冶金机械及自动化分学科发展-中冶南方工程技术有限公司

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1、 冶金机械及自动化分学科发展 张清东孙彦广尹忠俊 秦勤 曹建国 刘国勇 阳建宏闫晓强 苏兰海 Development of Metallurgical Machinery and Automation Zhang Qingdong, Sun Yanguang, Yin Zhongjun, Qin Qin, Cao Jianguo, Liu Guoyong, Yang Jianhong, Yan Xiaoqiang, Su Lanhai The report summarizes the new theories, principals, standpoints, methods, achiev

2、ement and techniques in the fields of metallurgical machinery and metallurgical automation, as well as the great application and remarkable achievement in the development of Iron & Steel industry during the past two years. The future development trends and prospect of metallurgical machinery and met

3、allurgical automation bring out through comparing home and abroad. The content of this report is organized based on traditional subject category: iron-making machinery, steel-making machinery, rolling machinery, metallurgy equipment& product examination and metallurgy process automatic control. From

4、 above mentioned five subjects, the current status is summarized including awards, appraisal, patents, papers, great subject, major project, enterprise technical achievement and other typical construction achievement that reflect the subject development by authority and landmark events seeking truth

5、 from facts. Secondly, the report reflects three basic routes and motivation of equipment developmentrealizing process thought, improving information/automation, applying new machinery design/manufacturing techniques. Reviewing the past two years, China iron & steel industry has obtained great achie

6、vement, also encountered many new situations. The equipment level of iron & steel industry has been improved as the fast development of China iron & steel industry. The ability of research on metallurgical machinery & automation equipment, integration complete set and construction has been significa

7、ntly enhanced, especial in autonomy-oriented ability and application level. However, since 2008 second half 1 world financial crisis induces recession in real economy that caused market demand destruction for steel production. Low speed development arises that maybe enter a new development stage and

8、 model. From the end of 2008 to January 14th 2009, State Department Discuss and Pass on the Principle the iron and steel industrial restructuring and rejuvenation program. This aggravates the meaning of 2008 turning year for iron and steel industry. The program includes eliminating obsolete capacity

9、, speeding up innovation, promoting alliances and mergers and cutting export tariffs. Therefore, it can predict that nation will take advantage of this global economic adjustment to carry out the adjustment of China iron & steel industrial structure and development model，to promote the development o

10、f China iron & steel industry that can further improve the equipment level of iron & steel industry, especial in autonomy-oriented ability and application level of metallurgical machinery & automation equipment. This is a new major opportunity. 一、引 言 冶金机械及自动化分学科发展报告（2008-2009）旨在概述2007年至2008年两年间，我国在冶

11、金机械以及冶金自动化领域取得的新的理论、原理、观点、方法、成果及技术和在钢铁产业发展中的重大应用、重大成果，并试图通过与国外的对比分析做出关于我国冶金机械及自动化领域未来发展趋势的展望。报告的撰写采取我国的学科分类习惯，按炼铁机械、炼钢机械、轧钢机械、冶金设备及产品检测、冶金过程自动控制等五个方面分别进行分学科现状总结，并且将本领域的奖励、鉴定、专利、论文、重大课题、重大工程、企业重大技术成果以及其他典型学科建设成果作为可以反映“发展”的标志性事件，而以上述标志性事件为依据和线索进行实事求是的总结。其次，报告也力图反映一般机械设备发展的三个基本路径和动因实现工艺思想、提高信息化/自动化水平、应

12、用机械设计/制造的新技术。 回顾过去，2007年和2008年是我国钢铁工业发展的不平凡的两年，也是我国冶金机械及自动化领域发展不平凡的两年，取得了诸多成绩也面临新的形势。伴随着中国钢铁工业的兴盛繁荣和迅猛发展，我国钢铁工业的装备水平进一步提高，我国冶金机械及自动化装备的研制和集成成套及建设开工的能力显著加强，特别是我国冶金机械及自动化2 装备的自主化能力及应用水平都迅速提高。但是，进入2008年下半年，多年持续高速发展的中国钢铁工业，因世界金融危机引发实体经济衰退导致的钢铁产品市场需求下降，开始出现发展减速并可能进入新的发展阶段和发展模式。从2008年底开始酝酿在2009年1月14日国务院常务

13、会议审议并原则通过的钢铁产业调整振兴规划，将与2008年下半年的钢铁行业情势急转共同成为我国钢铁工业发展的标志性事件。这一规划明确指出，加快钢铁产业调整振兴，必须以控制总量、淘汰落后、联合重组、技术改造、优化布局为重点，推动钢铁产业由大变强。为此，一要统筹国内外两个市场，落实扩大内需措施，拉动国内钢材消费，实施适度灵活的出口税收政策，稳定国际市场份额；二要严格控制钢铁总量，淘汰落后产能，不得再上单纯扩大产能的钢铁项目；三要发挥大集团的带动作用，推进企业联合重组，培育具有国际竞争力的大型和特大型钢铁集团，优化产业布局，提高集中度；四要加大技术改造、研发和引进力度，在中央预算内基建投资中列支专项资

14、金，推动钢铁产业技术进步，调整品种结构，提升钢材质量；五要整顿铁矿石进口市场秩序，规范钢材销售制度，建立产销风险共担机制。因此，可以预期，国家将在此次全球性的经济调整周期中，继续并加快实施对于我国钢铁工业的产业结构乃至发展模式的调整，主导和推动我国钢铁产业由大变强。这对于更进一步提高我国钢铁工业的装备水平尤其是我国冶金机械及自动化装备的自主化能力及应用水平，将是一个新的重大机遇。 二、冶金机械及自动化分学科的新进展 首先，在2007-2008年度，我国冶金机械及自动化领域发展的主旋律是，面对强劲的市场需求，国家出台了一系列政策组织实施冶金设备自主化、鼓励采用国产冶金设备及自动控制系统、支持国内

