2025连铸机行业质量提升行动方案

2025连铸机行业质量提升行动方案

一、引言连铸机行业质量提升的时代必然

（一）研究背景钢铁工业“脊梁”的质量命题连铸机是钢铁工业的核心设备之一，其质量直接决定钢铁产品的合格率、生产效率和综合成本作为“十四五”规划收官与“十五五”谋划的关键节点（2025年），我国钢铁工业正从“规模扩张”转向“高质量发展”，而连铸机作为连接钢水与成材的“桥梁”，其质量水平已成为衡量国家装备制造业竞争力的重要标志当前，全球钢铁工业正加速向“绿色化、智能化、高端化”转型，连铸技术的发展已从“稳定生产”向“高效低耗、精准控质、全生命周期服务”升级我国作为全球最大的连铸机生产国，年产量占全球60%以上，但在高端市场（如超薄热带、特殊钢连铸）中，国内设备的可靠性、稳定性仍与国际一流水平存在差距2025年作为“质量强国”战略深化之年，推动连铸机行业质量提升，既是响应国家政策要求，更是行业突破“大而不强”瓶颈、实现从“制造大国”向“制造强国”跨越的必然选择

（二）研究意义从“质量短板”到“竞争优势”的破局路径连铸机质量提升不仅关乎单个企业的生存发展，更影响整个钢铁产业链的竞争力一方面，质量问题直接导致钢铁企业生产中断（如结晶器漏钢引发的停机损失）、产品性能不达标（如铸坯内部裂纹影响后续轧制）；另一方面，质量短板制约我国高端连铸技术的输出（如海外市场对“高拉速、高精度”连铸机的技术壁垒）本行动方案旨在通过系统分析连铸机行业质量现状与问题，提出可落地、可量化的提升路径，为企业、行业协会、政府部门提供协同第1页共12页发力的行动指南，最终实现“2025年连铸机产品可靠性提升30%、高端市场占有率突破40%、全生命周期服务满意度达95%”的目标，为钢铁工业高质量发展筑牢装备根基

二、2025年连铸机行业质量现状与挑战

（一）质量优势国产化突破与规模效应的基础积累我国连铸机行业经过数十年发展，已形成从“单机制造”到“全流程解决方案”的完整能力，质量优势主要体现在三方面产量规模全球领先，应用场景覆盖全面截至2023年，我国连铸机年产量超1000万吨，占全球产量的62%，可生产板坯、方坯、矩形坯、异形坯等全类型连铸机，广泛应用于螺纹钢、H型钢、中厚板、冷轧基板等主流钢种生产其中，普通板坯连铸机的国内市场占有率达90%以上，技术成熟度和成本控制能力全球领先关键技术实现突破，核心部件自主可控在结晶器、拉矫机、切割设备等核心部件领域，国内企业已实现从“进口依赖”到“自主研发”的跨越例如，中信重工研发的“高速结晶器”拉速达

2.5m/min，达到国际先进水平；中冶京诚开发的“电磁搅拌系统”可降低铸坯中心偏析15%，打破西门子、ABB等企业的技术垄断服务体系贴近市场，响应速度快国内连铸机企业建立了覆盖全国的售后服务网络，平均响应时间小于4小时，可提供“安装调试+人员培训+备件供应”一体化服务例如，一重集团为宝武集团湛江钢铁提供的连铸机，通过远程运维系统实现设备状态实时监控，故障率降低20%，用户满意度达92%

（二）突出问题从“可用”到“好用”的质量差距第2页共12页尽管我国连铸机行业取得显著进步，但在质量稳定性、性能指标、服务深度等方面仍存在明显短板，具体表现为产品可靠性不足，“平均无故障时间”差距明显国内连铸机平均无故障工作时间（MTBF）约800小时，而西门子、奥钢联等国际企业可达1500小时以上以结晶器为例，国内铜板平均寿命为3000模，国际先进水平达5000模；拉矫辊轴承座故障率国内为3次/年，国际为

