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公司公告

一、項目名稱:

國產高速棒材生產品種鋼關鍵裝備及工藝技術集成

二、提名單位:

山西省金屬學會

三、提名單位意見:

該項目針對傳統棒材生產小規格品種鋼存在軋制精度低、生產效率低及生產成本高的痛點問題,立足全國產高速棒材產線,開展了高精度軋制技術、高表面質量控制、直線度控制及低成本高效率生產等關鍵裝備及工藝技術研究,形成自主核心技術,解決了高速棒材產線生產品種鋼的關鍵限值環節,實現了表面要求最苛刻“拉拔 冷鐓”變形緊固件鋼的高效、低耗生產,填補了國內外行業空白。該項目產品廣泛應用于國家電網、工程機械、橋梁和風電等領域,受到用戶的好評,具有很好的行業引領示范效應和極大的推廣應用價值。

該項目技術內容真實、可靠,經濟效益和社會效益顯著,在工藝開發和裝備集成上有較大創新,生產技術和產品質量處于國際先進水平。核心技術的推廣應用促進了高速棒材產線的技術進步和升級換代。

該項目符合提名要求,同意提名參加山西省科學技術進步獎二等獎的評審。

四、主要完成人:

周劍波、羅志俊、吳明安、侯棟、李舒笳、李羅扣、徐士新、胡洪

五、主要完成單位:

首鋼長治鋼鐵有限公司

首鋼集團有限公司

六、完成人合作關系說明:

產學研合作,共同知識產權,共同成果驗收、共同專利及論文。

七、項目簡介:

在國家“雙碳”大背景下,材料高品質與高效、低碳生產的矛盾必將成為關鍵制約問題,是今后長時期的攻克難題。傳統進口棒材生產小規格品種鋼存在軋制速度低(φ16規格,軋制速度16-18m/s)、生產效率低及生產成本高的痛點;國產軋機存在精度差、效率低及軋制成本高的痛點。隨著高速棒材技術世界范圍推廣應用,用于生產小規格鋼筋替代切分軋制,軋制速度最高達到40m/s以上,但國外、國內高速棒材產線都用于生產建筑鋼筋,在高速棒材軋制品種鋼屬于行業空白。本項基于行業痛點和長鋼自身發展需求,針對高速棒材生產品種鋼的多種瓶頸問題,開展了高精度軋制技術、高表面質量控制、直線度控制及低成本高效率生產等關鍵裝備及工藝技術研究,成功在高速棒材產線上實現品種鋼批量生產,滿足高端用戶的使用要求。在項目開發過程形成了如下技術創新:

(1)率先提出了兩道特殊孔型定徑軋制半成品的高精度軋制技術,配套設計了變態圓-圓特殊定徑孔型、進口導衛輥輪等系列核心裝備技術,實現了全國產裝備軋制成品±0.1mm的高精度水平。首次開發了張力在線監測系統,并計算機編程實現了實時反饋 動態調整功能,熱軋圓鋼頭尾±0.1mm高精度超差部分均小于1米,成材率提高1.2%,達到98.6%(含通尺);構筑了具有自主知識產權的高速棒材高精度高成材率軋制系統;裝備工藝技術屬國際首創或技術水平達到國際領先;

(2)系統開展了高速軋制高表面、高直線度控制的全流程工藝裝備技術研究。開發了25Mpa高壓力除鱗系統,首次提出了傾斜8° 扭轉5°高壓水除鱗噴嘴,解決了動態除鱗噴射盲區的行業難題;突破傳統橢圓-圓-橢圓孔型設計,建立了局部道次橢圓-變態橢圓-橢圓孔型系統,并全流程匹配;形成了全流程紅鋼輸送技術、高速上鋼直線度控制技術等系列創新技術;實現了“拉拔 冷鐓”變形緊固件鋼(表面要求最苛刻的鋼種)生產;

(3)首次系統研究了全國產高速棒材低成本、高效率軋制材料的全流程工藝裝備及產品技術集成,形成了中軋機組應用多材料匹配的組合式軋輥及設計的配套冷卻系統、頭頂尾快速出鋼 高速軋制等一系列核心技術;突破了高速棒材成本、效率和品質矛盾的瓶頸環節;解決了傳統進口棒材效率低、能耗高及國產軋機兼并精度低的行業痛點;成功開發出以適應多種特殊功能的緊固件鋼產品為代表的具有自主知識產權的高性能材料,應用于國家重大工程。

本項目共形成專利12項,其中授權9項,受理3項。發表文章7篇;已制定標準5項。項目實現了緊固件鋼、Cr系和CrMo系合金結構鋼等系列品種鋼產品開發,產品廣泛應用于國家電網、工程機械、橋梁和風電等領域,受到用戶的好評。2019-2021期間共生產品種鋼30.39萬噸,增加經濟效益5318萬元。

八、客觀評價:

該項目針對行業內品種鋼生產效率低、成本高的痛點,結合高速棒材的快速發展,通過自主創新,國內外首次打通了國產高速棒材生產品種鋼的關鍵裝備及工藝限制性環節,解決了制約國產高速棒材生產品種鋼的軋制精度、表面質量、高效高速軋制問題,實現了“拉拔 冷鐓”變形緊固件鋼的批量生產。通過該項目的實施,降低了品種鋼生產能源消耗,提高了材料性能穩定性,具有顯著的經濟效益和生態環境效益。

