不锈钢钢种详解

1、2. 市场分析2.1产品需求现状分析2.1.1 不锈钢总产量和总需求进入新世纪，从2001年至今，国内不锈钢市场供给和需求均呈现快速增长趋势，除2008年受国际金融危机影响，国内不锈钢生产和稍有小幅回落外，国内不锈钢产销始终保持旺盛势头，2011年我国不锈钢材产量达到1108万吨，表观消费974万吨，其中不锈钢产量增速明显快于表观消费量增速。2001-2011年我国不锈钢材产量和消费见表2-1。表2-1 我国2001-2011年不锈钢材产量和表观消费量 单位 万吨年份0102030405060708091011钢材生产量107981632032664516506087679871108表观消费

2、量225299420447522607670624822940974消费增长率%3033416.4171610-6.932143.6生产占消费%454238536188979893105114粗钢生产量101125158236316530721694880112612592011年全球不锈钢粗钢总产量达到3211万吨，我国不锈钢粗钢产量为1259.1万吨，占全世界总产量的39.2%。其中300系所占比例为56.9%， 400系占比为24.2%，200系占比18.9%。钢种比例结构中200系高于世界而300系低于世界水平，如世界总量中扣除中国，则更是如此。详见表2-2。 表2-2 08-11年我

3、国和世界不锈钢粗钢产量(万吨)及品种比例年份2008200920102011我国不锈钢粗钢产量694.3880.471125.51259.1(未含德盛吴航)300系50.58%52.06%51.71%56.9%（716.1）400系26.80%29.03%27.77%24.2%（304.1）200系22.62%18.90%20.52%18.9%（238.9）世界不锈钢粗钢产量259125143068.73211300系60.50%61.60%57.70%58.2%400系28.10%25.80%30.30%28.0%200系11.40%12.60%12.00%13.8%2.1.2不锈钢进口和出

4、口从2000年开始，我国开始不锈钢材出口。2010年国内不锈钢材进口107万吨，出口154万吨，我国不锈钢首次出现了净出口，标志着我国已经成为了世界不锈钢净输出国。随着国内钢铁产品海外输出量的不断增加，我国正日渐成为国外钢铁反倾销诉讼的对象。因此，未来国内不锈钢材出口量增长仍会受到一定限制。2000-2011年我国不锈钢出口和进口量统计见表2-3。 表2-3 近年我国不锈钢进出口量(万吨)年份20000102030405060708091011进口量12416823829629031325017012113010790出口量4591334419013010675154225表观消费量17322

5、52994204475226076706248229409742.2国内生产现状2011年我国不锈钢炼钢总产能已超过2040万吨。其中主要大钢厂产能1259万吨，占比61.7%，其余为地方民营厂。近期未来国内不锈钢炼钢产能会很快突破3000万吨规模。国内不锈钢热轧现有产能已超过1900万吨/年，其中大钢厂年热轧产能为985万吨，占比51.83%，其余地方民营厂宽带热轧355万吨/年，民营窄带热轧560万吨/年。据悉还有320万吨/年不锈钢热轧产能（主要为大钢厂）处于在建和筹建中。 国内大厂的不锈钢宽带冷轧总产能已达471万吨/年，地方和民营宽带不锈钢冷轧产能141万t/，宽带冷轧产能合计达61

6、2万吨/年。如再加上全国各地现有窄带产能，估计不锈钢冷轧总产能已经超过900万吨/年。2011年主要钢厂不锈钢材产量见图2-1。 图2-1 2011年我国主要钢厂不锈钢材产量2.3 产品消费预测2011年我国不锈钢表观消费量和粗钢生产分别达974万吨和1259万吨，预计 2015年国内不锈钢表观消费量将达到1318万吨，粗钢需求量为1579万吨，见表2-4。 表2-4 08-15年国内不锈钢板材主要行业需求及未来需求预测表年份200820092010201120122013201420152020不锈钢总产量694 880 1126 12591289 1379 1475 1579 2214总表

7、观消费量624 822 940 974 10761152 12321318 1849我国不锈钢钢材消费中不锈钢板材消费量（含不锈钢焊管用带钢原料）约占总消费量80.1%；不锈钢长材（线材与棒材）消费量约占13.7%；不锈钢无缝管消费量约占6.2%。具体如图2-2所示。图2-2 我国不锈钢板材消费量结构比例不锈钢材消费中，主要消费品种为热轧板带品种，大约占80%左右，而热轧板卷中约80%部分将最终转化为冷轧产品，剩余部分主要用于工业板等用途。预计2015年我国冷轧不锈钢需求量将达844万吨。在供作冷轧原料的热轧黑卷中，各企业除自用原料卷外，还会向市场投放一部分冷轧基材，供国内无冶炼和热轧能力的改

