唐钢以热代冷热轧产品生产工艺的开发与应用 - 中国钢铁工业协会网

1、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：2010016项目名称唐钢以热代冷热轧产品生产工艺的开发与应用完成单位唐山钢铁集团有限责任公司项目起止时间2008-1-12009-12-31用于生产时间2008-1-31项目基本情况1 项目背景本项目通过完善和优化唐钢热板系统工艺流程，充分发挥现有铁水预处理、转炉、精炼、薄板坯和中等厚度板坯连铸、热连轧、平整分卷和酸洗等生产线的装备优势；科学合理配置唐钢作为特大型钢铁联合企业的资源，以节能降耗、环境友好、为企业增效为出发点，本课题重点研究了：以提高产品成型性能为目的，在冶炼流程自主开发并实施国内首创的高铝低硫快节奏条件下低硅控制技术和

2、国内首创LF热态钢渣循环利用技术，实现洁净钢生产；在热轧流程以提高板形、尺寸精度和表面质量为目的，开发并实施板坯开轧温度及待轧保温控制技术、除鳞技术和低碳冷轧用钢中等厚度板坯穿梭轧制和连轧负荷控制技术、高精度厚度控制技术；研究表面横折纹缺陷的形成机理，开发并实施板带钢表面横折纹控制技术、板带钢通条性能控制和低碳钢成型性能评价与控制技术，在热平整和酸洗工序有效提高板卷表面质量。以上新技术的开发与应用，形成了唐钢以热代冷高附加值热轧产品完整、合理的生产工艺技术。该项目凭借自身的科研力量，独立自主地开发的以热代冷系列产品，在满足用户对板材外形尺寸、表面质量和成形性能要求的前提下，减少了冷轧工序，大大

3、节省了生产成本，降低了工序能耗和环境污染，实现了生产企业与用户的双赢。填补唐钢产品空白，使唐钢以热代冷产品跻身国内国际市场，具有重要的现实意义。2 项目难点1.以提高产品成型性能为目的，在冶炼流程自主开发并实施国内首创的高铝低硫快节奏条件下低硅控制技术和国内首创LF热态钢渣循环利用技术，实现洁净钢生产；2. 在热轧流程以提高板形、尺寸精度和表面质量为目的，开发并实施板坯开轧温度及待轧保温控制技术、除鳞技术和低碳冷轧用钢中等厚度板坯穿梭轧制和连轧负荷控制技术、高精度厚度控制技术；3.发挥唐钢冶炼轧工艺，优化供酸洗热轧板卷的成份设计，通过通条性能的研究，制订合理的热轧工艺；4.通过检测新技术表面扫

4、描和原子力显微镜观察的应用，深入研究热轧平整对板卷横折纹缺陷的消除以及产品成形性能的影响；5.以消除屈服平台为目的，制订合理的热、冷平整机组的工艺参数。6.研究表面横折纹缺陷形成机理，开发并实施带钢表面横折纹控制技术、板带钢通条性能和低碳钢成型性能评价与控制技术，在热平整和酸洗工序有效提高板卷表面质量。3 项目内容本项目通过完善和优化唐钢热板系统工艺流程，充分发挥现有铁水预处理、转炉、精炼、薄板坯和中等厚度板坯连铸、热连轧、平整分卷和酸洗等生产线的装备优势，采用目前国际先进的铁素体轧制新技术，科学合理配置唐钢作为特大型钢铁联合企业的资源，以节能降耗、环境友好、为企业增效为出发点，以热轧+酸洗的

5、生产方式开发出满足用户外形尺寸、表面质量和成形性能使用要求的冷轧原料替代产品，实现以热代冷，并通过减少冷轧、退火、重卷等工序，大大节省了生产成本，降低了工序能耗和环境污染，实现了生产企业与用户的双赢。本项目采用的主要技术包括：1.高铝低硫快节奏条件下低硅控制技术2.LF热态钢渣循环利用技术3.板坯开轧温度及待轧保温控制技术4.铁素体轧制技术5.除鳞技术和低碳冷轧用钢中等厚度板坯穿梭轧制和连轧负荷控制技术6.高精度厚度控制技术7.板带钢通条性能控制和低碳钢成型性能评价与控制技术8.板带钢表面横折纹控制技术9.一种薄板坯连铸连轧生产冷轧用钢的工艺专利号为:ZL.84 创新点1.以提高产品成型性能为

