首钢成功开发应用连铸板坯热装预处理技术

由首钢技术研究院、首钢京唐、首钢工程公司联合完成的“连铸板坯热装预处理工艺设备开发与应用”项目近日获得2021年度首钢科学技术一等奖。该项目开发的整套技术具备自主知识产权，其成功应用对连铸板坯热装热送比例及温度的提高起到了关键技术支撑作用，为首钢炼钢领域节能减排、实现低碳绿色发展提供了创新路径。

连铸板坯热送热装是上世纪80年代就研发成功的技术，在节能降耗、提高成材率等方面发挥着重要作用，但是这项技术对于近年来广泛应用的微合金钢来讲，继续提高铸坯热装比例及热装温度却面临着极大的技术瓶颈。当热装温度持续提高特别是达到两相区温度后，微合金析出物大量析出，以及高温加热后表层组织粗大且不均匀会导致轧制钢板表面出现“红送裂纹”缺陷。国内多家企业曾针对这一难题进行过尝试但均未获得成功，成为行业共性难题。

面对瓶颈问题，首钢技术研究院宽厚板研究所刘洋博士挺身而出，组建了涵盖科研、设计及现场生产等多部门、多专业的联合攻关团队。项目团队提出了国内首创的基于连铸机本体的铸坯表面热装预处理技术，由技术研究院宽厚板所主要负责基础理论研究及工艺开发，冶金过程所负责自控系统开发，首钢工程公司负责设备设计，京唐钢轧部负责工业实验及工艺优化，各小组协同配合开展工艺、设备及自动化三位一体的整套技术攻关。

项目初期，整套系统的自动控制开发部分交由技术研究院冶金过程所负责，这支年轻的队伍第一次参与此类工程项目，扎根生产现场，从水系统设计到设备选型再到控制系统开发，攻克了诸多关键性难题，保质保量完成了自控系统的开发。

项目在热试过程中高温铸坯受到超大水量喷淋冷却后出现严重的弯曲变形，铸坯变形后导致无法切割，对生产造成很大影响。这是决定项目成败的关键难点。京唐钢轧部部长王国连、生技室主任助理谢翠红、板坯连铸首席作业长赵晶调动各方力量迎难而上，数十次组织现场与研究院技术人员一道分析原因、调整工艺，经过夜以继日、马不停蹄地攻关，最终通过有效措施成功解决了铸坯弯曲变形的“卡脖子”难题。

铸坯热装预处理系统在长期生产应用过程中，出现了水量喷淋不均匀的问题，首钢工程公司总工刘彭涛、工程师王国义迅速响应，第一时间对扇形段喷嘴进行优化设计，使技术快速实现应用迭代，保障了喷淋功能的正常运行。

现场的风水电气各专业在工程施工、设备安装调试、意外故障处理等方面群策群力，勇挑重担，有效处置突发状况，为项目顺利开展及最终应用提供了强有力的保证。

“连铸板坯热装预处理工艺设备开发与应用”项目申请国内发明专利4项、受理国际发明专利1项，申请标准1项。项目相继开发了十余项关键工艺，成果经中国钢协鉴定为国际领先水平、全球首创工艺。该技术2020年10月在京唐6号连铸机投入生产应用，铸坯热装率平均提高45个百分点，优质微合金钢铸坯最高表面热装温度可达658℃，平均节约加热炉能源14.4%，吨钢减少CO2排放10千克，吨钢综合降本11元。