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[成果] 1700600044 北京
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:中国每年因材料自然环境腐蚀造成的经济损失达15000亿元,约30%的产品因此而报废,材料自然腐蚀失效是影响机械设备、工程装备和基础设施结构安全性和服役寿命的决定性因素。因此,开展在自然环境中金属材料及构件腐蚀评价技术研究对提高其服役安全和寿命,减少经济损失具有重要意义。 在科技部国家科技基础条件平台建设项目资助下,该项目开展了创新技术研究:完善建设了中国新时期材料自然环境腐蚀野外科学观测平台;建立了中国自然环境腐蚀野外试验系列化的新技术和标准规程体系开展材料投试试验、数据积累和共享服务;建立了大气环境腐蚀环境谱加速试验新技术,在载人航天等重大装备腐蚀寿命评估中得到应用;研发了从大气到深海全区域系列化的海洋腐蚀加速试验新技术,为海洋耐蚀新材料研发提供了全面的试验技术支撑;发展了基于中国典型土壤环境特征的材料室内环境加速腐蚀试验新技术,在埋地管道服役安全评估等重大工程中得到了广泛应用。该项目研究成果:建立了中国自然环境腐蚀试验新的标准体系,形成了28项标准试验规程。发展了系列化的腐蚀环境谱加速试验评价新技术,获得8项专利授权;在材料自然环境腐蚀规律、室内外腐蚀相关性、寿命评估数据建模等方面取得了突破性进展,在国内外专业期刊上发表200余篇SCI/EI研究论文,2项研究成果被鉴定为国际先进成果,为腐蚀环境谱加速试验新技术的先进性奠定了坚实的科学基础;新技术已直接应用于航天装备可靠性评价、钢铁企业耐蚀材料开发、以及重大安全事故应急服务中,直接指导耐蚀产品的选材、设计和工艺改进。 该项目近三年先后为企业、科研院所、政府部门、国防部门、民间组织等提供了公益性科技支撑服务共计2500余次,涵盖了机械、钢铁、建筑、航空、航天、兵器、船舶、石化、电力、交通等众多行业,不仅取得了很好应用成效和经济效益,更为重要的是产生了重大的经济、军事和社会效益,因此本系列新技术具有广阔的应用前景。
[成果] 1700510307 河南
TF7 应用技术 炼钢 公布年份:2017
成果简介:随着物流业的飞速发展,载重货车越来越多的出现在长途运输行业中,2016年中国累积货车销售量达到285万辆,且呈逐年增加的趋势。载重货车的车桥服役性能和疲劳寿是限制货车运行安全的一个瓶颈问题;实际运行过程中,若汽车滚动阻力减少10%,燃油效率可提高3%,车桥、变速器等装置的传动效率提高10%,燃油效率可提高7%,因此,货车车桥的整体减重和疲劳寿命的提升有着巨大的市场和技术需求。传统载重货车车桥采用三段式焊接生产工艺,即用25mm左右的钢板弯成方管后,两头再焊接轴头,存在工艺复杂、焊缝处疲劳寿命与轴体不匹配、综合性能偏低等问题。采用无缝钢管“整体热成形车桥”代替传统的分段式加工工艺,与焊接式车桥相比,具有重量轻,刚性好,承载能力强等优点,解决了货车车桥在使用过程中易变形、易弯曲、易疲劳断裂和使用寿命低等问题,对于降低车桥自重、提升传动效率、重载车的节能降耗有着重要意义。基于以上背景,2010年河南凤宝特钢有限公司与北京科技大学开展产、学、研合作,进行车桥用管20Mn2钢的研发。经过工艺、技术和装备的评估,确定了50t转炉→50tLF炉→圆坯连铸的冶炼工艺,并形成了高质量低成本冶炼20Mn2钢的成套关键冶金技术:①中小转炉的留渣-双渣工艺技术:采用该技术实现在50t转炉内终点平均脱磷率超过92.2%,同时对转炉热渣进行回用,吨钢石灰消耗下降26.2%,吨钢成本降低20元;②钢包过程温降的全系统节能技术:针对矮胖型钢包过程温降大、热损高、流程不匹配的问题,探索了在包壳和永久层间增设纳米反射保温材料,将包壳温度由300-400℃降低到200-300℃,同一钢种转炉出钢温度可降低10-20℃,系统温降降低60℃,节能和材料节约的综合效益在27元/t钢;③脱氧及合金化的协同控制技术:从炉后脱氧、钢包顶渣改质、合金化的协同控制入手,在脱氧的同时提升渣对夹杂物的吸附能力,铸坯全氧能够稳定在20ppm以下,达到高的洁净度水平,同时合金收得率的提高节约效益达8元/吨钢;④LF高碱度无氟精炼渣系的控制技术:采用“铝矾土+电石+石灰”的造渣工艺代替传统“CaF2+电石+石灰”的造渣工艺,克服了传统高碱度低Al2O3渣系熔渣熔化温度高、流动性变差、不利于夹杂物的吸附的缺点,实现了夹杂物的高效去除,同时降低了气体氟化物的排放,环境友好。成果2012年12月全部稳定应用于现场,达到批量化、稳定化生产的要求,20Mn2钢铸坯全氧含量稳定控制在20ppm以内,氮在不经真空处理可稳定控制在60ppm以下,夹杂物形态良好。通过项目实施,凤宝特钢陆续形成了包括外径:127mm、152mm、178mm、180mm、203mm;壁厚:12mm、14mm、16mm、18mm等规格的20Mn2车桥用管,可以满足下游不同用户冷推和热处理生产整体式多规格热成型货车车桥。2016年新品种的供货量已突破3万吨,货车车桥用钢市场占有率超过20%,为企业创造经济效益9190万元。该成果共取得7项专利,其中发明专利5项,研究成果在相关领域发表高水平学术论文10余篇;2016年安阳市科技局组织专家进行成果鉴定,专家一致认为该技术成果达到“国际先进”水平;成果同时获得2016年安阳市科学技术一等奖。
[成果] 1700470153 北京
