大力开发高附加值产品，增强国际市场竞争力（下）
2002-09-02 00:00 来源： 我的钢铁 作者：mysteel
3、宝钢重点产品的开发现状
3.1耐候钢
腐蚀是钢铁材料失效报废的一种重要形式。耐腐蚀用钢则是在普碳钢中加入一定量具有耐腐蚀性的合金元素，使之在一定环境下具有较普碳钢为优的耐腐蚀性能，并以耐腐蚀性能作为主要特点的一类钢种。耐腐蚀用钢可大致分为：耐大气腐蚀用钢(简称为耐候钢)、耐硫酸腐蚀用钢和耐海水腐蚀用钢。其中，耐候钢是由普通钢添加少量Cu、P等耐蚀元素而成，可较普碳钢提高耐候性2-8倍，涂装性1.5-10倍，具有所需的强度、韧性、可成形性等性能，并可焊接，可广泛用于车船、箱罐、公路护栏等方面，还可用于制造门窗、栏桩和钢构的主体、管架、覆板等。宝钢目前耐腐蚀用钢主要是耐大气腐蚀用钢。在引进NAW41、NAW50耐候钢基础上，以消化引进为起点，经10余年的研制，已逐步形成具有特色的B300-515NQR等热轧和冷轧产品的耐候钢品种，主要应用在集装箱、车辆和建筑轻钢结构方面。
宝钢从1990年开始开发生产耐候钢技术，经历了普通耐大气腐蚀钢、耐海水腐蚀钢到目前高级别高性能薄板耐候钢阶段。目前高强度耐候钢达到的性能指标见表4；目前宝钢生产的耐候钢占国内市场30％以上，占国际份额20％以上。
表4 耐候钢性能指标
3.2 管线钢
宝钢从上世纪90年代开始，经对原引进的美国石油学会APl5L规范中X系列管线钢的成分和工艺进行调整优化和新产品的研制、开发，目前，已能批量生产X42-X70高韧性管线钢，形成宝钢自己的X系列管线钢的成分和工艺体系，以及生产质量控制技术。宝钢已先后为我国的陕-京管线和库-鄯管线等国家重点工程提供了5万多吨的X60和X65的高强度高韧性管线钢板卷，在2001年上半年和下半年的两次西气东输X70管线钢国际招标中，宝钢共中标17万t，占总量的57％，改变了我国高等级、高钢级长输管线用钢长期依靠进口的局面，产品能够替代进口，满足了我国石油、天然气工业建设发展的需求。在稳定管线钢国内市场的同时，积极开拓海外市场，参与国际竞争，先后为印度管线工程、苏丹管线工程和土耳其管线工程提供了30多万t的X65高强度高韧性管线钢板卷。
3.3 IF钢和05板
宝钢从1990年开始开发IF钢，经过10余年的研制，目前已经实现大规模生产，2001年达到88万t。IF钢中碳含量直接影响到钢材的深冲性能，宝钢通过对转炉终点碳的控制技术、RH脱碳技术及防止RH后钢水增碳技术的开发，IF钢碳含量逐年降低。炼钢在降低IF钢碳含量的同时，其过程控制能力指数(Cpk值)也在不断提高，目前IF钢碳的Cpk值已经达到1.26。从2002年开始，炼钢对所有钢种成品[Si]和[Mn]的成分进行Cpk值的控制，它们的Cpk值均从原来小于1.0提高到目前1.33以上，成分的稳定性得到很大提高。
05板主要用于汽车面板，其性能直接影响到汽车的美观，因此，减少05板中氧化夹杂物能大大提高05板的成材率。宝钢在以前生产05板的基础上，针对降低氧含量开展了如下工作：转炉渣的控制，目的减少转炉下渣量，提高吸附性；对RH精炼进行生产组织优化，处理高效化；在连铸过程控制方面，采取最佳过热度控制，覆盖剂改进。通过采取以上的措施，05板中的氧含量有较大幅度降低。目前宝钢生产的05板已经供应到国内主要的汽车生产厂家，如一汽、上海大众、上海通用等。
3.4 镀锡板(包括DI材)
宝钢从1998年开始生产镀锡板，目前年产量稳定在55万t左右。1999年成功开发出了DI材生产技术，并在近两年对该技术进行了优化和完善，2001年DI材产量已达到2.1万t。DI材是镀锡板中的精品，其中非金属夹杂物的大小和多少影响到DI材制罐的废品率和罐的厚薄。为此，根据现状对降低DI材中氧含量进行了多项技术攻关和改进，主要措施有：控制精炼前钢水温度及自由氧含量；优化RH-KTB真空处理方式；推广使用国产DI材高粘度保护渣，防止保护渣卷入；对DI材生产的关键工艺参数进行SPC控制；推进DI材品质异常模型，加强过程品质控制；配合制罐厂对DI材减薄的要求，成功冶炼生产0.26 mm的DI材。目前宝钢生产的DI材在制罐厂的废品率在10X10-6以下，其进程比国外先进钢铁企业缩短了近20年。
