高局部成形性热轧汽车结构钢关键技术与产品应用研究
该项目率先提出并应用了控轧控冷结合弛豫-析出-控制相变双联的生产新技术,显著提升了热轧汽车大梁钢的局部成形性抗拉强度600MPa级钢的扩孔率达到110%以上,抗拉强度 700MPa级钢的扩孔率达到95%以上。首次提出并研发应用了局部冷却补偿技术与梯度化的层流冷却控制技术,结合 TMCP+RPC工艺消除了高强钢内应力梯度,解决了高强钢力学性能波动大、分条侧弯严重的技术难题。建立了局部成型数字化仿真模拟,揭示了高强钢局部变形应力应变行为,建立了EVI先期风险预测体系,解决了典型钢种局部变形开裂问题,有力支撑了用户冷加工零部件质量的提升,促进了高强钢的应用推广。项目获得2023年度冶金科学技术奖三等奖。
热连轧薄规格高效轧制模型及自动化控制技术创新及应用
该项目以热轧产品厚度、宽度、板形等过程参数指标及生产稳定性为研究目标及对象,以模型优化及功能开发、工艺技术及流程改进和智能化及仿真技术为研究路径,通过数据分析、同行业对标、模型自学习优化、控制功能开发、模型参数优化、控制逻辑优化等手段,以提高唐钢热轧产线的轧制稳定性,提高模型控制精度和热轧产线的成材率,降低企业成本。项目应用后,精轧轧制力命中率达97.49%,带钢尾部拉窄比例由9.0%降至2.7%,机架间拉窄卷数由21卷/月降至5卷/月及以下;轧制厚度2.0mm及以下薄规格时轧机废钢率由3次/万吨降至0.3次/万吨;半无头废次降由2.2%降到0.2%;提产和质量提升带来较好的经济效益。项目获得2023年度冶金科学技术奖三等奖。
信息物理系统融合的钢铁制造流程智能化研发及应用
该项目以构建唐钢板材产线并实施从高炉炼铁到热轧全过程的一体化协同运行为依托工程,由河钢集团、中国钢研集团等多家单位联合开展,为钢铁行业提供了全流程智能化运行的成功案例。该项目创新构建从高炉炼铁到热轧全过程的铁素流层流运行机制;创新开发从高炉炼铁到热轧全过程所涉及的关键界面及亚界面技术群和多层次一体化协同运行规则库,支撑了全流程层流运行及一体化动态调度;首次构建从高炉炼铁到热轧全过程多层级网络化智能体动态仿真模型和一体化流程网络仿真平台;首创融合物质、能量、时间、空间、信息等要素的从高炉炼铁到热轧全过程动态甘特图,实现全过程一图贯通、生产状态一图描述和智能化调控一图指挥。部分成果已在宝钢股份、首钢京唐、宝武马钢、沙钢、宝武韶关、山东泰钢等企业应用,推广应用前景广阔。中国金属学会专家评价委员会认为项目总体成果达到国际领先水平。项目获得2024年度冶金科学技术奖特等奖。
高强高塑性板带钢制备关键工艺与工业化稳定生产技术开发及应用
项目组通过企校强强联合,围绕高强高塑性板带钢合金设计、酸洗、轧制、退火、镀锌、平整及剪切等关键工序,立足高端产品与核心工艺自主研发展开理论研究与技术攻关,最终实现了机组设备能力与产品性能质量的双突破,并实现高强高塑性板带钢稳定批量供货。项目开发了低成本高强高塑性板带钢成分设计与产品力学性能稳定性协同调控技术;研发了高强高塑性板带钢冷轧过程板厚板形综合控制工艺,首创了高强钢退火过程炉辊结瘤防控装置;开发了飞剪自动剪切速度控制技术与酸轧切边剪参数高精度设定与自动补偿技术。产品被广泛应用于宝马、奔驰、比亚迪等汽车厂家。经鉴定,项目整体达到国际先进水平,其中在板形质量控制方面达到国际领先水平。项目获得2024年度冶金科学技术奖三等奖。
