2023年申報省科學技術進步獎項目公示材料
一、項目名稱：
棒線材鑄軋一體化關鍵技術開發及應用
二、提名單位：
山西省金屬學會
三、提名單位意見：
本項目緊貼國家節能降碳方向和政策，以首鋼長治鋼鐵有限公司、山西通才工貿有限公司棒線材產線為依托，開展鑄軋一體化生產生產工藝研究，開發了棒線材雙鑄機多軋線無加熱鑄軋示范產線，實現了HPB300、HRB400E、HRB500E鋼筋產品的鑄軋工藝穩定生產，形成了具有自主知識產權的關鍵裝備、軟件和工藝獨有技術。
該項目技術內容真實、可靠，經濟效益和社會效益顯著，在工藝開發和裝備集成上有較大創新，生產工藝技術處于國際領先水平。在鑄軋一體化工藝項目的實施推廣，對國內鋼筋生產企業降本增效和節能減排具有示范效應，對我國實施碳達峰、碳中和具有重大意義。
該項目符合提名要求，同意提名參加山西省科學技術進步獎一等獎的評審。
四、主要完成人：
郭新文,馮光宏,邸全康,張銳,王正剛,徐兵偉,張宏亮,吳杰，孫利钘，張奇
五、主要完成單位：
首鋼長治鋼鐵有限公司
鋼鐵研究總院有限公司
首鋼集團有限公司
山西通才工貿有限公司
南京凈環熱冶金工程有限公司
六、完成人合作關系說明：
產學研合作，共同知識產權，共同成果驗收、共同專利及論文。
七、項目簡介：
本項目屬于棒線材制造過程的節能減排技術領域。
課題組創新性的研發了鑄坯高拉速連鑄工藝、鑄軋界面鑄坯優化“排隊”技術、鑄軋均質化控制技術，實現了雙鑄機、多軋線互聯互通棒線材鑄軋一體化生產。形成了如下核心技術和創新點：
1、通過轉爐、連鑄、軋線一體化系統工藝設計與裝備技術自主研發，揭示了煉鋼——連鑄—軋鋼能量流和物質流的運行規律，實現了三轉爐、雙鑄機、多軋線互聯互通鑄軋一體化生產，形成了具有自主知識產權的綠色化工藝裝備技術集成。
2、研發了基于產品性能一致性控制的鑄軋方坯高拉速連鑄技術。通過非均衡中間包流場控制、多鑄流方坯一致冷卻等技術，實現了160方鑄坯高拉速穩定生產。
3、通過分析鑄軋工藝條件下中間坯切分過程的溫度變化規律，開發了鑄軋多切分產品性能穩定控制模型，實現了棒材鑄軋多切分產品的均質化生產。。
本項目已授權專利26項，其中發明專利12項，發表學術論文16篇，軟件著作授權1項，形成團體標準2項。
八、客觀評價：
該項目以貫徹執行國家節能減排政策為遵旨，系統地對鑄坯高拉速鑄坯提溫工藝、方坯在鑄軋界面的排隊理論、快速輸送及保溫技術、直接軋制條件下鋼材的均質化控制技術進行研究，經過生產線直接軋制工藝創新，設計制造了棒線材雙鑄機多軋線無加熱鑄軋一體化示范產線，形成了自主的知識產權和技術，降本增效和節能減排效果顯著，產品質量性能均衡穩定，在長型材生產領域具有較好的推廣應用價值。
經山西省金屬學會組織專家評價，項目技術水平達到國際領先水平。
九、推廣應用情況：
項目在首鋼長鋼和山西通才棒線材產品獲得應用，與爐軋平均水平相比，噸鋼能耗減少27 kgce/t、CO2排放減少 68 kg/t，取得了良好的降本和減碳效益。申報團隊中的企業近三年累計增加銷售收入超過了300億元、創造直接經濟效益超過了4億元。
十、主要知識產權：
（一）授權發明專利十二項：
1、棒線材及其免加熱直接軋制方法、工控設備2021 1 0897504.8
2、一種直接軋制生產長型材的方法2013 1 0475792.3
3、直接軋制長型材的力學性能控制方法2013 1 0507153.0
4、用于直接軋制方矩形鋼坯的輸送過程鑄軋銜接方法 2017 1 0512233.3
5、用于直接軋制高溫方坯連鑄過程漏鋼預報的方法及系統
2017 1 04608541
6、一種直接軋制方坯的應變控制工藝2018 1 1651322.7
7、用于減少直接軋制工藝連鑄坯軋前頭尾溫差的控制方法
2018 1 1614600.1
8、一種高強鋼筋冷卻路徑的控制方法2019 1 1417060.2
9、一種連鑄坯不經過加熱爐直接軋制生產細晶鋼的方法
2019 1 1400039.1
10、一種高溫鋼坯經過加熱爐的均溫方法2019 1 1290199.5
11、一種提高棒材低溫沖擊韌性的熱處理方法 201610589129X
12、600MPa級高強抗震耐候熱軋鋼筋分級控制冷卻工藝201911331948.4
（二）授權實用新型專利十四項：
1、一種用于高溫鋼坯保溫輸送直接軋制的保溫裝置2021 2 0578224.6
2、一種適用于方坯高拉速連鑄的結晶器銅管2019 2 2265223.1
3、一種連鑄坯溫度均勻化控制的結構裝置2017 2 1453885.6
4、一種高效隔熱耐高溫的輥子結構2017 2 0898653.5
5、一種連鑄坯運送裝置2021 2 1353350.8
6、適用于金屬長材的轉向輸送裝置 2022 2 2954384.3
7、一種板坯邊部保溫補熱裝置 2022 2 0953382.X
8、一種便攜式中間包水口輔助助烘烤裝置2021 2 05807671
9、一種熱軋帶肋鋼筋預切分進口導衛調整樣棒2021 2 1358381.2
10、一種棒線材粗中軋導衛快速更換裝置2021 2 1358214.8
11、一種浸入式水口對中裝置2019 2 1139924.4
12、一種用于二冷水量異常的報警裝置2020 2 3168192.7
13、一種拉矯機軸瓦冷卻裝置201821026163.7
14、一種用于長型材直軋工藝下的送鋼節奏控制裝置202022748311.X
（四）期刊發表論文16篇。
1、郭新文,徐兵偉,邸全康,等. 棒線材雙鑄機多軋線免加熱直接軋制工藝研究[J]. 軋鋼,2023,40(2):116-120.