TF8 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:金属钛具有优异的物理化学和机械性能,被广泛用于军工、航空航天、化工、电子信息等领域,被誉为“未来金属”。金属钛的主流生产工艺为Kroll法,即镁还原法。其核心是用金属镁做还原剂,在800-900℃下还原气态四氯化钛,得到纯度为99.7%左右的海绵钛。该流程工艺繁琐、复杂且能耗大,从而导致金属钛生产成本高、价格昂贵,限制了金属钛的广泛应用。高纯钛,是指纯度在3N5(99.95%)乃至4N5(99.995%)以上的金属钛。 近些年,北京科技大学朱鸿民教授和焦树强教授领衔的课题组提出一种新型清洁钛提取冶炼和高纯钛电解精炼方法,其基本设计思路如下: (1)以二氧化钛或富钛料和碳质还原剂为原料,碳热还原制备具有良好导电性的TiCxOy固溶体,并将O/C比控制在1/1左右,用作电解阳极原料; (2)将该阳极进行熔盐电解,阳极产物为CO或CO<,2>,从而使阳极固溶体中的氧和碳完全以气体形式排出,而钛则以离子形式进入熔盐; (3)选择并控制电解条件,使熔盐中的钛离子保持较低价态,并在镍或钛阴极以较高的电流效率以金属钛形式沉积析出。 (4)对钛离子在熔盐电解质中的阴极过程进行了系统研究,提出了以海绵钛为阳极,采用象形电极的熔盐电解槽和阶梯式恒流补偿电解工艺精炼得到高纯钛晶体; (5)根据所研发的基础理论并结合产业化工艺路线,逐步形成具有自主知识产权的装备集成工艺; 这一方法为钛金属的低成本、低污染生产奠定了基础,在国际上被誉为“USTB”工艺。在完成基本原理研究基础上,该新型钛冶炼工艺经100A规模小试、1000-3000A规模中试后,于2013年底实现了10000A工业化规模试验及装备集成研发,并获得了质量在Ⅰ级海绵钛以上的规模产品。由此,进一步巩固了中国在该领域的技术优势,同时形成新型钛金属冶金的系统性知识产权,并确立了这一全新的冶金流程。 实践表明,通过该工艺生产的高纯钛晶体纯度在3N5以上,并具有能耗低、成本低、环境友好等优势。近年来,经过与宁夏德运创润钛业有限公司合作,成功将电化学精炼制备高纯钛工艺实施产业化应用。项目第一期年产30吨高纯钛生产线已经投产,并初步销售至国内科研院所、半导体、溅射靶材等领域。就相关成果申请中国发明专利6项,已授权3项;已授权的实用新型专利2项;在国际行业主流刊物上发表学术论文30余篇。
[成果] 1700470061 北京
TP3 应用技术 公共软件服务 公布年份:2017
成果简介:研究目的:云计算作为新一代信息技术,正快速渗透到社会各行业的信息化应用中,已成为推动工业化与信息化深度融合和工业转型升级的新引擎。云计算应用系统的性能是否优越主要取决于云计算资源管理是否高效。然而它们在其实际部署中,通常面临的底层通信环境差异性较大。同时,云计算资源呈现较大的动态性、异构性以及分布性等特点。这些都导致了在异构通信环境下云计算资源管理更加复杂且困难。鉴于此,该项目从数据副本一致性维护、资源管理实体间安全信任、分布式存储数据、域间数据传输开销最小化、边缘计算云无线接入资源管理等几个方面,对异构通信环境下的云计算资源管理关键技术进行深入研究,提出了一整套云计算资源管理技术,并已成功部署应用于华胜天成IaaS运营支撑平台系列产品中。 技术创新点:该项目主要技术创新如下: 1)针对云计算任务数据副本冲突问题,提出了基于物理位置的副本一致性维护方法。该方法能有效地降低网络中任务数据副本更新消息传输延时,并减少冗余更新消息的数量。 2)针对云计算资源管理实体间安全信任问题,提出了一个面向云计算IaaS服务模式的资源管理安全信任体系。该体系能为云计算数据中心IaaS提供统一的身份管理服务、身份认证服务、资源访问授权服务、资源访问记账与审计服务和统一的安全管理服务。 3)针对云计算环境中数据的高生存性需求,基于网络编码提出了支持高效数据重构的分布式数据存储技术。该技术可以设计出合理的可再生码与局部可修复码,不仅可以实现与传统RAID冗余同级别的可靠性,还可大幅减少单一故障节点数据重构所需传输带宽。 4)针对最小化域间数据传输开销需求,提出了一种ISP友好的云计算任务数据流分发技术。该技术能计算并选取传输成本最小的路径与节点,并提高同一网络基础设施内节点的命中率,达到流量本地化目的。 5)针对云计算泛在无线接入场景的可效率与公平兼顾需求,基于软件人提出了一种边缘计算云无线接入资源动态管理模型。该模型可实现无线信道资源的公平分配,并能体现效率与公平性。 成果产生的价值:该项目已获授权专利5项等多项成果。基于上述创新成果开发的IaaS系统已广泛应用于政府、医疗、石油、制造、教育、科研、广电、电力等行业,总销售额达3280余万元。该项目取得的关键技术以及开发的IaaS系统,带动了国内云计算应用系统的发展,推动了中国信息产品自主化进程。
[成果] 1700530035 河北
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:该项目属于钢铁冶炼技术领域,涉及高炉冶炼、铸造、机械设计、计算机技术等多方面。该项目的关键技术内容、创造性和先进性主要体现在以下几个方面:开发了具有自主知识产权的消失模工艺铸铁冷却壁自动化生产线。采用消失模铸造工艺,运用生产线的运行模式,建立了年产30000吨铸铁冷却壁生产线。该生产线能够实现自动/手动运行,物流通畅,节能环保,提高了劳动效率,减轻了工人劳动强度。采用消失模生产线生产的冷却壁质量稳定可靠,满足使用要求。研发了消失模工艺铸铁冷却壁生产系统的相关配套工艺技术。包括冷却壁白模数控切割成型设备、冷却壁镶砖槽数控开槽设备、铁水喂丝球化处理工艺、适用于消失模工艺的组管技术、白模烘干设备、消失模涂料的配置工艺及施涂设备、型砂的冷却及输送技术、深孔铸造成型技术等。建立了完善的冷却壁热态试验模拟平台系统。试验系统包括:热态试验炉、供热系统、供水系统、数据采集及记录系统。该试验系统采用智能数字巡检仪来记录热电偶、电磁流量计等传感器的数据信息,可实现秒级的自动连续信息采集,结果准确可靠。利用数值模拟和热态实验的方法系统评估了消失模铸铁冷却壁设计参数与工况参数对冷却壁传热性能的影响规律。分别对消失模铸铁冷却壁在不同喷涂方式和有无渣皮条件下的温度分布特征进行了研究,同时模拟高炉实际工况系统分析了炉内温度及冷却系统参数对冷却壁温度分布的影响,为冷却壁的安全长寿应用奠定了科学基础。利用消失模工艺研制了适用于高炉冷却系统的新型铸铁冷却壁。通过系统的数值模拟分析、热态试验研究了消失模铸铁冷却壁的各项参数,研究分析了消失模铸铁冷却壁结构优化参数的选取,并利用增大冷却比表面积的思路开发了椭圆形水管冷却壁,进一步研制了椭圆管形铸铁冷却壁并进行热态试验,新型铸铁冷却壁具有显著的优势。该项目申请专利5件,授权发明专利2件,授权实用新型专利3件;制定国家标准2项,地方标准1项;发表论文32篇,其中SCI/EI论文6篇,该技术成果已在中钢设备有限公司、唐山新宝泰钢铁有限公司、河北普阳钢铁有限公司、辛集市澳森钢铁有限公司、印尼古龙拉嘉帕斯钢铁公司、越南和发钢铁公司、安钢集团永通球墨铸铁管有限公司等国内外10余家企业推广和运用,给钢铁企业带来巨大的经济效益。该技术成果得到行业一致认可和好评。
