編者按：《世界金屬導(dǎo)報》作為國內(nèi)鋼鐵行業(yè)最具權(quán)威性的科技媒體，每年從鋼鐵生產(chǎn)主流程工序重大技術(shù)突破中，經(jīng)過編輯篩選和行業(yè)專家評選，最終確定“世界鋼鐵工業(yè)十大技術(shù)要聞”，便于讀者全面了解和掌握2015年全球鋼鐵行業(yè)技術(shù)研發(fā)動向。

1 綠色化薄帶連鑄電工鋼生產(chǎn)技術(shù)(E2Strip)成功開發(fā)

概述：東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點實驗室(RAL)開發(fā)出性能優(yōu)異的無取向硅鋼、取向硅鋼和高硅鋼，這一系列創(chuàng)新技術(shù)被命名為綠色化薄帶連鑄電工鋼技術(shù)(E2Strip)。

這一短流程技術(shù)為生產(chǎn)高磁感無取向硅鋼提供了新途徑，可省去傳統(tǒng)的常化處理、兩階段冷軋及中間退火工序。另外，鑄帶的初始厚度、熱軋壓下率、熱軋溫度以及冷軋壓下率等參數(shù)均可靈活調(diào)控，有助于基于一種化學(xué)成分柔性化生產(chǎn)不同牌號的無取向硅鋼產(chǎn)品。而且，RAL通過精確控制組織、織構(gòu)和抑制劑，基于薄帶連鑄技術(shù)成功地制備出0.23mm厚的高磁感取向硅鋼(B8=1.94T)。更重要的是，在超低碳(﹤0.003%)成分設(shè)計及薄帶連鑄亞快速凝固條件下，仍可通過調(diào)整?；に噮?shù)獲得大量細小、彌散的抑制劑粒子。新流程省去了傳統(tǒng)流程中的高溫加熱或滲氮處理，以及脫碳工序。RAL還創(chuàng)造性地提出了一種包含薄帶連鑄、溫軋、冷軋、初次再結(jié)晶退火和二次再結(jié)晶退火的新流程，用來生產(chǎn)0.18-0.23mm厚的超低碳高硅取向硅鋼。目前，RAL正在為武鋼建設(shè)一條6.5%Si高硅鋼薄帶連鑄中試線;還完成了薄帶連鑄電工鋼工業(yè)化生產(chǎn)線的系統(tǒng)設(shè)計，并正在與企業(yè)一起探索工業(yè)化途徑。

點 評：東北大學(xué)RAL成功開發(fā)的綠色化薄帶連鑄電工鋼技術(shù)徹底改變了傳統(tǒng)電工鋼的生產(chǎn)工藝和成分設(shè)計，可以更低的成本、更簡潔的工藝、更高的質(zhì)量、更少的投資生產(chǎn)不同硅含量、不同厚度、性能優(yōu)異的無取向硅鋼、取向硅鋼和高硅鋼，為高品質(zhì)電工鋼的產(chǎn)業(yè)化開辟了一條新路。這一系列創(chuàng)新技術(shù)表明，薄帶連鑄技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。

2 世界首套焦爐煙氣脫硫脫硝裝置正式投運

概述：2015年11月6日，中冶焦耐工程技術(shù)有限公司設(shè)計/供貨(EP)的寶鋼湛江鋼鐵焦化項目焦爐煙氣凈化設(shè)施正式投運，標志著世界首套焦爐煙氣低溫脫硫脫硝工業(yè)化示范裝置正式誕生。

