Гран-при премии в области металлургической науки и техники 2024 года был присужден проекту MCCR Multi-mode Continuous Casting and Rolling Technology Integration and Innovation компании Shougang Jingtang. Технология интеграции литья и прокатки является крупным достижением в технологии интерфейса процесса производства чугуна и стали. Г-н Ван Голянь, секретарь партийного комитета отдела прокатки стали компании Shougang Jingtang, поделился этой технологией на 4-й Национальной конференции по обмену опытом в сталелитейной промышленности «Новые знания, новые технологии, новые идеи». Ван Голянь представил эволюцию процесса производства стали от прерывистого к квазинепрерывному или даже непрерывному переходу. Непрерывное литье и прокатка тонких слябов как представитель почти окончательной формы технологии производства, является оптимизацией процесса производства стали, важным направлением реконструкции, заключается в достижении низкоуглеродистого, эффективного производства высокопрочных тонких спецификаций одного из основных способов полосовой стали. Технология непрерывного литья и прокатки тонких слябов в течение более 30 лет после трех поколений развития, формирования CSP, FTSR, ISP, CEM, ESP и других форм технологий. Технология третьего поколения, представленная ESP, принимает безголовочную прокатку, которая может стабилизировать производство тонких спецификаций продукции. «Технология третьего поколения реализует полную непрерывную безголовочную прокатку с горячей непрерывной прокаткой с высокой скоростью вытяжки и высоким потоком стали непрерывного литья, что называется интеграцией полного непрерывного литья и прокатки тонких слябов». Shougang разрабатывает новую технологию непрерывного литья и прокатки тонких слябов третьего поколения, т. е. многорежимную полностью непрерывную линию литья и прокатки, производственная линия принимает новейшие технологии и новую компоновку с целью реализации гибкого производства нескольких сортов и спецификаций в условиях высокого потока стали и повышения качества продукции. BSIET преодолел технические проблемы, такие как гибкое производство множества сортов и спецификаций, непрерывное литье всех сортов с высоким содержанием стального флюса, эффективная и недорогая выплавка сверхчистой стали и высокоточный контроль качества при длительном периоде прокатки за счет внедрения инноваций в технологические процессы и оборудование. В этом проекте реализовано четыре инновации: во-первых, первая многорежимная непрерывная разливка и технология прокатки с одной заготовкой/полубезголовочной/полностью безголовочной прокаткой. Впервые в проекте была установлена многофункциональная туннельная печь равномерного нагрева в производственной линии безголовочной прокатки, разработаны ключевые технологии, такие как онлайн-регулировка ширины режима безголовочной прокатки и стратегии управления прокаткой для различных режимов, реализовано гибкое производство множества сортов, множественной ширины, множественных режимов прокатки и множественных периодов прокатки для одной разливки, а интегрированный коэффициент выхода стали в рулон достиг 98,7%, величина онлайн-регулировки ширины режима безголовочной прокатки достигла 80 мм, а коэффициент безголовочной прокатки достиг более 96%. Во-вторых, впервые предложено понятие «индекс флюса стали» и создана система управления технологией непрерывного литья тонких слябов с высокой скоростью вытяжки и высоким флюсом стали.
