“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。

　　三san是shi鋼gang材cai組zu織zhi性xing能neng調tiao控kong完wan全quan依yi靠kao合he金jin與yu離li線xian熱re處chu理li，缺que少shao組zu織zhi調tiao控kong手shou段duan。軋zha製zhi和he冷leng卻que過guo程cheng組zu織zhi調tiao控kong手shou段duan缺que失shi或huo落luo後hou，組zu織zhi性xing能neng調tiao控kong完wan全quan依yi靠kao高gao度du合he金jin化hua+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、hejinjianlianghuayijixingnenggaozhihuadengfangmiantixianchuxianzhuchengxiao。zhebiaozhizherezhawufenggangguanzuzhixingnengtiaokongjinruxinjieduan。gaijishuzuoweirezhawufenggangguandianfuxingdezuzhitiaokongshouduan，tupolechuantonggangguanshengchangongyidejishupingjing，kaipilerezhawufenggangguangaoxiaozuzhitiaokong

、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、實(shi)現(xian)鋼(gang)管(guan)行(xing)業(ye)的(de)高(gao)質(zhi)量(liang)發(fa)展(zhan)，鋼(gang)管(guan)企(qi)業(ye)必(bi)須(xu)盡(jin)快(kuai)建(jian)立(li)自(zi)己(ji)的(de)企(qi)業(ye)數(shu)字(zi)化(hua)創(chuang)新(xin)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)
，即(ji)數(shu)字(zi)化(hua)轉(zhuan)型(xing)的(de)底(di)座(zuo)。他(ta)介(jie)紹(shao)，鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)創(chuang)新(xin)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)包(bao)括(kuo)：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
、高gao度du自zi治zhi的de智zhi能neng化hua控kong製zhi，並bing對dui資zi源yuan進jin行xing優you化hua配pei置zhi和he管guan理li。大da量liang蘊yun含han在zai物wu理li空kong間jian中zhong的de隱yin性xing數shu據ju經jing過guo狀zhuang態tai感gan知zhi被bei轉zhuan化hua為wei顯xian性xing數shu據ju，進jin而er能neng夠gou在zai信xin息xi空kong間jian進jin行xing計ji算suan分fen析xi，將jiang顯xian性xing數shu據ju轉zhuan化hua為wei有you價jia值zhi的de信xin息xi。不bu同tong係xi統tong的de信xin息xi經jing過guo集ji中zhong處chu理li形xing成cheng對dui外wai部bu變bian化hua的de科ke學xue決jue策ce，將jiang信xin息xi進jin一yi步bu轉zhuan化hua為wei知zhi識shi，通tong過guo最zui優you化hua設she計ji應ying用yong於yu物wu理li空kong間jian，形xing成cheng一yi個ge閉bi環huan賦fu能neng循xun環huan係xi統tong，使shi得de物wu理li空kong間jian生sheng產chan過guo程cheng更geng加jia智zhi能neng、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。