新一代鋼鐵流程技術(shù)是“十一五”國家科技支撐計劃重點支持項目，從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念出發(fā)，利用現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)、優(yōu)化的“界面”技術(shù)和新開發(fā)的先進(jìn)工藝技術(shù)與裝備，集成構(gòu)筑出新一代可循環(huán)鋼鐵制造流程，為建設(shè)國際一流的曹妃甸工程提供技術(shù)支持。
根據(jù)新一代鋼鐵流程理念的要求，新一代鋼鐵流程技術(shù)應(yīng)該能夠保證流程緊湊、高效、順暢，各工序優(yōu)化，銜接匹配，實現(xiàn)動態(tài)有序運(yùn)行；充分發(fā)揮三大功能作用，即鋼鐵產(chǎn)品制造，能源高效利用、轉(zhuǎn)化和再利用，消納社會廢棄物的功能；流程可實現(xiàn)對行業(yè)先進(jìn)技術(shù)高效集成，如高爐、轉(zhuǎn)爐的干法除塵，焦?fàn)t干熄焦，煤氣高效利用技術(shù)，高爐高風(fēng)溫低燃料比技術(shù)，煉鋼廠高效低成本的潔凈鋼冶煉技術(shù)，高精度軋制和控軋控冷等技術(shù)。在新廠建設(shè)中可以根據(jù)每個企業(yè)的具體情況進(jìn)行不同的工藝裝備組合和不同的技術(shù)優(yōu)化集成；在老廠改造中，各企業(yè)的情況不同（規(guī)模、資源、流程、主導(dǎo)產(chǎn)品等）應(yīng)采用不同的工藝和裝備達(dá)到上述要求。
新一代鋼鐵流程技術(shù)的效果應(yīng)該達(dá)到主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)超過現(xiàn)有的流程。按照這一目標(biāo)要求，該項目設(shè)立了15個專題，包括超大型高爐系統(tǒng)工藝技術(shù)，低成本、高效化生產(chǎn)潔凈鋼水的工藝技術(shù)，鋼水快速精煉技術(shù)集成，大板坯高速連鑄技術(shù)，大型焦?fàn)t高效能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，煉鋼—軋鋼綜合節(jié)能與環(huán)保技術(shù)，新一代鋼廠精準(zhǔn)設(shè)計技術(shù)和流程動態(tài)優(yōu)化研究，節(jié)約型鋼材減量化軋制技術(shù)，新一代鋼鐵流程工程化技術(shù)集成，長壽高效集約型冶金煤氣干法除塵技術(shù)的開發(fā)，爐渣干法?；酂峄厥招录夹g(shù)開發(fā)，基于氫冶金的熔融還原煉鐵新工藝開發(fā)，高品質(zhì)薄板生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)，薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)取向電工鋼新技術(shù)研究，高品質(zhì)中厚板生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)等。經(jīng)過5年的研究、試驗、應(yīng)用驗證，目前這些研究任務(wù)已經(jīng)全面完成，相關(guān)指標(biāo)基本達(dá)到了任務(wù)設(shè)定的指標(biāo)要求，15個課題已全部通過中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會組織的課題驗收。
目前，新一代鋼鐵流程技術(shù)已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)然，由于新一代鋼鐵流程投產(chǎn)時間較短，有的工序還不夠穩(wěn)定，今后5年~10年內(nèi)還有大量工藝優(yōu)化的課題需要完成，同時要針對不同的生產(chǎn)條件和企業(yè)現(xiàn)狀，抓緊新一代鋼鐵流程工藝技術(shù)的優(yōu)化完善和推廣工作，使鋼鐵生產(chǎn)流程真正體現(xiàn)緊湊有序、高效優(yōu)質(zhì)、低耗低排、低成本高效益的新一代流程的優(yōu)點，為企業(yè)新建和改建提供參考。
