中国钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书

中国钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书一、项目基本情况编号项目名称宣钢左螺旋精轧螺纹钢的开发与应用完成单位宣化钢铁集团有限责任公司项目起止时间用于生产时间项目基本情况一、项目背景精轧螺纹钢筋是在整根钢筋上轧有外螺纹的大直径、高强度、高尺寸精度的直条钢筋。该钢筋在任意截面处都可拧上带有内螺纹的连接器进行连接或拧上带螺纹的螺帽进行锚固，是钢筋生产中的高端产品，与普通钢筋相比，外形精度、质量指标、强度指标和韧性指标要求高。由于施工时不需焊接或机械加工螺扣，直接可用螺母、螺旋套管连接，施工简便又能提高工程质量，该产品广泛应用于大型水利工程、工业和民用建筑中的连续梁和大型框架结构，公路、铁路大中跨桥梁、核电站及地锚等工程。具有连接、锚固简便、粘着力强、张拉锚固安全可靠、施工方便等优点，而且节约钢筋，减少构件面积和重量，具有良好的经济效益和社会效益。京沪高铁是国家中长期铁路规划中投资规模最大、技术含量最高的一项工程，也是我国第一条具有世界先进水平的高速铁路，对左螺旋精轧螺纹钢筋的需求量较大。随着国家加大基础设施投资力度，国内高铁项目对精轧螺纹钢的需求用量将会逐年递增。预计2009年全年需精轧螺纹钢达10万吨。这无疑为钢铁企业发展提供了良机，宣钢以此为契机迅速开展开发左螺旋精轧螺纹钢筋工作。二、项目目标为满足客户对左螺旋精轧无纵肋螺纹钢筋的性能需求，项目目标如下1、外形要求钢筋外形采用螺纹肋，左螺旋，无纵肋，且两侧螺纹在同一螺旋线上，2、长度及允许偏差钢筋通常按定尺长度交货，定尺644M，允许偏差为010。3、钢筋的端部应平齐，不影响连接器通过。4、力学性能要求钢筋的力学性能应符合下表规定序号项目单位技术指标1抗拉强度RMMPA5502屈服强度RELRP02MPA5003断裂伸长率160A4反弯试验公称直径DS的弯曲辊直径MM7DS5振幅为2AOU时的疲劳强度（200万次）MPA2156采用与配套螺母进行疲劳强度试验时，振幅为2AOU时的疲劳强度（200万次）MPA2005、表面质量钢筋表面不得有横向裂纹、结疤和折叠；允许有不影响钢筋力学性能和连接的其他缺陷。6、机械连接钢筋允许用螺旋型连接器连接，在沿钢筋长度上任一点切割的钢筋都可以与任何其他长度钢筋相连接。三、主要技术管理路线1、冶炼工艺连铸坯由宣钢120吨转炉冶炼，全部采用钒氮合金化工艺，为提高钢的内在质量，采用了保护浇铸等措施，连铸坯规格2、轧制工艺连铸坯轧制在宣钢棒材车间进行，轧制规格为20。为保证产品性能稳定，制订了严格的轧制温度，要求开轧温度10001050控制，终轧温度为960990，轧后空冷，不要求负差控制。3、产品质量的常规检验经检验，产品的外形尺寸、力学性能、弯曲性能及反弯试验均满足项目目标要求；用螺旋型螺母连接，在沿钢筋长度上任一点切割的钢筋都可以与任何其他长度钢筋相连接。4、国家建筑钢材质量监督检验中心产品质量检验在20左螺旋精轧螺纹钢筋开发中，为了全面了解试验产品的工艺性能和使用性能，抽取部分炉次样品委托国家建筑钢材质量监督检验中心进行系统检验。经检验，产品力学性能、产品疲劳性能、钢筋螺母疲劳性能检测均能满足标准要求。5、试验结果分析由宣钢计量检验中心及国家建筑钢材质量监督检验中心产品质量检验结果看出，宣钢生产的左螺旋精轧螺纹钢筋的产品外形、尺寸，产品力学性能检测、产品疲劳性能检测、钢筋螺母疲劳性能检测均能客户提出的目标要求。四、实施过程中的主要创新本项目的主要创新点为连铸坯的化学成分设计、孔型系统及轧辊车铣参数设置、轧机接轴设计。螺纹横肋对正是开发该品种钢的难点，技术人员对这一难点问题进行了重点研究。随后科研人员对试验方案进行反复推敲、深入研究，通过多次修改，最终确定了技术方案。1、连铸坯化学成分的确定根据客户提供的技术规范，该产品的牌号为HRB500。根据GB1499给定的HRB500钢筋C、SI、MN等成分与HRB335、HRB400钢筋基本相同，而屈服强度比HRB400钢筋提高了100MPA，抗拉强度同时也相应提高，同时要求钢筋应以热轧状态交货，这就限制了利用余热处理工艺提高钢筋强度的做法，只有采用微合金化工艺。