15、企业独立自主进行整条机组/工艺流程的冶金装备集成成套和建设开工，加速推动我国关键冶金装备及自动控制系统的自主化发展和关键冶金机组的成套与开工能力的自主提高。 在2006年中央发布了国务院关于加快振兴装备制造业若干意见，确定了包括以“大型薄板冷热连轧及涂镀层成套设备”为代表的大型冶金装备等16个重大领域作为装备制造业自主创新的目标后，为推动大型冶金装备自主化的进程，国家发展和改革委员会于2007年6月召开了全国冶金装备国产化工作会议并陆续出台系列政策。比如，国3 以下高炉鼓风机及高炉煤气余压余热发电设备、5m及以下轧机油膜轴承和DCS控制系统和关键仪表自主化率要达到80%；而自主化率需达到90%

16、的设备有5.5m及以下侧装煤捣固焦炉机械设备、日产1000t及以下活性石灰成套设备、年产500万t及以下球团生产成套设备、大型转炉煤气干法净化回收装置、大型宽厚板连铸成套设备、大型宽厚板成套轧制设备、大型板带轧制精整生产线设备、大型金属管轧制设备和精整成套生产线设备等。2008年各项政策逐步落实并进一步显现效果。 家出台的国产设备40%抵免所得税、东北和中西部生产型增值税向消费型转变和进口整机和零部件等政策。2007年底，政府主导的大型冶金装备自主化实施方案出台。在该方案中，确定了“十一五”期间冶金装备的自主化目标：大型薄板冷热连轧成套设备、酸洗和退火涂镀层加工成套设备、大型高炉煤气燃气轮机和

17、10万m3及以下大型制氧机自主化率要达到70%；5000m3第二，在2007-2008年度，我国冶金机械及其自动化领域的进展的突出标志是，冶金设备及自动控制系统总体上实现了由仿制向创新的转变，冶金装备自主集成和冶金装备的科学技术研究都取得重要进展。具体表现在： 1）大型冶金装备自主集成与钢铁行业装备技术进步都取得可喜业绩。 在大型冶金装备自主研制、集成与建设方面，我国钢铁行业与一重集团公司、二重集团公司、西重所、大连重工、中信重工等多家重型机械制造单位通力合作，取得显著成绩为鞍钢研制成功2150mm热连轧机和2130 mm冷连轧机，有“轧机之王”之称的5500mm宽厚板轧机在鞍钢建成投产，10

18、余套1600 mm以上的大型板坯连铸装备在各地相继投产，为太钢研制的世界上最大的7.63m焦炉系统投产后稳定运行，可用于制造大型轧辊的18500t自由锻压机在中信重工建成。特别是，大型宽厚板轧机基本实现了国产化；板带钢热、冷连轧机组的自主研制也开创了新局面，常规的大型热、冷连轧机组成套设备基本实现自主化。 在2007-2008年间，我国钢铁行业大型冶金成套装备工程建设成绩突出。其中，典型的大型冷热连轧成套设备有：鞍钢1780mm、武钢1580mm、邯钢2250mm、天铁1750mm、北台钢铁1780mm、建龙钢铁1780mm、鞍钢2150mm、迁安钢铁1250mm、莱钢1500mm等薄板热连轧

19、成套设备，鞍钢1500mm、鞍钢2130mm、建龙钢铁的900mm、泰钢1700mmHC等薄板冷连轧成套设备，而且还出口印度1800mm、波兰2250mm薄板热连轧成套设备各1套，出口尼日利亚900mm冷连轧成套设备1套；宽厚板及中厚板轧机工程有：鞍钢5500/5000mm4 双机架大型宽厚板轧机、宝钢4300mm双机架大型宽厚板轧机、邯钢舞钢4100mm中厚板精轧机、包钢3800mm双机架中厚板轧机、华菱湘钢3800mm单机架中厚板轧机、河北敬业钢铁公司3500mm单机架中厚板轧机、唐山中厚板材有限公司3500mm单机架中厚板轧机、福建三明钢铁公司3000mm中厚板精轧机；大型连铸成套设备实

20、现应用的重大工程有：舞阳钢铁公司的二流2500mm、承钢的二流1600mm、邯钢一流1800mm、唐钢二流1650mm、重钢一流2100mm和1600mm、涟钢二流2100mm、青山钢铁一流1700mm、建龙钢铁四流1900mm、日照钢铁一流1780mm等大型板坯连铸成套设备，攀钢五流360mm450mm、邢钢六流380mm450mm等大型方坯连铸成套设备；冶炼设备工程建设也成绩斐然：2008年10月18日点火的首钢京唐钢铁公司一号5500 m3高炉是我国高炉炼铁装备技术自主化的新标志，2007年11月8日正式出铁的宝钢浦钢搬迁罗泾工程COREX-3000炉又是非高炉炼铁（熔融还原）新技术应用

21、在我国的重大进展，预计将于2009年底建成投产的国内产能规模最大的莱钢可年产20-25万t金属化球团（还可年处理50万t烟尘）的转底炉也是我国非高炉炼铁（直接还原）技术自主化研究的重要进展，同时也是冶金企业烟尘处理利用新技术的应用实例和新进展。 上述大型冶金成套装备的研制成功和建成投产，极大地提高了我国冶金装备的创新能力和技术水平，也为我国冶金行业的振兴发展与由大变强奠定了基础。 2）冶金装备科技进步取得丰硕成果。 2007年冶金机械及自动化领域获得多项国家及部级科技奖励。 其中，鞍钢和一重集团公司自行设计制造的鞍钢1780 mm大型宽带钢冷连轧机生产线荣获国家科学技术进步奖一等奖；天津钢管集

22、团股份有限公司的PQF三辊连轧管生产线工艺及装备自主集成与创新、宝山钢铁股份有限公司的高强度全密封精整矫直机支承辊技术、攀钢和冶金自动化研究设计院国产1450热连轧关键技术及设备研究与应用、冶金自动化研究设计院和北京金自天正智能控制股份有限公司大功率轧机传动交交变频调速系统及推广应用荣获国家科学技术进步奖二等奖。 天津钢管集团股份有限公司申报的PQF三辊连轧管机组的技术开发与应用研究、宝山钢铁股份有限公司申报的宝钢二高炉长寿技术研究与实践、武汉钢铁（集团）公司申报的取向硅钢新型高温退火装备与控制技术获得中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖（简称冶金科技奖）一等奖；鞍钢与北京科技大学申报

