首钢船舶与海洋工程用钢

2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,首钢海工钢开发及应用,首钢总公司,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,1、首钢钢铁业概况,2、首钢宽厚板基地工装设备,3、首钢海工钢生产现状,2,目录,4、首钢海工钢业绩,5、首钢海工钢特色服务及前沿研究,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,首钢钢铁业概况,北京新产业,北京顺义170万吨,京唐970万吨,首秦260万吨,长钢300万吨,贵钢50万吨,水钢500万吨,迁钢800万吨,首钢钢铁业形成了“一业多地”发展格局，2012达到3027万吨。,建成了一批现代化的生产线,形成了宽厚板、热轧板卷、冷轧板卷、长材四大产品系列,实现了产品结构由长材向高品质板材和精品长材转型的目标,技术创新体系的支撑保障能力得到较大提升,通钢500万吨,伊犁钢厂40万吨,首钢钢铁业概况-四大产品系列,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,典型产品：高强船板高强结构板高等级管线钢,典型产品：汽车板家电板高等级建筑用薄板,典型产品：高等级管线钢汽车结构钢集装箱用耐候钢,典型产品：弹簧钢、齿轮钢、轴承钢、钢帘线预应力盘条高强度紧固件,管线钢：实现X80及以下级别产品批量生产、X100-X120工业试制，完成了大壁厚海底管线钢等产品的实验室研发冷轧汽车板：实现800MPa及以下级别产品批量供货，实验室研发产品强度等级达到1180MPa，开展了热成形钢等先进汽车用钢的实验室研究船板及海工钢：实现F40及以下级别船板及海工钢产品批量生产、E420E690工业试制，实验室开展了耐蚀船板的研发,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,2006年10月4300mm宽厚板生产线投产2008年3月两条热处理线投产2010年6月粗轧机等配套工程投产装备了双机架特厚板轧机，超快冷+ACC、剖分剪、强力冷矫机等先进设备，拥有400mm厚板坯连铸机，形成了年产260万吨的宽厚板生产能力,重点产品：高强船板、管线钢、高强工程机械用钢、高性能锅炉容器用钢、高层建筑用钢等应用领域：海洋运输、能源工程、机械装备制造、化工、电力、建筑等重点用户：中船重工、中石油、中石化、徐州重工、郑煤机等,秦皇岛首秦金属材料有限公司,首钢宽厚板基地工装设备-概况,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,首秦公司坐落在秦皇岛市抚宁县境内，这里南临渤海，北依燕山，公路、铁路、港口交通运输便利。,首钢宽厚板基地工装设备-概况,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,首秦公司是首钢战略性结构调整的重点项目，配备有国内最厚400mm连铸坯、4300mm全流程自动轧钢生产线和世界上先进的超快冷设备。,首钢总公司厂区外景,首秦公司厂区外景,首钢宽厚板基地工装设备-概况,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,首钢宽厚板基地工装设备-冶炼,铁水预处理,顶底复吹转炉,LF精炼炉,RH真空精炼炉,进行铁水预脱硫；,自动化炼钢；下渣检测；进行低碳、低磷钢的冶炼；,微调成分；深脱硫；去除夹杂物；均匀钢水成分与温度；,微调成分；脱H、N；去除夹杂物；,洁净钢生产,低碳：C0.023%,低磷：P0.005%,低硫：S0.001%,低H：H0.0001%,低O：O0.002%,低N：N0.004%,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,优质钢坯生产,3#板坯连铸机,2#板坯连铸机,1#板坯连铸机,自动化浇钢,250/220/1801200-1800mm,320/300/2501500-2400mm,结晶器液面自动控制,动态二冷自动配水,结晶器漏钢预报,全保护浇注，避免钢液二次氧化,动态轻压下，降低中心偏析,首钢宽厚板基地工装设备-连铸,400/350/3001600-2400