0.8次/年可靠性问题直接导致钢铁企业年停机损失超20亿元（按停机1小时损失10万元计算）性能指标“高端化”不足，难以满足特殊钢需求对于超薄热带（板坯厚度≤150mm）、高速线材（拉速＞

3.5m/min）、特殊合金（如不锈钢、硅钢）等高端钢种，国内连铸机在“板形控制精度”“拉速稳定性”“内部质量均匀性”等指标上差距显著例如，某特钢企业进口的奥钢联连铸机可将硅钢片铁损控制在

4.5W/kg以下，而国产设备普遍在

5.2W/kg以上，导致产品市场竞争力不足服务体系“重硬件、轻软件”，全生命周期价值挖掘不足国内企业服务多聚焦于“设备交付”，对“工艺优化、能耗降低、质量提升”等增值服务参与度低以某钢厂为例，国产连铸机投产后，用户仅能获取基础操作手册，而进口设备提供“工艺仿真+质量预测”的定制化服务，帮助用户将铸坯合格率提升3%，年节约成本超5000万元标准体系滞后，与国际先进水平存在“代差”我国连铸机行业标准多停留在“安全、性能底线”要求，缺乏对“全生命周期成本”“能效指标”“智能化水平”的量化规定例如，国际标准对连铸机“综合能耗”的要求为≤

0.3吨标煤/吨钢，而第3页共12页国内标准未明确具体指标，部分企业为追求产量，能耗高达

0.5吨标煤/吨钢，与国际先进水平差距明显

（三）问题成因分析从“单点缺陷”到“系统短板”的深层根源连铸机质量问题并非单一环节导致，而是设计、制造、材料、管理、人才等多系统协同作用的结果，具体成因可归纳为四方面设计层面多物理场耦合仿真能力不足，“经验设计”替代“数字驱动”国内企业在连铸机设计中，对“钢水流动-温度场-应力场”多物理场耦合仿真能力薄弱，过度依赖工程师经验，导致设备在复杂工况下（如高拉速、宽板坯）稳定性不足例如，某企业结晶器设计未充分考虑钢水冲击区的热应力分布，导致铜板早期磨损，MTBF仅为600小时制造层面精密加工能力不足，关键部件“公差控制”与“寿命设计”脱节核心部件如结晶器铜板、拉矫辊轴承等，国内精密加工设备（如五轴加工中心）的数量仅为国际先进企业的1/3，导致部件表面粗糙度（Ra）难以控制在

0.8μm以下，而国际标准要求为

0.4μm此外，制造过程中缺乏“寿命设计”理念，如未对轴承座进行疲劳强度校核，导致运行中出现裂纹材料层面高性能合金材料依赖进口，“材料性能”与“设备寿命”难以匹配连铸机关键部件（如结晶器铜板、导向辊衬套）需使用高耐磨、耐高温材料（如铜合金、镍基合金），国内企业在材料配方研发上起步较晚，性能指标与进口存在差距例如，国产结晶器铜板的导热系第4页共12页数为380W/m·K，进口可达420W/m·K，直接影响冷却效率和设备寿命管理层面质量管控“重结果、轻过程”，全生命周期数据碎片化多数企业质量管控聚焦于“出厂检验”，缺乏对“设计-采购-生产-安装-运维”全流程的质量追溯例如，某企业连铸机在运行中出现漏钢，追溯发现是结晶器铜板与结晶器壁的间隙超差，但因生产过程中未记录该间隙检测数据，无法定位责任环节，导致类似问题反复出现

三、连铸机质量提升行动路径从“问题导向”到“价值创造”

（一）技术创新驱动以“核心技术突破”筑牢质量根基技术创新是质量提升的核心引擎，需聚焦关键技术攻关、核心部件国产化、数字化设计平台建设三大方向，实现“设计更精准、制造更精密、性能更卓越”

