中冶京诚：以自主技术重塑高端线材轧制装备新格局

在全球制造业迈向高端化、智能化、绿色化的时代浪潮中，高速线材作为机械制造、交通运输、基础建设等领域的关键基础材料，市场需求量大。作为线材生产线的核心装备，减定径机组技术长期被国外少数企业垄断，国内钢铁企业不仅要支付高昂的设备购置和维护成本，还面临孔型兼容性低、尺寸波动大、头尾超差严重、低温轧制故障率高等一系列技术适配难题。

面对这一制约我国高端线材发展的“卡脖子”难题，中冶京诚工程技术有限公司（以下简称中冶京诚）旗下北京京诚瑞信长材工程技术有限公司（以下简称瑞信长材）依托七十五年深耕长材轧制领域的技术积淀，充分发挥轧制工艺、核心装备、水冷系统与电气控制四大核心技术板块的综合优势。截至目前，公司累计完成百余条高速线材生产线项目，先后摘取北京科学技术奖、冶金科学技术奖、产品创新奖等多项重要奖项，拥有高速区全线装备相关专利68项（含发明专利19项）。历经多年技术攻关，中冶京诚瑞信长材成功研制出具有完全自主知识产权的CMM系列超重载线材减定径机组，实现了该领域从“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。

目前，该系列装备已在昆钢、湘钢、镔鑫钢铁、罗源闽光、亚新钢铁、福建青拓特钢等国内多家主流钢铁企业成功落地应用，并已走出国门，服务于共建“一带一路”国家，成为中国高端轧制装备从技术突破到标准输出的典型范例。

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厚积薄发：三十余年技术深耕奠定全链条根基

中冶京诚在高速线材领域的技术发展，可追溯至20世纪80年代末国内第一代高速线材生产线的建设时期。从侧交精轧机到45°顶交精轧机，从稳定运行速度36m/s到国内唯一的105m/s全系列精轧机组，三十余年持续的技术研发与迭代，构建了中冶京诚在高速线材领域系统化、完整化的核心技术能力。正如研发团队所言：“每一次提速，都倾注着科技的力量；每一个零件的精益求精，都闪耀着匠心精神的光辉。”

三十余年间，中冶京诚建立起国内完整的高速区产品谱系。Φ310、Φ300、Φ285、Φ250、Φ230、Φ170、Φ150七个规格、三大体系的模块轧机，实现了高速区全流程核心装备的自研自制、自主可控。在此基础上，配套智慧水冷系统实现冷却温度控制精度±10℃，组织性能预报功能填补国内空白；飞剪控制技术处于国内领先水平，剪切精度优于±5ms×V（mm）；多条生产线实现一次性热负荷试车成功，调试后一个月即可日达产。正是这全链条的技术纵深，为减定径机组的破局突围提供了坚实的技术支撑。

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打破垄断：从“零”到“一”实现核心装备自主可控

减定径机组作为高速线材产线中决定产品最终精度与性能的核心装备，技术壁垒较高，相关技术长期被国外垄断。随着市场需求的升级，现有减定径技术逐渐暴露出以下突出问题：一是集中传动模式下机架间延伸无法自由调整，换辊频繁、作业率低；二是低温控轧时承载能力不足，故障率较高；三是孔型系列繁多，备辊和换辊成本高昂；四是头尾尺寸超差，导致成材率损失。

中冶京诚瑞信长材依托全链条技术根基，从工艺、装备、电气控制三大维度同步攻关，锚定“自由减径+精密定径”的创新方向，历经无数次CAE/FEA数值仿真模拟、车间试验、现场验证迭代，逐步攻克了自由轧制变形分配、孔型单一化共用、超重载油膜轴承设计、极小间距定径机齿轮传动等一系列技术难题。

2022年，首套国产化CMM系列减定径机组在昆钢成功落地。轧机以115m/s的稳定速度高速运转，产品尺寸精度达±0.1mm的行业领先水平，头尾不合格长度控制在3圈以内，宣告了国产减定径装备从“零”到“一”的历史性突破。2026年2月10日，第二套国产化减定径机组在湘钢高三线热试成功，该机组首次采用“2+2”集中传动布置形式，标志着我国高端线材精密轧制技术再攀新高峰。

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体系创新：三大核心技术铸就国际领先竞争力

CMM系列减定径机组在较短时间内实现从技术追赶到局部超越，得益于其在工艺模式、核心装备、电气控制三个维度的系统性创新。项目累计形成专利40余项（其中发明专利14项），发表学术论文5篇，整体技术达到国际先进水平，核心的“1+1+2”自由减径+精密定径工艺装备被金属学会、钢铁协会专家组评定为国际领先水平。