焦爐煙氣低溫脫硫脫硝是世界公認的技術(shù)難題。中冶焦耐開發(fā)的“干/半干法脫硫+低溫脫硝除塵熱解析一體化技術(shù)與工藝”，有針對性地解決了焦爐煙道廢氣脫硫脫硝的技術(shù)難點，先進行煙氣脫硫后除塵，然后低溫SCR脫硝，實現(xiàn)污染物達標排放。該項目脫硝除塵熱解一體化裝置作為核心設(shè)備兼具低溫脫硝、脫硫除塵、催化劑原位再生功能，應(yīng)用了半干法脫硫與脫硝除塵聯(lián)合技術(shù)、脫硝反應(yīng)器內(nèi)氣流均布技術(shù)、氨氣/煙氣混合技術(shù)、脫硝催化劑單倉原位再生技術(shù)、焦爐煙道氣負壓控制技術(shù)、潔凈煙氣回配余熱利用技術(shù)等多項節(jié)能環(huán)保新技術(shù)。整套工藝流程無廢水產(chǎn)生，脫硫副產(chǎn)物可由相關(guān)化工廠家回收或直接排放，符合當前環(huán)保要求和煙氣治理的技術(shù)發(fā)展趨勢。目前，裝置各系統(tǒng)運行正常。裝置達產(chǎn)后，二氧化硫、氮氧化物排放量分別小于30mg/Nm3、150mg/Nm3，各項指標滿足國家《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標準》規(guī)定的特殊限制地區(qū)環(huán)保排放限值。

點 評：從2015年起，新的焦化排放限值開始實施，治理焦爐煙氣成為焦化行業(yè)重點環(huán)保項目。目前，針對焦爐煙氣脫硫脫硝技術(shù)方法很多，但尚沒有穩(wěn)定運行的實績。作為世界上首個對鋼鐵企業(yè)焦爐煙道廢氣脫硫脫硝的工程應(yīng)用實例，此次焦爐煙氣凈化裝置的正式投運，對于加快中國鋼鐵工業(yè)節(jié)能環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新步伐有著積極的推動作用。

3  COURSE50試驗高爐在新日鐵住金開始熱試

概述：日本鋼鐵業(yè)繼續(xù)推進環(huán)境和諧型煉鐵工藝技術(shù)開發(fā)項目COURSE50。該項目主要目標是在高爐煉鐵過程中，使用H2作還原劑實現(xiàn)快速還原。為進行氫還原試驗，日本鋼鐵業(yè)在2014年4月完成試驗高爐的設(shè)計，并于當年10月在新日鐵住金君津廠開工建設(shè)，2015年10月開始進入熱試階段。

試驗高爐高約6m，爐內(nèi)容積為12m3，日產(chǎn)鐵水35t。該試驗高爐在爐上部安裝有風口，之所以這樣設(shè)置，是因為研究人員認為這是噴吹氫氣的最佳位置?，F(xiàn)在的熱試項目還包括試驗高爐專用的熱風爐等相關(guān)設(shè)備，以確認各設(shè)備的性能。

研究人員計劃于2016年4月進行第一次試驗操作，將利用試驗高爐，在原料裝入和送風操作兩方面確立使氫還原效果最大化的操作技術(shù)，并對COURSE50項目第一階段(2008-2012財年)獲得的各技術(shù)要素的有效性進行驗證。

此試驗高爐與日本國內(nèi)上一個試驗高爐建設(shè)已相隔25年。試驗高爐是模擬高爐的試驗設(shè)備，盡管容積僅為實際高爐的幾百分之一，但原料裝入和出鐵等結(jié)構(gòu)基本相同。與必須連續(xù)生產(chǎn)10-20年的實際高爐不同，試驗高爐可短期暫停，對類似黑匣子的高爐內(nèi)部進行解體調(diào)查。

點 評：COURSE50是日本5家大型鋼鐵公司共同開展的“環(huán)境和諧型煉鐵技術(shù)開發(fā)”項目，該項目于2008年立項，目標是通過開發(fā)氫還原和分離回收高爐煤氣CO2技術(shù)，實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)整體減排CO2達30%的目標。計劃2030年前后，在1號機進行實際運行。試驗高爐的熱試標志著項目進入了新的研究階段。

