中国钢铁工业协会国内场开拓奖奖励条例

1 中国钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书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 邢台钢铁公司 XG10B21 XG10B28 XG10B30 和 XG10B33 等含硼冷镦系列盘 条 完成单位邢台钢铁有限责任公司 项目起止时间2010 年 9 月 2015 年 9 月 用于生产时间 2011 年 9 月 项目基本情况项目基本情况 内容包括 项目背景 项目目标 主要技术管理路线 实施过程中的主要创新 主要实施效项目背景 项目目标 主要技术管理路线 实施过程中的主要创新 主要实施效 果和贡献 与国内外先进指标的对比 体现的社会作用和经济效益果和贡献 与国内外先进指标的对比 体现的社会作用和经济效益 项目背景 项目背景 邢钢作为国内第一批生产硼合金化冷镦钢的厂家 产量逐年增加 2014年年产量预计 突破17万吨 由于该类钢种成分稳定 有害元素低 钢质纯净度高 脱碳层小 表面缺陷少 冷镦开裂率低 盘条原始硬度低 经热处理后强度高 淬透性好等优点 极具推广价值 开发初期 国内对硼合金化冷镦钢的认知度较低 加之该类钢种推广范围小 对硼 B 元素在钢中的作用及工作机理研究不多 所以硼合金化冷镦钢的淬透性没有得到有效发挥 随着硼合金化冷镦钢的高端应用 下游深加工企业对该类钢种的性能诉求愈加增多 特别是 淬透性 客户明确指出部分规格的硼合金化冷镦钢的淬火性能偏差 鉴于此 邢钢成立了 高品质环保型硼合金化冷镦钢淬透性研究及应用 课题组 攻关目标是提高免退火或减免 退火含硼钢的淬透性 以适应现代高端紧固件螺栓对强度指标的要求 良好的淬透性是硼合金化冷镦钢的突出优点 由于碳含量低 使得热轧态含硼钢具有塑 性优 良好的加工硬化率 下游深加工经热处理后 强度得到提高 保证成品紧固件的8 8 10 9级的强度要求 XG10B21 XG10B28 XG10B33 XG10B38具有良好的塑性和冷镦性能 较 好的淬透性 可减少或省略中碳钢螺栓的球化退火处理 成本低 成型性能好 质量优势使 得该类产品逐步扩大市场占有率 XG10B21 XG10B28 XG10B33 XG10B38为生产8 8 10 9级紧固件螺栓用钢 主要用于生 产工程机械及汽车等领域用高强度螺栓 并应用在汽车发动机螺栓 汽车底盘螺栓 机械转 2 向系统紧固件 摩托车中轴等 有较大部分用于安全性要求较高的连接螺栓 螺帽等 属于 一种高强度标准件 邢钢主要在早期开发的含硼钢的基础上 另基于目前高端成品螺栓的服 役环境及指标要求 安全性要求严格 安装强度有明确规定 服役过程工作应力较高 硼合 金化冷镦钢主要用于生产8 8 10 9级螺栓等紧固件产品 规格涵盖 5 5 38mm 具体情况如 下 8 8 10 9 级螺栓等紧固件 项目目标 项目目标 提高免退火或减免退火含硼钢的淬透性 以适应现代高端紧固件螺栓对强度指标的要求 1 生产盘条 满足用户8 8 10 9级高强度螺栓达到40 50HRC的淬透性指标 达到国际先进 的水平 2 生产盘条 保证淬透性及晶粒度的匹配控制 有效控制盘条表面氧化铁皮 保 证表面质量 避免魏氏体等异常组织出现 3 生产盘条 保证硼合金化冷镦钢免退火可制 作10 9级强度螺栓 实现硼合金化冷镦钢淬 回火后良好的强韧性匹配 为深加工企业的工 艺制订提供技术支撑 主要技术管理路线 主要技术管理路线 3 1 80吨转炉 80吨LF炉 R12m弧连铸机 钢坯加热 开坯 钢坯修磨 钢坯加热 高压水除鳞 控制轧制 控制冷却 2 合理控制钢中气体N含量 通过控制转炉吹炼过程的提温剂量 LF处理过程 后期加 铝等脱氧剂进行脱氧 