8、轧厂。冷轧基材以热轧黑卷为主，部分用户需要热轧白卷作原料。2008年国内冷轧基材需求量约为250万t。随着国内大型钢厂冷轧能力不断扩容，国内民营冷轧厂市场份额将会受到一定挤压，未来国内冷轧基材及其他行业对热轧卷需求量将基本在维持250-300万t水平。我国工业板、家电、电梯、集装箱、汽车排气系统、制品、太阳能、建筑和装饰、精密电子、制管等前十大行业冷轧不锈钢2011-2015年消费预测如表2-5所示，2011-2015年国内不锈钢板材分钢种需求预测见表2-6所示。54 表2-5 2008-2015年国内不锈钢板材主要行业需求及未来需求预测表年份2008200920102011201220132

9、01420152020不锈钢总表观消费量（万t/a）624 822 940 974 1076.2 1151.5 1232.1 1318.4 1849.1 国内热轧不锈钢表观消费量及预测热轧工业板62.4 82.2 94.0 100.6 107.6 115.2 123.2 131.8 184.9 其他用途37.4 49.3 56.4 60.3 64.6 69.1 73.9 79.1 110.9 冷轧基材250.0 250.0 250.0 300.0 300.0 300.0 300.0 300.0 300.0 热轧用材预计*199.8 131.5 150.4 160.9 172.2 184.2 1

10、97.1 210.9 295.9 不锈钢冷轧板材表观消费量及预测家电43.0 43.9 44.9 45.9 46.9 47.9 49.0 50.1 70电梯9.6 10.5 11.5 12.6 13.8 15.0 16.5 18.0 25集装箱13.5 14.3 15.1 16.0 16.9 17.9 18.9 20.0 30汽车排气管10.6 12.3 14.3 16.5 19.2 22.3 25.8 30.0 40制品128.0 130.9 134.0 137.0 140.2 143.4 146.7 150.1 210太阳能10.0 11.3 12.7 14.3 16.1 18.2 20.

11、5 23.1 28建筑装饰20.0 21.2 22.5 23.8 25.2 26.8 28.4 30.1 35 精密电子8.0 8.3 8.5 8.8 9.1 9.4 9.7 10.0 13轨道交通8.0 8.3 8.6 8.9 9.3 9.6 10.0 15不锈钢焊管71.9 82.9 95.6 110.2 127.0 146.5 168.9 194.7 396.8 其他用途84.8 182.5 234.3 249.9 265.4 280.3 294.6 307.7 320.6 冷轧预计399.4 526.1 601.6 643.7 688.8 737.0 788.6 843.8 1183.

12、4 前10大行业合计314.58 343.58 367.29 393.77 423.41 456.64 493.99 536.04 862.82 前10大行业冷轧占比率（%）78.7765.3161.0561.1761.4761.9662.6463.5372.91板材合计(热轧+冷轧)（万t/a）499.2657.6752.0804.6861.0921.2985.71054.7注*1: 已经扣除了用作冷轧基材的重复材部分。 表2-6 2011-2015年国内不锈钢板材分钢种需求预测(含重复材)用途分类2011-2020年市场需求预测(万t/a)比例(%)11年12年13年14年15年20年冷轧

13、合计200系27.98194.0 204.9 215.7 226.2 236.1 264.4 普通300系32.08197.8 214.2 231.7 250.6 270.7 381.3 低碳300系5.4130.4 33.6 37.1 41.1 45.6 83.4 普通低铬铁素体6.7151.3 52.5 53.8 55.2 56.6 79.1 超纯低铬铁素体3.6319.6 21.8 24.4 27.3 30.7 42.6 普通中铬铁素体10.6974.9 78.2 81.8 85.8 90.2 137.6 超纯中铬铁素体13.1472.9 80.7 89.5 99.5 110.9 190

14、.8 马氏体0.362.7 2.8 2.9 2.9 3.0 4.2 冷轧合计100.643.7 688.8 737.0 788.6 843.8 1183.4 No.1/2E合计200系普通300系69.2069.6 74.5 79.7 85.3 91.2 128.0 低碳300系20.3020.4 21.8 23.4 25.0 26.8 37.5 普通低铬铁素体超纯低铬铁素体4.404.4 4.7 5.1 5.4 5.8 8.1 普通中铬铁素体超纯中铬铁素体马氏体双相钢6.106.1 6.6 7.0 7.5 8.0 11.3 No.1合计100.100.6 107.6 115.2 123.2

15、131.8 184.9 冷轧基材(白卷+黑卷)合计200系50.33181.4 183.5 185.8 188.2 190.8 206.8 普通300系18.0665.1 65.8 66.7 67.5 68.5 74.2 低碳300系普通低铬铁素体22.5881.4 82.3 83.3 84.4 85.6 92.8 超纯低铬铁素体0.973.5 3.5 3.6 3.6 3.7 4.0 普通中铬铁素体5.4819.7 20.0 20.2 20.5 20.8 22.5 超纯中铬铁素体马氏体2.589.3 9.4 9.5 9.6 9.8 10.6 双相钢冷轧基材合计100.360.3 364.6 3