6、目的，在冶炼流程自主开发并实施国内首创的高铝低硫快节奏条件下低硅控制技术和国内首创LF热态钢渣循环利用技术，实现洁净钢生产；2.以提高板形和表面质量为目的，在热轧流程开发并实施板坯开轧温度及待轧保温控制技术、除鳞技术和低碳冷轧用钢中等厚度板坯穿梭轧制和连轧负荷控制技术；3.以提高板卷表面质量为目的，通过热平整和酸洗工序的生产工艺控制，并深入研究表面横折纹缺陷的形成机理，开发并实施板带钢表面横折纹控制技术、板带钢通条性能控制和低碳钢成型性能评价与控制技术等多项新技术应用；4.形成【一种薄板坯连铸连轧生产冷轧用钢的工艺】的专利技术，专利号为:ZL.8。5 项目成果1) 结合市场调研和实验室研究，针

7、对唐钢热板生产流程的特点，制定了酸洗商品卷的技术条件和可操作性的技术工艺控制要点，并在生产过程中进行优化控制，准确把握以热代冷热轧产品生产工艺技术的发展方向，开发出完全满足用户要求的“以热代冷”产品；显著提高生产效率。2)优化了供酸洗热轧板卷的成分设计；通过通条性能的研究，制定了合理的热轧工艺；深入研究了热轧平整对板卷横折纹缺陷的消除以及产品成型性能的影响并提出改进措施；以消除屈服平台为目的，制定了合理的热轧、冷轧平整机组的工艺参数；形成较强的以热代冷系列产品的开发与投产的能力。3) 带动了唐钢管理与技术水平的全面提高。以热代冷产品是唐钢的拳头产品，是以冷轧产品的标准组织生产的热轧产品，对其它

8、产品起到促进作用，使在生产技术、研发、营销服务和一贯质量管理等方面的水平得到提高，也丰富了唐钢严格苛求的企业文化，同时形成了一批具有自主知识产权的技术。4) 随着以热代冷产品的稳定正常生产，目前公司酸洗商品卷已经覆盖汽车行业、压缩机行业、机械制造行业、零配加工行业、风机行业、摩托车行业、钢家具、五金配件等各个领域，为唐钢“以热代冷”系列产品的市场开拓打下坚实的基础。唐钢已与长春一汽签订了供货协议，为汽车行业酸洗板的国产化拓展的空间。6 经济和社会效益1) 经济效益：2008年至2009年，创造经济效益4560.84万元。2) 社会效益：随着本课题的顺利进行，公司以热代冷产品的稳定正常生产，&q

9、uot;1700热连轧热板平整连续酸洗平整涂油"这一新流程的打通和热轧平整机组进一步达产达效，目前公司酸洗商品卷已经成功打入华东、华南市场，产品覆盖汽车行业、压缩机行业、机械制造行业、零配加工行业、风机行业、摩托车行业、钢家具、五金配件等各个领域，为唐钢"以热代冷"系列产品的市场开拓打下坚实的基础。7 与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较本项目技术成果在国内处于领先地位。通过查阅目前的文献报道，本项目的创新在于：合理配置优化冶炼、轧制、平整和酸洗等各个工序的选择、流程之间的衔接、物料平衡；充分运用成份优化控制、板形控制技术、控轧控冷技术以及深入研究板材表面横折

10、纹缺陷的形成和板材通条性能与冲压性能的研究，形成合理高效、节能环保、完全满足用户使用要求的以热代冷产品的生产工艺，并开发出合格产品。本课题对以上问题的研究均有突破。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、在冶炼流程自主开发并实施国内首创的高铝低硫快节奏条件下低硅控制技术和国内首创LF热态钢渣循环利用技术，实现洁净钢生产。主要技术包括：l 转炉吹炼终点控制l 转炉低氮冶炼l 钢水脱氧控制l RH真空处理强化脱碳l 连铸保护浇注l 中间包及结晶器钢水流动控制l 新型保护渣和覆盖剂l 功能性耐火材料l 自动控制模型2、热轧流程以提高板形、尺寸精度和表面质量为目的，开发并实施板坯开轧温

11、度及待轧保温控制技术、除鳞技术和低碳冷轧用钢中等厚度板坯穿梭轧制和连轧负荷控制技术、高精度厚度控制技术。3、开发出板形控制新技术，其中包括：l 热轧板卷断面形状（凸度和局部高点）控制技术；4、研究表面横折纹缺陷的形成机理，开发并实施板带钢表面横折纹控制技术、板带钢通条性能控制和低碳钢成型性能评价与控制技术.二、管理创造性贡献要点1、开发出具有国内领先水平的“以热代冷”热轧酸洗产品，缩短了工序流程，提高了供货周期。独立自主地开发的以热代冷系列产品，在满足用户对板材外形尺寸、表面质量和成形性能要求的前提下，减少了冷轧工序，大大节省了生产成本，降低了工序能耗和环境污染。2、建成了大客户通道，与部分战

