世界钢铁先进技术发展的几个问题

1、中国金属学会 洪及鄙2009年5月18日n20092009年根据国际货币基金（年根据国际货币基金（IMFIMF）预测，世界经济增长）预测，世界经济增长-0.5%-0.5%，世，世行预测行预测-1.5%-1.5%，是二战以来最低的增长率。，是二战以来最低的增长率。n20092009年是中国本世纪以来经济发展最困难的一年，也是钢铁行业年是中国本世纪以来经济发展最困难的一年，也是钢铁行业发展最困难的一年。发展最困难的一年。l国际金融危机影响没见底国际金融危机影响没见底l对实体经济的影响正在蔓延、加深对实体经济的影响正在蔓延、加深l中国钢铁工业产能严重过剩，国内外需求严重萎缩中国钢铁工业产能严重过剩，

2、国内外需求严重萎缩l钢铁全行业从钢铁全行业从20082008年年1010月以来，连续月以来，连续6 6个月出现全行业亏损个月出现全行业亏损一、钢铁工业的困难形势，给科技创新提供新的机遇一、钢铁工业的困难形势，给科技创新提供新的机遇20世纪以来（世纪以来（19502006）世界钢产量的变化）世界钢产量的变化徘徊期第一次高速增长期第二次高速增长期n每次经济调整和危机都给科技创新带来新机遇每次经济调整和危机都给科技创新带来新机遇1950年以来钢铁工业二次高速增长年以来钢铁工业二次高速增长第一次高速增长第一次高速增长第二次高速增长第二次高速增长持续时间持续时间上世纪上世纪50年代中期年代中期1973年

3、年2021世纪之交世纪之交2008年年涉及人口涉及人口约约7亿亿约约14亿亿增长速度增长速度1900万吨万吨/年年6000万吨万吨/年年拉动主体拉动主体美、欧、日、苏联、东欧二美、欧、日、苏联、东欧二战后恢复重建和工业化战后恢复重建和工业化发展中国家（中国）新兴工发展中国家（中国）新兴工业国工业化、大规模基础设业国工业化、大规模基础设施建设施建设推动技术推动技术氧气转炉炼钢、连铸等氧气转炉炼钢、连铸等从发达国家引进技术从发达国家引进技术n二个高速增长期间有一个徘徊期（二个高速增长期间有一个徘徊期（1974-19991974-1999年，共年，共2525年），钢年），钢产量波动在产量波动在7-8

4、7-8亿吨间。亿吨间。l二次石油危机带来经济衰退，西方世界经济萧条二次石油危机带来经济衰退，西方世界经济萧条l市场竞争加剧，价格下跌，钢企盈利下降，经济困难，市场竞争加剧，价格下跌，钢企盈利下降，经济困难，8282年年美国钢产量下降美国钢产量下降40%40%。（所以有钢铁是。（所以有钢铁是“夕阳工业夕阳工业”之说法）之说法）l在徘徊期，钢铁企业为求生存更加重视技术进步，努力降低在徘徊期，钢铁企业为求生存更加重视技术进步，努力降低消耗，提高产品质量，增加效益。消耗，提高产品质量，增加效益。n20092009年后，钢铁工业进入另一个徘徊期？年后，钢铁工业进入另一个徘徊期？l2121世纪后，世界钢产

5、量高速增长，打破长期以来形成的全球资源和世纪后，世界钢产量高速增长，打破长期以来形成的全球资源和能源平衡能源平衡; ;地球资源、能源和环境容量有限性，限制了发展。地球资源、能源和环境容量有限性，限制了发展。l金融危机前：石油价格金融危机前：石油价格“疯涨疯涨” 全球粮食突然大涨全球粮食突然大涨 资源类产品价格（矿石、煤等）资源类产品价格（矿石、煤等）“疯涨疯涨” 这些都不完全与供需关系相关这些都不完全与供需关系相关l金融危机后：需求急速萎缩，价格大跌，钢企盈利大幅下降，经金融危机后：需求急速萎缩，价格大跌，钢企盈利大幅下降，经营面临极大困难。各国政府应付金融危机，宽松的货币政策是否会营面临极大

6、困难。各国政府应付金融危机，宽松的货币政策是否会引发新通货膨胀。引发新通货膨胀。l企业竞争力如何提高？哪些科技进步能帮助企业更好地渡过难关？企业竞争力如何提高？哪些科技进步能帮助企业更好地渡过难关？二、国内外哪些科技进步可帮助钢铁工业渡过难关二、国内外哪些科技进步可帮助钢铁工业渡过难关（一）解决矿石资源瓶颈（一）解决矿石资源瓶颈n世界铁矿资源量世界铁矿资源量37003700亿吨，可采储量亿吨，可采储量16001600亿吨，静度可开采亿吨，静度可开采150150年。年。n中国截止中国截止20072007年底，查明铁矿资源年底，查明铁矿资源613613亿吨（世界第亿吨（世界第5 5）特点：特点：品