低品位難選礦綜合利用技術(shù)
我國對低品位復(fù)雜難選礦處理工藝技術(shù)的研究已到世界先進(jìn)水平，尤其是在貧赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦的選礦技術(shù)方面已居世界領(lǐng)先水平。由于選礦技術(shù)的進(jìn)步，鞍鋼、包鋼、攀鋼、酒鋼等大型鋼鐵企業(yè)選礦廠規(guī)模和選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷提高，我國部分復(fù)雜難處理鐵礦和錳礦得到了一定的利用。
與國際先進(jìn)水平相比，我國選礦技術(shù)主要問題體現(xiàn)在：一是選礦全流程生產(chǎn)過程自動控制及信息管理方面，無論是技術(shù)還是裝備差距都比較大，有的才起步。二是選礦設(shè)備方面，與發(fā)達(dá)國家的差距仍然比較明顯，我國自主研發(fā)的原創(chuàng)設(shè)備少，仿制的多；設(shè)備整機(jī)性能差，可靠性偏低，規(guī)格小，特別是大型破碎機(jī)和大型超細(xì)磨礦設(shè)備；國內(nèi)骨干選礦廠中細(xì)碎用的圓錐破碎機(jī)大多選用國外設(shè)備。三是我國礦產(chǎn)資源利用率、安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)與發(fā)達(dá)國家相比也有較大差距。
我國在選礦技術(shù)上的總體要求是合理、充分綜合利用資源，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)精礦，降低能耗，減少尾礦廢水排放，改善生產(chǎn)與生活環(huán)境，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展；礦產(chǎn)資源開發(fā)利用技術(shù)基本達(dá)到國際先進(jìn)水平，大型選礦廠實現(xiàn)生產(chǎn)全過程自動控制和信息化管理，生產(chǎn)成本降低3%~5%，勞動生產(chǎn)率提高25%~50%，產(chǎn)品質(zhì)量提高而且穩(wěn)定；開發(fā)與應(yīng)用適合我國資源特點的選礦新工藝（如超細(xì)粒貧礦選礦技術(shù)，多金屬共生礦綜合利用技術(shù)，尾礦綜合利用技術(shù)、生物選礦技術(shù)等）以及相配套的高效、節(jié)能、大型系列化設(shè)備、復(fù)合型多功能選礦藥劑等。
為進(jìn)一步加強(qiáng)難采選礦資源的有效利用，“十一五”期間，科技部利用國家科技支撐計劃“復(fù)雜金屬礦產(chǎn)資源采選冶關(guān)鍵技術(shù)與裝備”研究給予立項支持，支持的重點包括“微細(xì)粒復(fù)雜難選磁赤鐵礦高效選礦技術(shù)研究”，研發(fā)出適用于微細(xì)粒復(fù)雜難選磁赤鐵礦的選礦工藝技術(shù)方案，新型高效選礦藥劑CY-58、78，旋流—靜態(tài)微泡浮選柱系統(tǒng)等；“褐鐵礦、菱鐵礦高效選礦技術(shù)研究”，研發(fā)出“全粒級回轉(zhuǎn)窯焙燒—磨礦—磁選—（浮選）”及成套大型回轉(zhuǎn)窯裝備、“多級循環(huán)旋流磁化焙燒—（磨礦）—磁選—（浮選）”及成套多級循環(huán)旋流磁化焙燒裝置等，有利于高效回收復(fù)雜難選鐵礦石，提高鐵礦資源的利用率。
根據(jù)國外選礦技術(shù)發(fā)展趨勢，未來隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)，微細(xì)粒礦、多金屬共生礦、菱鐵礦、褐鐵礦等復(fù)雜難處理礦所占的比例越來越大，單一的選礦方法難以高效利用這些資源，選礦技術(shù)將向工藝技術(shù)選冶一體化方向發(fā)展。
大中型高爐的高效、節(jié)能、長壽綜合技術(shù)
