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研发高品质特殊钢技术努力提高特殊钢的质量水平

来源:系统管理员   发表时间:2009-06-15

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    编者按:2008年8月18日,“十一五”国家科技支撑计划“高品质特殊钢技术开发”项目启动会议在上海召开,该项目首席专家徐匡迪院长在会上发表了重要讲话。

    特殊钢是重大装备和国防建设所需的基础、关键材料,是钢铁工业的高技术含量产品。特殊钢占钢总量的比重、特殊钢产品结构、特殊钢的质量和特殊钢应用等是钢铁工业发展水平的重要标志。它在相当程度上代表了国家的工业化水平。
  当前我国特殊钢行业充满发展机遇,又面临严峻的挑战。在机遇方面,我国经济已进入重化工业加速发展的工业化中期阶段,经济全球化导致国外制造业加快向中国等发展中国家转移,我国经济持续高速增长,促使汽车、铁路、船舶、能源、化工、电子、国防、装备制造等需求旺盛,国内市场对特殊钢产品的数量和质量需求在相当长时间内将持续增长。在挑战方面,特殊钢行业面临着用户对产品品种、质量、交货时间、技术服务等更高要求的挑战,也面临资源、能源、交通运输短缺和日趋严格的环境保护方面的挑战。为了迎接这些挑战,抓住难得发展机遇,提高企业竞争力和可持续发展的关键是实施特殊钢结构调整、特殊钢技术创新、特殊钢知识产权战略和特殊钢人才利用战略。
    发达国家形成的特殊钢生产企业结构大体上可以分为下述三种类型。大型综合性特殊钢企业:一般年钢产量为100-300万吨,生产的钢种数百个到一千多个,品种大多为长型材(棒线材及部分管材)、锻件(包括模锻件)、铸件、丝材和带钢,产品规格范围较大,采用铸锭生产的钢材尚占一定比例;大型钢铁联合企业所属特殊钢厂:拥有“高炉—转炉—连铸—热轧—冷轧”生产流程的大型普通钢企业所属的长型材厂生产特殊钢棒材和线材,扁平材厂生产不锈钢板带等;专业性特殊钢企业:钢的年产量一般在100万吨以下(大多为20-60万吨/年),具有一条针对其特色品种、工艺装备合理的生产线,产品单一(只生产棒线材、锻材、板材或钢管中的一种),附加值高,产品市场日趋全球化。如:特殊钢板带厂、特殊钢棒线材厂(碳结钢和合金钢)、特殊钢锻件厂、特殊钢钢管厂等。
  近年来,我国特殊钢行业的企业结构、工艺结构和产品结构不断调整以适应市场发展的需要。“南宝北太”[太钢(产能300万吨/年)和宝钢不锈钢分公司(产能144万吨/年)]建成了世界先进的不锈钢生产流程,全国形成了年产1000万吨以上不锈钢的产能;大钢、抚钢和北满组成了大型综合性的东北特殊钢公司,产品覆盖了几乎所有的特殊钢品种;兴澄、大冶和石钢组成了中信泰富特殊钢集团,形成了钢产量约700万吨/年的中国第一大产量的特殊钢公司,主要生产优质碳结钢和低合金特殊钢长型材;上钢五厂进入宝钢集团成为宝钢特殊钢分公司,致力于高附加值特殊钢的生产;长钢进入攀钢集团以利资源合理分配;首钢、石钢等企业采用转炉流程生产优质碳结钢和合结钢。经过调整逐渐形成特殊钢企业的典型特殊钢产品的专业生产线。
  1)不锈钢板带的生产采用冶炼(BOF/EAF—AOD/VOD—LF/LT)-板坯连铸-热连轧-冷轧-退火专业化生产线;
  2)轴承钢、齿轮钢、弹簧钢、合结钢、优质碳结钢、不锈钢等棒线材生产采用电炉冶炼-炉外精炼-方坯连铸-棒线材连轧-精整热处理专业化生产线;
  3)耐热钢、合结钢、不锈钢等管材生产采用电炉冶炼-炉外精炼-管坯连铸-管材连轧-管材精整热处理加工专业化生产线;
