近日，首鋼開發的高鋁鋼板坯高效連鑄技術獲得冶金科學技術一等獎，該技術顯著改善鑄坯質量，大幅提升生產效率，實現了高鋁鋼的工業化連續生產，利用該技術生產的系列高鋁冷軋高強鋼批量應用于高端合資和國產領先品牌車企，為汽車行業輕量化發展提供了有力支撐。

隨著國民經濟發展和產業結構升級，高鋁鋼因其高強度、高韌性、低密度、低成本的產品特性被廣泛應用于汽車、能源、電力等重點領域。但隨著產品的不斷升級，技術質量問題也日益凸顯，高鋁鋼板坯連鑄不僅頻繁出現結晶器粘結報警導致難以實現多爐連澆的情況，而且生產的板坯還會出現橫向凹陷、裂紋、斷坯等問題。國內外進行了較多研究探索，但均未有效解決，高鋁鋼板坯大批量、高效生產成為行業共性難題。

面對瓶頸問題，首鋼技術研究院京唐技術中心季晨曦博士主動請纓，組建了涵蓋技術研究院、京唐公司、股份公司、北京科技大學等多家單位及部門、多專業的聯合攻關團隊。針對高鋁鋼板坯連鑄中保護渣理化性能變化、浸入式水口堵塞、結晶器粘結報警和板坯裂紋等問題開展系統攻關。

項目初期，高鋁鋼板坯連鑄粘結報警頻繁、板坯裂紋發生率高。為摸清各因素的影響規律，攻關團隊從最基本的數據積累入手，全程跟蹤、詳細記錄生產過程，準確掌握每一個現象和技術細節。在快節奏的生產條件下，為掌握每一塊鑄坯表面質量情況，需盡快對下線板坯進行質量檢查。板坯細小的裂紋很難被肉眼發現，眼睛必須盡量靠近600℃高溫的板坯表面仔細辨別，尋找隱藏在氧化層下面的蛛絲馬跡。這樣的高溫，瞬間就能把臉烤得火辣辣的疼，團隊成員沒有一人退縮，大家輪番上陣，臉烤疼了隔幾秒鐘轉一下頭，之后再接著觀察。最煎熬的是夏天，此時的板坯庫四面炙烤，酷熱難當，團隊成員形象地叫它“火焰山”，即使只是從這里經過，全身也會很快濕透，更何況成員們還要在這里仔細檢查板坯，詳細記錄鑄坯質量信息。工作服濕了干、干了濕，當走出板坯庫的時候，每個人的工作服上都被畫上了一幅幅藍白相間的汗漬“山水畫”。

在澆鑄過程中，高鋁鋼易結冷鋼、產生渣條，進而誘發粘結報警導致拉速降低。一天早上，忙碌過后的季晨曦看著桌子上還沒來得及吃的一碗粥陷入了沉思，涼粥表面產生了一層厚厚的粥皮，這讓他聯想到了高鋁鋼澆鑄問題。粥皮在煮粥過程中和持續用勺子攪拌的狀態下都不易形成，而在溫度降低、沒有流動的情況下卻極易產生。順著這個思路，季晨曦和團隊決定在鋼水溫度和流動性兩個方面雙管齊下開展攻關。為尋找到最優鋼水溫度，團隊與北京科技大學合作開展凝固過程和裂紋產生的機理研究，準確測量了液相線溫度，為最優的鋼水溫度控制提供了依據。在流動性方面，團隊成員鄧小旋、羅衍昭專門針對十幾種工況下結晶器內的流場進行分析研究，創新改進水口結構，成功實現了對結晶器內鋼液表面流速的穩定控制。

“技術攻關從來不會一帆風順，每一次創新突破都離不開多部門多專業的精誠合作。在項目基礎研究、工藝技術對比、鑄坯質量控制等方面，各參與單位分工協作、高效協同，相關技術在京唐、股份兩個基地相互借鑒，為項目的順利開展提供了強有力的保證。”談起課題研究過程，季晨曦這樣說。每次生產前，京唐制造部、煉鋼部等相關部門都會一起開展復盤總結，討論改進方案。生產時，團隊成員都會守在現場，一起分析工藝和鑄坯質量改進效果。京唐公司連鑄作業區首席作業長楊春寶、技能專家肖華生主動請纓，全程指導操作。股份公司俞學成通過對結晶器內鋼液表面流速的有效控制，提高了彎月面溫度的均勻性。針對水口堵塞問題，團隊成員田貴昌、劉延強對合金化方式和鋼包渣造渣工藝進行改進，將鋼水全氧含量控制到5ppm以內，為高鋁鋼板坯連鑄穩定提供了基礎保障。針對鑄坯裂紋問題，團隊成員劉國梁對比不同結晶器振動模式對鑄坯質量的影響，提出了新的控制思路，保障了坯殼的均勻凝固和良好的鑄坯質量。

“高鋁鋼板坯高效連鑄”項目獲發明專利授權10項，相繼開發關鍵工藝7項，首次實現高鋁鋼板坯連澆5爐、1500噸，拉速從0.8米/分鐘提高至1.2米/分鐘，有效解決了高鋁鋼板坯連鑄可澆性差、表面裂紋多等眾多技術難題。高鋁鋼多爐連澆相關技術還成功應用于微合金鋼板坯連鑄，進一步攻克了微合金鋼生產系列技術難題，實現了板坯熱裝預處理裝備及工藝技術的自主集成。

據項目負責人季晨曦介紹，近年來，首鋼以用戶為中心，逐步推進產品高端化，圍繞產品質量持續開展技術創新，取得了顯著成效，得到了用戶的高度認可。下一步，團隊將繼續以推動技術領先成為首鋼核心競爭力為己任，著眼未來行業發展趨勢，扎根一線解決產線瓶頸問題，努力把更多創新成果書寫在首鋼的大地上。