23、的鞍钢5 ASP新机型及板形控制技术开发、南京钢铁股份公司与中冶京诚、中冶赛迪申报的南钢中厚板炉卷生产线系统集成与创新、中冶北京冶金设备研究院申报的集成式多辊轧机、首钢申报的首钢迁钢新建板材工程工艺技术装备自主集成创新、冶金自动化研究设计院和沙钢申报的高炉智能诊断与决策支持系统获得冶金科技二等奖；安泰科技股份有限公司与天津继兴冷板有限公司申报的1450mm可逆式六辊冷轧机研制与应用获得冶金科技三等奖。 西安重型机械研究所申报的现代化连铸设备核心技术攻关及应用研究项目获得中国机械工业科学技术奖（简称为机械科技奖）一等奖；中国第一重型机械集团公司申报的900mm四机架冷连轧机组、太原重型机械集团有

24、限公司申报的大型无键油膜轴承研制获得机械科技二等奖；武汉钢铁股份公司与武汉ALSTOM公司、中治南方武汉设计院申报的180m /min大型宽带电工钢连续脱碳退火机组的研制应用项目、昆明力神重工有限公司申报的175mm (205mm) / 350 mm / 850mm1050mm六辊HC可逆冷轧机项目、江苏亚威机床有限公司申报的CLH2331800 数控板料开卷校平飞剪线及太原重型机械集团有限公司申报的特大型转炉炼钢设备倾动装置项目获得机械科技三等奖。 北京科技大学与鞍钢申报的宽带钢热连轧轧机机型及板形综合控制技术研究获得高等学校科学技术奖科技进步一等奖。 2008年冶金机械及自动化领域继续获得

25、多项国家及部级科技奖励。 其中，北京科技大学和太原钢铁（集团）有限公司申报的流射沸腾冷却强化多功能淬火控冷装备与工艺开发及创新和广州珠江钢铁有限责任公司申报的高质量高比例薄规格热轧钢板成套生产技术开发及产业化项目获得国家科技进步二等奖；太原科技大学等单位申报的一种空间机构的钢板滚切剪技术与装备项目获得国家技术发明二等奖。 北京科技大学与唐山钢铁股份有限公司、济南钢铁股份有限公司申报的热轧板带表面在线检测技术的开发与应用、中冶赛迪工程技术股份有限公司申报的大型热连轧液压伺服控制系统成套技术研究、北京科技大学申报的宽带钢热连轧自动化控制系统的研究与应用、河北省首钢迁安钢铁有限责任公司与北京首钢国际

26、工程技术有限公司、北京首钢自动化信息技术有限公司申报的首钢迁钢210t转炉炼钢自动化成套6 技术等项目获得冶金科技一等奖；宣化钢铁集团有限责任公司与中冶京诚工程技术有限公司等单位申报的高速线材轧机关键设备国产化集成与创新、由中冶京诚工程技术有限公司申报的高精度摆式冷飞剪控制系统的开发与应用项目获得冶金科技二等奖；中冶京诚工程技术有限公司申报的液压驱动式双步进梁式热处理炉研制和板坯连铸机结晶器直连式液压振动装置、北京首钢自动化信息技术有限公司申报的首钢第一线材厂高速线材生产线自动化控制系统、内蒙古包钢钢联股份有限公司申报的CSP薄板坯连铸用高通量浸入式水口开发与应用等项目获得冶金科技三等奖。 中

27、国第一重型机械集团公司申报的2150mm热连轧机组、太原科技大学与太原重工股份公司申报的十五辊微张力中厚板组合矫正机研制获得机械科技一等奖；昆明力神重工有限公司申报的300/680600四辊可逆液压AGC轧机、燕山大学申报的1450mm五机架冷连轧机高精度厚度自动控制(液压AGC)系统研制、大连重工起重集团有限公司申报的1500mm带钢热连轧成套设备、中国重型机械研究院申报的15万t镀锡基板生产线核心设备及工艺研究获得机械科技二等奖；西安陕鼓动力股份有限公司与浙江大学申报的提高高炉冶炼强度的顶压能量回收系统(3H-TRT)获得机械科技三等奖。 3）冶金装备出口出现喜人的变化。 我国长期依赖进口

28、的大型冶金成套设备转向出口，向尼日利亚出口900mm冷连轧机成套设备一套、向印度出口1800mm热轧机一套、向波兰出口2250mm大型板坯热连轧成套设备一套。这标志着我国冶金装备的技术水平和产品质量已得到了国际社会的认可，自主化冶金装备在装备本国的同时也走向了世界，实现了走出国门的愿望。 （一）炼铁设备新进展 “十一五”期间，我国炼铁工业仍在快速发展。我国炼铁工艺及装备技术取得较大进展，在一些领域中已达到或接近国际先进水平。全国生铁产量，2006年达4.0417亿t，较上年增长19.8%，2007年达4.6964亿t，较上年增长15.2%至，2008年下半年因世界性金融危机伤及我国实体经济引发

29、钢铁企业销售不振而主动下调产量，但据估计2008年比上年仍可略有增长。同时，2007年全国重点钢铁企业高炉炼铁技术经济指标达到历史最好水平。 7 1、工程建设 近年来，炼铁装备在向大型化、自动化、高效化、长寿化、节能降耗、高效率方向发展。同时，一些炼铁企业已开始加大对环保治理的投入，向清洁炼铁目标努力。 2008年10月18日，首钢京唐钢铁厂一号5500 m3高炉成功点火烘炉，这标志着我国拥有了特大型高炉的成套技术，具备了特大型高炉的成套设计、制造、工程建设能力。同时，将在武钢防城港项目建设的5800m3高炉的设计工作也已经展开。 首钢京唐钢铁厂一号5500m3高炉是中国钢铁业中最大，也是世界