[成果] 1700530039 湖北
TD8 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该项目属于地质、矿山及资源技术领域。崩落法转充填法开采地下金属矿山普遍存在过渡采场巷道破坏严重,开采效率低、组织管理难度大、产量难以平稳衔接,充填质量难以控制、矿石损失贫化严宽等重大技术难题。该项目开展金属矿山崩落法转充填法安全高效联合开采技术研究,以解决崩落法转充填法过渡区联合开采工艺、产量平稳过渡、采场地压显现、充填质量控制等方面的技术难题。主要内容如下:崩落法转充填法过渡区联合开采工艺研究通过三维地质建模、理论计算及数值模拟分析等手段,结合大冶铁矿崩落法转充填法开采工程实践,解决了过渡区域的采准工程布置及产量衔接问题,形成了一套适用于金属矿山崩落法转充填法过渡区联合开采的回采工艺。崩落法转充填法过渡区联合开采采场地压分布规律及稳定性控制技术通过宏观调研、现场监测及数值模拟分析等手段,研究了崩落法转充填法回采过程中不同区域采场的地压变化规律,提出了维护过渡区域联合开采采场稳定性控制技术。阶段嗣后充填采场底部巷道群结构开采扰动规律及充填采场致灾机理研究运用数值模拟分析及实时监测的方法,研究了阶段嗣后充填采场回采过程中底部结构的应力、应变及塑性区扰动变化规律,揭示了阶段嗣后充填采场失稳致灾机理。充填体与围岩的响应特征和作用机理研究基于室内试验、能量等价理论及数值模拟手段,建立了压缩试验状态下的充填体三维弹性损伤本构模型,揭示了充填体与围岩的响应特征及作用机理。研究通过理论研究和技术集成创新,揭示了过渡区域联合开采采场地压分布规律、阶段嗣后充填采场开采扰动规律及充填体与围岩相互作用机理,提出了维护过渡区联合开采采场稳定性控制技术,形成了一套适用于崩落法转充填法过渡区联合开采的采矿工艺,为崩落法转充填法联合高效安全开采提供了有力的理论依据及技术支持。研究成果在大冶铁矿应用以来,指导了矿山回采顺序的合理制定,确保了高陡露天边坡及过渡采场的稳定性,实现了过渡阶段产量的平稳衔接;过渡区域充填法开采矿石回收率达到90%以上,贫化率小于8%,实现了资源的合理回收利用;改善了矿区周边生态环境,促进了经济、社会和环境的协调发展,对百年老矿的发展起到了至关重要的作用。研究成果对崩落法转充填法开采的地下金属矿山具有重要的指导作用及借鉴意义,推动了崩落法转充填法联合开采技术的研发及推广,推广应用到其他类似矿山,创造了十分显著的经济、社会及环境效益。
[成果] 1700530040 北京
TF7 应用技术 炼钢 公布年份:2017
成果简介:项目名称:高质量304不锈钢夹杂物控制关键技术。项目所属科学技术领域:该项目属于炼钢技术领域。高端304不锈钢被广泛地应用于手机壳和手表带生产、汽车装饰和建筑装饰、高档电梯镜面板、家电和厨卫、太阳能行业、核电行业以及电子行业等对表面质量严格要求的领域。日新制钢、浦项钢铁等企业的BA板产品表面一直处于世界领先水平,其产品价格远高于国内自主生产产品价格,但国内这一市场主要被日新制钢和浦项钢铁占据。宝钢不锈钢有限公司生产的高表面质量304不锈钢产品问题主要是Al<,2>O<,3>,MgO • Al<,2>O<,3>等高熔点、高硬度的夹杂物造成了产品线鳞缺陷率较高和表面拋光性能差。项目主要内容:通过文献调研和产品对比,确定高表面质量304不锈钢中夹杂物控制目标。通过热力学计算研究高表面质量304不锈钢中不同类别夹杂物生成的热力学条件。研究合金中A1和Ca含量的影响,确定高表面质量304不锈钢用铁合金。研究精炼渣中精炼渣碱度、A1<,2>O<,3>和MgO含量的影响,确定最优精炼渣成分。建立不同钢液成分对应的最优喂钙线量模型,从而对夹杂物进行改性控制。该项目特点:建立了针对高表面质量304不锈钢和多种夹杂物生成的脱氧热力学摸型,系统计算了不同类别夹杂物生成热力学条件,为高表面质量304不锈钢中夹杂物的精确控制提供了理论基础。开发了针对高表面质量304不锈钢的低碱度(R=l.6-1.8)精炼渣控制技术,成功地将夹杂物成分控制在了低熔点区,显著提升了夹杂物的变形能力,改善了高表面质量304不锈钢线鳞缺陷和表面抛光缺陷。建立了精确喂钙线量模型,确定了最优喂钙线量,实现了钢中夹杂物在线精确改性。提出了采用高铝高钙低成本铁合金的创新思路,可在降低成本同时显著提升夹杂物变形能力。项目应用推广情况:连铸坯修磨率由12%降低到了4.39%,线鳞缺陷率由6.24%降低到了3.14%,抛光合格率提高到85%以上,批量生产50. 11万吨(其中BA板10万吨),3年累计直接经济效益13207.8万元,提高了企业的产品竞争力。宝钢不锈钢有限公司生产的BA板可完全替代进口原料,产生了巨大的经济效益。同时,成功开发了苹果公司logo用钢,提升了宝钢不锈钢有限公司和中国不锈钢产品美誉度和影响力,对推动中国企业不锈钢产品制造能力与质量水平的整体提升做出了重要贡献。该项技术在国内不锈钢生产企业具有广泛的推广应用前景。
[成果] 1700530077 山东
TG3 应用技术 钢压延加工 公布年份:2017
