科技創(chuàng)新繪就發(fā)展新篇章

——中冶賽迪連鑄核心技術開發(fā)之路

    發(fā)布日期：2011-08-30

 

張春光　韓志偉

 

在50余年的工程實踐中，中冶集團中冶賽迪集團有限公司以“鋼鐵企業(yè)首選工程技術服務商”為目標，圍繞鋼鐵冶金技術裝備系統(tǒng)集成理論及應用研究，不斷創(chuàng)新，形成諸多擁有自主知識產(chǎn)權的核心技術和專利技術。在連鑄領域，他們依托國家鋼鐵冶煉裝備系統(tǒng)集成工程技術研究中心，穩(wěn)步開展連鑄核心技術的研究和開發(fā)。

敢于創(chuàng)新  勇做連鑄領域“先行軍”

自20世紀50年代末，中冶賽迪就開始從事連鑄機的研究和設計工作。從世界第一臺垂直型連鑄機———重鋼三煉鋼廠方坯連鑄機實驗研究開始，中冶賽迪創(chuàng)造了一系列的“第一”：1963年，參與世界第一臺弧型板坯連鑄機的設計，成為國內(nèi)最早參與板坯連鑄機研究的工程公司；1985年，參與國內(nèi)第一臺合金鋼方坯連鑄機———重特鋼合金鋼方坯連鑄機的設計；1986，參與國內(nèi)第一臺大方坯連鑄機———重鋼大方坯連鑄機的設計；1987年，自主設計建成唐山鋼廠方坯連鑄機；20世紀80年代初，開始在寶鋼工程中與國外公司合作并參與現(xiàn)代化板坯連鑄機的設計，是國內(nèi)最早開始現(xiàn)代化板坯連鑄機研究的工程公司；1997年，第一次以成套方式承建新疆八一鋼廠方坯連鑄機，開創(chuàng)中冶賽迪設備成套和總承包建設連鑄機的歷史；2007年，承擔巴西CSN小方坯連鑄機，標志著中冶賽迪連鑄技術走向國際市場；2007年11月，中冶賽迪自主研發(fā)的液壓振動、動態(tài)輕壓下、連續(xù)彎曲連續(xù)矯直以及二冷動態(tài)配水等技術相繼在多個工程項目中成功應用，標志著中冶賽迪連鑄技術達到新的發(fā)展高度；2011年3月，中冶賽迪自主研發(fā)設計的世界最厚的直弧型板坯連鑄機———新余特厚板坯連鑄機投產(chǎn)。

迄今為止，中冶賽迪承擔了44臺68流板坯連鑄機和56臺248流方/圓坯連鑄機設計、設備成套或工程總承包，設計的連鑄機總產(chǎn)能超過了1億噸/年。

成績已經(jīng)成為過去，當前，面對紛繁復雜的宏觀形勢，中冶賽迪審時度勢，始終堅持以“鋼鐵企業(yè)首選工程技術服務商”為目標， 以市場為導向、以科技為動力，高效高質量開展技術研發(fā)工作，切實增強中冶賽迪連鑄核心競爭力，努力為客戶提供具有市場競爭力的連鑄核心產(chǎn)品和技術。

自主研發(fā)  引領連鑄技術新發(fā)展

中冶賽迪連鑄技術研發(fā)團隊注重自主創(chuàng)新，注重從冶金機理入手展開深入的理論研究，并注重理論分析與工程實踐的充分結合，多年來通過自主或合作研發(fā)，在板坯連鑄領域已獲得較為豐碩的技術成果，絕大部分成果已經(jīng)成功應用在中冶賽迪設計及承建的連鑄機工程項目之中，并取得了良好的應用效果。

