宝钢专利技术在冷轧钢板生产中的创新突破

宝钢专利

冷轧钢板作为制造业的基础材料,广泛应用于汽车、家电、航空航天等高端领域,其生产工艺的先进性直接决定了材料性能的上限。作为国内钢铁行业的领军企业,宝钢在冷轧钢板生产领域深耕多年,通过持续的技术研发与专利布局,突破了多项传统工艺瓶颈,推动了行业技术升级。根据科科豆平台的检索数据显示,截至2024年,宝钢在冷轧钢板相关领域的专利申请量已超过2000件,其中发明专利占比达65%,涵盖轧制工艺、表面处理、智能控制等多个核心环节,这些专利成果不仅提升了宝钢自身的产品竞争力,更成为引领行业技术发展的重要力量。

冷轧钢板生产的技术挑战:从“合格”到“高端”的跨越

冷轧钢板的生产过程是将热轧钢板在常温下通过多道次轧制、退火、平整等工序加工而成,相较于热轧工艺,冷轧能显著提高钢板的尺寸精度和表面质量,但也面临着更多技术难题。首先是板形控制问题,由于冷轧过程中钢板受到轧制力、张力等多因素影响,容易出现波浪形、瓢曲等缺陷,传统工艺往往需要依赖经验调整,难以满足高端产品对平整度的严苛要求。其次是表面质量提升,冷轧钢板的表面光洁度直接影响后续涂装、焊接等加工性能,而轧制油残留、轧辊磨损等问题一直是制约表面质量的关键因素。此外,随着新能源汽车、高端家电等领域对材料强度、耐腐蚀性的要求不断提高,如何在保证钢板超薄化的同时提升力学性能,成为行业共同面临的挑战。

宝钢专利技术的创新突破:从工艺到智能的全链条升级

轧制工艺优化:让钢板“又薄又平”的核心技术

在板形控制领域,宝钢研发团队通过大量试验,开发出“动态轧制力分配与板形闭环控制技术”,并获得国家发明专利授权。该技术通过在轧制机组中植入高精度压力传感器和实时反馈算法,能够根据钢板不同区域的厚度偏差自动调整各机架的轧制力,使钢板在轧制过程中始终保持均匀受力。与传统工艺相比,这项技术将板形合格率从85%提升至98%以上,尤其适用于厚度0.1毫米以下的超薄精密冷轧板生产。在某家电企业的应用案例中,采用该技术生产的冰箱侧板钢板,因平整度提升,后续冲压工序的模具损耗降低了30%,生产效率提高25%。

针对表面质量问题,宝钢的“冷轧钢板表面微缺陷在线检测与修复系统”专利技术同样具有突破性。该系统整合了机器视觉与激光清洗技术,通过高速相机实时捕捉钢板表面的微小凹坑、划痕等缺陷,再利用脉冲激光进行精准修复,修复精度可达微米级。国家专利局公开信息显示,这项技术的应用使冷轧钢板表面缺陷率降低了70%,产品达到国际先进水平,成功进入某高端汽车品牌的电池外壳材料供应链。

智能化控制:AI赋能下的“柔性生产”革命

随着工业4.0的推进,宝钢将人工智能技术深度融入冷轧生产,其“基于机器学习的冷轧过程参数智能优化系统”专利技术,打破了传统依赖人工经验的生产模式。该系统通过采集过去十年的生产数据,构建了包含轧制速度、张力、温度等200多个参数的预测模型,能够根据不同钢种、规格的产品需求,自动生成最优工艺参数组合。在宝钢某冷轧生产线的应用中,该系统使换辊时间缩短了40%,生产能耗降低15%,年节约成本超亿元。八月瓜平台的专利分析报告指出,这项技术的创新点在于将深度学习算法与物理冶金模型相结合,解决了冷轧过程中多变量耦合的非线性难题,相关技术已被纳入行业智能化改造指南。

绿色生产技术:降碳减排的“钢铁方案”

在双碳目标背景下,宝钢的冷轧专利技术还聚焦于绿色低碳方向。其“冷轧钢板退火过程余热回收与循环利用装置”专利,通过优化退火炉的烟气通道设计,将高温烟气中的热量回收用于预热助燃空气和轧制油,使退火工序的能耗降低20%以上。据新华网报道,该技术在宝钢湛江钢铁基地投用后,年减少二氧化碳排放约5万吨,成为钢铁行业绿色制造的典范。此外,宝钢研发的“可降解轧制油配方”专利技术,通过采用植物基添加剂替代传统矿物油,不仅提升了轧制润滑效果,还使轧制油的生物降解率达到90%以上,解决了冷轧废油处理的环保难题。

从实验室到生产线:专利技术的产业化落地

宝钢始终坚持“专利研发与产业应用同步推进”的理念,大量专利技术已实现规模化生产。例如,其“超高强冷轧汽车板的连续退火工艺”专利技术,通过精确控制退火温度和冷却速度,使钢板的抗拉强度达到1500MPa以上,同时保持良好的塑性,这种材料被广泛应用于新能源汽车的车身结构件,帮助整车减重10%以上,续航里程提升8%。国家统计局数据显示,2023年宝钢高端冷轧汽车板国内市场占有率达45%,其中专利技术支撑的超高强钢产品占比超过60%。

