中国钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书2

中国钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书一、项目基本情况编号项目名称武钢高性能轮胎钢帘线用线材产品开发及市场拓展完成单位武汉钢铁（集团）公司项目起止时间1999年12月2009年12月用于生产时间2001年1月项目基本情况1项目背景钢帘线是汽车轮胎的主要材料。由多股直径015MM038MM的钢丝组成的金属网，通过在轮胎胶体内交差分层，对胎体起到骨架支撑作用。这种具有钢帘线结构的轮胎称为钢丝子午线轮胎，这种轮胎的特点承载能力高，耐磨性好，耐热性好，稳定性好，节油，安全舒适，翻新次数多。由于钢丝子午线轮胎的优点，世界各国均把此视作轮胎工业的二次革命而竞相发展。2000年，美国、日本和欧洲各发达国家的轮胎子午化率已达到90以上，而我国的轮胎子午化率只有30左右。我国钢帘线产品发展缓慢，其中主要的原因之一就是受原材料（线材）质量的制约。钢帘线的生产工艺为将55MM的线材拉拔成015038MM的细丝，在随后的双捻工艺中还要经受扭转、弯曲和拉伸等一系列变形，钢帘线在使用过程中作为汽车轮胎的骨架材料，要承受弯曲、拉伸复合交变载荷及冲击载荷。这些特性决定了钢帘线用原料（线材）必须具有以下特点高洁净度、高强度和高韧性、均匀的索氏体组织以及完好的表面质量。在冶金行业内，钢帘线用线材被公认为线材中的尖端产品，生产难度很大。因此，国外发达国家均将其生产技术列为保密内容，国内外至今没有统一的标准。1999年以前，国内的钢帘线受原材料（线材）质量的制约，产量不到1万吨，所用线材全部依靠进口，国产线材质量无法满足钢帘线技术条件要求。为了满足我国汽车工业发展的需求，武钢决定在国内率先开展钢帘线用线材的开发研究，并于2000年元月立项开始了帘线钢WLX72A线材的研究。随着汽车轮胎向轻量化发展，高强度钢帘线的需求量越来越大。2005年起，武钢先后开始了帘线钢WLX82A、WLX92A线材的研究。该项目的立项研究，可以满足市场对钢帘线用线材的需求，顶替进口，对引领和推动我国线材行业和汽车工业的发展具有重大意义。2项目难点为了动态满足国内钢帘线快速发展对帘线钢线材的要求，本项目的主要目标定位于“立足高端、扩大市场”。要达到钢帘线的技术要求，大工业生产钢帘线用线材主要存在以下难点（1）对于单丝直径020MM的钢帘线中，脆性氧化物夹杂的尺寸要控制在50M左右，还必须对05M以上的钛夹杂进行控制，大工业生产中的控制难度很大。（2）对于“一火成材”工艺，存在最大的难点是连铸坯中心偏析的控制，这已是冶金行业多年的难题。碳含量愈高，连铸坯中心偏析的控制愈难。（3）钢帘线要求线材在确保抗拉强度的条件下，具有高的断面收缩率和延伸率。这对钢帘线用线材的性能和工艺设计提出了更高的要求。并且在过共析钢线材（WLX82A）中，极易形成晶界的网状渗碳体。（4）对供货能力和客户服务管理的要求高。要具备向高端用户大批量的稳定供货的能力，并要求满足用户差异性的需求。以上帘线钢线材的质量控制涉及炼铁、炼钢、轧钢、检验、包装、吊运和库存等全过程。不仅涉及多个学科和专业，而且涉及冶金制造全工序的生产控制、研发、管理、营销和服务。3项目内容本项目重点开展了品种开发、生产工艺技术、全程供应链管理、销售和服务等四个方面的研究，四部分的具体研究内容如下（1）品种开发根据科研管理和规划，新产品的开发紧贴市场的需求，对项目的立项和结题采用动态的管理模式，统筹管理，做到“推广一代，研制一代，规划一代、储备一批”，达到可持续性的发展。