预测未来的最好方法就是创造未来 亚伯拉罕 林肯, 美国第 16 任总统 ( )

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1 第 2 期 2016 年 9 月冶金杂志冶金行业创新与技术 冶金行业的未来

2 预测未来的最好方法就是创造未来 亚伯拉罕 林肯, 美国第 16 任总统 ( )

3 3 编辑专栏 LAWRENCE GOULD 尊敬的读者, 古代芬兰人相信, 北极光来自狐狸的尾巴 中国人认为, 它来自天空中善龙和恶龙之间的喷火大战 迷信的中世纪欧洲人被看到的景象所震撼, 认为这是疾病 灾祸和死亡的预兆 1938 年 1 月 25 日夜里, 当红色的北极光令人惊异地笼罩在欧洲大部分地区上空时, 我妻子的祖父立刻就知道了它的含义 : 战争就要来了, 他说 钢铁工业目前遇到了空前的危机 全球过剩炼钢产能和实际需求之间从未有过如此巨大的差别 根据经济合作与发展组织 (OECD) 的报告, 到 2017 年全球建成炼钢产能预计将会达到 23.6 亿吨, 比 2015 年的钢材消费量 16 亿吨超出 7.6 亿吨 简单地说, 钢铁工业不久就能够比全球实际的需求量多生产出将近三分之一的钢材 现实情况已是供应过量, 价格下跌, 企业面临亏损 破产甚至倒闭 不仅仅是钢铁生产企业面临这些问题 尽管主要产钢国已经有了压减过剩产能的良好意愿, 但伴随着这些举措的必然是失业 社会不稳定 贸易战甚至更糟糕的局面 景都抱有乐观的态度 在关于北极光的众多传说中, 大多数都将这种神秘现象看成是不祥之兆 不过, 确实也有一些传说视其为吉兆 : 在中国和日本文化中, 人们至今仍然相信, 在北极光下孕育的孩子将会受到幸运之神的眷顾 在阿尔冈昆人的传说中, 当地球的创造者 Nanahbozho 完成他的创世工作后, 他去了遥远的北方, 在那里点燃了熊熊大火 天空之光 以提醒他的人民他对他们的关心和永恒的爱 因此, 本期杂志使用了北极光照片来象征对冶金行业未来或乐观或悲观的展望 普锐特冶金技术已经作出了判断, 对冶金行业的未来充满了信心 我们将继续开发能够应对未来挑战的技术方案和工艺, 为光明的未来保驾护航 谨致敬意! 不过, 这并不意味着前景一片黯淡 我们应当记住, 钢铁工业在历史上一直就具有周期性 隧道的尽头就是光明 ; 暗夜之后必定迎来曙光 目前的悲观形势也许会比以往的低迷延续更长的时间, 困难程度也要大得多, 有必要作好打持久战的准备 重要的是, 决策者 生产商和供应商现在就要作出正确的决定, 精心制定后续计划, 从今天开始为明天的繁荣打好坚实的基础 Lawrence Gould 博士 冶金杂志 主编普锐特冶金技术有限公司 冶金行业的未来始于对它的思考 普锐特冶金技术对冶金行业的现状进行了长期深入的研究分析, 勾画了未来前景 在过去的四年间, 我们对冶金行业的杰出人士 意见领袖和技术专家进行了数十次采访 通过采访结果的分析对比, 梳理出了他们对发展趋势的看法 本期 冶金杂志 对采访结果进行了归纳总结 令人惊喜的是, 采访发现, 他们对冶金行业的中远期前 冶金杂志 2/2016 编辑专栏

4 4 22 封面故事 03 编辑专栏 04 目录 06 CEO 寄语 08 项目和公司新闻 16 新闻速递 封面故事 22 冶金行业的未来对于未来冶金行业的展望 38 冶金服务的未来普锐特冶金技术冶金服务部总监 Karl Purkarthofer 访谈录 42 睿智的头脑 出色的方案连铸和轧制首席高级专家兼冶金服务部全球创新主管 Gerald Hohenbichler 博士访谈录 访谈 : 冶金行业的未来 46 编织生活阿赛洛米塔尔副总裁兼技术战略总监 Carl De Maré 访谈录 51 一个光明的未来奥钢联 Edelstahl 有限责任公司 Franz 的未来 Rotter 访谈录 : 特殊钢 60 中国对冶金行业未来的展望中国冶金工业规划研究院院长李新创访谈录 技术 66 更高的控制水平, 更高的焦炭质量 SSAB Raahe 钢铁厂焦炉 PLC 现代化改造 70 环形球团技术面向钢铁企业的创新性灵活型方案 72 增强现实, 增加效益, 这就是 CPT 令人惊叹的环形球团技术 三维展示 76 为可靠性而重建 SSAB Luleå 高炉大修和设备更新 80 新一代炼铁浦项 Finex F-2.0M 设备的运行和生产优点 84 海湾地区的成功故事卡塔尔钢铁公司执行董事兼总经理 Ali Bin Hassan Al-Muraikhi 访谈录 88 当今世上独一无二世界最强大热轧机在 ATI 的投产和运行 56 北美对未来的展望钢铁工业的长远未来充满光明 冶金杂志 2/2016 目录

5 5 今后数十年内冶金行业将会如何发展? 哪些创新和技术会成为主流? 普锐特冶金技术目前正在思考这些问题, 并已准备好同客户和合作伙伴一道践行公司的口号 齐心协力创造冶金行业的未来 94 成功的动力阿勒格尼技术有限公司 (ATI) 核心业务副总裁兼总经理 Thomas DeLuca 访谈录 96 为您的轧机注入更多的力量新型 Flex-HI 辊盒提升轧机轧制 AHSS 钢种的能力 100 短期见效, 长期受益 MQL 冷轧机增强型润滑方案 104 ChatterBlock Control: 高回报的低成本方案通过减轻轧机振动提高产能和产品质量 108 面向未来的轧制土耳其 Tosyali-Toyo Celik A.. 新建冷轧厂 122 展会活动 124 追本溯源 2016 是奥钢联工程技术公司成立 60 周年和林茨开展设备制造业务 60 周年 128 研究未来的金属莱奥本矿业大学为冶金行业积极开发新钢种 130 对摄影的热爱 Sauli Koski 是本期杂志所用北极光照片的拍摄者 131 出版说明 110 面向汽车市场的高附加值带钢 JFE 印尼镀锌钢公司的连续镀锌线 114 处理线远程接入服务 IT 和数据管理技术的巨大进步使服务支持达到了一个新维度 117 耳听为实新型 Acoustic Expert 系统为设备监测和维修工作增添利器 您可在平板客户端阅读 冶金杂志 对于感兴趣的杂志专题, 读者可以在杂志平板客户端获取更多内容 该软件可在普锐特冶金技术杂志专区下载, 它为 冶金杂志 印刷版提供了一个互动式选项 For ios For Android 冶金杂志 2/2016 目录

6 YASUKUNI YAMASAKI 普锐特冶金技术首席执行官兼董事长 我们公司内部拥有一个开放性和创新性的文化氛围, 有助于为我们的冶金技术方案和服务引入新思想 这使我们不仅能够预见未来, 而且能够创造未来 Yasukuni Yamasaki 冶金杂志 2/2016 高管专题

7 7 CEO 寄语 尊敬的客户 : 冶金行业的未来将会怎样? 这是一个非常重要的问题, 是本期 冶金杂志 的主题, 也是我作为普锐特冶金技术首席执行官每天都要努力回答的一个核心问题 为此, 我一方面依靠自己的判断, 另一方面依靠我们的领导团队 公司员工和其他信息来源的支持 无论是进行中短期预测还是长期展望, 都必须有详细的规划 需要认真考虑每个阶段可能会面临的形势, 并制订相应的行动计划, 包括必要的实施和配合步骤 首先, 中短期预测对于年度和跨年度战略目标的确定至关重要, 有助于把握市场机遇, 挖掘有潜力的冶金项目, 协调安排人力 此外, 我们的众多分支机构遍布世界各地, 也需要统一的规划指导, 从而将各地的设计和服务工作纳入到公司的整体经营战略中 其次, 为了引导公司进入一个未知的未来, 必须进行跨度达数十年的长期预测 关于冶金行业发展趋势的预测, 在很大程度上基于对全球发展推动力及其对社会和行业潜在影响的把握 这些预测也结合了客户凭借其丰富的经验给出的反馈, 这些信息让我们能够对未来的发展作出更准确的判断 自 2015 年 1 月以来, 我有幸担任了这家声誉卓著 技术先进的多文化国际公司的首席执行官 从那时到现在, 我同世界各地的许多客户进行了交流, 认真了解了他们的需求和关注点 普锐特冶金技术的领导成员 技术专家和工作人员也不断同客户 供应商和企业高管 既有冶金行业也有其他行业 进行深入讨论 分布在几大洲的大约 30 个公司机构组成的国际网络收集了大量资料, 对提高我们的未来预测的准确度至关重要 这些分支机构拥有贴近冶金生产企业的便利条件, 能够依靠各自的独特知识技能和地方经验满足客户的具体要求 这些反馈信息让我们能够从客户的角度思考, 从而能够针对当前和不断变化的市场需要为客户提供最佳的技术方案 普锐特冶金技术在相关领域拥有最高技术水平, 并依靠自己的智慧和创造力持续改进设备设计, 优化生产工艺, 开发具有深远影响的突破性技术 我们不仅全力挖掘内部资源, 而且同客户 业务伙伴和研发机构密切合作, 充分利用外部专家的创造力推动技术发展 另外, 我们公司内部拥有一个开放性和创新性的文化氛围, 有助于为我们的冶金技术方案和服务引入新思想 这使我们不仅能够预见未来, 而且能够创造未来 未来不是自己发生的, 而是我们所有人一起创造的 让我们共同努力, 创造一个美好的未来 一个我们为之骄傲的未来, 一个造福于子孙后代的未来! 冶金杂志 2/2016 高管专题

8 8 普锐特冶金技术近期项目和公司新闻 蒙克洛瓦, 墨西哥科阿韦拉州 2. Genk, 比利时 3. 博尔扎诺, 意大利 4. 阿宾斯克, 俄罗斯 Krasnodar Krai 5. Dąbrowa Górnicza, 波兰 6. 切烈波维茨, 俄罗斯 7. 北海, 中国广西壮族自治区 8. 日照, 中国山东省 9. 湖州, 中国浙江省 10. 上海, 中国 11. 宁波, 中国浙江省 12. 奎松市, 菲律宾 冶金杂志 2/2016 项目和公司新闻

9 9 AHMSA 钢板正火线投入运行 墨西哥钢铁企业 Ahmsa 的正火线正在处理第一块钢板 1. 墨西哥 : 2016 年 5 月, 普锐特冶金技术提供给墨西哥钢铁企业 Altos Hornos de México S.A.B de C.V. (Ahmsa) 的正火线完成了对第一块钢板的处理 该线建在 Ahmsa 公司的墨西哥蒙克洛瓦厂, 设计处理能力可达每年 30 万吨钢板 处理的钢板长度为 3 6 米, 宽度为 1,500 3,048 毫米, 厚度为 毫米 正火后的钢板不仅可得到均匀 细化的晶粒结构, 同时可提高抗拉强度 延展性和可焊接性 普锐特冶金技术承担了正火线的设计和所有机械部件及设备的供货, 还提供了安装和调试指导服务 供货范围还包括电气设备 配电系统 基础自动化 ( 一级 ) 和工艺优化 ( 二级 ) 冶金杂志 2/2016 项目和公司新闻

10 10 改造任务仅用 3 周半即执行完毕, 并且迅速增产 VALBRUNA 公司小方坯连铸机改造 3. 意大利 : 普锐特冶金技术正在对意大利钢铁企业 Acciaierie Valbruna S.p.a. 公司博尔扎诺钢厂的一台 3 流小方坯连铸机进行现代化改造 这台小方坯连铸机由普锐特冶金技术于 1992 年提供, 原设计能力为 20 万吨 / 年 该项目的一个重要目标是, 铸机改造后将能够生产最大断面达到 180 毫米的不锈钢和特种合金钢棒料 铸机半径也将从 7 米增大到 9 米, 从而为将来生产更大断面打下基础 比利时 Aperam Genk 公司退火酸洗线改造的张力辊区域 APERAM GENK 公司退火酸洗线成功改造 2. 比利时 : 普锐特冶金技术最近为比利时 Aperam Genk 公司的一条退火酸洗线成功进行了现代化改造 项目内容包括提供新的电气设备 自动化部件 电机 张力辊和夹送辊 另外还升级了传动技术, 优化了带钢张力控制系统 为了增大 3 台活套的能力, 加大了它们的长度, 并提供新的活套小车和卷扬装置 这些措施将处理线的工艺速度从每分钟 100 米提高到了 120 米 在这个总承包项目中, 普锐特冶金技术承担了设计 采购 供货以及施工和调试 改造任务仅用 3 周半即执行完毕, 并实现迅速增产 意大利钢铁企业 Acciaierie Valbruna 公司博尔扎诺钢厂的 3 流小方坯连铸机正在运行 冶金杂志 2/2016 项目和公司新闻

11 11 俄罗斯阿宾斯克电炉短流程钢厂现代化改造 4. 俄罗斯 : 普锐特冶金技术与俄罗斯长材生产商阿宾斯克电炉钢有限公司 ( 阿宾斯克 ) 签订合同, 将对其短流程钢厂的一座电弧炉 (EAF) 一座钢包炉和一台 6 流小方坯连铸机进行现代化改造 EAF 将安装新部件和新系统, 包括一套吹氧系统, 至此阿宾斯克将生产更多优质钢种, 如用于线材生产的高碳钢和弹簧钢 新技术不仅可提高钢厂的作业率, 还可降低维护成本 另外,EAF 的电耗将从每吨钢 410 千瓦时降至 370 千瓦时, 生产成本也将相应降低 小方坯连铸机改造的一个重要目标是, 将 130 和 150 毫米断面小方坯的生产能力从每年 95 万吨增至 150 万吨 铸机将安装一系列先进的工艺方案包, 以优化连铸工艺, 提高拉速, 确保铸坯达到出色的内部和表面质量 改造后的炼钢车间计划于 2016 年年底恢复运行, 而小方坯连铸机将于 2017 年第一季度恢复运行 俄罗斯阿宾斯克电炉钢公司 安赛乐米塔尔波兰 DĄBROWA GÓRNICZA 钢厂将更换两座 LD(BOF) 转炉 5. 波兰 : 普锐特冶金技术与安赛乐米塔尔波兰签订合同, 将为其 Dąbrowa Górnicza 钢厂更换 1 号和 3 号 LD(BOF) 转炉 现有转炉已经达到了使用寿命末期, 将被更换成出钢量为 325 吨的新转炉 项目内容将包括提供新的托圈 转炉轴承和轴承座以及免维护 Vaicon Link 2.0 转炉悬挂系统 这种悬挂系统不仅能显著降低炉壳热变形引起的应力, 并且能达到极长的使用寿命 合同内容还包括拆除原有炉壳以及预组装和安装新设备 这些工作将由联合体中的波兰合作方 ZKS Ferrum S.A. 承担 1 号新转炉计划于 2016 年年底投入运行,3 号转炉将在 2017 年年中投产 切烈波维茨转炉炼钢厂安装钢包炉 6. 俄罗斯 : 俄罗斯钢铁企业谢韦尔钢铁公司与普锐特冶金技术签订合同, 为其切烈波维茨转炉炼钢厂订购一座新的双工位钢包炉 这座钢包炉能在 45 分钟内处理 375 吨钢水, 年处理能力达 480 万吨 另外, 新钢包炉将使转炉钢的年产量从原来的最多 950 万吨提升至近 1,030 万吨 普锐特冶金技术负责双工位钢包炉 合金上料系统和除尘系统的设计以及关键部件的供货 供货范围还包括配套的电气和自动化设备 该项目计划于 2017 年年初完成 冶金杂志 2/2016 项目和公司新闻

12 12 这是普锐特冶金技术在中国获得的第二个 X-HI 轧机合同和第三个不锈钢冷连轧机合同 北海诚德 POWER X-HI 不锈钢串列式冷轧机生产出第一个带卷 7. 中国 : 2015 年 12 月, 一套不锈钢串列式冷轧机 (TCM) 在广西北海诚德不锈钢有限公司 ( 北海诚德 ) 生产出了第一个带卷 这套冷轧机由普锐特冶金技术提供, 包括 5 个 Power X-HI 型机架 高张力辊 可去除带钢表面乳化液的清洗段以及一台厚规格激光焊机 普锐特冶金技术还提供了带钢活套 轧机出口段 检验站 旋转剪 废料和带卷输送设备以及一级基础自动化和二级工艺优化 轧机的额定产能为每年 60 万吨冷轧带钢, 可生产 AISI 200 和 300 系列钢种 这是普锐特冶金技术在中国获得的第二个 X-HI 轧机合同和第三个不锈钢冷连轧机合同 普锐特冶金技术将向中国钢铁企业山东钢铁集团日照有限公司提供双流板坯连铸机 山东钢铁集团订购两台双流板坯连铸机 8. 中国 : 中国钢铁企业山东钢铁集团日照有限公司从普锐特冶金技术订购了两台双流板坯连铸机 它们将安装于山东省沿海地区日照的一处新建优质钢厂 连铸机的设计年产能力合计为 460 万吨板坯 一系列先进的技术方案包将确保即使在波动的生产条件下也能达到出色的表面和内部质量以及灵活的浇铸操作 设备和技术方案包的安装将遵循普锐特冶金技术的 Connect & Cast ( 即连即铸 ) 理念, 这意味着所有设备和系统从第一炉浇铸开始就发挥全部作用 两台板坯连铸机计划于 2017 年 6 月投入运行 Power 厂组装 X-HI 冷轧机在普锐特冶金技术法国制造 冶金杂志 2/2016 项目和公司新闻

13 13 普锐特冶金技术提供的大盘卷加勒特卷取机和运卷机械手 普锐特冶金技术为不锈钢长材生产企业永兴提供复合轧制线 9. 中国 : 为了打入更高等级的不锈钢产品市场, 永兴特种不锈钢股份有限公司委托普锐特冶金技术为其在中国湖州新建一条棒材 大盘卷和线材复合轧制线 此轧制线合同的供货范围包括 : 一套可逆开坯机 ;14 个短应力线红圈轧机组成的粗中轧机组 ; 直棒轧制设备和冷床 ; 大盘卷轧制设备 ; 棒材出口段 另外, 普锐特冶金技术还将提供 10 机架摩根 V 型 No-Twist 轧机 4 机架摩根减定径机 摩根水箱 摩根高速吐丝机 4 段摩根 Stelmor 控制冷却运输线 无级式集卷站 立式卷芯架盘卷精整系统 立式打捆机以及一台线材产品在线退火炉 这条新轧线将每年生产 25 万吨阀门不锈钢 镍基合金钢及其他不锈钢和特殊钢种, 如奥氏体钢 铁素体钢 双相钢和硬化钢 这些产品将用于要求严格的行业, 如航空 能源 医疗 汽车和石油 冶金杂志 2/2016 项目和公司新闻

14 14 中国上海宝钢的 150 吨双炉壳电弧炉 上海宝钢改造双炉壳直流电弧炉 将配备新的风冷式 FIN 阳极, 且阳极使用寿命的保证值超过 1,500 炉 10. 中国 : 普锐特冶金技术从中国宝山钢铁股份有限公司 ( 宝钢 ) 获得合同, 将对其建在上海的一座炉龄超过 20 年的双炉壳直流电弧炉 (EAF) 进行现代化改造 项目内容包括重新设计这座每个炉壳出钢量为 150 吨电弧炉的上 下炉壳 除了新的烧嘴系统, 还将配备新的风冷式 FIN 阳极, 其使用寿命保证值超过 1,500 炉 改造完成后, 将提高电能效率, 增大原料使用的灵活性, 降低生产成本 这座 EAF 还将能够使用多达 90% 的铁水组织生产 冶金杂志 2/2016 项目和公司新闻

15 15 一套在线 PQS 淬火系统将使棒材能够获得回火马氏体表层和铁素体 - 珠光体 内芯, 从而使 Capitol 钢铁公司能够生产 ASTM A615 和 A706 钢种 宁波签订新铜材轧机合同 11. 中国 : 中国最大的铜加工企业宁波金田铜业 ( 集团 ) 股份有限公司与南方线材公司签订合同, 订购一套普锐特冶金技术 SCR 3000 铜材轧机 新轧机将建在浙江宁波, 计划于 2017 年秋季投产, 将面向建筑电线电缆市场生产电解韧铜 (ETP) 普锐特冶金技术负责设计 制造和调试轧制和卷取设备 轧机每年将能够生产 16 万吨直径为 8 mm 18 mm 的铜杆盘卷, 盘卷重量在 1 4 吨之间 南方线材已同普锐特冶金技术合作了 50 多年 在此期间, 普锐特冶金技术已为南方线材的客户制造了超过 100 套有色金属轧机, 另外还执行了将近 30 个轧机改造项目 普锐特冶金技术在线 PQS 淬火系统实例 普锐特冶金技术为 CAPITOL 钢铁公司提供棒材轧机 12. 菲律宾 : 普锐特冶金技术与 Automazioni Industriali Capitanio S.r.l. (AIC) 联手从 Capitol 钢铁公司获得合同, 将为其菲律宾奎松市钢厂提供一套新的棒材轧机 该轧机将每年可生产约 50 万吨直径为 8 50 毫米的钢筋 ( 螺纹钢 ), 使用的原料为碳钢小方坯 为了提高轧机的产能, 直径在 毫米之间的棒材将采用双线切分模式轧制, 而直径为 8 毫米的棒材将采用三线切分模式轧制 轧制线将包括一套 7 机架粗轧机 一套采用 HV 布置的 6 机架中间轧机和一套采用 H 布置的 6 机架精轧机 所有机架的类型均为 Red Ring Series 5 一套在线 PQS 淬火系统将使棒材能够获得回火马氏体表层和铁素体 - 珠光体内芯, 从而使 Capitol 钢铁公司能够生产 ASTM A615 和 A706 钢种 供货范围还包括 : 冷床 ; 自动成捆 打捆 称重和发运设备 ; 以及水处理厂 机修车间 实验室 天车和土建工程 AIC 负责电气设备和二级工艺优化系统的设计和供货 轧机计划于 2017 年下半年开始试运行 普锐特冶金技术铜材轧机实例 冶金杂志 2/2016 项目和公司新闻

16 16 新闻速递 奥地利林茨奥钢联钢铁公司二次除尘系统外景 奥钢联钢铁公司奥地利普锐特冶金技术获得了奥钢联钢铁公司林茨厂二次冶金设备二次除尘系统的最终验收证书 系统能够每小时净化多达 70 万立方米的废气 现在, 净化气体的含尘量不到每标准立方米 1 毫克, 大大低于法定限值 Société Internationale Métallique (SIM) 加拿大 SIM 将在加拿大魁北克圣劳伦斯河畔的 Bécancour Waterfront 工业园建设一个年产能为 200 万吨的热压块铁 (HBI) 厂, 并已委托 Midrex 技术有限公司及其被授权方普锐特冶金技术提供设备和负责技术事宜 预计该厂将于 2017 年开始施工, 于 2019 年投入生产 Gerdau Açominas S.A. 巴西巴西钢铁企业 Gerdau 为普锐特冶金技术向其米纳斯吉拉斯州 Ouro Branco 厂提供的一套新炉卷轧机签发了最终验收证书 这套炉卷轧机的年产能为 80 万吨 Novelis do Brazil Ltda. 巴西普锐特冶金技术将为 Novelis Pindamonhangaba 工厂铝热带轧机升级现有自动化系统 包头钢铁 ( 集团 ) 有限责任公司中国中国铁道建筑总公司 (CRCC) 向包钢签发审核证书, 正式确认采用 IdRHa+ 系统进行轨头淬火的 U75V 钢轨完全符合中国标准 idrha+ 系统由普锐特冶金技术与意大利 RINA-Centro Sviluppo Materiali 合作开发完成 冶金杂志 2/2016 新闻速递

17 17 德国 H.E.S 棒材轧机粗轧机组上安装的 Series 5 红圈机架 日照钢铁控股集团有限公司 ( 日照 ) 中国普锐特冶金技术从日照钢铁公司获得了 3 条阿维迪 ESP 线 ( 共 5 条 ) 的最终验收证书 这 3 条线目前正在位于山东日照的钢厂运行 奥托昆普公司芬兰普锐特冶金技术于 2003 年为奥托昆普公司托尔尼奥钢厂提供的一台板坯连铸机将在 2016 年升级 Mold Expert( 漏钢预防 ) 系统 项目范围包括安装最新的粘钢检测 铸流压下 临界摩擦条件以及塞棒或结晶器液面偏差等算法 还将安装新开发的 Process Expert 系统, 用以显示重要浇铸参数的最佳值 另外, 还将提供一套 Oscillation Expert 系统, 它在出现任何与振动设定点的偏离时立刻发出报警 供货范围还包括一台自动热电偶测试仪 SSAB 欧洲公司芬兰普锐特冶金技术为 SSAB 拉赫钢厂更换的三座 LD(BOF) 转炉中的第二座于近期投入运行 第三座更换转炉计划于 2016 年 9 月启动 优劲特公司法国普锐特冶金技术为法国不锈钢线材生产商优劲特定制设计的盘卷精整和打捆系统升级和自动运行方案最近达到了所有性能指标, 因而获得了最终验收证书 BGH Edelstahlwerke GmbH 德国普锐特冶金技术从德国钢铁企业 BGH Edelstahlwerke 获得合同, 将对其 Freital 厂电弧炉进行现代化改造, 以优化电弧炉动作和修改出钢系统 这座电弧炉将分两阶段改造, 计划在 2017 年夏季停产期间完成 盖奥格马林公司德国二级 ELO/Sekmet 系统将被远程升级并同盖奥格马林公司的现有人机界面 (HMI) 相集成 H.E.S. Hennigsdorfer Elektrostahlwerke GmbH 德国普锐特冶金技术获得 Hennigsdorf 钢厂棒材轧机改造项目的最终验收证书 新型无牌坊红圈机架替代了两个原有粗轧机架 该方案需要的空间较少, 但新机架增大了刚度, 将以更加严格的公差指标轧制产品 JSW 钢铁有限公司印度普锐特冶金技术为第二炼钢车间升级的四座 LD(BOF) 转炉获得了最终验收证书 项目范围包括彻底更换转炉炉壳和 ( 两座转炉的 ) 倾动传动, 安装底吹系统 状态监测系统和炉壳强制空气冷却系统, 并且提供一套 LACAM( 炉衬形状监测 ) 系统 转炉的出钢到出钢时间能够缩短, 而耐材使用寿命明显延长 更重要的是,LD(BOF) 转炉的炼钢产能提高了 18.5% 之多» 安赛乐米塔尔艾森许滕斯塔特公司德国普锐特冶金技术将为安赛乐米塔尔艾森许滕斯塔特公司升级 5A 号高炉的工艺优化系统, 并将为其安装先进的管理模块, 包括首次采用的三维炉缸侵蚀模型 这种新型高炉数据挖掘工具能够根据以往的运行数据确定最合适的炉料分布模式 新系统计划于 2016 年晚些时候投入使用 冶金杂志 2/2016 新闻速递

