首钢京唐公司MCCR-DUE产线于2019年4月底热试第一卷，2021年5月全面达产。该产线是世界首条多模式全连续铸轧一体化生产线，集成了当今薄板坯连铸和热轧的最新技术，是第三代薄板坯连铸连轧技术的革命性创新，其建成和达产对钢铁行业而言具有里程碑式的意义。4月24日，由中国金属学会近终形制造技术分会主办，首钢京唐钢铁联合有限责任公司承办的“2023年近终形制造技术高端论坛”在唐山曹妃甸召开。会议结束后与会代表前往首钢京唐公司参观了MCCR-DUE产线，纷纷表示赞叹。为了解更多关于MCCR-DUE产线的核心技术和设备及其带来的先进性、灵活性等，《世界金属导报》特别采访了首钢一级科学家杨春政博士。

记者：首钢京唐MCCR-DUE产线快速实现达产达效，产品质量和生产稳定性都达到世界领先水平，请问该产线融合了哪些核心和前沿技术？

杨博士：这条产线融合了世界最先进的薄板坯连铸连轧技术，实现了以高钢通量为基础的薄规格带钢的无头轧制。

首先是高钢通量的薄板坯连铸。为了准确描述薄板坯铸轧一体化技术特征，遵循连轧“秒流量相等”的原则，我们定义了一个“钢通量指数”，就是铸坯厚度与拉速的乘积。实践证明，这个指数需要达到500以上才适合无头轧制，如果低于500，继续实施无头轧制，不仅会使能耗大幅增加 （中间坯补热），还会影响钢材表面质量和性能。

实际生产中，我们把铸坯厚度由传统的70-80mm提高到110mm，甚至是120-130mm，铸坯厚度增加后，为了保证高拉速采用了一系列技术。包括增加了铸机的冶金长度，优化了铸机的辊列设计，有效抑制“动态鼓肚”的发生；在此基础上优化中间包、结晶器、结晶器振动装置、中间包SEN及扇形段等设计；采用结晶器电磁制动技术、高拉速保护渣技术、结晶器液位控制技术、漏钢预报技术等，有效保证了铸机具备5m/min以上高拉速，实现了高钢通量的无头轧制。

当然，连铸要实现高拉速，对钢水品质的要求也很高，常规连铸的钢水质量要想实现5m/min以上拉速是很困难的。

其二，在连铸和轧机之间设置了适宜长度的均热炉，以较低能耗，换来了产线的多重优势。一是均热炉可以保证铸坯温度均匀并由此带来带钢组织性能的均匀性。二是均热炉的中间缓冲作用可实现连铸不停浇换辊，也就是连铸一个浇次内可以匹配多个辊期。三是均热炉的缓冲作用还可以使连铸开浇和停浇时形成的头尾坯轧制成材，提高成材率。四是更适合铌钒钛微合金化高强钢的生产。一般来说，铌钒钛微合金化钢种的铸坯容易产生边部、角部裂纹等缺陷，需要进行切边处理。而均热炉可以使铸坯在温度非常均匀的情况下进入轧机进行轧制，大大降低了边裂和角裂缺陷。

其三，在粗轧和精轧机组之间设置横磁感应加热器。中间坯横磁感应加热器可以实现高的热转换效率，其磁力线垂直穿过带钢，实现均匀加热，有效避免产生“三明治”组织。

此外，MCCR-DUE产线采用三点除鳞，有效保证带钢表面质量；采用分道次不同辊形配置，在保证带钢优异的板形质量的同时，实现了264km的超长辊期等。

记者：该产线达产至今在轧制薄规格产品和相关技术指标方面又有哪些新的突破？

杨博士：作为世界首套多模式全连续铸轧一体化的生产线，我们克服突如其来的疫情影响，仅用两年时间实现产线的全面达产达效。近两年多项指标又有大幅度提升。

MCCR-DUE产线设计的产品厚度范围是0.8-12.7mm，目前生产的低碳钢产品厚度已经达到0.8mm，特别是1.0mm以下薄规格产品都能够稳定生产。

说到指标方面的突破，其一是我刚才讲的在一个连浇周期可以匹配两个以上的辊期，这样连浇炉数不受后续轧线的限制，所以最高的连浇炉数达到了27炉，这提高了金属收得率，减少了耐火材料消耗，提升了产线作业率。