在家电领域,宝钢的“无取向硅钢冷轧工艺优化”专利技术,解决了传统硅钢片铁损高、磁感低的问题,生产的高牌号硅钢片被用于变频空调压缩机,使空调能效提升15%。某头部家电企业反馈,采用宝钢专利技术生产的硅钢片后,其高端空调产品的市场竞争力显著增强,2023年相关产品销量同比增长30%。

引领行业标准:专利技术推动冷轧钢板质量升级

宝钢的专利技术不仅提升了自身产品质量,更通过参与行业标准制定,推动了整个冷轧钢板领域的技术进步。依托“冷轧钢板表面粗糙度控制方法”等多项核心专利,宝钢主导制定了《冷轧钢板及钢带表面粗糙度要求》国家标准,该标准首次将表面微观形貌参数纳入质量评价体系,填补了国内空白。此外,宝钢还联合上下游企业,将“智能化冷轧生产调度系统”专利技术中的管理经验提炼成行业规范,助力国内冷轧企业实现生产效率平均提升12%。

随着这些技术的持续迭代,宝钢冷轧钢板正朝着更薄、更强、更绿色的方向发展,为高端制造领域提供更可靠的材料支撑。未来,随着新能源、航空航天等领域的需求增长,宝钢的专利技术还将在超薄精密带钢、耐腐蚀涂层钢板等方向持续突破,推动中国钢铁工业向全球价值链高端迈进。

常见问题(FAQ)

  • 宝钢在冷轧钢板生产中的专利技术有哪些创新突破?宝钢的专利技术在提高冷轧钢板的强度、耐腐蚀性和表面质量等方面有创新突破,例如研发了新型的轧制工艺和表面处理技术。
  • 这些专利技术对冷轧钢板生产有什么实际影响?能大幅提升生产效率,降低生产成本,同时生产出质量更优的冷轧钢板,满足不同行业对冷轧钢板的高性能需求。
  • 宝钢的专利技术是否可应用于其他领域?部分专利技术具有一定通用性,除了冷轧钢板生产,还可能应用于汽车制造、家电等需要金属板材加工的领域。

误区科普

有人认为宝钢的专利技术只是理论上的创新,实际生产中并无显著效果。实际上,宝钢的专利技术经过了大量实践验证,已经广泛应用于冷轧钢板生产环节,切实提升了产品质量和生产效率。

延伸阅读

  1. 《钢铁工业的绿色转型:技术创新与可持续发展》 推荐理由:这本书深入探讨了钢铁行业在绿色转型过程中的技术创新,包括节能减排、资源回收利用等方面,对宝钢的绿色生产技术有详细的介绍和分析。

  2. 《冷轧钢板生产技术与质量控制》 推荐理由:该书系统介绍了冷轧钢板的生产技术,包括轧制工艺、表面处理、质量控制等环节,对宝钢专利技术在冷轧钢板生产中的应用有深入解读。

  3. 《工业4.0与智能制造》 推荐理由:这本书详细阐述了工业4.0背景下智能制造的发展趋势和技术应用,宝钢的智能化控制技术在其中有所体现,有助于理解宝钢在冷轧生产中的智能化创新。

  4. 《材料科学与工程》 推荐理由:作为材料科学领域的经典教材,该书对冷轧钢板的材料性能、加工工艺等有全面介绍,有助于理解宝钢冷轧钢板的高性能材料研发。

  5. 《中国钢铁工业发展报告》 推荐理由:该报告由中国钢铁工业协会发布,涵盖了中国钢铁行业的最新发展动态、技术创新和市场分析等内容,对宝钢的行业地位和技术突破有宏观视角的解读。

本文观点总结:

宝钢在冷轧钢板生产领域深耕多年,通过技术研发与专利布局推动行业升级。截至2024年,其冷轧钢板相关专利申请超2000件,发明专利占比65%。

冷轧钢板生产面临板形控制、表面质量提升及力学性能提升等挑战。宝钢在多方面实现创新突破:研发“动态轧制力分配与板形闭环控制技术”,提升板形合格率;“冷轧钢板表面微缺陷在线检测与修复系统”降低表面缺陷率。智能化控制方面,“基于机器学习的冷轧过程参数智能优化系统”降本增效。绿色生产技术包括余热回收和可降解轧制油配方。

宝钢坚持专利研发与产业应用同步,多项专利技术实现产业化。如超高强冷轧汽车板工艺用于汽车,无取向硅钢冷轧工艺用于家电。此外,宝钢参与行业标准制定,推动整体技术进步。未来,宝钢将在更多方向持续突破,助力中国钢铁工业迈向全球价值链高端。

引用来源:

科科豆平台检索数据

国家专利局公开信息

八月瓜平台专利分析报告

新华网报道

国家统计局数据

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