7、位低，贫矿多，占品位低，贫矿多，占98%98% 分布相对集中（河北、四川、辽宁）分布相对集中（河北、四川、辽宁） 目前开采主要品种磁铁矿占储量目前开采主要品种磁铁矿占储量55%55%，钒钛磁铁矿占储，钒钛磁铁矿占储量量14%14%，其他红矿（赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿）难选成本高，其他红矿（赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿）难选成本高 20082008年产原矿年产原矿8240182401万吨，成品矿万吨，成品矿3350033500万吨，（华北万吨，（华北60.9%60.9%，东北，东北14.5%14.5%，西南，西南9.0%9.0%）n20082008年年 世界成品矿世界成品矿14-1514-15亿吨，亿吨

8、， 国际贸易量国际贸易量8.58.5亿吨，亿吨， 中国占世界贸易量中国占世界贸易量52%52%， 中国对外矿石依存度中国对外矿石依存度50%50%以上。以上。n矿石进口价大幅度上涨矿石进口价大幅度上涨200020012002200320042005200620072008价格变化价格变化%5.424.31-2.48.918.6471.5019.009.580/90与与20022002年比，年比，20082008年已涨到年已涨到5.485.48倍倍对策对策提铁降杂提铁降杂贫赤铁矿选矿工艺达国际领先水平贫赤铁矿选矿工艺达国际领先水平连续磨矿连续磨矿弱磁弱磁强磁强磁阴离子反浮选阴离子反浮选阶段磨矿阶

9、段磨矿粗细分选粗细分选重选重选磁选磁选阴离子反浮阴离子反浮FeFe品位品位SiO2SiO2精矿回收率精矿回收率66%66%3.9%3.9%84.28%84.28%磁铁矿选矿工艺磁铁矿选矿工艺阳离子反浮选阳离子反浮选磁选磁选中矿再磨中矿再磨FeFe品位品位SiO2SiO2精矿回收率精矿回收率68.89%68.89%4.09%4.09%80%80%钒钛磁铁矿综合利用钒钛磁铁矿综合利用尾矿选矿尾矿选矿钛精矿钛精矿矿热炉矿热炉高钛渣高钛渣熔盐氯化熔盐氯化（TiCl4TiCl4）MgMg金属还原金属还原（海绵钛）（海绵钛）铁水铁水铁精矿铁精矿高炉高炉高炉渣高炉渣高温炭化、低温氯化（高温炭化、低温氯化（T

10、iCl4TiCl4）铁水铁水提钒渣提钒渣V2O3,V2O5,VFe,VNV2O3,V2O5,VFe,VN炼钢炼钢轧材轧材难选矿的利用在技术、经济指标上已突破难选矿的利用在技术、经济指标上已突破长沙院对菱铁矿、褐铁矿采用长沙院对菱铁矿、褐铁矿采用“全粒级回转窑焙烧全粒级回转窑焙烧弱磁弱磁反浮选反浮选”流程，解决了焙烧设备炉内结圈和微细粒级铁矿反浮选（流程，解决了焙烧设备炉内结圈和微细粒级铁矿反浮选（-43-43微米级微米级大于大于98%98%）等技术问题。）等技术问题。铁精矿品位铁精矿品位64%64%，回收率，回收率72%72%，目前已建目前已建200200万吨选矿厂，二期规模万吨选矿厂，二期规

11、模800800万吨万吨/ /年。年。中国要提高矿石谈判的话语权中国要提高矿石谈判的话语权l提高钢铁企业集中度，统一协调对外谈判提高钢铁企业集中度，统一协调对外谈判l有矿石需求和供给的调控能力有矿石需求和供给的调控能力（二）如何降低焦比和焦炭使用量（二）如何降低焦比和焦炭使用量n世界焦煤按目前使用量世界焦煤按目前使用量3030年耗尽年耗尽n焦煤价格现在是普通煤的焦煤价格现在是普通煤的2 2倍倍单价单价2007年年2008年年三季度三季度四季度四季度一季度一季度二季度二季度三季度三季度动力煤澳大利亚离岸价动力煤澳大利亚离岸价US/T47.050.056.069.0125.0炼焦煤澳大利亚离岸价炼焦

