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通訊員 袁國 報道
圖為東北大學RAL開發(fā)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(yè)發(fā)展進程中的核心共性技術問題,開展高質(zhì)量低成本綠色軋制技術、重大冶金工藝裝備研發(fā)、高品質(zhì)鋼鐵材料開發(fā)等相關科研工作,為我國鋼鐵軋制領域工藝技術創(chuàng)新提供了多項原創(chuàng)性理論與關鍵技術支撐。
近年來,RAL針對國家重大戰(zhàn)略需求,結(jié)合國家重大工程,在“產(chǎn)品高質(zhì)化、工藝綠色化、裝備智能化”方面開展技術創(chuàng)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(chuàng)新與研發(fā)、鋼鐵行業(yè)智能化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展、關鍵冶金工藝裝備等方面,該實驗室聚焦我國鋼鐵行業(yè)技術創(chuàng)新,努力推動產(chǎn)業(yè)技術進步。該實驗室主持和承擔多項“十三五”國家重點研發(fā)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(fā)明獎1項,省部級科學技術獎167項,發(fā)表研究論文5500余篇,出版論著100余部;獲得發(fā)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(yè)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(fā)形成我國新一代控軋控冷技術。
在“十三五重點研發(fā)計劃”支持下,RAL開發(fā)出低鎳代9Ni鋼板生產(chǎn)技術,在南鋼首次實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并在超低溫儲罐工程建設上示范應用;研發(fā)了高潔凈高均質(zhì)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(xù)電渣重熔實心和空心鋼錠成套技術及裝備等原創(chuàng)新技術,推廣至中國寶武、河鋼等60多家企業(yè)的325臺成套裝備中,填補了國內(nèi)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(fā)出整體超寬狹縫式噴嘴,實現(xiàn)了高端中厚鋼板熱處理生產(chǎn)技術及裝備國產(chǎn)化,已成為我國大型鋼鐵企業(yè)高強韌板帶鋼熱處理生產(chǎn)線主力機型;開發(fā)的特種鋼材熱處理產(chǎn)品批量應用至以軍工艦船、981海工平臺、戰(zhàn)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(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的國家重大需求,與行業(yè)大中型鋼鐵企業(yè)合作,承擔重點基礎材料提升與產(chǎn)業(yè)化專項全部智能化相關的國家重點研發(fā)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(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),提出了以動態(tài)數(shù)字孿生為核心的信息物理系統(tǒng)(CPS)雙閉環(huán)結(jié)構(gòu),形成了多工序協(xié)調(diào)優(yōu)化的CPS和多目標智能優(yōu)化決策技術方案。
目前,由該實驗室開發(fā)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(yè)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(fā)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(xiàn)場驗收。結(jié)果顯示,示范廠的流程數(shù)控化率達到100%,關鍵工序的模型化率達到90%,減小產(chǎn)品性能波動26.7%,生產(chǎn)效率提高21.78%,形成汽車板、鍍錫板等典型產(chǎn)品全流程協(xié)同控制成果包,年經(jīng)濟效益2億元以上,間接經(jīng)濟效益突破百億元。
在中國鋼鐵工業(yè)發(fā)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(zhì)化、工藝綠色化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展重大需求,為我國成為鋼鐵行業(yè)技術的全球領跑者而不懈奮斗。