"高品質鋼精準鈣處理關鍵技術與在線控制軟件開發及應用"科技成果評價會召開
2022年5月11日，中國金屬學會組織召開了由北方工業大學、北京科技大學、中國第一重型機械股份公司、邯鄲鋼鐵集團有限責任公司、鞏義市恒眾冶金材料有限公司合作完成的“高品質鋼精準鈣處理關鍵技術與在線控制軟件開發及應用”科技成果評價視頻會。
鋼中非金屬夾雜物的控制是生產高品質鋼潔凈化控制的重中之重，非金屬夾雜物的特征直接影響鋼產品的質量和性能，同時高熔點夾雜物會導致鋼連鑄過程的浸入式水口結瘤。鈣處理技術是改性鋼中非金屬夾雜物的最常用、最直接、最有效的方法，在過去的幾十年里，鈣處理在減少水口結瘤和夾雜物控制等方面一直扮演著無可替代的角色，但由于鈣本身化學性質活潑以及沸點低等特性，導致工業生產鈣處理過程存在著喂鈣量經驗化、鈣合金收得率波動大、改性夾雜物效果不穩定的行業瓶頸難題。此外，當前我國潔凈鋼相關熱力學科研軟件主要來自于國外，制約了我國鈣處理技術的精準控制和在線應用。因此，有必要針對高品質鋼鈣處理改性夾雜物的精準性和穩定性開展深入和系統的研究，形成具有我國自主知識產權的鈣處理在線熱力學控制軟件，準確有效地實現鋼中夾雜物數量、組成和形態的穩定控制，為我國高品質鋼產品質量的穩定提升提供技術支撐。
評價委員會認真聽取了項目完成單位所作的技術報告、科技查新報告和經濟效益報告，認為該項目針對鋼液鈣處理工業實踐過程中存在的喂鈣量經驗化、鈣合金收得率波動大、改性夾雜物效果不穩定的行業瓶頸難題，首次開發了高品質鋼精準鈣處理關鍵技術與在線控制軟件，認為該成果達到了國際領先水平。主要創新點如下：
1. 發明了厚壁無縫鈣線制備新方法，提出了利用硅鐵合金中微量伴生鈣元素改性鋼中夾雜物的新思路，開發了鈣處理收得率大數據神經網絡預報模型及其控制軟件，解決了鈣處理過程噴濺嚴重和鈣收得率低的難題，實現了鈣收得率的大幅度提升，喂鈣線的平均鈣收得率從15%穩定達到35%，硅鐵合金中微量伴生鈣元素的有效利用率達到85%。
2. 揭示了鋼液中氧化物夾雜中液相分數與連鑄過程水口結瘤概率的定量關系，提出了通過控制氧化物夾雜熔點和楊氏模量提升鋼中氧化物夾雜變形能力的新方法，發明了鋼中硫化物夾雜彌散化析出的新技術，實現了鋼中夾雜物定制化控制。
3. 建立了鈣處理改性鋼中夾雜物成分預測的熱力學模型，開發了鋼液精準鈣處理在線控制軟件，該軟件在國內多家鋼鐵企業在線使用，實現了高品質鋼爐外精煉過程鋼液精準鈣處理的在線控制。
該成果出版學術專著1部，已獲授權發明專利18項、軟件著作權10項，發表學術論文56篇。該成果在國際上率先實現了鋼液精準鈣處理技術和在線控制軟件在百噸級以上大型鑄錠、不銹鋼、重軌鋼、管線鋼和齒輪鋼等高品質鋼生產中的在線應用，推動了我國高品質鋼的潔凈化和精準化生產，促進了我國冶金工業軟件的自主研發，經濟、社會效益顯著，應用前景廣闊。
