从轧钢看-我们需要思考的几个问题.ppt

1、从轧钢看我们要考虑的几个问题,陈其安 中国钢研科技集团公司（CISRI Group） 中国金属学会轧钢分会 （CSM IMW）,2006年钢铁产量（万吨）及分布,全国 2345678 钢铁大国 长型材567 长型材大国 钢筋78 钢筋大国 盘条4 盘条大国 高线5 高线大国,2006年中国告别钢材短缺 成为钢铁净出口国,中厚（特）板中厚板大国 热轧板带 5 热轧板带大国,中国：名符其实的钢铁大国 如何向钢铁强国迈进？,从钢铁大国迈向钢铁强国的可能转变,Franz Struzl （voestalpine 董事会主席）提出： “Nicht mehr Stahl Sonder mehr aus St

2、ahl” (Gerd Krause 2003年引用）,不是要更多的钢 而是要从钢中得到更多,一个粗浅的比较：,矿石价格上涨9.5% 印度加征矿石出口关税： 品位62，7USD/t 62，12USD/t,消耗,价格,运费,资源危机 不堪重负 经济安全,其它：Mn、V、Nb、Cr、Ni。,中低档产品为主,与2003年欧洲的显著区别： （从钢中得到更多） 以中、低档钢铁产品为主（量大） 来自资源环境方面的限制更加突出 国内外在资源、市场方面的竞争日趋激烈 国外资本、企业的进入。,实现“从钢中得到更多”： 更加迫切 更加困难,更需要改变落后的观念 增加产能和产量的发展途径,对“从钢中得到更多”的狭义和

3、广义理解,Franz Struzl 的初衷：强调提高钢铁企业产品的附加值，密切与用户的合作（汽车工业）,新发展：钢铁工业不再是单纯为经济发展提供钢铁产品的行业 职能的转变：钢铁产品或制品、能源转换、社会废弃物的消纳、循环流程下的多样化产品（0废弃物排放） 与社会发展密不可分：工业化、城镇化。、构建和谐社会。 与经济的可持续发展密不可分：资源、环境、运输、结构材料。 必须首先解决国内量大面广的强劲需求，不能仅仅生产高附加值产品 。 （产业发展政策）钢铁产业是：国民经济的重要基础产业， 国家经济和社会发展水平、综合实力的重要标志。,广义理解： “让全社会都从钢中得到更多”,20世纪70年代：用高新

4、技术改造传统产业,20世纪90年代：知识经济,20世纪90年代末以来： 人自然经济发展关系 ：可持续发展的原则,先进钢铁材料 可循环钢铁流程,扩大钢铁产量：数量增长型,高污染 高消耗,质量成本增长型,更加强调资源、环境问题，“新一代可循环钢铁流程”,烧结,焦化,脱磷炉,连铸,轧钢,原料场,脱碳炉,炼 铁,水泥厂,粉 尘 79.1,炉 渣,灰8.3,3.4,2.7,2.8,氧化铁皮 8.9,224.6,87.3,粉煤灰,26,电厂,311.9,外销301.1,尘泥1.9,10,5,瓦斯灰13.5,粉尘17.9,粉尘32.7,(单位:万吨),大型焦炉高效能源转换技术,超大型高炉系统工艺技术,低成本

5、、高效化洁净钢水生产工艺技术,钢水快速精炼技术,大板坯高速连铸技术,减量化轧制技术和炼钢轧钢综合节能环保技术,冶金煤气干法除尘技术,新一代钢厂精准设计和流程动态优化技术,炉渣干法粒化和余热回收技术,曹妃甸钢铁厂,新一代可循环钢铁流程工艺技术,新一代可循环钢铁流程工程化技术集成,市 场,技术 推广,推广辐射,课题分解,上游技术成果,4.建立技术开发与辐射推广平台,3.新一代可循环钢铁流程系统集成技术,2.曹妃甸钢厂节能减排工艺技术集成,1.曹妃甸钢厂高效快节奏生产工艺技术集成,推广平台,“新一代可循环钢铁流程工艺技术” 课题组成1,“新一代可循环钢铁流程工艺技术” 课题组成2,市场导向导向市场的

6、研发,研发,市场导向的研发： 指标明确、应用研发、风险相对较小,导向市场的研发： 方向明确、前瞻、基础性、难度及风险较大,成果向生产力转化,市场,经济技术发展大趋势,例：导向市场的研发,资源、环境、性能、成本,材料使用性能的研发,组织种类及尺度控制的可能方法,钢材具体性能指标,实现组织种类及尺度控制的工艺及装备,组织种类及尺度对力学行为的影响,细晶粒钢,例：导向市场的研发,资源、环境、性能、成本,薄及超薄热轧板带使用性能的研发,具体性能指标,薄及超薄规格热轧的工艺及装备,以热代冷,薄及超薄规格热轧过程的理论分析,降低热轧板带的极限厚度,性能的一致性,中国标准：未规定通条及批次性能的允许波动范围