12、煤澳大利亚离岸价US/T90.090.0100.0300.0300.0冶金焦中国离岸价冶金焦中国离岸价US/T183.0215.0240.0400.0520.0n20072007年我国煤炭查明储量年我国煤炭查明储量1159711597亿吨，炼焦煤只占亿吨，炼焦煤只占24.2%24.2%，明显偏少。，明显偏少。20072007年生产煤炭年生产煤炭252341252341万吨，其中炼焦煤万吨，其中炼焦煤9796797967万吨，占煤炭总量万吨，占煤炭总量38.82%38.82%。预。预计计20082008年煤炭产量年煤炭产量2727亿吨，其中炼焦煤产量亿吨，其中炼焦煤产量10.510.5亿吨，与焦

13、化行业约需炼焦亿吨，与焦化行业约需炼焦煤煤6.66.6亿吨相比，可满足需求，但焦煤和肥煤仅亿吨相比，可满足需求，但焦煤和肥煤仅3.43.4亿吨，与焦化行业需求亿吨，与焦化行业需求3.3-3.63.3-3.6亿吨相比，数量不足。亿吨相比，数量不足。n如何降低焦煤和焦炭如何降低焦煤和焦炭熔融还原工艺熔融还原工艺lCOREX3000COREX3000（宝钢）：运营成本高，能耗高，投资大（宝钢）：运营成本高，能耗高，投资大lFINEXFINEX（浦项）：运营成本（浦项）：运营成本10-15%10-15%， 建设成本建设成本15-20%15-20%， 煤比煤比700-800kg700-800kg，作业率

14、，作业率95%95%采用技术措施：采用技术措施：流化床反应温度降低，还原温度降低，保流化床稳定流化床反应温度降低，还原温度降低，保流化床稳定流化床出来铁粉压成饼流化床出来铁粉压成饼煤一部分喷入，一部分压块加入煤一部分喷入，一部分压块加入增加增加COCO2 2脱除工艺脱除工艺lHISMELTHISMELT（澳大利亚）不成熟（澳大利亚）不成熟直接还原直接还原按还原剂分有：气基法按还原剂分有：气基法 煤基法煤基法l世界上世界上DRIDRI主要用天然气作能源高品位块矿作原料，竖炉直接还原生产，我国主要用天然气作能源高品位块矿作原料，竖炉直接还原生产，我国天然气少，煤多，所以限制发展天然气少，煤多，所以

15、限制发展l最近研究采用煤制气技术、竖炉直接还原，只要制气成本最近研究采用煤制气技术、竖炉直接还原，只要制气成本0.50.5元元/m/m3 3以内，这以内，这工艺是可行的工艺是可行的l转底炉处理共生矿，综合回收利用转底炉处理共生矿，综合回收利用FeFe、V V、TiTi或处理炼钢废弃物、回收或处理炼钢废弃物、回收ZnZn等有等有益元素益元素按还原主体设备分：竖炉按还原主体设备分：竖炉 回转窑回转窑 转底炉转底炉 隧道窑隧道窑现有工艺如何降低焦炭、焦煤用量现有工艺如何降低焦炭、焦煤用量l烧结预还原技术烧结预还原技术日本钢厂在烧结机上采用含碳球团，金属化率可达日本钢厂在烧结机上采用含碳球团，金属化率

16、可达40-60%40-60%，成本不高，预还，成本不高，预还原金属化球团进高炉后，提高产量，降低焦比原金属化球团进高炉后，提高产量，降低焦比l日本日本SCOPE21SCOPE21炼焦技术炼焦技术日本钢铁联盟从日本钢铁联盟从1994-20081994-2008年，历时年，历时1414年共同开发技术，新日铁大分厂第年共同开发技术，新日铁大分厂第5 5号号焦炉于焦炉于20082008年年5 5月月3030日首台正式投产。日首台正式投产。低品位弱粘接性煤可达低品位弱粘接性煤可达50%50%（过去（过去20%20%），提高生产率，由于预处理工序，大），提高生产率，由于预处理工序，大幅度缩短炼焦时间。干馏

17、炉产生幅度缩短炼焦时间。干馏炉产生NOxNOx可减可减30%30%，显著节能，显著节能，100100万吨焦炉（万吨焦炉（1010万万klkl原油）节能原油）节能20%20%lCOCO2 2减排的新炼铁工艺减排的新炼铁工艺欧盟欧盟20042004年成立了年成立了ULCOSULCOS（超低（超低COCO2 2排放）排放）1414个欧盟国家，个欧盟国家，4848个企业参加，力个企业参加，力争争20102010年试验规模应用，这些技术包括采用高炉炉顶煤气，在脱除年试验规模应用，这些技术包括采用高炉炉顶煤气，在脱除COCO2 2后再重后再重新进入高炉，也包括新进入高炉，也包括COCO2 2捕集和储藏等。

