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通訊員 袁國 報道
圖為東北大學RAL開發的中厚板輥式淬火機成套裝備一角。 (東北大學RAL供圖)
東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室(以下簡稱RAL),1995年通過國家驗收,成為我國軋制技術及其自動化領域唯一的國家重點實驗室。20多年來,該實驗室圍繞鋼鐵及冶金行業發展進程中的核心共性技術問題,開展高質量低成本綠色軋制技術、重大冶金工藝裝備研發、高品質鋼鐵材料開發等相關科研工作,為我國鋼鐵軋制領域工藝技術創新提供了多項原創性理論與關鍵技術支撐。
近年來,RAL針對國家重大戰略需求,結合國家重大工程,在“產品高質化、工藝綠色化、裝備智能化”方面開展技術創新研究。在低碳冶煉與全流程低碳加工、高端特種金屬材料和先進鋼鐵材料創新與研發、鋼鐵行業智能化和數字化轉型發展、關鍵冶金工藝裝備等方面,該實驗室聚焦我國鋼鐵行業技術創新,努力推動產業技術進步。該實驗室主持和承擔多項“十三五”國家重點研發計劃、863計劃、973計劃、國家自然科學基金、國家攻關計劃等國家項目;主持橫向科研項目近千項,科研項目合同金額近34億元;獲國家科技進步獎14項,國家技術發明獎1項,省部級科學技術獎167項,發表研究論文5500余篇,出版論著100余部;獲得發明專利760余項。
RAL提出的熱軋鋼材傾斜射流超快冷換熱機制,解決了高強度均勻化冷卻機理難題,攻克了超快冷條件下冷卻均勻和溫度精準控制這一行業公認技術難題,研制出我國首臺(套)熱軋板、帶、管、型、棒、線材等超快速冷成套工藝裝備,開發形成我國新一代控軋控冷技術。
在“十三五重點研發計劃”支持下,RAL開發出低鎳代9Ni鋼板生產技術,在南鋼首次實現產業化并在超低溫儲罐工程建設上示范應用;研發了高潔凈高均質電渣重熔成套技術與裝備、特厚板坯和特大型鋼錠電渣重熔技術、半連續電渣重熔實心和空心鋼錠成套技術及裝備等原創新技術,推廣至中國寶武、河鋼等60多家企業的325臺成套裝備中,填補了國內空白。
在鋼鐵領域高端超薄、超寬、超厚鋼板熱處理領域,該實驗室輥式淬火成套工藝裝備打破國外技術壟斷,開發出整體超寬狹縫式噴嘴,實現了高端中厚鋼板熱處理生產技術及裝備國產化,已成為我國大型鋼鐵企業高強韌板帶鋼熱處理生產線主力機型;開發的特種鋼材熱處理產品批量應用至以軍工艦船、981海工平臺、戰略石油儲運、第三代核電站、大型石化反應器等為代表的國家重點工程、重大裝備上,批量出口至美國、英國等15個國家。
“十三五”期間,RAL面向鋼鐵材料與加工全流程數字化轉型升級的國家重大需求,與行業大中型鋼鐵企業合作,承擔重點基礎材料提升與產業化專項全部智能化相關的國家重點研發計劃項目3項,國家自然科學基金重點智能化項目1項,完成了適合鋼鐵智能制造的冶金流程工業互聯網架構,提出了以動態數字孿生為核心的信息物理系統(CPS)雙閉環結構,形成了多工序協調優化的CPS和多目標智能優化決策技術方案。
目前,由該實驗室開發的相關智能化技術,已在中國寶武、鞍鋼、首鋼、河鋼邯鋼、撫順新鋼鐵等企業形成應用示范,在寶鋼股份、鞍鋼股份建成智能化工廠樣板。2021年,重點研發計劃項目專家驗收會對該項目智能化取得的實際成效進行現場驗收。結果顯示,示范廠的流程數控化率達到100%,關鍵工序的模型化率達到90%,減小產品性能波動26.7%,生產效率提高21.78%,形成汽車板、鍍錫板等典型產品全流程協同控制成果包,年經濟效益2億元以上,間接經濟效益突破百億元。
在中國鋼鐵工業發展的全新舞臺上,RAL將在新的歷史進程中,圍繞鋼鐵領域材料高質化、工藝綠色化、產業數字化轉型發展重大需求,為我國成為鋼鐵行業技術的全球領跑者而不懈奮斗。