
近日,中央广播电视总台CCTV4《新质引擎》专题片热播,在“冶金百宝箱”篇章中,一条巍然屹立的钢铁生产线格外引人注目——这正是中冶京诚自主研发的江阴兴澄全球首条≥450毫米直弧型超厚板坯连铸产线。它的亮相,不仅向全国观众展现了中国钢铁工业的硬核实力,更讲述了一项曾受制于人的关键装备技术,已实现从追赶、并跑到引领跨越的创新故事。
直面国家需求与世界级难题
在中国日益蓬勃的发展中,白鹤滩水电站、海基二号深水导管架、N966海上安装平台……这些代表大国崛起、日新月异的重大工程,无不在诉说着中华民族奋进的新时代力量。然而,这些工程的基础用材——高端特厚板,其核心制造技术曾长期受制于人。十余年前,我国仍依赖模铸法生产质量不稳定的特厚板,而国外推行的立式连铸机产能远不能满足我国一年数百万吨的需求。
国家所需,即是中国工程师所向。面对这一迫切需求,中冶京诚凭借70余年的深厚技术积淀,向特厚板坯连铸机研发发起全力挑战。尤其针对军工、能源、海洋工程等领域对450毫米以上超厚板坯的国产化自主供应需求,项目团队立志彻底打破国外对战略级特种钢材的垄断,将大国重器的核心材料命脉牢牢掌握在中国人自己手中。团队日夜攻坚,深知“技术没有新旧之分,只有是否持续进化”,决心用数十年迭代的智慧,为国家铸就钢铁脊梁。
中冶京诚自主研发的国际首条≥450毫米厚直弧型超厚板坯连铸产线
特厚板坯连铸机长期被视作世界性难题,主要面临三个“不可突破”,即铸坯弯曲矫直应力剧增,开裂风险极高。高变形抗力、重载荷冲击下难以稳定运行,其难度堪比“复兴号”高铁。心部质量恶化,产品性能难以保障。面对这些行业公认的极限挑战,团队没有退缩搭搭网,而是以系统的理论创新、工艺突破与装备攻坚,发起了一场贯穿研发全链条的“技术会战”。
攻坚理论装备的系统性创新
如何一一破解?中冶京诚从理论、工艺到装备开展了系统创新,每一步都凝结着工程师们的心血。项目团队日复一日地研究连铸机,仔细记录板坯的表面状态,每一个细微的变化,都可能是指引突破的关键线索。
在理论上,团队首次阐明了超厚板坯裂纹从萌生到扩展的演变规律,提出“角部温度≤750℃、表面应变≤0.015”等新准则,形成“低应变辊列设计+低温矫直工艺”的裂纹防控新方法,阐明了“M”形非均匀凝固是中心偏析加剧的根本原因,并提出相应控制准则。
在工艺上,团队首创小半径、低应变连续矫直密排辊列技术,被公认为超厚板铸机最佳方案。开发二冷精细调控技术,首次实现11米/12米基本半径生产450毫米/460毫米超厚板坯,使铸坯中心偏析C级率≥91%,达到世界一流水平。
在装备上,团队研发了高均匀传热、高精度非正弦振动结晶器,首创高集约度、高刚度、高精度的“3H”弯曲/矫直装置,研制出压坯力达24000千牛的世界最大超厚板坯大压下装置,并开发了可在线预测行为、故障检出率≥93%的智能控制系统。
2014年,在江阴兴澄特钢,中冶京诚打造的全球首台套≥450毫米直弧型超厚板坯连铸产线一次性热负荷试车成功,连续浇注Q345B钢,生产出450毫米×1900毫米的铸坯,内部质量达到中心偏析C0.5的最好水平。这不仅创造了直弧形连铸机型的世界最大厚度纪录,更标志着我国在该领域实现从跟跑到领跑的历史性跨越。那一刻,团队所有成员都深知,他们交出的,是一份不负国家重托的答卷。
从国产化替代到全球化引领
此后十年间,中冶京诚持续推动技术迭代与推广,先后助力南钢、湘钢、周口钢铁、龙腾特钢等企业建成超厚板坯连铸产线,全球市场占比高达83.3%。近年来,该技术已累计实现直接经济效益300余亿元,节支70余亿元,近三年生产特厚板500余万吨,替代模铸节约标煤50余万吨,减排二氧化碳近140万吨。
中冶京诚自主研发的国际首条≥450毫米厚直弧型超厚板坯连铸产线智能管控大厅
从白鹤滩水电站世界最大的水电机组用钢,到亚洲最深导管架“海基二号”的轻量化高强钢板,再到北极圈内全球最大天然气工程AGPP的耐极低温容器板……中冶京诚研发的超厚板坯连铸技术已实现海工、能源、石化等十余类高端特厚板全覆盖,支撑30余项国家重大工程与装备建设。技术的生命力在于应用与传承,项目团队工程师午间围坐研讨,深夜仍会连线千里之外的项目现场,解决同类技术难题。他们用实践表明,每块钢板上的完美参数,都是集体智慧持续进化的证明。
该项目于2024年荣获北京市科技进步一等奖,2025年再获冶金科学技术特等奖,并被授予“全国工人先锋号”等荣誉。多位院士评价该技术“整体达到国际领先水平”,从根本上提升了我国高端装备制造的基础保障能力。
如今,中国钢企通过直弧型连铸机生产的超厚板,已占据全球特厚板市场的70%,成为名副其实的“钢铁脊梁”。从国产替代到世界引领,中冶京诚以自主创新的硬核技术和一代代工程师的持续奋斗,奏响了中国钢铁在新质生产力浪潮中的铿锵脉搏。
此次亮相央视《新质引擎》,是对中冶京诚超厚板坯连铸技术的高度认可,更是对中国钢铁人攀登科技高峰、服务国家战略的生动写照。站在新的传播起点上,中冶京诚将继续以国家需求为导向,深化关键核心技术攻关,推动连铸技术向更绿色、更智能、更高端的方向演进。未来,团队将以此次亮相为契机搭搭网,加速技术迭代与全球推广,让更多“中国创造”的钢铁力量,支撑起更多大国工程,锻造更加坚实可靠的“制造脊梁”,为高质量发展注入源源不断的钢铁动能。
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