舞阳钢铁有限责任公司建筑结构用系列高强度钢板的开发

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：项目名称舞阳钢铁有限责任公司建筑 结构用系列高 强度钢板的开发完成单位舞阳钢铁有限责任公司项 目 起用 于 生2004 年2004 年 8 月 2006 年 12 月9 月止时间产时间项目基本情况内容包括：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 经济效益项目背景及目 标：近几年，我国的高层、超高层及大跨度 钢结构建筑的建 设进入了快速 发展时期。随着钢结构建筑高度的不断增加、跨度的不断增大，一些构件所承受的约束力越来越大、越来越复 杂。以前普遍采用的

2、 345MPa 级钢板，如SM490B、A572Gr50、Q345D、Q345GJD 等，已不能满足钢结构建筑的 发展需要。随着钢结构建筑的高 层化、大跨度化，采用 345MPa 钢板，一些梁与柱将被迫采用 100mm 以上钢板，断面增大后，将增加施工和 焊接的难度，并且容易产生产生焊接缺陷。采用强度更高的 钢板，不仅能够降低施焊难度，而且有1利于提高构件 焊接节点的可靠性。为满足建筑钢结构的发展需要，舞钢开发了强度级别更高的 Q390Q460 级建筑结构用钢板。主要技术路线如下：90 吨 UHP 电炉冶炼 LF 炉外精炼 VD 真空处理连铸（或模铸）加热控制轧制ACC 控制冷却 探伤（正火）

3、精整 性能检验 入库。主要实施效果和 贡献：舞钢公司开发的系列建筑 结构用钢板完全满足国家标准建筑结构用钢板（GB/T19879-2005）中的性能指标。完全满足建筑钢结构设计和实际应用的需要，产品实物质量达到国 际先进水平，填补了国内空白，先后应用于国家游泳中心、国家体育场等奥运工程以及中央 电视台新台址，使国家体育 场、中央电视台新台址用 钢板实现全部国产化。舞钢开发的 390460MPa 级别高层建筑结构钢，具有高强度、较高的低温韧性以及良好的抗 层状撕裂性能，钢板还具有低屈 强比、高延伸率的特点，完全满足钢结构抗震、防震的要求，并且碳当量 较低，焊接性能良好，便于现场焊接。与国内外先

4、进指标的对比：用于国家体育 场（鸟巢）建设的 Q460E-Z35，是目前国内外级别最高的建筑钢结构用钢材。在国外，与Q460E-Z35 同级别厚钢板一般采用控 轧控冷工艺生产（TMCP ），其碳当量可控制在0.43%以下，焊接性能良好。但屈强比和延伸率不能满足设计要求和我国抗震 设计规范。如德国迪林根钢铁公司生产符合 EN10113 标准 DILLIMAX460 ，其最大厚度 80mm，屈强比在 0.88 以上，延伸率在 17%以下；日本新日铁生产的 BT-HT440 ，其屈强比和延伸率 满足要求，但不能保证-40低温 韧性和抗层状撕裂性能 35%的要求。国内钢厂尚不具 备生产控轧控冷 100

5、mm 以上厚度 Q460E-Z35 钢材的能力，而 Q460E-Z35 钢正火状态交货钢材的碳当量 为 0.440.48%，在建筑2钢结构中从未 应用过。舞钢开发的最大厚度 110mm 厚 Q460E-Z35 钢材，在国内外均属首次批量生 产，填补了国内空白，达到了国 际先进水平。成果的技 术创新：（1）大厚度超过标准极限规格GB/T1591 标准中 Q390Q460 钢板的最大厚度 100mm，实际上国家体育场用钢 Q460E-Z35 最大厚度到 110mm，中央电视台新台址用 钢达到135mm，超过了标准要求。随着钢板厚度的增大，不但 钢板的压缩比减小，而且钢板的冷却速度降低，不利于 细化

6、晶粒，将降低钢板的性能。舞钢通过采取一系列措施，突破了 GB/T1591 中的 100mm 的厚度极限，达到了 135mm。（2）最高强度级别钢保钢结构的支撑能力GB/T1591 标准中 390460MPa的钢材属于高 强度的级别范围，舞钢供国家体育 场、中央电视台新台址用 钢达到了最高 级别 460MPa 级。（3）-40 低温韧性可保抗疲 劳性能GB/T1591 标准中 -40低温韧性属于冲 击试验温度最低的等 级。舞钢供国家体育 场、中央电视台新台址用 钢板在最大厚度 135mm 的情况下，还能够保证-40低温韧性值并且都远超过了标准要求，富裕量较大。（4）Z35 抗层状撕裂性能保 证安

