《世界金屬導報》每年從鋼鐵生產主流程工序重大技術突破中，經過編輯篩選和行業專家評選，最終確定“世界鋼鐵工業十大技術要聞”，便于讀者全面了解和掌握2014年全球鋼鐵行業技術研發動向。
1HIsarna技術最新研發進展
HIsarna是一種熔融還原煉鐵工藝，是歐洲超低二氧化碳煉鋼項目（ULCOS）中選出的突破性煉鐵技術之一，是歐洲鋼鐵工業聯盟與力拓聯合開發的Isarna熔融旋渦熔煉爐和HIsmelt熔融爐相結合，并伴隨噴吹純氧的技術。由于不需要高爐煉鐵長流程所需的焦化和燒結過程，所以該工藝有望減少二氧化碳排放20%。如果配合CCS，二氧化碳排放量將降低80%。
2014年5月，位于荷蘭艾默伊登鋼廠的年產能6萬t的HIsarna中試設備進行了第四次試驗。此次試驗持續6周左右。2011-2014年共進行了4次HIsarna工藝的試驗性生產。最近兩次試生產的主要數據是：小時鐵水產量為7t，達到設計產能的90%；煤的使用量為750kg/t（鐵水），達到了設計值；二次燃燒率穩定保持在90%以上；鐵水中碳含量為4%-4.5%，硅和錳含量在0.05%以下，磷含量明顯低于傳統高爐鐵水，硫含量則高于傳統高爐鐵水，鐵水溫度為1450℃；爐渣與傳統高爐爐渣組成相似，不同點為渣中氧化亞鐵含量達到5%，遠遠高于傳統高爐爐渣約0.5%的含量；該工藝成功地使用了赤鐵礦。塔塔鋼鐵公司計劃2015年或2016年再進行一次試生產，2017年建設一座年產80萬t的新設備，新建設備計劃2020年投產。
點評
ULCOS是一個由歐洲15國48家企業和研究機構共同參與的重大研究項目，于2004年啟動。ULCOS的目標是大幅度降低鋼鐵生產過程中CO2的排放。HIsarna是經過評估、篩選出來的重點研究技術之一，已建設6萬t的中試設備，2014年5月進行了第四次試驗。中試試驗數據為HIsarna技術工業化生產的可行性提供了數據支撐。
2鞍鋼礦業首創露天井下協同開采技術
針對復雜條件下，貧鐵礦高效規模開發利用的瓶頸問題，鞍鋼礦業及相關合作單位經過數十年的摸索，研究開發出“大型鐵礦山露天井下協同開采及風險防控關鍵技術”，走出一條貧鐵礦高效利用的新路。三年來，直接創效近百億元。
作為世界第四大鐵礦石資源國，我國鐵礦資源量雖達744億t，但99%的資源為貧鐵礦，資源開發利用率僅為7.6%，導致我國鋼鐵業對進口鐵礦石依存度高達70%以上。
半個世紀以來，露天和井下不能同時開采是世界鐵礦采選理論、技術與開采模式等方面的難題，也成為困擾世界鐵礦業發展的瓶頸問題。如何在復雜條件下走出貧鐵礦高效規模開發的新路，是扭轉我國進口鐵礦石高依存度的關鍵。
針對這一現狀，鞍鋼礦業及其合作單位進行了系統的關鍵技術研發，最終開發出大型鐵礦山露天井下協同開采及風險防控關鍵技術。
該技術開創了世界同一礦體中露天井下協同開采的先例，破解了急傾斜礦體多采場同步規模開采、深凹露天礦高陡邊坡風險防控、采空區塌陷涌水重大安全隱患等世界共性難題。該技術的應用提高了資源的開采效率，促進了采掘業的產業轉型與技術升級。
點評