1.关键技术攻关解决“卡脖子”质量瓶颈结晶器优化技术针对“高拉速下的钢水流动稳定性”，开发“电磁制动+气泡搅拌”复合控制技术，通过CFD仿真优化流场分布，降低卷渣、裂纹缺陷率；针对“铜板磨损问题”，研究“微弧氧化+梯度涂层”技术，提升铜板表面硬度至HRC65以上，延长寿命至5000模以上高精度拉矫控制技术开发“电液伺服+PLC+视觉识别”协同控制系统，实现拉速波动≤±

0.05m/min，板坯鼓肚量≤

0.5mm，解决“铸坯形状不规整”问题；研究“拉矫力自适应调节算法”，根据钢种、温度实时优化压力，降低铸坯内部应力第5页共12页全生命周期仿真技术建立“设计-制造-运维”一体化数字孪生模型，通过模拟不同工况下的部件磨损、应力分布，优化设计参数（如轴承预紧力、铜板冷却水路），将设计迭代周期缩短40%

2.核心部件国产化突破实现“质量与成本”双提升结晶器铜板联合高校、材料企业攻关“高纯度无氧铜+弥散强化”配方，突破“晶粒细化”“表面微槽加工”关键工艺，使铜板导热系数提升10%，寿命达到国际先进水平；建立“材料-工艺-性能”数据库，实现国产铜板与进口产品的互换性伺服电机与传感器针对“进口伺服电机响应慢、故障率高”问题，研发“高扭矩密度+低惯量”伺服电机，将响应时间从200ms降至100ms，寿命达10000小时以上；开发“激光测厚+红外测温”一体化传感器，实现铸坯厚度、温度的实时精准检测在线检测设备研发“电磁超声探伤仪”，实现铸坯内部裂纹的100%检测；开发“智能视觉系统”，通过AI算法识别夹杂物、皮下气泡，检测精度达

0.1mm，替代进口设备（价格降低60%）

3.数字化设计平台建设构建“数据驱动”的质量设计体系三维参数化设计平台整合“材料库、工艺库、标准库”，开发连铸机三维参数化模型，实现“输入钢种、规格，自动生成设计方案”，减少人为误差；建立“设计评审数字化系统”，通过仿真结果（如应力云图、温度场分布）自动判断设计合理性，将设计错误率降低50%虚拟调试技术应用在产品出厂前，通过虚拟环境模拟“安装-调试-运行”全流程，提前发现干涉问题（如设备与厂房空间冲突、部件运动轨迹异常），调试周期缩短30%；开发“数字孪生调试平台”，通过实时数据对比，优化操作参数，提升设备磨合效率第6页共12页

（二）全流程质量管控从“被动检验”到“主动预防”质量管控需覆盖“设计-采购-生产-装配-出厂-运维”全生命周期，通过“标准化流程+智能化监控+数据化追溯”，实现质量问题“早发现、早解决”

1.采购环节建立“供应商质量分级”体系准入标准制定核心部件供应商分级标准（S1/S2/S3级），S1级供应商需通过ISO9001+IATF16949双认证，且提供近3年质量报告（不良率≤

0.1%）；建立“供应商动态评价机制”，每季度从“质量、交付、服务”三方面考核，对连续2次不合格供应商取消合作资格入厂检验实施“首件检验+过程巡检+末件确认”制度，对结晶器铜板、伺服电机等关键部件进行“材质光谱分析+硬度检测+无损探伤”，确保符合设计要求；建立“供应商质量追溯档案”，记录部件批次、检测数据，实现问题部件可召回

2.生产环节推行“过程质量SPC监控”关键工序识别梳理连铸机生产的“结晶器组装、拉矫机加工、电气系统集成”等20道关键工序，明确各工序的质量控制点（如结晶器铜板与结晶器壁的间隙、拉矫辊轴承游隙）；制定“控制计划”，规定检测方法、频次（如每批次检测10%）、合格标准（如间隙≤

