重磅｜2020年世界钢铁工业十大技术要闻

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作为国内钢铁行业最权威的科技媒体，《世界金属导报》通过网上征集、独立推荐、报纸初选、权威机构评选，最终确定了“2020年世界钢铁行业十大技术新闻”。知名行业专家。 内容涵盖钢铁生产主要工序的重大技术创新，使读者全面了解钢铁行业的重大技术研发动态。

稀土耐腐蚀普碳钢以稀土为贵重材料，具有抗腐蚀、抗变形的特点

上海大学研究团队开发了通过在钢中添加稀土来提高稀土收率的新工艺，取得了“稀土耐腐蚀普碳钢原理与技术创新”成果。 创新点包括：

1）通过在钢中添加一定含量的稀土合金，显着改变夹杂物的性能和状态。 夹杂物类型由MnS、Al2O3转变为稀土氧、硫化物或复合夹杂物，且夹杂物明显细化、球化。 化，有效降低夹杂物与基体之间的电极电位差，降低点蚀倾向；

2）稀土镧的原子半径为2.74Å，铈的原子半径为2.7Å，Fe的原子半径为1.72Å。 稀土宏观原子的界面偏析可显着降低界面能，可有效避免大气腐蚀条件下的局部腐蚀；

3）钢中添加的稀土向锈层与基体的界面偏析，增加了锈层与基体的结合力和粘附强度，提高了锈层的致密度。

通过该技术生产的各类建筑用稀土耐腐蚀钢筋、板材、型材、棒材、线材等形成稳定的锈层，能有效隔离钢材基体与腐蚀环境的接触，实现“防锈”。与锈”以减缓腐蚀速度。 。

上海大学作为主要起草单位编制的《稀土耐候结构钢》（T/CSM 12-2020）团体标准填补了现行稀土耐候结构钢标准体系的空白。

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审查

该技术形成了具有中国特色的低成本绿色稀土耐蚀钢理论和技术。 目前，该技术已成功生产多品种稀土钢，规模化生产近万吨，并建立了一批典型示范项目。 该技术可将钢中稀土含量精确控制在100-400ppm范围内，稀土收率保持在70%-90%，为我国过剩稀土找到了出路。 此外，对于提高我国耐大气腐蚀钢质量、开发新钢种也具有重要意义。 具有重要意义。

国产柔性高杆线稳定运行新纪录

中冶精诚工程技术有限公司自主研发的柔性高钢筋技术装备，在新余棒材生产线升级改造项目中，实现ф12mm规格钢筋轧制速度45m/s，稳定轧制速度47m/s钢铁有限公司投产，创下国内同类生产线最高轧制速度记录。

该技术在工艺过程中采用了柔性、模块化轧制的理念。 首创单道次轧制技术，采用低温精轧和轧后分级水冷的控轧控冷工艺，实现热轧钢筋的低锰无钒生产。 ，有效降低资源消耗。 装备方面，采用了以高速高承载模块式轧机、高速双长飞剪、尾夹、伺服轮毂为核心的全套自主研发设备，使得高速钢上料系统运行速度稳定，大大提高生产效率。 降低生产成本。 在电控方面，我们自主研发了高速棒材生产线全套电气控制技术，提高了轧制线运行的稳定性，多档精度高，提高了生产线的电气控制水平。

在成品率、合金含量、负偏差控制等方面均达到行业领先的技术指标，其中：成品率>98%，小规格螺纹钢负偏差控制可达-5.8%，脱钒已实现空白。 减少锰，锰含量仅为0.9%-1.2%。

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该技术实现稳定运行速度45m/s，成功替代同类进口技术产品，性能优良可靠，生产效率高，产品质量高，综合成品率高，合金消耗低，生产成本低，实现杆件柔性化专业化高速生产满足了钢铁企业响应国家政策对热轧钢筋生产转型的需求，提高了钢铁行业整体技术水平，引领螺纹钢生产技术发展方向，促进可持续发展行业的发展。

不锈钢中厚板在线固溶处理技术取得突破

目前，奥氏体不锈钢中厚板的固溶处理都是离线进行的。 钢板必须冷却至室温，然后重新加热至固溶温度。 轧制和热处理通常需要24小时以上，不仅消耗大量能源，而且生产周期长。