16、69.1 373.9 379.1 410.9 上述合计200系31.51375.4 388.4 401.5 414.4 426.9 471.3 普通300系31.77332.5 354.5 378.1 403.4 430.4 583.5 低碳300系5.3450.9 55.4 60.5 66.1 72.4 121.0 普通低铬铁素体10.50132.6 134.9 137.2 139.6 142.2 171.9 超纯低铬铁素体2.9627.5 30.1 33.0 36.4 40.1 54.7 普通中铬铁素体8.1994.7 98.2 102.1 106.3 111.0 160.1 超纯中铬铁素

17、体8.1972.9 80.7 89.5 99.5 110.9 190.8 马氏体0.9412.0 12.2 12.4 12.6 12.8 14.8 双相钢0.596.1 6.6 7.0 7.5 8.0 11.3 共计100.1104.6 1161.0 1221.2 1285.7 1354.7 1779.3 从不锈钢消费领域的比例来看，发达国家不锈钢消费以建筑结构、家电、工业为主，中度发达国家以运输、管线为主，发展中国家则以器皿为主。目前我国不锈钢消费领域中金属制品（容器、钢管、刀叉等）居首，约占42%，其次为建筑装潢占17.4%，机械工程占17.3%，电子电机占6.9%，交通运输占5.3%，其

18、它占11.6%。从不锈钢消费需求地区分布来看，广东省约占31%，其次为浙江及江苏省，各约占13%，山东省占10%，其它地区合计约占33%。2.4铁素体和超纯铁素体不锈钢的应用2.4.1铁素体和超纯铁素体的基本特性铁素体不锈钢系指含11%30%Cr、在使用状态下组织结构以铁素体为主的Fe Cr或FeCrMo合金。它具有比奥氏体不锈钢好得多的耐氯化物、苛性碱等应力腐蚀性能，还具有很好的耐海水局部腐蚀(抗点蚀、抗缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂)性能和抗高温氧化性能。普通铁素体不锈钢的缺点是对晶间腐蚀敏感，塑性和韧性较低，延-脆性转变温度在室温以上。又由于焊接热影响区的晶粒粗化、475脆性、高温脆性以及相形成

19、所引起的焊缝韧性不足，焊接裂纹倾向较大。20世纪60年代的研究表明，铁素体不锈钢的上述缺陷是由间隙元素C、N造成的。通过降低钢液中C、N的含量，可使上述缺陷得到改善。 超纯铁素体不锈钢是现代铁素体不锈钢的发展方向，由于最大限度地降低了C、N等杂质元素含量，一般要求C+N 150 × 10-6 极低间隙元素含量，且须加入钛、铌、铜、铝、钒等微量元素，以改善其性能。超纯铁素体不锈钢是较为理想的节约资源型环保材料，它不含对人体产生过敏的金属元素镍，在汽车排气系统铁素体不锈钢尤其是含泥铁素体不锈钢的良好耐蚀性，使其成为代替铸铁的良好选材。超纯铁素体不锈钢，除耐一般腐蚀性较优越外,还充分克服了

20、通常铁素体不锈钢的韧性、加工性及焊接性低劣诸缺点。2.4.2铁素体和超纯铁素体不锈钢的主要市场和应用1）400系主要热轧产品（1）420控氮不锈钢板 如2Cr13N、3Cr14N、5Cr15MoVN等钢种，以酸洗NO1表面为主，也有冷轧板，用于制造刀具，主要供应广东阳江等刀具生产出口基地，市场稳定，效益较好。目前全国市场需求量约30万吨/年，供应从韩国浦项进口为主，2011年宝钢不锈仅供1万吨，市场容量大。（2）430不锈钢板市场量大面广，宝钢不锈目前年供应约35万吨，包括供宝新和外卖国内外市场。市场热轧卷和冷轧卷都需要，供应市场的白卷大多用于生产BA光亮板。其他430系列不锈钢有：430造币

21、钢板，为冷轧板，要求高，太钢已能每年生产5万吨，宝钢正在验证中；430KJ抗菌钢板，加少量铜，可用于食品，现宝钢能够供应500吨/a；430JIL汽车装饰条，改称B442D，为BA板，现主要为进口； 425为430的替代品，主要为降低用铬量。（3）T4003不锈钢板2010年，宝钢自主研制的新一代超纯铁素体不锈钢T4003通过了铁道部铁路货车制造厂的试用，该不锈钢能做结构件，也可用于各种铁路、公路货运车辆面板，相比碳钢车辆，用该产品制造的新型铁路货车使用寿命更长、运行效率更高、从而提高运能，在发达国家已被广泛应用。 T4003不锈钢板从TCS345演变而来，因含镍0.8-1.0%，C+N200