國內鐵礦床70%為傾斜礦體，傾角陡、層位多、延深大，不利于多采場同時開采。半個世紀以來，國內一直沿用露天、井下單采場分期開采方式，開采效率低、規模小。大型鐵礦山露天井下協同開采技術，使地表塌陷范圍不隨井下開采深度的增加而擴大，解決露天和井下同時開采相互干擾的問題，為貧鐵礦規模環保開采提供了有力的技術支撐。
3活性炭/焦煙氣治理技術實現國產化
目前，在眾多的煙氣凈化技術中，能夠綜合治理多種污染物的煙氣凈化技術只有活性炭/焦法的效果最為突出。該技術是一種先進的煙氣凈化技術，具有節水、脫硫、脫硝、脫二惡英、脫重金屬、除塵及除去其他微量有害煙氣成分（如HCl、HF、SO3等）的功能，同時可回收硫資源。
2010年太鋼投資數億元引進活性炭吸附工藝治理其燒結機煙氣，實施以來運行良好、同步脫硫、脫硝、除塵、脫除重金屬、脫除二惡英的環保效果顯著，得到業界認可。但是由于活性炭煙氣治理設備造價高，活性炭價高，尤其硫資源回收處理等外圍系統復雜，投資巨大（投資為一般濕法4-5倍），運行費用高等問題，此技術一直未被國內其他鋼鐵企業采用。隨著國內環保形勢的日益嚴峻，國家對環保的要求越來越嚴格，適合中國國情的低成本、高效率的國產化活性炭/焦綜合煙氣治理技術應運而生。目前，正在建設的永聯鋼鐵集團燒結煙氣治理項目（煙氣處理量110萬Nm3/h，預計2015年投產）；寶鋼湛江鋼鐵有限公司的2臺550m2燒結機煙氣凈化系統工程也將采用活性炭煙氣治理技術。
點評
2015年起現有鋼鐵企業將執行更為嚴格的大氣污染物排放限值，企業迫切需要找到適宜、高效、經濟的減排治理技術?；钚蕴?焦煙氣治理技術的良好效果，符合燒結多種污染物協同治理的發展方向。隨著煙氣凈化技術的國產化，該技術可成為中國鋼鐵企業減輕環保壓力的一項重要技術選擇。
4“留渣+雙渣”轉爐煉鋼新工藝技術創新
“留渣+雙渣”煉鋼工藝的基本原理是利用轉爐冶煉前期溫度低這一有利于脫磷反應熱力學條件，將上爐終渣（由于溫度高已基本不具備脫磷能力），用于下爐吹煉初期（由于溫度低，爐渣重新具備脫磷能力）進行脫磷，并在溫度上升至對脫磷不利之前，將爐渣部分倒出，然后加入少量渣料造渣進行第2階段吹煉（可進一步脫磷）。由于上爐爐渣可以被下爐再利用，因而能夠大幅度減少煉鋼石灰、輕燒白云石等原材料消耗和煉鋼渣量。根據該工藝能夠顯著減少煉鋼渣量的特點，首鋼將其簡稱為“SGRS”工藝（SlagGenerationReducedSteelmaking）。
SGRS煉鋼工藝除能夠減少石灰、輕燒白云石等原材料消耗和煉鋼渣量之外，還具有以下優點：①煉鋼爐渣通常含14%～25%氧化鐵，渣量減少因而可以降低鋼鐵料消耗；②常規煉鋼工藝外排爐渣堿度高（大于3.0），渣中自由CaO質量分數多。采用41SGRS工藝，外排爐渣主要為脫磷階段的低堿度渣，因此可以簡化爐渣處理；③常規工藝煉鋼，出鋼后留在爐內部分鋼水隨爐渣倒出，采用新工藝吹煉終點不倒渣，因而可以提高鋼水收得率。
該項目研發出具備自主知識產權成套工藝技術，實現了具有重要意義的工藝集成創新。
點評
