近来中国钢产量迅飞发展，连铸是钢铁厂主要流程中的重要环节，连铸坯的质量也成为影响钢材质量的重要因素。连铸坯的表面裂纹、中心偏析、中心疏松等在各大钢厂均有发生，严重影响企业的生产和经济效益。针对上述问题，本项目展开立项研究，从连铸坯的主要缺陷入手，提出相应的技术措施，减少上述铸坯的缺陷，提高铸坯的质量。本项目属于钢铁冶炼技术炼钢领域。 连铸坯表面横裂纹及角部横裂纹在连铸过程中时有发生，特别是中碳钢、中碳合金钢及微合金化钢，该类缺陷与连铸的二冷工艺及压下位置有直接关系；而铸坯的中间裂纹、三角区裂纹、中心偏析、中心缩孔及中心疏松在中碳钢、中碳合金钢及高碳钢上表现得尤为突出，这类质量缺陷与连铸二冷及压下工艺有非常大的关系；目前这两种缺陷是制约连铸生产的主要因素。本项目的主要内容：结合钢水的凝固特点，采用更为接近实际的边界条件，建立新型数据库，开发出新一代二冷及可控压下软件，并在线投入使用，采用双目标温度确定冷却水量技术、可控单段压下技术等，大幅度降低铸坯表面横裂纹及角横裂纹发生率，减轻铸坯的中心偏析及中心疏松，提高铸坯的质量。 项目的特点如下：1）开发出新一代二冷和可控压下的软件；2）纳入复杂的更为接近实际的边界条件，通过横向温度分布不均匀、喷嘴喷水的不均匀确定横向热流量、通过测定铸坯的表面温度，来确定季节性、浇注周期的影响；3）采用双目标温度计算冷却水量、在具有幅切功能的连铸机上，可以计算边部的冷却水量；4）压下量、压下位置的合理确定，提出压下量、压下区间的确定原理；5）采用可控单段压下工艺，通过拉速优化将压下区间控制在一个扇形段内；6）非稳态压下控制，凝固位置跟踪，压下速率的合理设定；7）建立新型数据库，在线计算钢种热焓、导热系数的修正；8）混浇模式下配水及压下工艺，其成分在该状态下逐渐变化造成液固相线温度等参数的变化，确定混浇坯长度；9）凝固终点的W形状压下控制，采用加权平均压下结束点固相率，做为压下的结束位置，同时优化水量，减少W形状的程度，三角区裂纹。 该项目先后在鞍钢、五矿营口中板、唐山不锈钢、柳钢、宝钢、日照等企业连铸机上应用，项目应用后，微合金化钢及中碳合金钢铸坯角部横裂纹减轻得更为显著，明显减轻中碳钢、中碳合金钢及高碳钢中心偏析、缩孔及疏松。实施该项目后，提高铸坯质量、改善生产顺行，提高热送热装比率、降低劳动强度等方面取得重大成绩，取得显著的经济效益。

技术特点：（1）首次采用完整的干法除尘工艺进行均压煤气回收。 解决了湿法除尘的诸多弊端，除尘效率高 相比湿法除尘，回收后进入净煤气管网的煤气含尘量大大降低。 首次实现煤气回收的煤气含尘量达到了进入净煤气管网的含尘标准 改变了传统的均压放散工艺,彻底解决了均压煤气的对空排放问题 （2）首次采用缓冲罐解决均压煤气回收对管网造成的压力波动问题，回收的煤气可以直接并入净煤气管网。 （3）采用专利产品（组合式干式除尘设备），通过顶进顶出的气体进出方式并集合重力除尘器及布袋除尘器的优点，简化了第一代专利技术，除尘效率更高，占地更少，投资更低。使得本技术更好地得到推广 （4）首次通过理论分析解决均压煤气回收时间和缓冲罐大小的确定问题。 （5）消除煤气放散的噪音污染、减少粉尘排放。 （6）新建、改造均可实施，安全可靠。 （7）采用经济型均压煤气回收系统，投资更低，排放粉尘更少。

