王国栋院士：钢铁行业要成为No.1和only one

        “我们要促进传统材料转型发展，成为No.1，创新开发高新材料，成为only one，重视高端材料和复合材料开发，使中国成为绿色、智能、高端钢铁技术的全球领跑者。”

5月18日，由中国冶金报社和南京钢铁股份有限公司共同主办的“高质量发展·钢铁强国之路”JIT+C2M高峰论坛在江苏南京召开。中国工程院院士、东北大学教授王国栋在题为《大力推动钢铁工业动能转换，实现工艺绿色化、装备智能化、产品高质化》的报告中，从学习实践习近平新时代中国特色社会主义思想、钢铁行业的动能转换与转型发展、绿色化工艺技术方向、智能制造的核心———数字感知、钢铁材料的高质化与品牌化、钢铁创新中心平台建设6个角度强调了实现动能转换的必要性和重要性。

王国栋认为，当前钢铁行业的重大任务就是要实现工艺绿色化、装备智能化、产品高质化。其中，工艺绿色化是指节省资源能源、减少排放、环境友好；装备智能化是指钢铁工业要能实现信息深度感知、智慧优化决策、精准协调控制，具备自主智能学习的能力；产品高质化是指实现钢铁材料减量化、高性能、耐腐蚀、无污染、长寿命、易循环。

在绿色化工艺技术方面，王国栋列举了多个先进的工艺技术，包括气基竖炉直接还原炼铁技术、高品质特殊钢特种冶金新流程、高端不锈钢加压增氮冶金新技术、高品质连铸坯生产技术、新一代高效连铸技术、全连续无头直接轧制技术、氧化物冶金技术、控制轧制与控制冷却技术、先进连续退火与涂镀技术等。

王国栋指出，智能制造的核心是数字感知能力。“由原料到产品，整个钢铁生产链是钢铁行业的基石。通过全流程的创新实现绿色化，是钢铁行业实现智能化的重要基础条件。”他说。

王国栋认为，钢铁行业可以建成全流程、一体化的智能控制系统。按照钢铁生产的流程，在主要的生产环节中建立可以进行智能感知、决策、控制的智能体，实现对各环节的智能控制。这些智能体包括：原料处理智能体、高炉冶炼智能体、炼钢-连铸智能体、热轧智能体、冷轧智能体、热处理智能体。钢铁行业应将各智能体组成涵盖整个流程的多智能体，采用多智能体技术，实现各智能体之间的衔接、协调、平衡、优化。

王国栋介绍，在信息深度感知方面，钢铁行业可以通过在冶炼的流程中增设传感器和采用软测量的方式获得准确的数据。例如，在炼钢过程中使用转炉烟道气体分析仪（拉曼光谱仪），在连铸过程中使用连铸坯表面检测仪，在中厚板生产过程中使用平面形状检测仪、侧弯检测仪、翘扣头检测仪、跟踪元件、表面检测仪，等等。

王国栋认为，信息感知的局限性是冶金行业的一个特点。“冶金是一个流程工业，这整个过程中，我们的工件是处于‘黑箱’状态的。”他进一步表示，“我们想控制工件，但是我们得不到内部信息；我们想控制钢材内部的组织，改变它的性能，但是看不着，也就谈不上控制。如何精确感知反应器或者轧件内部的信息，并实现工件内部参数的控制？这就需要数字感知技术。”

王国栋表示，冶金行业正在由实体化向数字化转型。高炉、转炉、连铸坯、轧件等均为“黑箱”，但采用数字感知技术，可以以足够的精度和逼真的场景，描绘出“黑箱”中的化学反应和物理变化，并进行智能控制。

“数字感知为我们利用大数据、互联网、云计算、AI（人工智能）等现代信息技术攻克以往无法逾越的障碍，提供了全新的思路和可行的方法。”王国栋表示。复杂体系长流程多相变的组织调控与合金设计，使得钢铁行业向数字化、智能化的转变面临巨大困难。克服这些困难，需要提炼全流程中的核心要素，集成相关定量计算模型，实现钢铁材料组织调控与合金设计。

在钢铁材料的高质化与品牌化方面，王国栋介绍了新材料研发的基本理念及相关先进技术。他指出，在材料和产品开发过程中，要特别注重关键共性工艺技术的创新。“今后材料设计的绿色化新理念是：减量化、低成本、高性能。我们要减少合金元素含量，使用廉价元素代替昂贵元素，采用减少排放、环境友好的加工工艺，在市场上发现新的组织和性能需求，促进工艺技术和材料设计的进步。”他说。

        “我们要促进传统材料转型发展，成为No.1，创新开发高新材料，成为only one，重视高端材料和复合材料开发，使中国成为绿色、智能、高端钢铁技术的全球领跑者。”王国栋强调。

【内容来源】中国冶金报

【编辑】侯思璇