高效、節(jié)能、長壽是高爐煉鐵技術(shù)追求的目標(biāo)和方向。“十一五”期間，科技部將“超大型高爐的系統(tǒng)工藝技術(shù)”研究列為“新一代可循環(huán)鋼鐵流程工藝技術(shù)”項目的重點課題，組織行業(yè)力量，通過產(chǎn)學(xué)研合作進(jìn)行攻關(guān)，課題以大幅度提高超大型高爐的生產(chǎn)效率、顯著降低能耗和污染物排放為攻關(guān)目標(biāo)，研究超大型高爐工藝系統(tǒng)高效節(jié)能與環(huán)保技術(shù)，重點對超大型高爐精料技術(shù)、超大型高爐大噴煤條件下冶煉規(guī)律及控制技術(shù)、燒結(jié)過程能源回收與燒結(jié)脫硫技術(shù)、煉鐵區(qū)段二氧化碳減排技術(shù)進(jìn)行研發(fā)。
經(jīng)過“十一五”的研究攻關(guān)，“大型高爐高效化生產(chǎn)綜合技術(shù)”課題研究取得了多項創(chuàng)新成果：完成了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的中國第一座
超大型高爐煉鐵工藝技術(shù)研究成果為大中型高爐高效、節(jié)能、長壽技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。從某種意義上講，高爐煉鐵的高效不是簡單的生產(chǎn)強(qiáng)化，更要重視其經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益；長壽不是簡單的高爐使用壽命長，更要重視其技術(shù)領(lǐng)先性，可持續(xù)發(fā)展的生存能力。圍繞高爐高效技術(shù)和長壽技術(shù)，不斷開展高爐精料布料、高爐本體優(yōu)化、高風(fēng)溫、煤氣凈化等高爐煉鐵先進(jìn)技術(shù)的研究（包括高爐精料和爐料分布控制技術(shù)、熱風(fēng)爐高風(fēng)溫長壽技術(shù)、富氧大噴吹技術(shù)、煙氣余熱回收技術(shù)、大型高爐鼓風(fēng)機(jī)和TRT發(fā)電技術(shù)、自動化控制與人工智能專家系統(tǒng)技術(shù)等），是煉鐵科技創(chuàng)新的重要趨勢。同時，研究礦石質(zhì)量劣化條件下，高爐高效化生產(chǎn)技術(shù)是高爐煉鐵的另一個重要趨勢。開發(fā)適宜企業(yè)情況的優(yōu)化配礦技術(shù)、適宜的高爐操作制度，才能有效地降低生產(chǎn)成本。
高效、低成本的轉(zhuǎn)爐潔凈鋼生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)
不同用戶和不同產(chǎn)品對鋼材潔凈度的要求是不同的，其關(guān)鍵工藝和技術(shù)也會有所不同，但主要應(yīng)包括6項共性技術(shù)：高效—低成本鐵水預(yù)處理技術(shù)、高效—長壽的轉(zhuǎn)爐冶煉技術(shù)、快速—協(xié)同的二次冶金技術(shù)、高效—無缺陷的全連鑄技術(shù)、簡捷—優(yōu)化的流程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、動態(tài)—有序的物流技術(shù)。
為建設(shè)高效、低成本潔凈鋼生產(chǎn)平臺，新一代可循環(huán)鋼鐵流程工藝技術(shù)重點開展了降低潔凈鋼生產(chǎn)成本和實現(xiàn)潔凈鋼高效化生產(chǎn)的新工藝和新流程的研究開發(fā)工作，確立了“低成本、高效化生產(chǎn)潔凈鋼水的工藝技術(shù)”研究課題，課題設(shè)計采用了以鐵水預(yù)處理為主進(jìn)行鋼水提純的新工藝流程，代替了以爐外精煉為主體生產(chǎn)潔凈鋼的傳統(tǒng)工藝流程，新流程以鐵水預(yù)處理作為鋼水提純的重點，通過減少渣量和實現(xiàn)爐渣循環(huán)降低生產(chǎn)成本。根據(jù)課題立項目標(biāo)的要求，課題包括9個研究單元：鐵水高效脫硫工藝技術(shù)開發(fā)、轉(zhuǎn)爐鐵水“三脫”預(yù)處理工藝技術(shù)開發(fā)、脫碳轉(zhuǎn)爐高速供氧與少渣冶煉工藝研究、轉(zhuǎn)爐潔凈鋼生產(chǎn)工藝、關(guān)鍵裝備技術(shù)的研究、120噸轉(zhuǎn)爐半工業(yè)試驗研究、210噸轉(zhuǎn)爐工業(yè)化試驗研究、300噸轉(zhuǎn)爐集成應(yīng)用技術(shù)、無硅鐵水快速成渣工藝。經(jīng)過各承擔(dān)單位的聯(lián)合攻關(guān)，課題研究任務(wù)已經(jīng)全面完成，各項指標(biāo)均以達(dá)到要求。
