J2东大-热轧板带钢新一代控轧控冷技术及应用-冶金科学技术奖

推荐2017年度国家科技进步奖项目公示

一、项目名称

热轧板带钢新一代控轧控冷技术及应用

二、推荐单位意见

热轧板带钢新一代控轧控冷是“资源节约型、节能减排型”绿色钢铁制造的代表，示范效应明显。

该项目创建了热轧钢材新一代控轧控冷技术体系，开辟了节省合金元素、提高钢材性能的新途径；创建了热轧钢材一体化组织调控理论，再造一个绿色化钢材成分和工艺体系；自主研制出系列首台套热轧钢材先进快速冷却装备与控制系统，成为我国热轧钢材生产线主力机型；阐明了热轧钢材组织演变规律和强韧化机理，开发出系列低成本高性能钢铁材料。通过项目的实施，80%以上热轧钢材强度指标提高100～200MPa，主要合金元素用量节省20～30%。

成果已覆盖鞍钢、首钢等50%以上大型钢企，实现了高品质节约型管线钢、低合金钢、船用钢、桥梁钢、水电钢等4000万吨/年生产规模，促进了我国钢材由“中低端”向“中高端”升级换代。研发的产品在三峡工程、西气东输、海洋平台、跨海大桥、汽车高铁、第三代核电站等国家工程中应用，效果良好。

该项目获授权发明专利87项、发表SCI/EI论文149篇，出版专著9部，国际会议发言47次，获得国内外同行的高度评价。

该成果构建起我国独有的节约型钢材生产理论体系，减少了贵重金属的使用，相继列入科技部、工信部、发改委九项产业政策指南文件，促进了我国钢铁工业结构升级和可持续发展。

该项目内容真实、符合填写要求，申报经各单位协商，完成单位、完成人排序无异议，我会已按要求公示无异议。特推荐2017年度国家科学技术进步一等奖。

三、项目简介

热轧板带钢是主要的钢材门类，控轧控冷作为调控其组织性能的核心技术，

支撑了20世纪钢铁技术的发展。但随着资源、能源、环境等问题日渐凸显，采用节约型合金设计和减量化工艺方法，充分挖掘钢材制造工艺潜力，实现以“资源节约、节能减排”为特征的绿色制造成为发展方向，也成为我国钢铁工业可持续发展的关键。

该项目在国家和企业科技计划的支持下，十年研发，攻克了热轧板带钢减量化合金设计、复合强韧化机制、一体化组织调控、工艺模型等关键技术，自主研发出系列首台套超快冷大型冶金装备和高品质、绿色化热轧钢材产品，构建起新一代控轧控冷技术体系。取得如下创新：

1)提出了热轧板带钢新一代控轧控冷工艺原理与技术路线，研发出“凝固-轧制-热处理”一体化组织调控方法、复合强韧化方法和工艺路径控制方法，建立起我国独有的节约型热轧钢材成分和工艺体系；

2)提出了热轧高温钢板基于倾斜射流的超快速冷却换热机制，开发出稳定可控的热轧板带钢高强度均匀化冷却技术，解决了热轧板带钢高冷速、高冷却均匀性的核心技术难题。

3)研制成功系列多功能热轧板带钢新一代控轧控冷关键装备，开发出成套工艺模型及自动控制系统，冷速、冷却均匀性等主要技术指标比传统控冷装备提高1倍以上。

4)开发成功UFC-F、UFC-B、UFC-M三类新一代控轧控冷核心工艺，以及高钢级管线钢、桥梁钢、水电核电钢、船用及海工用钢、工程机械用钢、减酸洗钢等节约型热轧板带钢产品，应用于重点工程及关键装备。

项目构建起我国独有的节约型热轧钢材生产技术体系，促进了我国钢材由“中低端”向“中高端”升级换代。成果列入科技部、工信部、发改委9项产业政策指南文件，其中工信部《产业关键共性技术发展指南(2011年)》指出：“节省钢材合金用量30%以上；提高钢材强度100～200MPa以上，大幅度提高冲击韧性，节约钢材使用量5%～10%，提高生产效率35%以上，节能10%～15%”。成果入选2011年世界钢铁工业十大技术要闻。

该成果获省部级科技奖励11项，授权发明专利87项，发表SCI/EI论文149篇，出版专著9部。自主研制的成套装备在鞍钢、首钢等应用23套，国内市场占有率52%，近五年国际招标中标率100%。基于国产化装备技术生产的热轧板带钢达到4000万吨/年生产规模。近三年，完成单位新增产值230.9亿元，利税15.43

亿元。项目的完成，填补了多项国内空白，促进了我国热轧钢材减量化、绿色化制造技术和产品升级，缓解了国家西气东输、海工装备、水电核电、能源储运、工程机械等重大工程和装备的用钢急需，经济和社会效益显著。

四、客观评价

(一)国家产业政策指导性文件

1)工业和信息化部《钢铁工业调整升级规划(2016～2020年)》、《钢铁工业“十二五”发展规划》中将“新一代控轧控冷技术”列入十二五钢铁工业重要发展成就之一；《产业关键共性技术发展指南(2011年)》指出：“系统开发以超快冷为核心的可控无级调节钢材冷却技术、以相变和析出为基础的冷却路径可控技术、细晶、析出、相变综合强化技术；节省钢材合金用量30%以上；提高钢材强度100～200MPa以上，大幅度提高冲击韧性，节约钢材使用量5%～10%，提高生产效率35%以上，节能10%～15%”。《“十二五”产业技术创新规划》、《2013年产业振兴和技术改造专项重点专题》中指出“钢铁行业大力推广应用基于新一代控轧控冷的组织调控与性能预测、控制技术、钢材强韧化等关键工艺技术，实现了钢铁工业生产效率有效提高和钢铁产品的成本降低”。《2015年产业振兴和技术改造专项重点专题》中将“超快冷技术和工艺改进”作为钢铁行业唯一重点工艺技术加以推广，并在南钢建立示范产线。

2)国家发展改革委《产业结构调整指导目录(2011年本)》中将“在线热处理、性能控制、强制冷却的新一代热机械控制加工(TMCP)工艺技术应用”列入重点鼓励类技术；并于2011年5月9日，将“鞍钢新一代控轧控冷技术创新及产业化示范工程”列入《钢铁、有色、石化行业低碳技术创新及产业化示范工程项目》中。

3)科学技术部《高品质特殊钢科技发展“十二五”专项规划》中指出“开发基于超快速冷却的新一代控轧控冷技术、工艺及装备；建设示范生产线，实现降低生产能耗、节约合金资源和大幅度提高产品性能的目标”。《中国科学技术发展报告(2010)》中针对我国钢铁产业发展，提出“推广使用高效低成本冶炼、新一代控轧控冷性能预测与控制等关键工艺技术”。

(二)行业及专家评价

1)2012年3月17日，中国钢铁工业协会对东北大学、首钢总公司完成中厚钢板新一代控轧控冷工艺研发项目进行了科技成果鉴定。干勇、殷瑞钰等专家给出