采用弱吹氩搅拌 并保持炉内微正压 采用连铸长水口保护浇铸技术 将气体N含量控制在较低范围 控制Ti N比 保证了产品的淬透性 3 采用 大包 中间包 结晶器 连铸过程全程氩气保护进行浇注 优化中包流场 优化 水口 减少了钢水的二次氧化 保证钢水的纯净度 降低夹杂物 4 连铸过程采用电磁搅拌技术和轻压下技术 改善铸坯的内部质量 并保证较好的低 倍组织 5 作为含硼钢 要求保证良好的淬透性 除控制良好的Ti N比外 需轧制过程控制奥 氏体化及相变 得到铁素体和珠光体组织 即良好匹配塑性及强度 保证下游加工工序的顺 利进行 6 通过微合金化和控轧控冷技术 保证钢的金相显微组织 力学性能 表面质量和夹 杂物形态 改善或提高钢材机械性能 7 通过高精度和高表面质量盘条轧制技术 提高尺寸精度 通过控轧控冷实现线材表 面氧化铁皮的柔性化控制 降低盘条表面氧化铁皮厚度 减少酸洗时间 满足下游冷加工和 冷拉拔的表面质量要求 实施过程中的主要创新 实施过程中的主要创新 1 研究了化学成分对高品质环保型硼合金化冷镦钢淬透性的影响 其关键化学成分 Cr 0 15 0 30 Ti 0 020 0 040 N 0 0060 Ti N 6 B 0 0005 0 0035 2 采用转炉 LF R12m弧连铸机工艺路线 采用先进的控氮控钛保硼技术 实现精细控 制低氮 低钛 高酸溶硼的高品质环保型冷镦钢的连铸 铸坯表面质量良好 钢质纯净度高 实现高品质环保型冷镦钢的生产 3 高品质环保型冷镦钢的加热制度 1050 1100 及控轧控冷技术 0 5 1 2 s 控制加热制度 保证了淬透性及晶粒度的匹配控制 轧制温度保证相变与再结晶的交互进行 控制轧制及冷却工艺 实现高品质环保型硼合金化冷镦钢盘条表面氧化铁皮的柔性化控制 主要实施效果和贡献主要实施效果和贡献 1 通过B Cr Ti微合金化作用机理分析 对硼合金化冷镦钢进行了成分及工艺设计 确定了关键化学成分 B0 0005 0 0035 Cr0 15 0 25 Ti N 6 所制备产品淬透性指标 4 达到国际先进企业生产8 8 10 9级高强度螺栓要求的40 50HRC 2 采用先进的控氮控钛保硼技术 获得了低氮 低钛 高酸溶硼的优质铸坯 通过控 轧控冷工艺优化 加热制度控制在1050 1100 冷却速率控制在0 5 1 2 s 保证了淬透 性及晶粒度的匹配控制 在避免魏氏体等异常组织出现的同时 实现了盘条表面氧化铁皮的 有效控制 保证了表面质量 3 通过对深加工及调制处理工艺的试验分析 保证了硼合金化冷镦钢免退火可制作 10 9级强度螺栓 实现了硼合金化冷镦钢淬 回火后良好的强韧性匹配 为深加工企业的工 艺制订提供技术支撑 与国内外先进指标的对比与国内外先进指标的对比 1 化学成分化学成分 XG10B21 化学成分 化学成分 厂家 CSiMnPSAlB 邢钢 10 19890 050 80270 01170 00540 05160 0017 邢钢 20 20460 04530 80140 0130 00540 03450 0017 神户 10 18820 19310 88930 01590 01630 03660 0022 神户 20 19770 19020 87460 01090 01380 03110 0018 从成分对比可见 邢钢材料脱硫效果较优 且 Si 含量控制较低 可有效避免深加工变 形过程中的脆断现象 2 10B21 淬透性淬透性 5 XG10B21 端淬与神户材对比 淬透性对比结果显示 邢钢硼合金化冷镦钢与神户材没有区别 J7mm 处淬火硬度均控 制在 30 40HRC 间 能够保证热处理后的强度指标要求 3 表面质量 将邢钢材与神户材酸洗后 观察了盘条表面质量 其中神户材表面缺陷深度平均为 10 微米 邢钢材盘条表面缺陷深度平均为 