白　云、常　海、柴　锋、苗丕峰、孙宪进、张　建、陈卫强、刘观猷、代宗岭、叶建军、师仲然、苏　洸、李经涛、徐国庆、宁康康

　　江阴兴澄特种钢铁无限公司、中冶京诚工程手艺无限公司、钢铁研讨总院无限公司

　　超大规格高品德动力用钢板作为“大国重器”制作必需的高端材料，其制作工艺手艺前进前辈性，是鞭策动力设备制作国际化、保障国度动力宁静、完成“碳达峰、碳中和”的关头。持久以来，请求心部韧性的超大规格钢板（厚度≥120mm或单重≥28吨）首要接纳模铸出产，效力低、能耗大、本钱高。与模铸比拟，连铸具备机时产量高、轧钢成材率高、加热时候短、燃气耗损低、出产周期短的长处。是以，国际外钢铁企业一向努力于连铸取代模铸工艺手艺的开辟。可是，该手艺持久踯躅不前，关头设备、焦点手艺和代表性产物研发亟待冲破，存在三大困难：

　　1、450mm×2600mm断面高均质直弧型特厚连铸坯制作设备与手艺还没有先例。名目展开前，国际上仅迪林根接纳立弯式连铸机出产450mm厚度连铸坯，极限宽度仅为2200mm。国际那时可以或许出产的连铸坯最大厚度仅400mm，为直弧型连铸机出产。因为外部和外表品德题目，据此出产的100mm以上厚度钢板的心部机能难以保障。相较于立弯式连铸机，直弧型板坯连铸机投资小、出产效力高，但连铸坯外表和外部品德节制方面手艺难度更大。名目展开前450mm×2600mm断面的直弧型连铸设备和制作手艺在国际上仍处于空缺，存在诸多严峻手艺困难。

　　2、接纳450mm直弧型连铸坯出产保障心部韧性的超大规格动力用钢板的高紧缩比构造机能定量调控手艺处于空缺状况。当接纳钢锭或电渣锭出产超大规格动力用钢时，紧缩比遍及在4以上，可有用处置心部变形渗入差、晶粒粗大的手艺困难；但接纳连铸坯出产时，紧缩比较着降落，心部变形渗入差、晶粒轻易粗大，心部缺点不易弥合，钢板机能不变性差。接纳特厚连铸坯出产超厚钢板的高紧缩比手艺仍处于定性摸索阶段，针对450mm厚度直弧型连铸坯的高紧缩比高心部韧性超大规格钢板构造机能定量调控手艺处于空缺。

　　3、用直弧形连铸取代模铸或电渣锭出产超大规格海工、容器钢板的产物研发和推行操纵还没有先例。名目展开前，海工设备、压力容器等范畴的超大规格动力用钢板均接纳模铸或电渣锭出产，用直弧形特厚连铸坯出产保障心部韧性的超大规格动力用钢板的产物研发仍处于空缺状况，须要从成份设想、关头出产工艺手艺、用户操纵手艺和财产化推行操纵等方面停止全流程研发。

　　兴澄特钢连系中冶京诚工程手艺无限公司和钢铁研讨总院，经由历程“关头设备+焦点手艺+系列产物”体系攻关，开辟出450mm厚度直弧形板坯连铸设备与工艺手艺、特厚钢板心部构造机能调控个性关头手艺，研发了六大类超大规格高品德海工及压力容器用钢板并完成推行操纵。本名目体系完成了直弧形连铸工艺出产超大规格高品德动力用钢实际研讨、工艺手艺开辟和代表性产物研发及财产化操纵。晋升了企业产物合作力的同时，鞭策了我国高机能特厚钢板冶金设备、出产手艺的全体前进，晋升了我国在高端设备制作范畴的综合合作力。

　　本名目依靠江苏省科技功效转化专项，经由历程“关头设备—焦点手艺—系列产物研发”全链条自立立异，完成连铸取代模铸制作超大规格高品德动力用钢的短流程、低能耗、低本钱的新型出产工艺的财产化操纵。全体思绪以下： 

　　450mm厚直弧型连铸机具备出产效力高、投资小的长处，可是铸坯外表与心部品德难以同时保障。首要难点有：①特厚板坯凝结角部过冷偏向大，曲折和矫直历程极易发生外部和外表裂纹。②特厚板坯连铸厚度标的目的凝结延长大，凝结起点长、凝结糊状区宽，中间偏析和中间松散严峻。③特厚板坯结晶器、大压下扇形段等设备手艺空缺，需停止立异研发。

　　本名目针对特厚板坯连铸变形抗力大和极易呈现外表裂纹困难，开辟出大断面小曲率半径、高温低应变持续矫直辊列手艺，创11m根基弧半径出产最大厚度450mm厚铸坯的行业记载，完成了密排辊设想，有用地节制了铸坯的鼓肚变形，为出产无外部和外表品德缺点特厚板坯供给无力保障。针对特厚板坯凝结角部过冷偏向大极易在曲折和矫直历程中发生外表裂纹困难，和厚板坯中间品德差的手艺困难，开辟出特厚坯凝结历程和高平均性外表温度节制手艺、“超弱二冷节制手艺”及连铸静态二冷配水模子，“凝结结尾轻+大压下”组合压劣等焦点工艺手艺，有用节制铸坯纵向冷却速度、回温及横向温度平均性，处置了特厚连铸坯外表品德差、心部品德动摇大的手艺困难。环绕直弧型超大断面连铸机的出格特征，连系连铸工艺和品德保障请求，开辟出专有的高刚度平均冷却结晶器、高精度非正弦结晶器液压振动、“三高”（即：高强度、高刚度、高精度）大压下扇形段等专有特厚板坯连铸设备，完成了高均质、完好点特厚连铸坯的高效不变出产。

