馬鋼高強(qiáng)度H型鋼與冷鐓鋼質(zhì)量達(dá)到新高度
作者：373發(fā)布時(shí)間：2011-05-09
在海洋石油鉆井平臺(tái)，馬鋼開發(fā)的高強(qiáng)度韌性H型鋼，成為國(guó)內(nèi)獨(dú)家替代進(jìn)口的產(chǎn)品；在秦山核電站、國(guó)家大劇院、潤(rùn)揚(yáng)大橋等重點(diǎn)工程中，馬鋼開發(fā)的400MPa細(xì)晶粒大直徑鋼筋，憑借優(yōu)越的抗震、抗彎、抗壓性能，贏得了業(yè)主交口稱贊；在緊固件行業(yè)，馬鋼開發(fā)的高強(qiáng)度非調(diào)質(zhì)冷鐓鋼，為客戶避免了因熱處理而造成的淬火裂紋、工件變形、表面脫碳等外觀和表面質(zhì)量問(wèn)題，降低了能源消耗，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
這是馬鋼承擔(dān)《高強(qiáng)度多功能建筑用H型鋼產(chǎn)品開發(fā)》、《高效節(jié)約型建筑用鋼關(guān)鍵工藝技術(shù)研究》、《低成本節(jié)約型熱軋帶肋鋼筋產(chǎn)品開發(fā)》、《鋼結(jié)構(gòu)連接件用低成本高強(qiáng)度非調(diào)質(zhì)冷鐓鋼產(chǎn)品開發(fā)》等四項(xiàng)國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題后，取得的最新科技成果。4月下旬，國(guó)家科技部驗(yàn)收專家組組織技術(shù)鑒定評(píng)審時(shí)一致認(rèn)同。
千方百計(jì)提高鋼筋性能
我國(guó)是一個(gè)地震多發(fā)國(guó)家，也是一個(gè)臺(tái)風(fēng)、洪水、泥石流自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家。因此，在建筑、橋梁、鐵路、機(jī)場(chǎng)、石油、化工、電力等領(lǐng)域，對(duì)使用建筑用鋼有相當(dāng)高的期待。盡管我國(guó)成為鋼鐵生產(chǎn)大國(guó)和鋼材消費(fèi)大國(guó)，但由于關(guān)鍵技術(shù)缺乏，建筑用鋼性能不強(qiáng)、成本過(guò)高、重復(fù)利用較低，同時(shí)與節(jié)能環(huán)保存在一定差距。這一現(xiàn)狀引起了國(guó)家科技部的高度重視，為了人民生命財(cái)產(chǎn)安全，為了國(guó)家公共、基礎(chǔ)設(shè)施的安全，2007年，國(guó)家科技部經(jīng)過(guò)慎重考慮，選定馬鋼為研發(fā)基地，自主開發(fā)能有效節(jié)約能源的混凝土結(jié)構(gòu)用低成本高強(qiáng)度熱軋帶肋鋼筋，鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度、高韌性、耐火、耐候、抗震H型鋼和鋼結(jié)構(gòu)連接件用低成本高強(qiáng)度非調(diào)質(zhì)冷鐓鋼等系列產(chǎn)品，實(shí)施和完成國(guó)家支撐計(jì)劃。
馬鋼為全力滿足國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃的需求，通過(guò)高效節(jié)約型建筑用鋼科技創(chuàng)新基地建設(shè)和產(chǎn)學(xué)研合作方式，進(jìn)行了鋼筋成分、冶煉工藝、控軋控冷工藝研發(fā)與優(yōu)化的系列攻關(guān)。根據(jù)每一階段攻關(guān)結(jié)果，再進(jìn)行綜合分析。其間，為了提高抗震性能，馬鋼科技人員反復(fù)對(duì)鋼筋組織、力學(xué)性能進(jìn)行了半工業(yè)性試驗(yàn)、工業(yè)性試制和成套核心技術(shù)研究。經(jīng)過(guò)不斷探索和實(shí)踐，馬鋼開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的節(jié)約型400MPa級(jí)、500MPa級(jí)系列鋼筋產(chǎn)品和滿足橋梁、港口建設(shè)需要的400MPa級(jí)新型耐蝕鋼筋。專家組認(rèn)為，馬鋼節(jié)約型熱軋帶肋鋼筋，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的工業(yè)化批量生產(chǎn)，其技術(shù)研發(fā)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。專家稱，400MPa級(jí)建筑用鋼占建筑用鋼的比例從本項(xiàng)目立項(xiàng)初的23%提高到40%，按低成本400MPa建筑高強(qiáng)鋼筋替代335MPa鋼筋節(jié)約8%計(jì)，國(guó)內(nèi)建筑業(yè)可減少鋼筋用量160萬(wàn)噸；按鐵與礦石消耗1：1.6、鐵鋼比1：1.2、成材率96%計(jì)，減少礦石消耗296.8萬(wàn)噸；按噸鋼能耗741千克標(biāo)煤計(jì)，節(jié)能118.6萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，節(jié)約新水1380萬(wàn)噸，減少SO2排放0.426萬(wàn)噸，減少煙塵排放828.8噸，減少粉塵排放2588.8噸，減少COD排放364.8噸。
