合金钢管连铸技术装备国产化亮点和展望

　　伴随合金钢管行业的快速发展，我国炼钢、连铸大型技术装备国产化、自主创新和集成创新工作成绩斐然，为我国合金钢管工业的节能减排和科学发展提供了有力支撑。

　　转炉负能合金钢管趋向大容量

　　截至目前，国内250吨（含）以上转炉有24座，其装备技术均已实现全国产化。目前国产最大公称容量的转炉已达到300吨。

　　转炉实现负能炼钢是衡量一个现代化炼合金钢管厂实际生产技术水平的重要标志，它意味着转炉炼钢工序消耗的总能量小于回收的总能量。同时，负能炼钢技术也是一个工程概念，它体现了烟气节能、环保综合利用技术装备的研发和集成应用水平。目前，我国国产化的转炉负能炼钢装备技术也取得了重要突破并日益成熟。

　　一包（罐）到底铁水直运技术。这项技术相对传统的铁水运输方式省去了倒罐的过程，不但减少了铁水罐数量，节省了投资，还减少了环境污染、铁水温降和运行成本，具有明显的节能减排优势。国产标准轨距铁路运输异型大容量铁水包车自2009年投产以来运行状态良好，年可节约16.85万吨标准煤，在一定程度上代表了国际冶金领域高炉—转炉界面流程技术的发展趋势。

　　转炉煤气干法（LT法）净化回收技术。与传统转炉煤气湿法（OG法）相比，转炉煤气干法（LT法）净化回收技术更节能环保的优点日益得到行业认可，成为转炉煤气净化技术发展的重要方向。“十一五”以前，此项技术还主要依靠国外引进，高昂的成本成为制约该技术在国内推广的“瓶颈”。有关单位在引进、消化、吸收和完善国外先进工艺和装备技术的基础上，先后成功地设计或总包建设了一大批技术经济指标达到国际先进水平的煤气干法净化回收系统工程，开发出具有国内自主知识产权并自行制造的转炉煤气干法净化除尘技术装备系统，成功应用于宝钢、江阴兴澄特钢、东北特钢、包钢、莱钢等企业，产生了巨大的经济和社会效益。

　　转炉回收蒸汽再利用技术。目前转炉回收蒸汽再利用的途径主要包括蒸汽供应真空精炼的蒸汽真空泵和并网发电两个途径。

　　将转炉烟气余热产生的蒸汽用于供应RH、VOD、VD等真空精炼装置，一直是合金钢管行业攻关的一项重要的节能减排技术。由于具有不连续性和波动性，转炉汽化冷却系统产生的低压饱和蒸汽要满足真空精炼装置的使用要求，须对饱和蒸汽进行过热处理。国产低压蒸汽燃气式过热装置，使得这一要求得以满足。同时，余热蒸汽并网发电技术也在合金钢管钢企得到了较广泛的应用。

　　转炉副枪系统。转炉副枪系统是实现自动化炼钢的一个重要组成部分，目前国内已经完成了对该技术的引进消化。但是，我国尚未掌握转炉炉气分析技术和用于中小转炉的投掷式探头测温定碳技术，有待今后进一步开发。

　　大容量超高功率电弧炉实现国产化

　　随着合金钢管产能的迅速扩大，国内合金钢管量有望大幅增加，充分利用废钢资源是发展资源节约型经济的重要措施。而长期以来，我国大吨位的电炉设备依赖进口，对于电炉钢比例偏低的我国来说非常不利。

　　造成电炉长期引进的原因，除了我国电炉机械设备设计制造能力偏低以外，很大一方面原因是受到大功率的变压器、电抗器、真空断路器、电极调节器建成机电接合设备水平的限制。而随着国内有关设计单位在电炉炼钢车间，采用全国产变压器、电抗器、电极调节器成功制造大吨位超高功率电炉，我国电炉制造业进入了一个新时期。该项目120吨超高功率电弧炉是我国自行研发、设计、制造并成套集成的国产化大容量超高功率电弧炉，填补了国内空白，并成功集成应用了电炉烟气余热锅炉技术装备。

　　但从总体来看，我国电炉技术装备仍有很大的发展空间，今后应着重开展以下工作：推进大型化电炉机械和电气装备技术的国产化；加强高效节能新型电炉技术装备的开发；强化电炉余热利用技术装备的开发；升级完善电炉电控系统，优化生产工艺，提高生产效率，降低生产成本；结合炉外精炼装备开发，优化电弧炉炼钢流程。