3.5 钢帘线钢
钢帘线用钢的成品直径细小，被称为极细钢丝，钢丝的直径为Φ0.15-0.35mm，单丝抗拉强度达2600-2900MPa，拉丝最后一道变形量达95％以上，钢丝又需经高速双绕机捻制成线。故钢帘线对原料及生产工艺要求十分苛刻，在钢的内质上主要体现在偏析及夹杂。尤其对夹杂物要求更为独特，不允许高熔点的不可变形的A12O3夹杂存在，即所谓的夹杂物“无害化”技术。为此，宝钢从1997年开始对夹杂物无害化技术进行了开发，通过在冶炼精炼过程中对合金、耐材、精炼渣、脱氧工艺进行严格控制，钢帘线用钢的质量取得了较大的进展。
宝钢2001年钢帘线钢产量达10000t左右，用户发展到贝卡尔特江阴钢丝厂、米其林上海钢丝厂等多家用户，并部分出口到韩国、法国。生产帘线合股断丝率(0.25mm及以上规格的普通强度及高强度帘线)达20万m/次，部分炉次达40万m/次，基本接近国外进口料水平。
3.6 电工钢
1996年，宝钢从日本川崎制铁引进中低牌号冷轧无取向电工钢的一贯制制造技术，经过近几年不断地消化改进，逐步完善了电工钢的生产技术。在炼钢生产中，电工钢碳含量稳定小于30X10-6，成分的离散度逐步减小，目前已能大批量稳定生产中低牌号冷轧无取向电工钢。
3.7 塑料模具钢
宝钢通过持续不断的技术创新和工艺、装备的优化，在传统中碳钢S48C基础上，自主开发了B-系列非调质预硬型塑料模具钢，以满足从模架到型腔，包括镜面型腔的不同层次技术性能的需求。同现有国内外塑料模具钢相比，B-系列塑料模具钢具有均匀分布的硬度和组织、良好的切削加工性能、抛光性能和焊补性能。这些预硬钢为用户免去了热处理工序，缩短了制造周期，并降低了成本。同时，改锻后不需要调质处理，能够保持硬度、组织及其他性能不变。宝钢从1999年开始试制塑料模具钢以来，其产量按200％的速度增长，2001年超过了6000 t。宝钢开发的塑料模具钢硬度和用途见表5。
表5 塑料模具钢硬度、用途及取代对象钢种
3.8 大桥用钢
上海黄浦江上已经建成了3座斜拉索大桥，另有1座大桥正在建设。最先建成的南浦大桥和杨浦大桥用钢全部进口，为了改变这种状况，宝钢通过研发、试制和大生产，炼钢采用转炉-精炼-模铸流程于1994年为上海第3座斜拉索大桥(徐浦大桥)提供了上万吨大桥用钢，其品质达到了进口同类产品的水平。第4座大桥(卢浦大桥)的建设，为宝钢提升大桥用钢的品质和完善生产技术提供了机遇，卢浦大桥用钢比徐浦大桥用钢要求更高，不仅在成分上对炼钢提出了新的挑战，而且在钢板的Z向性能上提出了更高的要求。炼钢通过在降低有害元素、夹杂物变性控制、连铸二冷强度和拉速等方面进行攻关，基本控制了该钢种板坯偏析和内裂等缺陷，最终采用转炉-精炼-连铸流程生产卢浦大桥用钢近3万t，本次大桥用钢板的Z向性能均匀(￠z=62％-75％，平均71％)，硫化物夹杂均匀，优于采用转炉-精炼-模铸流程生产的大桥用钢。至此，宝钢已经形成2种工艺路径生产大桥用钢的技术。
3.9 磁悬浮列车用铁
上海磁悬浮列车工程用轨道梁连接件是该工程的关键构件之一，其基体为球墨铸铁。由于该构件的力学性能要求高，对原材料的基本成分有严格的要求，一般企业难以生产。为此，2001年6月上海磁悬浮列车工程指挥部与宝钢协商决定由宝钢提供相应的生铁原材料，其成分要求见表6。
表6 磁悬浮列车工程用生铁成分