　　（2）超大规格钢板高紧缩比高韧性心部构造机能调控关头手艺研发：

　　接纳450mm直弧型连铸取代模铸出产超大规格高品德动力用钢时，其全体紧缩比远小于模铸钢锭，首要难点有：①钢板总紧缩比降落，品德不平均性增大，心部机能较着降落；②厚度截面变形渗入差，心部构造机能调控难度大；③超长规格钢板头尾构造和机能平均性差异大。本名目定量化、模子化研讨了低碳当量前提下高淬透性复合合金化成份设想方式，肯定特厚高机能钢板成份设想体系；研讨了轧制速度/压下量/轧制温度/坯料尺寸对特厚板构造与机能的影响，和差温轧制对心部构造细化的结果及可行性；研讨了奥氏体化工艺对特厚钢板构造与机能的影响纪律，揭露影响高机能特厚钢板厚度中间高温韧性调控的物理冶金学道理及首要节制身分；研讨了超长规格钢板热处置时炉温加热模子，完成了连铸坯取代钢锭或电渣锭出产超大规格动力用钢板的高紧缩比高韧性构造机能定量调控手艺开辟，冲破了用连铸坯出产请求心部机能特厚板时的紧缩比限定，处置了紧缩比小、变形渗入差、心部韧性差的困难，完成了180mm厚海工钢F690级紧缩比2.5，-60℃心部夏比打击功≥100J；200mm厚加氢反映器用钢12Cr2Mo1R紧缩比2.25，-30℃心部夏比打击功≥200J。

　　本名目针对海工及压力容器用动力钢板的出格需要，操纵连铸取代模铸或电渣锭工艺，在国际上抢先接纳直弧型连铸板坯开辟出-60℃前提下利用的180mm厚低碳当量高韧性特厚F690海工钢板，此中150mm厚度F690完成批量财产化操纵；接纳直弧型连铸坯在国际上抢先开辟出厚度达155mm、请求-60℃打击机能的FH36海上风电装置平台用钢板，并批量操纵在N966自升式风电装置平台、三峡广东浮式海上风电（中国首个浮式发电树模性名目）等海上风电名目，弥补了国际空缺。接纳连铸工艺开辟出最大厚度200mm的加氢反映器用钢、142mm厚LPG储罐用钢、150mm厚高温压力容器用钢、150mm厚气化炉用钢等4大类产物，并普遍操纵于中煤油、中石化、中海油、BP、Saudi Aramco、马来西亚煤油等国际外着名石化企业的重点设备制作，制作工艺到达国际抢先程度，深受用户接待。

　　本名目针对高品德请求出格是心部机能请求的超大规格动力用钢板，经由历程“关头设备+焦点手艺+系列产物”的全流程立异，完成了直弧型板坯连铸取代模铸钢锭工艺出产超大规格高品德动力用钢的高效低耗制作手艺立异及操纵，全体到达国际抢先程度，首要立异功效以下：

　　开辟出该工艺前提下大断面小曲率半径、高温低应变持续矫直辊列手艺、特厚连铸坯的凝结历程和外表温度节制手艺、超弱二冷设想及静态节制手艺、高温低应变持续矫直手艺、特厚板坯轻+大压下组合压劣等系列焦点手艺，开辟了独占的特厚板坯连铸高刚度平均冷却结晶器、非正弦结晶器液压振动、“三高”大压下扇形段等关头设备，处置了特厚板坯连铸外表裂纹及中间松散等困难。铸坯中间偏析C类占比到达91%，中间松散0.5级占比98.5%，外表裂纹率0.3%。

　　经由历程定量化研讨成份、轧制及热处置工艺对高紧缩比前提下心部构造机能的影响，开辟出行业最小紧缩比并保障心部机能的调控工艺手艺，切确指点了450mm直弧型连铸坯出产特厚板时的心部构造机能调控工艺设想，处置了紧缩比小、变形渗入差、心部机能不不变的困难，完成了180mm厚海工钢F690级紧缩比2.5，-60℃心部夏比打击功≥100J；200mm厚加氢反映器用钢12Cr2Mo1R紧缩比2.25，-30℃心部夏比打击功≥200J。

　　接纳直弧型连铸板坯，在国际上抢先完成了155-180mm厚的F级系列高韧性海工钢板（F690、FH36）、142-200mm厚系列压力容器用钢板（12Cr2Mo1R、SA537CL2、09MnNiDR、14Cr1MoR）的产物研发和推行操纵。与传统模铸工艺比拟（F690为例），本名目连铸工艺机时产量晋升12倍、成材率晋升18%、加热时候延长75%、燃气耗损削减76%、制作本钱节俭3200元/吨，出产周期延长1/3，完成了高效低耗工艺立异及操纵。

　　本名目获专利受权45件（此中发现38件，日本专利1件），国度规范5项，论文22篇。连铸设备推行4家，市场据有率80%。近三年出产超大规格动力用钢板近百万吨，新增产值74.26亿元。压力容器用钢板综合排名第一，高心部品德特厚F690级海工钢板国际独一批量供给国际着名企业HUISMAN，155mm厚FH36在国际初次批量操纵，弥补国际空缺，经济社会效益较着。经中钢协构造的院士及着名专家评估：名目全体到达了国际抢先程度。在国际上首创了用直弧型特厚连铸坯出产超大规格高品德动力用钢板的先河。