30、上最大高炉之一，采用了一批目前世界上最大最先进的炉顶与炉前装备，以及数百项国内外先进生产技术。其中，专有技术多项，包括完全自行设计的5500m3特大型高炉长寿高效技术，自行研发拥有自主知识产权的并罐无料钟炉顶技术，设计热风温度为1300的BSK顶燃式热风炉高风温技术，高炉煤气全干法除尘技术（其中的高炉煤气全干法除尘技术和BSK式顶燃热风炉技术是两项重大的原始创新技术）；采用世界先进技术多项，如两座高炉联合料仓集中配置采用无中继直接上料技术、浓相富氧大喷煤技术、粗煤气高效旋风除尘技术、平坦化出铁场、远程控制全自动化炉前设备、铁水运输“一包到底”工艺等。 其次，非高炉炼铁新技术应用在我国也取得重要

31、进展，开创了我国炼铁技术的一个新阶段。非高炉炼铁技术，也称“非焦炼铁工艺”，因具有对环境的影响优于高炉和不使用焦煤的特点，被认为是对传统高炉炼铁技术的革命，是钢铁工业未来发展方向，也是当前国内外钢铁工业的重要前沿技术。 在熔融还原炼铁方面，2007年11月8日11时08分，浦钢搬迁罗泾工程COREX-3000炉提前一天实现出铁目标，即世界最大的可年产150万t铁水的COREX炉在宝钢建成，标志着我国非高炉炼铁技术应用进入了一个新阶段。 在直接还原炼铁方面，预计将于2009年底建成投产的莱钢可年产20-25万t金属化球团（还可年处理50万t烟尘）的转底炉，将成为国内产能规模最大的转底炉。这项由国

32、家发改委立项、北京科技大学与莱钢共同承担的高技术工程不仅能使我国直接还原炼铁能力明显提高（2007年我国直接还原炼铁能力120万t,总产量40-50万t），还可能成为直接还原炼铁技术和冶金企业烟尘处理利用新技术的示范工程。 8 2、新技术研发 2007年度，除宝山钢铁股份有限公司申报的宝钢二高炉长寿技术研究与实践项目获得冶金科学技术一等奖外，本溪钢铁(集团)有限责任公司申报的本钢TRT运行控制技术开发与应用”等五个项目获得冶金科学技术二等奖；山东省冶金设计院有限责任公司申报的大型高炉顶燃式热风炉的研究与应用等六个项目获得冶金科学技术三等奖。2008年度东北大学闻邦椿院士负责的振动利用工程在冶金

33、、矿山装备中的应用技术研究项目获得冶金科技一等奖。 在2007-2008年期间，围绕炼铁方面（IPC分类检索 C21B/炼铁），申报专利240 项，其中，发明专利120 项，实用新型120 项。北京科技大学开发的液压开铁口机，中冶赛迪工程技术股份有限公司开发的高炉无料钟布料器等专利技术都已在实际生产中被广泛应用。 在2007-2008年期间，围绕炼铁方面，发表论文近4000篇。由冶金工业出版社出版炼铁设备（王平主编）和高炉炼铁设备（王宏启主编）两部教材。 3、学术交流活动 20072008年先后召开炼铁专业学术会议6次。其中： （1）2007年10月1214日 “2007年大高炉炼铁学术年会”

34、 在马鞍山召开。会议主题是“全面落实科学发展观,提高大高炉炼铁技术,促进钢铁行业协调发展”,会议研讨与交流的重点放在大高炉的稳定顺行和长寿,以及贯彻循环经济发展思路的措施等方面。来自马钢、宝钢、首钢、鞍钢、武钢、包钢等单位的会议代表还交流了大高炉的生产技术和经验，探讨大高炉稳产、高产、低耗、高效的方法和途径。 （2）2008年4月1718日，“2008年全国炼铁生产技术会议暨炼铁年会” 在浙江宁波召开。会议主题是：节能减排、高效运行、实现可持续发展。本次会议总结、交流了我国近两年炼铁系统的科研成果和生产技术经验。 （3）2008年10月1214日， “2008非高炉炼铁年会”在吉林延吉召开。会

35、议总结交流了我国取得的成功经验和教训，针对如何正确把握非高炉炼铁技术的发展方向和策略、选择技术发展方案以及相关的技术问题进行研讨交流。 9 （二）炼钢设备新进展 1、工程建设 近年来，炼钢领域的技术发展重点在炼钢余能利用、炼钢工艺和环保设备等方面，在转炉成套技术应用方面取得可喜成果。 其中，攀钢在国内率先打通38CrMoAl高铝钢的转炉-连铸生产工艺，生产出合格38CrMoAl高铝钢方坯，这将有利于攀钢进一步优化产品结构，提高企业竞争力和知名度，实现攀钢“做精钢铁”的发展战略。中钢集团衡阳重机有限公司依靠其员工的聪明才智，攻克了大型转炉的一系列制造难关，并使整套设备圆满通过试车，技术及质量全部

36、符合设计要求。 2、新技术研发 20072008年，炼钢领域获得冶金科学奖11项。其中与炼钢设备及其自动化相关的有4项。包括，鞍钢研发的一塔式转炉煤气净化工艺及装置，山东省冶金设计院等研发的转炉煤气回收干法除尘工艺技术，首钢迁钢等单位研发的首钢迁钢210t转炉炼钢自动化成套技术等。其中，鞍钢集团设计研究院研发的一塔式转炉煤气净化工艺及装置具有净化效率高、设备及基建投资低、占地面积小、动力消耗低等特点。山东省冶金设计院和北京钢协冶金科技发展有限公司研发的转炉煤气回收干法除尘工艺技术在消化引进关键技术的基础上，开发了高温烟气除尘装置，并配以高效余热锅炉而形成。为整个行业炼钢工序的节能环保提供强有力

37、的技术支持。首钢迁安钢铁有限责任公司等研发的首钢迁钢210t转炉炼钢自动化成套技术实现了转炉炼钢全自动控制；转炉后吹率减少3.16%；转炉终点碳、温度双命中率达到90.51%；终点磷质量分数平均达到0.007%；冶炼周期平均缩短16.8%。 （1）转炉设备新进展 在2007-2008年间取得了以下科研成果： 1）针对转炉炼钢领域的各个环节及设备，涌现出很多新的发明和新的技术。在转炉氧枪和副枪及其相关设备的设计和控制上，鞍钢设计了氧枪口氮封帽、氧探头投放装置、副枪拔头钳夹紧检测装置和副枪夹紧对中定位装置，中钢设计了氧枪快速安全存放支架和自动调枪装置，宝钢设计了新型氧枪喷头，另外还有一些技术人员在

