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钢铁工艺技术和品种发展方向

  2016年4月15日 来源:钢铁研究学报   责任编辑:XiaoPing   繁体
中研网讯:
  绿色、可循环制造流程技术。以优质高效、节能环保、低成本为目标,通过钢铁流程结构优化和物质流、能量流、信息网络集成构建,对涉及高炉-转炉长流程和废钢-电炉短流程的关键界面匹配、二次能源高效转化、低品质余热回收利用、低绿色制造工艺、钢铁流程三个功能的价值提升等关键技术进行深度开发。
  
  低碳钢铁制造技术。包括高效节能减排清洁生产技术、全生命周期能耗和二氧化碳排放评价导向下的生态钢铁材料生产工艺技术、碳俘获与存储(CCS)技术、废钢回收工艺的精细化研究以及非碳冶金技术等。
  
  高效资源开发及综合利用技术。以节能降耗为原则,面向深部、复杂难采选资源,发展安全高强度采矿技术与特色选矿工艺;强化综合利用与资源循环,发展共伴生组分与尾矿资源的综合利用技术,国内铁矿、矿、矿、焦煤等资源科学勘探技术,铁矿露天转地下开采和深部开采以及低品位难选矿综合利用技术。
  
  高效、节能、长寿综合冶炼技术。高炉在相当长的时期内仍然是炼铁的主要流程,实现高效、节能、长寿运行十分重要,关键技术包括高效TRT技术、高炉专家系统应用技术、实用高档耐火材料生产技术,以及高炉的高顶压、高风温、高富氧、高喷煤、高利用系数和长寿化技术,并积极探索非高炉炼铁技术,突破直接还原(气基、煤基)及熔融还原技术。
  
  高效、低成本洁净钢生产系统技术。包括铁水预处理技术、转炉(电炉)冶炼与高精度终点控制技术、快速-协同的钢水精炼技术、高效恒速的全连铸技术这四项基础支撑型技术,以及优化-简捷的流程网络和动态-有序运行的物流技术这两项集成技术组成。重点是进一步深入研究以多工序"动态-有序""连续-紧凑""协同-稳定"运行为核心的洁净钢平台系统技术,实现整个体系更加高效率、低成本运行。深入进行各种铁水预处理工艺和装备的适用性研究及技术经济比较;深入进行二次精炼(包括吹氩)工艺和装备的适用性研究及技术经济比较;大力推进真空精炼装备和技术优化,特别是高效RH精炼技术研究;大力推进连铸工序的高效恒速技术优化研究;在炼钢厂新建或改造的设计过程中,要高度重视平面布置图的合理化研究等。
  
  高性能、低成本钢铁材料设计与制造技术。钢铁材料产品要全面提高产品性能和实物质量,加快标准升级,有效降低生产成本,实现减量化生产。主要包括:低成本、高性能微合金化技术,组织和性能精确控制技术,表面质量控制技术,细晶化和均质化技术,特种成型技术,大型锻件生产技术,高等级特钢型材不锈钢无缝管、高质量合金钢生产技术以及钢材应用、成型、防腐等加工技术。
  
  高精度、高效轧制及热处理技术。主要包括:新一代控轧控冷技术、先进热处理技术、变截面轧制技术、温度梯度轧制技术、高精度轧制技术、高性能交直交轧机主传动技术、多功能柔性超高强钢冷轧板连续退火生产技术、三辊轧机/高精度棒线材定减径机组技术、直接轧制技术、低温增塑轧制技术、无头与半无头轧制技术以及长材绿色制造技术。
  
  复合材料制造技术。传统复合制造技术主要有机械、爆炸等,生产效率低、品种少、质量差。需要进一步研发高效率、高界面强度、特殊用途的复合材料产品,及其制造技术。关键技术包括:材料设计及高效率组坯技术、复合界面相变与组织控制技术、界面扩散阻隔材料设计与性能控制技术、粉末复合轧制技术以及复合材料的成形技术、特殊用途金属间化合物轧制复合与热处理制备技术、全轧制过程协调变形与控制技术。
  
  面向全流程质量稳定控制的综合生产技术。包括钢水精炼的精准控制、连铸坯料质量控制技术、全流程板形及表面质量控制技术、精准热处理技术、基于智能建模及数据挖掘的产品质量优化及决策支持、微观组织性能在线闭环控制、生产异常检测及故障诊断等。
  
  信息化、智能化的钢铁制造技术。主要包括:大型装备的智能化嵌入式软件开发与应用,关键检测、检验技术装备及数据采集分析系统,基于物联网和云技术的钢铁生产信息化技术,钢铁生产复杂流程智能化自动控制系统,基于大数据技术的钢铁行业大数据库平台系统。
  
  钢材品种重点发展方向
  
  建筑桥梁用钢。重点发展≥600MPa螺纹钢、高强抗震钢筋、耐低温钢筋、高强度硬线,在钢结构中高强度抗震、耐火、耐候钢板和H型钢;研发系列屈服强度500-1000MPa、屈强比低于0.85、600℃屈服强度高于室温强度指标的2/3、弹性模量高于室温指标75%以上等性能的新一代功能复合化建筑用钢;涂镀层板将向资源节约、环境友好产品方向发展;桥梁用钢发展Q500、Q550甚至更高强度级别的桥梁用钢,屈强比在0.85以下,同时具有良好的焊接性能、耐候性能、疲劳性能。
  
  能源用钢。重点发展高钢级X90、X100以上级别和特厚规格X80管线钢,耐CO2/H2S腐蚀管线钢、耐磨耐蚀管线钢,高强度级别耐H2S应力腐蚀油井管、特殊环境(地震带、海底、低温LNG、低温裸露等)高强度管线钢的开发;高强韧性、耐高温的救生舱专用高强钢板;700℃超超临界电子汽轮机用耐热合金的研发和关键部件研制,核电机组用高性能不锈钢、合金钢管,低铁损、高磁感硅钢锅炉容器用钢、特厚临氢设备用钢及相应焊接技术研究。
  
  船舶及海工用钢。重点发展690MPa及以上级别的高强韧性船舶及海工用钢、100mm以上大厚度高强韧海工用钢、高耐蚀钢、低温韧性(-60℃甚至-80℃)优异的超低温海洋工程用钢、大型液化天然气(LNG)运输船用低温压力容器板、海洋工程用超级奥氏体不锈钢、海洋工程用基-铁镍基耐蚀合金、海洋工程用特种高强度不锈钢材料。
  
  汽车与轨道交通用钢。重点发展第三代汽车用钢,深冲双相钢(DQ-DP钢)、超细晶相变诱导塑性钢(FG-TRIP钢)、淬火-配分钢(Q&P钢)和相变/孪晶诱导塑性钢(TRIP/TWIP钢)、700MPa级以上汽车大梁板、780-1500MPa高强度汽车板;汽车排气系统用钢、汽车用微合金非调质钢、长寿命高性能弹簧钢;高铁车轮用钢、高铁车轴用钢、高铁轴承用钢、轨道用钢等。
  
  关键特殊钢。重点发展高品质高碳铬轴承钢和渗碳轴承钢、航空发动机用轴承钢、高性能齿轮钢、低成本超纯铁素体不锈钢,氮合金化高性能奥氏体不锈钢、高性能工模具钢、高性能钢丝(切割钢丝、帘线钢丝、绞线钢丝、弹簧钢丝)、精密机用高性能丝杆与导轨用钢、军用特殊钢。
  
  
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