从材料的冶金机理入手，武钢针对用户的适用性，分阶段地开展了普通强度级WLX72A钢、高强度级WLX82A钢、超高强度级WLX92A钢等钢种的开发。（2）工艺技术项目选择了五个对帘线钢线材质量最为关键的部分加以突破，即非金属夹杂塑性化技术、钛夹杂控制技术、200200连铸坯轻压下技术、铁水脱硫防止回硫技术、帘线钢线材控制控冷技术。（3）生产过程的质量管理设立武钢股份生产技术部一贯管理处，对帘线钢线材品种管理和质量控制直接起决定性作用。各相关单位之间组成产销研小组，共同关注钢材产品应用和发展，不断进行技术创新，满足用户的个性化需求。同时，为了保障产品质量稳定的正常生产，并不断持续改进、优化工艺和规范管理，在各个生产工序成立精益管理活动小组，例如炼钢厂成立RH精炼精益管理活动、铸坯质量精益管理活动小组、设备保障精益管理活动小组等。4）销售和服务销售中心以效益最大化为中心，实行“两品”经营品种经营和品牌经营，“三方协同”产销研协同，“四项原则”以效定销、以销定产、以产促销、产销结合，提升了帘线钢线材的市场竞争能力和产品赢利能力。4创新点（1）项目研发过程中形成18项专利（内含发明专利5项）和27项技术诀窍。这些专利和诀窍，其中帘线钢中非金属夹杂物塑性化工艺、帘线钢200200方坯偏析控制工艺等达到国际先进水平，形成了武钢专有的系统化帘线钢线材质量的控制技术。（2）适用用户的多方面的需求，对为了避免打捆时勒伤和擦伤线材的表面，武钢作为国内首家钢厂对帘线钢线材采用包装外发。（3）以“明确市场定位，发挥武钢销产研机制，细分市场，开展差异化营销，打造高端产品市场”的营销思路为指导，开创了独特的帘线钢营销模式。5项目成果（120072009年生产近60万吨高性能的钢帘线专用线材，成为国内最大的帘线钢线材生产基地。2009年WLX72A、WLX82A线材的产量逐年大幅递增，国内市场占有率稳居第一。2005年起武钢技术得到推广运用，引领和推动冶金行业的帘线钢生产技术整体上升一个新台阶。从2008年起，国外普通强度级钢帘线专用线材全面退出中国市场。（2）创建武钢帘线钢品牌。武钢的用户遍及国内各大钢帘线厂家，产品质量得到国内外用户的赞誉，在国内钢厂中第一家获得法国米其林公司、比利时贝卡尔特公司的质量认证，并成为国内最早获得了贝卡尔特公司颁发的全球最佳供应商奖的钢厂之一，在整个国内帘线钢线材市场占据了主导地位，质量达到了国际先进水平。其钢帘线产品已广泛地供应米其林、固特异、普林斯通、韩泰、佳通等国内外轮胎厂家，生产轿车、轻卡、客车、工程车等多种类型的轮胎。（3形成了一批具有自主知识产权的技术，专利14项（其中发明专利5项）和27项技术诀窍。获得一项湖北省科技进步二等奖。6经济和社会效益1经济效益20072009年度，新增利润312亿元。2社会效益（1）有力地支撑了我国汽车工业和轮胎工业的快速发展。（2）有效地抑制了进口线材的价格，降低了用户成本。（3）形成的技术和管理经验，可推广应用于相关的行业和企业。（4）优化了我国冶金行业的品种结构，提升了我国冶金行业在世界冶金界的地位。（5）其“一火成材”的生产工艺，节约能源（5456KG标煤/吨钢），减少二氧化碳排放（643M3/吨钢），经济、环保意义重大。武钢成功地研制出帘线钢线材，填补了国内钢帘线用线材的空白，引领并成功推动了我国钢帘线用线材的研制与应用步伐，同时极大地推动了国内钢帘线及子午线轮胎的发展，为我国线材行业和汽车工业的发展作出了巨大的贡献。