盡管項目研發(fā)任務(wù)已經(jīng)完成，自主開發(fā)的鐵水全三脫和少渣冶煉工藝也已獲得成功，但就目前的生產(chǎn)技術(shù)水平而言，我們還有一定的差距。隨著鐵水供應(yīng)條件的改善，以及新工藝的進(jìn)一步優(yōu)化，生產(chǎn)技術(shù)水平還有較大的提升空間，包括三脫比例的擴(kuò)大，鋼鐵料消耗降低。根據(jù)目前存在的問題，未來的潔凈鋼生產(chǎn)應(yīng)開展提高底吹攪拌強(qiáng)度、降低終渣氧化亞鐵等技術(shù)的攻關(guān)。隨著高爐產(chǎn)量的逐步增加，潔凈鋼高效化生產(chǎn)的技術(shù)水平應(yīng)進(jìn)一步提高，同時，要以降低鋼鐵料消耗為中心，推廣低氧化鐵渣脫磷工藝，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。
以超快冷為核心的新一代控軋控冷技術(shù)
以超快冷為核心的新一代控軋控冷技術(shù)，是以析出強(qiáng)化、相變強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化為基礎(chǔ)的在線熱處理技術(shù)。國內(nèi)超快速冷卻技術(shù)的研究起源于2004年，經(jīng)過“十一五”時期的研發(fā)，目前已經(jīng)基本掌握了冷卻速度無級可調(diào)、冷卻路徑控制以及超快冷的技術(shù)，并在板帶、型線各類鋼材生產(chǎn)中應(yīng)用。
與以往鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)工藝相比，新一代TMCP工藝不再以添加合金元素為調(diào)控其力學(xué)性能的主要手段，而是更加注重通過生產(chǎn)工藝手段來調(diào)整和控制產(chǎn)品最終顯微組織結(jié)構(gòu)，從而使其性能達(dá)到甚至超過以往同類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。由于降低了鋼中合金元素添加量，在減少資源消耗的同時，鋼鐵產(chǎn)品的可回收和再利用性能大大增強(qiáng)，從而實現(xiàn)鋼鐵材料的綠色制造。
為加快該項技術(shù)的推廣應(yīng)用，國家發(fā)展改革委于2011年批復(fù)了“新一代TMCP（控制軋制和控制冷卻技術(shù)）技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化示范工程”。該工程項目以鞍鋼中厚板廠
目前，新一代控軋控冷技術(shù)已在板帶生產(chǎn)中得到較好的應(yīng)用。采用該工藝的有鞍鋼中厚板廠、首秦中厚板廠、漣源
但新一代控軋控冷技術(shù)在不少工廠的應(yīng)用還不穩(wěn)定，直接影響了用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的信任程度。今后的努力方向是要進(jìn)一步開發(fā)出基于超快速冷卻的新一代控制冷卻技術(shù)的工藝自動化控制系統(tǒng)，解決熱軋鋼鐵材料高強(qiáng)度冷卻過程的板形控制、性能均勻性等技術(shù)難題，實現(xiàn)中厚板、熱軋板帶以及熱軋H型鋼生產(chǎn)線超快速冷卻工藝的自動化連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。
高爐煉鐵二氧化碳減排和利用關(guān)鍵技術(shù)
