2019年度国家科学技术奖励大会1月10日在北京举行。由东北大学、宝武特种冶金有限公司、舞阳钢铁有限责任公司等共同完成的“高品质特殊钢绿色高效电渣重熔关键技术的开发和应用”项目荣获国家科技进步奖一等奖。

        电渣重熔钢组织和性能优异,应用于各类高端装备制造领域。但传统电渣重熔技术耗能高、氟污染重、生产效率低,产品质量差、大单重厚板和百吨级电渣锭无法满足对高品质特殊钢和特种合金的要求等问题。2003年前我国电渣重熔技术全面落后,高端特殊钢严重依赖进口。

        2003年起,在合作企业以及后续国家课题的支持下,项目组产学研用相结合,采用“基础研究-关键共性技术-应用示范-行业推广”的创新模式,系统研究了电渣工艺理论,创新开发绿色高效的电渣重熔成套装备和工艺及系列高端产品,节能减排和提效降本效果显著,产品质量全面提升,形成两项国际标准,实现我国电渣技术“从跟跑到领跑”的历史性跨越。取得如下创新性成果:

        1、深化了对夹杂物去除和渣系作用的理论认识,开发了低氟节能环保型预熔渣及除氟技术、电渣钢成分均匀度和洁净度控制新技术,使我国高端特殊钢产品质量与国际接轨。

       2、自主创新了炉内气氛监测及控制,电流摆动电极插入深度控制技术,系统集成了电极称量和熔速控制、电流/渣阻摆动、同轴导电以及基于专家系统的自动化控制系统,开发了可控气氛电渣重熔工艺及装备,填补了国内空白,显著提升了高端特殊钢产品的冶金质量和稳定性。

       3、集成创新了双极串联、气氛保护、电极称重、低频供电、结晶器提升法、气雾二次冷却、钢锭在线保温等关键技术,开发了世界上最厚和最大单重的特厚板坯电渣重熔技术以及特大型电渣重熔技术。

        4、创新研发出单电源双回路导电结晶器、曲面锥度强化冷却、高精度抗干扰电磁涡流和电流信号协同液面检测与控制技术,并集成了双极串联和同轴滑动导电、浅平金属熔池控制和防漏(渣、钢)控制等多项技术的半连续电渣重熔实心和空心钢锭技术及装备,引领了国际电渣冶金技术的发展方向。

        5、电渣装备技术的研发规范形成试验和安全两项国际标准,提高了我国在国际标准制订的国际地位和影响力,首次为我国赢得了国际电工委员会(IEC)授予国际标准最高奖—“IEC1906”奖。

        项目成果在国内60多家企业应用,生产出高端模具钢、轴承钢、叶片钢、特厚板、核电主管道等产品,满足了我国大飞机工程、先进能源、石化和军工国防等领域对高端材料的急需。该项目经济和社会效益巨大,近三年新增产值92.27亿元、利润13.98亿元,研制出系列“卡脖子”材料,有力支持了我国高端装备制造业发展并保证了国家安全。