22、ppm，最厚8mm，最宽到1500mm，交货状态为NO1表面板，要求板型好。目前宝钢供应量约为3000辆×8吨/辆=2.4万吨/年，可以达到3-5万吨/年。 据预测，目前全国市场需求量约20万吨/年，组成为：铁路新车2万辆×10吨/辆，其中有部分采用不锈钢板；出口澳大利亚铁矿运输车辆，宝钢供应0.6万吨/年，占1/3；其他各种食品、化肥、液态输送车辆用板。（4）410M不锈钢板主供摩托车、电动车等的刹车片，NO1表面板，厚度3.8-5.5mm，现宝钢年供应市场量约6000吨。（5）410L不锈钢板主供集装箱板，需要热轧酸洗NO1表面板和冷轧板都有，现宝钢年供应市场约2000

23、吨左右。（6）410S不锈钢板过去生产较多供民营冷轧后做餐盘等低端制品，现因酒钢大量低成本生产而逐步退出。2）400系主要冷轧产品（1）汽车排气系统用409L、409M、429、436L、439M、441等冷轧不锈钢板经过近几年的国产化工作，目前宝钢已经开发了包括409L、409M、432L、429、436L、439M、441、444M2、443NT等在内的目前市场应用的铁素体不锈钢，广泛应用于国内合资品牌和自主品牌汽车，国产化取得了重要进展。据了解，欧美及日本汽车制造商几乎全部使用超纯铁素体不锈钢用于排气系统零部件制造，以满足汽车轻量化及严格的尾气排放要求。现宝钢能够供应9万吨/年，而市场需

24、求量约24万吨/年，太钢能够供11万吨/年。主要用于乘用车，但摩托车、重卡等也开始用不锈钢排气系统，重卡的油箱也有用此类不锈钢板。为适应不断提高得排放标准，要求适应900ºC高温废气，由此开发加稀土、加鎢的429、432、441等不锈钢板。预计未来市场容量将扩大到30-40万吨/年，宝钢应供应15-20万吨/年。（2）430L、430LNT冷轧不锈钢板 随着家电行业的高速发展，对上游原材料的技术要求也不断提高，日前宝钢自主研发出新型中铬超纯铁素体不锈钢，已经通过松下，日立，海尔等国内外著名家电企业的技术质量认证，并一举打破国外产品在该领域的技术垄断。如430L、430LNT冷轧不锈钢

25、板主要用于洗衣机内胆、冰箱面板，现供应2万吨/年。地铁导电轨道用冷轧不锈钢板的市场容量大，现主要进口解决，用料断面3mm×150mm，长度同地铁公里数。据介绍，该产品是传统430不锈钢的改进型产品，该材质大幅降低了不锈钢中碳氮等杂质元素的含量，并加入了稳定化合金元素铌，同时优化了连铸及热处理工艺，因此焊接性，腐蚀性和成型性相比传统430都得到了大幅提升，特别适合用于家用电器中的不锈钢冲压或焊接零部件。（3）443冷轧不锈钢板能替代304冷轧板，用于电梯面板、装饰板，向食品用途发展，市场需求约10万吨/年，尺寸规格为4英尺板宽，有要求宽度达到1300mm。现宝钢供应1.5万吨/年，太钢

26、供应4万吨/年。进一步替代304的问题在于用户使用技术的开发。（4）444/445J1M冷轧不锈钢板2011年，为满足太阳能热水器行业对不锈钢材质服役能力以及综合性价比的需求，宝钢开发了适用于水系统介质的低钼超纯铁素体不锈钢B445J1M，（钼含量约为1.2%，铬增加到19-20%），该产品相较于SUS444B445J1M具有更佳的拉深成形性能以及焊接性能，其胀形能力、耐点蚀、盐雾腐蚀以及氯离子应力腐蚀性能与SUS444相当，同时有更佳的性价比；相较于SUS304，B445J1M的耐氯离子应力腐蚀性能及耐点蚀性能更优，尤其是其耐氯离子应力腐蚀性能，更加适合于热水器对材质的要求。据悉，宝钢供应5

27、万吨/年，就我国太阳能热水器市场而言，目前整个行业对该产品的需求总量约为8-10万吨/年。（5）445、445R冷轧不锈钢板宝钢首次试制成功独有的中铬超纯铁素体不锈钢毛面B445R产品，并成功运用于2010年广州亚运会场馆建筑的屋顶搭建。445、445R冷轧不锈钢板可用于屋顶、水箱、城市雕塑等，但由于使用寿命太长、目前暂不适应中国国情，推广难度大。（6）446、447冷轧不锈钢板生产难度极高，使用寿命更长，适应强腐蚀环境，宁钢新建工艺设备设施应留有生产的可能性。2.5 市场分析结论1）国内不锈钢产能总体供大于求，目前除宝钢和太钢等少数厂家外，其他厂家多以生产300和200系列常规系列品种，产品