4   JFE開發(fā)新鐵水預(yù)處理工藝 提升高級鋼生產(chǎn)效率

概述：2015年6月，日本JFE鋼鐵公司成功開發(fā)出鐵水預(yù)處理脫硫新工藝，并在全公司所有煉鋼廠投入應(yīng)用。新工藝可大幅提高脫硫效率，利于環(huán)保。該工藝不僅可減少一半脫硫劑用量，還可在鐵水預(yù)處理工序減少30%脫硫渣的生成。

該工藝包括兩部分，即“脫硫劑投射法”和對脫硫處理后的鋼渣進行再利用的“鋼渣熱循環(huán)法”。本次開發(fā)的“脫硫劑投射法”，新安裝了投射用的噴槍(噴嘴)，使脫硫劑與高速輸送氣體一起吹入到鐵水中。采用此方法，可實現(xiàn)直徑1mm以下的脫硫劑添加到鐵水以后，仍保持原有狀態(tài)，抑制其凝結(jié)長大，從而解決了脫硫劑內(nèi)部無法發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的問題。促進了脫硫劑與鐵水的化學(xué)反應(yīng)，脫硫效率提高了30%。

“鋼渣熱循環(huán)法”是在進行下一爐鐵水預(yù)處理時，將上爐脫硫精煉后排出的鋼渣(脫硫渣)在高溫狀態(tài)下直接再應(yīng)用的方法。剛剛處理后的脫硫渣為凝結(jié)粒的狀態(tài)，但其后溫度下降使凝結(jié)粒崩散，形成新的未反應(yīng)面。

反復(fù)使用脫硫渣，有效利用未反應(yīng)面，可最大限度地發(fā)揮渣的脫硫能力。同時，由于是對高溫狀態(tài)下的渣進行再利用，還可回收排渣時釋放的熱量，有利于節(jié)約資源，降低環(huán)境負荷。

點評：殘留的硫等雜質(zhì)會影響鋼材的品質(zhì)，特別是高強鋼等高級鋼更需要徹底去除這些雜質(zhì)。雖然以JFE鋼鐵公司為首的日本各大鋼企已經(jīng)實現(xiàn)了徹底去除鋼中雜質(zhì)，但隨著高級鋼產(chǎn)量的增加，需要進一步提高脫硫工藝的效率。通過采用新的鐵水預(yù)處理工藝，將有利于鋼鐵企業(yè)提高高級鋼的生產(chǎn)效率。

5   我國電弧爐煉鋼復(fù)合吹煉技術(shù)取得實質(zhì)進展

概述：電弧爐煉鋼復(fù)合吹煉技術(shù)是以多元爐料結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，以節(jié)能和降低成本為目標，通過強化熔池攪拌，將供電、供氧和底吹攪拌等單元操作進行多尺度集成，最大限度地降低金屬料及輔助材料消耗、提高氧氣利用率。主要技術(shù)進展如下：

1)將操作單元進行系統(tǒng)優(yōu)化。該技術(shù)主要包括底吹長壽技術(shù)、底吹控制技術(shù)、底吹與供氧的控制模型，目前，已經(jīng)在我國6座電弧爐上使用，取得了顯著的經(jīng)濟效益。

2)電爐煉鋼復(fù)合吹煉技術(shù)集成。綜合考慮各單元的操作參數(shù)，實現(xiàn)總能量和各個時段能量的供需，達到煉鋼生產(chǎn)高效、節(jié)能的目的。

3)研究復(fù)合吹煉下的能源回收。電弧爐冶煉過程中，高溫煙氣帶走的熱量約占輸入熱量的8%-20%，因此，研究高鐵水比冶煉的能量及煤氣回收利用具有重要意義。

點評：隨著廢鋼積累量增加、廢鋼與鐵水價格逆轉(zhuǎn)以及環(huán)保需求的日益嚴格，電爐煉鋼持續(xù)采用多元爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化配料是大勢所趨。特別是在高鐵水比冶煉條件下，采用復(fù)合吹煉的方法可以實現(xiàn)電爐的高效生產(chǎn)和原料的節(jié)約。