2011年，科技部正式下達(dá)了國家“十二五”科技支撐計劃研究項目——“高爐煉鐵CO2減排與利用關(guān)鍵技術(shù)”。該項目立足于國家戰(zhàn)略需求和行業(yè)發(fā)展需要，重點解決富氧焦?fàn)t高爐煤氣噴吹、高爐爐頂煤氣循環(huán)利用、高爐煤氣資源化制取甲醇等關(guān)鍵技術(shù)與裝備。該項目由工業(yè)和信息化部負(fù)責(zé)組織實施，研究課題包括高爐富氧噴吹焦?fàn)t煤氣技術(shù)，高爐爐頂煤氣循環(huán)、氧氣鼓風(fēng)煉鐵技術(shù)，高爐煤氣資源化利用關(guān)鍵技術(shù)，于2011年10月份正式啟動。其主要研究目標(biāo)為高爐生產(chǎn)效率提高10%~30%，燃料比降低10%~20%，二氧化碳排放減少10%~25%。
煉鐵領(lǐng)域關(guān)于二氧化碳減排的研究主要有兩個方向：一是減少碳的需要量，即在現(xiàn)有高爐生產(chǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低焦比和燃料比；二是減少對碳的依賴，采用不含碳或少含碳的還原劑，目前這種還原劑主要包括天然氣和廢塑料。
歐洲ULCOS和日本COURSE50都有一個較長期的二氧化碳減排的創(chuàng)新工藝研究項目（大約15年~30年），由歐盟和日本政府支援了大量資金。為加大對低碳技術(shù)研發(fā)的支持，發(fā)改委2011年也啟動了鋼鐵產(chǎn)業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化示范工程專項，從產(chǎn)業(yè)化示范工程方面加大了支持力度。鞍鋼作為此項目的主要承擔(dān)單位，主要承擔(dān)了高爐噴吹焦?fàn)t煤氣技術(shù)的開發(fā)，通過此項技術(shù)，實現(xiàn)以氫氣代替碳作還原劑，從根源上減少二氧化碳的產(chǎn)生。
目前，鞍鋼鲅魚圈高爐噴吹焦?fàn)t煤氣工程建設(shè)已全部完畢，兩座高爐共用一座煤氣加壓站，安裝5臺焦?fàn)t煤氣和空氣兩用活塞式壓縮機(jī)，預(yù)留一臺壓縮機(jī)位置。每個系統(tǒng)配置2臺壓縮機(jī)，兩個系統(tǒng)暫時公共一臺備機(jī)。在此基礎(chǔ)上，鞍鋼已經(jīng)開始試運(yùn)行壓縮空氣，通過空氣的試運(yùn)行，對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，并對試運(yùn)行中出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行進(jìn)一步整改和完善。
焦?fàn)t煤氣是易燃易爆劇毒氣體。保證系統(tǒng)的安全可靠是該項目面臨的首要關(guān)鍵技術(shù)問題，必須在保證系統(tǒng)安全的條件下開展各項試驗工作。根據(jù)計劃安排，鞍鋼將于系統(tǒng)全部運(yùn)轉(zhuǎn)正常后逐步轉(zhuǎn)換成焦?fàn)t煤氣。為保證安全，下一步應(yīng)著重與化工行業(yè)專家合作，對系統(tǒng)中的安全設(shè)施進(jìn)一步加強(qiáng)整改，同時要對噴吹焦?fàn)t煤氣穩(wěn)定控制手段進(jìn)行研究，并通過試驗逐步達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求。
非高爐煉鐵技術(shù)
非高爐煉鐵技術(shù)是鋼鐵生產(chǎn)工藝中最受關(guān)注的技術(shù)之一，目前主要包括直接還原和熔融還原兩種工藝方法。我國對非高爐煉鐵技術(shù)的研究雖然起步較早，但發(fā)展緩慢，鮮有創(chuàng)新，而且生產(chǎn)大大落后于國際先進(jìn)水平。
根據(jù)《中國鋼鐵工業(yè)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展指南》提出的目標(biāo)要求，熔融還原煉鐵技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)主要有：一是使用球團(tuán)及塊礦、焦比＜