28、较单一，产能过剩，加之近年来原材料特别是镍价大幅波动，导致不锈钢企盈利能力受到很大限制。与此同时，一些高附加值和高技术含量品种和规格的产品国内研发和生产能力仍显不足，如核工业、大型石油和化工及超临界电站、锅炉用高档不锈钢品种，受国内研发能力、装备、工艺技术掌握等条件限制，无法大批量生产或质量仍有待改进，因此仍需进口。2）超纯铁素体和双相不锈钢代表着国际最新发展方向，目前国内尚处起步阶段，仅宝钢和太钢能少量生产，与国外相比，无论品种还是质量水平都存在一定差距。3）从市场反馈信息看，国内民营企业受原料条件、技术和装备等诸多条件限制，冷轧产品多集中在制品、民用焊管等低端产品。国内各厂家间产品质量水平

29、参差不齐，高质量(表面质量、性能和公差尺寸)产品主要集中在宝钢、太钢、张浦(青浦)等少数厂家生产，并且仍无法完全满足国内市场需求，因此每年仍需从国外进口不锈钢产品。4）与太钢相比，宝钢目前主要在薄料和表面加工等级方面等传统不锈钢应用行业冷轧产品占有优势，但太钢在宽、厚品种的工业材行业市场份额优势明显。宝钢必须加大开拓力度，在工业板、汽车、集装箱等行业份额的提升，以便巩固和进一步开拓市场占有率，实现做大和做强目标。5）目前冷轧基材以国内大厂(宝钢、太钢、酒钢、张浦)供应为主，民营钢厂供应为辅，且已经呈现供大于求之势。08年国内市场不锈钢热轧卷供给量合计395万吨。随着国内大型钢厂冷轧能力不断扩容

30、，国内民营改轧厂市场份额将会受到一定挤压，未来国内冷轧基材及其他行业对热轧卷需求量将基本在维持250-300万吨/年水平。3. 宁钢生产超纯铁素体不锈钢技术研究1）概述宁钢建设150万级不锈钢工程，一期工程需生产65万吨/年400系不锈钢。为提升宝钢不锈钢的产品档次及市场竞争能力，其中超纯铁素体不锈钢的比例达到40%，技术难度很高的中铬系列超纯铁素体不锈钢的比例达到30%。高性能超纯铁素体不锈钢的生产在世界上还处于萌芽状态，只有极个别钢厂拥有该项技术，在我国这种工艺、装备及控制技术尚不成熟，也无法引进解决，为此需宝钢在自己近五年摸索试验的基础上，自主研究开发生产超纯铁素体不锈钢的炼钢连铸技术装

31、备。日本JFE川崎千叶厂开发生产超纯铁素体不锈钢走在世界前列，上世纪九十年代，川崎开发生产的447M1 1000吨1.0mm和1.5mm冷轧薄板成功应用于大型沿海关西国际机场的90000m²屋顶，其成分为C+N150ppm、Cr30%、Mo2%、Ti+Nb适量、Ni+Cu0.5%，据川崎试验检测，这一钢种的抗腐蚀性能已超过304达到316的水平。川崎使用160tSS-VOD炉将钢液的C最低脱至40ppm、N最低脱至30ppm。近年在镍价高位波动的新形势下，JFE川崎瞄准能替代薄规格304而广泛应用于家电、厨房设备、民用制品、电梯面板、建筑面板、冷藏箱等的超纯铁素体不锈钢JFE443C

32、T产品，并向中国广泛推销，利润可观。最近获悉，浦项正在实施将三座不锈钢炼钢车间中的一座改造为专业生产超纯铁素体不锈钢炼钢车间。2007年以来，宝钢不锈钢公司利用高炉铁水冶炼不锈钢技术，不断增加铁素体不锈钢的生产，400系列占比从原设计的25%提高到55-60%。同时也利用自己特有的SS-VOD炉，加大超纯铁素体不锈钢的开发力度，钢水C+N含量最低达到113ppm，实现品种有409L、409M、T4003、429M、430L、439M、436L、444、443NT、442M、445J1M、445R等，成功批量生产出汽车排气管用409L、409M不锈钢、车辆用T4003不锈钢、广州亚运会主场馆屋顶

33、面板445R不锈钢、水箱和太阳能热水器用444、445J1M不锈钢等市场欢迎的新品种，超纯铁素体不锈钢的月产量达到2万吨。其经济效益已超过304等常规奥氏体和430、410S等常规铁素体不锈钢，且不受镍价格波动的影响，镍价越高效益越好。宁钢不锈钢项目超纯铁素体不锈钢板的产品品种质量、商业生产的主要技术经济指标和消耗指标、主体工艺装备、节能和环保指标均应达到世界先进水平。2）必要性2004年以前，LME镍价格一直稳定在1万美元/吨以下，传统304等镍铬不锈钢的抗腐蚀、机械、深冲、焊接等综合性能最佳，生产成本可控，世界著名不锈钢厂大多建在发达国家，利用返回料冶炼不锈钢，430等铁素体不锈钢只在局部