隨著鋼鐵產能過剩日益嚴重，中國鋼鐵行業步入了“微利”時代，在高成本和低利潤的擠壓下，鋼企提出了依靠科技進步降本增效的工作思路，該技術大大降低了煉鋼白灰和輕燒白云石的消耗，降低轉爐渣量30%以上，因此減少了石灰石和白云石煅燒產生的CO2排放量和燃氣消耗，對于環境保護、節約資源和降低成本都具有重要的意義。
5可檢測連鑄坯凝固末端液芯長度的創新方法
達涅利開發了一種創新系統——Q-Pulse，該系統能夠在連鑄機澆鑄過程中檢測到鑄坯液芯存在。其設計思想就是在扇形段入口或出口側，通過扇形段內弧側發出一種預先確定好頻率和振幅的可控振動，在鑄坯上作用一個周期性脈沖。扇形段脈沖振動頻率將與結晶器液位的所有波動頻率反復進行對照比較。它所產生的任何脈沖信號都能被結晶器液位控制系統通過快速傅里葉變換分析檢測到。
Q-Pulse系統可用于任何一種連鑄條件，只要對拉坯速度、鑄坯厚度和寬度，或者對澆鑄鋼種沒有限制，能夠使用輕壓下技術。
這種新模型已經在幾臺板坯連鑄機上獲得應用，其中既有傳統式厚板坯連鑄機，也有薄板坯連鑄機。從最小厚度為55mm的薄板坯，一直到350mm厚板坯，也包括中等厚度、最大寬度為3250mm的寬板坯。
點評
精確檢測連鑄坯凝固末端液芯長度，一直是人們高度關注的問題，不論對連鑄生產工藝過程還是連鑄坯質量來說都具有極為重要的意義。而該方法通過物理試驗方法確定連鑄坯凝固末端位置，能夠確保連鑄坯獲得最佳內部質量。
6寶鋼研制出國內首臺CAP1400核電蒸發器管子支承板
繼核電蒸汽發生器用690合金U型管、690水室隔板先后研制成功之后，寶鋼特鋼攻克了核電蒸汽發生器制造的另一個堡壘，成功研制出CAP1400核電蒸汽發生器管子支承板，成為國內第一家核電蒸汽發生器管子支承板制造企業，全球首家具有CAP1400核電蒸汽發生器管子支承板供貨能力的企業。至此，寶鋼也成為目前世界上唯一一家具備核電蒸汽發生器所有關鍵部件材料批量供貨能力的企業。
為支撐國家核電發展戰略，寶鋼從2010年啟動核電蒸發器支承板的開發。2012年開始，寶鋼特鋼整合寶鋼中央研究院、寶鋼股份厚板部等研發、制造及銷售平臺，與上海電氣核電設備有限公司合作，啟動該產品的研發。2013年6月完成首輪支承板的試制。同年9月，在完成試制產品的打孔及全部檢測后，經設計院評審，產品各項性能指標達到、部分性能指標甚至超過國外同類產品水平，形成了具有寶鋼自主知識產權的從冶煉到熱處理的全流程制造技術。
2014年年初，在與設計院、業主及設備制造方進行多次技術交流與商務溝通的基礎上，寶鋼特鋼正式簽訂了石島灣項目（CAP1400）以及三門項目（AP1000）供貨合同，宣告寶鋼CAP1400核電蒸汽發生器管子支承板的開發成功進入商業化階段。
點評
繼核電蒸汽發生器用690合金U型管、690水室隔板先后研制成功之后，寶鋼特鋼成功研制出CAP1400核電蒸汽發生器管子支承板，形成了具有寶鋼自主知識產權的從冶煉到熱處理的全流程制造技術。至此，寶鋼成為目前世界上唯一一家具備核電蒸汽發生器所有關鍵部件材料批量供貨能力的企業。
7世界最厚的450mm板坯連鑄機在我國投產
