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王国栋,男,教授,博士生导师,轧制技术领域的国际知名专家。九三学社东北大学基层委员会成员。他1942年出生于辽宁省大连市,1966年毕业于原东北工学院,1968年-1978年,在鞍钢小型厂从事棒材和周期断面型材轧制技术工作和管理工作,1978-1981年在北京钢铁研究总院攻读硕士学位,毕业后到东北大学任教,1987年破格晋升为副教授,1989年破格晋升为教授,1993年赴美国匹兹堡大学作高级访问学者。
1989年开始,他参加轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(东北大学)的申报、立项论证工作。1991年正式立项后,参加重点实验室的建设工作,任国家重点实验室(建设阶段)副主任,主持实验室的建设和科学研究工作。1996-2004任东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室主任。现任轧制技术及连轧自动化国家重点实验室学术委员会副主任,中国金属学会轧钢学会副理事长,中国金属学会轧制理论及新技术开发学术委员会主任,辽宁省金属学会理事,中国材料研究学会理事,《钢铁研究学报》、《冶金自动化》、《塑性工程学报》、《宽厚板》等期刊的编委或顾问。
王国栋院士长期以来从事钢铁材料轧制理论、工艺、自动化方面等领域的应用基础和工程技术的研究,先后主持和完成多项国家重大基础研究规划项目(973)、高技术项目(863)、攻关项目、自然科学基金重大项目等,取得了许多创新性的成果。
王国栋院士导出辊系变形的影响函数,提出轧辊弹性变形的矩阵解法,发表的论文的主要部分被美国著名轧钢专家Ginzburg在其著作中引用。所著《板形控制和板形理论》是关于板形问题专著,被广为参考和引用,此前未见同类专著发表。推导了变断面连轧张力微分方程,发表的论文对于统一观点、结束80年代初我国关于连轧张力微分方程的讨论,起到了一定的作用。参加了有限元理论和实践的研究,与同志们一起,提出将非线性方程组简化为线性方程组进行有限元计算的新方法;建立了变形区入口增设超薄单元处理第一类奇异点的新方法;提出了伪形函数的新概念和处理方法;建立了多重耦合数值轧机模拟系统。
1998年起,王国栋院士承担973项目“新一代钢铁材料的重大基础研究” 的一个课题“新一代钢铁材料轧制过程中实现晶粒细化的基础研究”,该课题目标是通过轧制与冷却条件的控制,将屈服强度200MPa级普碳钢升级为屈服强度400MPa级的超级钢。在研究开发过程中,他提出晶粒适度细化的学术思想,发现了可利用现有轧机生产超级钢的工艺窗口,研制出400MPa级超级钢的原型钢(1999年),并在工业条件下生产出第一卷超级钢热轧板卷;提出了细晶强化和相变强化相结合的复合强化技术路线,解决了单纯使用细晶强化时屈强比过高等难题,使超级钢板材(2000年)、线材(2003年)的综合性能满足使用要求;提出利用大应变连续累积变形+水雾快速冷却的工艺思想,实现了400MPa级超级钢线材稳定、大规模工业生产。创新思想和技术应用于宝钢等企业,已批量生产超级钢数百万吨,并率先在汽车和建筑等部门成功使用。这些工作已经产生巨大经济效益和社会效益,为我国超级钢的开发、生产和应用走在世界前列做出了贡献。
王国栋院士在承担国家重大技术装备研制项目“首钢3500 mm中厚板轧机核心轧制技术和关键设备研制”期间,负责中厚板轧机核心轧制技术研究,重点在于形成具有我国自主知识产权的中厚板核心轧制技术,实现重型中厚板轧机的国产化。项目完成过程中,开发出了成套控轧控冷技术,产品的晶粒度等级由原来的7-8级,提高到10-12级,屈服强度、冲击韧性分别提高30%和25%以上,首钢高附加值产品比例由改造前的65%提高到94%;开发出热轧中厚板组织性能预报技术和软件,在线应用预报强度指标偏差小于8%,为生产工艺优化和产品性能控制提供了基础,并自主集成与开发了中厚板轧机控制系统,形成了通过软件实现的一系列专利技术。应用后产品精度大幅度提高。通过上述集成和创新,形成了具有我国自主知识产权的成套中厚板核心轧制技术,闯出了大型中厚板轧机实现国产化的新路。首钢项目投产2年来,已增收利税5.67亿元。国家验收鉴定认为,“总体上达到了国际先进水平”。该研究成果已在南钢等中外8家工厂得到应用。
王国栋院士还承担了国家九五攻关项目中“热轧工艺的模拟和优化”、“人工智能在轧钢中的应用”等课题,目标是依据轧制过程提供的海量信息,在不改动或少改动硬件的情况下,利用人工智能、有限元、组织性能预测等技术,通过软件优化轧制过程。在轧制过程智能优化方面,他提出连轧数模参数智能调优的思想,开发了系统的数模解析工具,形成具有我国特色的轧制过程数模调优理论体系和实用方法,他还提出采用神经网络等方法对数模参数进行智能纠偏的思想,用于关键模型参数的预测,使设定计算精度大幅提高,并将协同人工智能技术用于制定轧制规程,实现连轧机负荷分配的智能优。上述思想和方法应用于宝钢,1580热连轧机板形封锁率由1.62%降低到0.5%以下,2030mm冷连轧机厚度超差造成的废品量降低50%,2050mm热连轧机卷废率由2.91%下降到0.44%。应用于抚钢、本钢等生产线,建立智能优化系统,提高产品的尺寸精度
王国栋院士在1996-2004年任轧制技术及连轧自动化国家重点实验室主任期间,正确把握实验室发展方向,加强平台建设,带领实验室面向国民经济主战场,形成了凝聚团队、深入现场、躬行实践、争创一流的实验室特色。所在实验室已经成为促进我国轧制技术发展的有生力量,在我国轧制技术领域有良好的学术声誉和影响。
王国栋院士曾获国家科技进步奖1等奖1项(排名2),2等奖1项(排名1),省部级科技进步2等奖以上奖项10项,冶金科技奖2等奖以上奖项3项。有2项成果2005年通过国家科技进步奖评审、待国家奖励委员会审定,其中1等奖1项(排名10),2等奖1项(排名2),已经在网上公告。申报或授权发明专利14项,授权实用新型7项;专著6部,译著4部;发表论文SCI收录70篇,EI收录133篇;培养研究生中获得博士学位36人,硕士学位34人。
王国栋院士学风正派,勇于开拓,治学严谨,教书育人,忠诚党的教育事业,为我国钢铁工业发展和科技进步做出重大贡献。他曾获得国务院特殊津贴、冶金部有突出贡献的中青年专家、辽宁省第二批、第三批、第四批优秀专家、宝钢教育奖、辽宁省五一奖章、第五届辽宁省优秀科技工作者等多项奖励或荣誉称号。(邸洪双)
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