兴澄特钢Φ500mm以上大规格连铸圆坯的开发9.doc

中国钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书一、项目基本情况项目名称兴澄特钢500mm以上大规格连铸圆坯的开发完成单位中信泰富特钢集团江阴兴澄特种钢铁有限公司项目起止时间2006.12009.12用于生产时间2006.12项目基本情况1、项目背景：随着国民经济快速、深入发展，使得钢管行业、环锻行业向规模化、大型化、高端化发展成为必然，而大规格、超大规格的坯料市场上当时只有模铸锭，由于模铸工艺生产效率低下，能耗高，成批率比连铸工艺要低15%以上，导致生产成本很高，而又不能大批量生产，难以满足市场日益增长的需求，市场瓶颈凸显，因此开发大规格、高质量、低成本、能大批量生产的坯料代替模铸锭成为我国钢铁行业的迫切需要。而连铸圆坯规格越大，技术难度也越大，当时世界上只有意大利ABS公司能够稳定生产500以上规格连铸圆坯，兴澄特钢不负行业和国家使命，成功开发了500mm以上大规格连铸圆坯，满足了无缝钢管厂制作大规格和特大规格高压锅炉管、油井管、管线管、气瓶管和锻造厂制作各种大规格和特大规格法兰、齿圈、轴承套等环件的需要。2、项目目标：本项目产品是根据市场需要，结合兴澄公司生产小规格连铸圆坯的经验，在冶炼时采用高纯度钢水的冶炼工艺，在浇注的时采用多项尖端连铸技术，使该产品在规格扩大的同时，质量也能完全满足客户使用和相关行业标准要求，真正能取代模铸材料，同时达到低能耗、低成本、大批量生产的目标。 3、主要技术管理路线：兴澄特钢拥有当今世界一流的的“100tKR100tBOF100t LF钢包精炼100t RH真空循环脱气连铸(EMS) 缓冷抛丸修磨”生产线，工艺装备、生产技术处于国内特钢行业的领先地位，生产的产品化学成分控制范围窄、钢水纯净度高、性能稳定，达到国内外同类钢种的高质量水平，兴澄特钢在20062009年经过多年时间的研制、开发、生产，相继成功地开发出500800多个超大规格合金钢连铸圆坯，年产销量达30万吨，且钢水纯净度高、质量好，达到国内最高质量标准标准要求。 4、实施过程中的主要创新：1）、开创了12m小弧半径连铸机拉浇500mm以上规格合金钢连铸圆坯的先河。按经验公式R=(30-50)D计算，R12米连铸机可生产最大断面为300300的方坯或340的圆坯，350600的大截面及超大截面圆坯理想弧形半径应为18m30m，而兴澄克服小弧半径铸机拉大截面铸坯的难题，通过对5机5流R12m小方坯连铸机的改造，先试生产220450五种小截面连铸圆坯，获一次性成功，然后对大规格特殊钢圆坯不断进行技术攻关，相继成功生产出、500、550、600连铸圆坯。2）、开创了国内首台R17米弧形连铸机，并用其生产700mm以上规格的连铸圆坯，其中800规格是当今中国第一、世界首创。3）、通过中间包壁使用纳米保温材和中间包连续测温，实现了中间包钢水低过热度 (1020)浇注，保证了大规格圆坯内部等轴晶区比率大于50%，从而也保证了圆坯具有良好的内部质量。 4）、采用了结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌及专用结晶器保护渣，解决了500mm以上大规格圆坯低速浇注时结晶器表面钢水易凝固的技术难题，保证了钢水的顺利浇注，同时也减少了大规格连铸圆坯成分偏析。 5）、500mm以上特大规格圆坯生产时，内部的中心偏析、中心疏松很严重，本项目使用35台拉坯矫直机对圆坯实施凝固末端轻压下。采用了0.20.4m/min低速浇注，保证圆坯凝固末端的位置在拉坯矫直区域；采用1020mm的压下量，保证了圆坯内部的中心偏析、中心疏松的质量问题得到解决，并可以防止因轻压下使圆坯产生裂纹。6）、500mm以上大规格圆坯由于厚度厚，用1214m半径的弧形连铸机生产时矫直难度很大，为此特别采用了多点矫直技术，使圆坯在每个矫直点的延伸率在形成裂纹的临界值以下，从而保证了不产生内、外矫直裂纹。7）、使用大口径抛丸设备对圆坯进行抛丸，去除圆坯表面的氧化铁皮，对每一根圆坯进行表面缺陷检查和清理，保证了无缺陷圆坯的交付。