　　铁水预处理、炉外精炼助力洁净钢生产

　　“十一五”期间，随着钢铁产业提高产品质量、优化品种结构的步伐不断加快，铁水预处理和炉外精炼技术装备的国产化成果显著。

　　作为实现洁净钢生产的首要关键技术，近几年来铁水预处理脱硫已成为转炉长流程炼钢的必备工艺。复合喷吹和KR铁水脱硫技术是国际上先进的铁水预处理脱硫技术，但是我国长期以来都基本依赖进口。为此，国内有关单位在引进消化吸收的基础上，自主研发了复合喷吹和KR铁水三脱系统，技术装备水平和实际应用效果达到国际先进水平。

　　国产化合金钢管脱硫预处理技术装备已在宝钢、本钢、九江钢厂等企业得到成功应用，大幅降低了工程投资，缩短了工期，具有广阔的市场前景。首钢京唐钢铁公司曹妃甸基地的投产，标志着国产化最大容量脱磷转炉装备技术的成功应用，铁水全量脱磷、双联生产工艺在我国进入一个新的发展阶段。

　　炉外精炼技术，已成为合金钢管生产流程特别是洁净钢生产中不可缺少的工艺平台，是钢铁企业实现生产的高效化、紧凑化，以及产品质量升级与产品结构优化的重要手段。目前，我国国产化炉外精炼装备技术的发展已经达到一定规模和水平，掌握了许多关键技术，基本实现了全国产化。

　　炉外精炼设备种类繁多，其中有国内已经非常成熟的LF系统、VD/VOD系统、LATS系统、VC真空浇铸系统等，也包括近年来取得长足进步的RH精炼系统，以及尚处于发展中的AOD系统等。由于装备的复杂性和较好的冶金效果，RH炉外精炼装备技术的国产化尤其引人瞩目。随着首钢京唐曹妃甸基地的投产，国产化大吨位RH系统已经达到了国际水平，而且国内的设备成套商还取得了韩国的大吨位RH系统的采购合同，说明国内RH装备制造水平已具备了国际竞争力。

　　同时作为真空精炼重要系统，真空泵系统也在由传统的蒸汽真空泵技术向更节能、更环保、生产成本更低的机械真空泵技术过渡。目前，机械真空泵的集成技术已实现国产化，但部分机械泵仍须引进。

　　今后，我国精炼技术装备应加强以下工作：研发具有更好冶金效果的炉外精炼技术装备；通过冶金工艺模型智能化控制，延长耐材寿命，提高炉外精炼的效率，使其适应冶炼炉和连铸高效发展的要求；实现炉外精炼设备的功能强化。功能强化可分为功能单一化和多功能化两个方面，即在钢水精炼设备中将渣洗、精炼、真空冶金、搅拌工艺以及加热控温功能全部组合起来，实现精炼技术的多功能化；结合设备创新，开发具有自主知识产权的节能环保型的新型炉外精炼技术装备。

　　集成创新任重道远

　　长久以来，受到产业分工的局限，我国钢铁生产企业和装备制造企业缺乏紧密的联系，装备制造者对生产使用者的要求理解不充分，对设备的实际使用要求不清楚，从而导致设备设计水平偏低，设备整体创新能力不强。

　　我国合金钢管工业要想取得更大的成绩，就要更加重视并切实践行集成创新，可在以下几方面下功夫：一是通过自主创新，形成自己的关键技术、核心技术，进一步提升国产化装备水平和系统控制技术；二是抓大集成，注重装备、生产技术和软件模型整体的开发，形成国产的“软硬兼备”的先进技术装备；三是通过集成带动单体设备的开发；四是努力突破国内在有关高端和特殊品种钢生产模型开发方面还是空白的局限；五是注重发挥有关设计单位在自主创新方面的引领和服务作用，将生产技术作为一个工程产品推出去；六是消除产业壁垒，整合资源，建立起跨行业的工程技术公司，集钢铁生产、装备制造、电气控制于一体。

　　超大断面连铸走在世界前列

　　近年来，我国连铸技术得到了快速发展，取得了多个世界第一。

　　我国自主研发设计的450mm×2600mm断面的超大型宽合金钢管连铸机在江阴兴澄特钢即将投产。截至目前，厚度370mm、420mm的特厚板坯连铸机已经在相关企业投产，铸坯表面和内部质量良好，无缺陷比例达到了98%以上，其中心偏析在C0.5以上。

　　我国自主研发的具有国际领先水平的全国产化大规格圆坯连铸机在江阴兴澄特钢成功热试，并成功生产出900mm和1000mm大圆坯，刷新了世界纪录。这标志着我国在超大规格圆坯连铸机的设计、制造、生产操作等诸多方面已走在世界冶金行业的前列。

　　这些连铸机之所以能够实现多项世界第一，是因为与我国拥有众多自主知识产权的核心技术和专利产品密不可分。这些技术和产品主要包括：结晶器液压振动、二冷气雾动态控制及凝固末端电磁搅拌、结晶器专家系统、动态二冷（自适应的二次冷却）及动态轻压下系统等。

 

 

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