由表可见，磁悬浮列车工程用生铁不仅硅、磷、硫含量低，而且对铁水中锰含量也作了限制。对于铁水中的硅、磷、硫含量，可通过炼钢生产中的铁水预处理工艺加以控制，而对于锰含量，由于宝钢高炉铁水主要用于炼钢，铁水中的锰含量较高，平均为0.30％，这给磁悬浮列车工程用生铁的生产带来较大困难。另外，在铁水预处理过程中，锰的氧化物与硅、磷酌氧化物的性质不同，因此，要在一次处理过程中同时控制铁水中的硅、锰、磷、硫4个元素的含量难度很大，而且在国内外同类生产工艺中也无先例，所以在试生产期间，生产的合格率不到30％。后通过技术攻关，在大批量供货前确定了生产工艺中的关键点，生产合格率达到98％以上，确保了上海磁悬浮列车工程的时间节点。至今，宝钢已经生产合格的磁悬浮列车工程用生铁6600余吨。
4、体会及今后工作
4.1 几点体会
通过多年来在宝钢开发高技术含量、高附加值产品中的实践，几点体会如下。
(1)必须坚持以市场为导向，以满足用户需求为中心，不断提高品种质量，努力开发新产品。
(2)为了增强国际市场竞争力，就要大力开发高技术含量、高附加值产品，为此要进行产品结构的调整和工艺路径的优化。
(3)为了提高品种质量和工艺装备水平，就要组织技术攻关和必要的技术改造，同时要努力加强和提高生产操作及管理水平。
(4)宝钢实行“产、销、研”相结合，分产品成立“产销研”一体化小组；采用“先期介入”，和用户合作开发新产品油口强技术服务和技术营销等是行之有效的。
4.2 今后工作
随着钢铁市场竞争的日趋激烈，国际钢铁市场供求严重失衡，要在国际钢铁市场竞争中立于不败之地，宝钢炼钢还需作大量工作。
(1)进一步以市场为导向，不断满足用户的需求，继续加强高技术含量、高附加值产品的研制。
(2)不断完善宝钢重点产品的生产控制技术，使宝钢的重点产品质量更加稳定，成材率更高。
(3)降低产品的生产成本，使宝钢产品不仅质量好，而且价格低、市场竞争力强。
作者：崔健 郑贻裕 蒋晓放(上海宝钢股份公司)
（结束）
3.1耐候钢
腐蚀是钢铁材料失效报废的一种重要形式。耐腐蚀用钢则是在普碳钢中加入一定量具有耐腐蚀性的合金元素，使之在一定环境下具有较普碳钢为优的耐腐蚀性能，并以耐腐蚀性能作为主要特点的一类钢种。耐腐蚀用钢可大致分为：耐大气腐蚀用钢(简称为耐候钢)、耐硫酸腐蚀用钢和耐海水腐蚀用钢。其中，耐候钢是由普通钢添加少量Cu、P等耐蚀元素而成，可较普碳钢提高耐候性2-8倍，涂装性1.5-10倍，具有所需的强度、韧性、可成形性等性能，并可焊接，可广泛用于车船、箱罐、公路护栏等方面，还可用于制造门窗、栏桩和钢构的主体、管架、覆板等。宝钢目前耐腐蚀用钢主要是耐大气腐蚀用钢。在引进NAW41、NAW50耐候钢基础上，以消化引进为起点，经10余年的研制，已逐步形成具有特色的B300-515NQR等热轧和冷轧产品的耐候钢品种，主要应用在集装箱、车辆和建筑轻钢结构方面。
宝钢从1990年开始开发生产耐候钢技术，经历了普通耐大气腐蚀钢、耐海水腐蚀钢到目前高级别高性能薄板耐候钢阶段。目前高强度耐候钢达到的性能指标见表4；目前宝钢生产的耐候钢占国内市场30％以上，占国际份额20％以上。
表4 耐候钢性能指标
| 项目 | 屈服强度/MPa | 抗拉强度/MPa | 伸长率/% |
|
实测值 |
700-800 | 750-880 | 15-21 |
宝钢从上世纪90年代开始，经对原引进的美国石油学会APl5L规范中X系列管线钢的成分和工艺进行调整优化和新产品的研制、开发，目前，已能批量生产X42-X70高韧性管线钢，形成宝钢自己的X系列管线钢的成分和工艺体系，以及生产质量控制技术。宝钢已先后为我国的陕-京管线和库-鄯管线等国家重点工程提供了5万多吨的X60和X65的高强度高韧性管线钢板卷，在2001年上半年和下半年的两次西气东输X70管线钢国际招标中，宝钢共中标17万t，占总量的57％，改变了我国高等级、高钢级长输管线用钢长期依靠进口的局面，产品能够替代进口，满足了我国石油、天然气工业建设发展的需求。在稳定管线钢国内市场的同时，积极开拓海外市场，参与国际竞争，先后为印度管线工程、苏丹管线工程和土耳其管线工程提供了30多万t的X65高强度高韧性管线钢板卷。
