“目前，鋼管行業推進顛覆性工藝創新
、綠色發展麵臨管坯芯部質量差、內壁質量差、缺少在線組織調控手段三大難題
，需要重點解決。針對此三大難題，提出連鑄坯凝固組織調控、鑄坯直接穿孔高溫再結晶控軋組織調控和熱軋後控製冷卻組織調控3個綠色化的係統解決方案。”在3月20日舉辦的2024第二屆中國鋼管產業創新發展大會上

，中國工程院院士、東北大學教授王國棟在做《追求未來的鋼管行業探索未知的鋼管行業》主題報告時，如是指出了鋼管行業麵臨的瓶頸問題與解決方案
，並提出通過數字化轉型賦能鋼管行業綠色化
、高質化和強鏈化發展。

圖為王國棟

　　三大難題對應三大突破口

　　王國棟表示，目前鋼管行業推進顛覆性工藝創新、綠色發展麵臨三大難題。

　　一是管坯芯部質量差。連鑄坯凝固及冷卻至室溫後形成嚴重縮孔和中心疏鬆，芯部集中雜質和合金元素，嚴重影響最終鋼管的質量。

　　二是內壁質量差。因冷卻後再加熱的連鑄坯心部存在疏鬆、pianxidengzhiliangquexian，zaidingtoudaodazhiqiangangguanneibujiyikailie，zaochengneibizhedieheliewendengquexian，jiangdileneibizhiliang，bingyanzhongyingxianggangguandezhengtishiyongxingnenghechengzainengli。tongshi，lianzhupilengquehouzhongxinjiarechuankong、軋製，需要額外的能源供給。

　　sanshigangcaizuzhixingnengtiaokongwanquanyikaohejinyulixianrechuli，queshaozuzhitiaokongshouduan。zhazhihelengqueguochengzuzhitiaokongshouduanqueshihuoluohou
，zuzhixingnengtiaokongwanquanyikaogaoduhejinhua+離線熱處理，成本高、消耗大
、質量差
、效率低。

　　王國棟提出
，麵對三大難題，鋼管行業可以從三方麵進行顛覆性創新
，尋求突破口。

　　一是連鑄坯凝固組織調控。“這也包括三方麵的技術內容。”王國棟介紹，可以采用電磁攪拌、連鑄坯凝固末端重壓下、電磁旋流水口等技術，消除管坯中心縮孔、疏鬆等缺陷和宏觀偏析
，提高鑄坯芯部質量。

　　二er是shi連lian鑄zhu坯pi直zhi接jie穿chuan軋zha大da變bian形xing控kong軋zha。王wang國guo棟dong介jie紹shao

，在zai實shi際ji生sheng產chan過guo程cheng中zhong，管guan坯pi芯xin部bu的de嚴yan重zhong疏shu鬆song和he雜za質zhi偏pian析xi等deng缺que陷xian
，是shi在zai其qi由you高gao溫wen冷leng卻que的de室shi溫wen過guo程cheng中zhong形xing成cheng的de。它ta們men是shi穿chuan孔kong時shi造zao成cheng內nei壁bi缺que陷xian的de根gen源yuan。如ru果guo采cai用yong鑄zhu坯pi免mian加jia熱re直zhi接jie穿chuan孔kong，在zai芯xin部bu疏shu鬆song和he雜za質zhi偏pian析xi形xing成cheng之zhi前qian
，對dui高gao溫wen的de芯xin部bu金jin屬shu進jin行xing穿chuan孔kong和he碾nian壓ya變bian形xing，實shi現xian高gao溫wen動dong態tai再zai結jie晶jing控kong製zhi軋zha製zhi，並bing避bi免mian了le頂ding頭tou前qian鑄zhu坯pi芯xin部bu開kai裂lie，故gu可ke以yi獲huo得de細xi晶jing、均勻、無(wu)缺(que)陷(xian)的(de)內(nei)壁(bi)組(zu)織(zhi)。鑄(zhu)坯(pi)直(zhi)接(jie)穿(chuan)孔(kong)軋(zha)製(zhi)，利(li)用(yong)了(le)高(gao)溫(wen)再(zai)結(jie)晶(jing)技(ji)術(shu)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)改(gai)變(bian)了(le)鋼(gang)管(guan)內(nei)部(bu)的(de)組(zu)織(zhi)和(he)性(xing)能(neng)。為(wei)了(le)在(zai)鑄(zhu)坯(pi)穿(chuan)孔(kong)過(guo)程(cheng)中(zhong)使(shi)鑄(zhu)坯(pi)的(de)表(biao)麵(mian)和(he)芯(xin)部(bu)都(dou)獲(huo)得(de)必(bi)要(yao)的(de)溫(wen)度(du)，建(jian)議(yi)綜(zong)合(he)采(cai)用(yong)反(fan)射(she)式(shi)保(bao)溫(wen)罩(zhao)、提高拉速、合理選擇鑄坯火切位置等措施
，控製鑄坯在切斷點的芯部溫度在1300攝氏度左右，表麵溫度在1000攝氏度左右。由於溫度較高
、材料可塑性強
，再加上大變形鍛壓過程
，鋼管內壁及整個斷麵的質量都會大幅提升。