但采用微合金化工艺如果靠增加合金加入量，一方面要影响产品的碳当量，使产品焊接性能变坏，另一方面会大幅度增加制造成本。因此既要保证产品各项技术指标符合标准要求，又要保证成本不会大幅度增加，是研制左螺旋精轧螺纹钢筋的技术难点。2、精轧螺纹钢横肋对正精轧螺纹钢筋的特点是在整根钢筋上轧有外螺纹的大直径、高强度、高尺寸精度的直条钢筋。是一种热轧成带有不连续的外螺纹的直条钢筋。该钢筋在任意截面处都拧上带有内螺纹的连接器进行连接或拧上带螺纹的螺帽进行锚固，同时可以与其它任何长度钢筋相连接。因此生产精轧螺纹钢的一个技术难点在于横肋相位的对正上。为满足成品横肋的对正，需上下二轧辊转动完全同步。3、孔型系统设计根据销售分公司提供的20MMHRB500精轧无纵肋螺纹钢筋的技术规范，轧制20MMPSB500精轧螺纹钢筋工艺与20MM圆钢基本相同，从粗轧到精轧K3孔可以使用20MM圆钢的孔型系统，但需要对成品孔型（K1）和成品前孔型（K2）重新进行设计。4、精轧螺纹钢轧辊的成品加工精轧螺纹钢比普通螺纹钢轧辊的加工要求更严、更精确；精轧螺纹钢要有较精确的公差尺寸，钢筋允许用螺旋型连接器连接，在沿钢筋长度上任一点切割的钢筋都可以与任何其他长度钢筋相连接。精轧螺纹钢螺旋角的倾斜角度为815，而精轧螺纹钢在轧辊上加工时需转换成投影角度。实际生产时精轧螺纹钢横肋充填情况与普通螺纹钢横肋有差异，因此为保证横肋高度符合客户需求，在加工轧辊横肋槽时深度有一定的要求。上下两颗辊不能有加工轴错。加工时，各槽横肋铣的起点要保证在同一位置，做到在铣制过程中不换刀、不停机。5、定尺长度及端部尖角倒圆客户要求钢筋定尺长度644M，允许偏差010，同时要求钢筋端部尖角倒圆。目前棒材车间工艺、设备条件无法达到此要求。五、主要实施效果和贡献2009年8月，宣钢首次生产左螺旋精轧螺纹钢筋已投放市场，并用于京沪高铁项目，得到了用户的好评。2010年1月，第二次生产，此次生产的产品正在陆续发往用户手中。经检测，产品表面质量、外形尺寸、性能控制良好，各项指标达到标准要求，日产水平达2100吨，成材率达9582，标志着宣钢达到了批量生产该产品的能力。六、与国内外先进指标的对比目前，国内生产精轧螺纹钢筋的主要厂家有天津天铁轧二、天津轧三，2009年国内精轧螺纹钢80为天铁轧二生产，成材率指标达95。宣钢共生产二个周期，基本达到了天铁轧二水平。七、体现的社会作用和经济效益技术人员经过40多天努力开发出左螺旋精轧螺纹钢筋。宣钢能在较短的时间内开发出高技术含量、高附值的左旋精轧螺纹钢，体现了宣钢多年来形成的科学合理的产品开发机制和高层领导者、管理者、技术人员对市场的敏感性，体现了一支有快速反应能力并有特别能战斗的技术队伍，体现了公司各级领导、处室、厂矿的共同高度重视和合作。20左螺旋精轧螺纹钢筋的成功开发，丰富了宣钢产品种类，满足了更高层用户的需求，为宣钢早日进入高端产品市场，提高企业的市场竞争力奠定了基础，而且将是宣钢产品的一个新的经济增长点。内容包括项目背景、项目目标、主要技术管理路线、实施过程中的主要创新、主要实施效果和贡献、与国内外先进指标的对比、体现的社会作用和经济效益不超过3000个汉字二、创造性贡献要点一、生产工艺技术装备创造性贡献要点1宣钢棒材生产线为全连续棒材生产线，全线轧机共18架，全部引进POMINI公司短应力线高刚度轧机，均为平立交替布置，14、16、18三架可平立转换，以便满足小规格热轧带肋钢筋的切分轧制和扁钢及预留型材的轧制。目前主要以生产1050的热轧带肋钢筋及1450的圆钢为主，最高轧制速度18M/S。本项目充分利用POMINI公司短应力线高刚度轧机特点，保证了产品外形尺寸及其稳定性。2宣钢棒材生产线加热炉为双蓄热汽化冷却步进式加热炉，燃料为高炉煤气、转炉煤气。加热能力150T/H。采用侧进侧出的进出料方式。烧嘴采用了蓄热式高温燃烧技术，蜂窝蓄热体可将空、煤气预热到约900左右。采用三段式炉温制度，三段供热控制，即预热段、加热段和均热段。炉底水梁冷却采用了汽化冷却技术。