本课题立足河钢承钢现有产线，围绕影响直接轧制的主要因素，因地制宜，以解决影响直接轧制的关键问题为切入点，通过理论研究指导技术方案的制定和技术改造的实施，成功开发了棒线材直接轧制负能制造技术，建立了棒线材负能化直接轧制的理论体系，形成具有自主知识产权的专利技术，探索了智能化在直接轧制工艺中的应用，提高了生产效率，大幅降低了生产成本，实现了全流程负能制造。（1）通过研究铸坯拉速与表面温度的关系，建立了数据模型，开发了小半径（R7m）方坯连铸机高拉速生产集成技术，优化冷却模型，确保铸坯切后温度达到1050℃以上，奠定了直接轧制温度基础；（2）建立铸坯直接输送通道，自主开发了全程保温技术、铸坯快速输送技术，确保高温铸坯过程温降低于20℃/min，50s内快速输送至轧机，成功建成了示范产线，轧钢工序能耗降低至10.55kgce/t，降幅达78.6%；全流程工序能耗-13.49kgce/t，实现了全流程负能制造；（3）开发了铸坯头部温度补偿技术，通过智能补温缩小头尾温差，实现了钢材头尾性能差稳定控制在15MPa以内，稳定产品质量；（4）自主开发了智能化出坯直送控制系统、全流程自动跟踪系统，大幅提升棒材产线智能化水平，为新建棒材产线或行业内传统棒材产线的升级改造提供解决方案。项目授权实用新型专利1项；项目受理专利5项，其中发明专利3项、实用新型专利2项；授权软件著作权2项，发表学术论文7篇。 本项目投产至今，累计生产86.5万吨，创效3460万元。 直轧示范线炼钢工序能耗-24.24kgce/t（回收蒸汽和煤气与工序电耗的差值），轧钢工序能耗10.94kgce/t，炼钢-轧钢工序能耗-13.3kgce/t，炼钢-轧制全过程吨钢能耗小于零，实现负能制造。直轧改造前，轧线工序能耗≥41kgce/t，改造后轧钢系统工序能耗为≤10.94kgce/t，能耗降低值≥30kgce/t。累计节约能耗折合3万吨标准煤，按照每吨标准煤排放二氧化碳2.6t、排放二氧化硫8.5kg计算可减排二氧化碳7万吨以上，二氧化硫240吨以上。

介绍了连铸技术保障应实现无缺陷铸坯生产、较高的浇铸速度、生产过程的稳定；轧钢技术的保障应实现与铸坯的温度衔接、部分感应补热、较大温度窗口的高刚度轧制、性能稳定性控制等技术的新进展

主要内容 （1）高速连铸的恒温出坯技术 主要研究满足钢坯进入轧机前的连铸出坯温度要求，减少钢坯切断时的温度波动范围，包括：高拉速控制、浇铸过热度控制、二次冷却动态控制、试验验证等内容。 （2）方坯连铸和轧钢过程的衔接技术 主要研究方坯缓冲技术、缓冲区温度控制技术、连铸和轧制速度匹配控制技术等。 （3）钢坯补热技术 主要研究感应补热过程工艺设计、加热温度控制数学模型。 （4）高刚度轧机控温轧制技术 主要研究直轧方坯轧制成形控制、孔型系统优化、成型过程温度控制技术、产品的尺寸精度控制等。 （5）长型材产品性能稳定性控制技术 主要研究长型材成形过程温度制度控制、产品质量稳定性控制技术等。包括成分设计、变形制度、温度制度、速度制度等。

我国现有各类方坯连铸机、型钢、棒、线材轧机遍布全国各地，总流数、总套数为世界第一。但这些方坯连铸机普遍拉速较低，一般都需要加热炉再加热。通过采用我公司的高效连铸技术，可以将拉速从~3.0m/min，提高到~5.0m/min。大大减少铸机的流数，解决大转炉和小方坯铸机的炉机匹配问题。实现连铸连轧，铸坯不通过加热直接轧制，大大降低加热炉的能源消耗。随着拉速的进一步提高，实现方坯的无头轧制，做到绿色化生产。

该项目是钢铁冶金领域重大装备和核心技术自主集成创新的一次突破性跨越，其成功实践在行业内起到了良好的示范效应，带动了异形坯生产技术在世界的发展。用近终型异形坯直接轧制大规格H型钢具有质优、节能、环保的优势，成为国际冶金技术的发展趋势，但存在以下技术难点： (1)"H"型异形坯因其断面复杂，容易出现各种质量缺陷，大规格、超薄异形坯质量更难以控制； (2)异形坯结晶器内流场复杂，对钢水洁净度要求更高； (3)异形坯冷却不均匀，以腹板裂纹为代表的铸坯质量控制等关键技术未取得突破，成为世界性难题。基于以上难点，国内外没有厂家建造大规格（高度>750mm）且超薄（<100mm）的近终型异形坯连铸机，其相关技术属于国际空白。