18、风口用冷态氧气和循环煤气代替空气，捕集和储藏等。风口用冷态氧气和循环煤气代替空气，促进燃烧。促进燃烧。三、转炉冶炼洁净钢技术三、转炉冶炼洁净钢技术n洁净钢：钢中非金属夹杂物的数量、尺寸或分布对产品的加工和性能洁净钢：钢中非金属夹杂物的数量、尺寸或分布对产品的加工和性能都没影响。都没影响。n生产洁净钢是个系统工程，但有几项关键技术生产洁净钢是个系统工程，但有几项关键技术l高炉铁水全量三脱：转炉少渣，高效冶炼，稳定生产洁净钢提供保证高炉铁水全量三脱：转炉少渣，高效冶炼，稳定生产洁净钢提供保证l转炉少渣炼钢：仅脱碳（或硅），升温，高速吹炼，方便计算机智能转炉少渣炼钢：仅脱碳（或硅），升温，高速吹炼，

19、方便计算机智能控制控制l多功能炉外精炼工艺：非真空精炼，以多功能炉外精炼工艺：非真空精炼，以LFLF炉为主，真空精炼以炉为主，真空精炼以RHRH为主为主l钢水全程保护浇注：钢包顶渣覆盖，大包钢水全程保护浇注：钢包顶渣覆盖，大包- -中包长水口，中包中包长水口，中包- -结晶器结晶器侵入式水口，中包精炼（加挡渣墙、吹侵入式水口，中包精炼（加挡渣墙、吹ArAr、微调合金），结晶器和凝、微调合金），结晶器和凝固末端电磁搅拌固末端电磁搅拌l炉渣监控和优化、铁水扒渣、转炉出钢挡渣、炉渣改质、大包炉渣监控和优化、铁水扒渣、转炉出钢挡渣、炉渣改质、大包- -中包中包下渣自动监测、结晶器保护渣优化：也是洁净钢

20、生产关键技术下渣自动监测、结晶器保护渣优化：也是洁净钢生产关键技术钢种钢种CNSPTOH夹杂物夹杂物其他其他IF钢钢202030100202ds 20m高强度汽车板高强度汽车板/5050100302ds 20m管线钢管线钢X80/501080101/轴承钢轴承钢GCr15/50100101.5ds 10mTi 30帘线钢帘线钢/4030100302ds 10m无无Al2O3夹夹杂杂高速铁路钢轨高速铁路钢轨/4030100151.5ds 20mAl 40电工钢电工钢35W230242010100152ds 20m不锈钢不锈钢409L507010150302ds 20m典型钢种洁净度生产水平（典型

21、钢种洁净度生产水平（10-6）四、转炉四、转炉“负能负能”炼炼钢钢n转炉炼钢工序消耗总能量小于回收的总能量转炉炼钢工序消耗总能量小于回收的总能量支出能量包括：氧气、氮气、焦炉煤气、电、蒸汽、耗新水等支出能量包括：氧气、氮气、焦炉煤气、电、蒸汽、耗新水等回收能量包括：转炉煤气（回收能量包括：转炉煤气（LDG)LDG)和蒸汽和蒸汽转炉出口总能量转炉出口总能量潜热潜热83.6%，显热，显热16.4%LDG潜热回收潜热回收60.5%LDG回收回收炉气排放炉气排放潜热损失潜热损失6.4%炉口烟罩回收热量炉口烟罩回收热量7.9%辐射部吸收热量辐射部吸收热量9.6%排气显热损失排气显热损失15.6%蒸汽回收

22、蒸汽回收转炉排气能量回收概略图转炉排气能量回收概略图提高转炉煤气和蒸汽回收数量与品质提高转炉煤气和蒸汽回收数量与品质回收蒸汽得到高效利用回收蒸汽得到高效利用关键技术：德国鲁奇公司和蒂森钢厂在上世纪关键技术：德国鲁奇公司和蒂森钢厂在上世纪6060年代末开发的转炉煤年代末开发的转炉煤气干式回收气干式回收宝钢等少数企业做到全年负能炼钢（宝钢等少数企业做到全年负能炼钢（-786kgce/t-786kgce/t），有不少企业可以），有不少企业可以做到部分炉次负能炼钢。做到部分炉次负能炼钢。武钢武钢20012001年转炉工序能耗年转炉工序能耗-6.3kgce/t-6.3kgce/t，转炉烟气热量回收率，转

