轧钢技术进步的发展

轧钢技术进步的发展

近年来，中国钢铁公司在技术推广、生产能力技术的创新和核电站管理方面取得了很大进步，取得了良好的效果和自豪感。这些进步为中国向钢钢产量的进步奠定了坚实的基础，在经济现代化建设中发挥了重要作用。这些进步主要体现在以下几个方面。1薄板坯连轧生产线的性能近年来,中国的钢铁企业在轧钢装备现代化方面取得了令人瞩目的进步,已经形成了能够自主集成开发大型现代化轧钢生产线及装备的能力,在现代化热轧宽带钢生产线、大型冷连轧生产线、先进宽厚板轧制生产线、三辊连轧管机组生产线的软硬件技术集成与开发方面形成了具有特色的、先进的成套技术,在薄板坯连铸连轧生产线关键技术和高性能高强度产品研发方面达到了目前国际上的先进水平。1.1工业化u2004带钢生产新流程由鞍钢等自主集成开发的中薄板坯连铸连轧技术—ASP(铸坯厚度100～170mm),经过不断的开发与完善,形成了一整套效率高、节能、规模化、品种全的工业化热轧带钢生产新流程。由产能240万t的1700ASP到产能500万t的2150ASP。此流程的突出特点是流程紧凑,连铸工序与轧钢工序直接相连,可以实现近90%利用连铸板坯热能一次加热,节约能耗。其关键技术包括:高效化炼钢连铸技术、四流合一技术、高效直轧及注中调宽技术、工作辊可变凸度控制(LVC辊,可实现空载辊缝由-300～+100μm的调整,一个轧制单元内凸度控制水平达到±30μm)、粗轧前后附立辊控宽技术以及高效层流冷却技术等。1.2工艺、设备、制造宝钢5000mm宽厚板轧机及热处理线工程由国内技术总成,引进关键技术及装备,采用联合设计、制造或国内设计、制造方式。二期工程新增粗轧机架、1号冷床等精整设施,2009年全年完成产能160万t。主要产品为管线钢板、造船钢板、结构钢板、锅炉容器钢板、石油储备用钢、核电用钢等。产品规格:厚度为5～400mm;宽度为900～4800mm;成品长度最大可达25m;单卷质量为24～45t。采用的主要技术及装备见表1。1.3带钢冷轧带钢生产线鞍钢1780冷轧线是中国第一次由国内技术总负责,鞍钢联合中国第一重型机械(集团)有限责任公司、中冶南方工程技术有限公司,通过自主研制、开发、集成建设,于2005年成功投入运行的大型宽带钢冷轧生产线。采用酸洗-冷轧联合生产技术、紊流盐酸酸洗技术、六辊-四辊轧机混合配置等一系列冷轧领域的先进关键技术。该生产线设计生产能力为150万t/a,主要产品包括高品质轿车板、硅钢原板、高档次镀锌原板、家电板及半工艺中低牌号无取向硅钢等高附加值产品,并已成功轧制出0.18mm极薄冷轧带钢产品。该集成技术还成功应用于鞍钢1500mm冷轧硅钢生产线、2130mm冷轧生产线和1250mm单机架可逆轧机改造项目中。1780宽带钢冷轧线酸轧联合机组生产线主要工艺参数见表2。1.4薄板坯连铸连轧生产线到2009年,中国已建成投产的各种不同类型的薄板坯连铸连轧生产线13条,铸机28流,设计生产能力3290万t(见表3),2008年产量达到2927.3万t。中国的薄板坯连铸连轧生产线在数量、产能及轧机装备水平方面都居世界前列。其中,热轧机组的轧制能力、板形板厚及温度控制精度、层流冷却线的能力和控制水平方面都达到了目前国际的新水平。在薄规格轧制(小于等于2mm)、半无头轧制、冷轧原料用钢、细晶和微合金化高强钢产品开发、以及针对薄板坯连铸连轧工艺特征的轧制及冷却过程、以及产品的组织性能控制等都取得了长足的进步。