“超大宽厚比薄规格中厚钢板高效产线关键工艺装备技术研发及应用”项目科技成果评价会成功召开

2022年12月26日，中国金属学会以视频会议形式组织召开了由山东钢铁集团日照有限公司、东北大学、安徽工业大学、沈阳建筑大学和九江学院共同完成的“超大宽厚比薄规格中厚钢板高效产线关键工艺装备技术研发及应用”项目科技成果评价会。会议由中国金属学会副理事长兼秘书长王新江主持。评价委员会由来自中国工程院、中国金属学会、北京科技大学、首钢集团有限公司、安阳钢铁集团公司、南京钢铁股份有限公司、兴澄特钢有限公司等单位的国内9位知名专家组成。中国金属学会原理事长、原中国工程院副院长干勇院士担任评价委员会主任。会上项目完成单位汇报了项目的技术研究情况、应用及经济效益情况、科技查新报告并播放了现场录像等，9位专家进行认真质询和讨论后形成了评价意见。

宽幅薄规格中厚钢板产品广泛应用于基础建筑、工程机械、交通运输、能源环保等重要国民经济领域。目前其生产工艺主要包括两火成材、叠轧、薄板坯连铸连轧以及炉卷轧制等工艺。两火成材工艺和叠轧工艺生产效率和成材率低下、能耗大，薄板坯连铸连轧工艺不具备大宽幅成品尺寸的制造能力。而采用炉卷轧机生产宽幅薄规格钢板，可以利用主轧机前后的炉内卷取机进行在线保温处理，在降低薄板轧制过程温降影响的同时实现形变和温控同步耦合控制，保证板温度分布、尺寸精度和组织性能的均匀性，生产效率高，具有明显的工艺优势。超大宽厚比宽幅薄规格中厚板不仅能够降低下游用户使用过程中的焊接工作量，提升产品质量，而且能够满足某些行业的特殊需求，具有广阔的市场。国内曾引进多套中厚板炉卷轧机，但由于炉卷轧制工艺的复杂性，特别是针对超大宽厚比薄板产品，工艺控制难度极高，宽薄规格产品的关键核心问题仍待突破。大宽厚比宽幅薄规格钢板主要生产方式和存在的问题如下：1、传统中厚板多次加热轧制生产工艺，生产效率低，吨钢能耗高，生产工序严重受限；2、热连轧带钢生产工艺，轧制速度快、生产效率高。但后续需要开平和矫直处理，残余应力大，且使用宽度严重受限；3、叠板轧制生产技术，可满足宽幅薄规格钢板的生产，但工艺复杂，工序流程长，成材率低。

该项目以工艺创新和高效绿色为目标，针对薄规格钢板厚度精度、板形控制、强韧匹配和性能均质等行业共性难题，开展3500mm炉卷产线工艺装备技术及高品质产品自主开发，实现了超大宽厚比薄规格中厚钢板高精度控制和炉卷轧线数智控制。主要成果和创新点如下： 1. 首次开发了“卷轧-预矫-冷却-双辊系热矫”超大宽厚比中厚钢板集成工艺、薄规格钢板“卷轧+预矫+在线淬火”工艺和“同步冷却+小辊系矫直”低残余应力控制工艺，开发了基于转毂控温与轧机负荷分配动态协同控制的“温控-形变”耦合控制工艺，突破进口装备4mm设计极限，实现了单坯最薄3.5 mm，最宽3250mm，强度级别范围355~1100MPa，实现薄规格9Ni钢板、邮轮钢板、穹顶钢及超高强钢等高附加值产品的节约型减量化TMCP/DQ工艺高效生产。2. 首次开发了中厚钢板同板“轧制+预矫+超快冷”的微张力调控柔性化无缝衔接生产技术，研发了宽幅炉卷轧机CVCplus、弯辊与工作辊热凸度微区温控（HTC）相结合的高精度板形控制技术，开发了窄间距密集型射流冲击超快速冷却技术，实现了卷轧长度达450m，厚度4~7mm规格钢板厚度控制精度达到±0.05mm，平直度达到3 mm/m以内。3. 开发了基于机器视觉的钢板精细化微跟踪系统，跟踪精度±0.1m，多子板间距控制＜0.5m，实现了单坯60块子板衔接高效准连续化生产；研发了C2R连铸机到轧机准时制智能排产模型，提高生产效率10%，减小库存8%；自主开发了“加热炉+轧机”一体化全息加热数字孪生技术，目标温度与计算温度之差＜15℃；研发了基于多源异构数据的产品性能预测系统，实现对力学性能的准确预测和在线应用，缩短检验周期75%。

该项目获授权发明专利14件，软件著作权4项，主持和参与制订国家/行业/团体标准9项，发表论文12篇。该项目成功应用于山钢日照3500mm炉卷产线，经济、社会和环保效益显著，推广应用前景广阔。评价委员会认为，该项目总体技术达到国际领先水平。