基于多年來在板坯連鑄領域的工程建設實踐和科研開發(fā)成果，中冶賽迪圍繞鑄坯質量這一現(xiàn)代連鑄生產(chǎn)企業(yè)的核心關注點，針對連鑄機的工程理論設計和在線生產(chǎn)監(jiān)控，從工藝、設備和自動化控制多專業(yè)多角度考慮提供全面的技術保證，以盡可能地使鋼鐵企業(yè)具有無缺陷鑄坯的能力和條件。由此，中冶賽迪開發(fā)了眾多與鑄坯質量密切相關的冶金工藝裝備技術。例如，結晶器液壓振動技術、動態(tài)輕壓下控制技術、動態(tài)二冷配水控制技術、鑄坯質量在線診斷分析預測技術、連續(xù)彎曲連續(xù)矯直輥列設計技術、二次冷卻系統(tǒng)通用仿真設計技術、結晶器鋼液流場/溫度場耦合仿真技術、結晶器智能管理專家系統(tǒng)技術、結晶器銅板冷卻結構優(yōu)化設計技術、結晶器在線熱調寬技術、鑄坯應力應變狀態(tài)有限元仿真技術等。

對于一臺現(xiàn)代化的連鑄機，在設計之初就應結合生產(chǎn)對象從連鑄冶金機理入手對其主要的結構參數(shù)和工藝參數(shù)進行全方位考慮，這一設計能力要求設計企業(yè)必須對連鑄過程中發(fā)生的各種宏觀傳輸現(xiàn)象（能量傳輸、溶質傳輸、動量傳輸）、微觀凝固事件（枝晶生長、溶質再分配、微觀偏析）和力學變形行為的冶金物理本質有著充分的認識，這樣才能從根本上保證鑄機在設計理念上的先進性，為日后生產(chǎn)高質量鑄坯和開發(fā)高等級產(chǎn)品提供必要的技術保障。

基于對連鑄冶金過程凝固傳熱、鋼液流動及應力應變的深入耦合研究，中冶賽迪已成功開發(fā)出一系列用于連鑄機工程設計的必要輔助工具軟件平臺。例如，板坯連鑄機二次冷卻系統(tǒng)通用仿真設計軟件CISDI－SCSD R1.0、板坯連鑄機連續(xù)彎曲連續(xù)矯直輥列設計軟件CISDI－RGDS R1.0、板坯矯直過程受力分析軟件、結晶器銅板冷卻結構優(yōu)化設計平臺、結晶器鋼液流場/溫度場耦合仿真軟件CISDI－VisualCAST R2.51等。這一系列軟件平臺的應用，大大提升了中冶賽迪板坯連鑄工程設計的專業(yè)理論水平，為確保工藝裝備參數(shù)優(yōu)化設計的合理性提供了重要的技術支撐。

在連鑄過程中，影響鑄坯質量的現(xiàn)場工藝設備因素眾多，如何根據(jù)實際生產(chǎn)狀況來合理控制工藝操作參數(shù)顯得尤為重要，針對鑄坯各種典型質量缺陷（如內(nèi)部裂紋、表面裂紋、中心偏析等）的監(jiān)測和控制，基于對連鑄冶金工藝理論和動態(tài)控制算法的深入研究，中冶賽迪已成功開發(fā)出一系列用于板坯連鑄過程在線監(jiān)測控制的冶金工藝控制模型軟件，例如：板坯連鑄實時跟蹤動態(tài)控制模型軟件CISDI－CCPS ONLINE R2011、板坯質量在線診斷分析預測模型軟件CISDI－SQDS ONLINE R2011、結晶器智能專家管理系統(tǒng)等。這一系列模型軟件的應用，大大提升了中冶賽迪對板坯連鑄生產(chǎn)過程的工業(yè)監(jiān)控水平，為確保連鑄冶金過程的穩(wěn)定性以及獲得良好鑄坯質量提供了重要的技術手段。

科學技術是第一生產(chǎn)力，創(chuàng)新是一個民族的靈魂。中冶賽迪正以自己的實際行動來體現(xiàn)這些口號的價值。未來，中冶賽迪將始終堅持“為客戶創(chuàng)造價值”經(jīng)營理念，持續(xù)加大連鑄核心技術的研發(fā)力度，努為鋼鐵企業(yè)提供更具性價比的技術和產(chǎn)品，讓“賽迪連鑄”成為客戶首選。 ②