mm当时国内最厚连铸坯,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,表面质量,板型尺寸,组织性能,除鳞压力大于23MPa,高炉煤气+空气双蓄热式加热炉钢坯均匀加热技术,全液压四重11辊矫直机最大矫直力34000KN,冷速360/S头尾及边部遮蔽，提高性能均匀性,开口度500mm；最大轧制力92000KN；厚度自动控制技术（AGC）液压弯辊，每侧弯辊力400t,加热炉,高压水除鳞,4300mm轧机,超快冷+ACC,矫直机,宽厚板轧制,首钢宽厚板基地工装设备-轧制,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,为满足海工钢对高强度、高韧性、良好焊接性能和耐腐蚀性能等使用要求，首钢采取以下技术措施来保证产品质量：,首钢海工钢生产现状-技术保障,（1）优化TMCP钢板成分设计，采用低碳、微合金化设计，保证产品的低温韧性和良好焊接性能。,（2）应用洁净钢冶炼技术和板坯动态轻压下技术，有效降低钢水有害杂质元素和钢坯中心偏析，保证了钢板性能的均匀性和稳定性。充分发挥400mm厚板坯优势，提高压缩比生产特厚规格海工钢。,（3）充分发挥4300mm轧机高刚性、大扭矩、强力轧制力的设备技术特点，强化钢板单道次变形率，使变形充分渗透到钢板心部，细化心部组织，提高心部强韧性和组织均匀性。,（4）利用超快冷和ACC设备，强化水冷工艺控制技术，进一步细化钢板组织形态，并有效控制钢板板形。,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,首钢海工钢生产现状-认证历程,一般强度、高强度(36kg)船板通过九国船级社认证,船用钢板扩证至厚度100mm及E级、40级的新增认证,F级船板的增项认证,船用钢板扩证至厚度130mm及420-690级别，API的新增认证,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,一般强度和高强度海工钢船级社认证,目前首钢可批量生产上表钢种以及所有带Z向性能钢已通过九个船级社的认可，正火板的最大厚度达到了130mm；TMCP状态交货的最大厚度为60mm，最高级别钢种为F40。,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,超高强海工钢船级社认证,超高强船板及海洋平台用钢板订货范围,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,欧标EN10225深海平台用钢认证范围,欧标海工钢EN系列认证,美标海工钢API认证,首钢已完成100mm以下API系列海工钢工业轧制及热处理，经美国API审核员确认钢板强塑性、CTOD及落锤等力学性能均满足API规范要求,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,九国认证证书(ABS/BV/CCS/RINA/NK/KR/DNV/GL/LR),首钢海工钢生产现状-认证证书,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,首钢海工钢生产现状-实物质量,首钢E/F36、E/F40级钢板性能,E/F36及E/F40钢板具有良好的强塑性、低温韧性以及抗层状撕裂性能！,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,首钢海工钢生产现状-实物质量,TMCP及调质工艺海工钢力学性能,钢板具有良好的强塑性以及低温韧性，能够满足海工钢的需要！,2012年首秦公司首次承接了120mmE690海洋平台用钢，目前国内几家大钢厂均试制类似该规格的齿条钢，该单合同技术难点在于钢板厚度增加的前提下，保证钢板的高强度高韧性。,首钢海工钢生产现状-实物质量,针对120mmE690大厚度、高强度及高韧性的特征。为了提高钢板淬透性同时考虑成本，添加Cr、Cu、Ni、Mo、B元素；为了保证低温韧性，添加了1.5%的Ni；严格控制S、P、Al、N、H等杂质元素含量，降低杂质对低温韧性的影响；添加了微合金元素Nb、V、Ti，发挥其细晶强化和析出强化作用，提高强度改善韧性；严格控制B含量；充分发挥400mm厚铸坯和轧机能力，提高道次压下率。