成果简介:项目属钢铁冶金材料技术领域。研发的热轧型钢耐低温钢关键技术大幅提升中国热轧型钢高端产品制造能力。热轧耐低温型钢低温冲击性能合格率大幅提高,性能优于国内外其它企业生产的热轧H型钢,产品畅销海内外数万吨,有效提升热轧耐低温型钢的生产水平和产品竞争力。主要内容:对影响热轧产品低温冲击韧性的关键因素进行研究,结合莱芜钢铁集团银山型钢(以下简称菜钢)型钢生产线特点,研究制定耐低温型钢关键生产工艺控制要点,设计开发热轧355MPa耐-40℃多种规格及厚度型钢产品,利用多元合金微合金化技术,通过控制冶炼以及控制轧制及冷却技术,生产高韧性耐低温H型钢。技术创新点:研究“铌、钒、钛”不同元素耦合微合金化思路,并设计“铌钛、铌钒钛、钒钛”不同合金配比生产不同规格热轧耐低温型钢。授权发明专利1项“ZL201310516798.0,耐低温H型钢及其生产方法”。2015年10月在《钢铁研究》发表论文:低压缩比300MPa级耐低温H型钢微合金化技术。研发了耐低温型钢冶炼与轧制关键工艺技术集成。研发控制钢水夹杂物、偏析、裂纹等缺陷关键工艺集成,同时研发低魏氏组织、低缺陷、高晶粒均匀度轧制控制技术集成。产品低温冲击稳定在180J以上性能优异。授权发明专利两项“ZL201310415949.3,用于铁路接触网支柱的后规格耐低温H型钢及其制备方法”“ZL201410350560.X异型坯浇铸用侵入式水口及其布置方式”。实用新型两项“ZL201520022622.4一种优质连铸坯的冷却装置”“ZL201320010686.3一种转炉用带沟槽的128面体挡渣器”。首次“定量研究As以及N含量”对低温冲击性能的影响规律,制定生产实践控制工艺。2015年10月在《材料热处理学》报发表论文1篇,《砷对海洋平台用Q345E钢低温韧性的影响》156-162。通过回归分析,制定-40℃型钢耐低温产品以及“-5℃门架型钢耐低温型钢产品”性能回归方程,提高了性能稳定性,为在线动态控制耐低温型钢性能提供依据。申请发明专利:申请号201510044565.4基于多元线性回归分析的热轧H型钢力学性能预报方法。该项目开发的热轧型钢耐低温钢关键技术生产技术,各项技术指标达到了国际领先水平,2013-2016年在莱钢应用累计利税3.31亿元。经济和社会效益显著。产品远销海内外数万吨,成为高端型钢生产领军企业。
[成果] 1700530081 江苏
TG4 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:高性能焊丝钢开发及应用是钢铁行业“产品提档升级”的实践者、杰出代表。该项目创建了低焊接飞溅理论和控制技术,打破了行业长期仅依靠焊接工艺优化来降低飞溅的普遍认知,开辟了通过材料(焊丝)来降低飞溅的新途径;创建了高拉拔性能的理论和控制技术,开辟了深加工行业用线材的技术质量评价新体系;自主研制了六大系列、28个牌号的焊丝钢,多个产品填补国内空白,2项为国际首创;研发产品在西气东输、铁道货车、石化加氢反应器、俄罗斯乌恰管线等国家工程中应用,效果良好。该项目获授权发明专利17项、发表论文52篇,大会邀请报告4次,国外邀请报告4次,获得国内外同行的高度评价。总体技术水平为国际先进,部分指标国际领先。技术领域:钢铁冶金、金属材料和焊接。主要内容:采用高钛高硼合金技术在国内率先成功研制出新一代管线X90/100用焊丝钢,国内首创;基于两相设计的1000MPa焊丝钢在确保强度和低温韧性的同时,还实现了免预热,国内首创。开发的低温热煨弯管K65专用焊丝,-40℃冲击功在80J以上,解决了现有技术条件下冲击功20-50J、不能满足47J的技术要求的顽疾,国际首创。开发的加氢反应器用CrMo焊丝钢,在去氢和去应力热处理后,-20℃冲击功和抗拉强度达到日欧进口产品水平,克服了国内产品冲击功和强度不能兼顾的顽疾,填补国内空白。开发的管道对接全自动气保焊丝THG80解决了全位置成型问题,填补国内空白,与国外产品同一水平。开发的低飞溅焊丝钢ER70S-6,飞溅比同类产品低50-70%,与日本产品同一水平,并实现出口日本,居国际先进水平。开发的高拉拔性能ER70S-G,成分和强度均匀性、氧化皮厚度和剥离性、加工断丝率等达到国外产品水平,领先国内产品。特点:横跨钢铁冶金、金属材料和焊接领域,涉及炼钢、轧钢、材料、焊接、用户技术。应用:国际首创产品SK65H用于中亚B线和俄罗斯乌恰等项目。新一代管线X90用焊丝钢率先通过中石油认证、用于试验段建设。加氢反应器用CrMo系焊丝钢用于中石化镇海300万吨/年的催化裂化装置项目。管道对接全自动焊用焊丝钢THG80已开始小批量替代进口。耐候焊丝钢ER55-G用于中车的多批次货车车厢。海底管线用H08C已用于中海油海西和荔湾等重点项目,低飞溅ER70S-6广泛用于制造业,占国内30%以上份额,并首次实现了国内焊丝钢出口日本。沙钢已成为国内高性能焊丝钢的研发生产基地。项目实施近三年,累计销售64.6万吨,销售收入29.7亿元,新增利税9961万元,出口创汇5148万美。
[成果] 1700530112 湖北
TG1 应用技术 烘炉、熔炉及电炉制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于“冶金热能工程”领域。随着国家城乡电网改造及长距离特高压输变电技术的推进,高性能硅钢的需求快速增加。高性能硅钢在保护气氛条件下高温、长时热处理的工艺特点,致使热处理炉金属发热元件易超温脆断损毁、耐热金属高温应力变形开裂,耐火砖炉衬蓄热散热损失大等突出技术问题,导致炉窑热工性能快速劣化,成为影响产品质量、产量和效益提升的技术瓶颈。针对上述问题,国内外先后开发了相关高性能热工功能材料,但未解决高温金属基体表面红外辐射涂层脱落、高温还原气氛下全纤维炉衬结晶粉化的问题,更未见有硅钢热处理炉上应用的报道。该项目以硅钢热处理炉为应用对象,开发了金属基体用系列红外辐射涂料与釉料、红外多孔陶瓷以及全纤维化复合结构炉衬,并在武钢硅钢热处理炉全面推广应用,显著延长了金属发热元件与构件的使用寿命,大幅降低了硅钢工序能耗和生产成本。项目主要技术创新点如下:研制出适用于合金发热元件的高温高发射率红外辐射涂料。通过化学渗透与界面咬合,解决了金属基材表面涂层易脱落的难题;通过高温掺杂,提高了发热元件基体表面红外发射率,延长了使用寿命。研制出适用于耐热钢表面高发射率红外釉料。通过辐射材料与釉质材料的复配,解决了釉层与耐热钢基体之间热膨胀匹配的难题;通过高发射率晶体材料与釉质材料的共混磨合和在线釉化过程中的迁移弥散,提高了耐热钢表面发射率,改善了温度均匀性,延长了使用寿命。研制出球状孔型的红外辐射多孔陶瓷材料,开发了一种耐火纤维衬热面喷涂红外多孔陶瓷层的复合结构炉衬。利用陶瓷材料基质致密化技术实现气氛隔离,解决了高温还原气氛下耐火纤维结晶粉化的问题;通过辐射材料与多孔陶瓷组分复配,提高了耐火纤维表面发射率,降低了炉衬蓄热散热损失,延长了使用寿命。项目技术在武钢硅钢厂罩式炉、环形炉和连续退火炉全面推广应用,满足了年产近20150万吨硅钢生产需求,节能15%以上,关键设备服役周期平均延长25%。同时,推广应用到南京广航科技有限公司和南京航达热加工材料研究所的热处理炉。项目三年累计创效近1亿元。项目共获9项国家专利,其中发明专利4项,软件著作权1项,形成了金属基体和纤维炉衬用高发射率材料技术体系,经湖北省科技鉴定为国际先进水平。项目技术经济和社会效益显著,可广泛推广应用于各类工业炉上。