东北大学与振实集团东方特钢优化加热、轧制工艺，克服了奥氏体不锈钢中厚板在线冷工艺下性能超标、板形不良等技术难题，成功研制出世界首套不锈钢中厚板。 免加热在线固溶处理技术可以充分利用轧制余热。 中厚板在1050℃以上高温完成后，直接进入在线固溶冷却设备冷却至150℃以下。 与传统的不锈钢离线固溶热处理工艺相比，不锈钢中厚板免加热在线固溶工艺设备具有以下技术优势：

1）热处理设备在线布置，省去了再加热工序。 利用中厚板轧制后的余热温度直接进行在线热处理，节省生产能耗60%以上，大大节约能源消耗，减少生产排放；

2）消除了再加热工序，减少了产品线传输时间，使不锈钢板产品的生产周期由24小时以上减少到5小时以下，提高了生产效率，大大缩短了产品生产周期。

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不锈钢中厚板免加热在线固溶处理工艺装备的研制成功，改变了延续多年的传统热处理生产工艺。 在环保问题日益突出的当今时代，不锈钢中厚板免加热在线固溶热处理工艺装备的研发，满足了钢铁绿色低碳发展的时代要求产业，对于推动我国不锈钢中厚板行业的进步和绿色生产技术具有重要意义。 文化发展将发挥重要引领和示范作用。

钢渣处理技术和设备达到国际领先水平

2020年4月24日，中冶建设研究院有限公司与中冶节能环保有限公司联合研发的“钢水渣高效罐式加压热充填处理技术及装备”成功通过了中冶集团组织的测试。 成果评审，评审委员会认为该科技成果达到国际领先水平。

随着人民群众生态环保意识的不断增强以及2018年《中华人民共和国环境保护税法》政策的实施，钢渣处理和资源化利用刻不容缓。

1992年以来，中冶建设研究院深入研究钢渣处理利用技术。 经过三代钢渣处理技术升级，最终成功研发出具有完全自主知识产权的第四代“钢水渣高效罐式加压热填处理技术”。 和设备”。 该科技成果实现了钢渣处理的清洁生产和智能制造。 适用于熔融态、固态等多种状态的钢渣处理。 处理效果好，经济效益和环境效益显着，国内市场占有率达90%以上。 更高效、更系统的第五代钢渣热充填技术目前正在紧锣密鼓的研发中。

近年来，中冶建设研究院、中冶节能环保通过BOO、EPC、EP等商业模式，在国内外开展这一科技成果的产业推广和应用。

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这种高效钢渣处理技术和设备实现了高度的自动化和智能化。 在卧式罐的基础上，创新开发成功热灌装立式罐。 它是钢渣热充处理技术的重大突破和升级，与钢渣磁选密切相关。 钢渣粉磨工艺与钢渣粉磨工艺的结合，形成了完整的钢渣资源化利用体系，大大提高了我国在钢渣加工领域的国际竞争力，促进了钢渣的高附加值利用，具有巨大的经济效益和社会效益。

一体化生产控制解决方案引领智能化发展

2020年12月，中冶赛迪代表钢铁行业参赛的“基于工业互联网平台的智能钢铁一体化生产管控解决方案”荣获第二届中国工业互联网大赛全国总决赛第一名。

工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，日益成为新型工业化的关键支撑。 中冶赛迪在设备上搭载智能传感、先进控制等技术，将大数据、云计算、人工智能等新兴技术嵌入生产过程，自主研发打造服务转型升级的“水土”体系。制造业升级。 “云”工业互联网平台，是钢铁行业首个全流程实际应用的工业互联网平台。

基于该平台，中冶赛迪探索出一套“可复制、有效”的钢铁生产一体化智能管控解决方案，解决钢铁生产过程中流程间协同困难、安全环境较差、生产模式固化等问题。公司。 规划建设智能钢铁工厂。 该解决方案具有创新驱动强、应用效果显着、实施性强、经济价值高等特点，代表了我国工业互联网发展的先进水平。

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中冶赛迪自主研发的“水图云”工业互联网平台是钢铁行业首个全流程实际应用的工业互联网平台。 基于该平台的一体化钢铁生产智能管控解决方案已成功应用于多家大型钢铁企业，取得了良好的经济效益和社会效益。 有利于推动钢铁企业数字化转型，构建钢铁产业链生态系统，助力钢铁行业发展。 高质量发展。