1.5u3000合成系统2003年9月天津钢管公司和德国西马克Meer公司合作建成了世界上第1套PQF(primequalityfinishing)三辊连轧管机组(ϕ168mm),该机组投产后,成功地轧制出了T91、13Cr、Super13Cr、304、316等产品。168PQF三辊连轧管机组2008年的产量达到了67万t。168PQF三辊连轧管机组的主要特点有:1)大大改善了金属在轧制过程中的不均匀变形,大幅度减少了裂孔、拉凹缺陷;提高了壁厚精度和表面质量;轧辊和芯棒消耗显著降低、金属收得率提高;2)采用了在线脱管/芯棒前行循环技术,可提高小规格连轧管机组产能20%～25%;3)液压伺服压下系统功能开发,实现了温度补偿、咬入冲击补偿、锥形芯棒伺服和头尾消薄等功能,减少了钢管切头尾长度;4)热轧线配备了在线常化工艺设备和装置,使部分套管、管线管产品省去了离线热处理工序,节省了大量能耗、降低了生产成本。近年来国内外新建和筹建的连轧管机组中大多采用了三辊连轧管工艺,目前全球已经建成和正在建设的三辊连轧管机已超过了20套。2高质量高性能轧材的研发技术近年中国轧钢工艺技术研究开发的特点主要体现在结合轧制与控冷新装备的研发、改造和对高质量高性能新产品的经济需求,在长材轧制及在线热处理技术、新一代控制冷却技术、超薄规格板带轧制技术、以及轧制数学模型优化和板形控制技术等方面,这也为高质量高性能轧材的进一步研发建立了更加坚实的基础。2.1半钻头轧板生产技术开发薄规格板材并实现部分以热代冷是薄板坯连铸连轧生产线的重要目标之一。涟钢CSP线在先进的第2代CSP流程工艺技术基础上,通过技术集成与创新,建立了半无头轧制的配套技术与炉号匹配的最佳组织模式、FGC动态变规格、飞剪控制、半无头轧制速度与张力控制优化、辊缝润滑与半无头轧制技术的联合应用、层流冷却及卷取控制技术等一系列工艺关键技术,实现了半无头轧制薄规格产品的大批量稳定生产。利用半无头技术成功将最长269m、厚70mm的连铸坯稳定地轧制成7个切分卷,生产出了平均厚度0.77mm的超薄热轧带卷。2007—2009年生产小于等于2.0mm薄规格产品119万t。图1为半无头轧制动态变规格时,F7出口厚度从1mm到0.77mm的厚度变化曲线实例。图2为半无头轧制SPHC系列产品规格扩大范围示意图。珠钢CSP线在薄规格板带生产技术开发上解决了薄规格热轧板生产常见的板形不良、轧制过程不稳定、表面质量差、生产效率低等关键技术难题,形成了高比例薄规格热轧板生产的成套技术。普通碳素结构钢板厚度小于等于2.0mm的比例达到70%以上,小于等于1.5mm的达到35%以上。2007年生产小于等于2.0mm板材132.9万t,占总产量比例的68.75%,全年产品平均厚度2.27mm,体现了薄板坯连铸连轧产线的优势。2.21生产线量对数字钢网热处理的影响攀钢突破了高温钢轨在快速运行中进行精确导向和矫直、高温钢轨在输送辊道上翻钢、在中部为步进冷床上料等技术难题,自主研究开发了2500t非标设备及其控制系统,建成了连续式喷风冷却100m长尺钢轨在线热处理生产线。该生产线能够按快于轧机的生产节奏,将万能轧机所轧制的43～75kg/m各种规格、多种材质的100m长尺钢轨全部进行在线热处理。通过只对轧后高温钢轨进行喷风强制冷却,在线热处理后钢轨的硬化层深度平均大于等于30mm、组织均为细珠光体,钢轨的使用寿命提高了一倍以上,组织、性能的合格率均大于99%。不同材质钢轨的化学成分及在线热处理后的力学性能如表4所示。