38、此方面做出10 了新的成果。 2）在转炉维护设备上，武钢设计了修炉设备，鞍钢设计了耳轴现场加工设备和副枪维护清渣装置，中冶探索出超大型炼钢转炉的组合法安装技术。 3）在转炉连接装置上，中冶京诚设计了新型下悬挂连接装置，莱钢设计了炉体支撑装置，中冶东方工程技术有限公司设计了下吊挂倾动转炉。中冶京诚工程技术有限公司研发的一种转炉炉体下悬挂连接装置，是转炉炼钢设备中炉体与托圈之间的连接装置提供的新的转炉炉体下悬挂连接装置，降低转炉倾动力矩，降低设备造价及生产运营费用，加工制造简单，检修维护方便，具有很高运用价值。莱芜钢铁集团有限公司研发的转炉炉体支撑装置包括有活结螺栓炉体法兰及托圈等，消除了其轴向窜

39、动的可能性，采用双球垫配合装置，保证了整个支撑装置在15范围内自由旋转，减小了转炉摇炉过程中对整个装置的冲击。中冶东方工程技术有限公司研发的一种下吊挂倾动转炉能保证裙板安装的校立，使得钢渣易沿着裙板上表面滑落，不易结渣，而且结构简单，制造及安装、维护方便，运行安全可靠。 4）在转炉冷却设备上，中冶京诚设计了活动烟罩机械密封装置，武钢设计了炼钢渣喷水装置，浙江柏润液压有限公司设计了炼钢转炉冷却用多管旋转接头。 此外，在挡渣设备上，雨山冶金新材料有限公司设计了出钢口滑动水口闸阀装置，沙钢设计了整体式炉裙挡渣板，新日立科贸发展有限公司设计了导向挡渣塞。 （2）电弧炉设备新进展 中冶京诚在营口中试基地

40、，独立自主研发的全国产化100t超高功率电弧炉于2008年8月一次投产成功。 东北大学研发的一种直流电弧感应炉设置有顶阴极和底阳极导电砖及底吹透气塞等部件，可以模拟LF炉精炼钢水，解决因炉子太小，热容小，温降快而造成钢水冻至无法进行精炼这一技术难题；可冶炼洁净钢。其采用单相直流加热方式，可避免因钢包口径小，造成电极过于拥挤，包衬寿命低，难于控制的问题；可有效解决钢水“冻”包问题；感应加热和直流加热可同时进行，有效缩短冶炼时间，防止废钢架桥，而且不会对钢水增碳，确保钢水质量；可向炉内吹入惰性气体如氩气对熔池进行搅拌。 西安重鑫电炉设备有限公司研发的一种电弧炉的控制装置结构简单，费用低，易实11

41、时操作，通过新增调节器回路，使得电弧炉炼钢调试简单、调节面宽、冶炼起弧平稳，穿井、熔化、氧化、还原都能使设备很快满足工艺要求，进而提高劳动生产率并达到降耗的目的。 阮新伟研发的电炉炼钢喷枪保护铜水箱具有冷却效果好，寿命长，拆装方便，底板和围罩可以独立更换，避免整体报废的优点。 3、学术交流活动 2008年7月在浙江杭州召开“2008年全国炼钢、连铸生产技术会议”。会议主题是“贯彻科学发展观，促进和完善新一代炼钢工艺流程的发展，推动我国的炼钢、连铸实现高效、优质、低成本与清洁生产”。 2008年8月不锈钢连铸技术座谈及研讨会召开，会议交流了针对不锈钢冶炼和连铸方面的理论、生产实践及应用经验，共同

42、讨论不锈钢连铸的技术问题。 2008年11月第十五届全国炼钢学术会议在厦门举行，会议主题是“优化工艺流程,提高效益，提高品质，节能降耗,提高竞争力”。 （三）连铸设备新进展 1、工程建设 在炉外精炼（RH炉）成套技术、连铸薄/中/厚板坯连铸、方坯或异形坯连铸等设备成套技术应用方面均取得良好成绩。 2007年11月，中钢集团西安重机有限公司与荷兰康力斯钢铁集团签署了18 个扇形段框架的制造合同。这是中钢西重自2007.5 月份两个扇形段和6 个扇形段框架合同之后，与康力斯钢铁集团签订的第二份订单。这一订单的签订，标志着中钢西重板坯连铸成套设备正式进入欧洲市场。 2008年10月，由攀钢设计院完成

43、的攀钢（集团）公司重大项目方圆坯连铸机工程可行性研究报告，日前通过攀钢（集团）公司审查。为满足产品结构调整，适应市场需要，充分发挥炼铁、炼钢现有设施生产能力，攀钢（集团）公司决定拟在原预留炼钢厂3号板坯连铸机位置，新建一台连铸机，并对相关设施进行扩能改造，使新钢钒股份有限公司年产钢能力达到550580万t。攀钢拟新建的方圆坯连铸机实施后，年产方、 12 圆连铸坯80至100万t。该工程技术上先进可靠，经济效益较好，可满足攀成钢、攀长钢对低成本原料坯的需求，充分发挥集团公司整体效益。 2008年10月，宝钢特殊钢分公司炼钢垂直连铸项目的设备安装工作已全部完成，进入设备单试阶段。 该项目是宝钢首条