5、主要实施效果和贡献：兴澄特钢自2006年12月将500mm连铸圆坯投放市场以来，相继又开发出550mm、600mm、700mm、800mm多种规格，销售量以达近55万吨，客户已达近200多家，其实施效果主要体现在：1）、产品质量优良稳定，在钢管和环锻产品领域完全能取代模铸锭。产品 S、P含量方面：S0.008%，P0.015%；五害元素含量：As+Sn+Sb+Pb+Bi0.035%；低倍组织方面：中心疏松、缩孔、中心裂纹1.5级，中间裂纹、皮下气泡、皮下裂纹为0级；钢水纯净度高，残余元素及非金属夹杂物低，且夹杂物分布均匀；钢水气体含量低：O30ppm、N80ppm、H2ppm；2）、产品能用现代化高科技生产线生产，批量大、能耗低、污染小、质量稳、成材率高、成本省，为整个行业的发展，开辟了一条新路，与模铸比：成材率高15%、排放少20%、成本低300-500元/吨。3）、目前兴澄500以上规格连铸圆坯年产销量达30多万吨，而且逐年增长，为大型钢管、大型环件的快速发展做出了杰出贡献。也为整过产业链的优化升级打下了坚实的基础，提高了其国际竞争力。6、与国内外先进指标的对比 目前国内能稳定生产500mm以上规格连铸圆坯的企业只有沙钢淮钢，国外只有意大利的ABS公司，其相关情况见下表指标中信兴澄沙钢淮钢意大利ABS开发时间2006年20072005最大规格800mm600mm700mm规格种类500、550、600、700、800500、600500、700年销量(万t)30610用后探伤合格率98%约80%95% 7、体现的社会作用和经济效益：由于兴澄500以上规格连铸圆坯的开发成功，尤其是800规格连铸圆坯的开发成功，使得我国石油、化工、机械制造、电力、国防等工业的发展逐步向大型化、规模化、高端化深入，具有深远的社会作用和战略意义。因此其市场前景也非常广阔，自2006年12月以来共生产、销售500以上连铸圆坯约55万吨（其中800上万吨），销售收入达33.1亿元，利润达4.54亿元，可见，生产本产品具有较高的经济效益。从产品的检验情况和使用情况来看，各项指标均能达到高标准要求，经用户使用，兴澄公司生产的500以上连铸圆坯完全可以满足用户要求。 (不超过3000个汉字)二、创造性贡献要点1、生产工艺装备创造性贡献要点1）、开创了12m小弧半径连铸机拉浇500mm以上规格合金钢连铸圆坯的先河。2）、开创了国内首台R17米弧形连铸机，并用其生产700mm以上规格的连铸圆坯，其中800规格是当今中国第一、世界首创。 3）、开创了世界一流的大规格连铸圆坯生产工艺：高炉铁水（KR处理后）+优质废钢100t转炉（BOF）初炼100t钢包精炼炉（LF）真空循环脱气炉（RH）17m弧半径CCM(EMS)缓冷表面抛丸处理修磨检验合格包装标识计量交货， 4）、填补了世界钢铁企业无法生产800规格的连铸圆坯的空白，攻克了大规格连铸圆坯生产技术不成熟、质量不稳定这一世界难题，可以代替模铸工艺生产500以上圆坯，生产效率提高了，为国家节约了大量资源和能源。2、管理创造性贡献要点 1）、设置了专职质量工序巡检员和班组长组成兼职质量工序检查员，质量指标得到进一步分解落实，做到人人心里有质量，人人头上有指标，改变了以往职工心理上存在的质量问题是技术人员工作的单纯概念，形成一种质量工作全员参与的浓厚氛围； 2）、精细化操作是提高产品质量的重要环节，一钢厂以创建学习型组织为契机，强化培训工作，有的放矢，把解决职工的知识、技能、和态度问题作为工作重点，使职工能够全面掌握所在岗位的关键知识和操作技能。 3）、积极导入六西格玛质量管理模式，加强了后部工序的信息反馈，质量信息员进行实地调查、了解，把带回来的第一手资料和实物照片制成幻灯，定期召开质量专题会通报出现的问题，然后，对收集到的相关数据进行统计整理，进行分析、判断，及时采取改进措施，使产品实物质量得到稳定受控。3、节约社会资源与保护环境的创造性要点1）、开发和推广节约、替代、循环利用和治理污染的先进适用技术，建设科学合理的能源资源利用体系，提高能源资源利用效率。2）、继续加大节能减排攻坚力度，努力取得更大成效，引进一批先进的除尘机和水处理设备，减少灰尘和污水的排放。