3.3 IF钢和05板
宝钢从1990年开始开发IF钢，经过10余年的研制，目前已经实现大规模生产，2001年达到88万t。IF钢中碳含量直接影响到钢材的深冲性能，宝钢通过对转炉终点碳的控制技术、RH脱碳技术及防止RH后钢水增碳技术的开发，IF钢碳含量逐年降低。炼钢在降低IF钢碳含量的同时，其过程控制能力指数(Cpk值)也在不断提高，目前IF钢碳的Cpk值已经达到1.26。从2002年开始，炼钢对所有钢种成品[Si]和[Mn]的成分进行Cpk值的控制，它们的Cpk值均从原来小于1.0提高到目前1.33以上，成分的稳定性得到很大提高。
05板主要用于汽车面板，其性能直接影响到汽车的美观，因此，减少05板中氧化夹杂物能大大提高05板的成材率。宝钢在以前生产05板的基础上，针对降低氧含量开展了如下工作：转炉渣的控制，目的减少转炉下渣量，提高吸附性；对RH精炼进行生产组织优化，处理高效化；在连铸过程控制方面，采取最佳过热度控制，覆盖剂改进。通过采取以上的措施，05板中的氧含量有较大幅度降低。目前宝钢生产的05板已经供应到国内主要的汽车生产厂家，如一汽、上海大众、上海通用等。
3.4 镀锡板(包括DI材)
宝钢从1998年开始生产镀锡板，目前年产量稳定在55万t左右。1999年成功开发出了DI材生产技术，并在近两年对该技术进行了优化和完善，2001年DI材产量已达到2.1万t。DI材是镀锡板中的精品，其中非金属夹杂物的大小和多少影响到DI材制罐的废品率和罐的厚薄。为此，根据现状对降低DI材中氧含量进行了多项技术攻关和改进，主要措施有：控制精炼前钢水温度及自由氧含量；优化RH-KTB真空处理方式；推广使用国产DI材高粘度保护渣，防止保护渣卷入；对DI材生产的关键工艺参数进行SPC控制；推进DI材品质异常模型，加强过程品质控制；配合制罐厂对DI材减薄的要求，成功冶炼生产0.26 mm的DI材。目前宝钢生产的DI材在制罐厂的废品率在10X10-6以下，其进程比国外先进钢铁企业缩短了近20年。
3.5 钢帘线钢
钢帘线用钢的成品直径细小，被称为极细钢丝，钢丝的直径为Φ0.15-0.35mm，单丝抗拉强度达2600-2900MPa，拉丝最后一道变形量达95％以上，钢丝又需经高速双绕机捻制成线。故钢帘线对原料及生产工艺要求十分苛刻，在钢的内质上主要体现在偏析及夹杂。尤其对夹杂物要求更为独特，不允许高熔点的不可变形的A12O3夹杂存在，即所谓的夹杂物“无害化”技术。为此，宝钢从1997年开始对夹杂物无害化技术进行了开发，通过在冶炼精炼过程中对合金、耐材、精炼渣、脱氧工艺进行严格控制，钢帘线用钢的质量取得了较大的进展。
宝钢2001年钢帘线钢产量达10000t左右，用户发展到贝卡尔特江阴钢丝厂、米其林上海钢丝厂等多家用户，并部分出口到韩国、法国。生产帘线合股断丝率(0.25mm及以上规格的普通强度及高强度帘线)达20万m/次，部分炉次达40万m/次，基本接近国外进口料水平。
3.6 电工钢
1996年，宝钢从日本川崎制铁引进中低牌号冷轧无取向电工钢的一贯制制造技术，经过近几年不断地消化改进，逐步完善了电工钢的生产技术。在炼钢生产中，电工钢碳含量稳定小于30X10-6，成分的离散度逐步减小，目前已能大批量稳定生产中低牌号冷轧无取向电工钢。
3.7 塑料模具钢