0.05mm）智能监控系统在生产线上部署“物联网传感器”，实时采集关键参数（如温度、压力、振动），通过边缘计算设备进行异常预警（如振动超过阈值

1.2g时自动停机）；建立“质量数据看板”，实时显示各工序合格率、CPK值（过程能力指数），当CPK＜

1.33时自动触发质量改进流程第7页共12页

3.运维环节构建“预测性维护”体系状态监测在设备关键部位（如结晶器铜板、拉矫辊轴承）安装“振动传感器+温度传感器”，通过边缘计算分析数据趋势，预测剩余寿命（如轴承剩余寿命＜500小时时发出预警）；开发“手机APP运维系统”，用户可实时上传设备运行数据，远程获取诊断报告质量追溯建立“全生命周期质量档案”，记录设备型号、生产批次、安装调试数据、运维记录等，形成“质量问题-原因分析-改进措施”闭环；对重大质量问题（如漏钢、设备损坏）成立专项小组，3天内完成原因追溯，7天内提出改进方案，避免重复发生

（三）服务体系升级从“设备交付”到“价值创造”服务是质量的延伸，需从“被动响应”转向“主动服务”，通过“定制化方案+增值服务+快速响应”，提升用户全生命周期满意度

1.售前服务提供“工艺-质量”定制化方案工艺模拟服务根据用户钢种、规格需求，通过连铸工艺仿真软件（如Siemens Simcenter）模拟“结晶器流场、凝固过程、板坯质量”，提供“拉速-过热度-冷却强度”优化建议；为特钢用户提供“特殊钢种连铸工艺包”，包含“成分设计、冷却制度、切割参数”等定制化方案方案验证服务对关键项目，提供“小试-中试”服务，在实验室或用户现场进行工艺验证，确保设备稳定运行；建立“用户工艺知识库”，收集典型钢种的工艺参数，为新用户提供快速参考

2.售中服务实现“安装调试-人员培训”一体化智能调试系统开发“远程调试平台”，通过5G技术实现专家远程指导安装调试，将现场调试人员减少30%；开发“调试数据采集工第8页共12页具”，自动记录设备参数（如拉矫力、结晶器振动参数），生成“调试报告”，确保设备性能达标培训体系建设针对用户操作、维护人员，提供“理论+实操”培训，内容包括“设备原理、日常点检、故障处理”；建立“培训效果评估系统”，通过考试+实操考核确保培训质量，考核通过率低于80%时重新培训

3.售后服务打造“快速响应-备件保障”体系响应机制优化建立“7×24小时”服务热线，普通故障2小时响应、重大故障4小时到场；对重点用户（如宝武、河钢）配备“驻厂服务团队”，提供现场问题解决支持备件保障网络在全国设立5个备件中心库，存储关键部件（如结晶器铜板、传感器），确保用户需求48小时内满足；开发“备件智能管理系统”，实时监控备件库存、寿命，提前预警备件短缺风险

（四）标准体系建设从“跟随标准”到“引领标准”标准是质量的“度量衡”，需通过“国际标准对接+行业标准完善+企业标准升级”，构建“国内领先、国际接轨”的标准体系

1.国际标准对接提升标准“话语权”参与国际标准制定联合中国重型机械工业协会、冶金设备协会，参与ISO、IEC等国际标准制定，重点在“连铸机可靠性指标”“能效评价方法”等领域提出中国方案；对标欧盟CE认证、美国ASME标准，在安全、环保指标上与国际接轨标准互认推动与德国、日本等国家的行业协会建立“标准互认机制”，通过联合测试、认证，实现“国内标准=国际标准”，提升国产设备在海外市场的认可度

2.行业标准完善细化质量“量化指标”第9页共12页制定高端连铸机标准针对“超薄热带连铸机”“高速线材连铸机”等高端产品，制定专项行业标准，明确“拉速稳定性（±

0.05m/min）”“板形控制精度（±2mm）”“综合能耗（≤

0.3吨标煤/吨钢）”等量化指标建立质量分级标准将连铸机质量分为A/B/C三级（A为高端、B为中端、C为基础），A/B级需通过“全生命周期可靠性测试”（如10000小时连续运行无故障），明确不同级别产品的市场定位和技术要求