[成果] 1700530131 河北
TG3 应用技术 钢压延加工 公布年份:2017
成果简介:该项目属于材料科学与工程的材料加工技术领域。热轧带钢轧后控冷技术是提高产品综合性能的重要方法,开发低能耗、减量化、高性能、高等级的产品是热轧带钢生产的关键共性技术之一。2012年9月邯钢与北京科技大学联合开发了热轧带钢超密集快速冷却技术,对邯钢2250mm热轧线原有层流冷却系统实施了改造升级。该项目通过热轧板带钢高效换热快速冷却机理、热轧板带钢组织调控机理、超密集快冷装备开发、减量化及高等级产品开发的全流程研攻关,形成了多项国内首创的关键核心技术:低能耗条件下高均匀、高冷速的冷却机理研究;热轧板带钢铁素体、贝氏体、马氏体、铁素体-贝氏体、铁素体-马氏体等组织的调控机理研究;高均匀、高冷速的核心装备研制与开发,冷却速度达到传统层流冷却的2.5倍以上,带钢的综合性能大幅度提升;带钢冷却残余应力控制技术开发,实现了带钢宽度方向和厚度方向的冷却均匀性控制,大幅度降低了带钢冷后残余应力;冷却工艺自由组合的四段式多功能超密集快冷系统,满足热轧DP钢、热轧TRIP钢、马氏体钢、X100管线钢等不同钢种冷却工艺与减量化生产的需求。自主开发了超密集快冷控制系统,实现多品种热轧带钢冷却工艺的精准控制。该项目开发技术的应用取得如下效果:汽车用钢、极限厚规格管线钢、高强钢等高附加值产品比例逐年增加;热轧带钢力学性能均匀性大幅度提升,汽车结构钢、低碳钢、车轮钢等通卷屈服强度、抗拉强度、延伸率差值范围分别落在0.6-6.6MPa,1.9-7.5MPa,0.45-2.3%范围内;焊瓶钢系列产品成型性各向均匀,制成瓶体杯口最大直径与最小直径之差范围0.04-1.82mm;中碳钢系列产品焊接速度提高5-10%,焊缝气孔率下降70-99%。实现了热轧带钢的残余应力减量化控制,冷却过程中带钢板形可控。借助高速冷却,有效发挥细晶强化、析出强化及复合强化等作用,实现低成本、减量化品种钢生产,创效2124万元。项目中的关键创新技术形成发明专利3项、实用新型专利3项,计算机软件著作权4项。项目整体技术达到国际先进水平,进一步提升了邯钢热轧产品的质量水平和竞争力,在热轧带钢快冷工艺技术领域,为中国钢铁行业起到了良好的带头和示范作用。同时对中国同类型钢铁企业提高核心竞争力,应对钢铁微利时代的挑战提供了值得借鉴的成功经验。
[成果] 1700530159 辽宁
TD6 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:鞍钢集团矿业有限公司(以下简称“鞍钢矿业”)是中国冶金矿山龙头企业,具有百年开采历史,集勘探、采矿、选矿、民爆工程、矿山设备制造、资源综合利用、贸易、工艺研发设计、矿业工程于一体的国有特大型矿山企业。其智慧矿山研究与应用建设,以“五品联动”战略创新管理体系为基础,以追求“安全生产、绿色环保、资源利用、企业效益”的动态平衡为发展目标,以实现“全程动态可控、工序精准协同、单体性能最优、全局效益最大”为建设策略,通过将“云大物移智”等先进信息技术与企业生产相融合,建成了具有智慧创新、智慧制造、智慧管理特征的先进矿山信息系统,解决了贫铁矿大规模、低成本、高效率开发利用的世界性难题。通过智慧矿山建设,规范了鞍钢矿业信息化整体架构及建设模式,构建了企业资源一体化的运营管控平台,实现了企业生产过程的透明化、设备管理的标准化、职能管理的流程化、业务财务的一体化,满足了跨千里运营管控的需要。通过智慧矿山建设,推行数字化采掘组织,实现了矿产资源管理、采掘爆破设计、生产汽车调度、产品验收结算,保证了矿山经济运行;推行数字化安全管控,实现了地下应力分析、灾害防控、人员定位、边坡预警、尾矿库监测,保证了矿山安全生产;推行数字化配矿管理,实现了科学配矿和精准采矿,保证了资源高效利用。通过智慧矿山建设,建立了矿山采选生产全流程智能模型,实现了设备在线监测预警、设备精密点检管理、设备运行状态分析、实时生产写实展示、产量质量动态管控,为科学组织生产,稳定产品品位、提高产品产量提供了保证。通过智慧矿山建设,推行知识自动化,实现了企业资源利用的高效性、企业经营决策的科学性;推行精细化管理、准时化操作,实现了生产成本核算的“日清日结”。推行供应链产业协同,实现了资源优化配置,为优化生产组织,降低产品成本提供了有力支撑。鞍钢矿业开展的智慧矿山研究与应用项目建设,不仅为企业自身创造了巨大的经济效益,还被业内专家学者高度认可,被鉴定为具有国际领先水平。被工信部确定为首批国家级“智能制造试点示范”项目、辽宁省智能制造标杆项目,入选国家《2016-2020年钢铁工业调整升级规划》,为引领矿山行业转型升级,实现通过信息技术改造传统产业的终极目标奠定了坚实的基础。“实施创新驱动、打造智慧矿山”已经成为鞍钢矿业的发展理念,冶金矿山智能化技术研究与应用项目在鞍钢矿业下属八座矿山、八个选矿厂及球团、烧结等单位已全面应用。
[成果] 1800120519 云南
X70 应用技术 环境治理 公布年份:2017