宝钢通过持续不断的技术创新和工艺、装备的优化，在传统中碳钢S48C基础上，自主开发了B-系列非调质预硬型塑料模具钢，以满足从模架到型腔，包括镜面型腔的不同层次技术性能的需求。同现有国内外塑料模具钢相比，B-系列塑料模具钢具有均匀分布的硬度和组织、良好的切削加工性能、抛光性能和焊补性能。这些预硬钢为用户免去了热处理工序，缩短了制造周期，并降低了成本。同时，改锻后不需要调质处理，能够保持硬度、组织及其他性能不变。宝钢从1999年开始试制塑料模具钢以来，其产量按200％的速度增长，2001年超过了6000 t。宝钢开发的塑料模具钢硬度和用途见表5。
表5 塑料模具钢硬度、用途及取代对象钢种
| 钢种 | 硬度 | 用途 | 对比钢种 |
| S48C | HB150-200 | 模架 | S50C |
| B20 | HRC21-23 | 预硬模架 | S55C |
| B20H | HRC24-27 | 预硬模架、抛光性要求不高的型腔 | 调质S50C、40Cr |
| B30 | HRC28-32 | 预硬型腔 | DIN2311、ASSAB618 |
| B30H | HRC33-37 | 预硬型腔 | DIN2738、ASSAB718 |
| B40 | HRC38-42 | 镜面抛光型腔 | NAK80、DIN2711、ASSAB718H |
上海黄浦江上已经建成了3座斜拉索大桥，另有1座大桥正在建设。最先建成的南浦大桥和杨浦大桥用钢全部进口，为了改变这种状况，宝钢通过研发、试制和大生产，炼钢采用转炉-精炼-模铸流程于1994年为上海第3座斜拉索大桥(徐浦大桥)提供了上万吨大桥用钢，其品质达到了进口同类产品的水平。第4座大桥(卢浦大桥)的建设，为宝钢提升大桥用钢的品质和完善生产技术提供了机遇，卢浦大桥用钢比徐浦大桥用钢要求更高，不仅在成分上对炼钢提出了新的挑战，而且在钢板的Z向性能上提出了更高的要求。炼钢通过在降低有害元素、夹杂物变性控制、连铸二冷强度和拉速等方面进行攻关，基本控制了该钢种板坯偏析和内裂等缺陷，最终采用转炉-精炼-连铸流程生产卢浦大桥用钢近3万t，本次大桥用钢板的Z向性能均匀(￠z=62％-75％，平均71％)，硫化物夹杂均匀，优于采用转炉-精炼-模铸流程生产的大桥用钢。至此，宝钢已经形成2种工艺路径生产大桥用钢的技术。
3.9 磁悬浮列车用铁
上海磁悬浮列车工程用轨道梁连接件是该工程的关键构件之一，其基体为球墨铸铁。由于该构件的力学性能要求高，对原材料的基本成分有严格的要求，一般企业难以生产。为此，2001年6月上海磁悬浮列车工程指挥部与宝钢协商决定由宝钢提供相应的生铁原材料，其成分要求见表6。
表6 磁悬浮列车工程用生铁成分
| C(%) | Si(%) | Mn(%) | P(%) | S(%) |
| 4.0-5.0 | ≤0.50 | ≤0.20 | ≤0.027 | ≤0.005 |
4、体会及今后工作
4.1 几点体会
通过多年来在宝钢开发高技术含量、高附加值产品中的实践，几点体会如下。
(1)必须坚持以市场为导向，以满足用户需求为中心，不断提高品种质量，努力开发新产品。
(2)为了增强国际市场竞争力，就要大力开发高技术含量、高附加值产品，为此要进行产品结构的调整和工艺路径的优化。
(3)为了提高品种质量和工艺装备水平，就要组织技术攻关和必要的技术改造，同时要努力加强和提高生产操作及管理水平。
(4)宝钢实行“产、销、研”相结合，分产品成立“产销研”一体化小组；采用“先期介入”，和用户合作开发新产品油口强技术服务和技术营销等是行之有效的。
4.2 今后工作
随着钢铁市场竞争的日趋激烈，国际钢铁市场供求严重失衡，要在国际钢铁市场竞争中立于不败之地，宝钢炼钢还需作大量工作。
(1)进一步以市场为导向，不断满足用户的需求，继续加强高技术含量、高附加值产品的研制。
(2)不断完善宝钢重点产品的生产控制技术，使宝钢的重点产品质量更加稳定，成材率更高。
(3)降低产品的生产成本，使宝钢产品不仅质量好，而且价格低、市场竞争力强。
作者：崔健 郑贻裕 蒋晓放(上海宝钢股份公司)
（结束）
