科创中国

高新技术改造传统产业

“长型材绿色化制备关键技术及应用”是完成了国家课题的基础上，系统地研究了长型材生产过程中降低能源消耗、提升产品质量稳定性的关键技术。在短程、中程、长程铸轧衔接流程上实现了低能耗轧制，具体如下图1所示。 长型材绿色化制备技术是指连铸坯从连铸机切断后，不经过任何加热，或者经感应线圈进行短时间边角补热，或者经小型均温炉短时间补热，然后直接进行轧制的生产工艺，该工艺的属于连铸轧钢之间的界面技术。其明显特征是生产线上无加热炉加热工序，是否补热还需要根据各个现场实际条件，进行合理选择。这种将连铸、轧钢紧密相连的一体化生产方式，能够很大程度上缩短棒线材生产线的工艺流程，显著降低生产成本，增加节能减排的社会效益。 该界面技术实现连铸机与轧钢工序衔接良好，连铸坯高温出坯稳定，温度波动小于50℃，开轧温度范围为900～1100℃，直轧率为99%，产品合格率100%。该技术工程示范线的轧钢工序能耗为9.15kgce/t，吨钢降低能耗约为30公斤标准煤，吨钢减少CO2排放75公斤。长型材绿色化制备关键技术对我国整个钢铁产业，对长型材钢铁企业的节能减排起到了很大的促进作用，大大降低了钢铁企业生产成本。

开发出连铸方坯高温恒温恒量出坯技术，实现了铸机布局、浇铸速度、铸坯切割协同设计的工程化，钢坯的头部和尾部温度差不超过50℃、钢坯出坯温度大于1000℃。 建立了多流连铸机在不同工艺下的连铸坯排队模型，开发出长型材铸-轧界面钢坯排队控制技术，使典型生产线产量提高了7.9%。 开发出长型材绿色化铸-轧衔接技术。针对连铸机与轧机不同布置，分别采用无加热轧制、感应补热、高温钢坯均温等不同方式，实现了多种生产线工艺布置高效衔接。典型生产线的直轧率达到了99%。 研究了温度场与应变场协同控制、轧后冷却路径控制模型，开发出无加热轧制的长型材性能稳定性控制技术，实现了同一浇次钢筋屈服强度的波动低于12%。 以上四项核心技术的开发和应用，解决了长型材绿色化制备过程中的短程、中程、长程衔接的关键技术难题，实现了典型示范线轧钢能耗减少了30kgce/t，轧钢工序能耗小于10kgce/t，吨钢减少二氧化碳排放75kg。 该技术已公布发明专利27项，已获得授权发明专利15项，发表学术论文20篇，软件著作授权2项。 该技术开发的核心技术适合应用于我国众多长型材生产线，具有良好的社会效益。

本项目团队承担了“十二五”国家科技支撑计划“钢铁流程重点工序能源与资源减量化技术工程示范”的子课题“钢铁企业长型材直轧技术工程示范”。主要研究轧钢工序的重要节能技术，开始于2013年7月，课题2016年完成以后，钢铁研究总院联合广东粤北联合钢铁有限公司，成功建成了一条棒材直接轧制工艺生产示范线，年产量100万吨。

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