浦项产品的研发及扩建动向

2002-10-15 00:00 来源: 我的钢铁 作者:mysteel
    摘要  概述了浦项近年来新产品的研发及扩建动向,从中可以看出,浦项的新技术水平以及未来市场的占有情况。
    关键词 建筑用钢  高强度汽车板  电工钢 不锈钢   镀锡板 
    前 言
    自建厂33年来,韩国浦项钢铁公司秉承“资源有限、创意无限”的理念,以高附加值产品为龙头,不断向世界输出新技术,来提升其国际竞争力。仅2000年就创造技术效益1万多亿韩元,其中低成本技术和废品回收技术创6900亿韩元,节能技术创3500亿韩元,质量改进(减少产品的缺陷率)和高附加值产品创600亿韩元。
    2001年,浦项在粗钢产量连续两年屈居世界第2(新日铁第1)后又重新登上了第1的宝座,显示出雄霸世界的威力。2002年3月,在浦项第34届股东大会上,浦项公司的注册名正式改为“POSCO”,以之替代旧的“Pohang Iron & Steel Co.Ltd”,主要原因是浦项认为目前国际上对钢铁工业持消极看法,如果企业名称中带有“steel”,会影响企业名称的品牌效应;另外,浦项未来目标是多元化经营,如扩展生物和环保技术业务,而旧的企业名只能表现出其经营业务中钢铁这部分,不能代表全部。所有这些,浦项留给世界的“印象”是:拥有高产钢量、高精尖技术和高附加值产品的同时,还拥有高明独特的品牌理念。
    下面就浦项近期产品的研发、产线改造及扩建动向作一综述。
    1、高强建筑用钢的研制
    目前,浦项正在加快一项名叫“HIPER-21”的新一代高强建筑用钢的研制,预计在2007年完成。届时,浦项期望这种新材料成为主流,且在高附加值方面获利1500亿韩元。同时,该材料强度很高,使得总钢材用量减少,因此,建筑和重工企业期望能获利2500亿韩元。[1]
HIPER-21初期阶段是试制建筑用钢板(60kg/mm2)和具有超级焊接强度高氮N钢板。韩国国内重工业企业在2001年6月底已完成了这两种钢板的试验,试验项目包括焊接工艺和夹杂物控制情况。
    由于新开发的建筑用材所使用的Cr、Mo、Ni等强化元素的比例大大减少,因此尽管这种建筑用钢不易回收,但它还是符合环保要求的。同时,它的热处理也不同于常规方式,为了获得高强度,这种新材料采用低温进行轧制。这种工艺节省了能源,细化了材料内部晶粒尺寸,强度相应增加了两成。2001年8月初,POSCO就成功试制出厚20mm、强度为63kg级钢板,且计划在2002年开发出厚度超过25mm的高强钢板,2007年生产出80kg级高强钢板。由于新材料使用的合金元素很少,因此在焊接时无需进行退火,缩短了制造周期,降低了生产成本。
    2、汽车用钢的研发和生产
    2.1汽车油箱用钢
    汽车油箱用钢材不仅必须具有抗汽油侵蚀性能和易于加工,而且应具有涂覆性和良好的焊接性。早在1998年,浦项就和汽车制造商以及其他三家国内汽车制造企业开始了长达三年的新型汽车油箱材料的试制。2001年浦项将向现代汽车和KIA汽车批量提供汽车油箱用新材料。这种新材料涂层是无铅环保型的。在生产中首先给钢材镀上Zn/Ni,接着再涂上一层有机树脂。新型无铅材料在涂覆性、成形性和环境安全性等方面都优于浦项过去的镀铅材料和日本正在试制的材料。在完成最终的油箱测试和今年上半年的动力测试后,新型材料将投入商业生产。[2]
    目前,韩国每年要进口 25万t汽车油箱用钢材。如果这些钢材都被浦项的新材料所代替,预计在成本和附加值上会带来109亿韩元的效益,同时也会给浦项及其客户公司带来214亿韩元的效益。
    2.2 80kg级热轧TRIP钢
    用户要求汽车挡板、保险杠等要求抗冲击力高的产品在加工前拥有较低的强度,以保证成形性,而在加工后强度再大大提高。为此,浦项于2001年3月初开发了向钢中添加钢(Nb)来提高其屈服强度的80kg级热轧TRIP钢(Transformation Induced Plasticity,相变诱发塑性钢),该钢材经冷轧后,可以加工成复杂形状汽车结构件。
