自评总结—先进热轧工艺、装备及产品方向

2023年12月12日，先进热轧工艺、装备及产品方向举行2023年度考评会议，方向全体受聘教职工、博硕士研究生参加了考评会。本年度方向自评受聘人员围绕热轧钢材综合质量一体化控制、轧后均匀高效冷却及重大热处理及在线固溶工艺技术与装备、高端热轧产品开发与工程应用三个任务进行了汇报考评。参会人员汇报了在2023年度科研工作进展及目标完成情况、指导或协助指导参与的人才培养情况及对中心建设和发展的贡献情况。

在方向首席刘振宇教授组织下，每位参加考评人员充分展示一年来的工作成果，并就相关问题和研究热点进行了深入讨论，在研究方向、方法、思路等方面互相提出了许多建设性意见和有价值的建议，汇报考评发挥了很好的学术交流作用，体现了协同创新、共同发展的团队精神。

本年度先进热轧工艺、装备及产品方向分别在高效热轧与高性能控制、核心关键装备研发、先进高强钢与特殊钢制备等方面取得了重大研究进展。

在高效热轧与高性能控制方面，刘振宇教授团队围绕热轧过程生成式大模型开发与应用开展研究，建立起热轧生产过程轧件再结晶、应变诱导析出等组织演变与流变应力、轧件表面氧化厚度与界面摩擦状态的耦合关系模型，开发出集成机器学习方法，建立起综合反映热轧全流程组织演变、表面氧化及力能参数变化的“形-性-面”一体化生成式大模型，实现热轧生产过程“黑箱变白”。结合多目标智能优化理论和算法，通过工艺参数全局寻优并在实际生产中迭代优化，实现了热轧过程氧化铁皮厚度与结构演变、显微组织演变及道次轧制力的精准计算，为热轧板带材生产过程组织性能优化、表面质量提升及轧制载荷及尺寸控制的全局一体化调控提供了新的技术方案。目前，依托该技术开发了基于成分和性能的工艺柔性设计系统，并在鞍钢5500mm宽厚板产线进行应用。针对A、AH32、AH36等典型钢种，实现轧制及冷却过程组织演变的定量描述。针对滞留坯，结合合同订单需求、成分放行标准、性能放行标准建立余坯匹配合同、合同匹配余坯的匹配规则，实现了AH36余坯的跨级别的轧制工艺数字化设计。

在核心关键装备研发方面，付天亮教授团队围绕极薄、超宽、特厚钢板辊式淬火及异型材淬火开展研究，完善了钢材高强均匀热处理理论，突破了超宽特厚钢板双向淬火、中薄规格钢板连续淬火、异型材淬火、高压气淬等核心技术，开发了2~350mm厚×5.5m宽极限规格特种钢板热处理产品，搭建了热处理中试及智能化淬火平台。极限规格钢板及异型材热处理装备技术在湘钢、首钢、河南钢铁、汉冶特钢、广西盛隆、山东华星等企业应用，拓宽了传统钢板辊式淬火规格极限，实现了高强均匀热处理。田勇教授团队围绕中厚板轧后均匀高效冷却技术及装备研发开展研究，研制成功我国首台工业化中厚板在线固溶系统，形成了一整套专有技术诀窍，解决了高冷速条件下冷却均匀性控制这一行业公认技术难题，实现了重大冶金装备的国产化，为高等级品种钢的生产提供了装备和技术保障。开发的工业装备应用于太钢4300mm中厚板生产线智能化升级改造项目，实现了10-140mm厚特种不锈钢和高温合金等材料的在线固溶；中厚板轧后均匀高效冷却技术在南钢5000mm宽厚板产线、太钢4300mm中厚板产线和八钢3500mm中厚板产线实现应用。

在先进高强钢与特殊钢制备方面，杜林秀教授团队以Q355-Q690强度级别的中厚板产品为对象，针对鞍钢鲅鱼圈气候潮湿，钢中氢含量较高，生产工艺流程中RH精炼工序压力大，严重影响公司生产组织的技术难题，制定了鲅鱼圈Q355免RH工艺优化的试验方案，并进行了第一轮工业试验。在莱钢4300mm中厚板生产线开发出Q690钒氮微合金化中厚板短流程制备工艺，并实现了工业化生产和应用。田勇教授团队围绕大厚度高强韧止裂钢研发，初步探明止裂韧性与断裂韧性之间的关系。明确止裂韧性为特厚钢板全厚度组织对张开式裂纹扩展时尖端应力场的评价指标。实验室条件下初步确定了全厚度抗断裂微观组织调控原则，为更高强度级别止裂钢开发提供初步理论基础。高秀华教授团队围绕耐酸性腐蚀高强钢和高原复杂环境用易焊接耐候桥梁钢组织和性能研究开展科研工作，开发了耐候桥梁钢板TMCP+T工艺组织一体化调控技术，研发的Q550qENH耐候桥梁钢板综合力学性能优良，满足并优于标准和项目指标要求，并在南钢工业化生产线实现了工业化试生产。刘海涛教授团队围绕超高速磁浮列车轨道导向板用软磁钢厚板研制开展研究，突破了低温韧性与磁特性协同控制核心技术，在南钢开发了超高速磁浮列车轨道导向板用软磁钢厚板产品，通过了江苏省工信厅组织的新产品鉴定，达到国际先进水平。

通过评选，本方向评选出优秀教师1名。本年度先进热轧工艺、装备及产品方向科研项目30项，合同额37894万元，发表论文104篇，SCI收录70篇，获得申请/授权发明专利40项，获省部级科技奖励二等奖5项。