
瑞典ABB公司(ABB AB Sweden)与德国SMS集团(SMS group GmbH)近日正式签署合作协议,将联合开发并商业化推广FC Mold X(流量控制结晶器X系统,Flow Control Mold X)——一款专为薄板坯和中等规格连铸工艺设计的电磁流量控制系统。该系统将深度集成于SMS集团旗下面向钢铁连铸连轧工艺的CSP Nexus系统(紧凑型带钢生产系统,Compact Strip Production Nexus)之中。
此次合作将ABB在连铸领域长期积累的电磁搅拌与制动技术优势,与SMS集团成熟的CSP Nexus平台有机结合。双方表示,合作目标涵盖改善能耗平衡、提升生产效率、拓宽产品规格与钢种范围,以及提高低碳钢表面质量等多个维度,剑指当前连铸工艺的核心痛点。
双电磁场协同工作,精准控制结晶器流场
FC Mold X基于ABB的FC Mold平台研发而来,双方在机械设计、电磁性能及控制系统三大方向上进行了深度联合开发。系统在结晶器内部署两个独立的电磁场:下部采用直流磁场制动浸入式水口出口处的钢液射流,上部则通过交直流复合功能同步实现电磁搅拌与弯月面稳定控制。这种"上搅下制"的双场协同设计,可在不同工况下灵活调节结晶器内的钢液流态,有效抑制夹杂物卷入与表面缺陷的产生。
系统的模块化设计赋予其良好的工艺适应性。针对CSP Nexus机型,结晶器出口厚度通常介于110至160毫米之间,适用于带有液芯弯曲段的立弯式连铸机,最大浇注能力可达每分钟8.5吨。在运行模式上,系统提供两种选择:纯制动模式下仅启动电磁制动(EMBR),适用于高拉速工况下的钢种生产;复合模式下电磁搅拌(EMS)与制动(EMBR)同步运行,专为中等流量下需要重点压缩表面缺陷的应用场景而设计。
SMS集团板坯连铸业务副总裁约亨·万斯(Jochen Wans)表示:"模块化硬件与控制算法的结合,使FC Mold X成为一个面向未来的灵活平台,能够支持自适应浇注策略和数字化集成,并可根据不断变化的生产与质量要求进行扩展和调整。"双方预计,该系统将帮助CSP Nexus用户在维持高产能与高质量的前提下,灵活应对多样化的生产场景,同时显著降低缺陷率与废品率。
绿氢还原轧钢废料,西班牙团队实现92%转化率
在钢铁行业绿色化浪潮持续推进的背景下,西班牙化学技术研究所(ITQ,隶属于西班牙国家研究委员会CSIC与巴伦西亚理工大学UPV联合机构)取得了一项重要突破:利用绿色氢气从轧钢工业废料中还原金属铁,在中试规模的移动床反应器上实现了92%的工艺转化率,为钢铁行业的低碳转型提供了全新技术路径。
该技术以铁矿石直接还原(DRI,Direct Reduction of Iron)工艺为基础——即在不经过熔化的条件下,将含铁物料转化为金属铁。与传统高炉使用焦炭冶炼不同,DRI采用氢气等还原性气体在较低温度下进行反应,能耗更低,若使用绿氢,二氧化碳排放量可大幅削减。研究团队选取的原料为轧钢工序中脱落的氧化铁皮(轧制铁鳞),这是钢铁生产中产生量极大、但长期利用率偏低的固废之一。
ITQ所长、西班牙国家研究委员会研究教授何塞·曼努埃尔·塞拉(José Manuel Serra)介绍,研究分三个阶段推进:首先通过原位X射线衍射技术研究废料还原过程中的晶相转变规律;继而在固定床反应器中确定最优操作参数;最终在ITQ自主设计制造的移动床中试反应器上完成工艺验证,成功将工业废料转化为高附加值的金属铁原料。

该成果依托Hymet项目完成,并已在国际期刊《美国化学学会可持续资源管理》(ACS Sustainable Resource Management)上正式发表。项目还获得了西班牙科学创新大学部下属技术与创新发展中心(CDTI)提供的170万欧元专项资金,用于技术开发与产业化放大。合作方涵盖冶金研究国家中心(CENIM-CSIC)、钢铁企业赛尔萨公司(Celsa,废料供应方)以及联合技术公司(Técnicas Reunidas,承担反应器设计与工程)。
中试工厂落地,后续项目获170万欧元支持扩大规模
Hymet项目以在巴伦西亚省帕特尔纳的Greenruptive创新中心建成并投运一座中试工厂作为收官,该工厂设计年产能为500吨金属铁。研究团队的西班牙国家研究委员会科学家阿方索·卡里略(Alfonso Carrillo)强调,项目的核心价值在于验证了从原子尺度到示范装置规模的全链条分析能力,充分体现了多学科协同攻关的优势。
在此基础上,升级项目SusDRX已正式启动,ITQ与CENIM之外,新增了费里梅特公司(Ferimet)、赛尔萨大西洋公司(Celsa Atlantic)、凯里奥尼克斯公司(Kerionics)及国际联合技术公司(Técnicas Reunidas Internacional)等产业伙伴。该项目将历时三年,并通过CDTI"区域联合体(Innterconecta STEP)"专项获得170万欧元资助,目标是推动这一绿色冶金技术向工业级规模迈进。
上述两项进展折射出全球钢铁行业正在经历的深刻变革:一方面,电磁流场精准控制技术持续迭代,连铸工艺的产品质量和生产柔性被推向新高度;另一方面,以绿氢直接还原为代表的低碳冶金路线日趋成熟,工业废料循环利用的经济价值也得到有力验证。对于正在推进超低排放改造、布局绿色钢铁产能的国内钢铁企业而言,深度跟踪电磁冶金装备的最新进展、积极探索以绿氢替代化石能源的直接还原技术路线,或将成为把握未来竞争先机的关键所在。