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圖為報告現(xiàn)場
在綠色低碳冶金技術(shù)方面,有高爐碳循環(huán)低碳冶煉技術(shù)、全綠氫零碳排超短流程冶金技術(shù)、熔鹽電解近零碳排超短流程低能耗冶煉技術(shù)、燒結(jié)煙氣一氧化碳和一氧化氮智能減排技術(shù)。
在鋼鐵工業(yè)智能化數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀方面,張福成表示,目前,多家鋼鐵企業(yè)以“軟件”的方式建立與物理實(shí)體完全對應(yīng)的數(shù)字虛體。通過創(chuàng)建鋼鐵生產(chǎn)流程的虛擬模型實(shí)現(xiàn)對物理生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控、預(yù)測分析和優(yōu)化控制,不僅實(shí)現(xiàn)降本增效與安全性提高,同時推動鋼鐵工業(yè)的智能化和綠色化發(fā)展。
張福成舉例介紹,在國內(nèi),沙鋼開發(fā)全流程數(shù)字化工藝仿真平臺,實(shí)現(xiàn)鋼鐵全流程數(shù)字化與智能化,縮短產(chǎn)品研制周期超30%;寶鋼基于實(shí)時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)爐況的在線、實(shí)時、指數(shù)化和定量化診斷;河鋼基于數(shù)字孿生、工業(yè)大數(shù)據(jù)等,圍繞鋼鐵全流程開展智能制造關(guān)鍵技術(shù)研究,實(shí)現(xiàn)數(shù)字賦能。
在國外,蒂森克虜伯利用數(shù)字孿生技術(shù),結(jié)合人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí),對鋼鐵生產(chǎn)過程中的能源消耗和生產(chǎn)效率進(jìn)行優(yōu)化,同時實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控與維護(hù);日本JFE鋼鐵鐳目智能扒渣系統(tǒng)集成機(jī)器視覺、智能傳感器、深度學(xué)習(xí)與自動控制等技術(shù),能夠精準(zhǔn)識別鐵渣分布,并動態(tài)規(guī)劃扒渣路徑,實(shí)現(xiàn)全自動化操作。
此外,張福成表示,鐵前工序數(shù)字孿生技術(shù)、連鑄連軋工序數(shù)字孿生技術(shù)、鋼鐵材料成分智能設(shè)計技術(shù)、鋼鐵組織性能智能預(yù)測技術(shù)、鋼鐵制造全企業(yè)氣體污染物排放智能檢測技術(shù)、鋼鐵制造全企業(yè)碳排放智能檢測技術(shù)、廢鋼智能質(zhì)檢技術(shù)、基于機(jī)器視覺的廢鋼成分智
能預(yù)測技術(shù)等鋼鐵數(shù)智化技術(shù)正在為企業(yè)降本增效高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
“鋼鐵材料最終追求的目標(biāo)是優(yōu)異穩(wěn)定的性能,而其性能決定于微觀組織結(jié)構(gòu),力學(xué)冶金是調(diào)控鋼鐵材料微觀組織結(jié)構(gòu)的有效途徑,因此,力學(xué)冶金是實(shí)現(xiàn)鋼鐵材料高端化的必由之路之一。”張福成說,目前,力學(xué)冶金調(diào)控鋼鐵組織性能技術(shù)主要有奧氏體軌道鋼制造技術(shù)、貝氏體軌道鋼制造技術(shù)、珠光體軌道鋼制造技術(shù)、微納孿晶結(jié)構(gòu)低合金鋼制造技術(shù)、多級微結(jié)構(gòu)低合金鋼制造技術(shù)、多尺度層狀結(jié)構(gòu)鋼制造技術(shù)等。
成立燕趙鋼鐵實(shí)驗(yàn)室 助力河北鋼鐵行業(yè)新作為
張福成介紹,2023年初,河北省決定成立燕趙鋼鐵實(shí)驗(yàn)室,由河北省政府指導(dǎo)、唐山市政府主導(dǎo)建設(shè)、華北理工大學(xué)承擔(dān)建設(shè),按“3+N+M”布局,實(shí)行以3個實(shí)驗(yàn)室總部為主導(dǎo),以N個相關(guān)高校和科研院所為創(chuàng)新聯(lián)合平臺,以M個共建企業(yè)為協(xié)同研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化基地。
其中,該實(shí)驗(yàn)室總部將華北理工大學(xué)(曹妃甸區(qū))作為測試中心,曹妃甸產(chǎn)業(yè)園作為研發(fā)中心,河鋼集團(tuán)(張福成院士工作站所在地)作為成果孵化中心。
同時,通過該實(shí)驗(yàn)室形成創(chuàng)新聯(lián)合平臺,與北京鋼鐵研究總院、北京科技大學(xué)、中科院過程研究所、東北大學(xué)、燕山大學(xué)、河北科技大學(xué)和河北工業(yè)大學(xué)等高校和科研院所的優(yōu)秀團(tuán)隊開展長期穩(wěn)定的合作。
此外,同步設(shè)立成果轉(zhuǎn)化基地,即基于華北理工大學(xué)冶金及相關(guān)專業(yè)桃李滿河北鋼鐵行業(yè)的優(yōu)勢,與河鋼、首鋼等國有企業(yè)以及德龍、津西等具有代表性民營企業(yè)建立聯(lián)盟,開展穩(wěn)定合作。
張福成表示,目前,燕趙鋼鐵實(shí)驗(yàn)室聚焦綠色化、低碳、智能、高質(zhì)方向開展研究,助力鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。