环保石墨易切削钢实现商业化生产

浦项钢铁公司开发的环保型石墨易切削钢PosGRAM已实现商品化。 此次开发的易切削钢采用环保材料石墨，切削性能优于传统含铅易切削钢。

浦项制铁于2017年开始开发石墨颗粒分布和控制技术，并开始开发易切削钢。 2019年完成开发并建立量产制造标准。 随后在2020年初，为了尽快推向市场，成立了涵盖研发、销售、生产等关键环节的工作组，加速应用。 6月，产品因品质优良得到客户认可，正式上市销售。

易切削钢主要用于制造形状复杂或尺寸精度较高的精密零件，广泛应用于汽车、电子电器、办公自动化设备等行业。

浦项制铁开发的PosGRAM可以替代过去完全依赖进口的含铅易切削钢，有助于提升相关产业的竞争力。

目前，全球易切削钢市场规模约为每年100万吨，其中含铅易切削钢产品占一半以上。 韩国每年从日本等国家进口易切削钢约2.3万吨。 为了扩大PosGRAM的销售，浦项制铁根据客户特定的设备特性，在切削条件和刀具选择方面开展解决方案支持活动。 此外，浦项制铁持续推动汽车、家电等制造企业零部件认证，从而加速推广应用。

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一般情况下，为了改善切削加工性，需要在易切削钢中添加铅。 有害物质限制指令RoHS和ELV规定产品中铅含量不得超过0.1%。 近年来，世界各国都开始限制含铅零部件的使用，预计未来还会出台更严格的限制。

浦项制铁此次开发的环保易切削钢采用了环保材料石墨，切削性能优于含铅易切削钢。 未来该产品将成为含铅易切削钢的最佳替代品，具有广阔的应用前景。

桥梁索钢突破强度极限首次获得工程应用

中信泰富特钢集团兴澄特钢采用超纯冶炼技术、特种浇注工艺控制和自主研发的EDC（Easy Drawing-Conveyer Process）水浴韧化热处理等核心技术，运用温度场、流量等关键技术场和液位。 智能参数匹配实现了桥梁拉索线材的短流程、高效、绿色环保制造，成功研发出世界2060MPa超高强度桥梁拉索线材。

“兴城牌”2060MPa桥梁索钢具有世界最高强度，该产品用于深中通道。 深中走廊是国家“十三五”重大工程之一。 这是继港珠澳大桥之后又一世界级超大型“桥岛隧道地下互联”集群工程。 它是世界上跨度最大的海底悬索桥，也是世界上最大、最高的海上大桥。 开发2060MPa桥梁索钢产品难度极大。 兴澄特钢突破创新，自主研发核心技术，为深中通道大桥定制2060MPa桥梁拉索线材。

为满足特大型桥梁建设需求，继续在桥梁建设用钢领域占据一席之地，兴澄特钢不断实现关键技术突破。 在2060MPa桥梁索钢之前，兴澄特钢还开发了1860MPa、1960MPa、2000MPa超高强度桥梁索钢盘条。 其中2000MPa桥梁拉索用盘条应用于沪苏苏通公路铁路长江大桥，实现了该级别桥梁拉索用盘条的全球首次应用。

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随着世界经济的快速发展和桥梁施工技术的进步，世界桥梁逐渐向大跨度、大荷载、长寿命、低风阻方向发展。 桥梁拉索系统是实现大跨现代桥梁的关键。 在材料设计、质量控制、热处理、钢丝加工等方面需要深入的技术开发和严格的工艺质量控制，以确保桥梁安全。 兴澄特钢研发的2060MPa世界超高强桥梁索钢，是企业打造国家重要工具、支撑百年工程能力的体现，对我国钢铁工业发展具有深远意义。桥梁行业。

全自动废钢智能检测系统实现品位判定

废钢是唯一可以替代铁矿石炼钢的回收铁素体炉料。 在钢铁行业中，废钢存在多材质混合、掺杂的问题。

达涅利同创信息技术（北京）有限公司（DTI）设计的全自动废钢智能检测系统（ASC）在国内首次实​​现了废钢验收整个过程中废钢品级的无人智能识别和自动核对钢铁工业的流程。 。 经过项目实践证明，废钢智能检测系统的检出率达到95%，得到了专家的高度评价：

1）开发了基于机器视觉和深度学习的智能废钢检测系统，首次实现了废钢验收全过程中废钢牌号的无人智能识别和自动检测。

2）开发了基于扫描路径优化的相机角度自适应调整算法，提高了拍摄图像的清晰度和效率。 通过级联卷积神经网络目标检测算法，实现了废钢图像和废钢牌号的高效准确分类。 识别精度达到国际先进水平。