工艺创新：“1+1+2”模式重构高速区变形分配机制。传统减定径技术采用集中传动+繁琐机械速比的模式，传动系统复杂、投资高，生产灵活性低。中冶京诚在行业内首次提出并成功开发“1+1+2”新型减定径工艺模式：将第一架减径机由集中传动转变为单独传动，实现了机架间延伸的高自由度分配，无需复杂的机械速比调整即可灵活适配不同规格的轧制需求。同时，基于模块化轧制理念和CAE多场耦合轧制仿真技术，项目团队开发出全规格共用的单一孔型系统，进一步提升了生产线作业效率。

这一孔型单一化理念，源于中冶京诚CMM系列模块轧机多年的技术实践所形成的模块化、柔性化轧制技术架构，以更经济的孔型配置实现更广泛的规格覆盖，为客户创造更大的生产灵活性。

装备创新：超重载减径与极小间距定径双突破。低温控轧是提升线材产品晶粒度和力学性能的关键工艺手段，但750℃低温轧制工况对设备承载能力提出了更高要求。中冶京诚项目团队结合弹流润滑理论，深入探究轧机承载力的核心影响因素，独创设计了辊箱油膜轴承、高刚度偏心套及自适应轧辊轴系统。该超重载减径机装备显著提升了承载能力，可稳定支撑750℃低温控轧工艺的连续运行，从根源上解决了低温轧制瓶颈。

在定径机端，项目团队创新设计轧机齿轮传动系统及辊系结构，成功研制出行业内间距最小的定径机，稳定运行速度超过115m/s，为高速±0.1mm级精密轧制提供了坚实可靠的装备保障。整套减定径机组采用45°顶交布置方案，辊箱与传动箱定位精准，轧机密封性优异，操作维护便捷，关键轴承、密封等核心零部件采用国际一线品牌。基于精轧机三十余年结构设计经验的积累，从105m/s全系列精轧机组到115m/s减定径机组，中冶京诚为超高速轧制装备的性能与可靠性确立了新基准。

控制创新：毫秒级响应打造“智慧大脑”。电气控制是减定径机组的“智慧大脑”。中冶京诚首创高精度机电预控和虚拟活套模型，研发负荷观测器与模型参考自适应系统，结合转矩预控与转速预控技术，使咬钢速降恢复时间低于0.1%S、稳态调速误差低于设定速度的0.1%。在115m/s的超高速轧制条件下，轧制速度的波动被控制在极微小区间内，从根本上保证了产品的尺寸一致性与表面质量。

在张力控制方面，项目团队针对精轧抛钢瞬间轧件弹性变形瞬时增大导致尾部超差的难题，建立了“传动+自动化”双环张力模型，可在精轧抛钢后的短短40毫秒内完成减定径机张力重建，将轧件头尾不合格长度精准控制在3圈以内，显著提升了成材率。配合中冶京诚独创的水冷闭环控制（温控精度±10℃）与组织性能预报系统，减定径机组前后的控轧控冷一体化控制已构成完整的“工艺—装备—控制”三维协同体系，真正实现了“温度精准控、晶粒均匀化、性能可预期”的智能化生产。

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全域落地：从首台套到多产线全域落地

一项技术从实验室走向生产线，从“首台套”走向规模化应用，不仅取决于技术本身的可靠性，更有赖于产品交付、工程实施与运维保障的全链条综合能力。中冶京诚依托三十余年高速线材工程总承包的深厚经验，在短短数年间构建起覆盖全国重点钢铁产区的减定径业务版图：累计完成130余条高线工程项目，24项工程先后荣获36项全国冶金行业优秀工程设计奖、优秀工程总承包奖及优秀项目管理成果奖。

表1 中冶京诚CMM系列减定径机组主要应用业绩

2022年，武钢集团昆明钢铁首次应用本项目研发的整套线材减定径关键技术及装备，生产线机时产量最高达150t/h，产品尺寸精度达±0.1mm，作业率90%以上，成材率大于97.8%，尺寸不合格圈数＜3圈，设备运行稳定。

2026年2月，由中冶京诚完全自主设计的首套优特钢国产化减定径机组在湘钢高三线热试成功，该机组首次采用“2+2”集中传动布置形式的装备，标志着我国高端线材精密轧制技术再上新台阶。

在各条已投运产线中，CMM系列减定径机组表现优异：稳定轧制速度达115m/s，产品尺寸精度≤±0.1mm，椭圆度优于60%，支持750℃低温轧制，生产线作业率超90%，各项核心指标均达到先进产品水平。