近年来，随着日益严峻的环保问题，以及建设低碳、清洁、高效型企业和资源节约、环境友好型企业的要求，常规的均压放散已经不能满足国家环保节能的要求，设计一套完整的高炉料罐均压煤气净化回收系统，既能解决环境污染问题，又可以作为一种企业降本增效的有效手段。因此为了加强高炉节能环保、减少排放、降低炼铁成本，迁钢公司对1#2650m3、2#2650m3、3#4000m3高炉进行炉顶料罐均压放散煤气回收节能环保技术改造。首钢国际工程公司作为项目的技术开发、设计及设备集成单位对高炉炉顶均压煤气全回收技术进行了深入的研究，根据现场实际情况制定切实可行的实施方案，投入运行后，取得了令人满意的减排增效效果。

本项目属于冶金节能减排领域。 我国钢铁产量大，污染物排放高，颗粒物、SO2、NOX分别占工业的30.1%、13.7%、15.7%。现有排放标准已无法满足“打赢蓝天保卫战”要求。2017年政府工作报告提出：推动钢铁行业超低排放改造。结合目前钢铁行业环保水平，钢铁行业实现超低排放还存在以下难点：（1）无组织排放点位多、排放量大，排放底数不清，缺乏治理有效路径；（2）高炉煤气用户SO2排放末端治理难度大、缺乏源头控制技术；（3）转炉一次除尘、高炉料罐均压煤气等重点工序颗粒物治理技术不完善；（4）球团烧结稳定达标排放难度大。（5）污染物一体化管控难度大。针对上述难点，首钢股份公司开展了无组织排放管控治一体化技术研究，有组织达标排放成套技术研究。项目取得了以下创新成果： （1）首次建立了迁钢钢铁生产全流程超低排放技术体系，研究了钢铁生产全流程污染物排放特征及规律，开发了有组织排放稳定达标的成套技术，搭建了全流程污染物管控治一体化智慧环保平台，使首钢股份公司吨钢颗粒物、SO2、NOx排放绩效指标分别达到了0.17kg、0.21kg、0.4kg。 （2）开发了有组织排放长期稳定达标的成套技术，在综合分析高炉煤气有害成分的基础上，首创了高炉煤气喷碱控硫技术；在系统研究了煤气防爆技术和污水处理技术后，首次将湿式电除尘器技术与转炉煤气OG除尘有机结合；对料罐煤气放散特征系统分析技术上，首创了全量回收料罐均压煤气技术；在系统性地研究了球团烟气特点后，创造性地将SCR脱硝技术引入到球团烟气治理领域；通过上述技术的应用使迁钢公司有组织排放远低于超低排放要求。 （3）建立了无组织排放综合除尘控制技术体系，首次研究了无组织排放产尘机理和扩散规律，开发了卸料行为图像智能识别技术、超细雾炮抑尘技术、双流体干雾抑尘技术、生物纳膜抑尘技术、Y型双层密闭导料装置等，实现对无组织排放污染物管控与治理。 （4）首次建立钢铁企业超低排放智能管控平台，开发了以网格化综合管控模块为核心，以大数据技术及机器学习自适应算法为驱动，以机器管理代替人员管理，实现污染源点精准化、治理技术智能化、治理过程信息化、决策反馈一体化、污染应对数据化、操控管理无人化的“黑灯工厂”。 项目环境效益显著：2019年比2017年颗粒物减排3122吨，SO2减排1531吨，NOX减排2344吨，减排比分别达69%、47%、42%。

料罐泄压煤气经旋风除尘器一级除尘，通过[回收/正常]控制阀组将系统切换至均压煤气回收通道，对料罐均压煤气进行部分回收（回收率＞70％）。料罐内残余煤气（＜30％）则通过正常煤气放散通路，经过消音器○2直接排空。经处理的煤气粉尘含量可以满足＜5mg/m3的环保和用户使用要求。

现有的高炉炉顶料罐均压放散过程中，均压时，采用净煤气或半净煤气一次均压，当一次均压不能满足压力要求时，采用氮气进行二次均压；放散时，直接将料罐内的煤气放散入大气中。以年产1000万吨钢铁厂为例，每年放散的高炉煤气达7000万Nm3，碳排放高达6.2万吨，造成极大的环境污染和资源浪费。因此，通过合理的途径，减少或杜绝该部分煤气排放，可起到节能减排，降低碳排放的良好效果，具有良好的经济和社会效益。提出的优化方案（引入法和填充法），解决了煤气放散的问题，适用于现有高炉或新建高炉，操作简单可靠。