Shougang руководил проектированием колонны валков «малого диаметра валков, переменного расстояния между валками» и кристаллизатора с сильным охлаждением водяного бака типа «L», разработал структуру острова с пятью отверстиями, погруженную в водяное отверстие, точное управление полем потока кристаллизатора, высокую смазку и защиту от шлака управления нагревом, лазерную 3D-печать ремонта медной пластины и другие ключевые технологии для достижения наивысшей литой заготовки 110 мм. Максимальная скорость вытягивания заготовки 110 мм составляет 6,0 м/мин, «индекс флюса стали» достигает 660 мм-м/мин, а процент попадания уровня жидкости кристаллизатора ≤±3 мм составляет 99,8%. В-третьих, первые технологические маршруты «KR-BOF-VD-LF-MCCR» и «KR-BOF-LF-(VD)-MCCR». Проект разработал VD точное обезуглероживание, антикремниевую и высокосернистую шлаковую систему и эффективную глубокую десульфурацию и другие ключевые технологии, чтобы достичь ≤ 0,03% низкого содержания кремния, ≤ 0,0020% сверхнизкой серы, ≤ 0,01% сверхнизкоуглеродистой серии марок стали и T [O] ≤ 0,001% сверхчистой стали эффективное и стабильное производство LF-VD двойного рафинирования для цикла поставки стали составляет всего 29 минут, чтобы удовлетворить требования литья под высоким флюсом стали и непрерывной разливки с длительным циклом. В-четвертых, впервые была предложена динамическая и точная стратегия управления сцеплением качества тонкой и широкой полосовой стали в течение длительного периода прокатки. Проект разработал безголовочный режим прокатки черновой и чистовой прокатки выпуклости двойного замкнутого контура, оксид железа и контроль последовательности производительности и другие ключевые технологии. Проект достиг 98,5% уровня выпуклости всех безголовочных прокатанных полос, 264 км прокатного пробега за один период прокатки, стабильного производства стали высокой прочности 1500 МПа и колебания производительности тонколистовой высокопрочной стали марки Gipa с той же спецификацией ≤±30 МПа. Многорежимная линия непрерывного литья и прокатки решила ряд проблем, таких как стабильность производства тонколистовой высокопрочной продукции, контроль формы пластины, плоские валки и т. д. SHR780/980MS, HR1200/1800HS, SQ550FRW и другие марки продукции толщиной 1,3 мм и ниже реализовали эксклюзивную поставку Shougang. Было оценено, что общие результаты проекта достигли международного ведущего уровня. Технология стабильно применяется на производственной линии MCCR компании Shougang Jingtang, которая в общей сложности произвела 5,361 млн тонн высококачественной, тонкой и широкой полосы стали горячего и широкого проката за последние три года и реализовала 594 700 тонн снижения содержания углерода в процессе и т. д. Технологии утолщения литой заготовки, расширения в режиме онлайн при высокой скорости волочения, поперечного магнитно-индукционного нагрева и многоточечного удаления окалины и т. д., которые впервые были применены в интегрированной технологии многорежимного непрерывного литья и прокатки MCCR, были применены на вновь построенных линиях в последние несколько лет. Ван Голянь считает, что интеграция технологии полного непрерывного литья и прокатки и безголовочной прокатки имеет качественное различие на разных уровнях. С точки зрения процесса безголовочная прокатка – это процесс внутренней модернизации технологий, в то время как технология интеграции литья и прокатки является крупным достижением в технологии интерфейса процесса производства стали, это процесс структурной реконструкции и модернизации.
Интерфейс непрерывного литья – прокатки из основного интерфейса традиционного процесса в «субинтерфейс» или даже «без интерфейса», реализуя полное непрерывное производство от расплавленной стали до стальных рулонов, так что процесс производства пластин и полос из «полунепрерывного» «квазинепрерывного» «квазинепрерывного» превратился в «полностью непрерывный». Из-за разнообразия уровней качества, главной целью безголовочной прокатки является производство тонких спецификационных изделий, а интеграция литья и прокатки не только может производить тонкие спецификации полосовых изделий, но и благодаря непрерывному литью от скорости вытягивания до скорости прокатки полосы, температуры, натяжения постоянны, так что размерная точность изделия, качество формы пластины были значительно улучшены. Обычная линия непрерывного литья – горячей прокатки расположена в производстве высококачественного холоднокатаного базового материала высокой чистоты, высоких требований к поверхности (например, автомобильных панелей), высококачественной кремнистой стали, толстых листов и рулонов спецификации (например, трубопроводной стали), а также небольших количеств трудноразливаемых, труднопрокатываемых сортов, подходящих для стыковки доменной печи – конвертера длительного процесса. Новое поколение двухпоточной линии непрерывного литья и прокатки тонких слябов расположено в производстве больших количеств обычных горячекатаных изделий (включая кремнистую сталь среднего и низкого качества), в основном прокатки отдельных заготовок, можно считать полубезголовочной прокаткой (не погоня за тонкими спецификациями, способствует скорости формирования и контролю формы), может быть состыкована с длительным процессом доменной печи-конвертера и больше подходит для короткого процесса электропечи. Интегрированная линия литья и прокатки тонких слябов расположена для производства тонких спецификаций «тепло вместо холода»; тонких спецификаций высокопрочной стали; средне- и высокоуглеродистых «низкосегрегационных» продуктов. Благодаря постоянному совершенствованию технологии качество продукции, производимой с помощью интегрированной технологии литья и прокатки тонких слябов, может заменить традиционную горячекатаную продукцию и некоторые виды холоднокатаной продукции в большинстве сфер применения, обеспечивая более высокий выход годного и более низкие производственные затраты, реализуя цель производства «более экологичной продукции» с использованием «более экологичных процессов».
