学科专业评审组:材料科学组
项目名称:基于铸轧一体化的连铸智能调控关键技术及装备研发
提名单位: 渭南市人民政府
提名等级:二等奖
提名单位意见: 本项目围绕高拉速方坯连铸-棒材铸轧一体化过程中的温度精准调控、动态定重控制、界面智能协同及关键装备开展研究,旨在充分利用铸坯高温余热,实现无加热、无补热、无保温条件下连续稳定生产,推动钢铁行业智能化、绿色低碳发展。 (1)提出了基于拉速实时反馈与Ki动态修正的连铸坯全过程温度精准调控方法,实现铸坯温度和轧制入口开轧温度精准控制,保障高温合格铸坯稳定供给。 (2)发明了温度分布与高温密度耦合的连铸方坯动态定重预测方法,实现切割长度实时修正,单坯重量误差控制在±0.125%,定重目标命中率达到98.2%。 (3)开发了铸轧一体化过程能量流智慧管控系统及系列关键装备,实现多流铸坯自动排序、智能分流和轧机自动咬入,热送铸坯温度符合率达到99.5%。 项目实施过程中形成了产学研用协同创新机制,促进了高效连铸、智能控制、节能降碳及关键装备研发,产品定尺率达到99.8%,成材率提升0.6%。成果达到国际领先水平。 经审查,项目提名材料齐全规范,知识产权清晰,完成单位及人员排序无争议,符合陕西省科学技术进步奖提名条件。同意提名陕西省科学技术进步奖二等奖。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:
主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:吕明
    排名:1
    行政职务:冶金系书记
    技术职称:教授
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:技术装备总负责人,对创新点一、二、三均有重要贡献。负责项目总体技术路线设计、研究方案制定、组织协调及关键技术方案论证。组织开展动态定重控制、关键装备及系统集成方案的技术论证、模型验证和研究成果总结。
    曾获国家科技奖励情况:2024年《高效低碳电弧炉炼钢控制模型开发及应用》项目获得中国发明协会二等奖,排名:4,证书编号:2024-CAICX-2-M33 2021年《二氧化碳绿色洁净炼钢技术及应用》项目获得中国钢铁工业协会冶金科学技术奖,证书编号:2021-161-0-10 2021年《基于“碳减排”的铁矿粉绿色均质烧结一体化关键技术开发》三等奖,证书编号:21-J-214471-3-R07
  2. 姓名:习晓峰
    排名:2
    行政职务:副总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西龙门钢铁有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:本人为本项目第二完成人,全程主导项目技术方案全流程管控、核心技术攻关及产业化落地工作。对创新点一、二、三都有贡献。全面负责企业侧技术方案审核论证、多部门协同推进与项目全过程统筹,把控技术可行性、成本与落地风险,协调各专业团队完成项目建设,保障项目按期高效落地。同时牵头多项关键技术创新,成功实现技术产业化转化,为项目提质增效提供核心支撑。
    曾获国家科技奖励情况:2017年2月《转炉长寿命低消耗工艺技术研究》项目获得渭南市科学技术奖一等奖,排名第一,证书编号16-1-061G 2022年9月《全流程废钢资源综合利用生产实践》项目获得陕西省冶金科学技术奖一等奖,排名第一,证书编号2022-1-01
  3. 姓名:李健
    排名:3
    行政职务:副主任
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西龙门钢铁有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:全程主导核心技术攻关与生产工艺的调整,是项目关键技术的主要研发者。对创新点一、二、三均有贡献。针对连铸生产温度控制不稳、定重精度低、智能化水平不足等行业难题,首创温度与高温密度耦合的方坯动态定重预测方法,核心参与高效连铸专用装备研发,攻克多流铸坯自动排序、智能分流关键技术,为项目核心创新成果形成及产业化应用提供了关键支撑。
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:张朝晖
    排名:4
    行政职务:冶金系主任
    技术职称:教授
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点一、三有重要贡献,参与技术装备总体技术路线制定和关键技术方案论证,开展高拉速结晶器内钢液流动、传热与凝固行为研究;负责铸轧一体化技术与铸轧界面装备研发,参与高效连铸结晶器、高精度振动装置、超高速重载辊道及液压剪等关键装备的方案研究。
    曾获国家科技奖励情况:2022年《高强度建筑钢筋抗震抗锈蚀安全性能提升关键技术研发及应用》获得中国产学研合作促进会产学研合作创新成果优秀奖,排名1/9,证书编号:20216257 2017年《含铁冶金渣在钢铁生产中资源化利用关键技术研究》项目获得陕西省金属学会冶金科学技术奖一等奖,排名1/8,证书编号:16-1-001G
  5. 姓名:梁少鹏
    排名:5
    行政职务:炼钢厂厂长
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西龙门钢铁有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:项目技术方案审核和组织协调负责人,对创新点一、三有重要贡献。1.负责企业侧技术方案审核、生产协调及现场试验条件安排。2.开展基于连铸坯热送轧制技术的铸坯温度精准调控研究,参与拉速变化、二冷配水及出坯温度控制等工艺验证。3.协调连铸与轧制工序生产节奏,参与关键装备联调和产业化运行,为项目现场实施提供生产条件。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:康欣