3）、完善各项有利于资源节约和环境保护的措施，完善分厂能源资源节约和环境保护奖惩机制，完善分厂能耗和水耗标准，并同时抓好员工保护环境的教育工作，提高保护环境的意识。4、主要专有技术和专利介绍专有技术1）、通过中间包壁使用纳米保温材和中间包连续测温，实现了中间包钢水低过热度 (1020)浇注，保证了圆坯内部等轴晶区比率大于50%，从而也保证了圆坯具有良好的内部质量。2）、采用了结晶器电磁搅拌和专用结晶器保护渣，解决了500mm以上特大规格圆坯低速浇注时结晶器表面钢水易凝固的技术难题，保证了钢水的顺利浇注。3）、二次冷却区布置的喷嘴喷出的雾化水的强制冷却继续凝固，实现了圆坯表面的均匀冷却，保证了圆坯具有良好的表面质量。4）、500mm以上特大规格圆坯生产时，内部的中心偏析、中心疏松很严重，本项目使用35台拉坯矫直机对圆坯实施凝固末端轻压下。采用了0.20.4m/min低速浇注，保证圆坯凝固末端的位置在拉坯矫直区域；采用1020mm的压下量，保证了圆坯内部的中心偏析、中心疏松的质量问题得到解决，并可以防止因轻压下使圆坯产生裂纹。5）、使用了二冷缓冷技术，二次冷却比水量0.20.4 l/kg，使圆坯在矫直时的表面温度在850950，避开脆性温度范围的700850，避免了矫直时表面裂纹的产生。6）、500mm以上特大规格圆坯由于厚度厚，用1214m半径的弧形连铸机生产时矫直难度很大，为此特别采用了多点矫直技术，矫直点35个，同时又兴建一台17m半径的弧形连铸机，使圆坯在每个矫直点的延伸率在形成裂纹的临界值以下，从而保证了不产生内、外矫直裂纹。7）、由于500mm特大规格圆坯的浇铸速度很低，只有0.20.4m/min，常规的弧形连铸机控制设备无法稳定控制，为此重新设计制造了拉矫机，把拉矫辊的辊径增大到450mm以上，把控制减速机的电机从46级提高到10级以上，使圆坯拉矫状态得到稳定控制，保证了特大规格圆坯的顺利浇注。8）、500mm以上特大规格圆坯如果在铸机的冷床上正常冷却，将会因冷却速度快而导致圆坯开裂报废，为此采用了高温下线的夹具，使圆坯在表面温度600以上就及时进坑缓冷，防止了冷却裂纹的产生。 9）、使用抛丸设备对圆坯进行抛丸，去除圆坯表面的氧化铁皮，对每一根圆坯进行表面缺陷检查和清理，保证了无缺陷圆坯的交付。 专利获奖（专利）类别项目名称获奖年限颁发部门金杯奖450600连铸圆管坯2008中国钢铁工业协会国家级火炬计划600特钢连铸圆管坯2008国家火炬中心江苏省名牌产品兴澄连铸圆管坯2008江苏省技术监督局江苏省高新科技产品大规格连铸圆管坯2008江苏省科技厅省、市级鉴定的科技项目600连铸圆管坯的开发2007无锡市科技局发明专利在R12R14弧形连铸机上生产特大规格圆坯的连铸工艺2007ZL 2007 1 0134919X三、数据对比1、 产品指标对比（与国内外先进企业比）指标中信兴澄沙钢淮钢意大利ABS开发时间2006年20072005最大规格800mm600mm700mm规格种类500、550、600、700、800500、600500、700年销量(万t)30610用后探伤合格率98%80%95%2、生产工艺技术指标对比（与模铸锭比）指标科目中特兴澄500以上圆坯钢锭成材率95%80%生产周期48小时4872小时交货期15天20天批量化生产3000t/天200 t/天表面质量表面平整度小于2mm表面平整度大于2mm，小于5mm残余元素Cr+Ni+Cu+Mo+V0.15%Cr+Ni+Cu+Mo+V0.20%平均气体含量O15ppm、N40ppm、H1.4ppmO20ppm、N80ppm、H2ppm生产工艺KR转炉LFRH密封浇注缓冷抛丸电炉LFVD敞开浇注缓冷抛丸原料90%铁水+10%废钢40%生铁（铁水）+60%废钢3、环境指标对比（与模铸锭比）指标科目中特兴澄500以上圆坯钢锭能耗200元/t550元/t排污废气、废水100%回收利用50%回收率4、市场占有情况指标1、本产品国内市场占有率中国市场占有率本产品占有率钢锭占有率淮钢2006年5. %95.00%02007年30%70%02008年75%20%5%2009年80%10%10%2、 本产品国际市场占有率国际市场占有率本产品占有率钢锭占有率意大利ABS2007年11%74%15%2008年5%75%20%2009年080%20%说明：国家关税控制，坯料出口受阻！