鞍钢在原有重轨生产线的基础上,采用炉外精炼、RH、大方坯连铸、万能轧机、平立复合矫直机和锯钻组合机床等设备,完成了100m钢轨生产线的建设,实现了生产高洁净度、高尺寸精度、高平直度、高表面质量的客运专线用100m钢轨。鞍钢生产的100m长尺钢轨分别供给郑西、温福、石太、武广等线路。图3为鞍钢100m钢轨万能线主体设备—万能轧机和步进缓冷床。2.3在钢结构材料性能方面的改进和发展东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室研究开发出分别用于热轧带钢、中厚板以及H型钢轧制的新一代控制冷却技术。针对常规热轧带钢轧机层流冷却及中厚板轧机ACC系统的配合与衔接存在的问题,开发了用于热轧带钢的超快速冷却装置和喷嘴倾斜布置的压力喷射式超快速冷却系统与传统集管层流冷却系统混合配置技术。热带超快速冷却装置已经用于包钢CSP生产线冷却段的后部(卷取机前),利用该套装置已生产出550MPa、600MPa级低成本双相钢。在攀钢1450热连轧机的精轧出口增设倾斜式喷射和垂直式喷射混合配置的超快速冷却装置已经可以实现Q235、Q345钢的升级和部分高强钢的生产。在涟钢2250热连轧线的控制冷却系统采用了“倾斜式超快冷+ACC”的混合配置方式,该冷却系统已于2009年9月热负荷试车,陆续进行了材料性能改进和品种开发试验工作,已经取得初步效果。2009年,在石家庄敬业钢铁公司的3000中厚板轧机上设置的UFC+ACC新一代中厚板层流冷却系统开始投入运行,在提高钢材性能、改善冷却均匀性方面发挥了作用。目前,正在鞍钢4300中厚板轧机、首秦4300中厚板轧机、普阳3500中厚板轧机上装设具有中国自主知识产权的UFC+ACC新一代控制冷却系统,为实施新一代TMCP创造条件。大H型钢超快速冷却技术主要是通过对热轧后H型钢实施超快速、高效的喷水冷却方法,使轧制后处于较高温度的奥氏体组织在极短时间内转变成细晶粒的铁素体+珠光体及贝氏体组织,H型钢的综合力学性能得到提高。整个系统的冷却状态采用计算机进行控制,并利用二级计算机系统建立数学模型,根据轧制的钢种和规格实现自动冷却过程控制。试轧结果表明,对Q345级别的H型钢的组织和性能进行检验,屈服强度468MPa、抗拉强度570MPa,伸长率22%。与不进行超快速冷却的同规格、同钢种H型钢产品相比较,强度提高约80MPa,而伸长率稍有降低,金相组织为细晶铁素体+珠光体+极少量贝氏体。2.4钢铁机制试件宝钢以2030冷连轧机控制系统改造为平台,自主研发与集成宽带钢冷连轧工艺及模型控制技术,开发了调优宽带钢冷连轧数学模型系统,实现宽带钢冷连轧机在连续轧制过程中最大程度的柔性轧制,开发并实施了极限规格拓展和高等级带钢表面质量控制技术、0.8mm×1850mmIF钢轧制技术等先进技术。表5为宝钢2030冷连轧机板厚精度达到的实物指标。该项目的冷轧工艺及相关模型控制系统技术已经在上海梅山钢铁公司1420轧机、新疆八一钢铁集团公司冷轧、宝钢股份不锈钢分公司等钢铁企业冷轧项目中得到了推广应用。鞍钢联合国内高校和科研单位进行了冷轧机板形控制技术与控制系统核心技术研发并应用于1250六辊冷轧机工业生产实践,取得了核心技术突破,开发出国内第1套工业应用分段接触压磁式板形测量辊和冷轧机板形解析模型系统(包括轧机辊系变形模型、轧辊温度场模型、轧辊磨损计算模型、以及基于板形控制的轧制负荷分配在线控制计算模型),在六辊冷轧机或多辊冷轧机上进行板形调控执行器控制,包括轧辊倾斜、工作辊弯辊、中间辊弯辊及窜辊、分段冷却、轧制力前馈等功能,实现了板形的高精度控制,成品带钢板形综合精度小于8I单位。