      6   我國鐵路機車用整體車輪關(guān)鍵制造技術(shù)實現(xiàn)國產(chǎn)化

概述：馬鋼瞄準我國鐵路發(fā)展需要和國外需求，歷經(jīng)14年，開發(fā)出整體機車輪生產(chǎn)制造技術(shù)，填補了國內(nèi)空白。

機車輪服役條件復(fù)雜，制造材料必須兼顧抗機械損傷和抗熱損傷性能，既要保證車輪熱處理后穩(wěn)定獲得較高強度，又要提高車輪韌性水平以提高車輪的抗裂性，同時還需降低車輪發(fā)生熱損傷的傾向。

該項目從車輪鋼材料特性研究入手，開發(fā)了高韌抗傷損車輪材料合金設(shè)計、高潔凈度-致密度冶煉連鑄工藝設(shè)計、計算機仿真大尺寸車輪壓軋工藝設(shè)計、高強韌匹配熱處理工藝設(shè)計、高精度機加工與檢測技術(shù)控制等5項關(guān)鍵制造技術(shù)，在塑性夾雜物改性技術(shù)、大尺寸車輪組織-性能穩(wěn)定控制技術(shù)、零缺陷車輪無損檢測技術(shù)等方面取得多項突破。

目前，整體機車輪用量已達90%以上，占鐵路車輪總需求量近10%，市場價值卻占到鐵路車輪總市場價值30%左右，是高標準、高附加值產(chǎn)品。

“十三五”期間，我國鐵路機車新造、維修需車輪將達10萬片以上，市場容量十分巨大。不僅會對企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、效益提升產(chǎn)生重要推動作用，也會為鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供示范效應(yīng)，并顯著增強“中國制造”鐵路產(chǎn)品的影響力。

點評：該項目開發(fā)成功的一整套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高品質(zhì)整體機車輪生產(chǎn)制造技術(shù)填補了國內(nèi)空白，研究成果不僅成功替代了進口產(chǎn)品，還廣泛出口到北美等國家和地區(qū)，提升了我國高品質(zhì)機車輪市場影響力和競爭力，為我國鐵路穩(wěn)步健康持續(xù)發(fā)展提供必要的關(guān)鍵材料支持，為我國鐵路行業(yè)關(guān)鍵高性能結(jié)構(gòu)材料全面國產(chǎn)化提供示范效應(yīng)。

7    寶鋼焦爐上升管荒煤氣顯熱回收中試工程成功運行

概述：2015年8月5日，寶鋼承擔的“焦爐荒煤氣顯熱利用技術(shù)研究與開發(fā)”課題，通過了由中國煉焦行業(yè)協(xié)會組織的專家組鑒定。

針對焦爐荒煤氣顯熱回收難題，寶鋼通過系統(tǒng)全面的分析，提出將上升管與換熱器功能合二為一的上升管高效換熱器裝置，并結(jié)合現(xiàn)場建成包括上升管高效換熱器在內(nèi)的荒煤氣顯熱回收中試工程。

該工程建設(shè)在寶鋼股份二期3B焦爐上，選擇5個上升管改造為上升管換熱器，并新建配套輔助設(shè)備。中試裝置于2015年初投入運行，至今已穩(wěn)定運行多月。

中試工程運行結(jié)果表明：

1)單根上升管換熱器回收蒸汽最高可達102kg/h，平均每根回收蒸汽60-80kg/h;此系統(tǒng)可回收熱量200-277MJ/t焦，煉焦工序能耗可下降6-9kgce/t焦，并可改善爐頂作業(yè)環(huán)境，節(jié)能減排指標達到國際先進水平。

2)對2座50孔6m頂裝焦爐(年產(chǎn)焦炭約90萬噸)而言，需要安裝100根上升管換熱器，小時平均回收蒸汽按7t/h計算，考慮維修等因素影響取系數(shù)0.9，則年回收蒸汽55188t，折合標煤5833t，約減少1.5萬噸CO2排放量;

3)蒸汽按成本價148元/t計算，則年產(chǎn)經(jīng)濟效益約817萬元，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

