完成的“烧焦系统污染物控制与二次资源清洁利用集成技术及其装备开发应用”为解决焦炉大气污染物排放控制,有多项技术集成创新,取得了明显的环境效益,达到了同类技术的先进水平。

冶金汉语主题词表体系研究(三等奖)

冶金标准研究院完成的“冶金汉语主题词表体系研究”项目,是基于20世纪50年代的冶金主题词表已不能满足现代钢铁行业的信息需求,满足不了网络时代的要求而进行的课题研究,这一项目的完成为上述两个需求起到了重要的技术支撑作用。

一线工人科技成果组

热轧粗轧板型调控及质量提升技术二等奖)

二等奖“热轧粗轧板型调控及质量提升技术”项目(宝钢张仁其)创新主要包括板形调控和质量提升两个方面。板型调控主要涉及带钢打滑、跑偏、镰刀弯翅扣头及楔形等,而质量提升主要是宽度控制及表面缺陷控制。一线工人长期工作的经验积累,使他获得了多项发明专利和实用新型专利,每年为宝钢创造1500多万元的经济效益。同样二等奖获得者鞍钢的王国光同志,对于从日本引进的1780分卷线对钢卷内圈表面划伤问题被认为是世界难题,被日本人认为是目前无法逾越、解决的技术难题。这一难题却被王国光攻克了,他获得了多项专利。2014年获得第八届国际发明展览会金奖,2013年以来为鞍钢累计增效1700多万元人民币。

露天铁矿大型采掘设备操检方法的创新与应用三等奖)

(马钢卜继平)成果经济实用,获得了专利,为企业创造了良好的经济效益。

小型智能惰性气体净化器的研制与应用三等奖)

武钢王宁)。惰性气体净化器是大型理化分析仪器配套使用产品,用于增强分析数据可靠性和稳定性。2011年以前,武钢使用的惰性气体净化器都是从英国进口,不但价格昂贵,且操作步骤繁琐,进行气体组分分析时还存在较大困难。

为攻克这个技术瓶颈,2009年下半年质检中心高级技师王宁领衔对该产品进行了研发攻关,历经2年研制出新型智能惰性气体净化器,并于2012年成功获得国家专利授权。其后,他们又对一代产品进行改良,于2012年底研制成功二代产品,20133月再次获得国家专利授权。二代产品可实现全自动控制,达到不间断供气,设备运行参数还可灵活设置,在技术和价格上均优于国外同类产品。该产品参加第七届国际发明展暨国际教学新仪器新设备展,获发明金奖。20133月底该专利转让给睿肯公司,这也是武钢首次转让专利所有权。 

附录 2015年中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖获奖项目表(78)


参考资料来源:中国金属学会

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