其二是最长的辊期轧制公里数达到264km，达到世界领先水平。超长的辊期一方面体现产线轧制薄规格产品的能力，另一方面意味着辊耗降低，生产效率提高，成本降低。

其三是产线单辊期轧制1.2mm以下薄规格产品的最高比例达到72%，这是一个很先进的指标。

其四是连铸拉速达到6m/min，最高日产量达到8005吨，最高月产水平达到19.01万吨，超过了210万吨的设计产能，预期产线具备达到250万吨/年的能力。

记者：MCCR-DUE产线的优势之一就是其灵活性，请问该产线投产后，在生产组织过程中体现了哪些灵活性

杨博士：这条产线的灵活性体现在多个方面。

其一，产品宽度调整的灵活性。该产线可根据用户要求批量生产任意宽度的产品，不同浇次可以根据订单要求生产不同宽度规格的带钢产品，同一浇次同一辊期也可以在无头轧制模式下，以4.7m/min的高拉速实现在线调宽，这个可以说是世界上独一无二的。

其二，轧制模式的灵活性。该产线可以根据市场需求采用不同的轧制模式，既可以单块轧制，也可以半无头轧制，还可以无头轧制。尽管无头轧制模式可以更好地生产薄规格产品，但是根据市场需求，在特定条件下，有些钢种不需要2.0mm以下的薄规格产品，就可以选择半无头轧制模式。因为采用半无头轧制模式中间坯不需要加热。这样能耗和成本都会大幅下降。此外，开浇的头尾坯也可以通过单块轧制模式轧制成卷。所以说这条产线可以根据市场需求，基于低碳排、低能耗、低成本的目标追求选择适宜的轧制模式。

其三，铸坯厚度灵活性。前面我们提到了“钢通量指数”这个概念，对于部分高强钢或者中高碳钢品种，受各种因素制约连铸拉速是受到限制的，为了提高钢通量指数，可以采用较厚的铸坯来生产低拉速难浇钢种，满足无头轧制的要求，实现节能增效。

记者：MCCR-DUE产线市场前景如何？针对此技术是否有新的技术研发及应用？

杨博士：在“双碳”战略目标引领下，市场对绿色低碳产品的需求越来越迫切，业界越来越关注钢铁生产的流程重构，绿色低碳的短流程优势凸显。特别是随着薄板坯铸轧一体化技术的不断开发应用、更新迭代，有在更大的产品领域替代常规热连轧产线的趋势。

MCCR-DUE产线是薄板坯铸轧一体化技术的典型代表，在碳减排方面优势明显，相比常规连铸热轧产线，可使热轧工序直接碳排放减少80%以上，契合“双碳”战略目标要求，引领板带材生产技术发展趋势。

薄板坯铸轧一体化技术的发展趋势，主要有以下几方面：

首先，通过提高拉速、增厚铸坯进一步提高钢通量指数，用更适宜的钢水质量、更低的能耗和碳排放，低成本生产优质板带产品。但铸坯增厚不能以过度增加轧机负荷为代价，更不能增加轧机机架配置数，轧机机架数增加会明显提高轧线温降，使能耗增加、成本上升。铸坯厚度适当增加后可以采用重压下技术，在铸坯完全凝固后再实施减薄。所以铸坯不是简单的增厚，还要对整条产线进行系统优化。

其二，要实现更低的碳排放，连铸和轧机之间的界面需要进一步优化，特别是采用电炉的短流程炼钢厂。因为缺少煤气资源，铸坯均热炉可以采用电加热，替代过去产生高碳排放的燃气加热方式。

其三，全线紧凑化布置，强化产线各位置铸坯、中间坯的保温，最大限度地减少带钢温降，以减少粗轧后中间坯补热。随着“钢通量指数”进一步提升，有条件在粗轧和精轧之间使用功率更小的感应加热器，让粗轧和精轧之间的间距更短，热量耗散更少。由此，不仅可以节能，而且有助于改善带钢的组织性能和板形等。总之，应该在进一步的设计过程中不断优化整条轧线的布置，缩短整条产线。

其四，产线力求产品专线化，不追求全能，更有利于高效、优质、节能、低碳。对于建新产线要拟定一个相对合理的产品大纲，以产品生产要求优化配置产线，更有利于产品成本和能耗的降低。

*本文转载自世界金属导报