點評：焦爐上升管荒煤氣具有很高的顯熱回收利用價值和潛力。但由于上升管受熱面積狹小及荒煤氣所含焦油蒸汽結(jié)焦等問題，焦爐上升管荒煤氣顯熱的高效、穩(wěn)定回收至今仍是世界性難題。寶鋼對此難題的解決進行了有益探索，其中試工程的成功運行，為焦爐上升管荒煤氣顯熱回收技術(shù)進步奠定了良好基礎(chǔ)，有助于推動煉焦行業(yè)節(jié)能減排。

8   我國多項自主創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用于湛江鋼鐵工程

概述：2015年9月25日，寶鋼湛江鋼鐵一號高爐點火成功，標志著湛江鋼鐵正式進入生產(chǎn)階段。寶鋼湛江鋼鐵基地是中國鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能環(huán)保、轉(zhuǎn)型升級的典范工程。中冶賽迪承擔了工程前期規(guī)劃、總體設(shè)計和工藝單元設(shè)計、項目的成套或總承包建設(shè)任務(wù)，并將一大批先進的核心裝備和具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果成功應(yīng)用于湛江鋼鐵。

在湛江高爐項目中，中冶賽迪憑借自主設(shè)計和研發(fā)實現(xiàn)了5000m3大型高爐裝備的全自主集成，并且主要技術(shù)指標均達到國際一流水平;并與其他單位聯(lián)合開發(fā)出具有國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)和核心競爭力的高爐無料鐘爐頂設(shè)備。

在節(jié)能環(huán)保方面，打造全封閉式環(huán)保料場;建造世界首個綜合固廢處置中心，并采用自主開發(fā)的轉(zhuǎn)底爐系統(tǒng)技術(shù)，實現(xiàn)固廢“零排放”。

在連鑄項目中，中冶賽迪與寶鋼聯(lián)合研制出世界最大鋼水罐回轉(zhuǎn)臺;在國內(nèi)設(shè)計中首次采用在線機械火焰機械清理裝置;大容量中間罐首次采用壓延式圓弧罐底設(shè)計。此外，項目還采用了中冶賽迪自主知識產(chǎn)權(quán)的動態(tài)輕壓下、動態(tài)二冷模型、結(jié)晶器液壓在線冷熱調(diào)寬、結(jié)晶器液壓振動等核心工藝技術(shù)。

點評：寶鋼湛江鋼鐵基地代表世界鋼鐵工業(yè)發(fā)展的最高水平。中冶賽迪憑借豐富的工程技術(shù)經(jīng)驗和強大的創(chuàng)新能力，在鋼鐵各流程單元形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)、達到國際一流水平的技術(shù)成果，并成功站在湛江鋼鐵核心技術(shù)和裝備集成供應(yīng)商的前列，為打造全球最具競爭力的碳鋼板材精品基地做出了突出貢獻。

9   寶鋼推出超輕型白車身樣車

概述：2015年11月12日，在“第三屆寶鋼汽車板EVI論壇”上，寶鋼推出了其研發(fā)的超輕型白車身BCB(Baosteel Car Body)樣車。

超輕型白車身是寶鋼自主研發(fā)的安全性、舒適性和輕量化達到國際先進水平的超輕型白車身。BCB長4949mm，寬1860mm，軸距2797mm，高1484mm，重量298kg，零件數(shù)309個。BCB白車身用材涵蓋寶鋼第一代、第二代和第三代汽車用鋼，包括最新開發(fā)的1180QP、1500MS、950TWIP等新材料。BCB白車身大量應(yīng)用高強度材料，高強鋼應(yīng)用比例達77.5%，鍍鋅板應(yīng)用比例達75%。在成形工藝方面，寶鋼BCB應(yīng)用了熱沖壓成形、液壓成形、輥壓成形、VRB板成形和激光拼焊板成形等先進成形技術(shù)，通過高強減薄，實現(xiàn)整車性能不下降、車身輕量化的目標。實車重量284.1kg，實車輕量化系數(shù)2.7。BCB整車正碰滿足C-NCAP五星要求;BCB整車40%偏置碰、側(cè)碰、柱碰滿足E-NCAP五星要求;BCB車體結(jié)構(gòu)性能滿足FMVSS216A法規(guī)要求。行人保護滿足E-NCAP五星要求。