2、張宏亮,馮光宏,王衛衛等.方坯直軋工藝下連鑄坯溫度場均勻性及切坯工藝優化[J/OL].上海金屬:1-9[2023-09-25].
3、 張宏亮,馮光宏,劉鑫等.方坯直接軋制工藝鑄-軋界面連鑄坯排隊過程的銜接優化[J].特殊鋼,2021,42(05):1-5.
4、張宏亮,馮光宏,王寶山.直軋條件下含Nb鋼筋中Nb(C,N)的析出強化機理及控冷工藝優化[J].金屬熱處理,2021,46(08):133-138.
5、Zhang H, Feng G, Wang B, et al. Influence of Temperature Uniformity of Billet before Rolling on Microstructure and Properties of Hot Rolled Rebar[C]//Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2019, 1213(5): 052021.
6、Xin L, Guanghong F, Yuanhong Q. The Effect of Direct Rolling of Without-heating process on the Microstructure and Properties of a 400 MPa Rebar[C]//IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing, 2018, 317(1): 012003.
7、劉鑫,馮光宏,張宏亮等.方坯直軋工藝對鋼筋組織和性能差異性的影響[J].鋼鐵,2018,53(12):86-93.
8、郝晉陽,馮光宏,張宏亮.由方坯直接軋制的型鋼組織與力學性能研究[J].熱加工工藝,2017,46(01):117-119+122.
9、郝晉陽,馮光宏,張宏亮.連鑄方坯直接軋制溫度場及產品性能研究[J].鋼鐵釩鈦,2016,37(03):119-123.
10、馮光宏.軋鋼工序節能技術分析[J].中國冶金,2006(11):37-40+53.
11、馮光宏,周曉玉,張宏亮.我國鋼鐵行業能源利用效率探討[J].特鋼技術,2014,20(02):1-3+12.
12、徐兵偉,邸全康,詹衛金,等. 直接軋制HRB500E鋼筋生產工藝研究[J]. 山西冶金,2023,46(3):129-130,157.
13、張存旺,徐兵偉,張聯兵. 鈮釩復合HRB500E鋼筋的研制與生產[J]. 山西冶金,2021,44(6):100-101,104.
14、張聯兵,張存旺,周玉麗,等. 礦用高強韌性和高精度錨桿鋼的研發與生產[J]. 山西冶金,2022,45(3):42-44,67.
15、王曉晨,劉洋洋,羅志俊,等. 棒線材連軋全部道次軋件尺寸預測通用模型[J]. 中國冶金,2023,33(2):129-134.
16、關文博. 錳硫比對HRB400E直接軋制劈頭的影響[J]. 山西冶金,2020,43(2):44-45,56.
（五）軟件著作權1項。
連鑄坯溫度分布數值計算軟件 中華人民共和國國家版權局計算機軟件著作權登記證書，軟著登記第10762612.
十一、創新推廣貢獻：
本項目設計制造了棒線材雙鑄機多軋線無加熱鑄軋一體化示范產線，起草2項涉及鑄軋一體化技術的團體標準，并且節能減排和經濟效益顯著，在長型材領域具有廣泛的推廣應用價值，對我國實施碳達峰、碳中和具有重大意義。
公示時間:2023年10月9日--10月16日,如有意見或問題，可自公示期間向南京凈環熱冶金工程有限公司公司辦公室反映。反映問題應實事求是，可當面反映、書面反映、電話反映，電話：025-84829985,也可以通過電子郵箱反映：13951729928@163.com。
南京凈環熱冶金工程有限公司
2023年10月9日
|