18 18 Rashtriya Ispat Nigam 有限公司印度这家印度国有公司宣布, 其 Visakhapatnam 钢厂 ( Vizag) 二号高炉已经开始全面停产改造 改造项目将由普锐特冶金技术执行, 目标是将炉容从 3,200 立方米增至 3,820 立方米, 以使铁水日产量提高到 7,150 吨 另外, 一号和二号高炉还将采用先进技术升级 5 座热风炉 二号高炉的大修工作预定于 2016 年完成, 而热风炉的改造将在 2017 年实施 普锐特冶金技术墨西哥制造厂 普锐特冶金技术墨西哥公司扩建制造厂 普锐特冶金技术墨西哥公司于近期扩建了制造厂, 以更好地服务北美电炉炼钢市场 该厂将制造 供应和维修 EAF 核心部件, 如电极臂 水冷板 组合式精炼烧嘴 (RCB) EAF 竖炉手指结构 水冷部件和电弧炉全套备件 普锐特冶金技术墨西哥首席执行官 Guillermo Gonzalez 指出, 制造厂的扩建不仅能够满足对 EAF 核心部件持续增长的需求, 还能促进当地就业 印度钢铁管理局有限公司 (SAIL) 印度 2016 年 4 月 19 日, 普锐特冶金技术为波卡罗钢厂第二炼钢车间提供的 300 吨钢包炉获得了最终验收证书 印度钢铁管理局有限公司 (SAIL) 印度普锐特冶金技术获得补充订单, 将为 SAIL 波卡罗钢厂第二冷轧厂提供 Morgoil 轴承和 3 套密封件 另外, 也将为第三冷轧厂的酸洗冷轧联合机组 (PLTCM) 提供备件, 包括聚氨酯 (PU) 涂层辊和金属镀层辊 印度钢铁管理局有限公司 (SAIL) 印度 2016 年 1 月 1 日, 普锐特冶金技术为比莱钢厂第二烧结厂升级改造的电气和自动化系统获得最终验收证书 印度钢铁管理局有限公司 (SAIL) 印度在杜尔加布尔钢厂的中型型材轧机投产后, 普锐特冶金技术于 2016 年 3 月 17 日获得了初步验收证书 目前, 该轧机生产 6 种不同的外销型材 印度钢铁管理局有限公司 (SAIL) 印度 2016 年 2 月 22 日, 普锐特冶金技术为鲁吉拉钢厂提供并安装的一套 RH 设备获得了初步验收证书 塔塔钢铁有限公司印度塔塔钢铁公司卡林加纳加钢厂一号高炉于 2016 年 2 月 29 日开炉 它是印度最大的高炉, 由普锐特冶金技术提供 项目内容包括 : 高炉 热风炉 渣粒化系统和废气净化设备的设计, 特殊进口设备的供货, 以及所有高炉设备的安装 JSW 钢铁有限公司印度公司 Salem 钢厂现有棒材轧机的粗轧机组将安装两个新的红圈机架, 并计划于 2017 年早些时候投入使用 JSW 钢铁有限公司印度公司 Vijaynagar 钢厂第二炼钢车间的 5 号连铸机于 2016 年 4 月 7 日成功进行了热试, 浇铸的板坯宽 1,550 mm, 厚 220 mm 另外, 为 Vijayanagar 厂第一和第二炼钢车间共 25 套子系统提供的新过程自动化系统已经获得了最终验收证书 综合自动化方案还包括生产监测和钢包跟踪系统 国家矿业发展公司 (NMDC) 印度烧结矿冷却机于 2016 年 2 月 24 日成功进行了冷试车 这是普锐特冶金技术正在恰蒂斯加尔邦巴斯塔尔地区新建的一个年产能为 300 万吨的烧结厂项目的重要成果 冶金杂志 2/2016 新闻速递

19 19 普锐特冶金技术之前为乌克兰 MMKI 提供的板坯连铸机 Aktobe 轨梁厂有限责任公司 (ARBZ) 哈萨克斯坦普锐特冶金技术提供的轨梁轧机于 2016 年 2 月 24 日签署了投产证书, 标志着轧机进入了正常工业运行 必要的实验室测试在哈萨克斯坦和俄罗斯铁路研究机构进行 经确认, 采用 idrha+ 在线轨头淬火系统生产和处理的钢轨满足质量和安全标准的要求 该轧机生产的钢轨已铺设在地区铁路网中 诺贝丽斯韩国有限公司韩国普锐特冶金技术从诺贝丽斯公司获得合同, 将为其永州厂铝热带轧机提供一套新的轧辊冷却液喷淋系统 该项目将进一步提高铝带质量 YKGI 控股有限公司马来西亚普锐特冶金技术印度公司获得合同, 将为一条连续镀锌线提供新的主传动和辅传动, 并对现有自动化系统进行升级 Amreli 钢铁有限公司巴基斯坦普锐特冶金技术将为一套 8 mm 40 mm 螺纹钢轧机提供设计与轧机导卫 沙特钢铁公司 (Hadeed) 沙特阿拉伯 2016 年 5 月 23 日, 普锐特冶金技术执行的一个新粗轧机架供货项目获得最终验收证书 ÇEMTAŞ Çelik Makina Sanayi ve Ticaret A.Ş. 土耳其 2016 年 5 月 26 日, 公司同普锐特冶金技术签署协议, 结束了特殊钢棒材轧机项目 塔塔钢铁有限公司英国基于 2015 年晚些时候 在塔塔钢铁 Port Talbot 厂使用一种现有型号的相机监测系统成功进行试验而获得的结果, 普锐特冶金技术于近期开发了一种优化的风口相机监测系统 这种先进的新型相机系统可输出高质量的光学信息, 从而保证分析评估的精确性 它能让操作人员远离炉体附近的已知高风险区进行观察, 并对潜在的风口损坏发出报警 Mariupol 冶金联合体 (MMKI) 乌克兰普锐特冶金技术与 MMKI 签订合同, 将为其设计一台板坯连铸机 一座双工位钢包炉 一个合金化站和配套除尘系统 设计范围涵盖了从钢包回转台和钢包车直到连铸出坯区火焰切割机 称重装置 打号机和去毛刺机等在内的所有设备 台塑河静钢铁公司越南普锐特冶金技术与台塑河静钢铁公司签订两份合同, 为即将投入运行的四台连铸机和一套线材轧机提供重要备件和更换件 冶金杂志 2/2016 新闻速递

20 20 我只关心未来, 因为我的余生将在那里度过 Charles F. Kettering, 汽车启动器发明者 ( ) 冶金杂志 2/2016 项目和公司新闻

21 21 冶金杂志 2/2016 项目和公司新闻

22 22 冶金杂志 2/2016 封面故事

23 23 冶金行业的未来 对未来冶金行业的展望 冶金杂志 2/2016 封面故事

24 24 今后数十年内冶金行业将会如何发展? 哪些创新和技术会成为主流? 普锐特冶金技术目前正在思考这些问题, 并已准备好同客户和合作伙伴一道践行公司的口号 齐心协力创造冶金行业的未来 如果您希望创造未来, 现在就必须拥有正确的想法和方案 为此, 普锐特冶金技术分析了各种趋势, 作出了上百种猜测, 并在过去若干年间同世界各地的大约 80 家冶金企业 它们的客户 研究机构 行业专家 政府和非政府组织及业界合作伙伴进行了深入讨论 根据这些信息, 我们对冶金行业的未来走向有了明确的判断 普锐特冶金技术旨在为帮助我们的客户成功保持竞争优势而制定长期战略 公司拥有涵盖冶金厂整个寿命周期全面的技术 改造方案包 产品和服务, 以及先进的自动化和环保方案, 能够确保生产企业优化设备性能和生产成本, 达到日益严格的环境保护和能源效率标准 这是可持续未来的最佳起点 下面, 让我们在专家分析和深度研究的基础上见识一下未来的冶金行业, 看一看当前的技术开发将会对未来产生怎样的影响 冶金杂志 2/2016 封面故事

25 25 普锐特冶金技术旨在助力客户成功保持竞争优势并制定长期战略 冶金杂志 2/2016 封面故事

26 26 原材料 循环利用和资源开发主导我们的生活 2040: 冶金行业已经找到了原材料来源日益短缺和品质不断下降的解决方法 所有的材料来源都被挖掘, 诸如传感器系统 人工智能和生物工程等先进技术和方案得到广泛应用 原料的采掘和富集普遍采用新技术, 完全不同的工艺方案成为主流 新的原料来源人类社会仍然必须依靠在自然界发现的原材料 海底采矿推广开来, 为人们从海洋深处带来新的矿产资源 原料的另一个来源是 极端环境采矿, 即在环境条件极端恶劣的地区采矿, 比如遥远的西伯利亚地区 南极地区甚至地下极深处 生物采矿技术生物采矿技术利用微生物从尾矿和工业废料中提取铜和其他金属 各种生物采矿技术得到优化, 也能够从低品位矿石中提取金属 100% 循环利用冶金行业充分挖掘循环利用的潜力 以报废车辆或家电为例, 其中含有碳纤维 塑料 玻璃和金属部件 它们被彻底拆解后, 具有自学习能力的机器人和自动分拣系统将部件分成最小的零件并予以回收 这样, 基础材料能够返回到生产流程中, 从而得到最大限度的循环利用 城市垃圾也得到全面回收, 成为循环材料的又一个重要来源 通过城市采矿, 任何废料或垃圾都被自动拆解并分类 跟踪系统监测这一过程, 提供关于再生材料在其寿命周期内所处阶段的详细信息» 冶金杂志 2/2016 封面故事

27 27 普锐特冶金技术的未来展望 极端环境采矿 海底采矿为满足不断增长的原材料需求带来新资源 极端环境采矿在极其恶劣的条件下进行, 比如地下极深处 生物采矿 生物采矿是一种非常环保的资源开采方案 生物采矿技术的进步为人们带来新的原料来源 铜矿选矿是生物采矿技术的成熟应用 低品位原料富集 随着高品质煤炭 铁矿石和废钢来源日益减少, 低品位原料富集成为常规作法 根据最终产品的需要而定制低品位原料富集方案 零废料生产 零废料生产如今已成为现实, 所有副产品都得到回收, 并在冶金和其他行业领域循环利用 生产工艺几乎不产生任何副产品 废料填埋和水污染 自动拆解和分拣 依靠先进的自动拆解和分拣系统执行化学和机械分离工艺 原材料跟踪帮助优化原料流动 城市采矿 城市垃圾几乎被全部回收, 为原材料提供了更多的来源 随着原材料日益短缺和价格上扬, 全面的材料回收成为必需 冶金杂志 2/2016 封面故事

28 28 普锐特冶金技术的未来展望 随原料条件而变的灵活型生产 为了应对原料 ( 焦煤, 铁矿石 ) 品质不断下降的局面, 自适应生产流程广为普及 模拟技术帮助生产企业解决原料条件不断变化的问题 优化的废料选择和原料富集工艺在金属生产中发挥重要作用 以碳足印为导向的全球生产 寿命周期评价在工业生产和社会生活中获得重要地位 铝和镁的主要生产环节完全靠近低成本能源来源地而分布 能源节约幅度和原料使用效率是整个价值链的主要衡量标准 水和废料的闭路循环 水污染和无用副产品减少到最低程度 闭路水循环得到普遍采用, 尤其是在干旱地区 所有金属废料的再回收成为常态 冶金杂志 2/2016 封面故事

29 29 绿色生产是发展的基础 2040: 世界人口加速增长, 全球气候不断变化, 促使人们深刻反思, 需要工业生产工艺全面转型 有鉴于此, 冶金行业采取了高效率的措施和方案, 针对各地区的市场条件和发展水平全力推动绿色生产 产品再循环认证和寿命周期评价等观念已深入人心, 对保证生产设备和工艺的经济可持续性和环境亲和性起到重要作用 材料和能源效率推动经济发展原材料 燃料和电力的价格持续上扬 速度甚至超过了通货膨胀率 可持续性 环保性和生产成本变得越来越重要 单位产品的能源消耗降低到了工业革命以来从未有过的水平, 但在全球范围内进一步改进仍然至关重要 余热回收达到 95% 的先进指标 ; 税收优惠和政府补贴有效地帮助提升公众在能效方案 再生能源使用 智能电网系统和金属生产工序智能化衔接等方面的认知水平 ; 减少浪费和节约用水的公众意识也得到加强 所有金属废料都得到回收 ; 一流金属生产商在生产过程中的收得率损失在 20 年内减少了 50% 之多 ; 产生的二氧化碳大部分被用在人工光合作用系统中制造生物能源 高度灵活的全集成式生产设备高品质矿藏日渐枯竭, 迫使人们必须开采低品位矿 金属生产商已经转而使用低品质原料, 技术供应商则开发了需要的设备和技术 为了处理质量波动的原料和使用不同类型的能源, 设备灵活性大大增加, 工艺操作变得更加复杂 使用的能源类型包括可再生能源 现场制氢 ( 包括现场储存 ) 页岩气 页岩油和基于剩余再生能源的人工合成甲烷 这些能源通过智能电网和能源管理系统实现互联 根据价格 供应量和目标金属收得率, 不同的原料和能源可以互换使用 所有这一切都通过利用移动界面进行云智能远程监测的先进的信息和通信系统实现» 控制 以能源为导向的生产 可再生能源 ( 水能 太阳能和风能 ) 的自行生产和使用成为通行作法 氢气和合成气得到广泛使用 ( 替代页岩气和天然气 ) 通过工艺串接最大限度降低能耗 在所有行业中, 几乎所有废热都得到回收利用 绿色生产的综合管理 IT 方案帮助以前分离的工艺实现串接以提高能源和原料使用效率 下游工艺充分发挥可再生能源的丰富性和经济性 生产设备与智能电网 / 综合资源管理系统相集成 先进材料的使用 使用经济性和环保性最佳的产品 为了充分发挥材料的功能性, 材料的组合变得相当复杂 全金属材料 夹层材料 纤维和复合材料的使用越来越多 钢材的通用性不断提高 冶金杂志 2/2016 封面故事

30 30 普锐特冶金技术的未来展望 机电一体化设备 生产设备由即装即用型机电一体化模块组成, 易于更换或扩充 模块配备在线传感器 执行器和控制系统, 能够自主进行自我组织 自学习机器人和机械手 特种机器人承担现场操作, 自动适应生产模式的变化, 减少人力使用 机器人普遍用在危险工作区域, 通过远程操作站进行控制 无间隙在线工艺分析 每个部件或模块都处于在线状态监测之下 所有模块数据 当前设备设置 维修计划 运行时间和状态都显示在直观的 HMI( 人机界面 ) 上 无处不在的分析传感器全方位检测材料性能和质量 虚拟生产 全面的生产模拟以可靠的数据和信息交换为基础, 对质量和操作作出预测, 高效率地管理实际生产工艺 模拟将供应商和客户无间隙联系在一起, 有利于作出全面 准确的预测, 并对操作计划进行优化 远程集中操作 从远程中心对遍布全球的设施进行集中操作 将来自所有联网设施的数据用于控制和状态监测 根据这些数据确定所有联网设施的基准和持续改进措施 以预防措施和自学习模型为基础安排维修计划 自动化结构网络 智能化的自主式自动化网络取代金字塔结构的工厂自动化 工厂自动化网络由带有就地集成控制功能的现场装置联网组成 先进的自动化应用, 比如执行系统和资源管理, 依托工业云平台运行 冶金杂志 2/2016 封面故事

31 31 整体性工厂运行在虚拟世界中 2040: 工厂运行越来越多地采用云技术在虚拟世界中进行模拟, 信息物理融合系统已成为冶金生产工艺的标准配置 现实和虚拟世界之间连续不断的实时数据和信息交换保证了当前工厂运行的可靠监测和控制 操作人员能够同时监测实际工艺和虚拟世界, 或者检查预测的可靠性, 并在需要时对当前运行加以干预 精益自动化结构虚拟工厂运行改写了应用控制技术的定义 质量 产能和效率参数得到精确的实时模拟和连续测量, 数据和设定点的连续交换为基于工艺诀窍数据库的精益自动化结构的应用提供了保障 数据库本身包括了丰富的内容和先进的反馈机制 在线监测确保可靠的运行生产设备由一系列标准化的机电一体化模块组成, 它们依靠内置的智能化功能实现不间断的设备监测 先进的集成传感器和相应的通信技术保证了稳定传送整个生产流程中安装的机电一体化设备的状态数据和信息 这样, 当设备或部件出现磨损时就能灵活地调整运行模式和参数, 并且及时自动安排必要的维修工作 安装在世界各地的设备可从一个中心站进行远程操作和控制, 从而使操作人员能够确定不同地点的工艺技术和设备是否同样正常运转, 而且还能帮助确认能够让系统运转得更好或生产出更高质量产品的工艺条件 由于所有设备全面互联, 设备产能和产品配置都能根据当前需要而快速和方便地进行调整» 无间隙分析和机器人系统在线产品质量和工艺分析, 包括承担设备操作任务的自学习机器人, 得到广泛应用 它们既能在小范围内自主工作, 又能为整体性工厂运行和生产控制提供需要的综合信息 机器人在危险区域完成所有日常维修工作 它们能够自动适应生产模式的变化, 极大地方便了操作人员的工作 冶金杂志 2/2016 封面故事

32 32 普锐特冶金技术的未来展望 整体性服务 数据来源的增加推动了服务创新 绿色生产 循环利用 智能电网能源管理 环境保护和无间隙跟踪对服务提出了新的挑战 综合性服务同生产系统紧密联系在一起 交互式现场操作和维修服务 设备操作和维护已在很大程度上从响应性工作转变成预见性工作 远程服务只需要少数现场人员的配合 现场服务得到交互式自主机器人和增强现实技术的支持 数字化数据分析和基于知识的服务 通过云计算可随时随地获得数据分析和基于知识的服务 基于应用的服务成为客户 设备制造商和外部开发商的常规选择, 能够帮助生产系统进行新钢种开发和设备检查 服务模式推动全周期合作 2040: 能够远程管理操作和维修工作的中央服务区已经司空见惯 它们 24 小时远程实时管理, 为冶金生产企业提供种类众多的服务, 从冶金支持到备品备件供应应有尽有 设备数据的更多来源和有效的管理为各种新型服务模式奠定了基础 远程维修基于状态监测系统数据的前瞻性维修工作是先进技术潮流 这些系统不仅预测特定事件并执行预见性维修, 还能全面优化工厂运行 远程接入和设备控制提高了作业率, 减轻了现场工人的工作强度 机器人和自动操作系统都能远程控制, 从而对生产运行和维修工作提供帮助 数据流管理巨量数据得到智能化管理 通过云计算可随时随地获得数据分析和按需提供的基于知识的服务 众多应用程序涉及了整个金属生产价值链的各个方面, 比如冶金 物流和成本管理等等, 而且能够在下载后立刻为操作人员提供帮助 管理人员能够随时调取运行数据和生产诀窍进行分析 虚拟市场销售和咨询虚拟市场为原材料 能源 新部件和二手部件乃至新设备技术和通信软件提供了一个自动销售平台 代理软件根据特定参数自动向客户供应原料或能源» 备品备件即时供应备件物流优化和即时交付意味着让生产企业减少资本支出 堆积制造技术是解决方案之一 按需提供图纸使客户能够在需要时生产特定备件或临时更换件 备件管理系统与预见性维修系统相连, 以全面优化生产工艺 冶金杂志 2/2016 封面故事

33 33 全天候远程集中服务中心 集中设置服务中心, 远程进行实时操作和维修 服务中心全球联网, 确保全天候提供优质服务 自助服务软件工具帮助各地操作人员根据预测模型等作出决定 即时性备件生产 备品备件由服务中心集群视现场生产需要而提供 创新性制造技术 ( 比如三维打印 ) 保证了即时就地交付并催生了新型业务模式 备件管理系统与预见性维修系统在线连接 销售和咨询虚拟市场 虚拟市场为原材料 能源 新设备或二手部件提供了自动中介平台 代理软件根据特定参数自动供应原料或能源 冶金杂志 2/2016 封面故事

34 34 未来数十年的大趋势包括 : 世界人口持续增长, 气候变化, 原料短缺, 能源需求不断增加, 全球经济重心转移, 城市化进程方兴未艾, 信息网络加速发展, 等等 这些因素将影响甚至决定人类社会的未来发展方向 钢和铝的强劲需求在今后 20 年内, 预计全球粗钢需求将增加大约 50%, 每年超过 20 亿吨 铝的产量将提高 100% 130%, 达到每年 1 亿吨 铝和钢的潜力不会被挖掘殆尽, 交通运输和能源生产领域的特殊应用, 还有特殊制造业, 对极其复杂的铝合金和钢种有着旺盛的需求 建筑和交通业的持续发展对金属需求的拉动作用超出以往任何时候 新一代金属夹层材料 纤维材料和性能随温度而变的材料在 2040 年将得到推广应用 它们是针对拟定用途而优化性能的新一代材料的典型代表 材料的强度 韧性 变形能力和其他性能都远远超过 2016 年的标准水平 冶金杂志 2/2016 封面故事

35 35 未来将会怎样? 普锐特冶金技术的归纳总结 普锐特冶金技术已经作好充分准备, 与客户和合作伙伴携手 齐心协力创造冶金行业的未来 全集成式智能化生产 从原料开采直到成品表面涂装, 冶金行业生产工艺的集成度将变得越来越高 大多数金属的生产仍然采用传统的工艺步骤, 包括矿石的还原和熔炼 钢坯的浇铸和轧制 不过, 新设备和改造项目将全部以提高资源效率为特色, 包括在原料 收得率 能源 空间需求 产品 生产废料和水耗等各个方面 氢气将在冶金生产中占有越来越重要的地位 信息和通信技术将主导金属生产及相关设备和服务的所有方面 齐心协力创造冶金行业的未来全世界的专家都认为 : 冶金行业将在今后数十年内发生巨大的变化, 生产工艺和应用技术必然出现激动人心的新发展 普锐特冶金技术认真听取了高管人员 企业家 专业人士和意见领袖的观点, 他们的看法让我们对未来的金属世界充满了期待 这些展望帮助我们判断和量化未来市场, 预测客户需求, 确定最具可持续发展潜力的技术, 抓住新商机, 创造一个更加美好的世界 现在, 业界需要作好准备, 采取必要的行动迎接明天的到来 普锐特冶金技术已经作好充分准备, 与客户和合作伙伴携手 齐心协力创造冶金行业的未来» 冶金杂志 2/2016 封面故事

36 36 炼铁和炼钢一百年之后 作出预测难度很大, 尤其是关于未来的预测, 丹麦物理学家 诺贝尔奖获得者 Niels Bohr 说 所以, 对 2116 年的钢铁行业作出预测确实是一项十分困难的任务 假定文明社会在今后的 100 年内继续发展, 那么, 自数千年前钢铁冶金出现以来, 用铁矿石生产出的钢铁总量将会超过 1,500 亿吨 鉴于世界钢铁来源如此众多, 每年有三分之二以上的钢产量将来自于废钢回收和电弧炉冶炼 电弧炉炼钢最佳可行技术的能源效率接近 90%, 几乎是理论上可能的最高水平 废热损失几乎可以忽略不计 固体废料不再填埋, 而是全部循环返回生产工艺, 或者用在其他行业 所有大批量生产的材料都被分类, 拆解, 跟踪, 再利用 电弧炉炼钢原料的成分完全被提前掌握, 从而最大限度减少废钢熔炼后的合金需求 完全基于铁矿石的钢铁生产主要采用直接还原技术 像 Corex 和 Finex 这样的熔融还原工艺得到推广, 而仍在使用的高炉将持续得到优化 不过, 绝大多数生产设施会是利用各种还原气体和能源的直接还原系统 按照 ISO 寿命周期评价方法, 每吨钢的二氧化碳总生成量还不到 2016 年水平的四分之一 钢厂成为受人尊敬的环保型资源回收和价值创造企业 钢的生产完全遵循即时性理念 钢水连续生产工艺最大限度减少了必需的工艺环节的数量 ; 直接浇铸和轧制成为扁平材和长材热 轧卷生产的主流 ; 绝大多数钢产品的冷轧 退火 处理和精整完全串接成一条连续生产线, 钢材加工配送中心的复杂业务也被纳入其中 钢厂危险区域不再有操作人员的身影, 这里的工作已经完全由机器人承担 另外, 机器人执行所有日常的快速更换操作和普通的维修工作, 包括重型部件的搬运 在中央运行中心对钢铁生产设备的操作和维修进行全方位的远程控制 通过计算机 手持式装置和增强现实眼镜对生产工艺进行视频监控 预见性和前瞻性维修广为采用并全面优化, 特别是基于数据的服务得到全面推广, 比如机器学习 数据挖掘 云计算和完善的故障预测, 从而杜绝了设备意外停产的发生 液态和固态冶金的神秘面纱在很大程度上被揭开, 依靠先进的信息 - 物理 - 数学工具和先进的计算机模型集群对冶金工艺 技术和设备操作进行全面的模拟 整体诊断 质量预报和炼钢工艺制度被用来评估生产设备的状态 能源相关参数 跨工艺产品质量和必要的介质供应, 以达到产品性能目标 生产的主要钢种数量已经超过了 10,000 种, 而 2016 年只有大约 3,500 种 与 2016 年的微芯片采用的硅 锗显微技术相提并论的 纳米合金化 和 量子技术 得到广泛应用, 使钢的重要性能大幅度提高 最大屈服强度 韧性和延展性在 100 年间都已翻番, 钢的质量达到近乎完美的程度 冶金杂志 2/2016 封面故事

