2019年湖北省科技奖拟提名公示材料
项目名称
热轧高强薄带钢高效稳定生产关键技术
提名者
湖北省教育厅
提名意见
该项目获得多项科研项目资助。

研究成果含专利15项、软件著作权1项、科技论文13余篇。

高强薄带高效连续稳定生产的关键技术已在国内多条热轧产线得到应用。

新增直接经济效益3亿余元，产生了显著的社会效益与经济效益。

项目内容真实，符合填报要求；经协商，完成单位、完成人排序无异议；我单位按要求公示无异议，符合湖北省科学技术进步奖申报条件，提名该项目为湖北省科技进步奖一等奖。

项目简介
项目属于冶金机械及自动化技术领域。

“以热代冷”是轧制工业的发展趋势，热轧薄板将会取代30%-35%的冷轧薄板市场。

利用热轧工艺代替冷轧工艺是实现高性能、低成本薄带材生产的重要途径。

“以热代冷”生产热轧高强薄带时，轧制负荷增加、板形敏感度提高、轧材温降过大，使得轧制稳定性变差，轧制精度控制困难，设备故障率居高不下，严重制约了热轧高强薄带的连续稳定高效生产。

项目组从轧制界面摩擦性能、装备功能精度以及设备运行状态等三个严重影响热轧高强薄带生产的关键问题，开展机理研究、技术开发和应用实践，实现了武钢有限热轧薄带的高效稳定生产，并推广应用到宝武集团同类产线。

主要创新如下：
1）构建了一套“预测模型+测量技术+大数据迁移学习”的轧制界面摩擦性能的调控体系，以轧机多系统耦合动力学模型为基础，通过建立轧制界面接触力学模型，开发轧制界面力学参数测量技术，结合工业现场大数据迁移学习，确定了工艺润滑参数与轧制界面摩擦力的关系，抑制了轧机异常振动，实现了高强薄带的稳定生产。

2）开发了用于热轧薄带的轧辊辊系精度测量、调整体系。

发明了一种由全站仪和激光动态跟踪仪有机组合的大尺寸空间坐标测量方法，实现大尺度、复杂辊系空间位置
及辊型的高精度检测，使机组关键设备精度达标率由原来的90%提升至99.5%；研制了成套轧辊预热装置，降低了冷辊上机时温度梯度对辊型精度的影响，并减少了轧辊断裂事故90%以上，保证了高效连续轧制。

3）揭示了面向高强薄带材轧制的精轧机传动系统损坏机理，提出了基于数据驱动的多源信息融合故障诊断方法，开发了远程状态监测与诊断系统，实现设备故障时间缩减为2.17时/月，明显低于国内外同类先进制造厂商水平。

项目研究过程中，获技术专利15项，其中发明专利9项，软件著作权1项，发表科技论文13篇，近三年新增利润约3亿元。

所开发的高强薄带高效稳定生产技术突破了高强薄材“以热代冷”生产的瓶颈，实现量产，已成为国内钢铁行业的主导技术，显著促进了我国高端汽车板生产的技术跨越和产业升级。

客观评价
本项目通过轧制界面摩擦性能调控、设备功能精度提升以及设备状态多源信息融合评估的研究，实现了高强薄带高效、连续、稳定量产，形成了成套的高强薄带生产技术，关键性能参数与国内外同类产线相比情况如表1所示。

表1 武钢有限高强钢薄材生产装备水平与行业厂家对比
（备注：数据来源查新报告、三菱公司与武钢有限技术谈判资料、行业内部调查）通过本项目的实施，武钢有限的高强薄材的生产能力及装备水平处于国际先进水平。

推广应用情况
本项目提供的技术在武钢有限CSP产线进行全面应用，生产了厚度0.8mm至1.5mm，强度750MPa的汽车用板、集装箱板、电工钢等各类高强度薄材。

在此基础上，推广应用到武钢有限热轧一、二、三分厂各产线，年产300余万吨（其中0.8-1.2mm规格的极薄材45万吨），实现了“以热代冷”薄材高效连续量产，且关键设备功能精度达标率99.5%，产线年作业率87.16%，处于国际领先水平。

此外，本项目技术成果还推广应用到宝武集团其它同类产线。

主要知识产权证明目录
主要知识产权包含技术专利、软件著作权和科技论文，见表2和表3。

表2 技术专利与软件著作权
表3 科技论文
主要完成人情况表
表4 主要完成人情况表
完成单位合作关系说明
本项目中，武汉科技大学充分发挥其学科优势，联合武汉钢铁有限公司，利用其连铸连轧生产设备方面的优势。

攻克了热轧高强薄材高效连续稳定生产关键技术难题，实现了高强薄材“以热代冷”规模化生产。

获得普适性的技术若干，有效地推动行业和学科的进步。