大型带式焙烧机国产化与球团生产关键技术创新
该项目针对大型带式焙烧机核心技术和装备被国外公司垄断,中高硅熔剂性球团生产关键技术的开发及应用仍属空白等问题,从大型带式焙烧机装备自主集成创新和以自产铁精矿为主多元化球团制备两个方面开展基础与应用研究,开发国内最大规模带式焙烧机装备集成创新技术、智能控制系统与超低排放技术,以及基于矿石颗粒特性的球团原料预活化处理技术、以高硅精粉为主多品种配矿条件下的多元化球团制备技术、高还原低膨胀低粉化优质含镁熔剂性球团制备技术。唐钢新区成功建成、投产2条年产480万吨大型球团带式焙烧机生产线,形成自主知识产权,填补国内技术空白,目前已在国内外14家企业进行推广。该项目创新成果突出,整体达到国际领先水平。项目获得2024年度河北省科学技术进步奖二等奖。
高品质钢制车身造关键技术协同开发及应用创新
该项目面向超高强钢车身制造,构建高效的系统性方法,主要技术内容包括:开发了多维度断裂判定模型和材料本构方程,设计了回弹测量新方法;设计了优质超高强钢焊丝及激光填丝焊技术,开发了多强度梯度热成形钢及激光拼焊板技术;揭示了超高强钢氧化物形成机理,搭建了一体化涂装电泳测试平台,建立了板面质量的快速判定方法。该研究成果应用到高强汽车板有限公司、奇瑞汽车、长城汽车、源隆金属制品有限公司等钢铁材料供应商和汽车主机厂及零部件加工厂,产品质量优异,实现了更安全、更轻量、更耐久、更舒适及更绿色的高品质车身制造。项目获2024年度河北省技术发明奖三等奖。
吉帕级超高强热镀锌汽车板绿色生产工艺及装备的开发与应用
项目组围绕超高强热镀锌汽车板酸洗、轧制、焊接、退火、镀锌、光整等关键工序,立足超高强汽车板核心工艺与高端产品自主研发与制造,实现了GI与GA全系列超高强热镀锌汽车板绿色工业化稳定生产,1180MPa的GA产品国内独家稳定供货。取得超高强热镀锌汽车板酸洗除硅技术,炉内稳定通板与板带性能控制技术,热镀机组绿色生产及能力提升技术,合金化热镀锌超高强汽车板成套技术。项目成果已推广到宝日汽车板有限公司、宝山钢铁股份有限公司等钢铁企业10余条生产线。产品被广泛应用到奔驰、宝马、丰田、一汽、大众、吉利等汽车厂商。该成果总体技术达到国际先进水平,其中超高强热镀锌汽车板酸洗和退火炉内通板技术达到国际领先水平。项目获得2024年度河北省科学技术进步奖三等奖。
大型带式焙烧机优质熔剂性球团关键技术开发与应用
该项目构建了多品种球团矿粉资源性能数据库,开发了粗颗粒、弱成球性、低成本自产铁精粉高效处理技术,实现了熔剂性球团自产铁精粉比例提高至40%以上。开发了基于控制生球爆裂和球团液相生成量的带式焙烧机热工参数关键控制技术,形成了适合复杂铁精粉资源条件下多元化球团制备技术。行业内率先阐明了中高硅熔剂性球团生产机理,形成了系统的优质熔剂性球团生产关键控制技术。开发出还原性稳定在80%以上、还原膨胀指数稳定在12%以下、RDI+6.3稳定在90%以上的高还原低膨胀低粉化优质熔剂性球团。研发与应用了与高炉高比例球团冶炼相匹配的炉型优化设计、合理炉料结构以及上下部操作等系列技术,高炉入炉球团矿比例达到50%以上,形成了3000 m3级高炉高比例球团稳定高效冶炼技术。项目获得2025年度冶金科学技术奖三等奖。