37 37 预见性和前瞻性维修广为采用并全面优化, 从而杜绝了设备意外停产的发生 设备组件不仅仅是内置传感器的机电一体化方案, 还像蜂群中的蜜蜂那样自主运行 各个组件监测自身的状态, 告知或警示远程控制中心, 触发供应链的自我更换 维修计划和消耗件 / 备件订货 通过与全球工业合作伙伴的密切合作, 加上高附加值钢产品的不断开发, 在今后的 100 年内将继续保持竞争优势, 继续作为体现进步和繁荣的一个重要指标 Gerald Hohenbichler 博士, 普锐特冶金技术奥地利首席专家 Karl Purkarthofer, 普锐特冶金技术奥地利冶金服务总监 随后是对两位作者的采访 普锐特冶金技术谨此对所有接受采访和讨论的人员深表谢意, 感谢他们抽出宝贵的时间耐心地同我们分享他们对冶金行业未来的展望 普锐特冶金技术研究小组的成员有 Bernd Bourdon Gerald Hohenbichler 博士 Jens Kluge 博士和 Karl Purkarthofer 冶金杂志 2/2016 封面故事

38 38 冶金杂志 2/2016 封面故事

39 39 冶金服务的未来 普锐特冶金技术冶金服务总监 KARL PURKARTHOFER 访谈录 仅有合适的技术不再能够满足需要 世界性的产能过剩和极其激烈的竞争正在迫使冶金生产企业不断优化操作, 努力降低价值创造链上每一个环节的成本 最近被任命为普锐特冶金技术冶金服务业务总监的 Karl Purkarthofer 不仅介绍了怎样依靠传统的工厂服务提高质量水平, 而且展望了突破性的 IT 技术和数据分析的巨大进步将会怎样从根本上改变服务模式和为客户合作带来新的机遇 他认为, 服务是帮助冶金生产企业实现价值最大化的关键 自从担任普锐特冶金技术冶金服务总监以来, 您的主要目标是什么, 您认为需要正视的主要挑战是什么? Purkarthofer: 作为一家全周期合作伙伴和国际化公司, 我们活跃在贴近客户的地方市场 物理和数字方式的联系让我们能够更好地了解客户的需要和更有效地提供合适的方案 归根结底, 服务是一种地方性很强的业务 我们面临的主要挑战是, 如何依靠遍布世界各地 30 多处地点的大约 1,800 名服务专家组成的实力雄厚的国际网络为我们的客户提供更好的服务, 帮助它们创造更多的价值» 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

40 40 我们需要为客户带来高附加值方案, 逐渐赢得它们的信任, 这样才能达成长期的合作 就我个人来说, 我对合作和国际网络的重要作用坚信不疑 尤其是在如今这个极具挑战性的工业环境中, 那些有能力构建这样的合作和网络 并且在我们这个超级互联的世界中创造价值的公司将拥有更多的机会长期取得成功 您如何看待优化普锐特冶金技术服务范围同数字化和 工业 4.0 技术的关系? Purkarthofer: 对于服务业务, 数字化一方面将起到中短期推动作用, 另一方面将长期改变我们的整个业务面貌 它将对我们的公司和工作产生全方位的积极影响 数字化服务和物理服务的结合具有极大的潜力 我们目前提供的所有传统服务, 比如维护和修理 备件供应和管理 培训和咨询等等, 都将受到数字化的影响, 并且达到一个新的质量水平 另外, 数据的大量来源和分析将催生新的服务业务模式和新的客户合作方式 我们积极开展这一领域的工作, 已经在先进的分析和模拟的基础上推出了许多应用方案, 比如预见性维修 它让我们能够优化安排维修计划, 降低意外停产的成本 通过更好地管理客户的资产, 我们能够为它们充分挖掘节约潜力, 使它们的效益水平大大提高 可以说,IT 技术的未来应用领域无限宽广, 重要的是不应将万能型方案当作目标, 而应当重点开发能够方便地实施和很快为客户带来收益的小型应用 我们拥有丰富的技术 工艺 自动化和维修诀窍, 因此在这些方案开发中占据了有利地位 我们正在加速转型, 以跟上 IT 和传感器技术发展的步伐 在这方面, 合作同样非常重要, 尤其是因为 IT 以前一直不是传统的设备制造商或技术供应商的关注重点 所以, 我们打破思维局限, 鼓励创新意识 举例来说, 我们开展了商业化工厂计划, 同 IT 初创公司建立联系, 以从该领域的发展中受益 您认为冶金服务的哪一块可以远程执行, 比如在 10 年之内实现? Purkarthofer: 我们认为, 从现场服务到远程服务的转变是一个渐进的过程, 这一转变的速度将取决于技术的可用性和相关的转换成本 将来, 机器人方案和自动部件更换系统能够实现远程控制, 以便执行维修任务 人工智能和机器学习将在这方面发挥重要作用 现在, 已经有了能够分拣废料和废钢的自学习机器人 您能想象这会对生产灵活性带来多大的影响吗? 而且, 利用增强现实和移动装置的远程维修支持系统将进一步优化日常工作和给出不同类型的措施建议 堆积制造技术将能够按需向指定地点即时提供特定备件 所有这些工作最终都将从一个远程集中操作和维修中心集中控制 您预计哪些地区的服务业务将会增长, 会以怎样的方式增长? Purkarthofer: 根据同客户的讨论, 我们认为, 所有地区的服务业务都有增长的潜力 就像服务市场在世界不同地区进入成熟阶段的时间先后不一一样, 服务的方式也一定有所不同 举例来说, 北美成为服务型市场已有数十年, 而相比之下, 新兴国家 尤其是在亚洲 才刚刚站在服务型市场的起点, 这为未来的工业服务提供了巨大的商机 许多高端技术已在最近 10 年间投入应用, 再加上对于提高生产效率和优质产品多样化的强烈要求, 也使高质量的维修和诀窍服务成为必需 我们正在依靠我们的技术 工艺和维修诀窍帮助客户提高生产质量, 同时提高成本效益 将服务质量提高到新的水平 Karl Purkarthofer 是普锐特冶金技术副总裁兼冶金服务总监, 拥有格拉茨技术大学机械工程和经济学硕士学位和西班牙企业学院行政工商管理硕士学位 在完成大学学业后,Purkarthofer 于 1993 年加入了奥钢联工程技术公司 (VAI, 普锐特冶金技术前身公司之一 ) 在负责公司的战略部门和合资企业整合事务之前, 他在公司的不同驻外机构和炼钢 环保技术 轧制和处理等不同部门担任过管理职务 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

41 41 我们努力打造同客户双赢的局面, 而且更重要的是建立长期友好关系 Karl Purkarthofer 在如今这个黑客和恶意软件盛行的时代, 您难道不认为客户可能会相当谨慎地对待外部服务商远程接入自己的复杂设备和工艺软件系统的问题吗? Purkarthofer: 数据安全是数字化世界的一个大问题 现在, 在确保数据安全方面已经取得了很多进展, 消费类行业为工业领域提供了范例 Facebook 强制执行数据保护, 推动了技术进步和法规实施 工业领域正在从中学习 不过, 还应当指出的是, 在服务领域, 我们谈论的并不总是高度敏感的生产 质量或工艺数据 归根结底, 客户总是自己决定允许接触哪些数据和以何种方式接触 合作和信任在这里起着重要的作用 对于没有预付费用的根据性能而结算的服务模式, 普锐特冶金技术以前有过哪些经验? 您是否认为这种服务模式会在将来大行其道? Purkarthofer: 我们对这种模式有着相当成功的经验, 我们为一些客户提供这种根据性能而结算的服务已有 20 多年 钢铁行业对成本竞争力的重视程度超过以往任何时候, 所以, 任何能够转向以运行成本为基准的模式都对客户有吸引力 因此, 我们预计, 这些和其他新型服务模式 尤其是数字化驱动的模式 将会成为主流 大多数生产商都已经在市场中打拼了几十年, 它们比其他任何人都更了解自己的生产设备及其特点 为什么您认为服务商能够比生产商自己提供更好的方案? Purkarthofer: 这是因为, 作为一家拥有丰富工艺诀窍的技术和服务综合供应商, 我们总是能够站在创新前沿 与我们展开服务合作的客户也将能够如此 另外, 长期以来, 我们开发了服务相关技术和最佳实践, 掌握了工艺诀窍, 因而能够帮助我们的客户提高设备性能和延长使用寿命 而且, 我们汇集了 1,800 名服务专家的经验和技能, 在各个服务中心之间共享最佳实践, 让我们的全球网络中的每一位成员都能由此受益 所以, 我们在这里谈论的还是全球联网的优化的服务 在此基础上, 我们努力打造同客户双赢的局面, 而且更重要的是建立长期友好关系 这样, 无论将来的数字化成就有多大, 我们仍将是一家最成功的服务型公司 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

42 42 睿智的头脑出色的方案 连铸和轧制首席高级专家兼冶金服务创新全球主管 GERALD HOHENBICHLER 博士访谈录 Gerald Hohenbichler 博士拥有物理学和工程学学位, 是普锐特冶金技术有据可查的最多产的发明家 他是众多突破性技术创新的带头人, 曾在 2008 年获得西门子 年度发明家 称号 在接受 冶金杂志 副主编 Thomas Widter 博士的深度采访时,Hohenbichler 透露了他的创意来源, 解释了为何他对冶金行业的未来感到乐观 我听说您在普锐特冶金技术及其前身公司已经独自或与别人合作获得了大约 300 项专利, 共有 50 多项首发专利申请 在您看来, 其中哪一项创新对公司来说在经济上最成功, 哪一项让您最感到骄傲? Gerald Hohenbichler 博士 : 我最成功的创新是在各种连续铸轧技术方面, 从双辊带钢连铸到阿维迪 ESP, 再到 WinLink 在找到能够让连续生产变成现实的核心工艺和部件时, 真的充满了成就感 关键问题在于, 如何消除质量稳定性的瓶颈, 并确保设备连续运行 在全连续生产中, 如果任何一个环节出现问题, 整条生产链都会停止 所以, 我们必须确保 100% 的工艺稳定性和运行可靠性 中国的日照钢铁公司已经订购了 5 条阿维迪 ESP 线, 我们还在近期获得了在孟加拉国为 GPH [GPH Ispat 有限公司 ] 建设一座 WinLink 厂的项目 至于我最感到骄傲的创新, 应当是 Dynacs 冷却系统, 可以说它改变了游戏规则 它极大地提高了连铸的水平, 因为它让我们第一次拥有了动态控制和稳定二次冷却工艺的能力 这不仅显著改善了最终产品的质量, 而且使我们站到了连铸技术领域的最前沿 迄今为止, 我们已经售出了 300 多次 Dynacs, 其中既有作为新铸机的整体组成部分而提供的, 也有在升级改造项目中作为关键工艺方案包而提供的 根据您的经验, 您的大多数想法和创新是持续的系统性研究的结果, 还是意外发现的结果? Hohenbichler: 事实上, 它们主要是系统性研究的结果 当然, 这并不意味着你简单地遵循一定的原则就能自动获得发明 没有这样的 窍门 但是, 一般来说, 必须要提出正确的问题和保持好奇心, 尤其是在得到了矛盾的答案的时候 在一开始, 最重要的是 认真听取问题, 真正了解问题的核心 我认为, 创造力更多地来源于好奇心, 可能只有一部分来自于训练 Gerald Hohenbichler 博士 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

43 43 您的想法产生于必须为具体问题找到解决方案, 还是主要产生于 灵机一动? Hohenbichler: 一般来说, 好的想法从来也不会是凭空产生的 [ 微笑 ] 不过, 有时候我确实会冒出一些想法, 比如 ChatterBlock 专利和一种自动故障检测系统就是这样 在这样的情况下, 我会突然产生一种与当时的环境气氛完全不符的念头, 但它会是我在其他地方正在考虑的某个问题的潜在解决方案 在您看来, 创造力是一个人与生俱来的素质, 还是可以通过适当的训练和教育而后天获得的能力, 抑或是与其他人合作的结果? Hohenbichler: 我认为, 创造力更多地来源于好奇心, 可能只有一部分来自于训练 你可能很有天分, 但为了把它发掘出来, 还需要在成长过程中得到家庭和社会的大力支持 创意并不一定得到认可 有时候, 即使是非常有用的新想法也可能被认为荒谬, 甚至遭到打压 只有在一个鼓励创新的环境中, 在周围人的启发之下, 你的新想法才可能变成现实 比如以集体专利和创新的形式 您有没有发现自己的新想法在某个地方特别容易产生? 比如, 有些人说在淋浴时容易产生所谓的 浴室灵感, 还有人说在他们的车里 对您来说是在哪里? Hohenbichler: 我发现自己属于这样一类人 : 通常在早晨 睡梦中或起床时产生一些有趣的想法 我也不确定是不是在半梦半醒的时候 但是, 这么多年以来我已经发现, 床头放上一个记事本非常有用 您认为一个人能否既是一个杰出的创新者, 同时又是一个成功的管理者? Hohenbichler: 是的, 我相信这是可能的, 因为这两种人需要的能力有很多相同之处 举例来说, 创造力有两个核心属性, 一个是发散思维, 即跳出正常范围进行思考 ; 另一个是认知灵活性, 即调整思路和看到其他人错过的线索的能力 所以, 你可能超出了人们熟悉的比较保险的范围, 这甚至可能对你造成名誉损失 重要的是, 如果你承担了这两种角色, 一定要明确两个角色之间的界限, 还必须找到正确的位置和正确的时间来分别承担这些工作» 您怎样看待智力和创造力之间的联系? Hohenbichler: 我不相信有这种联系 有创造力的人不一定聪明, 聪明的人也不一定有创造力 智力和创造力是获得专利和创新的两个重要因素, 但还远远不够 至少在冶金技术领域就是如此 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

44 44 对创新的追求 Gerald Hohenbichler 博士自 1992 年以来一直为普锐特冶金技术及其前身公司工作 他拥有维也纳技术大学机械工程硕士和物理学博士学位 在普锐特冶金技术, 他先后担任过连铸技术专家 轧制和处理研发主管以及阿维迪 ESP 技术开发主管 现在, 他是连铸和轧制首席高级专家 Hohenbichler 名下共有大约 50 项首发专利申请, 由此在世界各地获得了 300 项专利 在频繁的商务旅行之外,Hohenbichler 博士生活和工作在奥地利林茨 过去是否有一个具体的发明家或科学家让您特别钦佩或给您以鼓舞? Hohenbichler: 托马斯 阿尔瓦 爱迪生! 不仅因为他是一位伟大的发明家, 还因为他能够大规模实现他的想法 比如, 他有能力引起政治家和其他投资人的足够注意, 从而为他的实验室筹集资金 可以说, 爱迪生机智并且成功地把他的创新 推向了市场 作为三菱日立制铁机械和西门子奥钢联在 2015 年 1 月合并的结果, 普锐特冶金技术以何种方式提升了创新能力? Hohenbichler: 整体创新能力绝对因为合并而得到了极大的提升 公司内部的多样性明显增加, 完全不同的视角和工作风格汇聚一堂 这种多样性真的为创新增添了动力 对于当前的钢铁行业, 您是否感觉到有任何领域应当在将来采用更多创意? Hohenbichler: 我们目前正在冶金服务领域努力尝试这样做 我们看到, 通过充分利用我们积累的丰富诀窍, 并把它们同最近 10 年间涌现的使能技术结合起来, 将会获得大量的机会 这将拓展我们的能力范围, 创造新型业务模式, 增加普锐特冶金技术能够提供的 eservices[ 电子服务 ] 类型 突破性发展和技术方案对钢铁生产流程的哪些工艺环节尤其重要? Hohenbichler: 由于钢铁市场和技术已经趋于成熟, 突破性发展对哪里都至关重要 不过, 如果酝酿中的发明能够在下游环节改变游戏规则的话, 获得成功的机会将会更大 而这是西门子和三菱都拥有核心技术的领域, 因此, 普锐特冶金技术在这方面实力尤为雄厚 您目前正在研究哪些出类拔萃的创新或技术方案? Hohenbichler: 实际上, 我们正在进行的一项方案研究在几年前就已经研究过, 但由于当时缺少使能技术, 因此未能取得足够的成功 现在, 我们在不同的条件下重新启动了这个课题 我在这里不能透露太多的信息, 但可以告诉大家, 这项努力的关键词是大数据 钢铁行业已经经历过许多艰难的岁月 您的水晶球告诉了您什么? 您是否认为形势不久就会好转? Hohenbichler: 我的水晶球告诉我, 钢铁行业在今后的两三年内将会让人们大出意料 钢铁经济将出现积极的变化 但是, 它不是来自于钢铁行业内部, 而是来自于外部 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

45 45 我的水晶球告诉我, 钢铁行业在今后的两三年内将会让人们大出意料 它将出现积极的变化, 它将来自行业外部 Gerald Hohenbichler 博士, 普锐特冶金技术 冶金杂志 2/2016 封面故事

46 46 编织生活 阿赛洛米塔尔副总裁兼技术战略总监 CARL DE MARÉ 访谈录 作为世界最大钢铁企业 * 阿赛洛米塔尔的技术战略总监,Carl De Maré 十分忙碌 但是, 他仍然抽出时间, 在 3 月 16 日接受了普锐特冶金技术的 Bernard Cléré( 阿赛洛米塔尔大客户经理 ) Hélène Bulteau( 市场经理 ) 和 Emile Fatticci( 扁平材冷轧部销售主管 ) 的视频采访 De Maré 分析了钢铁行业面临的一些主要挑战和当前的需要, 并明确阐述了他对钢铁行业未来的看法 您认为钢铁行业目前面临的主要挑战是什么? 在过去的 15 年间, 钢铁行业以一种不可思议的方式快速发展 钢产量增长得如此之快, 以至于业界不得不采取措施来应对产能过剩 作为一个行业, 我们必须保证找到能够解决这个问题的长期有效的方案 由于中国在全球产能过剩中占到了大半份额, 中国的改革具有重要的意义 中国在近期表示将削减 亿吨产能 这显然需要时间, 所以, 我们将继续慎重地等待进一步的详细措施 这个意向在政治层面上看起来是非常认真的, 是从最高层下达的 对阿赛洛米塔尔来说, 最大的挑战是这样一个事实 : 这些纠正措施不是在对大家都公平的条件下采取的 在产能过剩问题得以解决之前, 需要有效的贸易保护手段来保证公平的竞争环境, 以纠正不公平的作法 这是进一步发展和投资的前提条件 近期的评论显示出一个悖论 : 钢是最有用的人造材料, 但大多数产钢企业举步维艰 钢铁行业整体上应当如何做才能保证未来的繁荣? 这是一个很好的问题 钢在我们的生活中无处不在, 以至于我们认为这是理所当然的 但是, 如果没有钢, 现代生活是不可能的 提醒每一个人钢的重要性, 是全球钢铁行业的一个重要挑战 这就是阿赛洛米塔尔的口号 编织生活 的含义 第二个挑战同钢的价值有关 钢在最终产品中的价值和钢的价格体现的价值之间存在着差异, 这就带来了巨大的机会 钢铁行业在各国的 GDP[ 国内生产总值 ] 中所占的比例不能真正反映出本土制造业对经济的贡献 我们需要坚持向政策制定者们解释这个问题» 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

47 47 Metals Magazine 2/2016 Future of Metals

48 48 海洋和谐号 被称为 欧洲最大宾馆 于 2016 年 5 月 22 日开始了前往鹿特丹的处女航 这座长 362 米 宽 65 米的海上城市使用的钢材全部由阿赛洛米塔尔西班牙和法国生产厂提供 它是迄今为止建造的最大游轮 ( 照片由阿赛洛米塔尔提供 ) 钢非常有竞争力 实际上, 你在任何一个地方都可能用到钢 我不认为钢会有被替代的威胁 Carl De Maré CARL DE MARÉ, 阿赛洛米塔尔副总裁 Carl De Maré 于 1985 年毕业于 Ghent 大学, 并获得土木工程学机电工程专业硕士学位 他于 1988 年 9 月加入阿赛洛米塔尔, 一开始在公司的比利时 Ghent 厂工作, 先后在一个钢铁应用研究中心从事 IT 开发和在精整部门负责质量控制 从 2002 到 2006 年, 他担任了阿赛洛米塔尔 Ghent 钢厂的总经理 在 2006 年晚些时候, 他被提升到阿赛洛米塔尔集团级别, 开始负责欧洲扁平材业务 ( 现阿赛洛米塔尔欧洲扁平材产品分公司 ) 的持续改进 2008 年 5 月,De Maré 被任命为阿赛洛米塔尔副总裁兼公司碳钢扁平材欧洲分公司首席技术官, 负责技术 战略 创新和持续改进事务 自 2014 年起,De Maré 担任阿赛洛米塔尔副总裁兼技术战略总监 他还在这个职位上负责公司的低影响钢铁技术全球计划 到 2050 年时, 典型钢厂的工艺和设备同今天相比会有哪些不同? 到 2050 年, 世界将会更加发展, 会有更多的材料和更多的废料 我们将不得不更多地循环利用 我们如何调整目前的生产工艺, 才能使用更多的回收废钢? 我们甚至还需要更进一步 : 怎样回收塑料和其他废料以生产新型钢产品? 今天, 大型联合钢厂已经利用从高炉回收的碳制造了大量能源 随着可再生能源发电越来越普及, 我们作为钢铁企业也需要找到利用可再生能源的方案, 并且用我们浪费的碳做一些不同的事情 这就是我们同 LanzaTech 和普锐特冶金技术合作建设一座前所未有的 LanzaTech 工业示范厂的原因, 它将利用炼钢工艺产生的废气制造生物乙醇 [ 参见边栏介绍 ] 全面融入我们的生态系统, 为我们的经济努力开发能源和资源高效型方案, 将是一项极具挑战性的任务 在您看来, 今后几十年内的突破性技术将会来自于环保领域还是其他方面? 一个方面是让我们的废料增加价值 目前也许还没有合适的方案, 但许多正在研发的新方案可能会引起钢铁行业的兴趣 另一个方面是数字化 许多行业都采用了更加离散化的生产模式, 供应链大大缩短 制造商能够为最终用户组织小批量即时生产 这种模式, 还有像三维打印这样的技术, 在材料制造领域应用得越来越多 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

49 49 钢在哪些领域面临着被替代的威胁, 需要做些什么来使钢保持竞争力和继续成为下游制造商的材料选择? 钢非常有竞争力 实际上, 你在任何一个地方都可能用到钢 我不认为钢会有被替代的威胁 由于世界人口预计到 2050 年将会接近 90 亿, 我们仍然需要大量的材料 我们应当教会人们正确地选择材料, 不要把材料用在错误的地方 减少二氧化碳尾气排放的政策对汽车行业的影响, 就是一个典型的例子 这项政策没有考虑生产阶段的二氧化碳排放 : 铝和碳纤维这些材料在生产过程中需要更多的能源, 这使得它们的单位重量二氧化碳总排放量多于钢 所以, 我们主张, 在选择材料时进行寿命周期分析 产品制造的排放有多少? 产品使用的排放将是多少? 使用后怎样回收利用? 如果结果表明其他材料比钢更好, 没问题 不过, 我们相信, 钢的无限循环能力意味着人们会更多地使用它 重要的是, 在材料选择时作出正确的决定 您认为主要有哪些方面需要进一步研究开发? 我们总是想方设法进一步优化运行成本 我们需要继续提高钢的强度, 这也意味着降低钢材使用的厚度 我们如何能够提高生产线的效率, 以降低成本和资本密集度? 通过采用高强钢, 我们能够把钢的厚度减小 25% 如果没有新方案, 这意味着 25% 的效率损失 我们还需要提高扁平材和长材生产线的速度 另一个需要研究的方面是产品的定制化和供应链的简化 尤其是对于像钢铁冶金这样的大规模生产 生产商的意图总是以更快的速度和更大的批量生产更多的钢产品 ; 但在另一方面, 客户越来越多地需要定制化产品 我对技术供应商提出的问题是 : 你们怎样才能把这两个矛盾的目标统一起来? 全球钢铁行业应当如何应对排放问题, 尤其是在考虑京都议定书 2050 年目标的情况下? 这是一个复杂的问题 首先, 我们绝对不应当通过把生产从一个地区转移到另一个地区来应对 钢的可持续性不应当只考虑现在的排放, 还应当考虑钢成为一种完全循环材料的长期可能性, 即所有的钢产品全部以废钢为原料生产 其次, 我们相信, 使用碳是把铁炼成钢最有效的方式, 而从二氧化碳排放的角度来说高炉技术是效率最高的方案 那么, 我们目前正在开发的像 LanzaTech 这样的技术会成为碳循环的一种方案吗? 最终, 钢铁行业需要和其他行业共同努力, 因为我们不可能独立解决这个问题» 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

