《世界金属导报》作为国内钢铁行业最具权威性的科技媒体，每年从钢铁生产主流程工序重大技术突破中，经过编辑筛选和行业专家评选，最终确定“世界钢铁工业十大技术要闻”，便于读者全面了解和掌握2017年全球钢铁行业技术研发动向。
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东大超高强新钢种实现全球首次工业应用
东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室研发出的抗拉强度超过2GPa的热冲压成形钢新钢种，于2017年6在本钢集团板材有限公司实现了工业化规模量产，成功应用于北汽新能源纯电动两座车型“LITE”，该车型于10月正式销售。这是2GPa级超高强度钢在全球范围内首次投入批量化工业应用，相比传统热冲压成形高强钢，性能提高20%以上。
目前，全球汽车车身广泛采用的热冲压钢抗拉强度为1.5GPa。在汽车轻量化的大趋势下，有效减轻重量已成为国内外汽车用热成形钢的研究热点。然而其技术瓶颈在于，如何在现有热冲压条件下，在确保热冲压构件的延伸率和韧性的同时，将抗拉强度提高至1.8GPa以上。此次研发的2GPa级超高强度钢，于2017年9月在华晨汽车成功试制出加强板类零件，经检测各项性能指标均满足使用要求。经通用汽车中国科学研究院合作评估分析，该新材料在全球范围内，首次实现了2GPa以上超高强度兼备优良韧性和延伸率的技术突破，其强度和延伸率均优于欧、日、韩等国际钢铁巨头前沿水平。除此之外，该钢板基于创新的材料设计，不需通过回火来改善韧性，减少了汽车零部件制造工艺环节，为汽车企业大幅降低了生产成本。
点评
针对在现有热冲压工艺条件下突破1.8GPa以上超高强钢的强度与韧性间的矛盾这一难题，东北大学创新提出将钒微合金化与热冲压工艺条件耦合实现晶粒细化;且通过纳米碳化钒析出降低马氏体中的碳含量，从物理上抑制1.8GPa以上超高强钢中脆性马氏体的生成，从根本上改善材料韧性;并以马氏体强化、晶粒细化、纳米碳化钒析出复合强化机制，实现强度达到2GPa。
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世界首卷全流程TWIP1180HR钢在鞍钢下线
5月8日，世界首次采用转炉-连铸-热轧全流程工艺路线生产的超高强度、高延伸率TWIP1180HR钢在鞍钢股份热轧带钢厂下线。
作为国内重要的汽车钢生产研发基地，鞍钢将TWIP系列用钢的研发列为集团关键课题，大力推进TWIP钢的研制开发和市场推广。相比于TWIP980钢，TWIP1180钢的合金含量和变形抗力都大幅增加，给冶炼、连铸和轧制生产带来更大困难。
从2015年开始，鞍钢研发人员采用创新的冶炼、连铸和轧制技术，经过反复试验，于2017年4月25日在鞍钢转炉冶炼-ASP中薄板坯连铸连轧生产线上，成功轧制出厚度为3.5mm的TWIP1180HR钢。经检验，TWIP1180HR钢产品在抗拉强度达到1200MPa的同时，延伸率达到60%以上，强塑积达到72000MPa%以上，产品性能达到国际领先水平。
点评
鞍钢作为国内重要的汽车钢生产研发基地，采用全流程工艺生产TWIP1180HR钢，产品性能达到国际领先水平，不仅满足了汽车行业发展的需要，同时促使鞍钢超高强度汽车钢TWIP钢产品的技术升级，为世界生产高锰钢系列先进高强钢起到示范和引领作用。
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宝武CSP产线实现硅钢的高效规模化生产
硅钢制造技术和产品质量是衡量一个国家特殊钢生产水平的重要标志之一。宝武集团(武钢公司)以薄板坯连铸连轧(CSP)生产线为依托，开展了相关基础理论研究和技术攻关。实现了CSP高磁感无取向硅钢和高磁感取向硅钢(HiB)的规模化生产，总体技术水平处于国际领先。
主要技术创新点如下：