3性能控制的基础与应用研究近年来,通过加强对碳锰钢、微合金钢及合金钢在轧制与冷却过程中的晶粒细化、析出与相变等的组织性能控制的基础与应用研究,在细晶高强钢、高级别管线钢、高性能高强度中厚板及特厚板、取向硅钢及先进汽车板等高性能冷轧带钢、新型铁素体不锈钢及双相不锈钢、高性能长材及管材等的工艺控制技术与产品开发方面取得了一大批重要的成果,为轧制钢材的品质提升和国家经济建设作出了重大贡献。3.1在压延过程中，组织性能的研究和应用1试验与研究假设在近年的“新一代钢铁材料重大基础研究”项目以细晶和超细晶钢的研究开发为目标的工作中,通过结合轧制生产线装备和工艺实际,开展了大量的理论和试验研究与探索,其中包括:①铁素体+珠光体(F+P)碳素钢或低合金钢采用强力轧制、形变诱导铁素体相变(DIFT,deformationinducedferritetransformation)以及形变和相变耦合的组织超细化理论和技术;②结合奥氏体再结晶和未再结晶控制轧制和加速冷却(RCR+ACC)控制的晶粒适度细化理论和技术;③基于过冷奥氏体热变形的低碳钢组织细化-形变强化相变(DEFT:deformationenhancedferritetransformation)理论和技术;④基于薄板坯连铸连轧流程(TSCR)的奥氏体再结晶细化+冷却路径控制的低碳钢组织细化与强化理论与技术;⑤针对低(超低)碳微合金贝氏体钢的中温转变组织细化的TMCP+RPC理论与技术等。在这些理论与技术研究的推动下,在长材、板带材和中厚板的强度翻番或升级,以及新产品开发中发挥出重大的作用和显著的效果,近年已大批量地生产出细晶和超细晶钢。图4为唐钢轧制(Q235-微钛)细晶和超细晶钢棒线材的结果。2微合金化高强耐候钢的生产钢在形变、相变中的析出行为研究与控制是钢的组织性能控制的一个重要方面。通过大量的试验研究和生产实践证明,采用合理的冶金成分设计和轧制、冷却工艺控制,可以在钢中产生大量的纳米尺寸粒子析出,使钢的强韧性得到显著提高。珠钢及涟钢等企业同高校合作,在TSCR线上通过实施高温大变形再结晶细化+冷却路径控制,实现晶粒细化与纳米粒子析出与分布控制,进而形成不同强韧化效果的组织性能柔性控制,开发生产出具有高成形性的低碳高强汽车大梁钢510L、550L、屈服强度500～700MPa级钛微合金化高强耐候钢、600MPa和700MPa级低碳贝氏体工程机械用钢等系列高强韧钢,并进行了大批量生产和应用。经分析,微合金化高强钢中纳米粒子析出强化的贡献可达到150～300MPa。表6为0.19C-0.32Si-1.2Mn的C-Mn钢在不同轧制及冷却工艺条件下的力学性能。图5为Ti微合金化高强耐候钢中的纳米尺寸TiC粒子及其粒度分布。表7为屈服强度600、700MPa级热轧高强耐候钢及低碳贝氏体钢的性能。3.22mm厚高级别管线钢的生产中国近年先后投产的11套2000mm以上宽带钢热连轧生产线为高级别管线钢等高性能高强钢产品开发提供了关键设备条件。2007年以来,首钢、太钢、马钢等钢铁企业利用2250热连轧生产线成功开发并大批量生产出18.4mm厚X80高级别管线钢。采用低C-高Mn-高Nb-少Mo-微V,或低C、高Mn、高Nb+适量Cr-Ni-Mo-Cu的成分体系设计,结合优化的TMCP轧制工艺和低温或超低温卷取控制,获得以针状铁素体为主的高钢级管线钢复相组织,确保了厚规格产品的高强韧性和耐蚀性,保证了带钢全长组织性能的均匀性及良好的板形。