由中冶京誠工程技術有限公司研發的具有獨立自主知識產權且技術成熟可靠的世界上最厚的450mm板坯連鑄機于2014年10月15日在江陰興澄特種鋼鐵有限公司一次熱試成功，并投入生產運行。這標志著國際首套450mm厚板坯連鑄機一次性熱負荷試車成功。該鑄機生產的鑄坯斷面厚度達到450mm，設計最大鑄坯寬度為2600mm，可用于生產船用鋼板，特別是大型遠洋船板、艦船用鋼等高品質鋼，具備生產HSS、鍋爐鋼、耐候鋼、模具鋼等高規格厚板坯的能力。
該套鑄機設計過程突破了超厚板坯連鑄設計理論的不足，解決了厚板坯連鑄設計過程中鑄機拉坯力大、鑄坯溫度控制、變形控制等問題，攻克了生產大斷面連鑄坯時中心偏析、疏松級別高和表面易出現裂紋等難題，產品質量優良。該套鑄機采用直弧形機型，優選11m基本弧半徑，通過采用中冶京誠專有的輥列設計、布置、連續彎曲和連續矯直技術，自主開發的動態二冷和動態輕壓下模型技術以及獨特的鑄坯導向段設計和控制等核心技術，實現了微合金包晶鋼、模具鋼等高品質鋼種無缺陷鑄坯的生產技術突破。與此同時，對直弧形連鑄機生產超大規格厚度鑄坯的機型也完成了一次理論上的創新和認證，實現了理論上的飛躍，為同類型連鑄機的優化、改造升級提供了理論和實踐上的支撐。
點評
世界首套450mm厚板坯連鑄機熱負荷試車成功，標志著我國用連鑄機生產超大規格厚度的鑄坯機型可完全國產化。有利于我國乃至世界船用鋼板，特別是大型遠洋船板、艦船用鋼等高品質、特厚板的生產。相關理論與技術的突破和創新對改造現有厚板坯連鑄機，提高我國連鑄機整體裝備水平具有重大意義。
8國內首條輥壓機終粉磨鋼渣粉生產線成功達產
由鞍鋼礦渣公司與德國蒂森克虜伯工業工程有限公司合作開發的國內乃至國際上首條輥壓機終粉磨鋼渣粉生產線于2014年9月建成投產。該生產線具有以下特點：
1）采用三級磁選和高效輥壓機相結合技術，成功解決了鋼渣中含鐵高、易富集、難選、難磨的問題，加工后的鋼渣粉中金屬鐵含量小于0.02%。
2）采用了輥壓機終粉磨和動、靜態選粉機相結合的技術，成功解決了鋼渣大規模生產中粉磨細度和加工能力的問題，生產過程中臺時產量可達80t/h，
可根據需要生產400-550m2/kg不同比表面積的鋼渣粉及鋼鐵渣粉產品。
3）采用國際領先的半成品旋風筒分離與動態選粉機終產品直接收集技術，成功解決了產成品及產品收集過程中糊袋、收集率低及污染的問題。
4）采用干料加工技術（含水率控制在2%以內），成功解決了確保鋼渣粉活性的技術問題，為鋼渣粉大規模應用于水泥和混凝土領域提供了技術保證。
5）采用高料量循環加工技術，并成功解決了生產加工過程中半成品成餅打散問題，確保了成品質量均勻性、穩定性。
此次輥壓機終粉磨鋼渣粉生產線的成功達產，將使鋼鐵行業鋼渣微粉的循環利用步入一個新階段。
多年來我國鋼鐵渣的綜合利用率僅為50%，鋼渣的綜合利用率僅為10%。鋼渣堆放不僅影響環境質量，而且是資源的巨大浪費。這條鋼渣微粉線的投產，是我國冶金渣開發利用產業發展的一個重要里程碑，標志著國內冶金渣處理走出了一條自主創新的發展之路，將引領未來鋼鐵綠色發展的方向。
9JFE公司開發出80mm厚460MPa級高止裂鋼