50 50 您认为全球钢铁生产和工艺技术应用在地理分布上将会有怎样的变化? 过去的经验告诉我们, 钢铁生产应当同客户和最终用户协调配合 一个地区为世界其他地区生产钢铁没有意义 每个地区都会有自己的制造业, 它们应当同当地的钢铁企业密切合作 我们还相信, 考虑到某些地区仍然需要发展, 最好能够分步推进, 从小规模生产开始 举例来说, 对于那些仍然需要发展本土钢铁工业的国家, 基于循环废钢和电弧炉的钢铁生产是一个有吸引力的选择 这些国家可以采用能效高和规模小的生产技术, 比如短流程技术, 从而能够使用来自发达地区的废钢开始自己产钢 一旦它们提高了发展水平, 就可以建设以铁矿石为原料进行生产的更大规模的联合钢厂 未来的冶金行业将会需要员工具备哪些新的技能? 现在, 生产人员需要接受培训, 应当具备很多方面的技能, 以便在生产过程中正确地作出决定, 迅速解决出现的问题, 并对维修工作给出指导建议 一个合乎逻辑的作法是, 对员工进行连续培训, 使他们掌握跨专业技能, 从而有能力应对同一个生产步骤中涉及的所有技术交织而成的复杂局面 这需要持续不断的努力 阿赛洛米塔尔 GHENT 钢厂的 LANZATECH 生物发酵项目 阿赛洛米塔尔 LanzaTech 和普锐特冶金技术达成合作, 建设欧洲第一家商业化规模的生产厂, 利用炼钢废气制造生物乙醇 这个在阿赛洛米塔尔比利时 Ghent 厂执行的项目已经开始施工, 将采用 LanzaTech 开发的技术, 利用能够分泌乙醇的微生物将冶金反应释放的气体发酵 产生的生物乙醇将主要用于汽油调和, 但也可以通过进一步加工而与航空燃油调和 这样, 同传统的矿物燃料燃烧相比, 温室气体的排放量能够减少 80% 以上 归根结底, 您对冶金行业的未来感到乐观还是悲观? 如果我不是个乐观主义者的话, 就不会努力宣传新技术! 回顾一下过去的 200 年就能发现, 钢铁和金属行业取得了巨大的成功 这个势头没有理由不会延续 优胜劣汰, 适者生存 为什么金属被使用得如此广泛而其他材料则不然? 因为金属最适合我们的需要 但是, 我们确实应当认真考虑怎样使将来变得乐观的问题 生产企业需要不断投资进行研究, 采用新技术, 安装新设备 这只能在拥有稳定的法律政策和公平的竞争环境的条件下进行 * 2015 年, 阿赛洛米塔尔的粗钢产量为 9,250 万吨 这项合作是我们全力挖掘二氧化碳减排机会, 支持低碳经济转型的代表性例子, Carl De Maré 说 钢的化学生产工艺排放出大量的废气, 而这种新技术将使我们能够把这些废气中的一部分转化成燃料, 与传统的矿物燃料相比具有明显的环保优势 这个例子又一次证明, 应当在 100% 循环使用钢的条件下进行寿命周期分析, 在此基础上再来评判我们的碳足印 更多信息请登陆 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

51 51 一个光明的未来 奥钢联 EDELSTAHL 有限责任公司 FRANZ ROTTER 访谈录 : 特殊钢的未来 奥钢联 Edelstahl 有限责任公司生产的特殊钢满足众多苛刻工业应用的特殊要求 它的高性能产品销往全球各地, 广泛用于航空 石油天然气 工具制造 消费产品 能源 化工和医疗等行业 但是, 特殊钢的未来将会怎样? 奥钢联 Edelstahl 有限责任公司管理委员会主席 奥钢联钢铁集团管理委员会成员 Franz Rotter 在下面的采访中回答了这个问题以及其他问题 您认为特殊钢行业目前面临的主要挑战是什么? Franz Rotter: 市场的波动性越来越大, 这就要求一直延伸到最终用户的整个价值创造链显著提高工艺灵活性 整个行业各个方面的竞争都日益激烈, 意味着生产成本必须得到持续优化 另外, 生产操作的每一个方面, 包括产品和工艺质量, 也都需要大幅度改进 作为奥钢联钢铁集团的特殊钢生产企业, 我们致力于进一步巩固我们在全球工具钢市场的领导地位 我们还努力占据高技术领域特种材料应用的优势地位, 比如在航空 油气勘探和其他技术驱动型行业 我们拥有这个能力, 因为我们的员工全身心投入工艺改进和效率提升工作 为了达到这个目标, 我们还执行了一些特殊的制度, 比如精益管理 CIP[ 持续改善流程 ] 和其他措施 哪些类型的方案或开发成果能够额外帮助你们达成这些目标? Rotter: 在我们所关注的范围内, 旨在提高生产工艺稳定性的创新和工业 4.0 方案的实施必不可少 所有工艺环节的数字化已经成为现实, 而且将会变得绝对重要 人的因素显然也很重要, 比如充当着 IT 和机器设备之间接口的高水平专家 在您看来, 今后几十年内会出现重大的技术突破吗? Rotter: 一方面, 我看好各种有助于实现工艺连续性和工艺集成的技术 ; 另一方面, 我希望把堆积制造或三维打印这种基于金属粉末的颠覆性的制造技术作为一个例子, 它让我们能够生产出形状极其复杂的预制型部件 现在就断言这项技术成果对市场的真正影响还为时尚早 作为一家特殊钢生产企业, 在这个领域的发展中起到主导作用对我们至关重要 在我们的奥地利 瑞典和德国生产厂, 我们正在开发用于该工艺以及部件制造的金属粉末 这项技术创新目前处于刚刚进入市场的阶段 只有通过改变部件设计而真正为客户带来效益, 这类技术的优势才能展现出来, 而这需要深入了解客户的应用 特殊钢在哪些领域面临着被替代的威胁, 需要做些什么来使钢保持竞争力和继续成为下游制造商的材料选择? Rotter: 我坚信, 即使在将来, 围绕钢铁生产的技术创新仍然是几乎所有工艺挑战的应对之道 灵活型系统, 能源制造, 特别是环境技术, 都是如此 实施这些创新步骤的最大困难可能» 是政策法规和技术发展在时间上的差异 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

52 52 由于特殊钢不可能被替代, 钢和特殊钢的长期需求可以认为是有保障的 钢对许多技术来说都是理想的产品, 还有很大的发展潜力 到 2050 年, 可能出现哪些新的金属产品应用? Rotter: 这个问题很难回答, 因为首先必须知道不同工业领域未来市场的技术前景 在特殊钢领域, 新型复合材料产品具有很大的潜力, 比如在粉末冶金方面 但是, 制造工艺也开始出现颠覆性的发展, 这样的例子包括已经提到的堆积制造, 还有传统工艺技术朝向数字化的进一步发展 FRANZ ROTTER Franz Rotter 毕业于奥地利莱奥本大学机械工程专业 在 年间, 他先后在奥钢联钢铁集团 Iso-Holding 公司 奥地利 Antriebstechnik 公司和 AMAG 集团担任高级职务 2007 年, 他被任命为 Boehler-Uddeholm 公司管理委员会成员, 该公司从 2011 年 1 月起更名为奥钢联 Edelstahl 有限责任公司 此后,Rotter 一直担任奥钢联 Edelstahl 有限责任公司管理委员会主席, 也是奥钢联钢铁集团管理委员会成员之一 您认为主要有哪些方面需要进一步研究开发, 以使钢铁行业改进生产运行 降低成本和挖掘市场机会? Rotter: 资源使用的优化 工艺自动化 沿整个价值创造链的数字化和全面的运行优化是通过创新而创造附加值的主要方面 京都议定书规定,2050 年的温室气体排放量要比 2005 年的水平减少 50% 这个目标对特殊钢生产会有什么影响? Rotter: 实际上, 基于电弧炉的特殊钢生产工艺产生的二氧化碳排放很少 但尽管如此, 我们仍然尽其所能追求环保和资源优化 比如, 为了在我们的生产厂进一步减少天然气使用和降低二氧化碳排放, 我们采用现代燃烧器技术取代了热处理炉和加热炉使用的老式燃烧器系统 而且, 我们的努力不仅体现在环境保护和工艺减排方面, 还包括循环利用技术创新 矿物燃料和还原剂替代技术 前述能源领域 透明化和高效率的环境管理等许多方面 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

53 53 您已经提到了人的因素的重要性 未来的冶金行业将会需要员工具备哪些新的技能? Rotter: 经常在电影中看到的传统的重体力工作已经成为历史 我们正在从传统的人力操作转向更多的技术应用, 工人逐渐变成 高技术工艺的监控者 他们坐在类似于飞机驾驶舱的控制室内, 这里的工作需要高水平的熟练人员 归根结底, 您对冶金行业的未来感到乐观还是悲观? Rotter: 由于特殊钢不可能被替代, 钢和特殊钢的长期需求可以认为是有保障的 钢对许多技术来说都是理想的产品, 还有很大的发展潜力 它的广泛应用性保证了市场对它的需求 作为奥钢联钢铁集团的特殊钢生产企业, 我们把重点放在国际市场中客户的需要同我们的专长恰好吻合的技术领域 这项战略需要以多年 即使不是几十年 的努力为基础, 还需要持之以恒的全面创新 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

54 54 Metals Magazine 2/2016 Future of Metals

55 55 如果没有了想象, 人类就会灭亡 所罗门国王 圣经, 箴言第 29 章第 18 节 Metals Magazine 2/2016 Future of Metals

56 56 北美对未来的展望 钢铁工业的长远未来充满光明 目前的市场充满了挑战, 难以想象钢铁行业的未来会是怎样 但是, 一位钢铁行业咨 询师 一家国际钢铁机构的领导人和一位北美工业组织的贸易政策专家一致认为, 一 旦钢铁市场度过目前这个产能过剩和价格下滑的周期, 行业的未来仍然充满光明 在短期内, 全球产能过剩是最大的问题, 钢铁制造协会政策和传播副会长 Adam Parr 说 在 2016 年 3 月下旬的一次谈话中, 他指出, 全球钢产能和需求之间的差别估计超过 7 亿吨 我们的发展不可能回避这个问题, 他说 尽管整个行业目前面临着一些历史上最严峻的经济条件, 但他指出 : 有多家美国生产商通过在产能 效率 整合和成本控制等方面采取有效措施, 仍然保持了营利 不过,70% 左右的开工率威胁到了投资, 从长期来看不具有可持续性 钢铁技术协会执行理事 Ron Ashburn 说, 一些地区的产能利用率已经降到了 60% 以下, 而钢铁企业通常需要以 85% 的产能水平运行, 它们的投资才能看到回报 企业不可能维持赤字运行, 只有政府才有这个能力 作为全世界最大的钢铁生产国和出口国, 中国政府必须找到一个自己能够接受的契机, 以使行业能够开始自我修复, First River 咨询公司钢铁行业战略咨询师和合伙人 James Moss 说 不可避免的结构调整将需要大幅度地淘汰和压减产能 一旦中国政府明确态度, 世界其他地区就能作出适当的计划 Ashburn 补充说, 钢铁生产有利于就业, 但不能通过倾销超额产量而把失业的难题转嫁出去 各国政府都必须确定, 制造业对 GDP[ 国内生产总值 ] 的增长和地区经济的稳定是否重要 如果答案是肯定的, 那么, 监管机构就需要严格执行和维护公平贸易的法则 依靠技术来应对 美国钢铁企业的主要应对手段是技术, Ashburn 说, 因为它能带来市场优势 依靠技术来保证能源效率 环境管理 员工安全和经济效益的公司同那些不这样做的公司相比, 境遇将会明显好得多 Moss 认为, 新的非焦煤技术是克服当前困难的一种有效方法 Parr 从美国电弧炉 (EAF) 炼钢比例的增加 目前约为 63% 和业界对研发的投入中看到了希望 : 联合钢厂和新建 EAF 钢厂都在采取重要措施 Parr 还预见了其他的积极变化, 包括先进高强钢 (AHSS) 开发和应用的进展以及铁矿石作为废钢补充的推广使用 钢铁企业意识到了对生产工艺进行再投资以开发新产品的必要性, Ashburn 说 北美的汽车工业在过去几年间发展迅速, 钢铁企业因此而积极为钢材赋予独特的性能, 希望能够在这个市场保持» 强有力的地位 冶金杂志 2/2016 封面故事 争鸣论坛

57 57 Ron Ashburn, 钢铁技术协会执行理事 钢铁生产有利于就业, 但不能通过倾销超额产量而把失业的难题转嫁出去 Ron Ashburn 冶金杂志 2/2016 封面故事 争鸣论坛

58 58 未来的钢厂 专家们一致认为, 钢铁生产将继续快速发展 2050 年的典型钢厂不会完全改头换面, 但会更清洁, 更快速, 更好控制, 工艺更连续, Moss 说 我们将有新的熔炼技术 新的原材料和新的能源 从某个时间开始, Ashburn 说, 钢厂将完全实现能源自给自足 为了达到这个目标, 业界需要想方设法让热电联产甚至能源再生成为钢厂运行的标准, 利用余热进行蒸汽发电, 把回收的热能直接转化成电力 再进一步, 新型工艺技术可能包括微波 电子束和激光诱导等离子体, 他指出 这些能源的效率非常高, 能量损失极少, 但目前用于大规模炼钢生产还不够经济 捕集和回收热能的技术才刚刚开始 Ashburn 预计, 在今后几十年内, 智能自动化 先进传感器和机器人技术将会取得突破, 并在钢铁行业发挥重要的作用 网络和人工智能将不断进步, 使钢铁企业最终实现生产工艺的 100% 状态监测 Parr 预测说, 钢铁企业将全面依靠新技术和互联网, 以进一步贴近客户, 优化生产, 实现实时信息交换 技术, Ashburn 补充道, 能够被用来大幅度提高产品收得率 在合金开发方面, 技术能够让业界以独特的方式设计出并控制得到满足客户各种需要的产品微观结构 现在的热机轧制工艺已经能够在一定程度上做到这一点 未来的市场钢铁企业将继续寻找定制钢产品性能的方法, 以满足客户需求 Ashburn 预测说, 三维打印将为炼钢工艺打开一片新天地, 让许多现在只能停留在想象中的新应用成为现实 防灾建筑材料也带来了新的商机 我预计钢产品在弹性建筑上的使用将会增加, Parr 说, 尤其是在灾害多发地区 适当的前期投入能够带来提高安全和减少损失的明显优点 在短期内, 全球产能过剩是最大的问题 我们的发展不可能回避这个问题 Adam Parr Adam Parr, 钢铁制造协会政策和传播副会长 冶金杂志 2/2016 封面故事 争鸣论坛

59 年的典型钢厂不会完全改头换面, 但会更清洁, 更快速, 更好控制, 工艺更连续 James Moss James Moss,First River 咨询公司钢铁行业战略咨询师和合伙人 未来的环境要求 日益严格的环保规定也需要采用新方案来满足市场需求, 包括更多地使用本地的钢产品以减少运输的影响 小规模生产设施 短流程钢厂和小型钢厂 在年产量不到 50 万吨的情况下仍然能够营利, Ashburn 说 随着环保限制和可能的碳交易付诸实施,Moss 说, 联合钢厂的经济核算中迄今为止隐藏的成本将会暴露出来, 迫使钢铁生产更多地从联合钢厂转向 EAF 冶炼 这对整个钢铁行业来说, 都将是单一企业作出的最困难的转型 未来的人才准备这个美好的新世界将需要什么样的新技能? 计算机和通信知识将因为全世界的大力投入而得到长足发展 不仅在生产设备方面, 而且在工程 科学 数学和最基础的技术教育等许多方面 由于炼钢是一种技术性很强的工作, Parr 指出, 未来的钢铁工作者需要掌握机械知识, 能够熟练使用计算机, 还要具有以客户为中心的服务理念 Moss 补充说 : 除了传统知识以外,IT 在业界将无处不在 这些都将是对未来冶金人员的自然要求,Ashburn 说 现在的孩子们都受到了技术的熏陶, 正在不断掌握在未来钢铁行业取得成功所需要的技术知识 Moss Parr 和 Ashburn 都对冶金行业的未来前景表示乐观 Parr 说, 美国的电炉钢生产以有序 灵活和高效为特点, 充分展示出生存甚至发展的能力 在 Moss 看来, 钢是现代生活的必需品, 对我们将要建设的世界至关重要 钢本身固有的性质, Ashburn 说, 让我对行业的未来非常看好 钢是人类需要的产品制造和创新的基础 Allison Chisolm, 自由职业编辑 Tom Suski, 信息传播, 普锐特冶金技术美国 冶金杂志 2/2016 封面故事 争鸣论坛

60 60 中国对冶金行业 未来的展望 中国冶金工业规划研究院院长李新创访谈录 全球钢铁行业面临着产能过剩和环保要求日益严格的形势 与此同时, 钢在许多应 用中的主导地位被其他材料取代 在下面的采访中, 中国冶金工业规划研究院院长 李新创讨论了这些问题, 归纳了应对行业挑战的方案 创新是一个重要的议题 您认为钢铁行业目前面临的主要挑战是什么? 李新创 : 全球钢铁行业面临的主要挑战是产能严重过剩和如何开拓钢铁应用领域, 但需要明确的是, 钢铁产能过剩是全球各产钢国普遍存在的问题, 是各国需要共同面对的挑战, 而不仅仅是中国独有的问题, 更不是中国钢材出口增加导致了全球钢铁过剩问题 其主要原因是, 国际金融危机以来, 各国经济增速明显降低, 经济复苏乏力, 基础设施 工业建设 居民消费等下降, 导致全球钢铁需求不振 比如,2015 年全球平均产能利用率为 69.7%, 而中国为 71.5%, 近年来都持续降低 这是导致国际钢铁市场陷入困境的主要原因 为了应对这些挑战, 需要哪些类型的方案或开发成果? 李新创 : 化解过剩产能和开拓钢铁应用领域应从供给侧和需求侧两端同时持续发力 供给侧改革侧重质量和效益的双提升, 提高钢铁竞争力, 更好地满足了下游用户的有效需求, 属于 质 的提升, 为需求侧改革奠定了坚实基础 ; 需求侧改革侧重市场和领域的双拓展, 改变了客户的新认知, 只有客户想不到, 没有企业做不到, 属于 量 的拓展, 为供给侧改革提供了更为广阔的市场空间 因此, 供给侧 需求侧是相辅相成的统一体, 两手都要抓, 两手都要硬, 供给侧的强力出清与需求侧的拉动托底相结合才能真正实现钢铁行业的健康可持续发展 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

61 年, 中国电炉钢比例将达到 30% 以上 关于钢铁生产的近期评论显示出一个悖论 : 钢是最有用的人造材料, 但大多数产钢企业举步维艰 国际钢铁行业整体上应当如何做才能保证未来的繁荣? 李新创 : 首先应该明确, 这不是一个所谓的 悖论, 最有用材料 与利润低是矛盾统一体 钢铁是重要的基础原材料, 生产利润的高低都不能否认其为各国经济发展作出的重要贡献 从另一个方面讲, 正是大多生产商看到了其不可替代的重要作用, 大幅增加了钢铁行业的投资, 加剧了钢铁产能过剩 为了确保钢铁行业未来的繁荣, 最主要的就是要做好市场公平, 加强公平执法, 营造公平的市场竞争环境, 比如克制使用各国之间的贸易限制措施, 通过公平竞争促进淘汰落后和产业升级 依靠严格执法, 引导钢铁企业向环境保护 要发展空间, 向能源节约要发展效益, 向质量品牌要发展市场, 向安全生产要发展保障, 向工艺技术要发展基础, 促进钢铁企业走上健康可持续发展的道路 到 2050 年时, 典型钢厂的工艺和设备同今天相比会有哪些不同? 李新创 : 推进智能制造 促进绿色发展是钢铁行业未来很长一段时期内发展的重点和主题 工艺技术的进步和装备的改造升级为智能制造 绿色发展提供了基础条件, 同时又反过来促进了工艺装备水平的大幅提升 因此, 在可预见的未来, 装备的大型化 生产的智能化将与今天有明显不同, 比如在环境恶劣 危险 操作一致性要求高的测温取样 产品» 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

62 62 搬运 喷印贴标等岗位实施机器人替代工程, 劳动生产率将大幅提高 同时, 钢铁企业与城市互依共融的协调 绿色 共享发展也将彻底改变钢铁 傻大黑粗 的旧形象 在您看来, 今后几十年内会出现重大的技术突破吗? 李新创 : 钢铁是技术密集型产业, 创新驱动是钢铁工业发展的第一动力 随着企业对技术创新的重视程度不断提高, 人员 资金投入的不断增加, 以及技术创新体系的不断完善, 钢铁行业一些重大的技术突破将不断涌现, 技术持续进步将成为钢铁行业发展的一种新常态 比如, 首钢京唐公司经过 4 年的坚持改进创新, 在生产中采用了 220 多项国内外先进技术, 其中数项技术达到世界先进水平 但应该看到, 钢铁行业工艺流程已十分成熟, 像转炉和连铸这样具有革命性的重大技术突破在可预见的未来出现的难度还是较大 工艺技术的进步将更多体现为某一工序技术的创新 ( 比如非高炉炼铁和近终形轧制 ), 以及节能 环保等技术的提升 一些局部工艺技术创新会得到积极推进, 如煤制气技术等 钢在哪些领域面临着被替代的威胁, 需要做些什么来使钢保持竞争力和继续成为下游制造商的材料选择? 李新创 : 作为在制造业 建筑业应用比例最大的材料, 钢铁被替代的风险越来越大 事实上, 在近些年, 科研院所 生产企业在汽车 航空航天 电子 建筑等领域, 一直在不断 开发钢铁的替代材料, 而且取得了应用成效 铝是最早成为钢铁替代品的汽车制造材料, 用铝代替钢材可使整车质量减少 40%, 因此, 铝现在已经成为汽车制造中用量仅次于钢材和铸铁的材料 ; 碳纳米纸已经被应用于军事 航天等高端领域, 它的重量仅为钢铁的十分之一, 但是强度却是钢铁的 250 倍 ; 高强泡沫塑料在建筑用排水管 水箱等产品中的应用比例不断提高 钢铁行业应正视这种威胁的存在, 不能坐以待毙 一是要加大研发力度, 积极开发轻量化 高强化的钢铁新品, 突出钢铁质量轻 性能强的优势 ; 二是加大研究冶炼 轧制工序节能降耗新技术, 从生产过程减少物料消耗和排放, 突出钢铁低耗能 低排放 低成本的比较优势 ; 三是要加强研发服务, 采用先期介入的研发服务模式, 深入了解 真正参与到下游用钢行业新产品研发的过程, 保证新钢材品种与新产品研发的同步性 到 2050 年, 可能出现哪些新的金属产品应用? 李新创 : 新金属产品的研发, 重要方向应该还是对已有金属产品的使用 加工性能的再提升 轻量化 高强化的合金材料新产品, 如铝合金 镁合金 钛合金 稀贵金属合金等涌现速度将加快 另外, 近年来, 液态金属 [ 在室温下保持液态 ] 逐渐成为学术界 工业界聚焦的热点领域 作为主导未来高科技竞争的超级材料之一, 液态金属在电子 航空航天 生物医学 精密机械等领域都有重要的应用前景 李新创 李新创现任冶金工业规划研究院 (MPI)) 院长, 享受中国国务院政府特殊津贴专家 他是一位教授级高工, 也是一位注册咨询工程师 (( 投资 )) 李新创负责了中国钢铁工业 八五 到 十三五 发展规划的编制, 他还参与了振兴计划和旨在化解过剩产能的产业调整政策的制定 除了发表 70 多篇关于钢铁行业发展的文章, 他还出版了两本专著 论钢铁工业可持续发展 和 中国钢铁转型升级之路 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