1)完善了硅钢近终形凝固及直轧冶金学理论体系。研究了HiB钢抑制剂热力学、γ相影响因素、全流程织构及析出物演变规律等。2)开发并集成了CSP和硅钢工艺的HiB钢生产工艺。连铸拉速达4m/min、近两年粘结漏钢率为零、关键成分AlS、N双合格率达96%，HiB率达95%以上，硅钢连铸坯表面质量良好。3)设计了适应CSP工艺特点的无取向硅钢成分体系，成品磁感优于传统工艺约200Gs，铁损波动≤0.21W/kg，磁感波动≤0.004T。横向厚度差5μm合格率较常规流程高20.1%。4)开发了CSP生产硅钢的表面质量控制技术。使钢中细小夹杂控制在平均为7.7个/mm2，无取向硅钢表面缺陷率≤1.5%，HiB钢表面缺陷率≤5%。
目前，武钢CSP已成为全球规格最全(高磁感取向硅钢、无取向硅钢)、产量最大、效率最高的硅钢生产线。
点评
该技术是武钢和钢研总院联合研发，立足武钢CSP产线，发挥各自优势，从冶炼成分设计着手，开发出适合CSP产线特点的HiB钢成分及全流程的生产工艺;同时，还开发了适合CSP产线特点的系列无取向硅钢成分及生产工艺，从根本上解决了浸入式水口堵塞、瓦楞状缺陷等问题，实现了无取向硅钢的大批量高效化生产，该技术还获得2017年冶金科学技术奖一等奖。
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转炉一键式自动炼钢助力钢铁工业智能制造
随着国民经济的发展，对钢铁工业智能制造、绿色生产的要求日益迫切，如何在无法安装副枪的难题下实现中小型转炉自动炼钢，已成为我国钢铁工业实现智能制造的限制性环节。
为此，河钢唐钢针对中小型转炉特点，将红外检测技术用于烟气分析，大幅度提升了烟气分析自动炼钢控制精度。在此基础上，开发集成的烟气分析一键式自动炼钢技术，终点控制准确性达到甚至优于副枪效果，且具有投资少、运行稳定及维护成本低的优点。开发的100t转炉一键式全程自动炼钢技术，自动炼钢比例达到99.23%。实现了终点碳命中率≥96.85%([C]±0.012%)，终点温度命中率≥92.50%(T±12℃)，双命中率≥91.21%，全炉役出钢碳氧积≤0.0025，超低碳钢直接出钢率92.32%。
2017年河钢唐钢基于自动炼钢技术，在100tBOF-RH-CC流程首次实现高品质汽车板的大规模稳定生产，为河钢唐钢创造了良好的经济效益。
点评
河钢唐钢通过开发基于红外检测的烟气分析自动炼钢技术，率先在100t转炉实现了完全一键式自动炼钢，推动了我国炼钢技术的进步。基于自动炼钢技术创新与集成，成功实现高品质汽车板的批量稳定生产，为我国同类生产流程技术升级起到示范作用，为我国中小型转炉智能制造开辟了新的途径。
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突破性炼铁技术HIsarna第五次试验启动
2017年10月，突破性炼铁技术HIsarna研发团队在位于塔塔钢铁公司荷兰艾默伊登厂的6万吨/年的试验高炉上进行了第五次试验。研究显示，仅HIsarna本身就能减少能耗和碳排放至少20%。如果结合二氧化碳捕集与封存，二氧化碳排放量能减少80%。
HIsarna中试从2011-2014年进行了四次试验。正在进行的第五次试验，也是这轮中试试验的最后一次，为期半年，目的是进一步验证用于确保排放最少的新技术。在为这次试验做准备的过程中，对试验装置进行了彻底检修，安装了一个全新的排气管，将设备高度增加了10m以上(最高点：37m)。在中试厂旁边，建造了一个完整的煤研磨装置和一个矿石、石灰石干燥及筛选装置。在此次试验后，将开始下一阶段工业化试验，包括设计、建造和试验一个工业化规模的HIsarna装置，产能将扩大20倍。
点评
HIsarna炼铁工艺是欧洲超低二氧化碳炼钢(ULCOS)项目的一部分。HIsarna技术的主要优势是取消了现在高炉炼铁过程中所需烧结/球团和炼焦这两大高耗能工序。如果该技术可行且能够成功实现工业化生产，将有利于降低钢铁制造成本、减少能源消耗和二氧化碳排放。
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炼铁大数据智能互联平台在酒钢投入运营
