专家学者热议我国轧钢技术的发展方向

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“我国钢铁工业应当确立一个目标———成为生态化钢铁技术的全球领跑者，完成两项任务———‘绿色制造’‘制造绿色’。”近日，在由中国金属学会主办的年全国轧钢生产技术会议上，中国工程院院士、东北大学王国栋教授的这一观点引起与会代表的共鸣。他提出的生态化轧钢生产工艺技术体系，其中一个重要内容就强调了产品的低成本、高质量和高性能。在当前困难的行业形势下，怎样适应新常态、满足用户日益提高的对钢材品质的需求和日益严格的节能环保要求，成为与会专家、学者们讨论轧钢技术发展方向的重要出发点。围绕市场需求开发高品质钢材与炼铁、炼钢工序相比，轧钢是与产品联系最为紧密的工序。开发什么样的产品，也决定了轧钢技术的发力方向。在工程机械用钢方面，中国工程机械工业协会吕莹副秘书长指出了目前工程机械用钢的主要问题：我国高强钢发展滞后于下游行业需求，工程机械用高强度钢材主要依赖进口；钢材质量、性能不够稳定，对工程机械产品质量和成本控制不利；工程机械用高强度钢材产需衔接须进一步加强。他建议，钢铁行业应该“跳出钢铁做钢铁”，建立更深层次的产需对接体系，培育品牌，实行差异化服务，建立多品种、小批量的经营模式，延长产业链，进行产品深加工。在汽车用钢方面，北京科技大学康永林教授指出，我国汽车行业的高速增长和庞大的市场为汽车用钢的发展带来重大机遇，先进钢铁材料不仅在汽车安全、轻量化和节能方面具有较大优势，而且在绿色化制造、成本以及材料与工艺良好结合方面具备很大的潜力。但是，钢铁行业也面临挑战，主要体现在：非钢材料的激烈竞争与挑战，能否建立和形成从汽车用钢的冶金技术到用户技术的完整技术体系和高素质技术人才队伍，能否为汽车行业提供一系列稳定、高质量、高性能、高强度汽车用钢，能否为汽车行业提供选材、用材、成形及制造等在内的一整套技术解决方案，能否建立从先期介入到全面用户技术支持与服务的双赢体系。站在技术的角度，他提出了钢铁行业的应对方案。一是通过冶金成分优化设计、运用多种强化机理及组织精细调控，开发综合性能良好且成本较低的新一代高强及超高强钢，实现材料轻量化，提高汽车用钢的竞争力。二是通过汽车部件及整体结构优化设计，进一步实现结构轻量化。三是通过进一步开发冷成型、热成型、辊弯成型、液压成型、变截面轧制、CAE等先进技术，实现成型工艺最优化和制造低成本。四是通过热轧高质量薄规格高强板，经过热镀锌或酸洗后应用，实现部分“以热代冷”，进一步降低钢材成本。五是通过为汽车用材提供整套解决方案和高质量、全面的用户技术服务，保证汽车用钢的可持续发展。在造船及海洋工程用钢方面，中国钢研科技集团公司钢铁研究总院杨才福教授指出，高技术船舶及海洋工程的国产化是建立在高端材料和技术大量依赖进口的基础之上。要实现我国成为世界造船强国的战略目标，还有大量关键技术需要突破，其中的核心问题之一就是，高品质造船及海洋工程用钢的研发和推广应用。他强调，船舶及海洋石油工业的飞速发展，给造船及海洋工程用钢提出了高强度、高韧性、大线能量焊接和耐蚀性的要求，同时须具备大厚度和大尺寸规格的特点。建立生态化轧钢生产工艺技术体系改革开放以来，我国钢铁行业高速发展，基本建成了工业化轧钢技术体系，实现了机械化、电气化和自动化。但是，从技术层面来说，这种发展主要依靠引进、跟跑，真正自主创新的技术不是很多。同时，我国钢铁行业面临着产品结构失调、环境污染严重、资源消耗过大等严峻挑战。对此，王国栋认为，我国钢铁行业亟须实现绿色转型，即研发先进工艺技术和装备、优化生产工艺流程，降低能源资源消耗、保护生态环境，实现“绿色制造”；调整、优化产品结构，开发高端钢材，支撑海洋、交通、能源等战略新兴产业的绿色化发展，实现“制造绿色”。将行业的绿色转型需求与轧钢技术的发展结合起来，王国栋提出，我国应该建立生态化的轧钢生产工艺技术体系。他解释道：“所谓生态化，就是节省资源和能源，减少排放，环境友好，易于循环，产品低成本、高质量、高性能，而这一体系的突出特点是减量化、低碳化和数字化。”为了实现轧制技术的生态化，他提出应该朝6个方面作出努力：一是明确方向，瞄准绿色化目标。总体的研究方向必须聚焦于轧制过程的绿色化，不断探索高精度成型、高性能成型、减量化成分设计、减排放清洁工艺相关的前沿性、战略性问题和行业的关键、共性问题。二是进行工艺、装备、产品、服务一体化创新，也就是“产学研用”相结合的创新。要以企业为核心，将学校、研究机构引导到深入实践、为企业服务的轨道上来，将创新资源（人才、队伍、仪器、装备、资金）配置到市场需求的方向上来，引导高校主动融入到企业、市场发展的大潮流中。三是将创新链由研发延伸到整个产业化过程。如何打破转化“瓶颈”，迅速将技术创新成果转化为生产力，是我们面临的最大难题。科技创新由研究开发开始，成果不是终结。研发须要延伸到整个创新链，延伸到工程以及经济社会更加广泛的领域。四是推进轧制技术的数字化和信息化。轧制过程控制的核心内容，例如轧制过程变形规律的描述、轧制过程数学模型的建立与应用、控制轧制和控制冷却规程的制定等轧制过程的重要内容，都与自动化、数字化、信息化技术紧密相连，依靠与这些学科的交叉来实现。五是建立轧制研发平台，开展高水平科学实践。轧制过程研究平台的主要工艺环节的工艺参数范围涵盖现有实际轧制过程，反映现场生产过程的规律，研究结果可以指导现场生产和研发。某些工艺参数范围超越现有轧制过程，为新工艺、装备、技术、产品研发提供创新空间。六是要具备国际化的视野。要想掌握现代轧制工艺技术，就必须了解轧制技术核心一级的前沿科技，必须把握现代轧制技术的发展现状和趋势。