經山西省金屬學會組織專家評價,項目技術水平達到國際先進水平。

九、推廣應用情況:

該項目實現了緊固件鋼、Cr系、CrMo系合金結構鋼等系列品種鋼產品開發,支撐緊固件用鋼由永年中低端地區向寧波中高端市場供貨,45、40Cr鋼規格組距內達到永年市場占有率40%。從用戶應用的情況分析,項目開發的含P、Ni、Cr等合金元素的系列國內首發產品實現加工制造螺栓、螺母、地腳及防盜系列螺栓,熱軋材料可實現免退火鐓鍛成型且性能穩定,材料開裂發生率穩定小于1%,制造的緊固件系列產品用于國家電網安徽7條免涂裝耐候鋼輸電線路工程;首鋼長鋼螺栓鋼加工制造10.9級螺栓、螺母,熱軋材料可實現冷鐓成型,穩定實現材料開裂發生率小于1%,制造的螺栓產品出口國外橋梁;首鋼長鋼生產的45、40Cr熱軋圓鋼產品,尺寸精度達到±0.1mm,加工磨具損耗小,能較好滿足不同終端用戶螺栓、螺母鐓鍛冷成型及銷軸車削等生產加工需求。

該項目兩道次定徑高精度軋制技術、張力在線監測與動態調整技術、表面質量綜合控制技術已在長鋼其它產線上進行推廣應用,同時也推廣應用于首鋼集團棒線材產線。

目前,我國鋼筋產量占比在18-20%水平約3億噸,隨著基礎建設的完成,鋼筋需求將大幅度縮減,國內近500家鋼筋企業面臨著產品結構轉型或淘汰退出市場;而目前國內高速棒材產線有近百條,國內大量的高速棒材將會轉型升級生產品種鋼,該項目在行業內具有引領示范效應,將促進高速棒材產線的進一步轉型升級,具有廣闊的推廣前景和極大的推廣價值。

十、主要知識產權:

(一)授權發明專利六項:

1、免涂裝橋梁結構用耐工業大氣腐蝕高強螺栓鋼及其制造方法(ZL2017 1 0375670.5)

2、免涂裝鋼結構用耐工業大氣腐蝕高強螺栓鋼及制造方法(ZL2017 1 0375650.8)

3、輸電鐵塔用600Mpa級耐候螺栓鋼自腐蝕匹配方法(ZL 2018 1 1293641.5)

4、建筑鋼結構用耐火耐候高強螺栓鋼耐火性能匹配的方法,(ZL 2018 1 1288364.9)

5、一種1000MPa級耐特殊海洋大氣環境腐蝕螺栓鋼及其制備方法(ZL 2020 1 0515776.2)

6、一種1000Mpa級耐硫酸露點腐蝕螺栓鋼及其制備方法(ZL 2019 1 0840071.5)

(二)授權實用新型專利三項:

1、一種用于不同高度S形軋鋼的導衛裝置(ZL.2018 2 0716213.5)

2、一種高速棒材用滾動擺桿跑槽(ZL2020 2 2308428.6)

3、高速棒材倍尺剪后擺桿電缸控制系統(ZL 2019 2 2296230.8)

(三)實質審查階段發明專利三項

1、800MPa級耐火鋼及其制備方法、緊固件及其制備方法(202110686832.3)

2、一種棒線材成品通常尺寸均勻性的控制方法 (202210087605.3)

3、一種軋機組軋制張力調整方法及相關設備(202110311708.9)

(四)核心期刊發表論文七篇。

1.《苛刻氫環境下耐火耐候螺栓鋼的延遲斷裂行為》材料熱處理學報,2020.41(08)

2.《Study on Corrosion Behavior of Weathering Bolts under Simulated Accelerated Corrosion》歐洲腐蝕年會(EUROCORR),2020

3.《模擬加速腐蝕條件下耐候螺栓的腐蝕行為研究》第十二屆中國鋼鐵年會,2019

4.《減免涂裝鋼結構用1000Mpa級耐火耐候螺栓鋼高溫行為研究》第十三屆中國鋼鐵年會,2021

5.《首鋼長治鋼鐵有限公司高速棒/線材復合型生產線介紹》軋鋼,2018.增刊1

6.《高速棒材倍尺飛剪工藝技術改進》山西冶金,2019.5

7.《高速棒材生產線夾送輥工藝改進》山西冶金,2019.5

十一、創新推廣貢獻:

兩道次定徑高精度軋制技術、張力在線監測與動態調整技術、表面質量綜合控制技術及高速上鋼系統的優化控制,為高速棒材生產品種鋼提供了技術保障,核心技術已在長鋼其它產線上進行推廣應用,同時也推廣應用于首鋼集團棒線材產線,實現了小規格品種鋼的高速、高效生產,具有行業示范引領效應。

公示時間:2022年4月21日——4月28日,如有意見或問題,可自公示期間向首鋼長治鋼鐵有限公司生產技術處反映。反映問題應實事求是,可當面反映、書面反映、電話反映,也可以通過電子郵箱反映電話:0355-5086117,電子郵箱:1121599185@qq.com 。

              

 

                                                                                          首鋼長治鋼鐵有限公司

                                                                                                               2022年4月21日


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