為全面消化吸收并改進(jìn)原有工藝和設(shè)計中的許多重大缺陷，積累熔融還原知識和生產(chǎn)經(jīng)驗，在我國實現(xiàn)熔融還原煉鐵工業(yè)化生產(chǎn)，推動我國非高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展及人才培養(yǎng)，寶鋼等單位承擔(dān)了“十一五”國家科技支撐計劃項目課題“基于氫冶金的熔融還原煉鐵新工藝”的研究工作。課題自2007年啟動以來，完成了富氧粉礦流化床還原的研究、預(yù)還原粉礦的終還原工藝技術(shù)研究、型煤技術(shù)開發(fā)研究、噴煤技術(shù)研究和冶金煤氣制造富氫還原氣技術(shù)開發(fā)等研究工作，同時進(jìn)行了萬噸級工業(yè)試驗?？傮w來講，開發(fā)的新工藝通過流化床工藝進(jìn)行粉鐵礦預(yù)還原，充分利用粉礦原料，通過煤粉噴吹和型煤工藝，充分利用粉煤原料，通過冶金煤氣制氫工藝實現(xiàn)富氫還原，開發(fā)了底吹氫的鐵浴熔融還原新工藝，新工藝粉礦利用率為100%，分袂利用率大于80%，噸鐵耗氫量大于1100Nm3。課題開發(fā)中，寶鋼生產(chǎn)現(xiàn)場建立了噴煤生產(chǎn)線，實驗噴煤量可達(dá)到10%~15%，型煤冷態(tài)和熱態(tài)性能指標(biāo)達(dá)到要求，COREX爐使用良好，目前生產(chǎn)操作技術(shù)已經(jīng)基本掌握。
熔融還原工藝和裝備（如COREX3000）雖已在寶鋼工程化，也做了大量消化、吸收改進(jìn)工作，但目前的非高爐煉鐵工藝的產(chǎn)能和效率低于高爐煉鐵，成本能耗仍高于高爐，制約了非高爐煉鐵工藝的推廣應(yīng)用，因此亟須在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新、改進(jìn)、升級，研發(fā)更高效的低成本非高爐煉鐵工藝技術(shù)及裝備。此外，我國非高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)啬茉春唾Y源條件，選擇適當(dāng)?shù)墓に嚵鞒?，實現(xiàn)清潔高效生產(chǎn)：一是加大對已有COREX熔融還原煉鐵生產(chǎn)技術(shù)的消化吸收和持續(xù)改進(jìn)力度；二是關(guān)注FINEX等熔融還原工藝，增強(qiáng)熔融還原工藝的競爭力。要堅持消化吸收引進(jìn)技術(shù)與自主開發(fā)相結(jié)合，推進(jìn)非高爐煉鐵工藝產(chǎn)業(yè)化，努力使關(guān)鍵技術(shù)和成套技術(shù)裝備達(dá)到國際領(lǐng)先水平，形成產(chǎn)業(yè)化示范工程，推動低焦比煉鐵或無焦煉鐵生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展。
無頭軋制和半無頭軋制技術(shù)
熱帶無頭軋制技術(shù)有兩種：一是在常規(guī)熱連軋線上，在粗軋與精軋之間將粗軋后的高溫中間帶坯在數(shù)秒鐘之內(nèi)快速連接起來，在精軋過程中實現(xiàn)無頭軋制；二是無頭連鑄連軋技術(shù)（ESP技術(shù)）。關(guān)于常規(guī)熱連軋線上的無頭軋制技術(shù)研究，上世紀(jì)90年代，日本就有成果報道，韓國也于2007年開發(fā)成功，我國目前還沒有該項技術(shù)的生產(chǎn)實例。
半無頭軋制是在薄板坯連鑄連軋線上，采用比通常短坯軋制的連鑄坯長2倍~6倍的超長薄板坯進(jìn)行連續(xù)軋制的技術(shù)。半無頭軋制技術(shù)作為一項先進(jìn)的熱軋薄板軋制技術(shù)，可以擴(kuò)展生產(chǎn)線的品種規(guī)格，提高生產(chǎn)效率，改善板帶全長組織性能穩(wěn)定性以及尺寸形狀的精度和均勻性，國內(nèi)外許多鋼鐵企業(yè)都在不斷研究、實踐和探索。湖南華菱漣鋼與北京科技大學(xué)合作，針對半無頭軋制的關(guān)鍵設(shè)備及關(guān)鍵工藝技術(shù)進(jìn)行了大量的研究開發(fā)和生產(chǎn)性試驗工作，目前已能運(yùn)用半無頭軋制技術(shù)進(jìn)行薄規(guī)格、超薄規(guī)格板帶產(chǎn)品的大批量穩(wěn)定化生產(chǎn)，在板帶組織均勻性及板厚板形精度控制、擴(kuò)大薄規(guī)格產(chǎn)品的規(guī)格范圍、以及工業(yè)應(yīng)用等方面取得了良好的效果。