2008年,首钢、太钢、马钢的2250热连轧生产线共生产了73.5万tX80管线钢,在中国的西气东输二线管线工程建设中发挥了关键作用。表8为在涟钢2250热连轧线采用低C-高Mn-高Nb+适量Ni-Mo-Cu的X80钢成分设计,轧制过程控制+轧后快冷+低温卷取控制技术试制的18.4mm厚X80钢的力学性能。3.3高性能厚板标准的开发1段比和耐候性近年,武钢、鞍钢等企业采用TMCP技术开发了满足高强度、较低屈强比、焊接性、耐候性及低温冲击韧性要求的系列新型桥梁用钢,并应用于南京大胜关长江大桥等几十座跨江、跨海、铁路和公路桥梁建设。武钢开发生产的WNQ570、WNQ690、14MnNbq桥梁钢的特点是:高强度,屈服强度大于等于420MPa;高韧性,-40℃AKV≥120J;良好焊接性,60mm以上厚钢板埋弧焊不预热;耐候性,WNQ570钢与09CuPCrNi相当;最大板厚68mm;WNQ570钢12～68mm不区分板厚效应;屈强比小于等于0.88。京沪高速铁路南京大胜关长江大桥建造采用了WNQ570钢1.3万t,应用于打捞“南海一号”的亚洲最大的起重工程船悬臂梁采用了WNQ690钢制造。鞍钢将FH550级TMCP超高强船板制造技术成功用于80mm厚高强度桥梁钢Q420qE、Q500qE制造,其主要特点是:①通过超低碳微合金化成分设计(0.045%C-Mn-Mo-Nb-0.75%Cu-Ni),实现特厚板连续冷却组织均匀并提高耐大气腐蚀性能,增加钢板的低温韧性;②全均质贝氏体钢组织有利于提高耐大气腐蚀性能;超高强度船板FH500、FH550的耐大气腐蚀性能优于传统耐候钢09CuPCrNi,应用于桥梁钢,使厚规格桥梁钢具有耐大气腐蚀性能;③Cu在连续冷却和等温过程中纳米析出的控制能够强化特厚超高强桥梁板的芯部性能;80mm厚FH550钢板近表面组织为细化的板条贝氏体、粒状贝氏体和针状铁素体,1/4和1/2厚度处组织为准多边形铁素体和针状铁素体,强韧性满足要求;④通过TMCP轧制工艺调控使原奥氏体晶粒尺寸细化到20～50μm;通过3阶段TMCP轧制工艺,实现了特厚桥梁板原奥氏体晶粒细化,进一步保证了1/2厚度处的强韧性要求。2tmcp+rpc技术结合鞍钢2300中板机组和4300厚板机组的特点,采用超低碳贝氏体钢成分设计(加入提高淬透性和析出强化元素Mn、Cu、Ni、Mo、Nb、B等)和中温组织超细化技术(TMCP+RPC技术),获得各种形态的超细贝氏体组织,生产出屈服强度500、550、620、690和800MPa5个强度级别系列超低碳贝氏体钢中厚板,板材厚度为16～60mm。主要应用于工程机械和煤机等领域,工艺路线为:超低碳—洁净钢质—微合金化—控制轧制—控制冷却(中温转变组织超细化)—(厚板回火)。使高性能钢由调质处理向不调质、不回火、降低贵重合金元素使用量方向发展。所开发的高强韧超细组织低碳贝氏体钢的系列产品分别销售到北京煤机厂和郑州煤机厂、四川长江起重机公司等工程机械用户。3“三级”级高层建筑结构钢舞钢开发的屈服强度390～460MPa(Q390～Q460)级高层建筑结构钢先后应用于国家游泳中心、国家体育场鸟巢等奥运工程以及中央电视台新台址、国家大剧院工程等大型建筑工程。抗抗冲击性能成品板最大厚度达到135mm,晶粒细化、组织均匀性高;-40℃低温韧性远高于标准值,最大厚度135mm时的冲击值富裕量较大;Z35抗层状撕裂性能均超过了35%,保证安全性能;低碳当量(Ceq=0.44%～0.48%)保证焊接性能;低屈强比(Rp0.2/Rm≤0.80)保证抗震性。