本系统在转炉或电弧炉出钢侧附近的钢包轨道上方和精炼装置附近安装在线的钢包盖摘扣机构，满足钢包运行全程扣盖保温操作，同时又保证转炉或电弧炉出钢和精炼处理对无盖钢包的需要。实现从炼钢、精炼、连铸、倒渣换水口小修、等待出钢全流程均扣盖保温运行。本钢包全程扣盖保温系统在炼钢厂投入使用后减少空包热损失30%以上，减少盛钢水钢包热损失5%以上，实现降低炼钢转炉或电弧炉出钢温度10℃到25℃以上，显著减轻转炉或电弧炉冶炼负担，取消钢包在线烘烤系统，完全不用钢包保温剂，节能降耗效果十分显著。

在浸罩内无渣或少渣和惰性气体保护的条件下进行钢水快速升温与成分调节，实现窄成分控制，对钢水进行渣精炼处理最大程度降低钢水中夹杂物数量提高钢水质量，防止出现低温浇钢，提高转炉与连铸间生产协调能力。多功能CAS-OB精炼装备技术由浸罩系统、氧枪系统、底吹系统、加料系统、除尘系统、控制系统与精炼工艺等组成。与LF精炼炉相比，它具有升温速度快、投资少、设备操作方便、生产成本低等优点。

课题任务： （1）炼铁-炼钢界面物质流、能量流协同优化技术与工程示范：炼铁-炼钢界面物质流动态运行机制；炼铁-炼钢界面能量的合理分配比研究；铁钢比变化对炼铁-炼钢界面物质流和能量流协同优化的影响研究；炼铁-炼钢界面“一罐到底”模式优化运行工程示范。 （2）典型微合金化钢连铸-热轧界面高效化动态运行关键技术与工程示范：典型微合金化钢连铸板坯角部缺陷控制关键装备和工艺技术；微合金化钢连铸坯红送裂纹控制的关键技术开发；微合金化钢连铸大断面方坯、矩形坯角部缺陷控制关键装备和工艺技术研究；微合金化钢连铸-热轧界面高效化动态运行示范生产线建设与推广。 （3）能源转换界面关键技术-海水淡化工程示范：汽轮机与海水淡化装臵之间的可靠隔断技术；热膜耦合海水淡化浓盐水的综合利用技术；电站海水直流冷却退水与海水淡化耦合技术；实现海水淡化低品质能源利用枢纽作用的关键技术。 （4）物质流与能量流协同的信息化关键技术与应用示范：综合考虑钢铁企业产品生产、能源利用、环境保护多环节，建立钢铁流程能量流网络信息模型；钢铁企业能量流仿真技术研究及仿真平台搭建；在首钢京唐公司现有EMS基础上，融合生产过程信息，增强协调优化功能，开发物质流能量流协同的能源管控软件，并进行示范应用。 本课题由首钢京唐钢铁联合有限公司承担，参与单位分别为钢铁研究总院、冶金自动化研究设计院、上海大学、山东钢铁股份有限公司济南分公司和湖南华菱涟源钢铁有限公司等五家单位。

目前我国钢管总产能达7500万t以上。2011年生产钢管为6697.7万t，其中无缝钢管2649.0万t，都是世界第一。但在无缝钢管总产能中，落后机组约占50~60%。到目前为止，国内外还没有真正实用的连铸圆坯热装方法及系统。国内钢管界热议中的热轧钢管连铸圆坯热装方案大约有3-4种。该技术提出了热轧钢管连铸圆坯热装方法及系统。 该技术炼钢连铸系统和轧管机组集成为一体，产能匹配，炼钢连铸系统以轧管机的产量品种来组织生产；管坯加热采用步进式加热炉，由于炼钢连铸系统和轧管机组产能有4种平衡关系，管坯加热炉有预热炉和高温炉二种；热管坯用回转热锯机锯定尺；采用保温装置减少管坯热损失；炼钢连铸系统和轧管机组布置紧凑，物流通畅；从炼钢上料到轧管机成品的整个生产线，其生产过程和生产管理采用计算机数字化控制系统。