10 微米 无较大差别 但邢钢钢材盘条表面存在擦划伤问题 包括搬倒及运输过程中造成的擦划伤等问题 这 是国内材料的一个短板 更是中国钢材亟待解决的问题 也是进入高端用户的门槛的一个重 要条件 目前邢钢通过调整打包方式 增加车辆防护等一系列措施 该问题已明显改进和提 高 4 非金属夹杂物非金属夹杂物 样品夹杂物级别 神户材A1 5 B1 0 D1 5 D0 5e 邢钢材A0 5 B0 5 D1 5 D1 0e DS0 5 神户和邢钢 10B21 夹杂物成分如下 从成分看 邢钢夹杂物中 Ca 含量较高 成分 名称 OMgAlSCaTiMn 神户 10B21 夹杂物 131 557 0050 023 204 89 0 7 6 2 57 神户 10B21 夹杂物 231 66 12 3 7 48 433 232 771 54 邢钢 10B21 夹杂物 323 272 0232 0942 62 邢钢 10B21 夹杂物 423 3213 6721 6641 35 体现的社会作用和经济效益体现的社会作用和经济效益 邢钢自主研发了先进的高淬透性免退火硼合金化冷镦钢盘条成套生产工艺技术 成功生 产出高品质的硼合金化冷镦钢XG10B21 XG10B28 XG10B33 XG10B38盘条 可减免下游客户 的退火工序 制作8 8 10 9级高强度紧固件螺栓 具有很大的使用价值和广阔的应用前景 产品质量达到国际先进水平 邢钢硼合金化冷镦钢成功应用于本田等国际知名企业的高强度 螺栓 服役期间满足用户的大载荷的使用需求 连接装配性能良好 延迟断裂稳定性强 断 裂失效率低 客户反馈使用效果较好 得到以上国际知名企业的认可及好评 2010年 2014年9月份硼合金化冷镦钢盘条共销售41 1万吨 共创效11307 52万元 同时 邢钢通过提高产品淬透性 实现下游用户免退火工艺直接制作高强度螺栓 节省了下游用户 退火成本1000元 吨 提高客户生产效率 减少了环境污染 创造了显著的经济效益和社会 效益 6 要求 不超过要求 不超过 3000 个汉字个汉字 7 二 创造性贡献要点 一 生产工艺技术装备创造性贡献要点一 生产工艺技术装备创造性贡献要点 1 研究了化学成分对高品质环保型硼合金化冷镦钢淬透性的影响 其关键化学成分 Cr 0 15 0 30 Ti 0 020 0 040 N 0 0060 Ti N 6 B 0 0005 0 0035 2 高品质环保型冷镦钢的加热制度 1050 1100 及控轧控冷技术 0 5 1 2 s 控制加热制度 保证了淬透性及晶粒度的匹配控制 轧制温度保证相变与再结晶的交互进 行 控制轧制及冷却工艺 实现高品质环保型硼合金化冷镦钢盘条表面氧化铁皮的柔性化 控制 二 管理创造性贡献要点二 管理创造性贡献要点 1 邢钢基于卓越绩效模式管理实践 以申报 质量奖 为契机 持续开展 卓越绩效评 价准则 的学习与实践活动 2010 年开始 连续四年申报 全国质量奖 深化卓越绩效模 式管理实践 与各项工作全面对接 使其成为抵御市场风险 提升公司核心竞争力的管理 利器 在钢铁行业市场形势及其严峻的情况下 通过运用卓越绩效管理思想和方法 以超 前思维调整产品结构 逐渐建立起特钢生产经营模式 不断提升整体业务并实现持续改进 助推企业始终保持行业领先地位 2015 年 9 月 邢钢上报的 基于卓越绩效模式的管理实践 管理创新成果获 2015 年 冶金企业管理现代化创新成果三等奖 并颁发荣誉证书 2 作为钢铁企业的生产过程 它是一个复杂 连续 高温 长流程 跨工序 跨部门 的生产过程 产品质量取决于生产过程各个工序的产品质量的控制 因此 全流程过程质 量控制决定了最终产品质量的稳定性 近几年来 邢钢公司构建起以预防为中心的产品质 量保障体系 在顾客要求辨识 