7与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较在帘线钢线材生产领域，日本神户、新日铁、德国的撒斯特均是钢帘线行业的领先者。在帘线钢的冶炼和控制、检验、包装和吊运、典型钢种的实物性能和用户使用技术方面，武钢帘线钢均已达到了进口同等产品的水平，已被在华建厂的国外高端钢帘线制造商所接受，替代了进口。根据生产帘线钢线材主要工序的技术数据对照、典型钢种的实物性能、供货对象的层次、品种研发的进程、营销服务的能力和市场占有率，说明在现有装备能力条件下，武钢帘线钢技术整体上达到了国际先进水平。与国内钢厂帘线钢线材的水平相比，武钢处于领先地位。二、创造性贡献要点1生产工艺技术装备创造性贡献要点（1）开发了独特的非金属夹杂物塑性化控制技术，提出了通过渣钢精炼控制钢液成分，进而对夹杂物进行控制的技术路线，使得武钢帘线钢的非金属夹杂物控制达到国际先进水平。主要技术包括强扩散脱氧、渣钢精炼、真空处理、钛夹杂物控制、夹杂物变性。本项目申报了企业诀窍帘线钢（WLX72A、WLX82A）中非金属夹杂物塑性化工艺诀窍。（2）在世界上首家采用200200MM2的连铸方坯“一火成材”轧制帘线钢线材，开发了采用帘线钢连铸方坯轻压下技术，降低了铸坯中心偏析，生产工艺达到国际先进水平。主要技术包括低过热度稳态典拉控制技术、动态轻压下技术。该技术已经申报了企业诀窍帘线钢（WLX72A、WLX82A）200200MM2方坯偏析控制工艺诀窍。（3）通过对帘线钢线材的钛夹杂的控制，钛夹杂物尺寸控制在3M以下，与德国撒斯特、日本新日铁的钢帘线专用线材中夹杂尺寸一致，在钛夹杂物控制方面达到了国际先进水平。主要技术包括炼钢原料中钛含量控制技术、炼钢过程中氮含量控制技术。并已申报专利超细钢丝用高碳钢线材及其制造方法（申请号2009100608158）。申报了企业诀窍武钢帘线钢WLX82A盘条的钛夹杂控制技术。（4）通过铁水脱硫防止回硫技术，防止钢帘线用线材冶炼后期，有一部分硫将回到钢水中，使中包钢水S含量0010，帘线钢脱硫技术达到国际先进水平。喷枪结构的优化技术、扒渣工艺的改进技术、铁水镁脱硫粘渣技术。该技术申报专利脱硫铁水防粘渣喷涂料（专利号ZL2007100519831）。（5）为生产高精度成品线材和实现自由规格轧制，通过使用两套孔型系统的减定径机设备，可以保证线材尺寸偏差达到015MM，及轧制规格的快速切换。该技术申报国家专利高速线材轧机的吐丝机新型出口导卫（专利号ZL2008201922393）、新型高速线材轧机用扭转导卫（专利号ZL2008201917431）。（5）开发了独特的斯太尔摩线“水雾风冷”的控轧控冷技术，使盘条具有一定的抗拉强度（9801120MPA）和较好的塑性延伸率A10，断面收缩率Z30，可使金属制品厂家省掉铅浴淬火的热处理工序，简化工艺并大大减少氧化铁皮量，产生较好的社会经济效益。该技术已申报专利一种能提高高碳钢线材拉拔韧性的生产方法（申请号200900613601），申报了企业诀窍一种高碳钢线材中晶界渗碳体的控制技术和钢帘线用WLX82A盘条控轧控冷工艺诀窍。（6）“直发”的物流模式，减少了仓储、物流成本，既为客户节约了资金成本，也规避了到货延误而影响生产的风险。2管理创造性贡献要点（1）针对帘线钢成立专门的质量精益管理小组在武钢条材总厂开展帘线钢各主要控制指标，如成份内控、夹杂物控制、网碳控制等的精益管理小组活动，分季度制定目标，并制定考核和奖励标准，每月汇报生产控制情况，有力的保证了帘线钢的生产质量，提高了原品种合格率。（2）创建“两化”工作，提高帘线钢产品管理水平公司以“两化”为切入点，旨在从基层抓起，夯实基层的基础工作。