34、领域使用。世界不锈钢总产量中300系列约占80%，400系列只生产常规品种，只有个别厂家采用铬矿熔融还原工艺加SS-VOD炉生产少量超纯铁素体不锈钢。2006年以来，不少世界著名不锈钢厂为应对镍价上涨波动，采取各种措施扩大铁素体不锈钢生产。川崎千叶厂能替代传统304镍铬不锈钢的超纯铁素体JFE443CT产品提高到1.3万吨/月；太钢不锈钢中400系列达到50%以上，2007年6月向市场推出443试制产品。蒂森-克鲁伯公司宣布无镍不锈钢产量提高到35%，特尼厂新建150tVOD炉扩大铁素体不锈钢产能。奥托昆普原来基本只生产奥氏体不锈钢，现更换退火酸洗线，扩大铁素体不锈钢生产。浦项推出无镍不锈钢新

35、产品，张家港和青岛浦项的400系列不锈钢比例提高到近50%。市场呼唤不锈钢厂能早日大批量地生产出价廉物美的能替代300系列的不锈钢产品供应市场，从目前世界上个别厂家已掌握的不锈钢技术看，高性能超纯铁素体不锈钢就是一种价廉物美的不锈钢产品。通过与不锈钢公司一起对2011-2020年国内不锈钢板材分钢种需求的预测，至2015年，我国超纯铁素体不锈钢板的需求量将快速增长，总量将达到151万吨/年，见下表3-1。表3-1 2011-2020年国内不锈钢板材分钢种需求预测（含重复材）用途分类2011-2020年市场需求预测(万t/a)比例(%)11年12年13年14年15年20年冷轧+NO1+热轧合计2

36、00系31.51375.4 388.4 401.5 414.4 426.9 471.3 普通300系31.77332.5 354.5 378.1 403.4 430.4 583.5 低碳300系5.3450.9 55.4 60.5 66.1 72.4 121.0 普通低铬铁素体10.50132.6 134.9 137.2 139.6 142.2 171.9 超纯低铬铁素体2.9627.5 30.1 33.0 36.4 40.1 54.7 普通中铬铁素体8.19%94.7 98.2 102.1 106.3 111.0 160.1 超纯中铬铁素体8.19%72.9 80.7 89.5 99.5 1

37、10.9 190.8 马氏体0.94%12.0 12.2 12.4 12.6 12.8 14.8 双相钢0.59%6.1 6.6 7.0 7.5 8.0 11.3 共计100.0%1104.6 1161.0 1221.2 1285.7 1354.7 1779.3 我国具备生产超纯铁素体不锈钢工艺装备条件并拥有初步生产技术的仅有宝钢和太钢两家，目前总产量约为50-60万吨/年。因此宁钢一期新建65万吨/年400系不锈钢项目，一期拟生产26万吨超纯铁素体不锈钢，完全具备充足的市场条件。根据目前世界上已经开发成功的和不锈钢公司正在尝试实践的超纯铁素体不锈钢品种，推荐以下代表品种作为宁钢65万吨/年4

38、00系不锈钢炼钢连铸项目生产的超纯铁素体不锈钢产品，其中446、447二个高铬系列产品仅作为试验品种。高性能超纯铁素体不锈钢代表品种及其主要应用领域见表3-2。表3-2 高性能超纯铁素体不锈钢代表品种及其主要应用领域类别钢种牌号主要成分性能用途简述冷轧工艺低铬系列00Cr11Ti(409L)C0.01,Si0.30,Mn0.25,Cr11.00,Ti 0.20,P0.025,S0.005优良耐蚀性,冷成型性、焊接性良好，主要用于汽车排气系统、民用制品。HAPL-CTCM00Cr12(410L)C0.015,Si0.10,Mn0.55,Cr11.80,P0.025,S0.005优良耐蚀性,冷成型

39、性、焊接性良好，用于冷藏集装箱外板、浅冲制品、储罐、冷水罐等。HAPL-CTCM00Cr12Ni(TCS345/T4003)C0.015,Si0.10,Mn0.55,Cr11.80,Ni1.0,P0.025,S0.005优良耐蚀性,冷成型性、焊接性良好，用于铁路车辆、钢结构、机械制造等。BAF- HPL00Cr11NbTi(466)C0.009,Si0.30,Mn0.25,Cr11.50,Ti0.05,Nb8(C+N)P0.024,S0.005优良耐蚀性,冷成型性、焊接性良好，用于汽车排气系统、民用制品。HAPL-CTCM中铬系列00Cr17(430L/430LNT)C0.005,Si0.10