成果简介:低浓度二氧化硫次氧化锌粉高效脱硫技术。发明了一种含低浓度二氧化硫烟气的脱硫方法,将次氧化锌粉配制成预定浓度的吸收浆液,在动力波洗涤塔中的逆喷进料管中和含低浓度烟气逆向接触,利用氧化锌和二氧化硫的反应,将二氧化硫转化为亚硫酸锌。高砷、氟、氯物料的脱砷、氟、氯技术。优化创新了高砷含氟、氯物料的硫酸化焙烧脱砷、脱氟、脱氯技术,实现了砷、氟、氯的协同治理。采用伴酸熟化-低温硫酸化焙烧-喷钙吸收技术,实现了高砷含氟、氯物料中氟、氯、砷的高效预脱除和协同治理。次氧化锌粉伴生有价组元的综合回收。用次氧化锌粉浆液吸收治理低浓度二氧化硫烟气的同时,实现了次氧化锌粉中伴生有价组元的耦合提取。对含杂质锌、砷、铁、锑的硫酸铜溶液进行了铜萃取分离和锌回收研究,解决了含多种杂质的硫酸铜溶液传统沉淀法存在的净化分离困难问题。确定了锌、铟、锗的浸出条件和铟、锗的萃取条件,通过控制含铟浸出液的酸含量,改变铟在不同酸度下的存在形式,实现了铟的富集,避免了有毒有害气体的产出,优化创新了铟的富集、提取技术。在充分回收硫资源的同时,实现次氧化锌粉中伴生有价元素的综合利用。
[成果] 1700470293 北京
TB3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:准一维半导体纳米材料具有大长径比和比表面积、高载流子迁移率、优异的弹性等特点,在柔性光电探测器中有很好的应用前景。利用其特殊的几何结构和优异的物理化学性能,探索柔性光电探测器的构筑方法,揭示材料与器件的构效关系,研发灵敏、稳定、高柔性的器件及集成系统,是准一维半导体纳米材料研究的重要科学问题之一。该项目在多个国家及省部级项目多年的资助下,提出了用准一维半导体纳米材料构筑高性能柔性光电探测器的有效方法,开创了利用传感材料低维化、复合化以及储能单元与传感单元集成化来提高柔性光电探测器性能及应用范围的手段,为传感材料设计和高性能柔性自驱动集成器件的构筑奠定了基础。主要科学发现点如下: 1.构筑了基于一维宽带隙多元金属氧化物纳米结构的柔性紫外光电探测器,发现了其显著增强的光电响应性能:利用CVD技术,实现了准一维宽带隙多元金属氧化物纳米结构及超晶格纳米结构的可控合成,为材料组分结构与敏感性能之间的关系提供了理论依据和技术支持,成功的研制了一系列多元氧化物半导体基柔性紫外探测器,具有响应度高、机械柔韧性好等特点。 2.发现了一维II-V族窄带隙半导体材料/有机半导体复合材料的宽光谱响应特性:设计了通用的一维II-V族窄带隙半导体材料制备方法及柔性光电探测器制备工艺;设计并首次实现了基于一维II-V族窄带隙半导体材料/有机半导体复合材料的新型柔性光电探测器件,揭示了其物理机制。成果被Nature Photonics作为亮点报道,创造了II-V族半导体室温迁移率的最高纪录。 3.开发了有效的柔性传感与储能器件集成工艺,成功地实现了柔性储能器件与柔性准一维低维半导体基光电探测器的系统集成:在构筑高柔性储能器件的基础上,开发了柔性储能器件与柔性传感器的集成工艺,实现了柔性能量单元集成的多功能光电探测器系统,首次在一根线状基底上实现了储能与光探测的系统集成。成果被国内外媒体广泛报导,并被英文专著收录。 围绕上述内容,该项目共发表SCI论文79篇,被SCI论文他引1835次,20余次在国际学术会议上做邀请报告,受邀在Chemical Society Reviews等顶尖期刊撰写综述5篇。被World Industrial Reporter,Laboratory Equipment等多家国际知名机构及德国Wiley出版公司的MaterialsView中国网站进行多次专题报道。其中10篇代表性论文总影响因子126,被他人SCI引用368次,单篇最高引用95次。该项目完成人中1人获国家杰出青年基金,2人入选教育部新世纪优秀人才支持计划。
[成果] 1700530114 湖北
U46 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:项目属冶金产品和金属材料制造技术领域。高强减薄,降重减排,节能环保是汽车工业的发展方向。随着中国汽车工业及交通运输业的飞速发展,尤其近几年电商的发展带动物流业的异军突起,载重车、物流车辆对轻量化车架的需求日益突出。该项目之前国内只有抗拉强度550MPa以下级别车架钢,高强度级别车架钢由于具备高强度、高尺寸精度、高表面质量等设计及生产难点,完全依靠进口。针对该问题,武钢结合国内第一条2250宽幅高强钢轧线,联合产业链上下游单位自2006年立项开展研究,攻克成分、组织与强化机理设计、内应力控制、氧化铁皮控制等技术难关,解决了高强度导致成形性差和内应大的矛盾,开发出高尺寸精度、高表面质量的系列轻量化汽车车架用钢,形成以下重要的理论及创新成果。首次开发出抗拉强度590-800MPa高强度系列轻量化汽车车架钢。在C-Mn-Nb-Ti经济型成分体系,建立加热温度、加热时间与终轧温度联动的精确工艺控制模型,实现钢的组织细化与均匀化控制。采用超快速冷却工艺,提高冷却效率,降低合金使用量,实现高强度系列车架钢低成本制造技术。形成12项发明专利。自主开发“低温快轧”工艺,形成带钢表面具有高附着力氧化铁皮的控制技术。通过速度、温度协同控制,结合高效除鳞,开发出低温快轧工艺,获得以Fe<,3>O<,4>为主的致密的强附着力氧化铁皮,并创建氧化铁皮附着力检验企业标准。形成4项发明专利。集成轧制、冷却、矫直工艺控制,形成低内应力高强车架钢生产控制技术。通过微中边浪轧制减少凸度、优化上下水比控制获得均匀组织、大翘曲值粗轿与小翘曲值精矫控制结合,开发出一整套低内应力高强车架钢生产控制技术,解决车架钢分切后翘曲、镰刀弯等影响应用的尺寸精度问题,提高车架装配精度。形成3项发明专利。该项目形成19项专利其中发明授权9项,4项企业技术诀窍,3项企标。产品批量稳定生产并成功应用于东风商用、中国重汽、三一重工等国内知名商用车厂家,累计供货42.8万吨,新增利税3.2亿元。该项目所开发产品实物质量和整体技术指标达到国际先进水平,填补国内590-800MPa高强车架钢的空白,推动了冶金行业的工艺技术进步。项目促进了汽车行业的用材结构升级和技术进步,减少排放,降低油耗,产生巨大的社会效益。
[成果] 1700470421 北京
X70 应用技术 环境治理 公布年份:2017