研究内容： 针对我国特殊钢行业产品质量欠稳定、能耗高、总体工艺技术水平仍然较为落后等现存问题，开发低能耗、高效率、高洁净的特殊钢冶炼、凝固及热加工等系列关键技术，实现特殊钢典型生产线技术及流程创新和集成，支撑特殊钢产业发展，提升特殊钢产业的竞争力。同时，开展冶金前沿技术的研究开发，依托沙钢建成具有自主知识产权的薄带硅钢铸轧生产示范线（产品规格：铸带硅钢厚度1.0~2.5mm，宽度规格：1050~1250mm）和依托新余钢铁集团有限公司建立特厚板示范生产线（板坯厚度420mm，板材厚度≥100mm）。 通过攻关，形成具有国际先进水平的生产工艺流程示范线： （1）依托东北特殊钢公司建立转炉流程特殊钢棒线材生产示范线。 （2）依托新冶钢建立电炉（铁水+废钢）特殊钢流程棒线材生产示范线。 （3）依托攀钢建立含钒铁水转炉特殊钢棒线材生产示范线。 （4）依托江苏沙钢集团有限公司建立硅钢铸轧生产示范线。 （5）依托新余钢铁集团有限公司建立特厚板生产示范线。 项目考核指标 约束性指标： （1）典型钢种洁净度生产水平 轴承钢（GCr15）：T.O≤6ppm，夹杂物级别总和（A+B+C+D+Ds）≤2.0，钢材高周疲劳寿命≥108。 齿轮钢：T.O≤12ppm，晶粒度≥9.0级，淬透性带≤4HRC。 高强合金弹簧钢丝：S+P+T.O+N+H≤200ppm。 （2）新建的薄带硅钢铸轧生产示范线实现稳定连续浇注300吨以上合格产品，规格为：厚度1.0~2.5mm，宽度1050~1250mm；品种为3.5%Si的硅钢，质量达到国家标准要求。 （3）建立1台1流特厚板坯连铸机关键设备示范，生产板坯厚度300～420mm、宽度1600mm～2400mm，工作拉速为0.45~0.9m/min。板坯质量达到：中心疏松和中间裂纹≤1.0级，中心偏析≤C2.0级，合格率≥90%。 预期性指标：1）生产效率比传统电炉流程提高30%；2）吨钢综合能耗比传统流程降低20%；3）形成薄带硅钢铸轧生产的自主知识产权，工序节能50%；4）形成特厚板坯（420mm）连铸机关键技术自主知识产权，年生产规模120万吨，生产出典型特厚板品种，如火电机组用钢、海洋平台用钢、建筑用钢等，性能满足相关产品的标准要求。

研究内容和目标 （1）高品质镍资源节约型不锈钢关键技术开发与应用示范 重点攻克双相不锈钢等材料AOD炉冶炼氮的精确控制、热塑性、热处理、高效酸洗、焊接及复合材料制备等多项技术； 开发新一代经济型、超级双相不锈钢，快速推进此类材料在石化、造船、海水淡化、真空制盐、烟气脱硫等重要领域中的实际应用。 （2）氮合金化资源节约型不锈钢关键技术开发与应用示范 系统解决氮合金化资源节约型不锈钢高效率冶炼、连铸共性技术问题； 高合金奥氏体不锈钢热加工技术； 开发出高强度、低成本、耐磨蚀、低磁甚至无磁的低镍高氮奥氏体不锈钢，大力推进其在建筑、煤机、国防等领域的实际应用。 （3）高性能弥散强化钢工业化生产关键技术集成及应用 设计新的节镍型弥散强化不锈钢成分与工业化生产工艺流程； 创新性解决前驱体粉末制备中的弥散相粒度与分布、致密化处理、微观组织控制、大尺寸钢材加工等工艺技术难题； 建立高品质弥散强化钢示范生产线； 开发出特殊环境使用的新型节镍不锈钢品种，以及其它弥散钢种，在火力发电系统、高温燃烧炉、军工和航空航天领域进行推广应用。 （4）资源节约型换代车轴钢关键技术与应用 研究解决高炉回收煤气热值低的问题； 掺混天然气比例控制模型的建立； 钢锭在氮化铝充分固溶温度下轧制机理、解决钢坯表面裂纹缺陷深的问题、攻克钢坯取消酸洗清理遇到的技术难题； 对材料进行晶粒度粗化温度研究，解决原LZ50材料晶粒粗化温度低的问题； 研究实现高疲劳极限σ-1≥310MPa，比LZ50提高70MPa以上的技术难题。 （5）不锈钢工程装备在强还原性环境中的腐蚀控制与延寿技术 重点研究利用电沉积法在不锈钢表面制备钯系合金薄膜的技术，通过钯对不锈钢表面钝化性能的促进作用来提高不锈钢在非氧化性介质中的耐蚀性； 在工程现场对不锈钢设备进行大面积施镀的技术、工艺与装备。 目标：开发高性能含氮双相不锈钢和高氮不锈钢，镍用量相对于普通304不锈钢节省10～30%；