管理规范化，就是管理层和管理人员严格按照规章制度管理，规范企业的各种行为；操作标准化，就是操作层实施的每一项操作都有标准可依，一丝不苟按照作业标准操作。3分区域建立客户代表制度，加强和客户的沟通，及时反馈客户需求信息，改进产品质量，满足客户个性化需求。4武钢先后获得DETNORSKEVERITAS管理体系认证书（ISO140012004标准、ISO90012008标准、ISO180012007标准）。3节约社会资源与保护环境的创造性要点武钢首家研究采用的连铸坯“一火成材”工艺，减少了初轧加热和开坯工序。与经初轧开坯的“二火成材”工艺相比，提高成材率1321，减少初轧工序能耗5456KG标煤/吨钢坯，减少二氧化碳废气排放643M3/吨钢坯。按帘线钢线材年生产21万吨计算，每年可增加成材量27741吨，减少114576吨标煤的消耗，减少二氧化碳废气排放13503104M3，经济、环保意义重大。4主要专有技术和专利介绍项目运行期间，共产生专利14项（其中发明专利5项），企业技术诀窍27项，具体如下表所示表1项目的专利序号名称专利号1高速线材轧机的吐丝机新型出口导卫20082019223932新型高速线材轧机用扭转导卫20082019174313一种控板节流装置20072008581834脱硫铁水罐防粘渣喷涂料20071005198315铁水喷吹脱硫喷枪20071005199206自冷式铁水预处理喷枪20061001862377双渣法生产高碳低磷钢水的转炉工艺200610166514X8单渣法生产高碳低磷钢水的转炉工艺20061016651549低密度转炉出钢挡渣器200610166554410用于钢帘线盘条捆扎缓冲包装的垫片03254496011一种新型钢帘线线材缓冲包装袋01251974X12一种能提高高碳钢线材拉拔韧性的生产方法2009006136013一种高碳钢线材中渗碳体的检验和评价方法20081004804314超细钢丝用高碳钢线材及其制造方法200910060815表2项目的企业技术诀窍序号名称1武钢帘线钢WLX82A盘条的内控成分2武钢帘线钢WLX82A盘条的钛夹杂控制技术诀窍3武钢帘线钢（WLX72A、WLX82A）盘条的检验方法和标准4武钢帘线钢（WLX72A、WLX82A）2002002方坯偏析控制工艺诀窍5武钢帘线钢WLX72A盘条的内控成分6帘线钢（WLX72A、WLX82A）中非金属夹杂物塑性化工艺诀窍7钢帘线用WLX72A盘条控轧控冷工艺诀窍8钢帘线用WLX82A盘条控轧控冷工艺诀窍9一种高碳钢线材中晶界渗碳的控制技术10小方坯连铸高碳钢的轻压下工艺优化11轻压下故障检查判断方法12非金属夹杂物塑性化控制技术13一、二、三、四切尾坯14连铸中间包整体水口对中技术15提高帘线钢大罐使用寿命满足双机帘线钢生产16铁水脱硫延长后搅时间强化铁水喷吹搅拌能力17LF炉“四步”温控技术诀窍18防止钢中生成隐性非金属物夹杂19“三看三定”快速调渣技术诀窍20转炉出钢两步快速调碳21帘线钢生产专用原材料标准22荧光光谱仪标准试样研制23高碳钢盘条特殊金相检验方法24一种过共析钢高速线材中心组织控制技术25一种转炉炼钢的底吹方法26SI、MN脱氧高碳钢中非金属夹杂物变性方法27一种钢水脱氧及处理夹杂物的方法5获奖情况表3帘线钢项目获奖情况序号项目名称获奖等级1高级别帘线钢非金属夹杂物塑性化控制技术2008年湖北省科技进步二等奖三、数据对比1产品指标对比性能、成分、精度、表面质量、包装、批量稳定性11WLX72A产品指标对比性能、金相、精度、表面质量、包装、批量稳定性表4WLX72