产品与过程设计开发 及早预防产品失效 以及全流程各 环节强化质量控制 将质量问题消除在试生产之前 以保证产品的最终质量 提高产品的 质量 并预防和减少了质量问题的发生 2015 年 9 月 邢钢上报的 以预防为核心的产品质量保障体系的构建与实施 管理创 新成果获 2015 年冶金企业管理现代化创新成果三等奖 并颁发荣誉证书 三 节约社会资源与保护环境三 节约社会资源与保护环境 采用转炉 LF R12m弧连铸机工艺路线 采用先进的控氮控钛保硼技术 实现精细控制 低氮 低钛 高酸溶硼的高品质环保型冷镦钢的连铸 铸坯表面质量良好 钢质纯净度高 实现高品质环保型冷镦钢的生产 实现合金元素减少使用 节约合金资源 有力践行了 建设资源节约型 环境友好型社会 的理念 四 主要专有技术和专利介绍四 主要专有技术和专利介绍 1 一种热轧线材表面氧化铁皮柔性化控制方法 CN6 6 待授权 2 一种线材盘卷防护包装装置 ZL20 分条目表达 要点简洁清晰 不够可加页 8 9 三 数数 据据 对对 比比 1 1 产品指标对比产品指标对比 1 化学成分 XG10B21 化学成分 化学成分 厂家 CSiMnPSAlB 邢钢 10 19890 050 80270 01170 00540 05160 0017 邢钢 20 20460 04530 80140 0130 00540 03450 0017 神户 10 18820 19310 88930 01590 01630 03660 0022 神户 20 19770 19020 87460 01090 01380 03110 0018 从成分对比可见 邢钢材料脱硫效果较优 且 Si 含量控制较低 可有效避免深加工变 形过程中的脆断现象 2 10B21 淬透性 XG10B21 端淬与神户材对比 淬透性对比结果显示 邢钢硼合金化冷镦钢与神户材没有区别 J7mm 处淬火硬度均控 制在 30 40HRC 间 能够保证热处理后的强度指标要求 3 表面质量 将邢钢材与神户材酸洗后 观察了盘条表面质量 其中神户材表面缺陷深度平均为 10 微米 邢钢材盘条表面缺陷深度平均为 10 微米 无较大差别 10 神户材表面状态 邢钢材表面状态 表面质量控制对比 但邢钢钢材盘条表面存在擦划伤问题 包括搬倒及运输过程中造成的擦划伤等问题 这是国内材料的一个短板 更是中国钢材亟待解决的问题 也是进入高端用户的门槛的一 个重要条件 目前邢钢通过调整打包方式 增加车辆防护等一系列措施 该问题已明显改 进和提高 4 非金属夹杂物 样品夹杂物级别 神户材A1 5 B1 0 D1 5 D0 5e 邢钢材A0 5 B0 5 D1 5 D1 0e DS0 5 神户材 11 邢钢材 神户和邢钢 10B21 夹杂物成分如下 从成分看 邢钢夹杂物中 Ca 含量较高 成分 名称照片 OMgAlSCaTiMn 神户 10B21 夹杂物 1 31 557 0050 023 204 890 762 57 神户 10B21 夹杂物 2 31 6612 3748 433 232 771 54 邢钢 10B21 夹杂物 3 23 272 0232 0942 62 邢钢 10B21 夹杂物 4 23 3213 6721 6641 35 2 2 生产工艺技术指标对比生产工艺技术指标对比 通过对标杆生产厂家生产工艺路线和装备的调研 邢钢生产含硼冷镦钢与标杆对比如 下 厂厂 家家 工艺流程工艺流程 影响客户关注影响客户关注 点 产品档次的工点 产品档次的工 影响客户关影响客户关 注点的装备优势注点的装备优势 影响客户关影响客户关 注点的装备劣势注点的装备劣势 12 艺设备艺设备 邢 钢 预脱硫 80 吨转炉 80 吨 LF 炉外精 炼 80 吨 RH 真空精炼 四机四流大 方坯连铸 结晶器电磁搅拌 凝固末端动 