本项目充分利用双蓄热汽化冷却步进式加热炉的特点，稳定开轧温度，保证了产品外形尺寸及性能的稳定性。二、管理创造性贡献要点宣钢能在较短的时间内开发出高技术含量、高附值的左旋精轧螺纹钢，体现了宣钢多年来形成的科学合理的产品开发机制和高层领导者、管理者、技术人员对市场的敏感性，体现了宣钢有一支快速反应能力并有特别能战斗的技术队伍，体现了公司各级领导、处室、厂矿的共同高度重视和合作，为开发左旋精轧螺纹钢提供了保障。三、节约社会资源与保护环境的创造性要点精轧螺纹钢筋是一种热轧成带有不连续的外螺纹的直条钢筋，该钢筋在任意截面处都可拧上带有内螺纹的连接器进行连接或拧上带螺纹的螺帽进行锚固。广泛应用于大型水利工程、工业和民用建筑中的连续梁和大型框架结构，公路、铁路大中跨桥梁、核电站及地锚等工程。具有连接、锚固简便、粘着力强、张拉锚固安全可靠、施工方便等优点，而且节约钢筋，减少构件面积和重量，具有良好的经济效益和社会效益。四、主要专有技术和专利介绍生产精轧螺纹钢的一个技术难点在于横肋相位的对正上。为满足成品横肋的对正，需上下二轧辊转动完全同步，要求花键轴内外齿套、花键齿、减速机输出内外齿套的齿间隙要小，针对这种情况，宣钢对连接轴进行了专门的设计。分条目表达，要点简洁清晰，不够可加页三、数据对比1产品指标对比性能、成分、精度、表面质量、包装、批量稳定性指标科目本企业产品数据先进产品A数据先进产品B数据屈服强度，MPA535，530530550510530抗拉强度，MPA700，705660720630660C波动003003005SI波动005005015MN波动005005015性能波动，MPA303050关于对比指标含义和对比进口产品指标说明2生产工艺技术指标对比成材率，生产周期，交货期，指标科目本企业指标国外企业A生产指标国外企业B生产指标成材率，9695595关于对比指标含义和对比企业指标的说明3环境资源指标对比能耗、排污、指标科目本产品数据国家强制指标先进企业A数据先进企业B数据工序能耗3487无277535关于对比指标含义和先进企业的说明4市场占有情况指标占国内消费量的比例中国市场占有率本产品占有率进口产品合计先进企业A数据先进企业B数据去年082无260006500前年无无大前年5本产品国外市场占有率占全国出口本产品量的比例国外市场占有率本产品占有率出口产品合计先进企业A数据先进企业B数据去年无前年大前年简明写明要点，不够可加页四、效益计算效益计算近3年数据计算1企业直接经济收益计算如单位成本构成，产量，资金周转周期变化，总产值、销售额、利税变化和计算依据；左螺旋精轧螺纹钢与普通HRB335相比，成本情况如下连铸坯成本增加204元/吨轧钢工序成本增加20129元/吨二次加工费用102元/吨共计增加费用为507元/吨。售价增加800元/吨。与普通HRB335相比，吨材增加效益为293元/吨。2替代进口的社会收益计算如拉低市场价格的社会收益、节约外汇收益、拉动国内原材料市场收益3行业发展与国民经济、国家安全等战略方面贡献精轧螺纹钢筋是一种热轧成带有不连续的外螺纹的直条钢筋，该钢筋在任意截面处都可拧上带有内螺纹的连接器进行连接或拧上带螺纹的螺帽进行锚固。广泛应用于大型水利工程、工业和民用建筑中的连续梁和大型框架结构，公路、铁路大中跨桥梁、核电站及地锚等工程。具有连接、锚固简便、粘着力强、张拉锚固安全可靠、施工方便等优点，而且节约钢筋，减少构件面积和重量，具有良好的经济效益和社会效益。以列表表示为主，简述计算依据。叙述放在基本情况介绍中尚存在问题和进一步发展的目标目前左螺旋精轧螺纹钢筋主要用于广泛应用于大型水利工程、工业和民用建筑中的连续梁和大型框架结构，公路、铁路大中跨桥梁、核电站及地锚等工程，因其强度高，具有连接、锚固简便、粘着力强、张拉锚固安全可靠、施工方便等优点，而且节约钢筋，减少构件面积和重量，建议国家在重点项目推广使用该产品。限800个汉字五、主要完成单位情况单位名称宣化钢铁集团有限责任公司第1单位单位性质国有企业法定代表人张海职务董事长通讯地址及邮政编码河北省张家口市宣化区车站西街宣钢技术中心质量管理科邮编075100单位主要贡献1、设计了连铸坯