,由于轧后钢板容易出现表面问题及裂纹问题，需要对轧制及热处理以及生产节奏安排等进行优化处理。,首钢海工钢生产现状-实物质量,回火后显微组织,首钢海工钢生产现状-实物质量,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,Q为厚度方向1/4，C为心部位置,首钢海工钢生产现状-实物质量,焊接性能（线能量为50kJ/cm）,实验结果表明，焊接接头力学性能良好！!,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,S355G8+M钢板性能情况,S355G8+N钢板性能情况,欧标EN系列海工钢生产现状-实物质量,钢板-60冲击功均值超过100J，低温韧性优异！,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,2010-2013年开发的海工钢E550具有良好的强度、塑性、韧性以及Z向性能，并实现向辽河油田装备制造公司供货12-76mm厚E550-Z35，通过焊接评定实验，应用于自升式海洋平台CP-300-1、CP-300-2、CP-300-3和DSJ300，合计4000吨，主要用于悬臂梁和升降系统等，中标辽河油田CP-400项目合计2670吨。2011年完成供蒂森克虏伯公司S355G8+M、S355G8+N-Z35钢种供18288吨合同供货，完成扬州通宇钢管厂用于伊朗某公司海洋平台用钢S355K2-Z35、S355J0、S355NL-Z35共计20000余吨。,首钢海工钢供货业绩,完成奥通赵东导管架式平台供货，主要为CCSD36-Z25，厚度为30-40mm。完成向中集来福士（龙口、烟台、海阳）供货半潜式平台合计14000余吨。实现向大连船舶重工自升式平台JU2000的商业供货；完成向宝鸡机械厂供货120mm厚特厚规格海工钢E690；首钢已完成船级社系列、欧标EN系列，美标API系列海工钢产品的认证及供货，实现了向导管架式平台、自升式平台、半潜式平台等各种海洋平台的供货。,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,首钢海工钢供货业绩,2020/5/30,SHOUGANGGROUPWWW.SHOUGANG.COM.CN,海工用钢作为首钢战略产品，一直是首钢产品开发的重点，在已完成690MPa以下级别海工钢开发的基础上，目前正在积极开发海工用钢高端产品：1）油船货油舱耐腐蚀船板的开发，2）低温用钢的研发，3）大线能量焊接船板开发。,首钢海工钢前沿研究,首钢海工钢前沿研究-油船货油舱用耐蚀钢,2010年1月，首钢技术研究院开展油轮货油舱用耐蚀船板开发项目的先期研究。2011年6月首钢总公司“油轮货油舱用耐蚀船板的开发”项目完成立项。2012年3月首钢集团与北京科技大学签订油轮货油舱用耐蚀钢研发平台项目。2013年5月，拟进行实船挂片考核。2013年拟进行货油舱耐蚀钢中国船级社认证。,截至2012年5月，首钢完成货油舱用耐蚀钢中试试验30多炉，工业试制约200吨，实物质量满足国际海事组织要求，并完成配套焊接材料的开发，具备CCS认证条件。,1、完成20多炉下底板实验室小炉冶炼、轧制工作。耐腐蚀性能满足国际海事组织要求1mm/y，最低腐蚀速率0.27mm/y，低于国内外报道的最低腐蚀速率。2、完成下底板用耐蚀钢工业试制约100吨，耐腐蚀性能满足国际海事组织要求，腐蚀速率0.40mm/y。,工业试制耐蚀船板,下底板低于日本及国内报道的最低腐蚀速率,首钢海工钢前沿研究-油船货油舱用耐蚀钢,3、完成上甲板用耐蚀钢工业试制约100吨，耐腐蚀性能满足国际海事组织要求，25年外推腐蚀量2mm，普通船板大于6mm。4、完成工业试制耐蚀钢用配套焊材的开发，焊缝金属与母材熔合线位置腐蚀深度小于30m，满足国际海事组织对耐蚀钢的要求。5、目前，首钢正在开展实船挂片考核试验，已经具备油轮货油舱用耐蚀钢认证条件。,北科大油轮钢认证实验室,焊缝,熔合线,母材,耐蚀焊丝焊接接头截面形貌,耐蚀钢25年外推腐蚀量2mm。,腐蚀深度9m,普船25年外推腐蚀量6mm。,首钢海工钢前沿研究-油船货油舱用耐蚀钢,首钢海工钢特色服务-不平度检测装置,由于海工钢用户对钢板平面度要求较高，少量规格的CCSE550-Z35和齿条钢要求钢板在规定测量范围内任意位置任意方