    汽车用热轧钢板,如果在60kg级钢、厚度为4mm的部件上使用80kg级钢板,其厚度可以减少到3mm。这种轻量型汽车钢板是浦项和现代汽车等几家汽车生产厂一起于1998年10月开始研究,原计划要5年时间才能开发出来。浦项曾宣布,为使国内使用轻型钢材制造出试验车,该公司在2001年内批量生产80kg级TRIP钢板。
    2.3 热轧镀锌板
   为使热轧镀锌板(厚度1.4-4.5mm)的质量能与冷轧镀锌板(厚度0.2-2.3mm)相当,2001年浦项投入10个月进行攻关:新装了“预冷装置”,使钢板涂镀后表面均匀冷却;增设了一套干燥装置加速了冷却;因为氮气不会与涂镀剂(coating agents)发生反应,在涂镀的喷雾装置中用氮气替代空气,使产品表面更光滑。新开发的热轧镀锌板表面光泽度提高了3倍,抗腐蚀能力提高 2倍。[3]
   浦项预计使用冷轧镀锌板的汽车、家用电器行业将对热轧镀锌板有较大需求,而且后者的年产量增幅为1.5万t,相当于62亿韩元的销售额。因此,浦项决定改进生产流程,在2002年扩大加热炉和冷却设备的能力,使热轧镀锌板的年产能从目前45万t提高到58万t。
    2.4预涂热镀锌和镀铝不锈钢板
    浦项子公司浦项涂层钢公司(POCOS)于2001年8月宣布,将新建一条30万t镀锌生产线,主要生产预涂热镀锌板和汽车用镀铝不锈板。该生产线总投资1450亿韩元,将于2004年9月建成,届时年产6万t镀铝不锈板和24万t预涂热镀锌板。POCOS这两种产品的生产能力将从现有的65万t增加到95万t。
    目前,浦项涂层钢公司用的原板主要从浦项购买,一旦新生产线建成后,37万t预涂镀锌原板、24万t热镀锌板和8万t55%锌铝合金板都将由自己生产,只有5万t冷轧板和电镀锌板仍由浦项提供。
   2.5  18种新型汽车用钢
   韩国浦项钢铁公司(POSCO)将计划在2001-2005年间开发出18种新的高档汽车用钢,以便更好地响应国内外汽车制造商对汽车新材料的需求,同时也将设法改进供货方式。另外,POSCO也将挑战对轻量合金材料的开发,以保持其国际竞争力。[4]
   为了有效地开发汽车用钢,POSCO已提出一项综合项目,研发技术覆盖了整个钢铁生产工序。早在1999年5月,POSCO就组成了一支质量改进的攻关队伍,来提高炼钢的质量水平,因为汽车用钢80%以上的材料性能取决于此道工序。2001年3月,POSCO又提出了“3个无缺陷”的挑战,即尽可能地减少冷轧工序中的划痕、杂质以及色差等缺陷。另外,POSCO目前每月都要举行一次“汽车用钢论坛”会议,召集市场部门、质量管理部门、海外子公司以及技术研究开发院所等相关人员,一同切磋,以便更好地掌握和应对国际领先汽车制造商的需求。
    截至2000年,POSCO已经开发了69种新的汽车用冷轧钢板(见表1),包括高成形性超深冲级(Super-EDDQ)镀锌板以及汽车燃料箱用环境友好型无铅钢板。这些新产品已经供给韩国国内汽车制造商使用,提高了用户的劳动生产率。
   3、包装板的生产及改造
   3.1 批量生产超薄饮料罐用钢板
   近几年,浦项公司浦项厂一直致力于改进二片罐用钢板的质量,以便延长钢板的冲罐寿命,缩短怠工率。饮料罐用钢板经历了几次减薄:2000年为0.245-0.260mm,2001年为0.235-0.245mm,2002年底计划开发出0.225mm板[5]
   主要改进有:在冶炼中添加某些成分,来阻止带钢表面氧化,使纯度和精度得到了提高;连铸工序采用新开发的试样常规检验设备Logic,使得原先的“废品”转变为质量好的正品,二片罐的冲罐裂纹发生率也由18ppm降至7ppm;热轧工序单辊轧板数从30片增加至40片,提高了轧辊生产率;在冷连轧,板厚更趋均匀,同板差由0.69%降至 0.35%。浦项厂还计划加强与研究中心和用户单位之间的合作,共同开发超薄0.195mm的制罐用钢板,并希望其年产量由6.5万t提高至8.1万t。
   3.2光阳厂成功开发0.15mm原板
   2000年,浦项光阳厂冷轧部成功开发出用于包覆光纤电缆的0.15mm厚原板(HR30T硬度为59)。该产品生产技术难度高,包括精密焊接、退火热处理时热瓢曲预防等先进技术[6]
             表1POSCO汽车用冷轧钢板研发项目的业绩和计划
品种 业绩(1977-2000年) 计划(2001-2005年) 累计
