季晨光、张丙龙、陈　斌、于会香、俞学成、刘　洋、田贵昌、刘国梁、刘建斌、邓小旋、朱志远、刘延强、杨春宝、刘珍童、王　策

　　首钢团体无限公司、北京科技大学、首钢京唐钢铁结合无限义务公司、北京首钢股分无限公司

　　跟着公民经济成长和财产布局进级，高铝钢及微合金钢等高端钢铁材料遍及利用于汽车、动力电力、陆地工程、船舶等重点范畴，高效连铸出产的手艺品质题目日趋凸显。如汽车用DP、TRIP钢因钢中Al含量高达1.0%以上，不只难以完成多炉连浇，并且连铸板坯存在横向凸起、裂纹、断坯等题目；高档级桥梁钢、高强钢、动力钢、管线钢等因增添Nb、V、Ti等微合金元素，热装铸坯轧后钢板外表轻易呈现裂纹。这些困难不只影响出产效力，还会构成资本和动力华侈。另外，跟着用户的特性化需要增添，微合金钢种类、规格、连铸短浇次增添，微合金钢连铸漏钢危险增大，间接影响高效连铸进程的不变性。绝对通俗钢材，高铝钢和微合金钢元素多且含量高，品质节制难度大、工艺庞杂。原本的高效不变工艺手艺，已没法顺应高铝钢和微合金钢出产需要，详细表现在：

　　（1）高铝钢掩护渣易反映变性，粘结报警频仍，连铸可浇性差，板坯外表裂纹多，必须下线清算。针对高铝钢板坯连铸，韩国浦项制铁开辟了液态掩护渣手艺，将钙铝系掩护渣加热融化后流入结晶器，节制渣圈到达改良板坯外表品质的目标；国际也有企业间接接纳低碱度、低熔点钙硅系掩护渣或间接接纳钙铝系掩护渣的胜利先例。这些手艺极大增进了高铝高锰钢的开辟与利用，但均未完成惯例拉速的多炉连浇。

　　（2）Nb、V、Ti微合金桥梁钢、高强钢、动力钢、管线钢等高档级钢完成低温热装（两相区）难度大，钢板易产生红送裂纹。针对高档级微合金高强钢板的热装红送裂纹，国际外遍及接纳板坯下线控温、公用淬火池及铸坯切割后淬火等体例，铸坯热量丧失大，出产效力低，表层构造细化和按捺第二相粒子析出的结果不充实。

　　（3）高机能产物在产量疾速增添的同时，种类、规格和品质特性化的请求也大幅度增添，给连铸批量高效出产提出了严苛的请求。同时，异钢种连浇、在线调宽等手艺的推行利用，也给连铸恒拉速出产和不漏钢带来了极大的挑衅。

　　环绕以上高效化连铸的关头题目，首钢与北京科技大学持久展开协作，停止高铝钢及微合金钢板坯连铸关头手艺攻关。起首针对高铝钢的凸起、裂纹、断坯和连铸进程粘结报警题目，研讨发明告终晶器掩护渣渣圈对铸坯外表横向凸起、裂纹和粘结报警的影响纪律，从弯月面钢水活动性、掩护渣反映性等方面按捺渣圈长大，并经由进程结晶器小负滑脱振动节制渣圈周期性零落，减小渣圈对初生坯壳的挤压变形，进而减小其对横向凸起和裂纹的倒霉影响，完成高铝钢高品质不变浇铸，板坯裂纹产生率逐年下降。同时，开辟告终晶器内坯壳平均凝结手艺，进步了微合金钢板坯连铸拉速，下降了板坯纵裂纹产生率。在改良铸坯品质的根本上，针对铸轧界面微合金钢因红送裂纹不能低温热装的题目，对铸机末段停止革新，完成铸坯在线低温快冷，最有用地按捺了析出物、细化了微观构造，并基于轧制进程铸坯表层应力阐发和构造改变冷速阐发，初次开辟了基于连铸机二冷段的板坯热装预处置工艺，完成了装备、工艺手艺和节制体系的集成。针对高铝钢及微合金钢种类多，规格多、特性化请求多的题目，为进一步进步连铸进程的不变性，完成跨钢种族混浇和恒拉速结晶器大幅调宽不漏钢，研讨了调宽进程中窄面铜板的温度动摇纪律，开辟了恒拉速结晶器双向高效调宽手艺；开辟了耦合中间包和结晶器夹杂进程的混浇成份展望模子，精确展望告终晶器内钢液成份，为结晶器锥度、水量等工艺参数及时调剂供给了根据，处置了跨钢种族连浇轻易产生的漏钢题目。