63 63 钢铁产能过剩不仅仅是中国独有的问题, 更不是中国钢材出口增加导致了全球钢铁过剩问题 其主要原因是, 各国经济增速明显降低, 导致全球钢铁需求不振 您认为主要有哪些方面需要进一步研究开发, 以使钢铁行业改进生产运行 降低成本和挖掘市场机会? 李新创 : 钢铁行业应主动参与到下游用钢行业转型升级相关的材料升级研究中 对行业应用材料的新需求要保持敏锐嗅觉, 采用技术支持 或资金 + 技术支持等方式, 参与下游制造企业的新产品设计研发环节, 确保金属材料与产品研发的同步性甚至领先性, 保证钢铁材料在新产品中的参与应用 这样才能有效减少被非金属材料替代的风险, 而在性能优异 价格相对低廉的前提下, 可能还会占领部分非金属材料市场, 以实现市场机遇的不断扩大 关于生产成本, 还是要以工艺流程优化 创新为突破口, 减少能源消耗 提高生产效率 提高成材率, 从而达到节约生产成本的目的 全球钢铁行业应当如何应对排放问题, 尤其是在考虑京都议定书 2050 年目标 ( 温室气体排放量比 2005 年减少 50%) 的情况下? 李新创 : 钢铁生产所排放的二氧化碳中约 90% 源自于煤 焦炭等化石能源的使用, 因此, 钢铁行业减少温室气体排放的首要措施就是实施节能改造, 使用太阳能 风能等新能源, 减少化石能源消耗 另一方面, 钢铁生产流程又可分为高炉 - 转炉流程和电炉短流程, 其中高炉 - 转炉流程吨钢二氧化碳排放量约 2 吨, 电炉短流程吨钢二氧化碳排放量约 0.6 吨, 因此, 提高电炉钢的比例是钢铁行业实现温室气体减排的重要手段 格局 大趋势 在工艺技术上, 受环保约束的增强和废钢资源的积累等因素的影响, 电弧炉短流程将得到快速发展 到 2050 年, 中国电炉钢比例将达到 30% 以上 我相信, 未来世界钢铁的生产中心仍在中国, 其他发展中国家钢铁生产会逐步增加 未来的冶金行业将会需要员工具备哪些新的技能? 李新创 : 钢铁从业人员技能素质的提升必须紧跟钢铁行业的前进步伐 未来钢铁从业人员的专业素质应重点在以下六方面得到加强 : 专业技术与经营管理的综合能力 ; 精益生产理念 ; 满足环境约束要求的技能 ; 跨国经营技能 ; 智能制造技能 ; 创新经营发展技能 归根结底, 您对冶金行业的未来感到乐观还是悲观? 李新创 : 任何一个行业的发展都具有一定的周期性, 钢铁行业也是如此 从几十年的快速增长到今天的减量发展, 必然要经历痛苦的困难期 这将是一个长期 复杂的过程, 需要 10 年甚至更长时间才能真正实现化解产能 结构调整等目标 同时, 在这种大浪淘沙的反复中, 也将诞生真正的世界级钢铁强企, 引领中国乃至世界钢铁行业的发展 产业升级不是产业清洗, 没有夕阳行业, 只有夕阳企业 因此, 对钢铁行业的未来, 我们持有乐观态度 您认为全球钢铁生产和工艺技术应用在地理分布上将会有怎样的变化? 李新创 : 就中国钢铁生产布局来讲, 将由贴近内陆资源型向贴近市场 利用外矿型转变, 呈现出沿海沿江 贴近市场的大 冶金杂志 2/2016 封面故事 访谈录

64 64 一年之计, 莫如树谷 ; 十年之计, 莫如树木 ; 终身之计, 莫如树人 管仲 ( 约公元前 723 年 公元前 645 年 ) 冶金杂志 2/2016 封面故事

65 65 冶金杂志 2/2016 封面故事

66 66 冶金杂志 2/2016 技术 炼焦

67 67 更高的控制水平 更高的焦炭质量 SSAB RAAHE 钢铁厂焦炉 PLC 现代化改造 普锐特冶金技术为芬兰的 SSAB Raahe 钢铁厂执行了焦炉 PLC( 可编程逻辑控制器 ) 系统现代化改造项目 改造工作几乎全部在不中断正常炼焦生产的情况下完成, 而且 没有造成任何事故或人员伤亡 图 1: SSAB Raahe 钢铁厂炼焦设备远景 SSAB 欧洲钢铁公司拥有三个炼焦厂, 两个分别在瑞典的 Oxelösund 和 Luleå, 一个在芬兰的 Raahe( 图 1) 其中, 芬兰的 Raahe 厂每年生产大约 870,000 吨冶金焦, 供给公司的两座高炉用于铁矿石冶炼 在 2013 年, 公司作出决定, 对 Raahe 厂炼焦设备的 PLC 系统进行现代化改造 改造的目标是 : 延长现有自动化系统的使用寿命 ; 提高炼焦自动化水平 ; 保证将来的备品备件供应 ; 同时改善机械安全 故障诊断 IT 网络安全和数据记录 项目有两个关键的前提条件 : 所有改造工作必须在正常生产过程中完成, 而且要以最安全的方式进行 项目范围 SSAB 现代化改造项目包括了 21 套焦炉机械控制 PLC 系统, 涉及了原料煤输送 第一和第二焦炉组 焦炉机械 干熄焦和 NH3/H2S 处理的 8,500 个输入 / 输出信号 原有的 S5 PLC 系统被升级成经典的 S7 系统 所有的新 PLC 和 HMI( 人机界面 ) 站都集成到新的冗余 Profinet 环网中, 并通过防火墙同其他工厂网络和系统相连 自动化系统服务区和工程师站设置了一个单独的 DMZ( 隔离区 ) 新的 IBA( 基于事件的自动化 ) 诊断工具输入了超过 30,000 个变量, 用于工艺数据的采集和分析 另外, 还更新了多台变频器, 机械安全性也大幅度提高 ( 图 2)» 冶金杂志 2/2016 技术 炼焦

68 68 新的 IBA 诊断工具输入了超过 30,000 个变量, 用于工艺数据采集和分析 图 2: 焦炉控制台 位于干熄焦系统控制室内 SSAB Raahe 投资服务公司负责项目的一般性管理 采购 协调 安全管理和现场监理 普锐特冶金技术的供货范围包括第一和第二焦炉组及 5 套焦炉机械用机械控制 PLC(9 台 ) 和 NH3/H2S 处理用烧嘴安全 PLC(2 台 ) 普锐特冶金技术作为总承包商, 负责项目管理协调 PLC 改造 硬件设计和供货 软件开发 工厂验收测试 安装指导和其供货范围内相关区域的所有安全系统 另外, 还提供调试指导 培训和文件资料 SSAB Raahe 钢铁厂项目经理 Tapio Hyvölä 对于不同分包商之间的良好合作十分满意 : 项目各方配合得非常好, 工作很顺利 所有承包商都有可靠的当地合作伙伴, 这也保证了将来得到可靠的就地服务 不中断正常炼焦生产炼焦生产工艺很少允许中断, 因为会对下游生产环节造成很 大影响 所以, 所有现场改造工作都必须在不中断生产的前提下完成 从基本设计阶段直到调试期, 项目的整个执行过程中都严格遵循了这一原则 事实上, 为了避免生产中断, 设计 安装和调试都是针对每个工艺环节分步进行的 普锐特冶金技术项目经理 Jorma Jalkanen 承认, 在不中断生产运行的前提下组织安排不同的调试期, 具有相当大的难度 他将灵活性和各方之间的良好沟通视为最终得以在规定时间内完成所有调试工作的关键因素 SSAB 的 Tapio Hyvölä 补充说, 详细的进度表 精心的准备和反复的检查都对项目的成功起到了重要的作用 利用无线局域网通信把焦炉组机械的协调功能切换到新 PLC 上, 并且建立与二级系统的通信, 是一个关键的挑战 所以, 我们在短时间内让新旧 PLC 同时工作 Hyvölä 进一步指出 : 为了保证改造后的系统平稳地启动, 为焦炉组机械和 PLC 协调创建了虚拟环境 这样, 能够在培训室内利用 HMI 进行炼焦工艺的虚拟生产和控制 冶金杂志 2/2016 技术 炼焦

69 69 图 3: Raahe 钢铁厂优质焦炭的可靠生产 项目重要节点 合同签署 :2013 年 2 月 26 日 设计阶段结束 :2015 年 5 月 30 日 工厂验收测试结束 :2015 年 6 月 30 日 安装 :2013 年 11 月 2015 年 9 月 初步验收证书 (PAC):2015 年 10 月 13 日 PAC 是 24 个月质保期的开始 操作和维修培训安排 在整个项目期间, 最终于 2016 年 2 月 5 日全部结束 项目在机械功能 技术方案 时间进度和资金预算等方面全部达到了主要目标 整个项目期间未发生一起安全事故 项目成果 随着副产品系统 PLC 最后完成调试,SSAB 和普锐特冶金技术共同宣布项目成功结束 项目在机械功能 技术方案 时间进度和资金预算等方面全部达到了主要目标 整个项目期间未发生一起安全事故 依靠全面的设计和专业的支持, 一切得以按计划进行, Hyvölä 总结说 通过 PLC 升级,SSAB 延长了自动化系统的使用寿命, 提高了炼焦工艺的可靠性, 保证了焦炭质量 ( 图 3) Tapio Hyvölä, 项目经理,SSAB Raahe 钢铁厂 Jorma Jalkanen, 项目经理, 普锐特冶金技术芬兰 Aarno Kellin, 销售经理, 普锐特冶金技术芬兰 冶金杂志 2/2016 技术 炼焦

70 在全球范围内, 成本低 质量好的炼铁原料正在不断减少 这意味着, 细和超细粉矿将在铁矿石中占有越来越大的比例 有鉴于此, 越来越多的钢铁企业正在考虑在生产操作中增加使用球团矿的可能性 不过, 球团矿的使用带来一系列问题 世界市场的价格波动会对炼铁的经济效益产生严重影响 ; 在现有钢铁厂建造球团生产设施经常由于空间限制而困难重重 ; 而且, 传统球团厂的投资成本往往令人望而却步 为了解决这些问题, 普锐特冶金技术开发了环形球团技术 (CPT), 并在印度建设了全世界第一个 CPT 厂 独特的环形设计固结炉采用独特的环形设计, 是 CPT 厂的核心创新 这意味着, 不仅固结炉的空间需要比传统球团生产设备减少了 50%, 生产效率也大幅度提高 采用直固结炉的球团厂在任何时间通常都只有 40% 的台车投入使用, 而 CPT 厂的环形炉能够让 75% 的台车始终在炉内得到充分使用, 从而显著提高了设备的有效利用率 印度 CPT 厂布局示意图整个 CPT 厂布局的总空间需求不到 2 公顷 图例 1. 计量和制球 2. 混料站 3. 固结炉 4. 产品分级 5. 产品堆场 6. 工艺气体净化 7. 煤气化系统 8. 添加料存放和研磨 全世界第一个 CPT 厂全世界第一个 CPT 厂建在印度钢铁企业 位于 Odisha 邦 Keonjhar 的 Pro 矿业私营有限公司, 设计能力为年产球团 120 万吨 整个 CPT 厂布局的总空间需求, 从原料计量和制球直到工艺气体净化, 包括用于发电的煤气化在内, 还不到 2 公顷 固结炉能够以煤气和重油为燃料 冶金杂志 2/2016 技术 造块

71 71 环形球团技术 2 面向钢铁企业的创新性灵活型方案 5 当意大利画家乔托 迪 邦多纳被教皇要求展示他作为一位艺术家的技艺时, 他徒手画了一个完美的圆 完美在 1300 年是一件了不得的事情, 即使在今天也同样如此 依靠高度创新和灵活的环形球团技术方案, 普锐特冶金技术让铁矿石造球变得趋于完美 印度 CPT 厂 准备投产全世界第一个 CPT 球团厂建在印度 Odisha 邦, 球团年产能力为 120 万吨 生产商的额外收益 CPT 生产设备的紧凑设计和轻型结构保证了能够方便 高效 低成本地安装在现有钢铁联合企业 土建 设备和钢结构的投资成本相应减少, 工厂建设速度大幅度提高 生产企业自己掌控球团生产, 因而能够灵活地调节球团的成分和质量, 以优化炼铁和炼钢生产 CPT 厂的球团年产量也可以在 万吨之间变化, 从而准确地满足增产目标的需要 CPT 的另一个优点是, 燃烧系统能够根据价格和供应情况而高度灵活地使用不同的能源 通过回收利用高温工艺气体, 球团生产的能耗指标可以降低 废料和钢厂返回料的全面回收最大限度降低了工艺的环境影响 CPT 是世界上最为紧凑的球团设备, 为基于球团矿的炼铁生产树立了一座新的成本优化里程碑 Reinhard Redl, 造块销售负责人, 普锐特冶金技术奥地利 低成本优质球团矿的灵活生产 CPT 球团的成分可以调节, 从而获得优化炼铁和炼钢生产所需要的性能 冶金杂志 2/2016 技术 造块

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73 75 增强现实, 增加效益 这就是 CPT 令人惊叹 环形球团技术的三维展示 为了展示环形球团技术 (CPT) 的详细设计, 普锐特冶金技术准备了一款适用于大多数智能电话和平板电脑的独特的互动式应用程序 它具有增强现实功能, 让使用者能够看到三维效果的印度 CPT 厂 但还不仅如此 : 只要点击标有 x 的所谓热点区域, 您就能立刻置身于固结炉或添加料 / 生球厂房中心 在这里, 不可思议的 360 全景一定会让您有身临其境之感 当心大象有传言说, 在印度, 有时能够在球团堆场看到几头大象在游荡 为了确认这是否属实, 您也许需要用手在球团堆场上划一下, 好让大象现身 但要小心, 千万别让您的手指碰到或戳到大象! 您知道, 大象有时候会变得很狂暴 如何下载和使用应用程序您可以用您的安卓或苹果装置扫描二维码下载 CPT 增强现实软件, 或者访问普锐特应用程序页面 ( com/apps) 下载并启动后, 您的移动装置上的摄像头就已准备就绪 只要将摄像头对准 CPT 总图, 等待几秒钟, 整个 CPT 厂就会突然以三维彩色图像的形式呈现在您的面前 只要将您的移动装置在总图上方移过, 就能看到三维动画效果的全世界第一个环形球团技术生产厂 ( 适用于 ipad 4 或以上 iphone 5 或以上及安卓装置 ) Dr. Lawrence Gould 博士, 冶金杂志 主编 1) Thomas Widter 博士, 冶金杂志 副主编 1) Michael Wöss, 市场经理 1) Alexander Panagl 2) 1) 普锐特冶金技术奥地利 2) Enova 有限责任公司 CPT 应用程序链接 环形球团技术 For Android 灵活的圆 For ios 冶金杂志 2/2016 技术 炼铁

74 76 为可靠性而重建 SSAB LULEÅ 高炉大修和设备更新 在 2015 年夏季,SSAB 瑞典 Luleå 钢铁厂执行了一个重大设备改造项目 :3 号高炉 ( 图 1 和 2) 大修 项目内容包括 : 砌筑新炉衬 ; 安装专门设计的冷却壁系统 ; 更换热风总管和混风室 依靠精心安排和当地预制造, 所有工作得以在 75 天的计划停产期内按进度顺利完成 由于减少了意外的维修停产, 高炉产量明显提高 图 1 和 2: SSAB 瑞典 Luleå 钢铁厂的 3 号高炉 1. 冶金杂志 2/2016 技术 炼铁

75 77 依靠精心安排和当地预制造, 所有工作得以在 75 天的计划停产期内按进度顺利完成 2. Luleå 钢铁厂 3 号高炉在 2000 年进行过一次大修 当时, 它的工作容积从 1,440 m3 扩大到了 2,376 m3, 配套设施也得到大规模改进 高炉一开始的运行状况很不错, 但在使用低质焦炭后出现了一些问题, 在炉役早期就出现了冷却系统热负荷增大的现象 这种情况, 加上原设计的缺陷, 被认为是冷却系统第三排铜冷却壁周围损坏和水冷管开裂的原因 这些问题造成高炉经常因修理受影响的冷却壁管路接头而意外停产, 导致高炉的铁水年产量被限制在 210 万吨左右 由于高炉的其他方面也接近了使用寿命末期,SSAB Luleå 厂于 2015 年开始长时间停产 公司决定, 对高炉进行彻底大修, 并更换原有的冷却壁系统和热风总管 普锐特冶金技术获得了这份合同 新型铜冷却壁固定系统以前安装的铜冷却壁不是普锐特冶金技术提供的 固定螺栓的位置大大低于普锐特冶金技术将会采用的设计, 据信这就是以前的冷却管经常损坏的原因 SSAB 合同要求继续使用原有的螺栓孔, 但这对传统的冷却壁固定系统是一个问题 另外, 必须找到一种方案来防止冷却壁角部发生弯曲 因此, 采用了普锐特冶金技术早前开发, 并已在奥地利林茨奥钢联钢铁公司 A 高炉上投入应用的一种新型固定系统 ( 专利技术 ) 该系统的特点是大幅度改进了设计 ( 图 3)» 冶金杂志 2/2016 技术 炼铁

76 78 1. 密封垫圈只焊接到冷却管上, 这样的设计使冷却管能够在高炉炉壳上移动而不变弯 2. 用螺栓连接到冷却壁上 1 2 冷却管 pipe 炉壳 铜冷却壁 图 3: 新型冷却壁固定方案 图 4: 预先砌筑的热风总管 热风总管和混风室的更换 原有的鼓风机也必须升级, 这意味着需要更换热风总管和混风室 由于 Luleå 的冬季气温很低, 热风总管被完全布置在一个建筑内以减少热损失 因此, 在停产之前必须进行大量的准备工作, 包括对建筑进行临时改造, 以便为在 75 天内完成旧总管的拆卸和新总管的安装提供通道 另一个挑战是, 热风炉在停产期间必须保持在工作温度附近, 以在恢复生产后迅速达到正常 运行条件 最终确定了满足这一要求的最佳方案 : 在新热风总管的大管段上预先砌筑和安装耐火材料 ( 图 4) 旧的热风总管被切成 3 段, 然后用专门的升降设备吊到地面上 这些管段上的旧耐材在远处被拆掉 新热风总管的管段由一家耐材分包商在钢铁厂附近预先砌筑并运到现场 然后, 这些管段被吊装就位, 焊接, 并完成最终的耐材砌筑 冶金杂志 2/2016 技术 炼铁

77 79 自从恢复生产以来, 高炉保持了出色的运行条件 SSAB 签发性能验收证书就是最好的证明 整个项目从开始询价到高炉开炉一直保持高速推进 项目执行 2015 年 6 月初开始进驻现场 到 8 月中旬, 所有大修和设备更换工作在 75 天的停产期内全部完成 图 5 的一组照片展示了拆除旧冷却壁和更换新冷却壁的操作 在高炉大修和热风炉系统更换之后, 耐火材料逐渐干燥 热风炉的助燃空气风机被用来在总管 混风室和高炉内产生低压, 以对这些区域进行泄漏检测 检测结果由第三方进行评判 项目成果在高炉停产期间, 所有拆卸和施工工作都按照紧凑的时间表顺利进行 整个项目从开始询价到高炉开炉一直保持高速推进, 直到 SSAB Luleå 签发了验收证书 值得一提的另外一点是, 在如期完成项目的过程中, 没有发生导致时间损失的事故 图 5: 幕后的诀窍 : 新冷却壁系统的安装 自左至右 : 旧冷却壁的拆除 ; 冷却壁全部拆除后 ; 安装的新冷却壁 ; 新冷却壁近景 SSAB Luleå 和普锐特冶金技术在 2015 年重建的高炉最终提高了利用率, 使 Luleå 钢铁厂的钢产量达到了 250 万吨 自从恢复生产以来, 高炉保持了出色的运行条件 SSAB 签发性能验收证书就是最好的证明 Andy Sinclair, 高级项目经理, 普锐特冶金技术英国 Edward Long, 高级工艺工程师, 普锐特冶金技术英国 冶金杂志 2/2016 技术 炼铁

78 80 新一代炼铁 浦项 FINEX F-2.0M 设备的运行和生产优点 降低炼铁成本, 提高原料使用和生产操作的灵活性, 满足日益严格的环保规定, 等等, 都是韩国钢铁企业浦项和普锐特冶金技术联合开发 FINEX ( 以下写作 Finex) 工艺的重要原因 从 600,000 t/a 的示范设备开始,Finex 技术已经发展到工业生产水平, 年产量达到大约 200 万吨 本文概要介绍已于 2 年前在浦项钢铁公司浦项厂投产的 Finex F-2.0M 设备 ( 图 1) 的运行和生产优点 图 1: 韩国浦项 Finex F-2.0M 炼铁设备 FINEX 工艺的发展历程第一套工业化 Finex 设备 (F-1.5M 型 ) 于 2007 年 4 月建成投产, 设计能力为年产铁水 150 万吨 它作为高炉替代型炼铁工艺的经济性和灵活性很快就得到了确认 ( 图 2) F-2.0M(200 万 t/a) 型 Finex 设备于 2014 年 1 月开炉, 自此, 成功生产的铁水充分证明, 与包括炼焦和烧结在内的高炉炼铁工艺路线相比,Finex 工艺极具可行性和竞争力 FINEX F-2.0M 设备的设计改进同 F-1.5M 相比, 第三代 Finex 设备的设计特点是设备简化和总重量减轻 设计和工艺的改进主要体现在以下方面 : 3 级 ( 而不是以前的 4 级 ) 流化床反应器系统采用气动装料, 建筑高度降低了 30% 将直接还原铁和添加料压制成块的热压铁 (HCI) 设备简化了设计 为 HCI 设备安装干法除尘系统 熔融气化炉塔架上取消了 HCI 料仓和炉顶煤气系统 在熔融气化炉塔架上居中安装 Gimbal Top 动态布料系统, 以向熔融气化炉内均匀地装入 HCI 煤和添加料 依靠这些设计和工艺改进,Finex F-2.0M 设备的整体结构重量比 Finex F-1.5M 设备减轻了大约 9%, 而总占地面积没有增加 在从破土动工到开炉的 31 个月建设期间, 总共安装了大约 77,000 吨钢结构 设备 管路和耐材, 敷设了大约 1,600 千米电缆, 检查了大约 16,000 个 I/O( 输入 / 输出 ) 信号» 冶金杂志 2/2016 技术 炼铁

79 81 FINEX 工艺的优点 直接使用低品位和低成本的铁矿粉作原料 直接使用非焦煤作还原剂 在投资成本和运行成本方面都具有良好的经济性 ( 运行成本比产能相近的新高炉低 12% 左右 ) 同传统高炉路线相比环境优势明显, 包括 NOx 和 SOx 排放分别减少 90% 和 95% 原料选择灵活 ( 比如使用 Al2O3 含量较高的铁矿 ) 生产的铁水质量与高炉铁水完全相同 产生极具价值的输出煤气, 可满足其他工业应用需要, 比如发电 直接还原铁生产或化工产品制造 可建在联合钢厂内发挥与现有高炉的协同作用, 包括将筛下焦和烧结矿粉直接装入 Finex 设备 冶金杂志 2/2016 技术 炼铁

80 82 图 2: 韩国浦项 FINEX 1.5M 设备 ( 左 : 熔融气化炉塔架, 右 : 流化床反应器塔架 ) 4,000,000 t 3,500,000 t 3,000,000 t 2,500,000 t 2,000,000 t 1,500,000 t 1,000,000 t 500,000 t 0 t 图 3: 2014 年 2 月 2015 年 12 月底 Finex F-2.0M 设备的累计铁水产量 2014 年 2 月 2014 年 3 月 2014 年 4 月 2014 年 5 月 2014 年 6 月 2014 年 7 月 2014 年 8 月 2014 年 9 月 2014 年 10 月 2014 年 11 月 2014 年 12 月 2015 年 1 月 2015 年 2 月 2015 年 3 月 2015 年 4 月 2015 年 5 月 2015 年 6 月 2015 年 7 月 2015 年 8 月 2015 年 9 月 2015 年 10 月 2015 年 11 月 2015 年 12 月 kg/ton hot metal 图 4: S2014 年 2 月 2015 年 12 月底 Finex F-2.0M 设备的单位燃料消耗 kg/t 铁水 2014 年 2 月 2014 年 3 月 2014 年 4 月 2014 年 5 月 2014 年 6 月 2014 年 7 月 2014 年 8 月 2014 年 9 月 2014 年 10 月 2014 年 11 月 2014 年 12 月 2015 年 1 月 2015 年 2 月 2015 年 3 月 2015 年 4 月 2015 年 5 月 2015 年 6 月 2015 年 7 月 2015 年 8 月 2015 年 9 月 2015 年 10 月 2015 年 11 月 2015 年 12 月 冶金杂志 2/2016 技术 炼铁

81 83 表 1: 铁水产量为 200 万吨 / 年的 FINEX F-2.0M 设备的典型消耗指标 铁矿石 1,550 1,650 kg/t 铁水 燃料 kg/t 铁水 ( 包括 kg 焦炭 ) 添加料 250 kg/t 铁水 氧气 Nm 3 /t 铁水 * 输出煤气量 335,000 Nm 3 /h 输出煤气净热值 5,500 6,250 kj/nm 3 电耗 220 kwh/t 铁水 氮气 Nm 3 /t 铁水 补充水 m 3 /t 铁水 *Nm3 指标准立方米 FINEX F-2.0M 设备最初两年的铁水生产 自 2014 年 1 月设备投产以来, 工艺和生产参数得到优化, 产量稳步增加到设计指标 2014 年 4 月,F-2.0M Finex 设备的产能达到了 5,760 t/d 的目标值 此后, 其他所有重要的运行目标也都先后达到, 最初两年的设备作业率超过了 95% 图 3 给出了 2014 年 2 月 2015 年 12 月底的 23 个月中 F-2.0M Finex 设备的累计铁水产量 ; 图 4 给出了同期的单位燃料消耗 ; 表 1 则列出了铁水产量为 200 万吨年的 FINEX F-2.0M 设备的典型消耗指标 节能和环保系统增建计划浦项 Finex F-2.0M 设备还将增建一套余热回收系统 一套干法除尘装置和一台炉顶煤气余压回收透平机 (TRT), 以进一步提高这种炼铁设施的总体能源效率和环保优势 这些设备计划于 2017 年 5 月投入试运行 FINEX 技术的光明未来 Finex 是世界上唯一直接使用铁矿粉和非焦煤的铁水生产工艺 正如韩国钢铁企业浦项已经证实的那样,Finex 是极具竞争力的传统高炉路线替代方案, 能够为生产企业带来决定性的环境优势 自从该技术于 2003 年推出以来, 到 2016 年 4 月为止, 所有型号的 Finex 设备合计生产了 2,200 多万吨铁水 目前, 中国 印度和伊朗都有钢铁企业在考虑新建 Finex 设备 Jaeho Lee, 经理, 浦项钢铁公司 Norbert Rein, 产品寿命周期经理, 普锐特冶金技术奥地利 如需了解更多关于 Finex 工艺的信息, 敬请访问 primetals.com 扫描下方的二维码, 可以观看介绍 Finex 工艺并展示其技术优点的视频 FINEX 是浦项钢铁有限公司和普锐特冶金技术有限公司的注册商标 Finex 视频链接 冶金杂志 2/2016 技术 炼铁