（五）绿色化智能化融合以“双化”提升质量“附加值”绿色化、智能化是连铸机质量升级的重要方向，需通过“节能设计+智能控制+绿色制造”，实现质量与效益的协同提升

1.绿色化设计降低“全生命周期成本”节能型设备设计优化结晶器结构，采用“高效冷却水路”设计，降低循环水量30%；开发“变频调速+余热回收”系统，将连铸机能耗降低15%；选用“环保型润滑油”，减少含油废水排放绿色制造技术应用在生产过程中采用“3D打印”技术制造复杂部件（如结晶器铜板水嘴），材料利用率提升50%；推广“数字化车间”，通过MES系统优化生产排程，减少在制品库存，降低能耗和碳排放

2.智能化升级提升“质量精准度”AI质量预测模型基于历史生产数据（如拉速、温度、冷却参数），训练AI模型预测铸坯质量（如内部裂纹、偏析指数），提前调整工艺参数，将铸坯合格率提升2%；开发“智能诊断系统”，通过振动、温度数据识别早期故障，故障预警准确率达90%以上第10页共12页工业互联网平台构建“连铸机工业互联网平台”，整合设备数据、工艺数据、用户反馈数据，形成“质量大数据分析中心”；为用户提供“质量优化建议”，如通过调整冷却强度降低硅钢片铁损，帮助用户提升产品附加值

四、保障措施从“方案规划”到“落地执行”

（一）政策保障构建“政府-行业-企业”协同机制政府层面出台“连铸机质量提升专项补贴”，对通过“国际标准认证”“全生命周期测试”的企业给予营收3%的奖励；将连铸机质量指标纳入“装备制造业单项冠军”评选标准，优先支持质量领先企业参与国家重大项目行业协会层面成立“连铸机质量提升联盟”，联合高校、科研院所、龙头企业开展质量攻关；建立“质量红黑榜”，定期发布企业质量评价结果，引导行业资源向优质企业倾斜

（二）资金保障加大“研发-改造”投入力度企业层面要求重点连铸机企业将年营收的5%以上投入研发，其中至少2%用于质量提升技术攻关；设立“质量提升专项资金”，专款专用，用于核心部件研发、全流程质量管控系统建设社会资本层面鼓励银行、创投机构设立“质量提升专项基金”，支持中小企业参与质量改进项目；对绿色化、智能化升级项目，给予税收减免（如增值税即征即退50%）

（三）人才保障打造“复合型技术人才”队伍人才培养推动高校与企业联合开设“连铸机质量工程”专业，培养“设计+制造+运维+管理”复合型人才；企业内部建立“技能等级认证体系”，将质量指标纳入技能等级考核，高级技师享受专项津贴第11页共12页人才引进实施“高端人才引育计划”，重点引进国际连铸技术专家、质量管控人才；对引进人才提供安家补贴、科研启动资金，解决子女教育、医疗等后顾之忧

（四）机制保障建立“质量责任-考核-激励”闭环质量责任机制推行“质量终身责任制”，设计、采购、生产等环节负责人需对质量问题承担相应责任，重大质量事故追究领导责任考核激励机制将质量指标（如MTBF、用户满意度、合格率）纳入企业绩效考核体系，考核结果与高管薪酬挂钩（权重不低于20%）；对质量改进成果显著的团队给予专项奖励（如节约成本的10%作为奖金）

五、结语以质量提升铸就连铸机行业“强国之基”连铸机质量提升是一项系统工程，既需要企业聚焦技术创新、全流程管控、服务升级、标准建设、双化融合等核心路径，也需要政府、行业协会、科研院所的协同支持2025年，通过本行动方案的实施，我国连铸机行业将实现从“规模扩张”向“质量效益”的根本转变，产品可靠性、高端市场占有率、全生命周期服务能力将达到国际先进水平，为钢铁工业高质量发展提供坚实支撑，为我国装备制造业“走出去”注入强劲动力质量是企业的生命，更是国家制造业的脊梁让我们以“工匠精神”雕琢每一台连铸机，以“创新思维”破解每一个质量难题，共同推动连铸机行业迈向“质量时代”，为实现制造强国梦贡献力量！（全文约4800字）第12页共12页。