  4)模具钢、高速钢、高合金钢的生产应用冶炼-精炼-模铸(连铸)-锻造(轧制)开坯-锻造(热轧)成材-制品加工专业化生产线。
  近年来,在我国社会和经济快速发展的带动下,我国特殊钢生产和市场发展迅速,特殊钢生产装备和工艺技术不断提高,特殊钢产量和产品质量持续提高,市场满足程度不断增长。但是,相比我国快速发展的普通钢行业,我国特殊钢行业技术发展速度慢一些,与国际先进水平的差距也比普通钢行业大。提高我国特殊钢行业的整体技术水平已经迫在眉睫。与国际上先进的特殊钢专业化生产线相比,我国仍然存在一些需要解决的问题:
  1)稳步提高特殊钢在总钢产量中的比例
    由于我国仍处于城镇化加速发展时期,总钢产量的50%用于基本建设(建筑、公路、铁路),在相当长一个时期内我国特殊钢产量占钢产量的比例仍将低于工业发达国家。美国和韩国特殊钢产量占钢产量的10%左右,日本、法国和德国特殊钢产量占钢产量的15-22%,瑞典特殊钢产量占钢产量的45%左右,而我国特殊钢产量仅占钢产量的8%左右。我国特殊钢产量中有一半是优质碳素结构钢,不锈钢、耐热钢、合金结构钢、工模具钢、轴承钢等高端品种仅为50%(而日本达到75%)。国家建设急需的高端合金钢产品,如超超临界火电机组耐热钢管、核电站用不锈钢、大型飞机用超高强度钢等应该开展研发工作。
  2)提高特殊钢生产工艺技术水平
    我国特殊钢板带材、管材、棒线材、锻材、线材专业化生产线正在逐步形成,具备了较先进的特殊钢生产装备,但生产工艺技术水平亟待提高。我国目前特殊钢冶炼、连铸、热轧、冷轧、锻造、热处理和应用等技术与工业化国家有差距,如:先进的特殊钢冶炼和精炼工艺技术可以准确地将化学成分控制在较窄的范围内,特殊钢的凝固工艺技术可以保证钢坯(锭)的化学成分和组织的高均匀度,变形工艺技术能够满足钢材精确形状尺寸和组织状态的控制要求,热处理工艺技术可以精确控制钢材和部件的组织和性能。提高生产工艺技术水平,可以改善特殊钢产品的纯净度、化学成分控制精确度、组织均匀性、性能的稳定性、尺寸精度、表面质量、包装质量等。
  3)生产资源节约型和环境友好型的特殊钢产品
  相比普通钢,特殊钢中的合金元素含量高,生产工艺较复杂,并且需要热处理,因此资源和能源消耗相对较大。如:我国铁素体不锈钢仅占不锈钢总产量的25%左右(日本为40%,各工业化国家约占1/3),以Cr-Ni系奥氏体钢为主要品种的我国不锈钢发展每年消耗大量昂贵的金属镍资源;我国需要研发满足高效率火电锅炉用耐热钢管;日本、韩国和欧洲80%的汽车锻钢件均采用省去了热处理工序的微合金非调质钢,而我国仅有部分曲轴和连杆等汽车部件使用,大多数锻钢件仍然使用调质钢,每年的汽车零件热处理消耗了大量能源和材料。
  4)形成若干有特色、专业化的特钢专业生产线
  特殊钢扁平材、管材、棒线材、锻材、丝材、粉末冶金材等的专业化生产已成为国外特殊钢行业重要发展趋势。具有先进生产技术的专业化生产线可以生产出满足市场和社会发展需求相适应的“高性能、低成本、高精度、易加工、绿色化” 高品质特征的特殊钢产品。开发高品质特殊钢技术符合我国《钢铁工业产业政策》,属于《国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006-2020年)》优先支持方向。根据我国特殊钢生产流程和工艺技术发展,紧密结合产品的市场需求,考虑节能减排的国家目标,在科技部的支持下,中国钢铁工业协会的组织下,我们拟开展高品质特殊钢技术研发工作,通过此项工作促进特殊钢企业的高品质特殊钢生产。
    谢谢大家!
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