力学性能及焊接独特的微合金化成分设计及洁净钢冶炼保证了大厚度钢板的内部质量、各项力学性能及焊接性能;特有的大钢锭无缺陷浇铸工艺保证了110mm厚Q460E-Z35的成功开发;正火轧制和控制冷却并用,保证了钢板的抗震性能;独特的热处理设备(常化+控冷)突破了原有设备的厚度热处理极限。2我国舞钢生产特殊厚度板的主要设备和产品特点见图6和表9在国家体育场鸟巢和中央电视台新台址的结构建设中大量采用了舞钢开发生产的Q390～Q460级特厚高强钢板。4船板mtd技术集成鞍钢采用TMCP技术开发生产出具有Z15～Z35性能的高强度、超高强度系列船体及海洋工程结构用钢,表10为鞍钢船板钢的产品牌号及规格等主要指标。到2009年,鞍钢已累计生产了各类船板1000多万t。鞍钢船板TMCP技术集成主要包括:成分设计,复合微合金化;冶炼,转炉纯净钢冶炼、炉外精炼-高精度目标成分控制、夹杂物形态控制;连铸,板坯成分均匀化控制、降低板坯中心偏析、300mm厚无缺陷连铸板坯控制技术等;轧制,板坯加热温度控制、TMCP轧制工艺(4300厚板生产线)、钢板厚度及板形高精度控制、加速冷却技术等。3.4冷带技术和品种开发12促进硅钢制造技术和品种开发解决了工艺和工艺等性能提高武钢已形成了取向硅钢的冶炼、连铸、热轧、冷轧及热处理等工艺与质量控制技术,实现了取向硅钢制造技术的工程化与产业化,主要技术进步包括:复吹工艺等技术,使取向硅钢冶炼成分命中率达到98%以上;连铸技术,建立一套完整的取向硅钢连铸工艺,提高了生产效率和铸坯质量;热轧技术,重点是加热炉温度制度和辊形制度,解决了炉内断坯、粗轧带坯断裂、精轧边裂断带事故,使每边热轧板边裂减少到5～20mm/边,成材率提高3.5%;硅钢厂酸洗线HiB常化炉改造及工艺,有效控制了AlN等抑制剂的合适尺寸及分布,提高了HiB钢的牌号合格率5%以上;森吉米尔轧机HGO钢高温轧制技术,研究出了HGO钢高温轧制的典型工艺,基本全部实现高温轧制,提高了HGO钢牌号率5%以上;冷轧工艺,提出改进轧制规程和提高生产率的方法;串联式退火脱碳工艺,发明了中间完全脱碳退火技术、成品厚度钢板初次再结晶、脱碳退火技术及改善取向硅钢涂层质量的工艺技术等。2007年,武钢取向硅钢产量达27万t,牌号几乎覆盖所有级别,产品性能与质量达到国际先进水平,产品用于三峡工程、青藏铁路工程、神六载人飞船工程等国家重要工程项目。武钢取向硅钢在市场占有率由2003年的29.9%提高到2007年的52%,到2010年武钢取向硅钢的产量将达到50万t。钢板取向硅钢的主要关键技术宝钢历时10年自主研发取向硅钢技术,自主集成生产线,成功实现批量生产高品质取向硅钢产品。2008—2009年,宝钢普通取向硅钢(CGO)、高磁感取向硅钢(NSGO)、薄规格(0.27mm以下)激光刻痕取向硅钢等高等级取向硅钢产品投产。目前,宝钢已经具备20余个取向硅钢牌号的批量生产能力,典型牌号如表11所示。宝钢取向硅钢产品的主要关键技术如下。a)品种开发:开发出采用低温板坯加热技术的高磁感、低铁损取向硅钢。b)炼钢工序:成分高精度控制技术,关键元素含量按10-6级控制。c)热轧工序:低温板坯加热技术;低温降控制技术;带钢边裂控制、高精度厚度及板形控制技术;采用适应硅钢生产的板坯异步装炉与交叉轧制技术,建立适应交叉轧制的高精度控制模型等。d)冷轧工序:高精度板形控制技术;渗氮控制技术、高精度炉温控制技术。e)激光刻痕技术:在涂敷绝缘涂层的取向硅钢板表面,采用激光器对硅钢板进行刻蚀,细化磁畴,降低硅钢片的铁损。