图1 名目整体研发思绪

　　该名目获得主要科技立异以下：

　　（1）揭露了高铝钢（[%Al]≥1.0）连铸板坯的横向凸起、裂纹、断坯等缺点的构成机理，开辟出“结晶器电磁搅拌+大倾角水口”等连铸坯壳平均节制手艺，提出并完成告终晶器非正弦小负滑脱新型振动形式，缺点产生率下降至0.1%，拉速从0.8 m/min进步至1.2 m/min以上，高铝钢连浇炉数进步到5炉以上；

　　（2）针对微合金钢连铸板坯热装易呈现的红送裂纹困难，开辟出铸机扇形段内板坯热装外表在线预处置装备、工艺及节制体系成套手艺，设想了大流量喷嘴最好安排体例，研讨获得了铸坯外表肇端冷却温度、冷却速率等关头参数，开辟了连铸板坯外弧/内弧最好水量比节制工艺，处置了热装预处置快冷前提下铸坯易曲折的关头困难，完成微合金钢铸坯热装的外表温度节制在650℃以上；

　　（3）开辟了跨钢种族混浇手艺和结晶器大幅调宽手艺，处置了跨钢种族混浇和结晶器在线调宽量大易漏钢的困难，完成了恒拉速结晶器单次调宽量400mm以上，多种类、多规格单浇次连铸16.9万吨，单台铸机持续出产1350万吨未漏钢。

　　首钢与北京科技大学持久展开协作，停止高铝钢及微合金钢板坯连铸关头手艺攻关。累计完成经济效益2.87亿元，受权发明专利10项，中国钢铁财产协会构造科技功效评估，专家组分歧以为“该项功效整体手艺到达国际抢先程度”。

　　颠末持久连铸财产理论和体系攻关，发明并揭露了高铝钢粘结报警及横向凸起机理。从工艺上对结晶器振动、掩护渣机能和结晶器外表活动停止了优化，完成300吨钢包产线完成高铝钢（[%Al]≥1.0）单浇次不变浇铸1500吨以上。连铸拉速从0.8 m/min进步至1.2 m/min。

　　接纳本名目研发功效后，首钢京唐厚板坯热装外表温度从200℃晋升到650℃以上，周全笼盖中碳含铌钢、亚包晶钢等裂纹敏感钢种，处置了连铸板坯低温热装钢板红送裂纹题目，完成高档级钢种（高强钢Q690、管线钢X70、桥梁钢Q500E-H等及以下级别）铸坯热装。热装温度进步后，节能降耗结果明显。氧化铁皮厚度从2.3 mm降至1.2 mm。该名目实行，有用鞭策了钢铁企业节能降耗，为钢铁企业完成低碳、绿色冶金供给了新的路子和标的目的。

图2 铸坯外表温度与描摹：（a）预处置后；（b）铸坯返温后

　　开辟的跨钢种族混浇手艺和结晶器大幅调宽手艺，处置了跨钢种族混浇和结晶器在线调宽量大易漏钢的困难，完成了多种类、多规格单浇次连铸16.9万吨，单台铸机持续出产1350万吨未漏钢，1.4m/min恒拉速单次在线调宽到达400mm。

　　开辟的系列高铝冷轧高强钢批量利用于疾驰、一汽等车企，无力地支持了汽车行业的轻量化。板坯热装温度及比例进步，完成减排CO2达10.8kg/t钢。