40、,Mn0.20,Cr16.30,P0.031,S0.003,N0.01耐蚀性高于430, 冷成型性、深冲性优于430，焊接性良好，用于家电、制品等。HAPL-CR00Cr17Ti(Nb)(430LX)C0.005,Si0.10,Mn0.20,Cr16.30,Ti0.3,P0.031,S0.003,N0.01耐蚀性高于430，冷成型性、深冲性优于430，焊接性良好，用于家电、制品等。HAPL-CR00Cr18Ti(Nb)(439)C+N200ppm,Cr18.0,Ti0.3P0.031,S0.003耐蚀性、冷成型性、焊接性好，能替代304，用于电梯面板、制品、建筑装饰、民用制管等。HAPL-CR

41、00Cr20Ti(Nb)(443)C+N150ppm,Cr20-21, Ti0.3,Mo0.5,Nb0.01,P0.020,S0.003耐蚀性、冷成型性、焊接性好，能替代304，用于冷藏集装箱、家电、制品、厨房机具、电梯面板、建筑面板等。HAPL-CTCM及CR00Cr18Mo2(444)00Cr20Mo1(445J1M)C+N150ppm,Cr18.0,Mo 2.0, 或Cr19-20,Mo 1.2,Ti+Nb适量,Ni+Cu0.5,P0.020,S0.003在大气、淡水、酸碱中耐蚀性优于304，冷成型性优于304Ti，焊接性良好，用于水工业和民用水箱、市政设施、建筑面板、厨房设备、太阳能收

42、集器、耐应力腐蚀换热器等。HAPL-CTCM及CR00Cr20Ni(445)C+N150ppm,Cr19-20,Ni0.6, Ti+Nb适量,P0.020,S0.003在大气、淡水中耐蚀性优于304，冷成型性优于304Ti，焊接性良好，用于水箱、市政设施、建筑面板、城市雕塑等。HAPL-CTCM及CR高铬系列00Cr27Mo(446)C+N150ppm,Cr26.0,Mo 1.0, Ti+Nb适量,Ni+Cu0.5,P0.020,S0.003硝酸中耐蚀性优于奥氏体，冷加工硬化低于304，焊接性良好，用于耐应力腐蚀化工设备、水冷热交换器、制碱蒸发器、建筑屋顶面板等。HAPL-CR00Cr30Mo

43、2(447)C+N150ppm,Cr30.0,Mo 2.0,Ti+Nb适量,Ni+Cu0.5P0.020,S0.003硫酸中耐蚀性优于316L，冷加工硬化小，焊接性好，用于酸碱设备、海水冷却热交换器、沿海大型建筑屋顶及幕墙等。HAPL-CR由于上海不锈钢本部炼钢连铸产线在2001年设计时镍价一直处于正常，产品方案中300系列占75%、400系列占25%并考虑常规品种，仅引进SS-VOD能预留开发试验超纯铁素体不锈钢，因此要大量生产该品种，其工艺设备并不配套。主要存在问题有：钢包自由空间高度限制出钢量、SS-VOD精炼能力不足、精炼周期太长，不能实现多炉连浇，严重影响产量及金属收得率；SS-VO

44、D精炼过程喷溅严重，容易发生粘盖等故障；LF和连铸过程增碳和增氮；板坯容易产生裂纹；板坯保温和修磨过程发生碳、氮元素向坯表面析出等。3）技术特点及关键技术以JFE443CT为例，超纯铁素体不锈钢的基本技术特点为：（1）用点蚀电位测定评价氯离子对不锈钢表面Fe、Cr氧化物钝态皮膜破坏的难度，JFE443CT与304的点蚀电位同等。在距海岸20m的大气暴露试验结果表明，304出现全面点蚀，而JFE443CT未见生锈，显示其比304有更优良的耐蚀性。其基本原理是将铁素体不锈钢中碳、氮含量降至极低而使其耐晶间腐蚀性能大幅提高。（2）JFE443CT的延伸率和r值达到31%和1.3，特别是其r值高于30

45、4，表明其深冲性能优良。（3）具有磁性，可用于磁铁器具。热膨胀系数比304小，导热性优良，可减少焊接变形。（4）在成分设计上适当增加Cr含量，重点是大幅度降低C+N的含量，由常规不锈钢的800-1000ppm下降到150ppm，即所谓的超纯铁素体不锈钢。（5）为此，该钢种需要采用SS-VOD炉强化精炼，快速有效实现大幅度地降低钢液中（C+N）的含量。（6）超纯铁素体不锈钢水在精炼和浇注过程中需防止钢水增碳及增氮。（7）超纯铁素体不锈钢对碳和氮的溶解度低，铸坯在高温及随后的冷却过程中晶体介面上有碳和氮的化合物析出，使钢的冲击韧性下降，耐蚀性下降。为此，超纯铁素体不锈钢需提高修磨温度，实行热修磨甚