宝钢取向硅钢产品已成功应用于500kV、48万kVA及以上电压等级大型交流变压器和直流换流变压器制造,高磁感产品已供应30家大中型变压器厂。2钢板与钢板生产技术的应用2009年中国汽车产销分别完成1379.10万辆和1364.48万辆,同比分别增长48%和46%。近年来,宝钢、鞍钢、武钢等大型钢铁企业为满足快速增长的汽车发展需求,开发生产出冷轧深冲及超深冲系列、镀层系列、高强及超高强系列汽车板。通过解决超低碳、氮、氧冶炼技术和洁净钢生产技术、高质量板坯连铸技术、热轧、冷轧及退火技术、高强及超高强钢的冶金工艺控制技术、表面质量及板形控制技术、钢板质量性能稳定化技术等,形成了高品质汽车板大批量稳定化生产和冷轧先进高强钢的高水平研发平台。表12为目前宝钢冷轧汽车板的主要品种范围。宝钢于2008年开发建成了中国第1条,世界第4条高水平的冷轧超高强钢板生产研发专用线,其主要特点是:强度级别为CR1500,GI980;国内第1条超高强度钢板专用生产线;多功能性,连续退火和热镀锌共线;核心冷却技术,高氢气浓度冷速140℃/s,水淬冷速超过500℃/s;UHSS的碳当量低,可焊性良好。鞍钢近年先进汽车板的研究开发进展很快,已成为中国汽车制造的主要汽车板供应企业之一。鞍钢ASP线能够稳定批量生产出系列高品质汽车板,特别是高级轿车外板,实现重大突破。并在以下方面具有突出的特色。b生产深冲汽车板ra)高屈服强度、高伸长率IF钢产品:ReL≥160MPa;Rm≥270MPa;A80≥42%。b)采用铁素体区轧制生产高r值深冲汽车板:r值最高达到3.23。c)冷轧高伸长率深冲钢板:A80≥45%。高材料研发超细晶冷轧高强度钢板、超细晶热镀锌高强度钢板、具有多相组织的高强烘烤硬化钢等。汽车用聚羧酸材料以P或P+V代Si、Al的成分设计,同时成功解决铸坯裂纹、高硅TRIP钢表面氧化难以涂镀、高铝TRIP钢连铸生产时容易堵水口等关键技术难题,产品成功应用于多款汽车结构件,为汽车轻量化提供了技术支持。3.5焊接接头热影响区太钢自主开发出了铁路货车车体用不锈钢T4003,该材料铬的质量分数约12%,碳含量低,添加有少量Ni、Mn,及微量的Nb、Ti,焊接接头热影响区具有M+F两相组织结构,不仅具有足够的强度、良好的耐湿磨性和滑动性,而且在耐蚀性和周期寿命成本方面优于高强度耐候钢。表13为6.0mm厚T4003不锈钢的力学性能、腐蚀性能和焊接性能。主要技术如下。1材料设计和开发针对各项性能及化学成分进行优化设计,保证不锈钢作为结构用钢的可靠性。2关键生产技术AOD超低碳,氮的冶炼控制技术,Nb、Ti双稳定控制技术,铸态组织结构控制技术,板形控制技术等关键生产技术的开发保证了材料质量的稳定性和生产高效化。3b不锈钢运煤车配套焊接技术、接头疲劳性能、耐腐蚀性能、成形性能研究,应用技术研究突出了材料实用性。2006—2008年太钢累计生产新型铁路货车用不锈钢15万t,用于大秦铁路2.3万辆C80B不锈钢运煤车的制造,出口1万余吨。目前太钢铁路货车用不锈钢材料在国内市场占有率达95%以上。通过采用不锈钢材料增加车体耐蚀性能,车辆设计寿命由25年提高到35年,检修周期由8年提高到12年。此外,太钢还通过系统研究开发双相不锈钢板材的制造工艺,突破冶炼、热加工、热处理、酸洗、焊接等多项关键难题,实现包括低合金的S32304、S32101,中合金的S31803(S32205)以及高合金的超级双相不锈钢S32750等不同性能级别双相不锈钢板材的产业化,满足石化、造船、核电、海水淡化、真空制盐、水利工程等领域的需求。