44、采用垂直连铸工艺的炼钢连铸产线，是合金板带工程的重要组成部分，设计年产能达28万t，主要用于镍基、钛基合金和精密合金等高难度钢种的连铸生产。 在2008年9月23日于上海召开的中国特殊钢改革开放三十周年成就展暨中国国际特殊钢工业展览会上，兴澄特钢展出的800mm连铸合金钢圆坯在展会上成为最大亮点，这一产品代表着中国特钢产业的世界水平。 2008年7月，宝钢不锈钢分公司炼钢厂连铸结晶器铜板使用寿命获得了重大突破，不锈钢生产使用炉数从年初的150炉上升到300炉。通过选择合适的铜板表面镀层及最新的热喷涂技术，改善了铜板表面性能。连铸结晶器铜板寿命的提高稳定了连铸生产，降低了生产成本。 2008年6

45、月，宝钢集团梅山钢铁公司2号连铸机的重要部件大包回转台的国产化改造获得成功。该连铸机大包回转台整体更换上线后顺利投用，至今为止设备运转正常。梅钢采用自主设计的特殊吊装工具，运用钢水接受跨和浇铸跨2台吊车同时工作的方式，使旧设备下线、新设备上线一次性成功。 2、新技术研发 （1）中冶京诚工程技术有限公司开发的板坯连铸机结晶器直连式液压振动装置于2007年成功应用于安阳钢铁股份有限公司第二炼轧厂新建的2501650mm双流板坯连铸机。该连铸机采用了直弧形连续弯曲连续矫直、全程多支点密排分节辊、结晶器漏钢预报、结晶器液面自动控制、结晶器液压振动、动态二冷控制等新技术。其中，中冶京诚公司自主研发的板坯

46、连铸机结晶器振动装置于2007年4月通过技术签定后，首次在安钢3#板坯连铸机上投入使用，一次热试成功，投产后运行平稳。 连铸机采用液压振动可以在浇注过程中实现在线调节振幅、频率和波形，实现正弦或非正弦振动。该装置采用预应力板弹簧导向，可有效控制水平各方向上的位移和转角，精度高；结构上采用无磨损设计、无润滑点；振动油缸采用间隙密封、保证在长期恶劣13 条件下工作免维护。该装置的成功使用，提高了连铸机的装备水平，达到了国际先进水平,标志着中冶京诚公司在板坯连铸机技术领域进入新阶段。 （2）2007年4月，中国机械工业集团公司所属中国重型机械研究院（中国重型院）的现代连铸设备核心技术攻关及应用研究通

47、过了技术成果鉴定。这些关键技术试验研究及工程应用主要包括连续弯矫辊列的自动设计等8个方面，经实践考核设备运转正常，安全可靠，铸坯质量合格，达到了国际先进水平。该项目完成的关键技术和专利已应用于9台板坯、二台大方坯连续铸钢设备，技术装备已替代进口，取得了显著的经济效益和社会效益，并为进入国际市场打下基础。也为推动我国连铸技术发展、使我国钢铁工业向新型国家发展开了个好头，必将在国内外连铸技术发展进程中起到引领及推广应用的作用。 （3）从20072008年，在炼钢连铸领域涌现了诸多专利和个人发明，涉及到浇铸设备、结晶器、中间包浸入式水口等方面。 其中，浇铸设备方面有：宝山钢铁股份有限公司的赵顺利、樊

48、俊飞、方园等人发明的薄带连铸用分段式布流装置；上海大学的张捷宇等人发明的双辊薄带连铸用的稳流布流装置；济南麦哈勃冶金技术开发有限公司的靳巍等人发明的一种塞棒式定径水口快换浇注装置；莱芜钢铁集团有限公司的董杰吉等人发明的用单个浸入式水口进行异型坯连铸保护浇铸的方法及装置；宝山钢铁股份有限公司的沈建国等人发明的含有导电套圈的连铸浸入式水口；鞍钢股份有限公司李镇等人发明的中薄板坯连铸浸入式水口；上海宝钢工程技术有限公司陈德勇等人发明的高低轨道式中间包小车节能型水口预热连接装置；淄博鑫耐达耐火材料股份有限公司郁善会等人发明的连铸中间包手动快换滑动水口装置；鞍山市东方巨业高级陶瓷有限公司、辽宁科技大学以

49、及内蒙古包钢钢联股份有限公司联合开发，由赵连刚等人发明的薄板坯连铸用高钢水通量浸入式水口；上海梅山钢铁股份有限公司的杨金成等人发明的一种长寿命浸入式水口烘烤密封圈；内蒙古科技大学的麻永林等人发明的一种连铸中间包；武汉钢铁(集团)公司陶晓林等人设计的一种连铸机上的中间包盖；鞍钢股份有限公司王军等人发明的一种连铸冷中间包装置；宝山钢铁股份有限公司张永杰等人研制了一种中间包过滤器；鞍钢股份有限公司张晓军发明的一种连铸中间包液面自动稳定精确控制装置；浙江大学李培玉等人发明的一种中包液面自动控制装置；上海重矿连铸技术工程有限公司鲁斌等人发明的一种中间包水口的加热装置。 14 中间包浸入式水口方面有：邯郸

50、钢铁股份有限公司杨海滨等人发明的一种气密式钢包长水口；本钢板材股份有限公司、鞍山市东方巨业高级陶瓷有限公司、辽宁科技大学的陶立群等人发明的一种新型薄板坯连铸用扁平结构浸入式水口；武汉钢铁(集团)公司的宋泽启发明的连铸大包防断裂长水口装置；唐山钢铁股份有限公司、鞍山市东方巨业高级陶瓷有限公司、辽宁科技大学杨晓江等人联合发明的一种中板坯连铸用浸入式水口；宝山钢铁股份有限公司的赵顺利等人发明的一种连铸用浸入式水口。 在结晶器设备方面，专利和发明也比较多，主要涉及结晶器保护渣的加入设备、结晶器及其振动系统以及相关的测量装置。主要有：舞阳钢铁有限责任公司梁永昌等人发明的一种板坯结晶器；上海宝钢工程技术有

51、限公司潘春明发明一种复式结晶器；王水富等人发明一种铝合金方锭铸造结晶器；中国第一重型机械集团公司、一重集团大连设计研究院刘放、李伟等人发明的一种可调偏心式结晶器振动装置，它采用一种可调偏心式结晶器振动装置；江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司李培松等人发明一种钢坯连铸振动台偏心机构。 3、学术交流活动 20072008年，先后召开炼钢专业学术会议9次，其中： （1）中国金属学会召开了2007年连铸自动化技术研讨会。会上，宝钢研究院和炼钢厂介绍了自行开发研制的宝钢板坯连铸漏钢预报技术的研究及应用成果和连铸钢包下渣检测与控制系统，东北大学材料与冶金学院的朱苗勇报告了关于高效板坯连铸结晶器集成技术与研究进展