82 84 同普锐特冶金技术合作总是有很好的经历, 因为他们专注, 勤奋, 专业, 努力达成目标 Metals Magazine 2/2016 Technology Long Rolling

83 85 海湾地区的成功故事 卡塔尔钢铁公司执行董事兼总经理 ALI BIN HASSAN AL-MURAIKHI 访谈录 卡塔尔钢铁公司于 1978 年开始工业化生产, 是海湾地区第一家采用气基直接还原 (DR) 炼铁工艺的短流程钢厂 公司的主要生产设施位于卡塔尔首都多哈以南大约 45 千米处的 Mesaieed 工业城 在 2005 年, 普锐特冶金技术意大利 ( 当时名为奥钢联波米尼 ) 获得合同, 以总承包方式提供一套生产能力为 70 万 t/a 的螺纹钢轧机 该轧机于 2007 年投产, 并于 2015 年达到了创纪录的 100 万吨年产量, 比原合同规定指标高出了 44% Ali Bin Hassan Al-Muraikhi 介绍了这个螺纹钢轧机项目和他的公司与普锐特冶金技术的关系 您的公司在 2005 年决定安装新螺纹钢轧机的主要原因是什么? Ali Bin Hassan Al-Muraikhi: 在 2005 年, 为了满足地区发展对于钢铁的需求, 加上卡塔尔和海湾地区正在规划和实施许多基础设施项目, 卡塔尔钢铁公司进行了一项可行性研究和市场调查 根据可行性研究的结果, 公司启动了一期扩建计划 扩建计划的内容包括新建一套 DR 设备 [DR-2] 一个炼钢车间 [EF-4] 和一套螺纹钢轧机 [RM-2] 所有 3 个项目都同时启动和推进 在执行这个项目的过程中, 遇到了哪些必须解决的主要问题? Al-Muraikhi: 虽然一期扩建项目中的所有设计 制造 供货 安装和调试都以 EPC[ 设计 采购 施工 ] 合同的形式委托给了国际公司, 但我们在执行过程中仍然遇到了很多难题 我» 特别要指出几个主要的问题, 比如缺少熟练劳动力和高水平专业人员, 所有股东 客户 顾问和承包商都抱有不切实际的预期 冶金杂志 2/2016 技术 长材轧制

84 86 在过去的 3 年间, 这套轧机稳定保持了每年 90 多万吨的产量,2015 年更是超过了 100 万吨 2016 年 3 月 22 日在卡塔尔多哈举行的生产纪录颁奖仪式自左至右 :Guido De Sanctis 阁下, 意大利共和国驻卡塔尔大使 ;Ali Bin Hassan Al-Muraikhi, 卡塔尔钢铁公司执行董事兼总经理 ;Giuseppe Ferrario, 普锐特冶金技术意大利首席执行官 下页照片 : 卡塔尔 Mesaieed 工业城卡塔尔钢铁公司安装的螺纹钢轧机 这项投资是否让您的公司扩大了市场份额或进入了新的市场领域? Al-Muraikhi: 自从卡塔尔钢铁公司诞生以来, 确保建筑螺纹钢在当地市场的份额从来就不是问题 不过, 在完成这些扩建项目后, 卡塔尔钢铁公司优化了生产, 增强了竞争力, 巩固了自身在当地和地区市场的地位 为什么普锐特冶金技术被选为这个项目的主要合作方, 您如何评价与它的工作关系? Al-Muraikhi: 作为一家创新技术的支持者和商业项目的公平倡导者, 卡塔尔钢铁公司一贯相信对投标商的客观评估 在 大多数技术和商务评估中, 技术报价都比商务报价占有更大的权重 由于普锐特冶金技术的报价最符合卡塔尔钢铁公司的要求, 它自然成为了项目的选择 同普锐特冶金技术合作总是有很好的经历, 因为他们专注, 勤奋, 专业, 努力达成目标 普锐特冶金技术提供的这套轧机在操作可靠性和灵活性方面是否达到了您们的期望? Al-Muraikhi: 是的, 这套轧机的操作灵活性和可靠性都达到了卡塔尔钢铁公司的期望 冶金杂志 2/2016 技术 长材轧制

85 87 虽然合同规定的生产能力是每年 70 万吨, 但 Mesaieed 二号轧机在 2015 年轧制了超过 100 万吨 在您看来, 取得这一成就的主要原因是什么? Al-Muraikhi: 合同规定,RM-2 的年产能力要达到 70 万吨 在过去的 3 年间, 这套轧机稳定保持了每年 90 多万吨的产量,2015 年更是超过了 100 万吨, 因为我们优化了产品大纲, 专门轧制 D16 D40 的规格 其他因素还包括 : 提高了操作和维修效率 ; 通过大幅度减少重复性延误而使轧机利用率达到 94%; 将过钢量从每小时 130 吨的设计水平提高到 134 吨 ; 优化工艺参数 ; 等等 卡塔尔钢铁公司目前是否有在今后的中短期内进行重大投资的计划? Al-Muraikhi: 虽然我们知道, 在经济低迷末期建设新厂或安装新设备通常是公司在随后的经济回升期获得成功的一个重要因素, 但我们目前的重点是开展成本节约项目而不是扩建项目 在卡塔尔经济保持增长, 工业 金融 旅游和其他领域多样化发展的同时, 石油天然气仍然占据着最大的份额 目前的石油价格下行对卡塔尔钢铁公司及其未来发展计划将会有怎样的影响? Al-Muraikhi: A 由于石油行业仍然是这一地区大部分投资和基础建设项目的对象, 石油价格下降对我们的发展计划绝对有不利影响 但是, 我们明白这是一个周期性的过程, 所以, 我们的对策是坚持按照自己的计划来行动 现在, 您的公司面临的主要挑战是什么? Al-Muraikhi: 我们面临的主要挑战是来自本地区生产企业和中国 土耳其 俄罗斯等海外供应商的激烈的市场竞争 其他挑战还包括降低成本和避免公司管理费用增加 您如何看待您所在地区钢铁行业的未来发展? Al-Muraikhi: 由于当地有旺盛的钢铁需求, 我们将会保持住我们的市场份额, 保持住与客户的良好关系, 并将继续为钢铁行业的可持续发展而尽力 冶金杂志 2/2016 技术 长材轧制

86 88 当今世上 独一无二 世界最强大热轧机在 ATI 的投产和运行 2014 年 3 月 18 日, 一套新建的全集成式热轧和处理设施 ( HRPF) 在阿勒格尼技术有限公司 ( ATI) 的美国宾夕法尼亚州 Brackenridge 厂投入运行 ( 图 1) 这套设施由普锐特冶金技术以工艺总承包方式提供, 能够年产多达 350 万吨种类繁多的不锈钢 碳钢 特种金属和电工钢产品, 用于航空 汽车 防务 石油 化工 建筑 采矿和能源工业以及医疗 食品加工设备 机械和车削工具等众多用途 轧制力是迄今为止热带钢轧机中的最高水平 本文概要介绍这套世上独一无二的集成式轧制设备的特点和优点 图 1: 美国宾夕法尼亚州 Brackenridge 的 ATI 热轧和处理设施 轧制力是迄今为止热带钢轧机中的最高水平 冶金杂志 2/2016 技术 热轧

87 89 在这个 HRPF 项目中, 普锐特冶金技术的工作内容包括了设计 特殊部件的制造以及机械设备和电气自动化系统的供货 安装和调试 机械设备包括 : 板坯和钢锭的输送设备 ; 加热炉 ; 一次和二次除鳞机 ; 剪坯机和滚筒式切头剪 ; 一个带重型立辊的 4 辊可逆粗轧机架 ;Encopanel 保温系统 ; 一套 7 机架 4 辊精轧机 ; 一个层流冷却段 ; 两台配有集成式夹 送辊清理器和快换式夹送辊装置的 Power Coiler 强力卷取机 ; 一套带卷输送系统 ; 集成式取样 检验 打号和打捆机 ; 排烟系统 ; 还有一套水处理系统 电气和自动化系统包括主电机和辅助电机 传动 仪表 基础自动化 过程自动化 Siloc 库房管理系统和制造执行系统 (MES) HRPF 总» 图见图 2 冶金杂志 2/2016 技术 热轧

88 90 HRPF 采用了先进的技术, 依靠自带的工艺模型和相关自动化控制执行器确保一流的性能和厚度 冷却温度及卷取温度等关键参数的准确控制 HRPF 设备和系统 粗轧机加热和除鳞后, 板坯或钢锭由粗轧机 ( 图 3 ) 进行初步轧制 粗轧机带有立辊, 采用了先进的双传动技术, 每台电机的功率为 9.5 MW 粗轧机架能够施加最大 60 MN 的轧制力, 如此巨大的能力使 HRPF 能够轧制业内种类最多 范围最广的特种金属 轧制的板坯最大厚度可达 250 mm(10 英寸 ), 宽度可达 2,083 mm(82 英寸 ), 长度可达 12,497 mm(492 英寸 ) 这意味着最大卷重达到 40 吨 能够轧制的钢锭最大厚度为 660 mm(26 英寸 ), 宽度为 1,778 mm(70 英寸 ), 长度为 5,080 mm(200 英寸 ) 粗轧后, 中间坯通过 Encopanel 保温段达到精轧机, 以最大限度减少温度损失和达到更均匀的精轧温度 为了保证 ATI 轧制极其复杂产品大纲的苛刻技术要求得以满足, 轧机配备了各种先进的工艺方案包 板坯吊运和上线 2. 步进梁式炉 3. 剪坯机 4. 一次除鳞机 5. 带立辊的粗轧机 6. Encopanels, 推板机, 等离子切割机 7. 滚筒式切头剪和二次除鳞机 8. 精轧机 9. 层流冷却段 10. 卷取机段 11. 带卷检验和厚规格切剪 12. 带卷输送 13. 钢卷库 14. 机械手和地下板坯输送装置 15. 运锭车 16. 变压器 17. 水处理系统 18. 储锭场及钢锭修磨机 车底式加热系统和感应炉 19. 均热炉 20. 保温箱 21. 轧辊间 图 2: ATI 新建热轧和处理设施总图 冶金杂志 2/2016 技术 热轧

89 91 精轧机精轧机由 7 个 4 辊机架组成 每个机架配备了 10 MW 传动 ( 图 4), 能够施加最大 55 MN 的轧制力 工艺控制专利技术保证了长行程 HAGC( 液压厚度自动控制 ) 液压缸的应用, 改善了运行和维护 所有机架都采用了动态工作辊冷却, 能够沿工作辊辊身长度实施规定模式的冷却 其他系统还包括机架间冷却 工作辊润滑 排烟系统 带钢横向喷淋 入口导 板冷却和活套冷却, 为工艺参数和设备条件的优化奠定了基础 为了保证 ATI 轧制极其复杂产品大纲的苛刻技术要求得以满足, 轧机配备了各种先进的工艺方案包, 其中有安装在精轧机架上的 SmartCrown 辊 该技术同 L 型弯辊块和工作辊窜辊系统配合使用, 是达到出色的带钢形状和平直度控制效果的决定性因素» 图 3: 带立辊的粗轧机图 4: 7 机架 4 辊精轧机图 5: 配备 2 台 Power Coiler 的卷取段图 6: 厚 25.4 mm(1 英寸 ) 宽 1,900 mm(75 英寸 ) 的 API X80 管线钢带卷图 7: 粗轧机控制室 冶金杂志 2/2016 技术 热轧

90 92 表 1: HRPF 能够生产的钢种类型 以板坯为原料的带钢以钢锭为原料的带钢碳钢 不锈钢, 包括奥氏体 (200 和 300 系列 ) 超级铁素体 (400 系列 ), 马氏体 ( 400 系列 ) 和双相钢种 高强 / 高温合金, 包括镍基和钴基合金 ; 装甲板和其他特种金属 钛和钛合金 锆 不锈钢 ( 奥氏体 铁素体和马氏体钢种 ) 高温合金 钛 晶粒取向硅钢 双相钢 ( 热轧态 ) API 管线钢 多相钢 ( 用于冷轧可达 DP 1000) 冷轧和涂覆后用于汽车外露部件和其他应用的钢种 电工钢 FeCrMo 合金 FeCrMo 合金 FeCrNiMo 合金 FeCrNi 合金 NiCrMo 合金 NiCrMo 合金 图 8: HRPF 轧制合金的金相照片实例 冶金杂志 2/2016 技术 热轧

91 93 ATI 如今有能力向其片材和板材客户提供品种类型和规格尺寸大幅度增加的特种金属, 这一能力在业界首屈一指 层流冷却段层流冷却段包括了 54 根上集管和 162 根下集管, 最大水流量达到 20,000 m3/h 冷却集管以金相结构目标冷却模型的计算为基础采用流量控制 层流冷却段分成快速冷却区 ( 前 20 根上集管 ) 和正常冷却区 ( 其余 34 根上集管 ) 每根上集管和每组下集管分别由流量控制阀调节 这样的设计提高了冷却系统的总体灵活性, 能够实施各种冷却速度, 从而根据需要生产的钢种而精确地控制相变 卷取机段卷取段安装了两台 Power Coiler 强力卷取机, 其能力足以卷取厚 21.2 mm (0.83 英寸 ) 宽 1,956 mm(77 英寸 ) 的 API X100 管线钢材料或厚 25.4 mm(1 英寸 ) 2,083 mm(82 英寸 ) 的 API X80 管线钢材料 图 5 和 6 Power Coiler 配备了伺服液压控制侧导板 夹送辊装置和 4 个助卷臂, 还有夹送辊清理器 快换式夹送辊装置和带卷防弹跳装置 随后, 对带卷进行检验 ( 如果需要 ) 打捆 称重和打号, 再将其运至钢卷库, 为进一步处理或发货作好准备 自动化和物流整套设施由粗轧机 精轧机和卷取机控制室加以控制 完整的一级自动化系统 先进的二级工艺优化系统和安装的定制型工艺模型保证了一切尽在掌握之中 ( 图 7) 轧机二级系统包括了精确控制轧制参数的模型, 监测和控制带钢温度 传热和相变的模型, 以及用于板形和平直度控制 弯辊 轧辊热凸度和轧辊磨损 秒流量 轧辊压扁和窜辊等方面的其他模型 冷却段包括了温度监测和控制 传热及相变模型 制造执行系统 (MES) 和物流系统 (Siloc) 的应用为从冶炼 到成品发运达到创纪录的周期时间提供了保证 这些系统使 ATI 能够以最高产能操作这套与众不同的设备, 而无需设置板坯库 钢卷库的面积只要足够存放一班生产的带卷即可 另外, 安装的自动化系统降低了 HRPF 运行的人工费用 所有这些因素都帮助 ATI 大幅度减小了流动资金的规模 产品大纲和轧制能力 在所有必要的性能考核全部成功结束后,ATI 于 2016 年 2 月 3 日签发了最终验收证书 (FAC) ATI 如今有能力向其片材和板材客户提供品种类型和规格尺寸大幅度增加的特种金属, 这一能力在业界首屈一指 更大 更长 更薄和更宽的带卷能够被生产出来, 而且公差更严格, 表面质量更优, 机械性能更稳定 新建 HRPF 使热轧性能在以下方面大幅度提高 : 从冶炼到成品发运的周期时间缩短到前所未有的水平 生产进度加快 产品种类丰富多样 ( 表 1 和图 8) 满足客户产品设计需要的能力明显提高, 产品应用范围扩大 有能力提供同类带卷中的最佳产品 有能力轧制业内最薄和最厚的 1,500 mm 2,000 mm 超宽薄带和厚板产品 合作的典范 HRPF 项目是市场领先的特种金属供应商和冶金设备制造商之间成功合作的一个典范 轧机的装机功率 规模和先进技术, 加上普锐特冶金技术的数十年丰富经验, 使 ATI 能够以高效和高产的方式全面满足客户最苛刻的要求 Thomas P. DeLuca, 核心业务副总裁兼总经理,ATI 扁平材轧制集团 Franz Xaver Schmoller, 项目主管工程师兼 HRPF 调试经理, 普锐特冶金技术奥地利 冶金杂志 2/2016 技术 热轧

92 94 成功的动力 阿勒格尼技术有限公司 (ATI) 核心业务副总裁兼总经理 THOMAS DELUCA 访谈录 Thomas (Tom)))DeLuca 在匹兹堡大学完成冶金工程专业的学习之后, 于 1984 年作为一名冶金工程师加入了阿勒格尼路德卢姆公司 ( 现为 ATI) 他在阿勒格尼路德卢姆公司的不同工厂担任过许多负责核心业务和精整工艺的重要管理职务 2012 年 9 月 1 日,DeLuca 被任命为 ATI 扁平材轧制集团核心业务副总裁兼总经理 冶金杂志 2/2016 技术 热带钢轧制

93 95 新建热轧和处理设施 (HRPF) 正在运行中 自左至右 :Thomas P. DeLuca,ATI; Louis W. Koprivnikar, Jr.,ATI; Franz Xaver Schmoller, 普锐特冶金技术 普锐特在电气自动化领域的领先地位, 加上定制机械方案, 使 ATI 能够获得我们相信是世界同类设备中最高效和最先进的轧机 您的公司决定投资建设 HRPF 的主要原因是什么? Tom DeLuca: 我们把 HRPF 的投资看作是替代上世纪 50 年代建成的另外两套热轧机的一个机会 我们还希望, 通过采用先进自动化而降低我们的热轧成本 这套设施没有板坯库, 但有一个全自动操作的钢卷库 我们也看到了充分发挥这套设施的能力和效率能够带来的提高精整设备产能和收得率的优点 为什么普锐特冶金技术被选为这个项目的主要合作方? DeLuca: 普锐特在电气自动化领域的领先地位, 加上定制机械方案, 使 ATI 能够获得我们相信是世界同类设备中最高效和最先进的轧机 另外, 一站式设备供货也是我们作出决定的一个重要考虑因素 在执行这个项目的过程中, 遇到了哪些必须解决的主要问题? DeLuca: 像任何大型项目一样, 在设计 安装 调试和增产方面遇到了不少难题 尤其是在项目后期, 我们的制造团队和普锐特的调试工程师相互配合, 共同解决出现的问题 另外, 与世界上的其他许多热轧机不同,ATI 的产品种类众多, 也是 一个挑战 但我们在项目的所有阶段都克服了这些困难 这套轧机在操作可靠性和灵活性方面是否达到了您们的期望? DeLuca: 它以多种方式做到了这一点 首先, 这套设施的燃烧系统 * 和产品输送系统采用了独特的灵活设计, 适合于我们制造的众多产品 其次, 自动化系统的作用发挥得相对较快 另外, 我们的合作团队还拥有一个共同的目标 : 让轧机尽快达产 您的公司如何应对日益严格的环保要求, 尤其是在考虑京都议定书 2050 年目标 ( 温室气体排放量比 2005 年减少 50%) 的情况下? DeLuca: HRPF 的设计采用了最先进的空气和水质量控制系统, 能够很容易达到最严格的环境标准 这项投资是否让您的公司扩大了市场份额或进入了新的市场领域? DeLuca: 这套设施的设计能力 效率和技术都是无与伦比的 ATI 将能够在今后充分利用这种能力 * 燃烧系统包括感应炉 均热炉 保温箱和车底式加热系统 冶金杂志 2/2016 技术 热带钢轧制

94 96 为您的轧机注入 更多的力量 新型 FLEX-HI 辊盒提升轧机轧制 AHSS 钢种的能力 普锐特冶金技术在近期推出了 Flex-HI 轧机技术, 能够在无需重大设备投资的前提下扩大现有冷轧机能够生产的钢种范围 通过采用一种可互换的辊盒系统, 轧机能够像更换普通轧辊一样在 4 辊和 X-HI 模式之间快速转换 这样, 就能以一种低成本的方式迅速满足对于硬度更高 规格更薄的 AHSS 钢种的需求 图 1: 采用小工作辊径和中间辊驱动的 X-HI 轧制模式 冶金杂志 2/2016 技术 冷轧

95 97 冶金杂志 2/2016 技术 冷轧

96 98 4- 辊 X-HI 图 2: 4 辊和 X-HI 辊配置的比较 通过在典型的换辊时间内更换 4 辊和 X-HI 辊盒, 即可完成轧制模式的转换 4 辊配置, 用于现有产品大纲的轧制 X-HI 辊配置, 用于扩大产品大纲 普锐特冶金技术开发了一种独特的方案, 只需极少的改动即可显著扩大现有 4 辊轧机的冷轧能力 在传统钢种以外, 市场对于 AHSS( 先进高强钢 ) 的需求稳步增加, 汽车行业尤其如此 硬度更高 规格更薄的扁平材有助于明显减轻汽车重量, 从而提高燃油经济性 因此, 钢铁企业面对着为汽车行业生产双相钢或 TRIP( 相变诱发塑性 ) 钢和为家电行业生产硅钢的挑战, 因为这往往超出了现有轧机的能力 传统的 4 辊和 6 辊冷轧机 ( 通常采用工作辊驱动 ) 的压下能力有限, 这主要是因为工作辊在高速轧制时压扁量过大 这个公认的事实在过去催生了多辊式轧机的类型 ( 比如 20 辊轧机或 Z 型轧机 ), 它们的工作辊径小得多, 能够轧制不锈钢和特殊钢种 FLEX-HI 轧机方案介绍由于新建轧机需要很多投资, 钢铁企业更希望通过不断升级现有设备来保持甚至加强自己的竞争优势 为了满足轧机用户当前和今后的要求, 普锐特冶金技术开发了一种独特的方案, 只需极少的改动即可显著扩大现有 4 辊轧机的冷轧能力 这种新型轧机技术称为 Flex-HI, 能够使不同机架或者采用大工作辊以 4 辊模式运行, 或者采用小工作辊以 6 辊模式运行 (X-HI 模式 ) 达成这一目的的手段是采用可快速互换的辊 盒 Flex-HI 技术保证了既能以 4 辊模式高产能轧制中低强度材料, 又能以 X-HI 配置拓展产品大纲, 轧制新一代 AHSS 或硅钢 ( 见图 1 和 2) 该方案是普锐特冶金技术的两种成熟技术的创造性结合 Flex-HI 轧机技术能够理想地应用于现有 4 辊可逆式冷轧机和串列式冷轧机 举例来说, 对于 5 机架串列式冷轧机, 中间机架 (2 3 和 4 号机架 ) 就可以安装 Flex-HI 系统 X-HI 模式的压下能力 ( 尤其是 3 和 4 号机架 ) 明显大于 4 辊模式, 因为进入这些机架的带钢已经产生了加工硬化和变得较薄 FLEX-HI 轧机 X-HI 轧机插件由带驱动的中间辊 小工作辊和工作辊两侧的侧向支持辊组成 其中, 侧向支持辊位于同中间辊轴承座相连的活动臂上 这种简单的辊盒系统能够在不增加工作辊更换时间的前提下从 4 辊轧制模式转换成 X-HI 模式, 反之亦然 这种巧妙的方案能够高度灵活地生产众多钢种 支承辊则保持不变, 在两种轧制模式下都要用到 与传统的 4 辊和 6 辊技术相比,X-HI 轧机插件的工作辊径大大减小, 轧制力和轧制力矩因此而明显降低 特别是在生产硬 冶金杂志 2/2016 技术 冷轧

97 99 热带钢原料 :DP980,2.0 mm x 1,270 mm S1 S2 S3 S4 S mm 21.5 MN 22.8 MN 5 机架 4 辊串列式冷轧机, 工作辊径 635 mm( 支承辊未显示 ) 可达到的产品厚度 S1 S2 S3 S4 S mm 8.9 MN 11.6 MN 5 机架串列式冷轧机的 3 和 4 号机架转换成 Flex-HI 配置, 工作辊径 180 mm( 支承辊未显示 ) 图 3: 5 机架 4 辊串列式冷轧机和包括两个 Flex-HI 机架的 5 机架串列式冷轧机轧制 980 双相钢时可达到的最终带钢厚度的比较 热轧带钢原料厚度为 2.0 mm, 宽度为 1,270 mm 度高和规格薄的产品时, 采用小工作辊径无需高成本的中间退火处理即可达到大压下量 图 3 给出了阿维迪 ESP 线生产的 980 双相钢热轧原料 ( 厚 2.0 mm, 宽 1,270 mm) 经过冷轧后能够达到的产品厚度的一个例子 对于采用大约 635 mm 典型工作辊径的 5 机架串列式冷轧机, 在所有 5 个机架都以极限轧制力 (22 MN 左右 ) 运行时, 能够达到的产品厚度约为 0.95 mm 通过对 3 和 4 号机架进行简单的模式转换, 从 4 辊改成工作辊径为 180 mm 的 X-HI 配置, 就能在轧制力明显降低的条件下 (9 12 MN) 使产品厚度达到 0.5 mm 利用水 / 油乳化液提供冷却和润滑 在获得了专利的普锐特冶金技术系统中, 喷嘴安装在靠近工作辊的侧支承臂上 这 样, 保证了辊缝的可靠润滑和轧辊的有效冷却, 使 X-HI 模式的轧制速度能够达到 500 m/min 迎接市场挑战普锐特冶金技术 Flex-HI 方案使现有冷轧机既能以成熟的 4 辊配置运行, 也能在更换辊盒后以 6 辊多辊配置运行, 从而扩大产品大纲, 轧制新一代高强钢种 该技术为钢铁企业满足日益严格的市场要求提供了一种极具吸引力的低成本方案 2015 年 6 月, 从美国中西部的一家钢铁企业获得了第一份提供 Flex-HI 辊盒的合同 Konrad Krimpelstätter 博士, 热轧和冷轧技术创新主管, 普锐特冶金技术奥地利 冶金杂志 2/2016 技术 冷轧

