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看山钢如何摘取“钢板皇冠上的明珠”

时间:2022-05-13 来源:新闻传媒中心

4月25日,日照公司科技质量中心/钢铁研究院高级工程师车金锋向记者展示了两张照片,神情中满是自豪。第一张,一艘货船载着圆球形储罐刺破碧波,在海面上奋勇前进;第二张,一个白色的圆柱形罐矗立在黄色的大地上,在蓝天的映衬下熠熠闪光。与平常的储罐不同,船上和罐身上的“LNG”字眼格外醒目。

车金锋表示:“货船和陆基LNG(液化天然气)储罐的钢材是由山钢生产的9Ni钢制成的。9Ni钢生产工艺流程复杂,钢板质量要求极高,是国内外业界公认的高技术含量、高生产难度、高利润空间产品。”

9Ni被誉为‘钢板皇冠上的明珠’,而山钢成功批量生产无疑是摘得了这颗明珠。”时任日照公司科技质量中心主任的孙风晓介绍。

容器钢是山钢主打产品之一。目前,山钢已经建立了以9Ni钢为引领的容器类产品大纲,其产品广泛应用于中石化、中石油、中海油等战略客户的重点项目之中。

起点:“国家有需求,研究就有意义”

9Ni钢广泛应用于低温运输船、液化天然气储罐等超低温压力容器的关键部位,生产过程非常考验企业的冶炼和轧制技术水平及设备保障能力,并且整个生产过程都需要确保表面质量、防氧化和防磁处理,国内只有少数钢企具备批量生产能力。

国家有需求,研究就有意义,攻关就有指向。在黄海岸边的日照公司,决定快速开发9Ni钢,但彼时面临的情况是,产线刚投产,需要组建整个环节的生产团队,在技术上也缺少能够保证成功开发的“定盘星”。日照公司树立“以市场为导向、以客户为中心、以订单为驱动”的理念,成立了产学研用深度融合的团队,加大研发力度,一场攻关行动在2019年秋冬季展开。

从立项、资料收集、模拟冶炼、真正冶炼、轧制、热处理、性能检测、第三方检验和船级社认证、最终取得生产资质,过程历时不到1年。

对于山钢所有的9Ni钢团队人员来讲,2020528日是个值得铭记的日子,团队重点开发的LNG储罐用超低温压力容器06Ni9DR钢板经过严格的理化检验,各项力学性能、纯净度指标检测全部合格,钢中关键成分控制达到国内领先水平,符合GB/T3531标准和船级社规范要求,标志着山钢在高端产品研发方面进入国内第一梯队行列。

随后,凭借过硬的创新能力和技术水平,产品在激烈的市场搏杀中闯出一条路来。9Ni钢于20206月份一次性通过6国船级社工厂型式认可认证,20213月上旬通过中国特检院第三方评价、中石化专家鉴定,3月下旬参加中石化某LNG项目用9Ni钢的投标,成功拿下首笔陆基9Ni钢订单——供中石化20万立方米LNG项目预埋件和2台储罐罐体订单,实现了“开发即认证,认证即入市”的快速突破。202110月份,成功中标大连某船用LNG燃料罐项目陆地、货船LNG罐体上都有了山钢9Ni钢板的身影。

目前,日照公司已承接某液化天然气项目1号、2LNG储罐,某集团船用9Ni钢板项目等陆基及船用9Ni钢板5000余吨,已交付完成9成任务量。

9Ni钢真正起到引领作用,进一步拓展了日照公司钢板品种钢范围,拓展了公司高端产市场领域,提升了公司品牌知名度和美誉度。”孙风晓表示。

过程:挑战“不可能完成的任务”

看着客户对9Ni钢的生产能力和产品性能高度认可,也勾起了车金锋的回忆。

2019年四季度,车金锋作为9Ni钢研发负责人,接到开发9Ni钢的任务。“一定要啃下这块又难又硬的骨头。”面对极为严苛的冶炼和轧制技术要求,产销研人员对冶炼、轧制、热处理工艺等重点环节开展攻关。

必须在短期内通过权威第三方评价和船级社认证证书。按正常认证周期,第三方评价需要一年多时间,船级社认证又需要两年多时间。而本次开发在短短数月时间就要完成这两项目标,有人认为是属于“不可能完成的任务”。

车金锋制定了详实的“挂图作战”计划,撰写和发布9Ni钢工作日志、分析报告,编写了9Ni4300毫米产线、3500毫米产线控制计划,逐页解读了上千页的英文版船级社认证指南,在短短一周时间内编写了ABSBV6家主流船级社型式认可试验大纲及认证申请材料。

温度控制参数没有数据可依,转炉出钢回磷及终点控制因素变化无常。日照公司炼钢厂技术人员在收集、对比、分析上百炉相关参数后,最终摸索总结出超低磷钢冶炼工艺最佳工艺,实现了转炉脱磷,一次拉碳、终点双命中等一系列技术攻关。

9Ni钢在炼钢生产中的连浇炉数普遍较低,这是导致9Ni钢成材率远远低于其他钢种的主要原因之一。团队发挥产销研一体化优势,克服控制微量元素等诸多生产技术难题,连铸机连浇炉数由最初的1炉提升到4炉,大幅度降低生产成本和生产组织难度。

9Ni钢的后续生产难点在于特殊的低温加热工艺、轧制工艺、热处理工艺、钢板表面质量和剩磁控制等。其中,钢板的性能稳定性、3次热处理的路线组织优化、5毫米薄规格9Ni钢卷轧和热处理后的板形控制、钢板倒运过程中的剩磁控制极其困难。

为提高9Ni钢生产效率又不影响其他钢种生产进度,中厚板厂优化钢板的热处理路线,积极制定了无磁作业方案,9Ni钢的生产效率得到有效改善。

在全程跟踪技术指导下,4300毫米产线于2020319日、3500产线于326日均一次性成功试制出了高表面质量、高平直度的9Ni钢板,经过实验室摸底和现场热处理后,成品钢板各项性能优良,成功中标多个项目。

带动:新产品层出不穷

目前,日照公司已承接某液化天然气项目LNG储罐、某集团船用9Ni钢板项目等陆基及船用9Ni钢板5000余吨,已交付完成9成任务量。

车金锋介绍:“我们在核心技术上实现了突破,解决了9Ni钢铸坯皮下微裂纹等业内公认的技术难题。9Ni钢连铸板坯皮下微裂纹稳定控制在3毫米以内,大大降低了铸坯表面修磨量。”

“山钢已经建立了以9Ni钢为引领的容器类产品大纲,9Ni钢真正起到引领的作用,进一步拓展了日照公司钢板品种钢范围,拓展公司高端产市场领域,提升公司品牌知名度和美誉度。”孙风晓表示。

新产品层出不穷。低温压力容器用钢板主要产品有06Ni9DR09MnNiDR等均已实现首单交付,具备批量供货资质;油罐钢12MnNiVR已成功进入国内第一梯队;特殊用途用高级别压力容器用钢板,极限薄规格Q345R16MnDR穹顶钢板与某重点客户合作已交货5400余吨,现场用户反映良好;铬钼钢SA387Gr11/22CL2也实现首单交付。

“至今,我们的容器用钢形成以中石化、中石油、中海油‘三桶油’为中心,辐射各地方重点企业的客户群,相信未来山钢容器用钢板将有更大用武之地。”车金锋信心百倍。(吕 娟 孙运利 杨位钦)

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