　　三是軋後在線控製冷卻進行組織調控。王國棟介紹，東北大學和寶鋼合作
，借鑒板材控軋控冷技術的經驗
，依托寶鋼魯寶PQF460機組，在國際上率先研發成功熱軋無縫鋼管控製冷卻技術
，在工藝減量化、合(he)金(jin)減(jian)量(liang)化(hua)以(yi)及(ji)性(xing)能(neng)高(gao)質(zhi)化(hua)等(deng)方(fang)麵(mian)體(ti)現(xian)出(chu)顯(xian)著(zhu)成(cheng)效(xiao)。這(zhe)標(biao)誌(zhi)著(zhe)熱(re)軋(zha)無(wu)縫(feng)鋼(gang)管(guan)組(zu)織(zhi)性(xing)能(neng)調(tiao)控(kong)進(jin)入(ru)新(xin)階(jie)段(duan)。該(gai)技(ji)術(shu)作(zuo)為(wei)熱(re)軋(zha)無(wu)縫(feng)鋼(gang)管(guan)顛(dian)覆(fu)性(xing)的(de)組(zu)織(zhi)調(tiao)控(kong)手(shou)段(duan)
，突(tu)破(po)了(le)傳(chuan)統(tong)鋼(gang)管(guan)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)的(de)技(ji)術(shu)瓶(ping)頸(jing)，開(kai)辟(pi)了(le)熱(re)軋(zha)無(wu)縫(feng)鋼(gang)管(guan)高(gao)效(xiao)組(zu)織(zhi)調(tiao)控(kong)、實現高質量發展的新路徑。

　　王(wang)國(guo)棟(dong)表(biao)示(shi)，鋼(gang)鐵(tie)工(gong)業(ye)為(wei)大(da)型(xing)複(fu)雜(za)流(liu)程(cheng)工(gong)業(ye)，巨(ju)大(da)的(de)不(bu)確(que)定(ding)性(xing)是(shi)鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)麵(mian)臨(lin)的(de)重(zhong)大(da)挑(tiao)戰(zhan)。在(zai)此(ci)背(bei)景(jing)下(xia)

，數(shu)字(zi)化(hua)轉(zhuan)型(xing)成(cheng)為(wei)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)解(jie)決(jue)上(shang)述(shu)問(wen)題(ti)的(de)關(guan)鍵(jian)。鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)要(yao)按(an)照(zhao)習(xi)近(jin)平(ping)總(zong)書(shu)記(ji)指(zhi)示(shi)，夯(hang)實(shi)數(shu)字(zi)底(di)座(zuo)，實(shi)行(xing)“人工智能+”，建設智能化綜合性數字信息基礎設施
，智改數轉，推動數字換腦
、模型換代，建成生成式AI（人工智能）大模型，低成本、高效率、零風險地實現數字化轉型
，用數字化賦能綠色化、高質化
、強鏈化。