态轻压下 加热 开坯 加热 高压水 除鳞 轧制 控冷 精整 检验 打包 二次包装 入库 80 吨转炉 80 吨 LF 炉外精炼 四机四流大方坯连 铸 结晶器电磁搅 拌 凝固末端动态 轻压下 大方坯二火 成材 质量较稳 定 成本较高 没有钢坯检测设 备 难以保证钢 坯质量 神 户 高炉 铁水预处理 脱 S P 250 吨转炉 脱 C 250 吨 LF 炉 380 600 大方坯连铸机 中包加热 结晶器电磁搅 拌 二冷区电磁搅拌 轻压下 火焰扒皮 初轧 热轧坯 155 155 2 道磁粉探伤 检查 1 道涡流检测夹杂物 轧制 打包 出厂 250 吨转炉 脱 C 250 吨 LF 炉 380 600 大 方坯连铸机 火焰 扒皮 初轧 热轧 坯 155 155 2 道 磁粉探伤检查 1 道 涡流检测夹杂物 采用大容量 的转炉和精炼炉 及大规格的方坯 尺寸 更有利于 产品质量的稳定 采用火焰扒 皮及多次修磨在 保证表面质量的 同时也增加产品 的成本 3 3 环境资源指标对比环境资源指标对比 能耗 排污能耗 排污 指标科目 本产品数据 本公司数 据 国家强制指标先进企业 A 数据先进企业 B 数据 吨钢综合能 耗 kgce t 601 2 十二五 与政 府签订的责任目标 603 无 因企业工艺流程长短不一 此数据没有 可比性 炼焦工序能 耗 kgce t 104 7 150 115125 烧结工序能耗 kgce t 51 4 55 5053 球团工序能耗 kgce t 30 8 36 2126 炼铁工序能耗 kgce t 394 8 435 390417 转炉工序能耗 kgce t 20 10 20 8 线材工序能耗 kgce t 52 3 国家能耗限额无 河北省能耗限额 为 53 关于对比指标含义和先进企业的说明 指标科目本产品数据钢铁行业清洁 生产评价指标 体系二级标准 钢铁行业清洁生产 评价指标体系一级 标准 先进企业 A 数据 废水排放量 m3 t 钢 0 244 1 6 1 4 COD 排放量 0 00757 0 08 0 06 13 kg t 钢 氨氮排放量 kg t 钢 0 00005 0 010 0 006 颗粒物排放量 kg t 钢 0 294 0 80 0 60 SO2排放量 kg t 钢 0 159 1 2 0 8 NOx 排放量 kg t 钢 0 47 1 2 0 9 4 4 市场占有情况指标市场占有情况指标 占国内消费量的比例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 去年 75 1 5 10 6 前年 70 2 10 6 大前年 70 2 10 6 5 5 本产品国外市场占有率本产品国外市场占有率 占全国出口本产品量的比例占全国出口本产品量的比例 国外市场占有率本产品占有率出口产品合计先进企业 A 数据先进企业 B 数据 去年12 30 6148220 00 16 00 前年14 64 7319916 00 14 00 大前年9 17 4584814 00 12 00 简明写明要点 不够可加页 14 四 效四 效 益益 计计 算算 效益计算 近 3 年数据计算 1 企业直接经济收益计算 如 单位成本构成 产量 资金周转周期变化 总产值 销售额 利税变化和计算依 据 日期销量售价成本毛利毛利额 万元 2013 年99084 623356 993005 65351 333481 19 2014 年 683231 672867 7363 975709 4 2015 年 912203 752009 43194 323017 13 XG10B21 合计 218792 417882 78909 6212207 7 日期销量售价成本毛利毛利额 万元 2013 年3 616 243 