7、； 成分： 70钢：GB/T4354-94： 0.670.75%, C0.08; JISG3506-96： 0.690.76%, C0.07; 实物及应用： 70钢： 中国：C0.07，分组使用； 日本： C0.03;无需分组使用； 不少企业已经关注性能一致性问题，但：,标准未对性能一致性（波动范围）做出规定； 实物性能波动范围大； 差距 实物分组使用；,例：13.0mm82B盘条力学性能波动及金相组织,性能、组织的波动问题已经受到关注、但仍有进一步提高的必要,例：线材及成品性能的波动情况,（注：BS5896：预应力制品Rm的标准偏差55MPa）,例：建筑钢结构用中厚板,广义鲁棒控制高抗干扰能

8、力,上游中间产品、工艺因素的波动,过程的波动 外界的干扰,市场对性能稳定性的要求,性能稳定性长期追求的目标,轧钢的困境,一钢多级 用途细分,节能节材,产品性能稳定性全流程问题,主要控制内容 残留元素含量 夹杂：数量、种类、 尺寸 C偏析 表面质量 塑性及冷拔性能 热处理后的性能,主要措施 冶炼：顺序、方式、精练（渣系） 保护浇注：防止再次氧化和杂质进入 低温浇注、强冷、EMS,DRI成分控制,没有全流程各工序的保证， 不可能生产性能稳定的产品,产品性能稳定性问题已经受到关注从统计开始,对影响因素的精细分析,研发相关对策,形成保证性能一致性的措施： 全方位、全流程的诀窍精细技术 （成分与工艺设计

9、、控制和操作，组织、性能、表面、使用性能。的精细保证）, 提高性能一致性相当于提高： 合格率及使用性能（短板效应）,毕竟反映了部分现实：更需关注检测技术等几个方面：,轧钢生产的检测技术需要进一步受到关注 趋势：“事后”检验 “事中” 、 “事前” 检测,“事后”检测技术仍然在发展中，尤以在线表面质量检测、精确测温、镀层质量、专用检测方法等的研发,性能稳定性长期追求的目标检测技术做保证,热轧盘条的性能一致性测量仪表,无佳-灵装置 辊道变速 近似对称分布的凹谷 沿轴向组织不均匀,有佳-灵装置 辊道变速 无明显对称性凹谷 沿轴向组织较均匀,高线热轧65Mn盘条 通过磁性测量反映 搭接对冷速-组织一致

10、性的影响,带钢表面质量实时检测,轧辊表面状态实时检测,在线“事中” （实时）检测,例：在线“事中”检测,Magnetic inductance: 直接检测热轧过程中的AF相变 EMAT （electromagnetic acoustic transducer） 可直接检测织构和厚度 带钢轧制速度和长度的精确检测 Laser vibrometer 激光干涉议非接触式速度传感器，在线设备震动检测,例：“（轧钢）事前”检测技术的研发,Laser-EMATs (electromagnetic acoustic transducers ) system: 在线检测热、移动状态下坯料（连铸坯、出均热炉）的

11、表面缺陷 克服氧化皮、温度波动、灰尘、水对检测结果的影响 Ultrasonic array 轧前温度扫描 。,Electromagnetic techniques: 中间包沉没式水口中钢液流动状况的可视检测方法,快速检测出炉坯料表面质量，避免冷却到室温检测 检测技术的发展有着深刻的背景 （质量、一致性。的基础）,连铸剔除,轧前剔除,精整的装备和技术五花八门： 轧前热态坯料表面修磨 轧后产品修磨、热处理、加工。 趋势：轧后精整检测深加工制品化 各工序已经开始融合 相互间的界限已经不再分明 动力：单纯的质量保证 产品的延伸 更好服务于钢材的用户 高附加值制品的生产,反映：理念的发展和转变,目标：在

12、日益激烈国际竞争的条件下： 近期：达产稳定、批量生产赢利、灵活应对市场地生产 长远：消化吸收自主创新国际领先,手段：后发优势跨越式发展直接、迅速切入最先进成果（A-XYZ） 尊重科学技术发展的规律对自然、客观真理的敬畏,A,X,B,C,Y,Z,积累：经验技巧,封锁,一流装备一流技术一流产品,学习掌握理解：基本原理方法技术,引进不出钢铁强国,研发与创新,构思,理论分析先进工具手段,中试,样机,生产应用,自主知识产权,“Z” 国际领先的技术、产品,转化,“细节决定胜负” ？ 重要？例：地铁工程 Salzgitter 厚板厂 薄及超薄热连轧带钢的生产 取向Si钢的生产,产品越高端、性能一致性越高、技术含量越高、。，细节就越重要,物理模型：“大”工艺制度控制模型：对：“大”工艺制度的实施 操作制度：必须关注此处（原材料、装备条件。）、 此时（冬、夏、当前的原材料、装备条件。）、 此产品（钢种、规格、性能用途细分） 细节问题,细节：对技术“精髓”的深刻理解实践经验的积累精细技术 “外师造化（形似），中得心源（神似）”,一流装备、人才、管理、经营 一流的操作（精细技术） 一流的、国际领先的产品