23、炉烟气热量回收率92%92%，吨，吨钢煤气回收量钢煤气回收量112.33m112.33m3 3，吨钢蒸汽回收量，吨钢蒸汽回收量108108吨，达国际先进水平。吨，达国际先进水平。五、高效连铸技术五、高效连铸技术n高作业率、高连浇率、高拉速、无缺陷铸坯高作业率、高连浇率、高拉速、无缺陷铸坯n当作业率在当作业率在80%80%以上时，再想提高产量，关键在提高拉速以上时，再想提高产量，关键在提高拉速日本日本200-300mm200-300mm大板坯：大板坯：2m/min2m/min左右左右欧、美、中国欧、美、中国40-120mm40-120mm薄板坯：薄板坯：4-6m/min4-6m/min欧、美、中

24、国欧、美、中国40-50mm40-50mm薄板坯：薄板坯：8-9m/min8-9m/min方坯最高铸速：方坯最高铸速：4m/min4m/minn电磁冶金技术电磁冶金技术电磁搅拌、电磁制动、即增大铸坯等轴晶率，又可抑制铸坯中心电磁搅拌、电磁制动、即增大铸坯等轴晶率，又可抑制铸坯中心偏析和疏松偏析和疏松n中间包技术中间包技术低过热度浇铸（等离子和感应加热技术可补偿低过热度浇铸（等离子和感应加热技术可补偿2525）电磁搅拌离心式中间包精炼技术电磁搅拌离心式中间包精炼技术中间包湍流控制器及旋转阀，钢流卷渣检测技术中间包湍流控制器及旋转阀，钢流卷渣检测技术n动态轻压下技术动态轻压下技术2020世纪世纪9

25、090年代后期首先在日本新日铁取得成功，进一步消除连铸大方年代后期首先在日本新日铁取得成功，进一步消除连铸大方坯和板坯宏观偏析的最好方法坯和板坯宏观偏析的最好方法n薄板坯连铸发展薄板坯连铸发展中国已建中国已建1414条共条共3030流（流（20082008）薄板坯连铸生产线，产量达）薄板坯连铸生产线，产量达35303530万吨。万吨。在生产高效化、设备国产化，中国取得较好成绩，在开发薄规格、高在生产高效化、设备国产化，中国取得较好成绩，在开发薄规格、高强度等品种上显著成效。强度等品种上显著成效。在改善表面质量和提高深冲性能扩大冷轧产品产量上有很大进步。在改善表面质量和提高深冲性能扩大冷轧产品产

26、量上有很大进步。六、铸轧一体化技术（六、铸轧一体化技术（Castrip）n美国纽柯钢铁公司建成世界第一条商业化双辊浇铸薄带钢生产线美国纽柯钢铁公司建成世界第一条商业化双辊浇铸薄带钢生产线n钢包容量钢包容量110110吨吨设计有转换铸轧带设计有转换铸轧带核心喷嘴位于二个轧辊中间核心喷嘴位于二个轧辊中间典型铸速典型铸速60-100m/min60-100m/min厚度小于厚度小于1.7mm1.7mm在带钢进入热轧机前的部分，使用含有还原气氛保温箱在带钢进入热轧机前的部分，使用含有还原气氛保温箱连续热轧机组压下量可达连续热轧机组压下量可达50%50%，典型压下量，典型压下量30%30%nUCSUCS产

27、品较低总延伸率，更好的各向同性和优良的拉伸性能产品较低总延伸率，更好的各向同性和优良的拉伸性能CASTRIP生产过程主要设备示意图生产过程主要设备示意图七、新一代可循环钢铁流程七、新一代可循环钢铁流程（典型工程:京唐钢铁公司）特点：特点：具有动态、有序、连续、紧凑运行特点具有动态、有序、连续、紧凑运行特点 铁水全三脱、单个钢产铁水全三脱、单个钢产970970万吨，全板材生产企业万吨，全板材生产企业建成世界第一个建成世界第一个5000m5000m3 3级（级（5500m5500m3 3）全干式除尘高炉，炭化室高度）全干式除尘高炉，炭化室高度7.63m7.63m的世界最大焦炉和料层厚度的世界最大焦

28、炉和料层厚度720mm720mm的大型烧结机，设计高炉利的大型烧结机，设计高炉利用系数用系数2.3t/d.m2.3t/d.m3 3，焦比，焦比270kg/t270kg/t，属世界先进水平。，属世界先进水平。铁水罐多功能化，取消多罐倒包，减少温降铁水罐多功能化，取消多罐倒包，减少温降专用脱磷、脱硅转炉，与脱碳转炉分跨布置专用脱磷、脱硅转炉，与脱碳转炉分跨布置转炉干法除尘，回收煤气和蒸汽指标先进转炉干法除尘，回收煤气和蒸汽指标先进快速快速RHRH真空精炼（真空精炼（25min25min）和高效连铸（）和高效连铸（2m/min2m/min） ，高效轧制、减，高效轧制、减量化轧制和超快冷却量化轧制和超