3.6高性能材料和材料的制造技术和开发1研究开发f型钢莱钢根据用户使用要求,设计并轧制出了符合要求的F型钢和H轨枕钢产品,使F型钢及轨排成功应用于中低速磁悬浮试验线。主要技术包括:①根据中低速磁浮列车线运行的需要,设计了中低速磁浮列车轨道专用F型钢;②通过计算机数值模拟、中试模拟轧制等研究工作,解决了F型钢不对称轧制、冷却变形等难题,自主开发出世界上首套代替焊接—退火—机械加工成形的轧制F型钢成套热轧工艺;③完成了F型钢50m半径和100m半径正反向侧弯轨设备研究开发;④发明了热轧F型钢的定半径和3次缓和曲线弯曲设备和工艺,实现了中低速磁浮列车轨排的高精度批量化加工;⑤采用了低成本的耐候钢设计,并在轧制工艺中采用了细晶钢轧制,使钢材屈服强度达到400MPa以上,抗拉强度达550MPa,冲击功100J。莱钢生产的F型钢、H型钢轨枕及轨排已成功配套使用在唐山1.5km试验线上,经过近1年2万多千米的运行证明,批量化生产的热轧F型钢及轨排能完全满足中低速磁浮列车的运行要求。图7为热轧F型钢产品照片,图8为试验中的中低速磁浮列车。3tp系列油套管生产技术通过不懈的努力,天津钢管公司(TPCO)不仅能够为用户提供全部APISPEC5CT标准钢级的油套管,而且能够提供满足特殊使用条件的非API标准钢级系列油套管(TP系列油套管),以及非API标准规格的油套管和特殊扣油套管。攀钢成都钢管公司开发出CS-95S抗H2S腐蚀石油套管、L80-1大口径高品质石油套管和大口径非调质N80-1石油套管生产技术并进行了批量生产和应用。TP系列油套管的主要技术包括:①设计开发出了超高强度高韧性油井管用钢新品种系列。用于以V150为主,及140KSI、160KSI、170KSI等4个不同强度级别的材料;②充分发挥了C、Mo、V等元素在钢中的细化晶粒、强化晶界、抑制二类回火脆性等作用,使材料获得了优异的强韧性能匹配和良好的抗氢致断裂能力;③运用人工神经网络建模优化技术建立了新钢种合金元素对套管力学性能影响模型,提出了关键工艺控制和钢种的改进措施;④通过优化钢管轧制比来减轻材料的各向异性,超高强度V150套管材料整体性能优良,横向冲击功大于等于80J,平均高达110J,横纵冲击比大于等于0.8。2008年,天津钢管共向美国Schlumberger公司、伊朗MSPKALANAFTCO.TEHRAN公司以及国内油田提供各种高性能高强度套管1.3万多吨。4是发挥重要环节之一轧钢生产中的节能减排是钢铁生产流程中节能减排的重要环节之一。近年来,许多钢铁企业在钢坯热送热装、节能燃烧技术、无氧化、少氧化加热技术、以及低温加热和余热利用等方面取得了明显的效果。4.1空气/煤气双蓄热燃烧技术江苏沙钢1700mm、1450mm热轧带钢生产线的3座加热炉均应用了自行开发的空气、煤气双蓄热燃烧技术。将低热值的高炉煤气有效地应用于板坯加热炉,实现明显的节能降耗效果。12加热设备的主要技术特点烤箱结构加强炉子砌体的整体性、严密性和绝热性,减少散热损失,提高炉子寿命。空气、高炉煤气预热采用高炉煤气负压蓄热燃烧器和空、煤气双蓄热烧嘴燃烧技术,把助燃空气、高炉煤气预热至950～1050℃左右;换向装置:空气、高炉煤气采用大型双气缸换向阀实现分段切断换向燃烧,进一步减少蓄热式燃烧技术存在的管道布置复杂性,增加蓄热系统的适用和可靠程度。自动控制工农业设备采用4段供热,4段炉温自动控制,仪表自动化的设计