为加快企业两化融合，把数字化、网络化、智能化、绿色化作为提升产业竞争力的技术基点，重塑公司技术体系、生产模式、产业形态和价值链，北京北科亿力科技有限公司进行了炼铁大数据智能互联平台项目的研究，并于2017年率先在酒钢宏兴股份公司投入运营，这标志着我国正式开启大数据炼铁时代。
炼铁大数据智能互联平台以生产工艺为主导，充分利用工业物联网、边缘计算、云存储、云计算等技术进行体系化和标准化建设。针对高炉设计、生产和操作特点的多样化，从传热学、炼铁学等机理层面建立合理的预警标准，实现高炉的安全、长寿生产，实现炼铁智能化、数字化、自动化，提升炼铁劳动生产率。
基于大数据实现应用支撑的核心是数据挖掘和机理模型。炼铁生产工艺机理模型包含：物料利用模块、技术经济指标模块、冶炼机理模块、热风炉燃烧自动控制模块;结合数字化布料制度、操作炉型管理标准实时判断物料及能量利用状态，进一步完善高炉操作标准，实现高炉长期稳定运行，促进炼铁成本持续下降，降低燃料消耗水平;实现行业关键指标的数据对标、趋势监测以及数据相关性分析，形成专家库以及知识库等。
点评
通过炼铁大数据平台和智能化系统的建设，不但能为炼铁厂带来巨大的经济效益，还可以直接降低炼铁燃耗及CO2排放，实现节能减排和绿色冶金。在实际应用中，炼铁大数据平台通过在企业端部署工业传感器组成物联网，实现各高炉间的数据对标和生产优化，促进整个冶金生态圈的信息互联互通、数据深度挖掘应用、产学研用的紧密结合，提高综合核心竞争力。
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宝武集团开发出BMD新型环保型除鳞工艺
宝武集团研发的BMD工艺是针对酸洗“污染大、缺陷多、成本高”缺陷而开发的新型环保型除鳞工艺。
工艺流程包括混合射流喷射系统、介质回收系统、过滤系统、供砂系统四个系统。1)喷射系统接收来自过滤系统与供砂系统的两种介质：水、磨料，在其内进行快速混合并发射，向目标板面击打、磨削，实现目标板面鳞皮的快速清除;2)介质回收系统将除鳞后的磨料颗粒、鳞皮粉末、磨料破碎后的细小粉末、水体等一并收集，快速实现水、砂分离，并将分离后的污浊水体输送至过滤系统，同时将磨料介质输送至供砂系统，实现两类介质的处理回用;3)过滤系统基于物理原理，快速对动态水体进行悬浮物的摘取、收集、输出，同时将处理后的洁净水体输送至喷射系统的各用水点，实现水体的回收利用;4)供砂系统对输入的磨料颗粒进行快速的选粒、清理杂物、体量检测与动态补充，并动态输送至喷射系统，实现磨料颗粒的回收利用。
该技术从2008-2016年陆续完成了从尝试性试验到商业化机组建设的四个阶段，于2016年完成BMD工业试验线工程建设，模拟商业化机组进行持续生产验证，同时完成BMD产品的国内各典型用户的质量认证与小批量持续供货。目前，安徽宝钢钢材配送有限公司正在建设BMD首条商业化机组，预计2017年底建成投产。
点评
通过持续超过8年的自主研发与试验验证，宝武集团研发的BMD工艺，已经由一个新概念转变为一个新型的除鳞工艺，具备“零污染、高质量、低成本”的典型特征;该工艺是一种具备替代现有酸洗工艺的新型除鳞工艺，满足了国家近年来持续强化的“绿色冶金、生态除鳞”的新型工艺生产要求;同时，BMD工艺也为国内外生产企业的除鳞工艺革新、产线改造等，提供了一种良好的解决方案。
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高炉炉顶均压煤气回收技术填补国内空白
高炉冶炼生产过程中，炉顶料罐内均压煤气的放散，既污染大气环境又浪费能源。中冶京诚工程技术有限公司在国内率先研发了“高炉炉顶均压煤气回收方法及回收装置”，该技术设置有缓冲罐或是缓冲区域，有效解决了对管网的冲击问题。同时，煤气经缓冲后压力下降，减小对滤袋的冲击，有利于延长其寿命。
高炉煤气回收系统核心设备采用了中冶京诚专利产品——顶进顶出进出气方式的“组合干式除尘设备”。该技术是中冶京诚第二代均压煤气回收技术，将缓冲罐与除尘器合为一体，并集成了重力除尘器的功能，提高了气流在筒内流动的稳定性，提升了煤气回收除尘器的寿命，满足了高炉均压煤气回收及高炉生产的双方面的要求。均压煤气回收工艺分为“自然回收”和“强制回收”两种情况。