A产品指标对比表指标科目本企业产品数据先进产品A数据先进产品B数据RM平均值1067MPA1050MPA/性能Z平均值477470M/夹杂级别A05、C05A05、C05/偏析指数2021/晶粒度级别7979金相脱碳层深度00050005/精度540MM555MM545MM560MM/表面质量良好，无缺陷良好，无缺陷/包装完好完好/批量稳定性按炉组批按炉组批/12WLX82A产品指标对比性能、金相、精度、表面质量、包装、批量稳定性表5WLX82A产品指标对比表指标科目本企业产品数据先进产品A数据先进产品B数据RM平均值1130MPA1130MPA/性能Z平均值455450M/夹杂级别A05、C05A05、C05/偏析指数2020/晶粒度级别7979金相脱碳层深度00050005/精度540MM555MM545MM560MM/表面质量良好，无缺陷良好，无缺陷/包装完好完好/批量稳定性按炉组批按炉组批/关于对比指标含义和对比进口产品指标说明（1）性能指标为线材证明书的性能平均值，金相检验指标均为平均值。（2）精度指标为线材尺寸偏差控制，表面质量指表面有无缺陷、麻坑、裂纹等。（3）批量稳定性均采用按炉组批。2生产工艺技术指标对比成材率，生产周期，交货期炼钢和热轧工序主要指标对比表5炼钢和热轧工序主要指标对比序号比较项目国外先进厂武钢典型值P15104P10104S15104S10104N60104N4761041低P、S、N和O的控制TO30104TO272104T015T0152热轧T0和T5的控制T510T5103尺寸偏差0250254椭圆度025025由上表可以看出武钢的炼钢工序控制指标、高线轧钢温度控轧指标和尺寸控制指标基本一致。表6生产工艺技术指标对比成材率冶炼周期轧制后交货期国际先进水平96115MIN3天武钢目前平均水平9624110MIN25天表6中的冶炼周期包括炼钢、炉外精炼和连铸工序，轧制后周期包括包装和库存期。3、环境资源指标对比能耗、排污国外许多先进钢厂生产帘线钢线材均采用了转炉大方坯（断面250250MM2）初轧开坯高线轧制的二火成材工艺，该工艺压缩比大，可以利用两次高温加热减轻铸坯中心偏析的危害。武钢采用转炉连铸（方坯断面200200MM2）直接高线轧制的一火成材工艺生产帘线钢线材，该工艺的连铸坯断面为2002002，该断面铸坯比小方坯大，可保证一定压缩比，比大方坯小，采用武钢高线轧机可直接将其轧成线材。武钢首家研究采用的连铸坯“一火成材”工艺，减少了初轧加热和开坯工序。与经初轧开坯的“二火成材”工艺相比，提高成材率1321，减少初轧工序能耗5456KG标煤/吨钢坯，减少二氧化碳废气排放643M3/吨钢坯。按帘线钢线材年生产21万吨计算，每年可增加成材量27741吨，减少114576吨标煤的消耗，减少二氧化碳废气排放13503104M3，经济、环保意义重大。4、市场占有情况指标占国内消费量的比例表7WLX72A钢市场占有情况指标占国内消费量的比例中国市场占有率本产品占有率进口产品合计先进企业A数据先进企业B数据2009年35052008年30032007年2801数据来源国信证劵（2008年10月16日）、钢丝信息指南网（2010年1月29日）表8WLX82A钢市场占有情况指标占国内消费量的比例中国市场占有率本产品占有率进口产品合计先进企业A数据先进企业B数据2009年2410122008年2212102007年20148数据来源国信证劵（2008年10月16日）、钢丝信息指南网（2010年1月29日）四、效益计算效益计算近3年数据计算1、企业直接经济收益计算表920