成果简介:钢铁工业能耗约占中国工业总能耗的15%,烧结工序能耗约占钢铁工业的12%,30%以上的SO<,2>、NOx、二噁英等污染物来自烧结。因此,烧结工序节能减排是中国钢铁工业节能减排的重中之重。 中国高炉原料60%以上为烧结矿,对于高炉炼铁素有“七分原料、三分操作”之说,烧结矿质量对于高炉操作和降低高炉燃料消耗至关重要。近年来围绕烧结提高质量、降低成本和减少污染物排放三个方面的单体技术都有所发展,但难以综合兼顾,通常降低烧结矿成本或减少污染物排放的技术一定程度上会牺牲烧结矿质量。改善质量与节能减排之间的矛盾严重制约着烧结技术的进步和发展,烧结工序要实现提质、节能和减排三者之间的协同强化,面临着相关基础理论匮乏、设计体系缺失、核心设备空白等一系列重大难题。 项目完成单位从2011年开始,历时5年多的产学研合作研究,攻克了烧结过程烟气循环的工艺理论、烟气循环系统设计、核心设备技术等一系列重大技术难题,形成了一整套烧结提质节能减排的关键技术,并进行生产跟踪、研究和完善,经受了生产实践的检验,取得了烧结技术的重大突破。主要创新成果包括: 1)低氧高温的烧结烟气循环工艺理论:发现了循环烟气风量、氧含量、温度的最佳匹配关系,首次提出19%氧浓度下提高燃料燃烧效率的最佳温度应保持在300℃水平,突破了传统热风烧结认为200~250℃效果最佳的观念,为实现烧结高温烟气循环奠定了理论基础。 2)烧结高温烟气循环系统的设计体系:首次明确了改善表层烧结矿质量的最佳烟气循环面积应占烧结机的23~35%;多管除尘器及所有热风管道做外保温,大烟道至多管除尘器的热风管需做内耐磨衬,为实现烧结高温烟气循环提供设计技术保障。 3)满足烧结高温烟气循环的核心设备:首次将国产高压热风鼓风机应用到烧结大烟道高温烟气循环领域,为实现烧结高温烟气循环提供装备技术保障。 项目获得专利8项,发表论文8篇,其中EI3篇,开发了烧结高温烟气循环提质节能减排新工艺,指导了烧结机的设计改造,为烧结技术的发展作出了重要贡献。 项目投入使用后,取得了烧结矿平均粒径提高12%,烧结综合返矿率下降6.6个百分点,烧结固体燃耗降低3.35kg/t,高炉燃料消耗降低2.7kg/t,烧结粉尘排放降低27.30%,SO<,2>减排15.34%,NOx减排22.37%的良好效果。京津冀地区钢铁企业超过100家,烧结矿产量2亿吨,项目的推广对于烧结提质降耗减排,改善北京地区空气质量意义重大。
[成果] 1700530025 山西
TF7 应用技术 炼钢 公布年份:2017
成果简介:该项目属于冶金科学和不锈钢精炼工艺技术领域。近年来,随着国民经济的快速发展以及不锈钢产品应用领域的拓展,各行业对不锈钢氧含量和夹杂物提出了更为严格的要求,且与碳钢相比,不锈钢合金含量高、易氧化元素多,脱氧和夹杂物控制更为复杂。国内不锈钢产品在高端行业应用领域存在以下问题:因基体中存在硬质夹杂物,无法用于高端装饰行业;含Ti不锈钢因含Ti类夹杂物的控制问题,无法实现多炉连浇和应用于高端汽车行业;部分产品因氧含量高和夹杂物数量多无法在强腐蚀环境下使用。该项目围绕不锈钢脱氧及夹条物控制的关键技术,通过“产学研”的模式自主开发出一整套精炼工艺技术,与国内外先进企业相比,具有以下四方面创新性:开发了“装饰行业用不锈钢硅脱氧下的夹杂物塑性化控制技术”,与国外企业采用铝脱氧和延长精炼时间等相比,该技术通过优化A0D钢渣成分及双渣还原、LF炉采用低碱度精炼渣系及钙处理等工艺的实施,抑制了硬质夹杂物的生成,实现了夹杂物的塑性化,生产的304、316、430等轧制产品应用于高等级装饰行业。开发了“超纯净含Ti镍系不锈钢脱氧及夹杂物控制技术”,与国外企业硅、铝、钙等复合脱氧工艺相比,该技术通过A0D钛脱氧并配置高Ti0<,2>含量精炼渣系、LF炉长时间搅拌等工艺的实施,消除了钙钛类等夹杂物,实现了高Ti镍系不锈钢多炉连浇和超纯净化。开发了“超低氧不锈钢脱氧及夹杂物弥散化控制技术”,该技术通过LF炉配制高A1<,2>0<,3>、MgO含量的精炼渣系并提高[A1]含量,消除了大尺寸夹杂物,铸坯T.[0]≤15ppm,夹杂物以直径<5μm的纯镁铝尖晶石为主,生产的Crl3系、304等产品应用于石油开采、核电等领域。开发了“超纯净含Ti铁素体不锈钢脱氧及夹杂物控制技术”,该技术通过VOD配罝高A1<,2>0<,3>、MgO含量精炼渣系并提高[A1]含量、LF炉提前Ti合金化等工艺的实施,铸坯T.[0]≤20ppm,生产的436、441等产品应用于高端汽车排气系统行业。该项目根据钢种特点、精炼流程和产品用途等开发了相应的脱氧及夹杂物控制技术。在超纯净不锈钢精炼技术领域,实现了重大突破,整体提升了中国不锈钢产品的夹杂物控制水平,实物质量达到国际先进。形成专利技术3项,企业技术秘密10余项。2014年7月份以来累计生产超纯净不锈钢25175吨,实现收入3.49亿元、利税2008万元。该成果对中国超纯净不锈钢的生产工艺技术发展具有重要意义,在激烈竞争的市场环境下为企业实现产品转型升级奠定了基础,应用前景广阔。
[成果] 1700530041 黑龙江
TG3 应用技术 钢压延加工 公布年份:2017
成果简介:项目属金属材料加工制造科学技术领域。线材是五大钢材品神之一,其年产量约1亿吨以上,约占全国钢材的19%。全国共有近500条生产线,其中90%以上属摩根三、五代水平,仅有宝钢等几家引进的生产线属当代水平。因此众多的三、五代水平的高线生产线的升级换代是中国线材行业面临的主要挑战和科技进步的主课超。国外解决这个难题的办法是采用减定径机组技术,这是美国摩根公司1995年研发的,简称“RSM”。全球已成功推广了50余套,中国宝钢的减定径机组即是国内引进摩根RSM的第一套。但全国众多的高线厂全部引进摩根RSM是不宜的,理由如下:高昂的建设费用和长期的备件供应垄断,服务不及时;设备复杂,技术过剩,不适于中国众多的高速线材生产线。因此,必须研发适合中国众多线材厂实际情况的先进、实用技术,课题组称之为双机架减定径机技术,简称“KFM”。江苏永钢集团是推广应用这套技术第一家企业。从2013年12月起到2015年12月两年期间,有关单位携手合作,终于在2015年12月8日,国产首创双机架减定径机组MFM成套技术一次性投产成功,收到了意想不到的效果:轧制速度突破100m/S大关;尺寸精度、性能达到国际先进水平;仅2016年即增效益2888万元,创汇1.3亿元;实践证明,课题组研发的MFM技术不逊于美国摩根的RSM,但又简便,适用于中国众多的高线厂,投资仅为其1/3-1/5,且不受制于人。