52、。 （2）2008年7月在浙江杭州召开“2008年全国炼钢、连铸生产技术会议”。会议主题是“贯彻科学发展观，促进和完善新一代炼钢工艺流程的发展，推动我国的炼钢、连铸实现高效、优质、低成本与清洁生产”。 （3）2007中国特殊钢国际学术研讨会于2008年8月在北京召开。会议主题是“立足今日，着眼未来，重在技术，理性发展”。徐匡迪院长、殷瑞珏院士在会上作了就我国特钢发展面临的机遇与应关注的问题以及钢铁企业创新、工艺流程优化等重大课题作了深入浅出而精辟的论述。 （4）2008年8月召开了不锈钢连铸技术座谈及研讨会。内容包括，不锈钢冶炼（包15 括铁水预处理）工艺；不锈钢连铸工艺；不锈钢冶金流程的优化

53、；不锈钢保护渣技术；电磁搅拌技术在不锈钢冶金中的应用；不锈钢连铸坯缺陷的研究；不锈钢洁净度研究；不锈钢新品种冶炼及连铸工艺开发；不锈钢冶炼及连铸工艺数学模型及自动控制技术；不锈钢冶金生产用原料研究；相关的新工艺新技术等。 （四）轧制设备新进展 高效能的轧钢装备和技术使得轧钢始终是钢铁工业中钢材成型的主要方式。钢材根据形状特征可分为三大类：板带材、型材和管材。本节主要介绍钢铁材料的板带材、型材（型钢）和管材（钢管）的轧制设备进展。 1、板带钢轧制设备 大型板带冷热连轧机组成套迈出可喜步伐，多辊轧机研制应用取得新进步，多种主设备和关键单体辅设备（主轧机、卷取机、剪切机、推钢机、拉矫机、步进加热炉、

54、环形加热炉）成套取得进展，热镀锌线、连续退火线、彩涂线、罩式退火车间、不锈钢光亮退火线、硅钢退火线等的技术集成成套取得更大进展。 （1）工程建设 2006年12月23日，首钢设计年产能450万t的2160热轧机组顺利投产，板坯热装热送比率要求达到80%，在国内外同类轧机中都是最高的。具有当今世界先进水平的2160mm热轧轧机，集成应用了定宽压力机、可逆式R1、R2粗轧机，采用了无芯卷曲、无芯输送的新一代板卷箱技术，采用具有CVC plus的精轧机，高效节能层流冷却技术；形成了采用2座高炉配置1座炼钢厂和1套常规热轧生产线的紧密衔接生产流程；实现了轧线最短、投资成本低、产品高端，实物质量达到国际

55、一流水平。 2007年2月28日，舞钢设计年产能100万t的4100mm高刚度宽厚板生产线投产，和现有自主建设的4200mm宽厚板生产线可实现宽厚、特厚、超厚钢板在两条线上的合理分工和优势互补，满足国家重点工程、重大项目建设所需高、精、尖产品的能力，如110mm厚的奥运“鸟巢”特殊用钢Q640E-Z35，集刚性、柔韧性于一体，实现了“鸟巢”的抗震、抗低温、焊接性三效合一的要求，保证了“鸟巢”在承受460MPa的外力后，依然可以恢复原来的形状和弹性。 2007年3月30日，宝钢设计年产能370万t的1880mm热连轧机生产线建成投产， 16 标志宝钢热轧正式进入取向硅钢生产技术领域。该机组国内首

56、次采用了粗轧高速大压下轧制与“电动压下+液压压上”技术；中间带坯加热器与边部加热器联合控制中间带坯温度均匀性的技术；“PC轧机+WRS轧机+ORP”的板形综合控制技术；带钢轧后分段快冷与低温卷取控制技术；冷热坯分开装炉交叉轧制技术；高压力小流量的高效除鳞技术等当前热轧带钢生产领域的先进技术。 2007年7月9日，国内自主设计与制造的安钢设计年产能175万t的150t转炉1780mm热连轧生产线顺利投产。 2007年9月，马钢3#和4#热镀锌线热负荷试车成功，均采用美钢联法生产，其中3#线45万t，产品以轿车用内外板为主，4#线40万t,产品以高档家电板为主，关键技术和设备分别从比利时CMI公司

57、、法国Stein公司和Alston公司引进，工厂设计由马钢设计院负责。 2007年12月，国内自主设计与制造的武钢三热轧1580mm热连轧机热负荷试车成功，并且顺利进入正常生产阶段，是武钢为改善产品结构、打造我国产量最大的硅钢精品生产基地而建设的重要项目。 2008年8月16日，河北钢铁集团邯郸钢铁（集团）有限责任公司邯宝公司年产460万t的2250热轧生产线热负荷试车成功，产品以汽车用钢、船体用结构钢、高耐候性结构钢等为主，特点为强度高、精度高、表面质量好和规格薄等。 2008年9月10日，鞍钢营口鲅鱼圈项目新建的年产200万t宽厚板的套5500mm四辊双机架宽厚板轧机、年产296万t热轧卷

58、板的套1580mm热连轧机生产线投产。我国自主研发和自主集成的世界上最大规格的5500mm宽厚板轧机，填补了国内空白，是继宝钢2005年2月投产的5000mm宽厚板工程的又一条5000mm以上宽厚板生产线；1580mm热轧项目90%以上设备国产化，重大装备自主化取得新突破。 此外在2007-2008年间建成投产的还有宝钢4300mm等6套中厚板或宽厚板轧机，天铁1750mm等5套薄板热连轧成套设备，鞍钢1500mm等3套薄板冷连轧成套设备，而且还出口印度和波兰薄板热连轧成套设备各1套，出口尼日利亚冷连轧成套设备1套。 其次，武钢针对我国的急需产品取向硅钢生产的关键技术装备的消化吸收再创新工作继