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方案赋能：从单一设备交付到全生命周期服务

中冶京诚对高速区轧制装备的理解，始终立足于产线全局的体系化视角。基于CMM系列模块轧机多年的技术积累，中冶京诚创新推出了高速区柔性化整体解决方案，深度融合轧制工艺、核心装备与电气控制技术，可灵活适配10机架、6+4、10+2、10+4、8+4等多种产线布局，覆盖Φ5.0mm（极限可至Φ4.5mm）至Φ28mm全规格线材生产。

在“10+4”方案中，精轧区配置10架精轧机，常规轧制速度达105m/s，搭配4架减定径机，实现热机轧制、高精度轧制及单一孔型系统，充分发挥减定径的技术优势，适合优钢及特钢生产，保证速度达115m/s。该模块化设计使新建产线的整体配套与存量产线的减定径升级改造均能实现低成本、短周期交付。

为提升核心竞争力、实现价值链跃升，中冶京诚构建起全生命周期的服务体系：涵盖达产服务（帮助用户建立生产管理与装配维护标准，最短时间实现高产优质低成本）、品种开发（基于控轧控冷与温度闭环系统为用户开发新钢种新规格）、故障诊断（工艺与设备的快速定位与解决方案）、备件服务、维检服务（人员培训、设备运行保障、修理服务全覆盖），以及依托原工厂设计技术资料的工程改造服务。中冶京诚交付的不仅是一台设备，更是一整套完整的解决方案与长期的生产保障。

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品质引领：以工匠精神持续助力行业提质升级

技术创新与市场开拓的齐头并进，为中冶京诚减定径技术赢得了丰硕的品牌成果。2024年，由中冶京诚牵头完成的“超重载线材减定径高自由度精密轧制技术与核心装备的开发及应用”荣获2024年度冶金科学技术奖一等奖——这是中国钢铁工业协会和中国金属学会联合颁发的行业最高科技奖项。2025年，“高精度线材减定径高自由轧制技术及装备研制及应用”再获中国中冶科学技术奖一等奖。此前，中冶京诚105m/s高速线材精轧机已获北京科学技术奖，高线精轧机相关技术累计形成专利40余项，发表学术论文10余篇。

在核心装备制造环节，齿轮和箱体加工采用哈斯VF-8/50立式加工中心、Gleason P600/800数控高效滚齿机、意大利帕马PAMA SPEEDMAT卧式加工中心、日本东芝BTD-150H.R22卧式加工中心等国际一流机加设备，海克斯康三坐标测量机、克林贝格P100L齿轮检测中心等顶尖检验设备全程质控；齿轮100%探伤与齿检，QAP全流程质量管控。从研发到设计，从加工到装配，从检验到试车，每一个环节都追求着“零缺陷”的极致目标。

CMM系列减定径机组支持750℃低温轧制，相比传统高温轧制模式可有效降低轧制能耗与加热工序的碳排放。通过减定径前控温细化晶粒、减定径后控冷提高性能的完整控轧控冷技术体系，配合组织性能预报系统的智能决策支持，助力钢铁企业生产高性能绿色低碳钢材。

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擘画新篇：以数字化智能运维走向全球舞台

中冶京诚正积极推进“数字孪生+智能运维”体系建设，将远程在线监测、智能预警、故障诊断等数字化能力深度嵌入减定径机组全生命周期管理。以中冶京诚轧制装备研发与测试中心为依托，持续打磨“工艺—装备—控制—服务”四位一体的核心竞争力，让每一位用户都能感受到“京诚品质”的深厚内涵。

从云岭之南到湘江之滨，从东海之畔到“一带一路”沿线，中冶京诚CMM系列减定径机组正以精湛的技术实力和可靠的产品品质，在全球钢铁版图上书写着属于“中国智造”的崭新篇章。

结语

依托三十余年高速线材全链条技术深耕积淀，中冶京诚走出了一条由技术跟跑到自主创新、稳步突破的发展路径，旗下减定径机组的成长历程，亦是国内高端冶金装备持续向上、迈向国际先进水平的真实写照。

公司以CMM系列减定径机组作为关键创新载体，逐步补齐核心装备技术短板，稳步摆脱外部技术依赖，实现关键装备自主可控。依托“1+1+2”特色工艺架构、超重载低温轧制、毫秒级自适应调控、模块化柔性轧制等多项自主研发核心技术，逐步弥合与海外企业间长期存在的技术差距，形成了具备自主知识产权的成套解决方案，为全球精密线材轧制领域打造的全新技术参照范式。