98 100 短期见效, 长期受益 MQL: 冷轧机增强型润滑方案 对于新钢种的需求和提高轧机效率的努力推动了辊缝润滑技术的发展 通过与多家工业伙伴合作, 普锐特冶金技术于近期开发了微量润滑方案, 在降低润滑油单位消耗的前提下显著改善了润滑效果, 提高了带钢表面清洁度, 减小了轧制力, 降低了电耗 冶金杂志 2/2016 技术 冷轧

99 101 图 1: MQL 喷雾梁 ( 左 ) 和快换式喷嘴 ( 右 ) 优化的轧制工艺和系统能够最大限度提高产品质量, 降低运行成本, 扩大产品大纲, 包括轧制新钢种和薄规格 定制型辊缝润滑和冷却方案也对这些目标的达成起着至关重要的作用 润滑液必须针对所有轧制应用而优化, 还必须满足众多钢种的质量和产量要求 为此, 普锐特冶金技术 奎克化学公司 奥钢联钢铁公司和林茨 Johannes Kepler 大学在 2009 年早些时候结成了一项排他性合作关系, 共享知识 经验和资源, 加深了解复杂的辊缝摩擦现象 它就是上述努力的成果之一 该系统利用空气使纯轧制油精细雾化, 然后将其直接施加到工作辊表面 这样, 能够根据轧制工艺和产品参数而对油膜厚度进行智能化控制 MQL 不仅能够保证针对不同产品优化润滑油用量, 而且能够快速调节润滑设置, 灵活性比以前的传统乳化液系统大大提高 传统辊缝润滑系统的乳化液直接施加并循环, 辊缝处的乳化液浓度受析皂和冲洗现象的影响 与之相比,MQL 最大限度提高了辊缝处的轧制油浓度, 从而优化了润滑性能 轧机供应商 润滑剂制造商和轧机使用者之间的合作是开发高效性和可靠性的保证满足所有轧制要求的轧制油和乳化液的一个理想途径, 奎克轧制油通过喷雾梁施加 它由专为低流量而设计的喷嘴和油 / 空全球研发经理 Peter Schellingerhout 评价说 通过汇集我们气混合集管组成 ( 图 1) 这项新技术是优化喷嘴设计和确定最的力量, 我们能够依靠我们的整体经验来开发针对性的市场方佳工艺参数, 以确保油滴均匀分布在整个轧辊表面的开发成果 案 系统采用了简单的快换式喷嘴, 最大限度减少了维修工作量 该技术为客户带来的收益包括 : 通过降低轧制力和轧制力矩而节 MQL 方案能 ; 提高带钢表面清洁度 ; 延长工作辊使用寿命 ; 增大轧制设备微量润滑 (MQL) 是新一代冷轧机辊缝润滑系统的典型例子, 的压下能力 ; 扩大产品大纲» 冶金杂志 2/2016 技术 冷轧

100 102 图 2: 一家欧洲钢厂的喷雾梁在工业运行中 喷油系统关闭 性能测试已经证明, 采用 MQL 方 案能够提升设备性能, 降低运行成本, 提高产品附加值 喷油系统打开 冶金杂志 2/2016 技术 冷轧

101 103 图 3: 钢种和产品规格相同时采用 MQL 相比于入口侧增大乳化液用量的轧制力降低幅度 采用 MQL 的轧制力降低幅度 (%) ,000 1,200 MQL 喷油量 (mg/m 2 ) 带钢在酸洗线预先涂油 图 4: 一套 4 机架串列式冷轧机在 1 号机架采用 MQL 后带钢表面清洁度的改善 Scotch 胶带试验得到的带钢表面反射率 (%) 测试带卷数量 乳化液润滑微量润滑 (MQL) 平均值 ( 乳化液润滑 ) 平均值 (MQL) 原型系统在冷轧机上的使用效果 MQL 系统在欧洲的两套不同的工业串列式冷轧机上进行了成功测试 ( 图 2) 两家客户都确认了这种润滑新技术的工业有效性和可靠性, 因为它们的带钢表面清洁度大幅度提高, 而轧制力明显降低 在最初的测试中, 使用 MQL 代替入口侧乳化液润滑成功地生产了 200 多个带卷 在所有情况下, 相同钢种和产品规格采用 MQL 时测得的轧制力都更低 正如预料的那样, 轧制力随喷油量增加而下降 ( 图 3) 串列式冷轧机的前两个机架上安装 MQL Martin Bergmann 博士, 冷轧研发项目经理 Konrad Krimpelstätter 博士, 热轧和冷轧技术创新主管 ( 两人均来自普锐特冶金技术奥地利 ) 在后续测试中, 根据 Scotch 胶带试验测得的反射率分析了 MQL 对提高带钢表面清洁度的作用 ( 图 4) 测试时, 只在串列式冷轧机的 1 号机架上采用了 MQL 通过改善 1 号机架的边界润滑状态, 带钢磨损明显减轻, 因而减少了带钢表面附着的铁粉, 反射率平均提高了 10% 左右 MQL 技术方案包现在, 可以向客户提供经过预测试的 MQL 技术方案包, 它由喷雾梁 供油装置和能够同轧机自动化系统接口的工艺控制装置组成 该系统能够方便地安装到现有轧机上, 既可以作为补充润滑系统, 也可以替代原有辊缝润滑系统 性能测试已经证明, 采用 MQL 方案能够提升设备性能, 降低运行成本, 提高产品附加值 一家知名的欧洲钢铁企业于近期签署了第一份工业合同, 将在其 冶金杂志 2/2016 技术 冷轧

102 104 CHATTERBLOCK CONTROL 高回报的低成本方案 通过减轻轧机振动提高产能和产品质量 一种称为第三阶振动的破坏性轧机振动对大多数冷轧机来说都是一个严重的问题 它往往会造成高成本的损坏和降低轧机的性能 普锐特冶金技术推出了一种独特的防振系统以消除振动, 从而使轧机能够以更高速度轧制 甚至达到最高轧机速度 轧机容易发生许多不同的振动现象, 特别是在以高速度轧制薄规格高强钢的时候 这些振动会对冷轧机的产品质量和产能造成显著影响 最具破坏性的轧机振动形式称为第三阶振动, 通常发生在 90 Hz 150 Hz 的频率范围内 它是一种自激振动, 这意味着一旦发生就会快速加重, 导致不稳定和不可控的轧制条件 生产企业经常由于降低冷轧速度 带钢断裂 设备损坏乃至停产而遭受经济损失 作为振动咨询服务和解决方案的一家领先供应商, 普锐特冶金技术开发了一种独特的防振系统, 能够有效地消除冷轧机的第三阶振动 无法解决的时候开始努力寻找解决方案 当时, 市场上只有诊断手段, 比如被动检测轧机振动的振动监测系统 要想解决这个问题, 首先需要从物理和控制 / 稳定性的角度深入了解产生振动现象的根本原因 可以确定的是, 轧机振动是发生在辊缝处的一种由工艺参数诱发的不稳定性 因此, 方案需要一种能够将轧机带回到稳定和可控状态的稳定系统 通过在不影响自动厚度控制 (AGC) 系统的前提下在轧制力油缸上主动施加一个阻尼作用, 有可能达到这个目的 因此, 普锐特冶金技术将工作重点确定为开发新的控制器算法, 并且采用动态性能极佳的全新伺服阀和液压设计方案, 以控制 90 Hz 150 Hz 频率范围内的振动 由于带钢厚度控制的频率范围通常在 20 Hz 以下, 而防振系统的运行完全在厚度控制系统的频率范围之外, 对厚度控制的不利影响得以避免 开发工作的启动普锐特冶金技术勇于迎接挑战, 在人们认为第三阶振动问题» 冶金杂志 2/2016 技术 冷轧

103 105 图 1: 俄罗斯 Novolipetsk 钢铁公司安装的 ChatterBlock Control 系统 Metals Magazine 2/2016 Technology Long Rolling

104 106 普锐特冶金技术开发了一种独特的防振系统, 能够有效地消除冷轧机的第三阶振动 初期实验室测试对方案可行性的确认 首先在奥地利林茨的 Johannes Kepler 大学 (JKU) 进行了实验室测试, 以对防振方案进行研究 测试设备包括了能够用穆格有限公司新开发的动态性能极佳的伺服阀驱动的液压缸 在这些测试中, 控制液压缸活塞侧的压力使其产生不稳定, 然后通过施加阻尼作用使其恢复稳定 测试获得成功后, 下一步是找到一家钢铁企业, 以安装 ChatterBlock Control 试验系统并在工业环境中进行检测 CHATTERBLOCK CONTROL 在工业环境中的检测俄罗斯钢铁企业 Novolipetsk 钢铁公司 (NLMK) 同意与普锐特冶金技术合作实施 ChatterBlock Control 方案, 以抑 制其轧机的振动 ( 图 1) 测试步骤之一是, 对现有 AGC 缸进行修改, 增加一个动态性能满足要求的液压入口, 以便安装所谓的振动阀 这需要一台或多台备用 AGC 缸 整套 ChatterBlock Control 装置在更换支承辊的计划停产期间只用 3 天就迅速完成了安装 安装工作包括下列步骤 : 电气设备的安装 ( 机架处 2 个电气柜, 自动化控制室 1 个主电气柜 ) AGC 缸的更换 将新液压阀与原有系统相连需要的液压改动 方案的突破当 ChatterBlock Control 系统第一次启动后, 通过逐渐加大系统阻尼而系统性提高控制器增益, 以使轧制工艺保持稳定 利用在线 FFT( 快速傅立叶变换 ) 连续观察系统的功能性, 甚至能够在振动临界速度以上进一步提高轧机速度 对生产企业的重要优点安装在 NLMK 的第一套工业系统有力地证明了 ChatterBlock Control 方案的有效性和可靠性 测试结果表明, 最高轧机速度能够提高 10%, 这意味着轧机产能和产品销售收益明显增加 ChatterBlock Control 作为一种独立的技术方案包而提供, 可以根据新建和现有轧机对振动方案的不同要求而相应修改 通过抑制不希望的轧机振动, 生产企业还能因为延长设备使用寿命 改善产品质量和提高利润率而受益 Georg Keintzel, 机电技术高级专家, 研发项目经理 Konrad Krimpelstätter 博士, 热轧和冷轧技术创新主管 ( 两人均来自普锐特冶金技术奥地利 ) 图 2 展示了在高速度轧制时关闭 ChatterBlock Control 系统的情形 这时, 轧机立刻就出现了振动并迅速加剧 操作人员不得不迅速采取措施降低轧机速度, 以使系统回到安全运行模式 这个试验证明了 ChatterBlock Control 的重大突破 图 3 展示了 NLMK 进行的 ChatterBlock Control 系统最终验收考核的结果, 更加令人印象深刻 考核中, 对 ChatterBlock Control 打开和关闭时的最高轧机速度进行了比较 系统关闭时, 特定产品的最高轧制速度约为 1,300 m/min 而当防振系统启用后, 最高轧机速度能够达到 1,450 m/min 而不产生任何剧烈振动, 带钢质量也没有受到任何不利影响, 比如振痕或厚度波动超差 冶金杂志 2/2016 技术 冷轧

105 107 图 2: 防振系统关闭后产生的振动需要迅速降低轧机速度 (iba 测量系统打印结果 ) 图 3: 防振模式使轧机速度更快和更稳定 (iba 测量系统打印结果 ) Metals Magazine 2/2016 Technology Long Rolling

106 108 面向未来的轧制 土耳其 TOSYALI-TOYO CELIK A.. 新建冷轧厂 在 2014 年秋天,Tosyali-Toyo Celik A.. 与普锐特冶金技术签订合同, 在土耳其 Osmaniye 新建一个冷轧厂, 包括一套酸洗冷轧联合机组 (PL-TCM) 一条镀锡板连续退火线 (Tin-CAL) 和一套平整兼二次冷轧 ( DCR) 机 冷轧设备从 2016 年 3 月开始安装, 按照项目进度表顺利推进 Tosyali-Toyo Celik 于 2012 年正式成立, 是土耳其 Tosyali 控股公司和日本东洋钢板株式会社组建的一家合资企业 新建冷轧厂将生产冷轧板 镀锡板 热镀锌板和彩涂板 普锐特冶金技术被选中作为总包商提供所有设备, 包括最先进的机械设备 电气设备和自动化系统, 并且提供现场设计 安装和调试指导以及 Osmaniye 操作人员的培训 PL-TCM 将采用获得专利的 ibox 酸洗工艺和 5 机架 6 辊万能凸度控制轧机 (UCM) 轧机将配备全数字交流传动系统和高响应液压厚度控制 (HGC) 系统 Hyrop-F 还将安装先进的自动厚度控制 (AGC) 系统, 以保证带钢厚度的精确性 依靠这些设备,PL-TCM 将达到年产 100 万吨优质冷轧带钢和镀锡原板的设计能力 冶金杂志 2/2016 技术 冷轧

107 109 另外, 采用的先进技术将帮助提高生产效率 收得率和产品质量, 从而增大投资回报 表 1 列出了 PL-TCM 主要设计指标 Tin-CAL 的年产能力将为 240,000 吨 立式退火炉将包括预热段 (PHS) 加热段 (HS) 均热段 (SS) 第一冷却段 (1CS) 第二冷却段 (2CS) 和第三冷却段 (3CS), 全部由普锐特冶金技术开发 退火炉的设计能够灵活地生产 T1 T5 产品 在清洗段之后将安装一台紧凑型张力矫直机, 以修正带钢的形状偏差 这对确保稳定可靠的退火炉运行至关重要, 尤其是在退火线速度最高达到 500 m/min 的条件下 表 2 列出了 Tin-CAL 的主要设计指标 平整兼 DCR 机组将包括两个 UCM 机架, 它既能够执行二次冷轧, 也能够进行双机架平整轧制 在执行 DCR 工艺时, 经过串列式冷轧机轧制的退火带钢在 1 号机架进行压下轧制, 在 2 号机架进行平整轧制 该工艺能够使带钢获得期望的机械强度 在双机架平整轧制时, 带钢在两个机架都进行平整轧制以达到规定的延伸率, 从而获得期望的机械性能 按计划推进几乎所有机械和电气设备都已交付到 Osmaniye 现场 现在, 安装工作正在顺利推进 普锐特冶金技术已经派出了一些现场服务工程师以指导安装工作, 还将按照项目的进展而派出更多的工程师 设备计划于 2016 年晚些时候热试, 将由普锐特冶金技术和 Tosyali-Toyo Celik 双方人员共同执行 表 1: PL-TCM 主要指标产能入口带钢厚度入口带卷重量出口带钢宽度出口带钢厚度出口带卷重量钢种 - 冷轧 - 镀锡原板 轧机出口处生产线速度 表 2: TIN-CAL 主要指标 100 万 t/a 1.6 mm 4.0 mm 30,000 kg 700 mm 1,300 mm 0.16 mm 2.0 mm 30,000 kg ULC (IF), HSLA DD11-DD14 (DI EN 0111) 1,440 m/min. max. Ichiro Maeno, 高级副总裁兼下游技术主管 Yoichi Kai, 处理线管理专家 ( 两人均来自普锐特冶金技术 ) 产能入口带钢宽度入口带钢厚度入口带卷重量出口带钢宽度出口带钢厚度出口带卷重量产品生产线速度 ( 工艺段速度 ) 240,000 t/a 700 mm to 1,300 mm 0.16 mm to 0.8 mm 30,000 kg max. 700 mm to 1,300 mm 0.16 mm to 0.8 mm 30,000 kg max. T1, T2, T3, T4, T5 500 m/min. max. 表 3: 平整兼 DCR 机组指标汇总 年产能力 303,000 吨 入口带钢宽度 700 mm 1,300 mm 入口带钢厚度 0.16 mm 1.2 mm( 平整轧制带钢 ) 0.18 mm 0.4 mm(dcr 轧制带钢 ) 入口带卷重量 Max. 30,000 kg 出口带钢宽度 700 mm 1,300 mm 出口带钢厚度 0.16 mm 1.2 mm( 平整轧制带钢 ) 0.12 mm 0.3 mm(dcr 轧制带钢 ) 出口带卷重量 Max. 30,000 kg 钢种 T1 T5, DR6 DR10 生产线速度 ( 工艺段速度 ) Max. 1,500 m/min 冶金杂志 2/2016 技术 冷轧

108 110 面向汽车市场的 高附加值带钢 JFE 印尼镀锌钢公司的连续镀锌线 带钢处理线领先供应商普锐特冶金技术为印度尼西亚 Bekasi 的 JFE 印尼镀锌钢公司 ( JSGI) 新建了一条连续镀锌线 ( CGL) 该线的年产能力为 400,000 吨, 由 JFE 钢铁株式会社投资, 目的是为汽车市场提供先进钢种 ( 图 1) 图 1: JFE 印尼镀锌钢公司的连续镀锌线厂房 冶金杂志 2/2016 技术 带钢处理

109 111 冶金杂志 2/2016 技术 带钢处理

110 112 表 1: 连续镀锌线的主要技术指标 带钢厚度带钢宽度带卷重量焊机类型退火炉类型镀层类型配套设备 0.4 mm 2.3 mm 800 mm 1,850 mm 30,000 kg 窄搭接焊机立式镀锌和镀锌层扩散退火光整机, 切边剪 图 2: JSGI 连续镀锌线正在运行中图 3: 连续镀锌线入口段 冶金杂志 2/2016 技术 带钢处理

111 113 镀锌线采用了镀锌和镀锌退火带钢组合生产的设计, 能够生产众多高质量的汽车外板 JSGI 连续镀锌线自 2016 年 1 月投产 ( 在合同签字后 29 个月 ) 以来一直可靠运行 镀锌线采用了镀锌和镀锌退火带钢组合生产的设计, 能够生产众多高质量的汽车外板 ( 图 2) 带钢厚度为 0.4 mm 2.3 mm, 宽度为 800 mm 1,850 mm 处理的钢种包括面向汽车应用的普通钢 (CQ) 冲压钢 (DQ) 深冲钢 (DDQ) 超深冲钢 (EDDQ) 特级深冲钢 (SEDDQ) 和高强钢 (HSS) 表 1 列出了连续镀锌线的主要技术指标 以下介绍不同工艺段的设备和优点 入口段镀锌线的入口段 ( 图 3) 安装了双开卷机和配套设备, 能够连续提供带钢 入口段之后的立式入口活套保证了足够的带钢储存量, 从而在入口段带钢停止移动进行焊接时使工艺段能够保持不间断的运行 即使镀锌线以最高速度运行也能够确保这一点 带钢表面附着的杂物在清洗段被去除 该段包括了一系列碱液浸洗槽 一套刷洗装置 一个电解清洗段以及配套的循环系统, 能够达到出色的清洗效果 中心段先进的连续退火炉配有带钢加热和冷却系统以及炉辊热凸度控制系统, 还能确保带钢速度稳定 立式退火炉包括了预热区 辐射管加热区 均热区 快速冷却区和慢冷段 当带钢穿过退火炉时, 生产的带钢钢种所需要的加热和冷却制度 ( 热处理 ) 得以执行 炉辊的热凸度控制, 精确的带钢张力控制, 纠偏辊和张力辊的优化定位, 炉辊表面的最佳粗糙度, 等等, 都是确保带钢质量 稳定镀锌线运行和稳定带钢速度的重要因素 为了生产镀锌退火带钢, 还安装了一个配有沟槽式感应加热系统的 锌锅 一台镀锌层扩散退火感应加热炉以及上 下通道冷却设备 在锌锅冷却区和光整机之后安装了一台立式中间活套, 以使工艺段保持不间断运行 4 辊湿式光整机改善了带钢的机械性能, 保证了带钢达到出色的平直度, 并且对带钢表面传递需要的粗糙度 出口和检验段在化学处理段和出口活套之后, 一台高度精确的切边剪对镀锌带钢进行切边操作 加上全自动参数设置, 保证了切边操作达到高收得率 废边卷取机将剪下的废料卷取成捆, 随后用废料输送系统将其送至废料筐 在出口检验站完成检验后, 带钢被涂油, 快速剪断, 然后用卷取机进行卷取 飞剪之后设有一个快速取样门 当一卷带钢卷取完毕后, 卷筒芯轴收缩, 用一辆带卷小车从芯轴上取下带卷, 将其放到出口带卷鞍座上 最后, 用出口带卷运输车将带卷运到带卷卸卷处 垫木下的压头测量带卷的重量 前景展望在退火炉和其他设备相继完成热试后, 镀锌线于 2016 年 1 月成功投产 现在, 该线面向东南亚汽车业客户生产优质钢产品 Hiroshi Watanabe, 广岛厂项目管理部处理线项目总经理, 普锐特冶金技术日本 冶金杂志 2/2016 技术 带钢处理

112 114 处理线远程接入服务 IT 和数据管理技术的巨大进步使服务支持达到了一个新维度 图 1: TCOptimizer 软件工具处理巨量数据, 并生成相应的生产事件和实时报警 冶金杂志 2/2016 技术 带钢处理

113 115 大数据和知识管理的新时代已经现出了曙光 除了专注于设备和硬件寿命周期管理 的传统服务, 数字化革命带来了新的机会 IT 和通信技术的进步如今被用来充分满 足对于设备效率日益提高的要求 随着数字化和数据管理系统的水平不断提高, 钢铁生产的许多方面都发生了巨大的变化 冶金设备服务也是如此 普锐特冶金技术致力于投入必要的硬件和软件, 以便能够高效率地提供数字化远程服务至今已有 10 余年 开展的工作包括设置合适的软件功能和建立专门的服务专家团队 这样, 就能够对客户的要求迅速作出响应, 从而避免生产中断和保持质量水平 处理线远程服务的突出优点是为客户创造价值, 普锐特冶金技术已经充分证明了这一点 又独特的软件不仅能够提供实时报警, 而且具有计算智能, 能够在不用巨量数据打扰用户的前提下标示出相关的生产事件 ( 图 1) 这个中央专家系统依靠内置的业务规则管理系统 (BRMS) 从生产链的所有环节采集数据和信号 BRMS 以简单的逻辑表达和决策树为基础, 使非 IT 专业人员也能处理输入信号并管理生成的相应生产事件和实时报警 为实现远程接入而设计的在线功能可以被普锐特冶金技术服务网络的专家从总部办公室直接调用 当然, 远程操作只有在客户事先授权的前提下才能执行 BRMS 被用来对选定的数据预先进行分析, 以保证只有相关的信息和报警被传送给联网的专家 通过采用这种方法, 即便互联网的速度很低, 也能够及时对具体问题给出答复 举例来说, 对于处理线, 以一段 10 米长带钢为基础进行数据的预处理, 以满足质量跟踪的要求和优化加载的数据量 质量监测系统和服务为了帮助钢铁企业沿整个钢铁生产链优化质量和工艺, 并且高效率地处理来自不同自动化和监测系统的重要数据, 普锐特冶金技术提供跨工艺质量控制系统 (TPQC) 这种基于诀窍规则的冶金设备控制系统能够利用得自运行数据和工艺经验的更多诀窍规则 ( 比如冶金规则 数值规则和工艺相关规则 ) 连续扩展和升级 通过远程接入而提供的技术支持, 通常用来帮助诊断工艺偏差另一种既能够集成到 TPQC 系统中, 也能够作为独立方案而采和调整业务规则参数, 比如警戒点 采用这种方法还能以一种用的产品是 TCOptimizer( 全面条件优化器 ) 这种先进而高效率的方式提供其他冶金服务, 以确定偏差的可能根源» 处理线远程服务的突出优点是为客户创造价值, 普锐特冶金技术已经充分证明了这一点 冶金杂志 2/2016 技术 带钢处理

114 116 普锐特冶金技术现提供一种预见性维修方案包, 基于状态监测和先进的维修技术而监测设备的运行状况 图 2: 连续镀锌线上安装的 SIAS 自动表面检验系统实例图 3: 清楚地显示了关键信息的激光焊机监测系统画面截图 质量测量系统 :SIAS 表面检验表面检验系统监测着质量, 因此, 确保安装的系统硬件和软件达到最高作业率, 对于优化总体收得率至关重要 多年来, 普锐特冶金技术持续提供这些部件和相关服务, 比如为处理线 ( 图 2) 不过, 现在, 为了保证更全面的技术支持, 已经启用了远程接入功能 其优点包括 : 及时进行硬件诊断, 提供更长时间跨度服务, 执行缺陷检测分析, 等等 状态监测系统世界一流企业的维修资源的 80% 通常都集中在预见性和预防性维修工作上 这对维持生产水平 确保高质量和通过优化使用生产设备而创造价值起着决定性作用 普锐特冶金技术现提供一种预见性维修方案包, 基于状态监测和先进的维修技术而监测设备的运行状况 图 3 展示了激光焊机监测系统画面截图的 一个例子 同样, 每天产生的经常得不到使用的巨量数据被识别 选择和处理, 以对机器和设备作出准确的诊断 依靠冶金领域数十年的丰富经验, 普锐特冶金技术专家知道怎样从这些数据中找到最有价值的信息, 从而为优化设备性能奠定基础 远程服务完全以现场服务为后盾依靠数据管理技术的发展, 普锐特冶金技术提供许多帮助优化设备性能的新型服务 如上所述, 这些服务涵盖了从设备诊断到工艺数据分析的很多方面 不过, 现场服务将继续作为普锐特冶金技术服务的基石, 用以解决那些无法远程解决的问题 在全周期合作中结合采用现场和远程服务, 是为生产企业创造价值的最佳方案 Sébastien Maillard, 技术和创新主管, 普锐特冶金技术法国 冶金杂志 2/2016 技术 带钢处理