3）基于历史数据图像数据库，开发了智能识别废钢牌号的多维卷积神经网络模型和收集存储过程中的废钢牌号分类检测系统，实现了废钢材料的自动扣除功能，提高了废钢材料的回收率。废钢牌号判定的科学依据

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DTI研发的全自动废钢智能检测系统彻底改变了原来人工废钢检测和判断的方式。 远程客户端自动生成废钢品级判断报告，实现实时人机交互，满足现代大型钢铁冶金企业废钢采购和使用量化的需求。 针对测试分析需求，实现废钢材杂质自动采集功能，避免了人工杂质采集的主观性，提高了判断结果的科学性，实现了智能化降本增效的有机统一。制造业。

大型绿色智能焦炉技术达到世界一流水平

山东冶金设计院有限公司（SDM）与意大利保尔沃特公司（PW）成功开发各种炉型大型焦炉：6.25m、6.73m、7.15m等捣固焦炉和7.2m、7.3 m、7.6m等顶置式焦炉。

拥有多项大容积宽炭化室技术、两级加热（空气分段）、双火道、废气循环、蓄热室、高效薄炉墙、不对称烟道、焦炉脱硝、源头控制、节能燃烧等分析优化技术。

6大焦炉砌体密封性长寿技术、抗变形多级防护板技术、SOPRECO单孔调压技术、SUPRACOK焦炉二次自动化系统、焦炉机车智能运行管理系统等一系列协同优化特色技术应用在节能环保等方面尤为突出。

在不采取炉外脱硝措施的情况下，顶置焦炉氮氧化物排放量可低于100mg/m3。 气体的使用量大大减少，从而降低了生产成本。 年产200万吨焦炭的企业可节省成本约1500万元。

该技术实现了焦炉工艺的功能重构和优化，节能、环保、长寿命，达到世界一流领先技术水平。

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大型化、绿色化、智能化的高效焦炉是未来焦炉建设的首选。

大型绿色智能焦炉特色技术的应用，可以给客户带来低成本投资和高效率的回报，减少环保措施的投入。 此炉型可根据客户实际需求“量身定做”； 随着环保要求日益严格，能够更加从容地面对低碳环保、投资节约等更高挑战。

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首个国产双高杆项目成功投产

湖南华菱涟源钢铁有限公司双高杆项目是首个成功投产的国产双高杆项目。 该项目由中钢装备公司设计供货，克服疫情和春节影响，从拆除到打桩，仅用了5个半月就投入运营，创下了国内同类项目最快施工速度纪录。中国乃至世界。

连阳钢铁双高棒项目成功应用连铸方坯直接轧制技术、分体式双高棒轧制技术、控轧控冷柔性轧制及柔性冷却技术、超重型265顶-交叉模块轧机、国家高速钢装车设备及电控系统等多项自主研发成果。

直接轧制技术可以显着降低能耗，提高金属产量，节省投资。 分体式双高棒材轧制技术配备国产高速钢上料设备和电控系统。 最大轧制速度达到45m/s，可提高成材率和产品质量，降低吨钢成本。 这种高速钢加载系统不仅稳定、高速，而且控制精度高、寿命长。 代表了目前高速钢装载装备的最高水平。

控轧控冷柔性轧制和柔性冷却技术配备超重型模块化轧机和智能水冷装置，可改善产品内部结构，提高钢筋强度，消除或减少微量元素的添加。 -钒等合金元素，减少锰合金用量，降低生产成本。 。 水冷设备采用最新喷嘴设计，可调节冷却量，冷却灵活，控制均匀，保证轧件出水箱后快速干燥，温度恢复均匀，带钢均匀性好，稳定可控。头部冷度 该功能保证了后续低温轧制工艺的成功实施，并可将温度控制与轧制控制结合起来，实现晶粒细化，满足新国标的要求。

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连阳钢铁有限公司双高棒项目采用国际先进的直轧、高温热装、成熟可靠的具有自主知识产权的双热机轧制技术。 最大轧制速度45m/s； 它还结合了顶级交付的重型模块轧机、单传动定径单元和智能冷却设备，实现了灵活的控制冷却和大规模低温轧制。 具有完全自主产权的重型模块式轧机填补了国内空白。 这些先进技术正在国内钢铁行业新形势下发挥作用，有利于推动我国长材高效优质生产。