该项目针对全废钢电弧炉冶炼高品质钢过程中杂质元素及夹杂物稳定控制的核心技术问题,对全废钢电弧炉洁净冶炼工艺及装备进行了系统、全面的自主创新。提出了低碳多相体系钢液净化理论和钢液氧-硫-夹杂物多尺度集成控制理论,研发了电炉熔池内气-固喷吹低磷冶炼、全流程CO2高效吸附脱氮、氧-硫-夹杂物多尺度协同脱除等核心技术,建立了EAF-LF-VD-CC数字化质量成本管控平台,实现了全流程洁净冶炼的一体化管控集成。项目获授权发明专利15项、美国专利2项、软件著作权5项,形成标准5项。目前已在国内多家电弧炉炼钢企业应用,覆盖无缝管材、高端特钢等,实现了全废钢电弧炉炼钢的标准化、高效化和规模化稳定生产。
1)首创了电弧炉熔池内气-固喷吹低磷冶炼新工艺,发明了熔池内多介质混合喷吹深度净化方法,稳定实现钢中磷≤***%,攻克了全废钢电弧炉超低磷冶炼的难题。
2)揭示了金属熔体CO2微气泡强化脱氮机理,发明了EAF-LF-VD全流程喷吹CO2高效脱氮成套技术,成品氮降至50×10-6以下,填补了国内外全废钢电弧炉冶炼控氮的技术空白。
3)独创了氧-硫-夹杂物多尺度协同脱除工艺,采用出钢在线连续喷粉脱氧、超高温碳热还原CaO硫-氧脱除、精炼钢液氧-硫-夹杂物多尺度集成控制等方法,解决了全废钢电弧炉高品质钢生产钢液深度净化的核心难题。
4)研发了全流程钢液洁净冶炼一体化管控技术,开发了EAF-LF-VD-CC数字化质量成本管控平台,实现了全废钢电弧炉流程高品质钢的标准化、高效化和规模化稳定生产。
由朱荣教授领衔的北京科技大学绿色低碳炼钢团队长期从事炼钢工艺及节能减排的研究开发与产业化工作,组织完成绿色高效洁净电炉炼钢、二氧化碳在炼钢的资源化利用等国家支撑项目,取得多项标志性成果。研发出电炉炼钢复合吹炼技术,技术与装备在国内外200余座电炉应用,覆盖国内40%电炉钢产能。构建了全废钢深度洁净冶炼技术体系,解决了全废钢生产高品质钢的难题。首次将CO2应用于炼钢清洁生产,实现了炼钢源头降尘和碳减排,并牵头建成世界首条“工业尾气CO2回收→炼钢烟尘抑制→CO高值利用”的CO2循环利用示范产线。
团队负责人朱荣教授获国家科技进步二等奖3项(两项第1获奖人,一项第5获奖人)、何梁何利科学与技术进步奖、全国创新争先奖状等,授权国内外专利110项、专著5部。
评价单位:“科创中国”先进材料制造产业科技服务团 (中国金属学会)
评价时间:2022-11-13
综合评价
本项目研发的CO2-Ar高效吸附脱氮、出钢在线连续喷粉脱氧、熔池内气-固喷吹深脱磷等全废钢电弧炉洁净化冶炼技术,解决了短流程超低氮、低磷高品质钢生产的难题,为全废钢电弧炉短流程发展提供技术支撑。特别在双碳背景下,将有助于促进我国钢铁工业绿色低碳发展。建议加快推广
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