汽车用冷板 25种新产品,包括80kg级高强钢板 7种新产品,包括120kg级高强钢板 32种冷板
汽车用涂层板 44种新产品,包括燃料箱用无铅钢板 11种新产品,包括无铬有机涂层钢板 55种涂层板
合计 69种新产品 18种新产品 88种新产品
    这些年浦项外加包覆物的纤维光纤电缆产品需求约为5 500万t,由于韩国政府的“国家通讯网络扩展”计划中都将使用纤维光纤,因此预计至2002年,其每年的增长率将高于100%。目前韩国一些钢铁生产商生产的用于包覆纤维光纤电缆的包覆物为铝板或镀锡板,以避免有害的电磁波干扰,但量小远不能满足需求,致使电缆生产商考虑从日本进口,而目前浦项开发出的用于包覆纤维光纤电缆的0.15mm厚原板正好满足需求。
    3.3更新浦项厂1#冷轧镀锡设备
    为了生产更宽的钢制罐材料,以提升韩国制罐工业的竞争力,从2001年6月至2002年3月,浦项钢铁公司对其浦项厂1#冷轧生产线的镀锡板生产装备进行了更新,使目前镀锡板的宽度由1015mm增至1220mm,并且年产能提高5万t,达到24.7万 t。新增DRM(二次冷轧机组)是用于生产超薄(0.15-0.05mm)高强度制罐材料的。这将促进韩国制罐工业的成本削减、生产率提高[7,10]
    POSCO此次设备改进,主要是针对振动辊引发镀锡板表面缺陷增加以及制罐商对罐子再加热后镀锡板出现弯曲缺陷等问题,解决方案是:在用于生产两片罐用材的连退装置中新安装了一套滚筒型成形修正装置,大大缓解了上述问题。同时,在镀锌机组上通过替换老化的控制系统和采用不溶性阳极系统,使得镀锡板的各个部位电镀更均匀。此外,还安装了热浸镀锡系统,提高了镀锡板的表面光泽度和耐蚀性,甚至能抵抗水或其他化学药品的侵蚀。
   4、电工钢的设备改造和测试技术
   4.1 NGO的产线改造
   2001年7月末,浦项完成无取向电工钢(NGO)生产线的改造,使NGO年产能增至53万t[8]。2001年的国内NGO消费估计为36.2万t,因确立了53万t产能计划,出口潜能大增。对其产线改造主要是 2#ACL(连续退火涂层线)的加热和冷却设备,尤其是退火过程中蓄热式烧嘴,将两个烧嘴合并成了一个烧嘴。燃烧时,一个烧嘴燃烧放出的气体热量被第二个烧嘴的蓄热媒介吸收。当系统反转时,燃烧气体通过高温蓄热体使系统的温度升高,从而使康热回收率提高。另外,冷轧部增加了出口活套的贮存量,以应对非正常开工的场合。在试运转阶段,产品表现出一流的质量。为满足用户的需求,浦项冷轧部计划持续改进产品质量以改进扁平轧制电工钢板的铁损、磁流密度以及最大磁导率。
   4.2 GO的产线改造
   2001年9月末,完成取向电工钢(GO)生产线的改造后,浦项GO年产能增至6万t,加上NGO,电工钢总计年产59万t,在亚洲地区仅次于日本。
   近年韩国国内对电工钢板需求量日益扩大,特别是高质量GO的缺口更大,每年要从日本进口约2.3万t。为满足市场高涨的需求,浦项不惜斥巨资对电工钢生产线进行改造,以期实现电工钢板的完全国产化。由于采取了一系列的强化对策,预计2002年的GO可达年产4.8万t,比2001年的3.6万t增加1.2万t,至2003年达到满产6万t。这样,2002年就可减少进口 1万t,2003年就可完全代替进口。GO改造项B包括改进扁平轧制机组、安装新的烘干机组等等[9]
   4.3安装电工钢表面电阻自动测试系统
   浦项最近安装了一套Franklin自动测试系统,该系统是由德国Messtechnik公司开发的,可对电工钢全宽(1250mm)范围进行表面电阻的测试[11]
   根据 Franklin操作规范(IEC 60404-11),以及所选的测量过程,可以在预先设定的位置测量材料的表面电阻。用这种方式获得表面夹杂的优化图形成为可能。测量结果将以数字化形式保存和打印输出,同时还可用于新材料的开发研究。Franklin自动测试系统测量样本的尺寸范围:最长1300mm、最宽250mm。测量头在几秒钟内定位的误差为±lmm,定位精度为±0.5%,而测量精度在所测范围内为±0.l%。
   5、不锈钢的扩建
   浦项已决定实施一项雄心勃勃的扩张计划,使自己在热轧不锈钢产量方面位居世界第二,仅次于德国克虏伯.蒂森不锈钢公司(KTN)。