072009年帘线钢利润时间牌号销售数量（吨）单位利润（元）利润（元）WLX72A1244664584657,062,682362007年WLX82A4535362864103,920,3153WLX72A1653154238973,626,301882008年WLX82A489955231123,724,60783WLX72A1736927317535,852,091252009年WLX82A349845183918,135,35576累计592805312,321,35442、替代进口的社会收益计算如拉低市场价格的社会收益、节约外汇收益、拉动国内原材料市场收益2001年武钢首先开始帘线钢线材的国产化，2004年起加速国产化产量，推动了宝钢、沙钢、鞍钢、青钢等国内钢厂开展的帘线钢线材国产化工作，2006年起完全取代了帘线钢72A线材的进口。按实际到货的帘线钢线材平均价格6000元/吨计算，对照进口线材平均7000元/吨，从2007年到2009年武钢线材产量达到592805吨，取代进口线材，节约外汇约8469万美元。3、行业发展与国民经济、国家安全等战略方面贡献武钢帘线钢线材的实物质量完全能满足技术要求、还可以替代同类进口钢板外，填补了我国线材行业在该领域的空白。其钢帘线产品已广泛地供应米其林、固特异、普林斯通、韩泰、佳通等国内外轮胎厂家，生产轿车、轻卡、客车、工程车等多种类型的轮胎，引领和推动了国内线材行业和汽车工业的发展。尚存在问题和进一步发展的目标尚存在的问题由于超高强度级钢帘线用WLX92A线材正在用户进行试验认证阶段，产量有待认证后逐步增加产量。发展目标逐步推进超高强度级钢帘线用WLX92A线材的产量。五、主要完成单位情况单位名称武汉钢铁（集团）公司第一单位单位性质E国有企业法定代表人邓崎琳职务总经理通讯地址及邮政编码湖北省武汉市青山区冶金大道28号，430080单位主要贡献紧密市场需求，开发了包括普通强度级钢帘线用WLX72A钢、高强度级钢帘线用WLX82A钢、超高强度级钢帘线用WLX92A钢等系列帘线钢线材。在五个对帘线钢线材质量最为关键的部分加以突破，即非金属夹杂塑性化技术、钛夹杂控制技术、200200连铸坯轻压下技术、铁水脱硫防止回硫技术、帘线钢线材控制控冷技术。武钢成功地研制出帘线钢线材，产量逐年大幅递增，国内市场占有率稳居第一。填补了国内钢帘线用线材的空白，成为国内最大的帘线钢线材生产基地。引领并成功推动了我国钢帘线用线材的研制与应用步伐，同时极大地推动了国内钢帘线及子午线轮胎的发展，为我国线材行业和汽车工业的发展作出了巨大的贡献。声明申报书所填写内容完全真实、有效，并已经经过保密审查，允许向社会公开；同意中国钢铁工业协会及其委托单位就申报书内容进行编辑、修改、发布和出版，无须再次获得本单位认可或授权。特此声明六、附件目录1、技术、质量、环境检测、监测及认证文件如科技成果鉴定、环境监测报告、产品检测报告等；附件11高性能轮胎钢帘线用WLX72A线材的研制及制造技术的研究科学技术成果鉴定证书附件12高强度轮胎钢帘线用WLX82A线材的研制及制造技术的研究科学技术成果鉴定证书附件13WLX72A查新报告，冶金工业信息标准研究院附件14WLX82A查新报告，冶金工业信息标准研究院附件15DETNORSKEVERITAS管理体系认证书ISO140012004标准附件16DETNORSKEVERITAS管理体系认证书ISO90012008标准附件17DETNORSKEVERITAS管理体系认证书ISO180012007标准。2、创造性证明1）专利证书和专利申请受理通知书附件21