该项目的研发满足了众多高线厂更新换代的技术要求,解决了线材行业面临挑战的难题。课题组的创新点在于:RSM是四机架用一台4500kW电机,通过一套复杂的变速箱,有9个档,多种变速以适应各种品种规格的要求,而中国众多线材厂品种规格不多,用不了这么多变速。课题组的MFM是两机架,仅2个档,完全满足中国绝大部分线材厂的变速要求,主电机仅为一台2500kW交流电机。采用这样的简便配置即可将中国众多的三、五代水平的生产线提升到当代(六代)水平;控制系统变频器采用低压690V,而不是中压3300V,这是打破国外垄断的重大突破,全部国产化;工艺上因地制宜,孔型设计、连轧堆拉关系、控轧控冷都有特色;设备结构有6项专利。继永钢集团成功应用MFM技术后,2016年又有河北奥森钢铁集团等单位采用该项目。该项目为线材行业升级换代、进入国际先进水平行列提供了良好示范,如全国500条生产线有100条采用该项目,每年可为企业增效10亿元以上。
[成果] 1700530061 北京
X75 应用技术 环境治理 公布年份:2017
成果简介:该项目属于冶金炼铁领域。钢铁工业能耗约占中国工业总能耗的15%,高炉炼铁能耗占钢铁工业的70%,对于高炉炼铁素有“七分原料、三分操作”之说,精料是高炉炼铁的基础,中国高炉炉料结构中60%以上为烧结矿;烧结工序能耗约占钢铁工业的12%;烧结烟气排放量约占钢厂总烟气的40%,且烧结烟气含有30%以上的SO<,2>、NOx和二噁英以及重金属等有害物质。因此,提升烧结矿质量是中国钢铁工业节能减排的重中之重。烧结过程存在复杂的物理化学反应,并受数十种参数影响。近年来围绕提高质量、降低成本和减少污染物排放三个方面的单体技术都有所发展,但难以综合兼顾,通常降低烧结矿成本或减少污染物排放的技术一定程度上会牺牲烧结矿质量。烧结工序要实现提质、节能和减排三者之间的协同强化,面临着相关基础理论匮乏、设计体系缺失、核心设备空白等一系列重大难题,严重制约烧结技术的进步和发展。项目完成单位从2011年开始,历时5年多的产学研合作研究,攻克了烧结过程烟气循环的工艺理论、烟气循环系统设计、核心设备技术等一系列重大技术难题,形成了一整套烧结提质节能减排的关键技术,并进行生产跟踪、研究和完善,经受了生产实践的检验,取得了烧结技术的重大突破。主要创新成果包括:低氧高温的烧结烟气循环工艺理论:发现了循环烟气风量、氧含量、温度的最佳匹配关系,首次提出19%氧浓度下提高燃料燃烧效率的最佳温度应保持在300℃水平,突破了传统热风烧结认为200-250℃效果最佳的观念,为实现烧结高温烟气循环奠定了理论基础。烧结高温烟气循环系统的设计体系:首次明确了改善表层烧结矿质量的最佳烟气循环面积应占烧结机的23-35%;多管除尘器及所有热风管道做外保温,大烟道至多管除尘器的热风管需做内耐磨衬,为实现烧结高温烟气循环提供设计技术保障。满足烧结高温烟气循环的核心设备:首次将国产高压热风鼓风机应用到烧结大烟道高温烟气循环领域,为实现烧结高温烟气循环提供装备技术保障。项目获得专利8项,发表论文7篇,其中SCI1篇,EI3篇,开发了烧结高温烟气循环提质节能减排新工艺,指导了烧结机的设计改造,为烧结技术的发展作出了重要贡献。项目投入使用后,取得了烧结矿平均粒径提高12%,烧结综合返矿率下降6.6个百分点,烧结固体燃耗降低3.35kg/t,高炉燃料消耗降低2.7kg/t,烧结粉尘排放降低27.30%,SO<,2>减排15.34%,NOx减排22.37%的良好效果。国内有烧结机一千多台,项目的推广对于烧结提质降耗减排意义重大。
[成果] 1700530068 北京
TG3 应用技术 钢压延加工 公布年份:2017
成果简介:表面质量是薄带产品非结构性功能中最重要的指标。生产过程中的板坯加热及热轧阶段,材料在高温环境下发生氧化。对氧化行为及其遗传影响的控制水平,直接决定产品的表面质量。据新日铁报道,氧化及其遗传导致的表面缺陷占总表面缺陷数的20%以上。该项目开始时,首钢氧化类表面缺陷的比例高达30%。该项目以Si、P、Cr、Mo等合金元素对材料高温氧化特性的影响为研究对象,将氧化特性研究与薄带生产过程有机结合,集中解决了Si系红鳞、含P钢热轧麻点、LCAK钢酸洗后山峰状黑斑等一批因氧化而导致的、困扰行业已久的疑难表面缺陷。由于表面质量优异,首钢汽车板已进入奔驰、宝马、大众、现代等高端车企。宝马对材料供应商供货板材缺陷率的评判中(百万件板料中的缺陷板数,以ppm计),首钢材料2016年的ppm值平均为228;其中有连续3个月ppm值为0。这其中,针对疑难氧化类缺陷的控制,贡献度在25%以上。该项目的主要创新及关键技术为:首次提出了Cr-Mo元素对氧化铁皮与基体界面处Si元素富集的抑制机制。通过热态氧化铁皮结构控制技术,解决了困扰冶金行业的Si系红鳞这一顽固难题。首次揭示了Si系高强汽车板冷轧产品表面色差的直接原因是带钢“浅表层轧裂”,延伸了传统“热轧红鳞遗传导致冷轧色差”的理论。表面降级率由45%降至0%。该项创新工作形成4项专利(授权1项)、2项技术秘密、3篇科技论文。探明了含P钢热轧麻点区别于“辊系麻点”和“温度系麻点”的本质原因,将P元素界面富集降低铁皮粘附力导致的麻点定义为“成分系麻点”、首次提出利用Si、P元素复合后的协同作用以消除双方不利影响的理念。缺陷发生率由70%降低至0.2%以下。该项创新工作形成4项专利(授权3项)、1项技术秘密、4篇科技论文。明确了导致LCAK钢酸洗后山峰状黑斑缺陷的直接原因为线状氧化铁皮残留;该黑斑导致电镀锌后出现山峰纹缺陷。基于LCAK钢热态氧化铁皮结构控制技术及除鳞工艺优化,解决了这一疑难问题。缺陷发生率由35%降至0.1%以下。该项创新工作形成2项专利(授权2项)、1项技术秘密、4篇科技论文。该项目累计获得1.24亿元经济效益,由于表面质量优异、性能稳定,首钢(Si系镀锌高强汽车板DP780、TRIP690)是国内唯一正式通过奔驰材料认证的钢企。首钢也是国内最优的电镀锌基板供货商,产品覆盖知名的本土及合资电镀锌企业,如斗原、铉澈、长江润发、江阴长发等,市场占有率达到30%。
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