中冶京诚均压煤气回收装置主要技术指标如下：1)满足煤气净化要求，粉尘排放浓度<10mg/Nm³;2)均压煤气回收率>70%;3)设备运行噪音<85dB(A)。
该技术适用范围广，可应用于新建及改造工程中。一座3200m³高炉，年回收煤气1667万Nm3，减少碳排放量约1630t。目前，已成功将该技术推广应用于十几座高炉，使用效果良好。
点评
中冶京诚高炉炉顶均压煤气回收技术已经在国内多家钢铁企业的十几座大中型高炉上得到成功应用。该技术还获得一项国家发明专利和两项实用新型专利。该技术适用范围广，能够彻底解决炉顶均压煤气回收难的问题，是避免有毒气体及粉尘向大气排放、回收能源并改善环境的行之有效的措施，成为助力钢铁企业实现安全生产、降本增效、节能环保的技术典范。
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国产化焦炉烟气脱硫脱硝技术获得突破
焦炉烟气中的二氧化硫和氮氧化物可以引起多种环境问题，因此世界各国均制定了严格的排放标准。中国严格的排放标准和环保政策法规，促进了焦化行业烟气治理技术的发展，一些技术在应用中取得了较好的效果。其中，安钢焦化厂采用的活性炭CCMB技术，经济、环境效益显著。
活性炭CCMB技术，即活性炭-烟气逆流集成净化技术，采用合理的布气与布料方式、先进的逆流净化塔结构，提高了活性炭的有效利用率，脱硝效率可达90%。该技术可以保证主生产系统的热备需求，能保证烟囱的长期稳定抽力;该技术为干法，没有腐蚀问题，不需要新建湿法低烟囱，可以实现全烟气治理;该脱硫脱硝设备一体化，占地面积非常小，操作人员少;氮氧化物转化为氮气进入烟囱排放，硫氧化物转化为硫铵进入化产工序，环保性能好;采用市场化国标通用活性炭，工艺流程简单，设备维护费用较低，运行维护方便，非常适合焦炉生产不能停产的作业要求。
2017年5月，安钢焦化厂一次性建设了5套CCMB活性炭装置，当年9月底，实现了投产达标运行。试运行期间在线监测结果显示，焦炉烟囱排放指标稳定保持在颗粒物10mg/Nm³以下、二氧化硫10mg/Nm³以下、氮氧化物100mg/Nm³以下，在国家规定的特别排放限值基础上，进一步减少了污染物排放量。
点评
说明安钢掌握了活性炭-烟气逆流集成净化技术，优化了净化塔床型结构，提高了活性炭利用率，降低了投资费用，解决了活性炭技术长期存在的脱硫脱硝效率不高的国际性难题，在活性炭应用技术领域，达到了国际先进水平。该技术的成功应用，不仅有助于企业实现污染物排放的达标治理，还缓解了企业的停限产压力，为活性炭技术在钢铁、焦化等应用领域，树立了新的、更加成功的样板工程。
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韩国延世大学开发新型超塑性中锰钢
在韩国教育部、韩国研究财团理工科基础研究项目组的大力支持下，2017年韩国延世大学开发出经济性高、制造方法简便的超塑性钢铁材料。该研究成果于2017年9月在线发表在《NATURE COMMUNICATIONS》杂志上。
根据锰含量的不同，锰钢可分为低锰钢(1%-3%)、中锰钢(3%-10%)、高锰钢(10%以上)等三类。研究小组采用锰含量6.6%，铝含量2.3%的中锰钢作为原材料，材料在轧制后，经过热处理，通过锰与铝之间的配分差异，细化晶粒，形成了超塑性的重要前提条件。将制备的中锰钢在650-900℃的温度区间进行拉伸试验，结果显示，650℃下的延伸率高于300%;850℃下的延伸率最大，为1314%。此次开发的超塑性中锰钢，不仅锰铝含量低，而且相较超塑性不锈钢或高碳钢而言，生产工艺更为经济。值得一提的另一大优点是，该方法易于形成数百纳米到数微米的晶粒，这对于中锰钢的超塑性有着极为重要的作用。
点评
近年来，汽车、飞机等行业所使用的零配件形状正变得复杂而多样，为了满足这些要求，开展了有关超塑性钢及成形的研究。但是在实现超塑性材料商用化方面还存在一定难度。此次开发的新型超塑性中锰钢，不仅具备高强度，而且便于制造形状复杂、成形困难的零配件，这将有助于降低制造成本。