铸坯的缺陷以角部横裂纹为主，据统计约占各类缺陷的50%以上。尤其是在生产碳含量在0.08%～0.20%的典型包晶、亚包晶类微合金化钢时，由铸坯角部横裂纹造成的板带材边部缺陷在世界各大钢铁公司普遍存在。因此，必须对微合金化钢连铸坯进行离线冷态切角处理，这使得铸坯的热装或热送变得不可能，铸坯的加热能耗大幅增加，同时炼钢－连铸－轧钢流程的高效化生产节奏也被打乱，造成大量的能源、材料、人力资源的浪费。因此，有必要开发新技术从根本上解决板坯角部裂纹问题。 本项目针对当前钢铁工业微合金化钢生产中铸坯缺陷率高、能耗高、生产技术落后的实际情况，以提升传统产业绿色制造技术为目标，开发节能减排核心技术，通过探明典型微合金化钢板坯角部裂纹的产生机理，开发新型大板坯连铸倒角结晶器关键装备以及配套的生产工艺技术，有效避免弯曲和矫直过程中铸坯角部横裂纹的发生，形成系统完整的铌、钒、钛微合金化钢角部无缺陷生产技术，确保典型钢种铸坯角部无缺陷率≥99%，为企业节能、降耗、提高劳动生产率和产品的市场竞争力做出贡献。

国内冶金设备设计公司通过多年的努力，已经具备了独立设计、制造常规板坯连铸生产线的能力。但用于生产高端精品板材的连铸机，完全靠自主设计与集成来实现还未有先例。国内其他钢铁的同类铸机设备、工艺模型及控制系统都是引进的。 按照引进、消化、吸收、再创新的模式，首钢京唐公司组织首钢内部各方面力量，通过消化引进的1#~3#铸机设备与工艺技术，自主设计、制造，并采用了多项新工艺、新技术，高效、创新地建设了一条完全国产化的4#板坯连铸机。

铸坯的缺陷以角部横裂纹为主，据统计约占各类缺陷的50%以上。尤其是在生产碳含量在0.08%～0.20%的典型包晶、亚包晶类微合金化钢时，由铸坯角部横裂纹造成的板带材边部缺陷在世界各大钢铁公司普遍存在。因此，必须对微合金化钢连铸坯进行冷态切角处理。本项目针对国内外现有专利和实用技术中所存在的技术问题和实际现状，开发出了具有自主知识产权的专利技术和关键工艺与装备技术，以及与系统配套的多种生产工艺制度，确保了铌、钒、钛微合金化钢角部横裂纹的有效控制和彻底解决。

钢中非金属夹杂物的形貌、数量、尺寸、分布极大的影响钢液的洁净度和最终产品的质量。只有准确认识钢中非金属夹杂物的真实形态，才能有效控制和去除钢中高危害杂质。本项目主要应用于炼钢连铸技术领域，特别是提供了一套分析钢中非金属夹杂物三维真实形貌的方法和技术手段。通过夹杂物原貌分析技术可以研究冶炼各个环节非金属夹杂物的三维形态、含量、成分、尺寸的演变规律，为洁净钢的生产起着重要的借鉴作用。