    排名:6
    行政职务:副主任工程师
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西龙门钢铁有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:项目技术方案和试验实施人员,对创新点一有重要贡献。1.参与高拉速连铸及铸坯温度调控技术方案制定。2.开展结晶器液面稳定性与凝固均匀性控制技术研究,参与生产数据采集、工况分析和工艺参数调整。3.参与现场工业试验及试验结果分析,为温度调控模型参数修正和工艺方案优化提供现场数据。
    曾获国家科技奖励情况:无
  7. 姓名:李小明
    排名:7
    行政职务:副院长
    技术职称:教授
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点二、三有重要贡献,开展方坯近终型连铸连轧系统及工艺研究,参与铸轧一体化工艺和铸轧界面装备技术方案论证。
    曾获国家科技奖励情况:2020年《烟气脱硝催化剂定向配方优化与应用技术开发》获得中国发明协会一等奖,排名1,证书编号:2020-CAICG-M01-03 2015年《冶金类专业本科生工程实践能力培养研究与实践》获得陕西省人民政府教学成果奖二等奖,排名2/5,证书编号:SJX152044-2
  8. 姓名:韦小康
    排名:8
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西龙门钢铁有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:项目试验实施人员,对创新点三有重要贡献。1.负责现场试验组织实施和关键装备运行情况 检查。2.参与高效连铸关键装备研发、安装调试及工艺参数验证。3.负责记录设备运行和生产试验数据,参与分析关键装备运行过程中存在的问题,为装备调整和稳定运行提供现场依据。
    曾获国家科技奖励情况:无
  9. 姓名:方明
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:项目数值计算和数据分析人员,对创新点一、二有重要贡献,承担结晶器内钢液流动、传热与凝固过程的数值模型计算,分析拉速、水口参数及电磁搅拌对结晶器冶金行为的影响;参与连铸坯温度调控和动态定重研究中的生产数据处理、模型计算及结果分析。
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:刘驰
    排名:10
    行政职务:技术员
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西龙门钢铁有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:项目试验实施人员,对创新点三有贡献。1.参与高效连铸关键装备研发及现场工业试验组织实施。2.配合开展关键装备安装调试、运行参数调整和生产数据记录。3.参与分析装备运行及连铸与轧制工序衔接情况,为关键装备参数调整、现场应用和生产运行提供试验依据。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:陕西龙门钢铁有限责任公司
    单位贡献: 陕西龙门钢铁有限责任公司承担了项目产业化实施、工业验证和示范应用工作。围绕高拉速连铸、高温出坯、动态定重、长距离输送及铸轧节奏匹配等问题,企业组织开展现场调研、生产数据采集、工况分析和工业试验,为模型构建和指标验证提供生产依据。依托棒材生产线,企业完成了高效连铸专用结晶器、高精度非正弦振动装置、二冷动态配水系统、动态定重系统、悬挂式液压剪、红外测温冷却系统、高温铸坯智能输送与动态排序装备及铸轧一体化智慧管控平台的安装调试和系统集成,解决了多流铸坯错峰出坯、自动排序、智能分流、温降控制及连铸—轧制工序协同等工程问题。项目于2022年12月在企业实现产业化应用,建成年产170万吨示范生产线,完成无加热、无补热、无保温铸轧一体化数智化系统集成。经持续运行和工艺优化,铸坯头部表面中心温度稳定控制在930-950 ℃,动态定重目标公差命中率达到98.2%,铸轧一体化率达到99.9%以上,产品定尺率达到99.8%,单线成材率提升0.6%。企业还对生产运行、产品质量、能源消耗及经济效益进行跟踪分析,为项目技术完善和后续工程应用提供现场依据。

  2. 单位名称:西安建筑科技大学
    单位贡献: 西安建筑科技大学承担了项目机理研究、模型开发、工艺优化和技术验证等工作。围绕高拉速条件下结晶器内钢液流动、传热与凝固行为,以及铸坯在结晶器、二冷区、空冷区和运输过程中的温度演变规律,学校开展物理模拟、数值计算和模型验证,建立了包含钢种变温热物性参数的全流程凝固传热模型,提出基于拉速实时反馈与Ki动态修正系数的连铸坯全过程温度精准调控方法,构建工况自适应二冷动态配水算法,为无补热条件下铸坯温度稳定控制在930-950 ℃提供了理论和方法支撑。针对固定经验密度定尺难以反映断面温度不均匀、热膨胀及钢种成分变化的问题,建立了二维瞬态传热模型和断面非均匀分区方法,构建表面温度与断面分区温度映射关系,并结合钢种成分、高温密度预测及质量守恒关系,形成连铸方坯动态定重预测方法,实现热态切割长度动态修正。科研团队还参与关键装备参数优化、现场调试和工业验证,推动温度调控与动态定重模型接入生产控制系统;通过论文、专利、查新报告和工艺技术包等形式整理研究成果,为项目技术推广和后续研究提供支撑。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处