7、全性能GB/T5313 标准中，Z35 属于抗层状撕裂性能最高的 级别 。舞钢采用洁净钢生产工艺，对原有冶炼工艺进行改进，以降低钢中的气体和 夹杂物含量，具备生产 P0.010%, S0.004%, N0.008%, O0.002%, H0.0002%的高纯净钢水的能力。大幅度提高了 钢板厚度方向性能，抗 层状撕裂性能良好。舞钢供国家体育 场、中央电视台新台址、国家大剧院、上海文献大厦用钢抗层状撕裂性能均超 过了 35%，抗层状撕裂性能良好。（5）低碳当量保证焊接性能舞钢供国家体育 场 Q460E-Z35 钢板在 110mm 的大厚度情况下，通 过对化学成分、生产工艺的优化，在保证高强度的同时

8、，实现了较低的焊接碳当3量，从而保证现场顺 利施工、焊接，解决了高强度和低碳当量之 间的予盾。焊接碳当量 实现了不大于 0.48%的要求。（6）低屈强比保抗震性舞钢所生产的建筑结构用钢具有低屈 强比的特点，屈强比不大于 0.80，完全能够满足高层建筑结构用高强钢抗震、防震性的要求。社会及经济效益：建筑结构用系列高 强度钢板的开发其经济及社会效益 显著，首先实现了“鸟巢”和中央电视台新台址 钢结构用钢的全部国 产化，保证了奥运用 钢的国产化；同时与使用国外 产品相比，订货周期可以 缩短 4 个月；用460MPa 级别钢材替代低 级别建筑用钢，有利于节约钢材用量，降低钢结构的自重和建造成本 ；更重

9、要的是，Q460E-Z35 钢板的生产及“鸟巢”的成功建造，为建筑行业有关设计规范的修订奠定了基 础。舞钢通过开发 390460MPa 级别建筑结构用钢，尤其是“鸟巢”用 Q460E-Z35 的开发，中央电视台新闻频道、体育频道、科学探索频道、北京电视台、河南电视台、河北电视台等新闻媒体陆续采访报道，为舞钢带来了极大的荣誉及市 场空间。(不超过 3000 个汉字)4二、创造性贡献要点一、生产工艺技术装备创造性贡献要点1、独特的微合金化成份 设计保证了钢板的各项力学性能及 焊接性能；2、洁净钢冶炼工艺保证了大厚度 钢板的内部 质量；3、特有的大钢锭无缺陷浇铸工艺保证了 110mm 厚 Q460E

10、-Z35 的成功开 发；4、正火轧制和控制冷却并用，保 证了钢板的抗震性能；5、独特的热处理设备（2#常化 +控冷）突破了原有设备的厚度热处理极限。二、管理创造性贡献要点1、通过强化节点管理，在最短 10 天的时间内生产出 3 块合格钢板，并发送给用户，保证了焊接试验的顺利进行。2、通过技术管理及创新，保证了“鸟巢”用 Q460E-Z35 钢板的开发成功，奥运用钢全部实现了国产化。三、节约社会资源与保护环境的创造性要点1、用460MPa 等高级别钢 材替代 345MPa 等低级别钢材，节省了大量的 钢材重量；2、钢材重量减少 较多的情况下，节省了大量的 电能和重油等能源；3、高级别建筑用钢材大

11、量使用，势必减少了排 污量，环境污染得到缓解。4、封闭式连续上料大大减少了 炼钢过程的灰尘，降低了矽肺等职业病发生的几率。四、主要专有技术和专利介绍1、特有的宽厚钢板生产经验技术；2、独一的大钢锭无缺陷浇铸工艺；53、齐全的热处理设备及相关技 术；4、鸟巢用 Q460E-Z35 钢板的开发技术已申请发明专利，被受理。(分条目表达，要点简洁清晰，不够可加页)6三、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先进产品 A先进产品 B数据数据数据性能：屈服强420MPa-度抗层状撕裂35%-性能-40冲击34J-关于对比指标含义和对比进口产品指标说明用