　　鋼管是鋼鐵行業重要產品

，為了突破鋼管行業的三大技術瓶頸、shixiangangguanxingyedegaozhiliangfazhan，gangguanqiyebixujinkuaijianlizijideqiyeshuzihuachuangxinjichusheshi


，jishuzihuazhuanxingdedizuo。tajieshao，gangtieqiyechuangxinjichusheshibaokuo：一網，即工業互聯網；三平台
，即底層實體設備平台（端）、邊緣數字化核心平台（邊）、資源配置與管理雲平台（雲）；四功能
，即綠色化轉型
、數字化轉型
、高質化發展
、強鏈化運行。該創新基礎設施讓數據在整個係統中閉環自動流動，通過狀態感知、實時分析、科學決策
、精準執行實現鋼鐵生產過程的自組織、自適應
、自學習
、gaoduzizhidezhinenghuakongzhi，bingduiziyuanjinxingyouhuapeizhiheguanli。daliangyunhanzaiwulikongjianzhongdeyinxingshujujingguozhuangtaiganzhibeizhuanhuaweixianxingshuju
，jinernenggouzaixinxikongjianjinxingjisuanfenxi

，jiangxianxingshujuzhuanhuaweiyoujiazhidexinxi。butongxitongdexinxijingguojizhongchulixingchengduiwaibubianhuadekexuejuece
，jiangxinxijinyibuzhuanhuaweizhishi
，tongguozuiyouhuashejiyingyongyuwulikongjian，xingchengyigebihuanfunengxunhuanxitong
，shidewulikongjianshengchanguochenggengjiazhineng
、資源調度和設備運維更加合理順暢
，各環節智能協同效果更加優化。

　　最後，王國棟為包括鋼管行業在內的鋼鐵企業推進數字換腦、模型換代

、開發工控大模型

、實現新型工業化提出4點建議。

　　一是夯實數字底座。他建議，一方麵組織企業建設鋼鐵企業新型信息基礎設施，擴大工業感知網絡覆蓋麵

，打造海量物聯接入能力
；另一方麵聚焦數字化轉型、智能化發展、工業控製大模型係統等重點環節
，增強源頭技術供給。

　　二是強化應用牽引。王國棟建議，利用鋼鐵行業數據資源、應用場景和反饋賦能的優勢，智改數轉、數字換腦、模型換代，建立並應用鋼鐵行業大模型係統，製訂項目目標、樹立標杆、建立評價標準，推進數字化、智能化技術全方位、深層次賦能鋼鐵行業新型工業化。

　　三是加強技術服務。“通過產學研深度融合、聯合組隊等方式
，推動裝備
、軟件
、網絡等成組連線創新突破，提出係統解決方案；開展技術交流和推廣工作

，促進先進鋼鐵企業數字化推廣應用。”他說。

　　四(si)是(shi)營(ying)造(zao)良(liang)好(hao)生(sheng)態(tai)。他(ta)建(jian)議(yi)，加(jia)快(kuai)鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)數(shu)字(zi)人(ren)才(cai)培(pei)訓(xun)和(he)關(guan)鍵(jian)標(biao)準(zhun)研(yan)製(zhi)推(tui)廣(guang)
，建(jian)設(she)數(shu)字(zi)化(hua)轉(zhuan)型(xing)開(kai)源(yuan)生(sheng)態(tai)，同(tong)時(shi)深(shen)化(hua)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)安(an)全(quan)管(guan)理(li)。

　　“未來5年，建成15條~20條全流程一體化企業數字化轉型生產線，完成鋼鐵產業數字化轉型標準與規範的製定。未來10年，基本完成數字化轉型，建成鋼鐵行業管理控製優化大模型
，形成國家鋼鐵企業創新基礎設施體係
，實現行業高質量發展。”他最後說。