半無頭軋制技術(shù)的關(guān)鍵是冶金工程問題。一方面，半無頭軋制生產(chǎn)線設(shè)備除通常的薄板坯連鑄連軋設(shè)備外，關(guān)鍵設(shè)備是在層冷線后的卷取機(jī)前設(shè)置飛剪；另一方面，連軋過程中的動態(tài)穩(wěn)定性控制及飛剪控制技術(shù)、軋制生產(chǎn)組織及全線系統(tǒng)工藝控制與集成技術(shù)是實現(xiàn)半無頭軋制的關(guān)鍵。
薄帶鑄軋技術(shù)
薄帶鑄軋技術(shù)是薄帶生產(chǎn)的前沿技術(shù)，一直得到世界冶金界的普遍關(guān)注，美國、德國、韓國等都曾有過半工業(yè)化試驗和生產(chǎn)。國內(nèi)薄帶鑄軋技術(shù)的研究也有新的進(jìn)展，寶鋼建設(shè)的薄帶連鑄機(jī)配備了軋輥橫移式4輥軋機(jī)、加速冷卻系統(tǒng)、卷取機(jī)，以及全套自動化系統(tǒng)，可以連續(xù)澆鑄10噸重的帶卷。在前期不斷研發(fā)的基礎(chǔ)上，寶鋼目前已基本具備年產(chǎn)50萬噸的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，正在建設(shè)50萬噸/年的新線。
與此同時，國內(nèi)高校和研究院所對薄帶鑄軋技術(shù)的基礎(chǔ)研究也取得了進(jìn)展，在973計劃和自然科學(xué)基金的支持下，完成了“基于雙輥薄帶連鑄的高品質(zhì)硅鋼織構(gòu)控制理論與工業(yè)化技術(shù)研究”，針對無取向和取向硅鋼，研究在“快速凝固+鑄軋”的獨特方式下，雙輥薄帶連鑄制造電工鋼全流程條件下的組織、織構(gòu)演變規(guī)律，第二相的沉淀析出行為，磁性能的優(yōu)化控制原理。
基于上述研究基礎(chǔ)，高校與企業(yè)合作，擬就雙輥薄帶技術(shù)工業(yè)化試驗線進(jìn)行研究開發(fā)并已得到國家科技計劃的支持。其研究目標(biāo)是建立高品質(zhì)硅鋼鑄軋生產(chǎn)示范線，主要解決的技術(shù)難點是鑄輥長壽命化技術(shù)、工業(yè)化側(cè)封板設(shè)計及位置控制技術(shù)、工業(yè)化水口結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、工業(yè)化鑄帶溫度控制技術(shù)、熔池內(nèi)鋼水液面控制技術(shù)、厚度控制和板型控制技術(shù)、高品質(zhì)硅鋼組織結(jié)構(gòu)控制技術(shù)、生產(chǎn)工序的優(yōu)化策略等。
鋼渣、鐵渣顯熱回收和綜合利用技術(shù)
鋼鐵企業(yè)余熱資源的回收與高效能源轉(zhuǎn)換一直是鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排的技術(shù)重點，但鋼鐵冶金熔渣的余熱回收率顯著低于鋼鐵工業(yè)余熱資源平均回收率。隨著能源瓶頸問題的日益加劇，開發(fā)鋼渣顯熱回收利用技術(shù)、提高余熱回收率將具有重要意義。
目前，國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)均未能實現(xiàn)鋼渣顯熱的回收利用。事實上，液態(tài)鋼渣溫度為
針對當(dāng)前鋼渣黏度大、流動性差的特點，開發(fā)鋼渣?；耐瑫r實現(xiàn)回收余熱、減少水資源消耗、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等多種效果的鋼渣處理技術(shù)，是鋼渣處理工藝研究的熱點和難點問題，也是鋼渣真正由廢物變?yōu)橘Y源，同時實現(xiàn)節(jié)能降耗的最佳途徑。在對鋼渣顯熱回收的同時，還應(yīng)考慮到鋼渣的后續(xù)利用。隨著我國水泥生產(chǎn)資源的日益短缺，越來越多的鋼渣將被廣泛用于水泥混合材和混凝土摻合料，鋼渣的高附加值利用也對鋼渣的穩(wěn)定性提出了更高的要求。
在國家有關(guān)部門的支持下，“十一五”期間，首鋼對鋼渣顯熱回收利用進(jìn)行了研究，并形成了萬噸級工業(yè)試驗線。在此基礎(chǔ)上，目前正在開展30萬噸級鋼渣顯熱回收示范線的研究和建設(shè)。