12、于鸟巢的 110mm厚 Q460E-Z35在国内外属于第一次开 发生产，因而其他企业没有相关数据。2、生产工艺技术指标对比(成材率，生产周期，交货期，指 标本企业国外企业 A 生产指国外企业 B 生产指标科目指标标成材74%-率生 产最 快-周期10 天7交货4个月-期关于对比指标含义和对比企业指标的说明由于国外没有生 产过该厚度级别的钢种，因而相关指标没有对比性。3、环境资源指标对比(能耗、排污、指标本产品国家强制先进企业A先进企业科目数据指标数据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 )中国市场本 产 品进 口 产先进企业先进企业占有率占有率品合

13、计A 数据B 数据去年100%000前年100%000大前年100%0005、本产品国外市 场占有率 (占全国出口本 产品量的比例 )国外市场本产品出口产先进企业先进企业8占有率占有率品合计A 数据B 数据去年0000前年0000大前年0000目前国内高 层建筑结构用高 强钢还没有出口，国内主要由舞阳 钢铁公司一家生 产，因而该表没有特殊数 值比较。(简明写明要点，不够可加页)四、效益计算9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；销吨吨利钢订售单价不含钢成本钢利润润种货量（ 税单价（元）（万元）元）元）

14、元）Q311847211665661.90D00365017Q35991726136.90D-Z1781143900135Q31599786610190D-Z284652504005.45Q317111013891221290D-Z32585200030.25Q420746409586012.1020C3980094Q42491735613.20C-Z1786109700155Q42310805614120D-Z2856088015000.65Q41110875362.20D-Z392396680900985Q452131127981478160E-Z39019580078.85合12142计

15、2683.72、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 场收益节约外汇：1423.7 万元 8=177.96万美元。吨钢综合成材率 80%计算，吨钢用原材料 综合 500 元/吨，则拉动国内原11材料市场：12268 80% 500=766.75万元。3、行业发展与国民 经济、国家安全等战略方面贡献舞钢开发的最大厚度 110mm 厚 Q460E-Z35 钢材，在国内外均属首次批量生产，填补了国内空白，达到了国 际先进水平。舞钢建筑结构用系列高 强度钢板的开发的突出贡献在于：（1）实现了“鸟巢”和中央 电视台新台址 钢结构用钢的全部国 产化。（2）与

16、使用国外产品相比，订货周期可以 缩短 4 个月。（3）利于节约钢材用量，降低钢结构的自重和建造成本。（4）为建筑行业有关设计规范的修订奠定了基 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标建筑结构用系列高 强钢的顺利开发，使得舞钢在高层建筑结构领域取得了骄人成绩。但从现在的市场形势来看，345MPa 级别建筑用钢还在大量使用，高级别建筑用 钢材仅在小部分重点工程中使用，市场开发力度不 够。下一步舞钢将重点开 发高强度级别建筑用钢市场，向国家“十一五 ”提出的 节能型、环保型社会做出应有的贡献。面对建筑结构对钢板越来越高的要求，舞 钢公司正在 进行

17、耐火、耐侯建筑结构用钢板的研制开 发，以及 TMCP(温度形变控制轧制)工艺生产建筑结构用钢板的研究。目前研究已取得 阶段性成果。12(限 800 个汉字)五、主要完成单位情况单位第1 单位舞阳钢铁有限责任公司名称单位A 研究院所；B 学校；C 社会团体；D 事业单位；性质E 国有企业；F 民营企业；G 其他法定刘如军职 务董事长代表人联 系联系部魏立新科技部人门联系联系人139375104550375-8112802人手机座机联系Weilx192sohu.人 emailcom人传真通讯河南省舞 钢市舞阳钢铁有限责任公司科技部地址及邮邮编：46250013政编码单舞

18、钢公司开发的系列建筑 结构用钢板完全满足国家标准建筑结构用钢板（GB/T19879-2005）中的性能指标。完全满位足建筑钢结构设计和实际应用的需要，产品实物质量达到国 际先进水平，填补了国内空白，先后应用于国家游泳中心、国家主体育场等奥运工程以及中央 电视台新台址，使国家体育 场、中央电视台新台址用 钢板实现全部国产化。同时与使用国外 产品要相比，订货周期可以 缩短 4 个月。用 460MPa 级别钢材替代低级别建筑用钢，有利于节约钢材用量，降低钢结构的自重和建贡造成本；更重要的是，Q460E-Z35 钢板的生产及“鸟巢”的成功建献造，为建筑行业有关设计规范的修订奠定了基 础。申报书所填写内容完全真实、有效，并已经经过保密审