423 973 472 34 48 37 17 49 2014 年4 367 193005 373120 5 115 13 50 28 2015 年4835 072183 792167 5616 237 85 XG10B28 合计12 818 508 613 138 760 40 147 27 59 92 日期销量售价成本毛利毛利额 万元 2013 年11101 923370 343345 352527 75 2014 年26575 723322 33104 36217 94579 2 2015 年25198 182212 882214 13 1 25 3 15 XG10B33 合计62875 828905 528663 84241 69603 8 日期销量售价成本毛利毛利额 万元 2013 年2 415 233 336 113 165 99170 1241 09 2014 年706 432845 42945 62 100 2270798 41 2015 年2747 492086 212092 78 6 57 1 87 XG10B38 合计5 869 158 267 728 204 3963 3370 837 63 2 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 邢钢自主研发了先进的高淬透性免退火硼合金化冷镦钢盘条成套生产工艺技术 成功生 产出高品质的硼合金化冷镦钢 XG10B21 XG10B28 XG10B33 XG10B38 盘条 可减免 下游客户的退火工序 制作 8 8 10 9 级高强度紧固件螺栓 具有很大的使用价值和广阔的 应用前景 产品质量达到国际先进水平 邢钢硼合金化冷镦钢成功应用于本田等国际知名 企业的高强度螺栓 服役期间满足用户的大载荷的使用需求 连接装配性能良好 延迟断 裂稳定性强 断裂失效率低 客户反馈使用效果较好 得到以上国际知名企业的认可及好 评 含 B 冷镦钢 国外比国内大约高出 1000 元 吨 我公司 4 个报奖钢种仅 3 年销量 50 万 吨 节约进口成本达到 50 1000 万 5 亿元 3 行业发展与国民经济 国家安全等战略方面贡献 15 同时 邢钢通过提高产品淬透性 实现下游用户免退火工艺直接制作高强度螺栓 节 省了下游用户退火成本 1000 元 吨 提高客户生产效率 减少了环境污染 创造了显著的 经济效益和社会效益 节约下游客户退火成本 1000 50 万 5 亿元 以列表表示为主 简述计算依据 叙述放在基本情况介绍中 尚存在问题和进一步发展的目标 1 成分控制稳定性问题 与标杆相比 我们的成分稳定性还有很大差距 这也是影响 成品性能稳定的重要因素之一 2 性能稳定性 通过对我公司盘卷性能调研 同盘卷 同圈性能检测差值有约 30MPa 可见我们的性能稳定性的工作还有很多要做 3 表面质量 通过跟高端客户接触 基本技术性能质量满足其要求 但面临很严峻的 问题就是表面擦划伤问题 这是亟待解决的问题之一 随着硼合金化冷镦钢的高端应用 下游深加工企业对该类钢种的性能诉求愈加增多 特别是淬透性 客户明确指出部分规格的硼合金化冷镦钢的淬火性能偏差 鉴于此 邢钢 成立了 高品质环保型硼合金化冷镦钢淬透性研究及应用 课题组 攻关目标是提高免退 火或减免退火含硼钢的淬透性 以适应现代高端紧固件螺栓对强度指标的要求 限 800 个汉字 16 五 主要完成单位情况五 主要完成单位情况 单位名称邢台钢铁有限责任公司第 1 单位 单位性质 A 研究院所 B 学校 C 社会团体 D 事业单位 E 国有企业 F 民营企业 G 其他 外商独资 包括港 澳 台 法定代表人苑希现职 务董事长兼总经理 联 系 人联系部门 联系人手机联系人座机 联系人传真联系人 email 通讯地址