115 117 耳听为实 新型 ACOUSTIC EXPERT 系统为设备监测和维修工作增添利器 普锐特冶金技术推出了一种独特的声学监测系统, 称之为 Acoustic Expert( 声学专家 ) 该系统检测与正常状态的声音偏差, 能够在潜在的损坏发生之前安排基于状态的维修工作 它与新型云服务相结合, 对钢厂设备发出的声音进行分析, 而且这些信息随时可以调用 2016 年,Acoustic Expert 系统首次在奥地利林茨奥钢联钢铁公司的一套除尘设备上投入应用 ( 图 1) 图 1: 奥地利奥钢联钢铁公司一套除尘设备上安装的 Acoustic Expert 系统 冶金杂志 2/2016 技术 电气和自动化

116 118 基于仿生学原理而设计的 Acoustic Expert 能够连续监测所有发出特定声谱的钢厂设备和部件 举例来说, 电弧炉 连铸火切机割嘴 电机 传动系统 转换型继电器和阀站等都会发出钢厂噪音 虽然人很难发现设备逐渐磨损的情况, 但 Acoustic Expert 能够通过长期分析发出的声音而做到这一点 系统包括了一个工业拾音器 一套监测系统和一套分析系统 首次应用 Acoustic Expert 在一套二次冶金设备的除尘系统上进行了首次测试 在这个应用实例中,Acoustic Expert 被用来监测脉冲喷吹布袋过滤器的清理阀发出的声音 每个清理脉冲产生的声音被录下 500 毫秒, 然后立刻得到分析 记录的声音数据只用于分析, 完成分析后将被删除 另外,Acoustic Expert 不识别人的声音 数据分析完成后, 结果被显示在客户的 HMI( 人机界面 ) 上 图 2A - 2C: 3 个不同阀的性能显示 图 3: Acoustic Expert 与云服务网络的集成 冶金杂志 2/2016 技术 电气和自动化

117 119 Acoustic Expert 在一套二次冶金设备的除尘系统上进行了首次测试 声学监测和分析结果实例图 2a 2c 给出了利用 Acoustic Expert 对 3 个脉冲喷吹布袋过滤器阀的状态进行声学监测的结果 在第一种情况下, 阀的状态处于可接受的范围内 ; 中间的图片显示阀的性能有下降的趋势, 表明阀的膜片逐渐磨损 设备的逐渐磨损很难被发现, 有些时候即使发现也已为时过晚 问题已经发生 依靠 Acoustic Expert 在线监测系统, 这样的磨损都能通过历史趋势分析和解读而被早期发现 第三个画面则显示, 阀的工作性能只有正常水平的 40% 系统的灵活性通过网络连接,Acoustic Expert 可以作为一种基于云的服务而使用 在这种情况下, 系统可以同本地 IT 网络分开, 成为一个完全独立的监测方案 总而言之, 系统能够提升钢厂的信息水平, 通过避免设备损坏而帮助提高钢厂产能 ( 图 3) 成功的经历 2016 年 1 月,Acoustic Expert 系统首次安装在奥地利林茨奥钢联钢铁公司的一套二次除尘设备上并投入运行 声学系统对脉冲喷吹阀在清理布袋过滤器时发出的声谱进行分析, 与正常运行条件的任何偏差都能被发现 基于状态的维修指令通过移动装置发给维修人员 这套 Acoustic Expert 系统在一天之内就在奥钢联钢铁公司安装完毕, 没有任何设备停产 系统比计划进度提前两个月投入运行, 而且优化仅用了两天时间 基于云的服务 普锐特冶金技术近期开发了一种基于云的新型数据监测和分析系统 依靠这种系统, 来自钢铁厂的监测信息能够合并到同一个数据库内进行离线分析 先进的计算模型被用来进行根源分析, 以提供详细的故障信息 利用一个可以安装在平板电脑或智能手机等移动装置中的直观的应用程序, 维修人员或管理人员能够直接看到分析结果 ( 图 4) 历史趋势分析提高了维修工作的预见性和计划性 现场监测设备 ( 通常包括一台服务器和配套的硬件组件 ) 能够最大限度减少, 只需要一个能与客户设备接口的简单的机器对机器 (M2M) 通信模块即可 原始测量数据被传送到云端用于分析, 设备投资成本大幅度降低 另一个优点是系统能够远程更新和修改, 无需现场人员对硬件进行改动 Acoustic Expert 是普锐特冶金技术的第一种与基于云的服务环境相集成的监测系统 Andreas Rohrhofer, 电气和自动化产品开发, 普锐特冶金技术奥地利 图 4: 使用普通移动装置对监测和维修数据进行跟踪 冶金杂志 2/2016 技术 电气和自动化

118 120 冶金杂志 2/2016 封面故事

119 121 掌握我们命运的并非星宿, 而是我们自己 威廉 莎士比亚 ( ) 冶金杂志 2/2016 封面故事

120 122 左 : 公司的展区在展厅内十分抢眼上 :Mill360 让参观者在一个 360 度的虚拟现实环境中体验最新技术和参观样板厂 AISTECH 2016 普锐特冶金技术利用互动展示和技术讲座宣传自己的众多产品 AISTech 2016 会议暨展览于 2016 年 5 月 日在美国宾夕法尼亚州匹兹堡举行 此次活动吸引了来自 41 个国家的大约 7,800 名生产商 供应商 企业高管和学术机构的代表, 他们交流技术信息, 建立专业网络, 了解新工艺 新技术和新产品 AISTech 由美国钢铁技术协会 (AIST) 主办 在会议期间, 技术报告 论文宣读和专题讨论让与会者加深了解了影响未来钢铁生产的技术和趋势 普锐特冶金技术专家带来了 27 篇技术论文 ( 总共 471 篇 ), 还参加了 2 场专题讨论, 同 1,200 多名听众进行了专业交流 AISTech 展览的参展商数量达到了 542 家 在 1,000 平方英尺 (93 平方米 ) 的普锐特冶金技术展区, 多件互动式展品为参观者带来了与众不同的体验 多个触摸屏让客户能够观看普锐特 冶金技术产品 方案和服务的图片和视频, 还有一个互动式触摸屏向感兴趣的参观者模拟展示阿维迪 ESP 工艺 在普锐特冶金技术的所有展品中, 最为引人注目的当属 Mill360 虚拟现实体验 这个工具让现场的参观者能够 360 度全景浏览 EAF Quantum 电弧炉 棒线材组合轧机和多项生态环保技术 高处的大屏幕显示出 Mill360 用户正在体验的场景, 甚至吸引了更多人的目光 参观者对这件创意展品好评如潮 平台的可扩展性保证了每年的 AISTech 展会上都将有新内容呈献给观众 Tom Suski, 公关部, 普锐特冶金技术美国 A AISTech 2016 展品 Mill360 的链接 冶金杂志 2/2016 展会活动

121 123 第 16 届中国国际冶金工业展览会 冶金杂志 荣获 2016 年度德国品牌奖 最近, 冶金杂志 以其出众的图形设计 文字排版和对普锐特冶金技术新品牌的介绍而赢得了知名度很高的德国品牌奖 (GBA)2016 年度铜奖 评奖委员会负责人 Thomas Rempen 教授明确指出, 评奖标准是 独特性, 受欢迎度, 可用性, 信誉度, 责任感 普锐特冶金技术品牌设计师 Miguel Micaelo 于 2016 年 6 月 16 日在柏林代表公司接受了颁奖 他说 : 我们公司和出版代理 Feedback 的每一个参与了 冶金杂志 编辑和出版工作的人都对这份杂志倾注了全部热情, 我们对此深感骄傲 就我们所知, 钢铁行业没有哪一种面向客户的出版物曾经获得过像这样的设计奖 感谢宣传团队中的每一个人, 是他们的努力工作让普锐特冶金技术的新品牌设计大获成功! 普锐特冶金技术展区 在 2016 年 5 月 日于北京举办的第 16 届中国国际冶金工业展览会 (CIMIE) 期间, 普锐特冶金技术全面展示了面向未来的环保方案和服务 普锐特冶金技术还参加了第九届中国国际钢铁大会, 普锐特冶金技术董事会成员兼首席技术官 Etsuro Hirai 博士在大会上发表了主旨演讲 节约资源, 创造价值中国冶金行业进入了一个产能过剩和增长停滞的时期 大多数生产企业都将投资重点放在见效快的项目 提升能源效率和节约能源的方案以及降低总体生产成本的措施上面 与此同时, 政府正在实施日益严格的环保法规以控制大气污染 考虑到中国冶金行业面临的严峻形势, 普锐特冶金技术在此次展会上突出展示了自己的生态技术方案, 向钢铁企业介绍了旨在最大限度降低钢铁生产对环境影响的智能化和创新性的改造方案 这些技术的具体例子包括能够帮助将大气排放物减少 50% 之多的烧结厂选择性废气循环 (SWGR), 还有能够将氮氧化物排放水平降低到 100 mg/nm3 以下的烧结厂和炼焦厂氮氧化物脱除方案 高炉渣干法粒化新技术能够产生每吨粒化渣多达 400 kg 的蒸汽, 既可在钢厂内部使用, 也可用于发电 LD(BOF) 转炉干法静电除尘器能够将灰尘排放水平降低至 10 mg/ Nm3 这些满足未来要求的技术方案能够针对中国的具体条件量身定制, 以使客户获得高附加值和快速投资回报 Wang Shi Yi, 公关部, 普锐特冶金技术中国 普锐特冶金技术品牌设计师 Miguel (Mike)Micaelo 骄傲地展示他代表公司接受的 2016 年度德国品牌奖 冶金杂志 2/2016 展会活动

122 124 追本溯源 2016 是奥钢联工程技术公司成立 60 周年和林茨开展设备制造业务 60 周年 在 60 年前, 即 1956 年 6 月 6 日,VÖEST( 如今的奥钢联钢铁公司 ) 设备制造部接到了第一份来自奥地利以外的订单 : 在印度 Rourkela 市建设一个全新的 LD 转炉炼钢厂 这件事标志着后来为人熟知的奥钢联工程技术公司 ( VAI) 的诞生, 该公司现已成为普锐特冶金技术的一部分 如今, 采用 LD 转炉及其派生工艺生产的粗钢已经占到了全世界钢产量的将近 75% 成功的历程始于林茨 需要是发明的动力第二次世界大战结束后, 欧洲的大部分变成了废墟 除了砖 瓦 玻璃和水泥, 重建工作还急需一种材料 : 钢 复兴中的奥地利钢铁工业在位于 Eisenerz 的 Styrian 菱铁矿拥有足够满足需要的铁矿资源, 不过, 废钢十分缺乏 以前的钢是在林茨用 2 座西门子 - 马丁平炉和 4 座电弧炉生产的, 它们全部加在一起的年产量也只有 200,000 吨左右 因此, 依靠这些大量使用废钢的工艺, 从长期来看无法满足国内对钢迅速增长的需求 人们需要一种与众不同的方案, 新炼钢技术的开发成为必然 初期的 LD 转炉炼钢研究 贝塞麦最早提出的通过向铁水中吹入空气脱碳而将铁炼成钢的想法成为了研究的起点 由于当时工业氧气的生产成本已经低于亨利 贝塞麦所在的 19 世纪后半叶, 研究的方向被确定为开发一种吹氧炼钢工艺 从 1949 年 6 月 3 日开始, 林茨钢厂在一座改建的 2.5 吨贝塞麦转炉内进行了用氧气将铁水炼成钢的初步试验 令人非常满意的结果在 1949 年 12 月 9 日催生了一个大胆的决定 : 以一种全新的技术 ( 最后成为闻名遐迩的 LD 转炉炼钢工艺 ) 为基础在林茨新建一个炼钢厂 经过三年半的设计和施工,3 座 LD 转炉中的第一座 ( 出钢量为 30 吨 ) 于 1952 年 11 月 26 日在奥地利林茨的 VÖEST 新建第一 LD 转炉炼钢厂投产 对于所有在战后帮助取得这一突破性技术成就的人来说, 这都是一个重要的日子 随着另外两座 30 吨转炉相继投产, 林茨钢厂在 1956 年的炼钢能力达到了 100 万吨 / 年 冶金杂志 2/2016 历史

123 125 普锐特冶金技术奥地利的林茨总部 自从 60 年前 VAI 成立并在林茨开展设备制造业务以来, 如今名为普锐特冶金技术的公司获得了在全世界成功建造 4,500 多套设备的骄人业绩 与此同时, 多纳维茨钢厂也对氧气炼钢技术进行了研究 其结果是, 奥地利的第二个 LD 转炉炼钢厂于 1953 年 5 月 22 日在多纳维茨投产 到当年的 12 月份, 该厂的钢产量已经突破了 250,000 吨 LD 就是取自林茨和多纳维茨这两个最先采用吹氧炼钢新工艺的奥地利城市的名字» 冶金杂志 2/2016 历史

124 126 LD 转炉炼钢工艺开发和实施的 创举都开始于林茨 奥地利林茨最早进行的吹氧尝试 (1949 年 10 月 ) 2. 安装前的 VÖEST( 如今的奥钢联钢铁公司 ) 二号 30 吨 LD 转炉 ( 1952 年 ) 3.VÖEST 第一炼钢厂二号 30 吨 LD 转炉的第一次装料操作 (1952 年 12 月 5 日 ) 4. 印度 SAIL 公司 Rourkela 钢厂的 150 吨 LD 转炉正在运行中照片 1 3: 由 voestalpine Geschichteclub Stahl 提供照片 4: 由 Rourkela 钢厂 ( SAIL 公司 ) 提供 4. 冶金杂志 2/2016 历史

125 127 林茨和印度最初作出的开发和引进氧气炼钢技术的决定从根本上改变了世界, 为未来的冶金工业奠定了基础 新工艺的优点 上世纪 50 年代开发的 LD 转炉炼钢技术最终使炼钢能力和产量显著提高 LD 转炉能够在不到 40 分钟的时间内将铁水炼成粗钢, 相比之下, 西门子 - 马丁平炉需要 个小时 吹氧炼钢新工艺还使投资和运行成本比平炉工艺降低了 50% 其他突出优点还包括钢水质量高 可 100% 循环利用和成本大幅度降低 因此,LD 转炉炼钢很快就开始取代原有的西门子 - 马丁平炉和其余仍在使用的贝塞麦转炉和托马斯转炉 后来, 还出现了炉容超过 400 吨的 LD 转炉并投入运行 钢的发展之路 Steel Going On ( 钢的发展之路 ) 简要回顾了 LD 转炉炼钢的发展史 第一份来自奥地利以外 ( 印度 ) 的 LD 转炉订单 VAI 的起源和林茨 60 年来的设备制造业绩 这本书共有 100 页, 作者是 Thomas Duschlbauer 博士, 将在不久后推出, 可通过以下网址订购 :contact@primetals.com. 印度的未来钢铁蓝图由于林茨和多纳维茨的成功极具影响力,LD 工艺不久就引起了国际钢铁行业的关注 尤其是上世纪 50 年代的印度, 对钢有着极大的需求 当时, 这个拥有丰富资源的年轻国家正在制订下一个五年计划, 准备依靠持续发展自己的钢铁工业来减少进口和实现自给自足 通过将 LD 炼钢工艺同苏联和英国在印度建设的钢厂所取得的生产结果进行对比, 有力地证明了 LD 炼钢的优点 结果, 诞生了这样一个决定 : 在铁矿石储量丰富的 Odisha 邦 Rourkela 建设第一个采用 LD 转炉的炼钢厂 合同于 1956 年 6 月 6 日签署, 由 VAI 和克虏伯工程技术公司组成的联合体代表印度钢铁有限公司执行 1963 年 3 月,Rourkela 钢厂达到了月产 91,000 吨粗钢的目标 到 1965 年, Rourkela 钢厂的产量突破了 100 万吨, 比印度五年计划的要求高出了 18% 如今, 这个钢厂由印度钢铁管理局有限公司 (SAIL) 所有, 粗钢年产能力超过 400 万吨 Rourkela 钢厂目前的计划是, 继续提高年产能, 到 2025 年达到将近 1,100 万吨 硕果累累为人熟知的 VAI 公司在上世纪 50 年代的成立, 伴随着 LD 炼钢工艺的开发和印度作出的勇敢决定 由此引发了连锁反应 :VAI 获得大批合同, 为世界各地的客户设计和安装 LD 炼钢转炉 VAI 逐渐增强技术实力, 并于 1968 年在林茨建成了世界上第一台板坯连铸机 随着时间的推移, 通过自身的持续发展, 加上与其他先进公司不断合并,VAI 的技术领域拓展到了涵盖整个价值创造链的每一个环节, 从原料直到最终产品 自从 60 年前 VAI 成立并在林茨开展冶金设备制造业务以来, 如今名为普锐特冶金技术的公司获得了在全世界成功建造 4,500 多套设备的骄人业绩 LD 转炉炼钢工艺开发和实施的创举都开始于林茨 随之而来的世界钢产量迅猛增加和钢产品变得质优价廉, 使几十亿人大幅度提高了生活水平, 惠及全球 林茨和印度最初作出的开发和引进氧气炼钢技术的决定从根本上改变了世界, 为未来的冶金工业奠定了基础 Thomas Duschlbauer 博士, 自由职业编辑和记者 Lawrence Gould 博士, 普锐特冶金技术奥地利 冶金杂志 2/2016 历史

126 128 DENISE LODER 博士在实验室用一台光学显微镜研究一种先进的 HSLA 钢 研究未来的金属 奥地利莱奥本矿业大学为冶金行业积极开发新钢种 冶金杂志 2/2016 研究

127 129 非金属夹杂物能够帮助优化材料性能 一种含有针状铁素体 - 珠光体组织的高强度低合金 (HSLA) 钢 ( 0.23% C,1.50% Mn,0.05% Ti) 的微观金相照片 本期杂志封底的照片是在实验室条件下配制的一种含有 0.23% C 1.50% Mn 和 0.05 % Ti 的高强度低合金 (HLSA) 钢的例子 用来在光学显微镜下拍摄这张照片的样品经过了两步腐蚀 : 第一步是用 Vilella 法进行结构腐蚀, 第二步是用改进的 Lichtenegger 和 Bloech 法进行染色腐蚀 之所以采用这种特殊的腐蚀步骤, 目的是使钢的组织中的针状铁素体以高对比度清晰地显示出来, 从而让图像分析软件能够自动确定针状铁素体的含量 什么是针状铁素体? 顾名思义, 针状铁素体是一种形状像针的铁素体 它在奥氏体晶粒内部的非金属夹杂物上形核, 从而产生一种交织分布 杂乱无序和韧性良好的组织 由于具有很好的韧性, 针状铁素体钢近年来引起了钢铁行业越来越多的关注 有助于生成针状铁素体的因素尚未完全搞清, 所以, 进一步深入研究对于这类材料的工业应用至关重要 自 2012 年起, 莱奥本矿业大学黑色冶金系在奥地利科学基金会 FWF(Förderung der wissenschaftlichen Forschung) 第 TRP 266-N19 号资助项目中开展了针状铁素体研究 研究工作的成果之一是, 开发出一种计算机辅助针状铁素体含量分析法, 同原来的人工测量法相比大幅度减少了工作量, 降低了人力成本, 提高了测量的客观性 变害为利长期以来, 非金属夹杂物一直被认为是对钢不利的成分 在上世纪 90 年代, 诞生了一个重点研究氧化物冶金 ( 由 J. Takamura 和 S. Mizoguchi 于 1990 年首次提出 ) 的新领域 这方面研究的目的是对非金属夹杂物进行改性, 以利用它们来影响金属的微观结构, 比如作为针状铁素体的形核点 这样, 非金属夹杂物就能够帮助优化材料性能 现在, 由于钢铁企业已经生产出了夹杂物含量极低的超洁净钢, 进一步减少夹杂物几乎已没有可能 在这样的情况下, 氧化物冶金 ( 也称为夹杂物冶金 ) 为钢中残留的夹杂物提供了一个发挥有利作用的机会 这就是夹杂物冶金 ( 以及针状铁素体 ) 在改善钢的性能方面具有诱人前景的原因 Christian Bernhard 博士, 副教授, 连铸 : 冶金和材料 工作组负责人 Denise Loder 博士, 研究助理 Susanne Michelic 博士, 助理教授, 夹杂物冶金 工作组负责人黑色冶金系, 奥地利莱奥本矿业大学电子邮箱 :eisen@unileoben.ac.at; 特别说明 : 2016 年 5 月 10 日, 在 ASMET* 冶金论坛上,Denise Loder 博士因其博士论文 实验室条件下针状铁素体生成的系统性研究 而获得了受人尊敬的 Inteco ASMET 奖 她以优异的成绩获得莱奥本矿业大学博士学位 * 奥地利冶金与矿物协会 冶金杂志 2/2016 研究

128 130 对摄影的热爱 SAULI KOSKI, 芬兰摄影师 天赋其才联系方式 : com/sauli.koski/ Sauli Koski 是本期杂志所用北极光照片的拍摄者, 他于 1962 年出生在芬兰 第一次发现自己爱好摄影时,Koski 还只有 11 岁大 一开始, 他的照片刊登在杂志和书籍上 后来, 他专门用镜头捕捉大自然和动物的画面, 尤其是夜空 光晕 北极光 月光和云彩 现在,Koski 越来越多地涉足建筑 广告和产品摄影, 他还向其他人传授自己的摄影技巧并广泛交流 他的家乡在芬兰北部的 Lapland, 这里人烟稀少, 充满原生态 Sauli Koski 在这里享受着与爱犬嬉戏, 在雪地徜徉, 在冰上垂钓的生活 他对未来的梦想非常简单 : 我想在一个没有蚊子的地方拥有一个种着很多苹果树的大花园, 和一间长满了西红柿的暖房 最后一个预言 由于北极光通常在 11 年一次的太阳活动高峰期 ( 表现为太阳黑子和耀斑大量出现 ) 之前和之后的 3 年中最容易产生, 科学家们预测,2016 年冬天到 2017 年北极光将会增多 冶金杂志 主编的个人感想 : 我第一次看到 Sauli Koski 拍摄的绚烂 壮观的北极光照片是在 2004 年 8 月的赫尔辛基马拉松赛上 从那以后, 我一直有一个梦想 : 在我参与编辑的某本公司杂志上以某种方式使用他的一些照片 本期 冶金杂志 让我实现了这个珍藏十二年的梦想 冶金杂志 2/2016 人物

129 未来开始于今天, 而不是明天 教皇约翰 保罗二世 ( ) 出版方 : 普锐特冶金技术有限公司 Chiswick Park, Building 11, 566 Chiswick High Road W4 5YS, London, United Kingdom 冶金杂志 团队 : Lawrence Gould 博士, 主编 ; Thomas Widter 博士, 副主编 ; Miguel Micaelo, 品牌传播设计师 ; Alexander Chavez, 自由职业编辑 (chavez@ac-communications.de); Allison Chisolm, 自由职业编辑 (Chisolm@ChoiceWordsOnline.com); Tanya Graw, 自由职业编辑 (tanya.graw@gmail.com); Monika Gollasch, 美术指导,Agentur Feedback; Clarissa Jochum, 平面设计师,Agentur Feedback 出版社 : Agentur Feedback, Munich, 出版日期 : 2016 年 12 月 总印数 : 500 ISSN 照片 / 图片提供 : Sauli Koski: 第 页 ( Heyko Stöber: 第 页 (gestoeber@gmx.de, ENOVA 有限责任公司 ( 增强现实应用程序 ): 第 页, (office@enova.at, Qupik: 第 页 (christof.huemer@qupik.com, 注册产品清单 : ChatterBlock Connect & Cast COREX CTC Caster Technology Consulting DSR DYNACS DynaGap SoftReduction EAF FAST DRI EAF Quantum FAPLAC FINEX Gimbal Top HCMILL HCMW HCX HYPER UCM HYPER UC-MILL HYROP ibox idrha+ IMGS IT4Metals JET- FINE KL KLX KZR LIQUIROB LOMAS MEROS MORGOIL MOR- SHOR MQL NO-TWIST PLANICIM Red Ring RSM Sheetflat SIAS - Si-Filter SMART SmartCrown SR SERIES STELMOR TCOptimizer/ TCOPTIMIZER UCM UCMILL UCMW WinLink X-HI 和 Xline 是普锐特冶金技术有限公司在一些国家的注册商标 CSP 是 SMS 西马克公司的注册商标 EMspec 是英国曼彻斯特大学的一种注册产品, 独家授权给了普锐特冶金技术有限公司 HYQST 是西门子工业有限公司的注册商标 MIDREX 是 Midrex 技术有限公司的注册商标 MULPIC 是 Centre de Recherches Metallurgiques ASBL 的注册商标 SCR 是南方线材有限责任公司的注册商标 SVC Plus 是西门子集团的注册商标 除另有说明外, 本期 冶金杂志 中的所有数字和数据均为公制单位 除非另有说明, 所有其他照片均由普锐特冶金技术提供 冶金杂志 为季刊 2016 普锐特冶金技术有限公司 伦敦 版权归出版方所有 读者联系方式 : contact.cn@primetals.com

130 冶金行业的未来 含有针状组织的 HSLA 钢种 一种含有针状铁素体 - 珠光体组织的高强度低合金 (HSLA) 钢 (0.23% C,1.50% Mn,0.05% Ti) 的微观金相照片 ( 照片由奥地利莱奥本矿业大学提供 ) primetals.com 普锐特冶金技术齐心协力创造冶金行业的未来