四、效 益 计 算效益计算1、 企业直接经济收益计算项目中特兴澄500以上大规格连铸圆坯年份2006年2007年2008年2009年销售量（吨）120015000239500288500生产总成本（万元）542.56873110170122612.5生产成本（元/吨，不含税）4521458246004250平均售价（元/吨，不含税）6225644166115733销售收入（万元，不含税）7479661.5158333.45162129.24销售利润（万元）132183032332.525865减财务费用、管理费用（万元）3645071857112.5利润（万元）96138025147.518752.5平均吨钢利润（元/吨,不含税）8009201050650 从2006年12月份以来，共计销售约54.4万吨，实现销售收入33.1亿元，实现利润共计4.54亿元。2、 替代进口产品的社会收益计算 800规格产品为中国第一、世界首创，其提升了中国产品的国际竞争力，储备了丰厚的技术经验，为其他行业进军国际市场提供了充足原料准备，其社会效益不可估量。此外已经开发的P5钢和正在开发的P91钢高合金钢大规格连铸圆坯，用于钢管厂穿制特种电站高压锅炉管，以替代进口，其市场前景广阔，社会收益巨大。3、行业发展与国民经济、国家安全等战略方面贡献为了国家进一步调整产品结构，提升高深技术和国防技术的档次，兴澄公司拟全新建设和开发大规格合金连铸圆坯满足市场，以生产特种油井管、超大规格高压锅炉管及超大规格环件、齿圈、套圈，不仅可以提高企业的经济效益，对提高中国相关行业向大型化、高端化、规模化快速发展具有重要战略意义。尚存在问题和进一步发展目标1、 存在的问题： 对于中、高合金钢（如P22、P5等），随着连铸圆坯规格的增大，尤其是700mm以上规格，圆坯的中心裂纹、缩孔等缺陷越难控制,如何进一步改善或消除中心缺陷,这就成了我们目前及以后新的研究和攻关课题。2、 下一步发展目标：（1） 开发900mm、1000mm规格的碳结钢、中低碳合结钢连铸圆坯；（2） 开发800mm以内的高合金钢（如P91、P92）连铸圆坯；（3） 再建一台5-6流的圆坯连铸机，使500mm以上圆坯产能达到70万吨/年，将兴澄打造成全球最大、最强的特殊钢连铸圆坯生产和研究基地。同时加大对连铸圆坯的技术研发投入，确保兴澄连铸圆坯的质量再上新台阶，打造兴澄连铸圆坯的“世界名牌”。五、主要完成单位情况单位名称中信泰富特钢集团江阴兴澄特种钢铁有限公司第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其他法定代表人刘玠职务董事长通讯地址及邮政编码江苏省江阴市滨江东路297号邮编：214429单位主要贡献1、前瞻性的市场调研；2、产品设计研发；3、相关设备投入；4、产品工艺、生产、质量保证的落实；5、产品使用的跟踪、纠错及改进。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；2.创造性证明如：专利证书及权利要求书3.市场开拓证明如：经销商、用户证明，出口合同、海关证明 4.影响力证明如：受表彰文件及证书等 cTgWk#n&r)vyC:G3J6NaQeUhYl!p*s+wA.D0H4K8ObSfVjZm%q(u=xB;E2I5M9PdTgXk#o-wz.D0H4K8ObRfViZm$q(t=xB;E2I5L9PcTgWk#n&r)vyC:F3J6NaQeUhYl!p*s+wA.D0H4K8ObSfVjZm%q(u=xB;E2I5M9PdTgXk#o&r)vyC:G3J7NaReUiYl!p*s+wA.D1H4L8OcSfWjZm%q(u=xC0G3K7NaReUiYl$p*t+wA.E1H4L8OcSfWjZn%q)u=yC0G3K7NbReViYm$p(t+wA.E1H5L8PcSgWj#n