扩张计划包括:增加45万t/a的不锈钢热轧能力,并将不锈钢粗钢年产能从目前的113万t升至166万t。该项目总投资为5853亿韩元(4.5亿美元),原定于2002年1月开始实施,2003年9月完成。但浦项已决定提前至2001年7月中旬开始实施这项计划,同时项目的完成日期定在2003年5月[12]
   在2000年5月公布的计划中,浦项将从德国西马克德马克公司引进第3台电炉用于生产不锈钢,还将增建不锈钢连铸设备;将从奥钢联引进新的退火和酸洗生产线;而产能为200t/h的加热炉将由比利时的Drever公司建造。另外,浦项正在改进1号热轧机组,使其产能增加6万t,从而可处理更多的不锈钢带卷。
   结 语
   综上所述,浦项的新产品开发主要有汽车用钢、建筑用钢等,产线改造、扩建主要涉及包装板、电工钢和不锈钢等。从中,一方面可以认识到浦项将高附加值产品作为战略产品,制定了5-7年的规划,而且希望这些产品能主导未来市场;另一方面,浦项在不断地改进现有产线,以期满足目前市场的需求。可见,浦项在产品研发、近中期市场把握上下了不少功夫,其中的做法值得我国钢铁业借鉴。
参考文献
1“The Development of Next Generation Steel Materials For Construction Structures Accelerated”.POSCO WEEKLY, 2001.8.30
2“POSCO Plans to Mass-produce and Supply Environmental -Friendly New Type of Steel Material for Automobile Tank”. POSCO WEEKLY, 2001.8.17
3“Quality of Galvanized Hot-rolled Steel Sheets Greatly Upgraded”. POSCO WEEKLY, 200.7.6
4“POSCO is to Develop 18 New Automotive Steels by 2005”.POSCO WEEKLY, 2001.4.26
5“The Pohang Works Succeeds in Mass Production of Ultra -Thin Beverage Cans”.POSCO WEEKLY,2001.7.12
6“POSCO Develops 0.15mm-Thick Black Plate for Coating Fiber-optic Cables”.POSCO WEEKLY, 200.2.24
7“POSCO Expands Facilities to Meet Demands for Sophisticated Tin MillProducts”.POSCO WEEKLY, 2001.6.9
8“Shortage of Non-Oriented Electrical Solved”POSCO WEEKLY ,2001.7.5
9“Supply Shortage Solved Through Equipment Rationalization of The Electrical Steel Sheets .”POSCO WEEKLY, 2001.12.13
10“The Pohang Works Cold Rolled Plant 1 Completes Revamping of its tin Plated Products Production Equipment”. POSCO WEEKLY, 2002.3.14
11“POSCO Install Franklin Testing System”Steel Times International, 2001/2.12-1
12“POSCO Brings Forward Plan to Become No 2 in Stainless”. Indiain-foline News, 2001.6.25
作者:张泽中(宝钢技术中心科技信息研究所上海201900)

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