12、略用户实现了在计划、订货、加工、配送、技术、财务方面的全面协同。l 用户的生产计划、需求计划和宝钢生产实绩互通，延展供应链管理的范围，实现全程的物流信息透明化管理。l 针对战略用户实施信息化营销，锁定战略用户的关注点，满足用户需求，提升营销质量水平。3、建立起客户需求牵引的产品开发、生产及营销体系，快速响应下游用户需求。l 成立技术服务室，及时掌握产品的使用情况，并针对存在问题作出解决、快速反应。三、节约社会资源与保护环境的创造性要点1、减少冷轧工序，缩短生产周期，节约生产能源，减少环境污染。四、主要专有技术和专利介绍项目运行期间，共产生专利1项，其中发明专利16项，具体如下表所示：序号专利名

13、称专利号1一种薄板坯连铸连轧生产冷轧用钢的工艺ZL 2004 1 0060175.8三、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) 产品规格：唐钢以热代冷热轧产品规格范围为0.8-5.0mm×850-1500mm，常规产品规格在1.5-5.0mm，而国内热轧产品厚度规格一般在2.0mm以上。 2、生产工艺技术指标对比(成材率，生产周期，交货期，炼钢和热轧工序主要指标对比序号比较项目国外先进厂唐钢典型值1热轧FT和CT的控制FT：±10FT：±10CT：±15CT：±152热轧带钢断面凸度±20m±

14、;20m3冷轧带钢平直度6I6I4冷轧带钢厚度精度±0.02mm±0.020mm3、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国内其它企业合计去年前年四、效益计算效益计算(近3年数据计算) 1 经济效益 2008年全年共生产合格的酸洗商品卷约126084.53吨，按每吨创效100元计算，可创造经济效益：126084.53吨 × 100元1260.84万元。2009年全年共生产合格的酸洗商品卷约22万吨，按每吨

15、创效150元计算，可创造经济效益：220000吨 × 150元3300万元合计创造经济效益4560.84万元2 社会效益随着本课题的顺利进行，公司以热代冷产品的稳定正常生产，"1700热连轧热板平整连续酸洗平整涂油"这一新流程的打通和热轧平整机组进一步达产达效，目前公司酸洗商品卷已经成功打入华东、华南市场，产品覆盖汽车行业、压缩机行业、机械制造行业、零配加工行业、风机行业、摩托车行业、钢家具、五金配件等各个领域，为唐钢"以热代冷"系列产品的市场开拓打下坚实的基础。(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

16、标1存在的不足1）板卷表面划伤、麻面、辊印等缺陷导致产品转序；2）不同规格热轧酸洗商品卷原料产品经过酸洗平整后，按照冷轧板的要求仍存在尺寸波动；3）目前酸洗商品卷的冲压性能与先进企业同类产品比较存在一定差距；4）工艺参数设置波动，导致产品表面出现色差、压痕，影响合格品的生产；2今后的打算1）继续加强冶炼流程标准化操作；2）强化热轧工艺参数的控制，保证板坯的出炉温度 、终轧温度和卷取温度；3）进一步优化热、冷平整机组的工艺参数；4）深入研究板卷表面缺陷的形成原因(限800个汉字)五、主要完成单位情况单位名称唐山钢铁集团有限责任公司第1 单位单位性质A研究院所；B学校；C社会团体；D事业单位；E国

17、有企业；F民营企业；G其他法定代表人王义芳职务总经理通讯地址及邮政编码河北省唐山市路北区滨河路9#唐钢技术中心 063016单位主要贡献把生产实践和实验研究紧密的结合在一起，通过以热代冷系列产品的开发和板卷表面缺陷的攻关，打通了公司“1700热连轧热板平整连续酸洗平整涂油”这一新流程，为公司成功开发出不同规格低碳高品质的热轧酸洗商品卷等高附加值产品。优化了供酸洗热轧板卷的成份设计；通过通条性能的研究，制订合理的热轧工艺；通过检测新技术表面扫描和原子力显微镜观察的应用，深入研究热轧平整对板卷横折纹缺陷的消除以及产品成形性能的影响；以消除屈服平台为目的，制订合理的热、冷平整机组的工艺参数。为实现以热代冷高附加值产品开发，通过完善和优化唐钢热板系统工艺流程，充分发挥现有铁水预处理、转炉、精炼、薄板坯和中等厚度板坯连铸、热连轧、平整分