作為第一代寶鋼BCB，在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面仍存在一些需要改進的地方，部分材料的選用還需要仔細斟酌，也未進行全流程計算成本。未來寶鋼將在BCB一代的基礎(chǔ)上，進一步完善提升整車性能、降低綜合成本;而且還要開發(fā)BCB電動車平臺。

點評：寶鋼超輕型白車身BCB項目是國內(nèi)鋼廠首次自行正向設(shè)計，整合新材料、新工藝和新結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)而完成的白車身，是國內(nèi)鋼廠在汽車材料研發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域的新里程碑。促進了汽車工業(yè)更為合理地使用高強鋼和先進成形技術(shù)。在有效增強寶鋼汽車板用戶服務(wù)和EVI能力的同時，為其他鋼鐵企業(yè)如何提高用戶服務(wù)能力具有借鑒意義。

10   浦項開發(fā)隔音高錳鋼 WP/WF產(chǎn)品再發(fā)力

概述：2015年6月，韓國浦項鋼鐵公司成功開發(fā)出樓層地板專用的高錳鋼，可以有效減少樓層間的噪音污染。此次開發(fā)的高錳鋼產(chǎn)品屬WF鋼種，比普通鋼材防震性能高10倍以上。

韓國實驗室認證機構(gòu)(KOLAS)對浦項開發(fā)的高錳鋼在地板上的應(yīng)用情況進行了測試。結(jié)果證實，與厚度120mm以下的混凝土地板相比，樓層噪音可減少13分貝以上，地板厚度可減少15mm以上，這不僅為后期的管道鋪設(shè)提供了便利，而且可以省略現(xiàn)有的濕法噴射混凝土施工的支模工序，而采用半干法施工，可以減少5天的工期。

2015年9月，浦項宣布計劃將自主研發(fā)的PosSD STS(WP產(chǎn)品)盡快替代現(xiàn)有的STS 304不銹鋼產(chǎn)品。PosSD STS是Lean Duplex(節(jié)約型雙相不銹鋼系列)的一款新產(chǎn)品，采用浦項的新工藝不銹鋼薄板連鑄軋技術(shù)，省略了連鑄和熱軋工序，產(chǎn)品一旦生產(chǎn)完畢，就能達到STS 304不銹鋼的成形性和耐腐蝕性，而且鎳含量為0.5%-1.5%，比STS 304不銹鋼更具有經(jīng)濟性。PosSD STS產(chǎn)品可用于建筑裝飾、西餐具、配管用鋼管、家用電器、鐵道車輛部件等。如用于鐵道車輛，因該材料的屈服強度和抗拉強度指標優(yōu)秀，可將車身重量減輕7%左右。

浦項鋼鐵公司多年來以技術(shù)領(lǐng)跑的優(yōu)勢，持續(xù)開發(fā)出WP(World Premium，高附加值)/WF( World First，世界首創(chuàng))產(chǎn)品，保持其在世界鋼鐵工業(yè)的競爭力。

點評：浦項鋼鐵公司多年來以技術(shù)領(lǐng)跑的優(yōu)勢，持續(xù)開發(fā)出WP/WF產(chǎn)品，保持其競爭力。浦項從2009年開始戰(zhàn)略產(chǎn)品的銷售及世界首創(chuàng)領(lǐng)先產(chǎn)品的開發(fā)，已經(jīng)實現(xiàn)了從“跟進”到“領(lǐng)先”。在當前低迷的市場形勢下，“自主研發(fā)”、“技術(shù)創(chuàng)新”不僅是鋼鐵企業(yè)技術(shù)水平的體現(xiàn)，更是企業(yè)提高競爭力、在未來發(fā)展道路上立于不敗之地的制勝砝碼。