29、快冷却 全面实现烧结烟气脱硫，干熄焦技术优化（全面实现烧结烟气脱硫，干熄焦技术优化（260T/T260T/T），炼焦过程可），炼焦过程可添加添加1-3%1-3%废塑料废塑料八、钢材减量化技术八、钢材减量化技术n用尽量少的资源（不添加或少添加合金元素）来生产高性能钢材用尽量少的资源（不添加或少添加合金元素）来生产高性能钢材- -新一新一代钢铁材料代钢铁材料l钢材通过成分设计和热处理得到从低强度到高强度的极宽范围的性能钢材通过成分设计和热处理得到从低强度到高强度的极宽范围的性能- -广泛应用原因广泛应用原因l钢材有多种强化手段，但只有细晶强化可以同时提高强度和韧性钢材有多种强化手段，但只有细晶强化

30、可以同时提高强度和韧性l控轧控冷（控轧控冷（TMCPTMCP）主要目的：控制奥氏体的状态和控制奥氏体相变，）主要目的：控制奥氏体的状态和控制奥氏体相变，细化相变产品铁素体晶粒或控制生成一定相比例复相组织，提高性能，细化相变产品铁素体晶粒或控制生成一定相比例复相组织，提高性能，实现减量化制造技术实现减量化制造技术n400-500MPa400-500MPa减量化带材减量化带材 200MPa200MPa级普通低碳钢通过工艺技术的改造和优化，提高强度和韧性，级普通低碳钢通过工艺技术的改造和优化，提高强度和韧性，达到达到400MPa400MPa级钢材综合性能级钢材综合性能n400-500MPa400-5

31、00MPa级减量化线材级减量化线材 线材不能象板材实施低温终轧，而是轧后穿水快冷，吐丝后水雾冷却线材不能象板材实施低温终轧，而是轧后穿水快冷，吐丝后水雾冷却n400-500MPa400-500MPa棒材棒材常规高温连续热轧常规高温连续热轧+ +轧后超快速冷却轧后超快速冷却+ +适宜温度终止冷却（核心是超快适宜温度终止冷却（核心是超快速冷却）速冷却）20MnSi20MnSi，IIII级钢筋级钢筋HRB400HRB400，IIIIII级钢筋级钢筋n低成本管线钢开发低成本管线钢开发X70X70以上管线钢，采用以上管线钢，采用TMCPTMCP技术，形成针状铁素体、粒状贝氏体、下贝技术，形成针状铁素体、

32、粒状贝氏体、下贝氏体组织，为得到此组织必须加昂贵的氏体组织，为得到此组织必须加昂贵的MoMo从从19991999年开始，研究以年开始，研究以NbNb代替代替MoMo（含（含Nb0.1%Nb0.1%左右）采用左右）采用HTPHTP（High High Temperature ProcessingTemperature Processing）可生产）可生产X80X80级管线钢级管线钢n利用相变强化和冷却路径的控制开发汽车用高强度钢板（利用相变强化和冷却路径的控制开发汽车用高强度钢板（AHSSAHSS）奥氏体向铁素体转变过程中，随着转变温度的降低，奥氏体相变产物奥氏体向铁素体转变过程中，随着转变温度

33、的降低，奥氏体相变产物会发生变化，对转变过程的冷却路径进行控制，可得到不同组织的相会发生变化，对转变过程的冷却路径进行控制，可得到不同组织的相变产物，因而对应不同性能。变产物，因而对应不同性能。细化铁素体的晶粒细化铁素体的晶粒- -提高屈服强度。在铁素体基体上分布马氏体和贝氏提高屈服强度。在铁素体基体上分布马氏体和贝氏体硬相体硬相- -提高抗拉强度，可降低材料屈强比。提高抗拉强度，可降低材料屈强比。n薄板坯连铸连轧（薄板坯连铸连轧（TSCRTSCR）生产双相钢和）生产双相钢和TRIPTRIP钢钢l包钢利用包钢利用CSPCSP线进行线进行C-MnC-Mn系双相钢开发系双相钢开发l双相钢与铁素体双

34、相钢与铁素体/ /珠光体钢相比，屈服强度基本相同，但抗拉强度提珠光体钢相比，屈服强度基本相同，但抗拉强度提高，屈强比显著降低高，屈强比显著降低lCSPCSP工艺控制高度稳定性，使带钢在长度和宽度方向上具良好组织性工艺控制高度稳定性，使带钢在长度和宽度方向上具良好组织性能均匀性能均匀性n利用利用TSCRTSCR短流程生产硅钢短流程生产硅钢l传统取向硅钢采用传统取向硅钢采用MnSMnS和和AlNAlN作抑制剂，为形成需要的抑制剂，必须将作抑制剂，为形成需要的抑制剂，必须将材料加热到高温（材料加热到高温（1350-14001350-1400）这既消耗能源，又增加工艺难度。）这既消耗能源，又增加工艺难