59、续取得新进展，成功研制了60个台车的取向硅钢旋转式高温退火装备与控制17 技术。中冶京诚工程技术有限公司研制的八辊五机架冷连轧机组，实现五机架冷连轧全线从机械到电气全部国产化的工程总承包，开发的1450、1250、800、450四种规格新型八辊冷连轧机，先后应用于冶金行业带钢五机架冷连轧、四机架冷连轧和三机架冷连轧生产线，实现生产冷轧带钢的连续无头轧制，生产普通低碳钢、优质低碳钢和部分硅钢等材质，成品厚差5 。钢铁研究总院和安泰科技股份有限公司等单位研制的多种宽度规格的可逆式六辊冷轧机继续取得更大的生产应用成功。中冶集团北京冶金设备研究设计总院、上海铁阳热工技术设备研究所和中国工程物理研究院激

60、光聚变研究中心合作研制了8/16/32辊集成式多辊轧机继续取得生产应用成功。 （2）新技术研发 板带材生产的关键技术装备包括铸轧/矫直、热轧机组、控制冷却/淬火、冷轧机组、退火（常化）炉、平（光）整机/拉伸矫直机、热镀锌、电镀锌、电镀锡、涂层设备等。其中，相对技术难度最大、需要研究攻克的技术难题最多、且目前国内自主化率最低的是热轧机组和冷轧机组。 1）铸轧与连铸连轧设备 带钢双辊铸轧工艺是一种符合循环经济、环境友好、可持续发展的新流程，金属薄带铸轧是集凝固与轧制于一体的近终形成型技术，是受到冶金、机械、材料制备等领域普遍重视的一项前沿技术。20072008年，薄带钢铸轧过程研究的主要进展是宝钢

61、开发出接近产业化的中试铸轧机组,在铸轧工艺和钢种方面已取得很大进展。 薄板坯连铸连轧是20世纪80年代成功开发的连续、紧凑、高效的板带材生产流程之一，从世界范围来看，薄板坯连铸连轧生产线的建设主要集中在中国和美国，两国占世界薄板坯连铸连轧总生产能力的57.0%，其中中国占35.7%。2007-2008年，针对薄板坯连铸连轧装备及工艺技术研究的主要进展有：珠钢与北京科技大学等单位合作开展电炉CSP流程的薄板坯连铸连轧新品种工艺技术开发和高质量高比例薄规格热轧钢板成套生产技术开发及产业化，取得成功并创造巨大经济效益。马钢与钢铁研究总院等单位合作开发转炉CSP流程批量生产冷轧板集成技术，也取得成功并

62、创造显著经济效益。北京科技大学与鞍钢合作在鞍钢1700ASP生产线开发并应用成功具有弯辊、窜辊和特色辊形并结合高效、高精度的板形控制模型的新机型ASP与板形控制技术，取得成功并推广到鞍钢2150ASP生产线、1700生产线和济钢1700ASP生产线。北京科技大学18 与珠钢合作开展了第一代CSP热连轧机振动机理、测试与抑振应用研究，北京科技大学与马钢合作利用现代遥测手段开展了第二代CSP热连轧机振动现场测试，建模揭示了弯扭耦合振动机理，采用二阶扭振状态观测器投入主电机控制系统中并进行在线参数优化设定，消除了F3轧机的严重振动现象。 2）热连轧机 2007-2008年，常规热连轧机技术与装备研究

63、的主要进展之一是北京科技大学关于热、冷连轧机组的机型设计理论方法与工程方案，提出冷、热连轧成套装备自主研制的首要标志是轧机机型的自主设计，轧机机型是机座、辊形、控制三者的统一体，是实现产品的生产大纲与质量要求的基本技术方案和物理架构，机型设计是决定轧机性能(产能、品种、质量、可靠性)和经济性(投资额和生产费用)的第一因素和基础。北京科技大学提出的多种常规冷、热连轧机的机型设计方案，已在武钢一米七热连轧机、2250热连轧机和鞍钢2150热连轧机等10余条生产线上得到应用。 3）中厚板轧机 中厚板轧制工艺与装备技术研究的主要进展有：南钢、中冶京诚和中冶赛迪攻克了“中等宽度宽板坯连铸技术”和“350

64、0mm中厚板卷轧关键技术”，实现了X65和X70管线钢、高强度船板钢、高强度高层建筑用钢板等产品的生产。全国50余条中厚板生产线上，板坯出炉大部分还是依靠加热炉出口与辊道之间的斜面滑动(一般落差为1.21.8 m)来完成，这样不仅划伤了板坯的下表面，影响了板坯的表面质量和成材率，而且对辊道产生了较大的冲击和噪声，经常出现损坏现象。北京科技大学研制了高位板坯托出机与滑坡式加热炉配套，在生产实践中取得根除板坯擦伤和炉前辊道损坏现象的效果。 4）冷轧机 为了轧制高精度冷轧产品，冷轧机装备技术发展趋势是大多采用小直径工作辊以降低轧制力及轧制力矩、增加变形量，同时使用大直径的支持辊增加轧机的刚性，以保证

65、产品的尺寸精度；常采用四辊、六辊、十二辊和二十辊等辊系布置形式，常选机型有CVC机型、HC/UC机型、PC机型等。现代化冷连轧机组具有产量大、产品精度高、自动化程度高、装备及控制系统复杂等特点。2007-2008年关于冷轧装备及自动化技术研究的热点在于：由北京科技大学最早提出的关于宽带钢冷连轧机的机型自主设计技术问题以及19 针对从国外引进的主流机型（CVC、UC、DSR机型）的消化吸收、比较研究、改进完善等项研究；冷连轧机组的轧制过程（包括厚度与板形）自动控制数模及系统的自主研制与工程应用；类似UCMW机型的六辊轧机同时采取中间辊和工作辊轴向可移动工艺时的结构设计、制造与板形自动控制技术自主研究；针对新建冷连轧机是否采用六辊轧机机型以及板形边降控制技术的必要性