自主創(chuàng)新開發(fā)高端產(chǎn)品
石油、天然氣是我國(guó)十分緊缺的戰(zhàn)略資源，也是國(guó)計(jì)民生的寶貴資源。近年來(lái)，我國(guó)為提高石油、天然氣能源儲(chǔ)備，除了陸地開采、與海外石油、天然氣公司開采外，也直接把觸角瞄準(zhǔn)了海洋，并建起了一座座雄偉的海上石油鉆進(jìn)平臺(tái)。然而，由于技術(shù)條件所限，支撐海上石油平臺(tái)的耐大腐蝕H型鋼被迫依賴進(jìn)口，且成本十分昂貴。國(guó)家科技部為最大限度規(guī)避我國(guó)能源戰(zhàn)略風(fēng)險(xiǎn)，盡早實(shí)現(xiàn)海上石油平臺(tái)用鋼國(guó)產(chǎn)化，決定利用馬鋼從海外引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)內(nèi)第一條H型鋼生產(chǎn)線，進(jìn)行自主研發(fā)。
馬鋼為肩負(fù)起國(guó)產(chǎn)化的重任，立即開展了課題研究，并勇于挑戰(zhàn)H型鋼鋼軋控冷這一世界性難題進(jìn)行攻關(guān)。在H型鋼軋后冷卻工藝實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化模擬研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)大型H型鋼生產(chǎn)線的布置特點(diǎn)，在其萬(wàn)能軋機(jī)的出口設(shè)計(jì)了快速冷卻裝置，在控軋后奧氏體向鐵素體相變的溫度區(qū)域進(jìn)行H型鋼大冷卻率的超快冷，使相變組織比單純軋制更加微細(xì)化，最終使H型鋼具有良好的組織狀態(tài)，大幅提高了H型鋼的力學(xué)性能。在渤海、黃海、南海石油平臺(tái)應(yīng)用中，均顯示出獨(dú)特的功能，與國(guó)外先進(jìn)水平相比毫不遜色。
探尋低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑
長(zhǎng)期以來(lái)，由于受設(shè)計(jì)水平不高、傳統(tǒng)軋制工藝相對(duì)落后和認(rèn)知能力局限等因素制約，多數(shù)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中碳鋼或合金鋼冷鐓用線材，在拉拔和冷鐓成型前，需要進(jìn)行耗時(shí)、耗能的球化退火處理，且成型后又會(huì)進(jìn)行熱處理，給緊固件行業(yè)的成本、質(zhì)量、環(huán)境控制帶來(lái)了極大地困擾，同時(shí)也加劇了企業(yè)之間的惡性競(jìng)爭(zhēng)。國(guó)家科技部通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，認(rèn)為馬鋼以市場(chǎng)為導(dǎo)向，率先進(jìn)行的高性能在線軟化處理的生產(chǎn)工藝操作，是探尋低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一條捷徑。于是，國(guó)家科技部把這一課題研究和技術(shù)開發(fā)列為國(guó)家科技支撐計(jì)劃，全權(quán)委托馬鋼承擔(dān)完成。
在國(guó)家科技部的鼎力支持下，馬鋼咬定環(huán)境友好、符合低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)，進(jìn)行研究，并積極發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)裝備優(yōu)勢(shì)進(jìn)行高等級(jí)緊固件線材的試制。他們通過(guò)形變誘導(dǎo)相變?cè)谥刑间撝械膽?yīng)用機(jī)理創(chuàng)新、高速線材熱機(jī)械軋制設(shè)備、技術(shù)的原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新、非調(diào)質(zhì)冷鐓鋼控制和產(chǎn)品開發(fā)，以及與之相配套的高純凈度鋼冶煉和短流程表面無(wú)缺陷小方坯連鑄技術(shù)開發(fā)、用戶應(yīng)用技術(shù)研究等創(chuàng)新手段，在技術(shù)、設(shè)備、工藝上形成了非調(diào)質(zhì)冷鐓鋼線材的成套關(guān)鍵技術(shù)。據(jù)緊固件企業(yè)測(cè)算，由于省去二道熱處理工序，可平均節(jié)電1000元/噸材左右，每節(jié)約一度電，可節(jié)約0.4千克標(biāo)準(zhǔn)煤，減少污染排放0.272千克碳粉塵、0.997千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物。其中，上海一家緊固件客戶感受最深，去年他們共使用馬鋼冷鐓鋼線材8萬(wàn)噸，累計(jì)可減少二氧化碳排放2.4萬(wàn)噸，相當(dāng)于種植30年樹齡的冷杉2.2萬(wàn)棵。