35、度。lTSCRTSCR将高温熔融状态的钢液（将高温熔融状态的钢液（MnSMnS和和AlNAlN自然完全溶解其中）自然完全溶解其中）浇注成浇注成连铸坯连铸坯通道式均热炉保温均热通道式均热炉保温均热轧机轧机 由于板坯不经过铁素体相变过程，在轧机之前不进行变形，所以多由于板坯不经过铁素体相变过程，在轧机之前不进行变形，所以多数数MnSMnS和和AlNAlN保持溶解状态，在随后精轧中微细析出，可作为一部分抑制保持溶解状态，在随后精轧中微细析出，可作为一部分抑制剂加以利用，同时在随后的剂加以利用，同时在随后的PRPR和脱碳后在较低温度（如和脱碳后在较低温度（如900 900 ）利用）利用NH3NH3渗碳

36、，补充一部分抑制剂。渗碳，补充一部分抑制剂。n中厚板在线热处理中厚板在线热处理l通常中厚板热处理是利用常化炉或调质炉离线进行，需重新加热。通常中厚板热处理是利用常化炉或调质炉离线进行，需重新加热。l日本日本JFEJFE公司福山厚板厂在矫直机后面安装钢板在线热处理与新型强公司福山厚板厂在矫直机后面安装钢板在线热处理与新型强力冷却装置（超级力冷却装置（超级OLACOLAC）对钢板进行调质处理）对钢板进行调质处理l该装置采用几台高频电源通过感应线圈加热，可加热最大宽度该装置采用几台高频电源通过感应线圈加热，可加热最大宽度4.5m4.5m的厚板，热流量的厚板，热流量105-107W/m105-107W

37、/m2 2，其加热能力相当于气体的，其加热能力相当于气体的100100倍。倍。n高速铁路钢轨全长在线热处理技术高速铁路钢轨全长在线热处理技术使钢轨抗拉强度达使钢轨抗拉强度达1300MPa1300MPa利用钢轨轧后余热利用钢轨轧后余热补充感应加热补充感应加热不补充感应加热不补充感应加热在线全长钢轨热处理在线全长钢轨热处理nDPDP型高强度紧固件用钢型高强度紧固件用钢l一般紧固件生产过程中，热轧线材要经过退火拉拔之后，进行加工一般紧固件生产过程中，热轧线材要经过退火拉拔之后，进行加工（镦帽和加工螺纹）加工后进行调质处理，二次热处理。（镦帽和加工螺纹）加工后进行调质处理，二次热处理。l康力斯公司开发

38、新型康力斯公司开发新型DPDP型高强度紧固件用钢型高强度紧固件用钢CSiMnCr0.08%1.0%1.7%0.016%线材轧制采用线材轧制采用10001000左右终轧，迅速冷却到铁素体相变温度左右终轧，迅速冷却到铁素体相变温度- -StelmorStelmor冷却线上缓冷，一直到析出一定数量铁素体。在铁素体析出过程中，冷却线上缓冷，一直到析出一定数量铁素体。在铁素体析出过程中，富集碳的残余奥氏体在随后的快速冷却中转变成马氏体。富集碳的残余奥氏体在随后的快速冷却中转变成马氏体。l热轧后抗拉强度热轧后抗拉强度600MPa600MPa，在用户拉拔、镦帽、碾丝过程中，双相钢，在用户拉拔、镦帽、碾丝过程

39、中，双相钢发生加工硬化，其抗拉强度达发生加工硬化，其抗拉强度达800MPa800MPa。l不需球化退火和调质处理不需球化退火和调质处理n大线热量焊接材料大线热量焊接材料l造船板、桥梁、容器等钢板，都需进行大线热量焊接，通常工件造船板、桥梁、容器等钢板，都需进行大线热量焊接，通常工件HAZHAZ温温度高达度高达14001400，部分，部分TiNTiN粒子发生溶解，一部分粒子发生溶解，一部分TiNTiN粒子发生团聚失去钉粒子发生团聚失去钉扎晶界的作用。扎晶界的作用。l国外在钢液中添加氧和硫亲和力强的国外在钢液中添加氧和硫亲和力强的MgMg和和CaCa，形成，形成14001400高温下既不高温下既不