2014年10月，日本JFE鋼鐵公司宣布開發出大型集裝箱船甲板上部結構用80mm厚、屈服強度460MPa級高止裂鋼厚板，這是目前為止世界上同類產品中最厚的。
集裝箱船在結構上有較大的開口部位，因此在承載負荷最大的甲板上部結構上需要采用高強度厚板。近年來，為了達到提高運輸效率的目的，集裝箱船趨向大型化，甚至已經開始建造超過1.6萬TEU的巨型集裝箱船，這對甲板上部結構所用厚板提出了更高的屈服強度要求。然而，隨著鋼材厚度的增加以及強度的提高，會出現鋼材變脆、止裂特性降低的現象，因此之前未能生產出超過1.6萬TEU巨型集裝箱船甲板上部結構用高止裂鋼。另外，根據國際船級社協會的規定，從2014年1月1日后簽訂合同的新建集裝箱船，必須履行甲板上部結構采用高止裂鋼的義務，因此延緩了超過1.6萬TEU巨型集裝箱船的生產。
JFE鋼鐵公司在開發過程中，在確保結晶晶粒細化的同時，運用對加熱溫度和軋制溫度精確控制的TMCP技術，開發出了能提高阻止鋼板裂紋發展方向結晶比例的特有結晶方位控制技術。通過采用此項技術，即使是極厚、高強度的鋼材，也可確保高的止裂特性。
點評
該鋼板不僅是目前世界上最厚的高止裂鋼，同時由于TMCP技術的應用，還保證了其與其他鋼種具有等同的高加工性能和焊接性能。該鋼種的應用將使1.6萬TEU以上的巨型集裝箱船的制造成為可能。該鋼種的開發將為我國進行高止裂鋼的開發提供借鑒。
10新型環保低溫硅烷化復合膜阻銹技術獲得成功應用
2014年5月，合肥東方節能科技股份有限公司開發的硅烷化復合膜阻銹技術成功應用于石橫特鋼螺紋鋼生產線。
早期阻銹設備安裝在冷卻裝置最后段，鋼材表面溫度處于400℃以上，鋼材阻銹后通過輥道上冷床，到冷床的回火溫度在600℃以上，稱之為高溫阻銹。阻銹過程中出現了兩個關鍵問題：一是鋼材經過輥道時產生摩擦導致阻銹顆粒脫落；二是鋼材表面溫度持續升高，導致阻銹劑揮發。
針對高溫阻銹技術問題，開發了低溫阻銹劑，根據不同的生產情況，將阻銹設備安裝在軋線定尺剪的前面或后面，在此處小規格鋼材（L10-L16）表面溫度降到150-220℃，大規格鋼材（L18以上）表面溫度降到200-300℃，在此溫度下通過噴藥箱噴上阻銹劑。阻銹劑在鋼材表面產生化學反應及鈍化反應，從而形成一層致密的保護膜，阻止或延遲鋼材表面鐵離子與空氣中的氧氣或水分接觸而被氧化，同時鋼材的溫度在持續下降，保證了阻銹劑不揮發，從而達到阻銹效果。
阻銹裝置主要由集藥箱、加藥泵、管道裝配、噴藥箱、接藥箱等組成。阻銹劑是一種新型環保型產品，不含磷、不含重金屬，無有毒有害物質、無腐蝕性，稀釋后可直接排放，而且該產品防銹效果好，性能穩定，使用維護方便等特性，在線防銹處理過程中無沉渣、無固體析出物、鋼材處理后外觀良好，提高了鋼材表面質量。
點評
螺紋鋼是量大面廣、應用廣泛的建筑鋼材，一般在經過冷卻后表面容易形成一層鐵銹，鐵銹隨著鋼材放置時間越長銹跡越嚴重。在當前市場相對飽和情況下，下游客戶對鋼材表面質量的要求越來越高，這一新型環保低溫阻銹技術的研發和應用，改善了螺紋鋼的外觀，提高了鋼材表面質量，滿足了客戶及市場需求，促進了鋼鐵企業的技術進步。