46、至高温修磨，以避免常规的冷却过程。经热修磨或高温修磨的铸坯还要用保温炉保持一定的温度，直至进轧钢加热炉。超纯铁素体不锈钢的冶炼连铸技术难点主要在于铁水深脱磷、钢水精炼和连铸阶段。以纯净的高炉铁水采用特殊铁水罐喷吹法深脱磷技术已经突破，宝钢自己设计的不锈钢事业部2#脱磷站能稳定脱磷至0.01%以下，确保超纯铁素体不锈钢水含磷达到0.02%的超低磷要求。AOD-L在引进时并不适应铁水高碳位下的吹碳保铬，经不锈钢公司多年实践及局部改进，现能基本满足一般不锈钢产品，而专门针对超纯铁素体不锈钢冶炼的AOD-L炉还需自己开发。SS-VOD炉是将钢水深脱碳、深脱氮至150ppm的主要手段，目前遇到的问题主要

47、有处理周期长影响连铸连浇炉数、因强搅拌使喷溅严重等，宁钢规划拟设置2套SS-VOD炉及2座LF炉以保证连铸达到4-6炉以上连浇，同时研究优化顶吹氧和底部吹氩搅拌工艺。为防止钢水增氮，提高浇注超纯铁素体不锈钢铸坯的质量，必须采用中间包氬封、长水口氬封、改进中间包和钢包保护渣的质量等，使正常浇注条件下钢水的增氮控制在5 ppm。超纯铁素体不锈钢铬含量在11%30%，并含有稳定化元素Ti、Nb、Mo等元素。超纯铁素体不锈钢对碳和氮的溶解度低，因此铸坯在高温及随后的冷却过程中晶体介面上有碳和氮的化合物析出，使钢的冲击韧性下降，对不锈钢的性能产生不良影响。为此，超纯铁素体不锈钢需提高修磨温度，实行热修磨

48、甚至高温修磨，以避免常规的冷却过程。经热修磨或高温修磨的铸坯还要用保温坑或保温炉保持铸坯一定的温度，直至进轧钢加热炉。超纯铁素体不锈钢的另一个特点是中间包保护渣和钢水发生反应，使保护渣中高熔点的Ti02 、TiN含量增加，保护渣的理化性能严重恶化。特别是TiN含量会使保护渣的粘度迅速上升，结晶器中的保护渣就会发生结块、粘渣，并随着钢液的流动被卷入铸坯表面。浇铸过程中如果发现保护渣严重结块，铸坯的修磨量会大大增加。因此在浇铸该类钢种时，除了要严格地进行全程保护浇铸外，重要的是选择合适的、流动性好、TiN吸收能力强的保护渣。另外，超纯铁素体不锈钢浇注过程中对温度敏感度高，尤其是中铬系列超纯铁素体不

49、锈钢，板坯表面容易产生微裂纹，因此铸坯通常100%需要热修磨。从上述分析可见，超纯铁素体不锈钢对于修磨的要求是温度高、修磨量大、时间长。为了防止冷却过程晶体介面上碳和氮的化合物析出，基本上都采用热修磨，一般修磨温度300，或高温修磨温度450，部分超纯铁素体不锈钢由于修磨量大（二粗一精）、时间长（2小时），因此起磨的温度要高达750，并需设置保温炉以补偿温度损失。4. 主要工艺设备4.1全厂各单元生产规模4.1.1各单元生产规模确定宁钢一期新建65万吨/年400系不锈钢工程实施后，继续维持现有2座高炉，计划生产421.6万吨/年铁水。新增的不锈钢炼钢采用铁水冶炼不锈钢工艺，利用约49万吨铁水，

50、生产不锈钢板坯，其余约372万吨铁水生产碳钢。一期工程不锈炼钢单元设计年产65万吨/年不锈钢连铸坯，原有碳钢炼钢单元生产约380万吨/年碳钢连铸板坯。不锈钢连铸坯全部为400系列，为提高不锈钢的市场竞争能力，其中高性能超纯铁素体不锈钢占40%。1780mm热轧改造后，将年产63.7万吨/年400系列不锈钢（铁素体及少量马氏体）黑卷，336.3万吨碳钢热轧卷。方案三连铸产能只能达到61万吨/年400系不锈钢，可生产不锈钢热轧卷约59.5万吨/年。宁钢一期新建65万吨/年不锈钢规划主体生产设施与产量根据三个方法汇总见表4.1-1。 表4.1-1 宁钢一期新建65万吨/年400系不锈钢主体生产设施与

51、产量 生产单元主体设备产能（万t/a）现况形成方式备注炼铁1×430m²烧结机2×55孔焦炉2×2500m³高炉421.6已有继续生产碳钢炼钢连铸2套铁水脱硫3×180t转炉1×180t RH1×180t LF钢水389.8已有继续生产2×230mm×1650mm2机2流板坯连铸机板坯382已有继续生产400系不锈钢炼钢连铸2×100t单工位或1×100t双工位铁水脱磷站1×120t电炉或2×50t合金熔化炉1×135t AODL或1×135t KOMB-S2×135t 双工位SS-VOD或1×135t 双工位SS-VOD2×135t LF或1×135t LF钢水67.