%q)u=yD0G4K7ObRfViYm$p(t+xA;E1I5L9PcSgWj#n%r)uyC:F3J6MaQdUhXl!o*s-wz.D0H4K7ObRfViZm$q(t=xB;E1I5L9PcTgWk#n&r)vyC:G3J7NaReUhYl!p*s+wA.D1H4L8ObSfVjZm%q(u=xC0G3J7NaReUiYl$p*t+wA.D1H4L8OcSfWjZn%q)u=xC0G3K7NbReViYm$p*t+wA.E1H5L8PcSgWjZn%q)u=yD0G4K7ObReViYm$p(t+xA;E1I5L8PcSgWj#n%r)uyD0G4K7ObRfViZm$q(t=xA;E1I5L9PcTgWk#n&r)uyC:F3J6NaQeUhYl!oxA;E1I5L8PcSgWj#n%r)uyD0G4K7ObRfViZm$q(t+xA;E1I5L9PcTgWk#n&r)uyC:G3J7NaQeUhYl!p*s+wA.D1H4K8ObSfVjZm%q(u=xC:G3J7NaReUiYl$p*t+wA.D1H4L8OcSfWjZn%q(u=xC0G3K7NbReUiYl$p*t+wA.E1H5L8PcSfWjZn%q)u=yD0G3K7NbReViYm$p(t+xA.E1H5L8PcXk#o&r-vzC0G3K7NbReUiYl$p*t+wA.E1H5L8OcSfWjZn%q)u=yD0G3K7NbReViYm$p(t+xA.E1H5L8PcSgWj#n%r)u=yD0G4K7ObRfViZm$p(t+xA;E1I5L9PcTgWj#n%r)uyC:F3J6NaQeUhYl!p*s+;E1I5L9PcTgWj#n%r)uyC:F3J6NaQeUhYl!p*s+wz.D0H4K8ObSfVjZm%q(t=xB;E2I5M9PdTgXk#n&r)vyC:G3J7NaReUiYl!p*s+wA.D1H4L8OcSfVjZm%q(u=xC0G3J7NaReUiYl$p*t+wA.E1H4L8OcSfWjZn%q)u=yC0G3K7NbReViYm$p*t+wA.E1H5L8PcSgWj#n%q)u=yD0G4K7ObReViYm$p(t+xA;E1I5L8PcSgWj#n%r)uyC:F3J6MaQdUhXl!o*s-wz.D0G4K7ObWjZn%q)u=yD0G4K7ObReViYm$p(t+xA;E1I5L8PcSgWj#n%r)uyC:F2J6MaQdUhXl!o*s-wz.D0G4K7ObRfViZm$q(t=xA;E1I5L9PcTgWk#n&r)uyD0G4K7ObRfViZm$q(t+xA;E1I5L9PcTgWk#n&r)uyC:G3J7NaQeUhYl!p*s+wA.D1H4K8ObSfVjZm%q(u=xC:G3J7NaReUiYl$p*t+wA.D1H4L8OcSfWjZn%q(u=xC0G3K7NbVjZm%q(u=xC:G3J7NaReUiYl$p*s+wA.D1H4L8OcSfWjZn%q(u=xC0G3K7NbReUiYl$p*t+wA.E1H5L8OcSfWjZn%q)u=yD0G3K7NbReViYm$p(t+xA.E1H5L8PcSgWj#n%r)u=yD0G4K7ObRfViZm$p(t+xA;E1I5L9PcTgWo&s-vzC0G3K7NbReViYm$p(t+xA.E1H5L8PcSgWj#n%r)u=yD0G4K7ObRfViYm$p(t+xA;E1I5L9PcTgWj#n%r)uyC:F3J6NaQeUhYl!+xA;E1I5L9PcSgWj#n%r)uyC:F3J6NaQdUhXl!o*s-wz.D0H4K7ObRfViZm$q(t=xB;E1I5L9PcTgWk#n&r)vyC:G3J7NaReUhYl!p*s+wA.D1H4L8OcSfVn&r)vyC:G3J7NaReUhYl!p*s+wA.D1H4L8ObSfVjZm%q(u=xC0G3J7NaReUiYl$p*t+wA.D1H4L8OcSfWjZn%q)u=xC0G3K7NbReViYm$p*t+wA.E1H5L8PcSgWjZn%q)u