40、固溶，又不易于长大的热稳定的氧化物和硫化物颗粒。这些颗粒分布均固溶，又不易于长大的热稳定的氧化物和硫化物颗粒。这些颗粒分布均匀，尺寸从几十纳米到几百纳米，可很好抑制匀，尺寸从几十纳米到几百纳米，可很好抑制HAZHAZ奥氏体晶粒长大。奥氏体晶粒长大。n无六价铬的镀无六价铬的镀ZnZn板和彩涂板板和彩涂板l铬涂层钢板使用含六价铬的钝化处理以提高涂层板抗白锈性能和涂装铬涂层钢板使用含六价铬的钝化处理以提高涂层板抗白锈性能和涂装性能。性能。l欧洲议会在欧洲议会在19971997年年7 7月规定不准含有六价铬、汞、铅等。随后在月规定不准含有六价铬、汞、铅等。随后在20072007年年在电子和家电用品中严

41、禁使用含有上述有害物资的材料。在电子和家电用品中严禁使用含有上述有害物资的材料。l采用无铅钝化液进行钝化采用无铅钝化液进行钝化/ /采用无机涂层采用无机涂层Mn-PMn-P，Zn-NiZn-Ni。日本川崎制铁。日本川崎制铁开发开发Zn-NiZn-Ni合金无机涂层，涂层厚度合金无机涂层，涂层厚度4 4m m。兼有美观、成形性（自润滑。兼有美观、成形性（自润滑性）、耐腐蚀性。性）、耐腐蚀性。n 燃料油箱用无铅钢板燃料油箱用无铅钢板 Pb-8%SnPb-8%Sn金属钢板过去广泛用作汽车燃料油箱，但金属钢板过去广泛用作汽车燃料油箱，但PbPb是明令禁止的有害物质。近年国外研究几种绿色环是明令禁止的有害

42、物质。近年国外研究几种绿色环保新产品用于制作燃料油箱。保新产品用于制作燃料油箱。 热浸镀热浸镀Sn-ZnSn-Zn合金钢板合金钢板 热浸镀热浸镀Al-SiAl-Si合金钢板合金钢板 G1-G1-双层双层NiNi钢板钢板 有机涂层钢板有机涂层钢板九、在线检测技术九、在线检测技术n先进的高精度、多参数在线综合测试技术和高响应速度的控制系统先进的高精度、多参数在线综合测试技术和高响应速度的控制系统结合，保证轧钢生产的高精度、高速度及产品高质量。结合，保证轧钢生产的高精度、高速度及产品高质量。n钢材通过超声波、涡流和激光检查其内部质量、表面质量和几何尺钢材通过超声波、涡流和激光检查其内部质量、表面质量

43、和几何尺寸，确保钢材的内部和外在质量。寸，确保钢材的内部和外在质量。n在线智能化的产品质量测量，北美研究的激光在线智能化的产品质量测量，北美研究的激光- -超声波技术。利用激超声波技术。利用激光发生器生成和检测超声波脉冲，这种脉冲可穿透任何温度甚至到熔光发生器生成和检测超声波脉冲，这种脉冲可穿透任何温度甚至到熔点的固态金属和陶瓷材料。点的固态金属和陶瓷材料。n可以探测在高温、高速下金属材料内部晶粒大小，各种组织、织构可以探测在高温、高速下金属材料内部晶粒大小，各种组织、织构取向等。这种装置已安装在美国铁姆肯公司取向等。这种装置已安装在美国铁姆肯公司GLEEBLE3500GLEEBLE3500上

44、。上。n 日本三菱重工，石川岛播磨厂及日本三菱重工，石川岛播磨厂及JFEJFE在传统轧机基础上，采用中间在传统轧机基础上，采用中间坯热卷箱，中间坯对焊机及精轧后带钢高速飞剪技术。实现精轧机坯热卷箱，中间坯对焊机及精轧后带钢高速飞剪技术。实现精轧机组上多块中间坯连续轧制，卷取机前切分卷取的新工艺组上多块中间坯连续轧制，卷取机前切分卷取的新工艺- -即无头轧即无头轧制技术。制技术。n 效果效果中间坯全长在恒定张力下进行轧制，带钢厚度精度和波形波动减少，中间坯全长在恒定张力下进行轧制，带钢厚度精度和波形波动减少，与传统法比，成材率提高与传统法比，成材率提高0.5-1.0%0.5-1.0%。按一定轧制速度连续轧制，不受速度规范限度，生产效率提高按一定轧制速度连续轧制，不受速度规范限度，生产效率提高15%15%左右。左右。能稳定生产薄规格产品（能稳定生产薄规格产品（0.8-1.0mm0.8-1.0mm）。）。有利于润滑轧制和大压下量轧制，表面光洁度提高。有利于润滑轧制和大压下量轧制，表面光洁度提高。可进行强力冷却，可生产薄且强度高的带钢。可进行强力冷却