日前,中国钢铁工业协会发布2024年度冶金产品实物质量品牌培育产品名单。山东钢铁股份有限公司(简称:山钢股份)生产的低温结构用热轧H型钢、高寒地区结构用热轧H型钢等5项产品获评“金杯优质产品”,其中低温结构用热轧H型钢获评“金杯特优产品”,全国仅10项产品获此殊荣。
企业概况
山钢股份是国有控股大型钢铁企业,主体工艺装备达到国内领先水平,是全国著名的H型钢、厚板、优特钢和高端建筑用钢生产基地,产品广泛应用于港珠澳大桥、亚马尔天然气项目等国内外重大工程,远销70多个国家和地区。
山钢股份拥有大型、中型、小型、异型四条型钢生产线,是国内生产规模较大、品种规格齐全、市场竞争力强的精品型钢生产基地,工艺装备达到国际先进水平,生产能力超过300万吨。山钢坚持“高端驱动,技术引领”,全面推进型钢产品高端化、特色化、专业化,致力打造海工、机械和轨道交通型钢特色,巩固型钢产品国内领先地位,确保特色产品国际先进水平。山钢股份热轧H型钢涵盖国标、日标、美标、欧标、英标、俄标、澳标、加标等国内外标准400余规格,满足国内外大型工程用户的一站式采购需求。产品先后通过了欧标CE、日本JIS、韩国KS、俄罗斯GOST、马来西亚SIRIM、泰国TISI等产品认证以及中国船级社CCS、美国船级社ABS、挪威船级社DNV、法国船级社BV、意大利RINA等船级社认证。
耐低温型钢的研发制造
山钢股份持续加强耐低温型钢研发,聚焦关键技术,加强全流程工艺管控,实施全生命周期质量管理,开发满足用户要求的规格系列化、品种多样化、高品质功能化、应用范围广的高质量耐低温H型钢(图1),实现钢铁材料与装备制造全面升级。先后获得山东省科技进步奖二等奖、冶金科技奖二等奖等科技奖励,制定国家标准、行业标准各1项。
低温H型钢冶炼过程采用一键式智能炼钢、自动挡渣、钢包全程底吹氩、保护浇铸、液面自动控制、多点矫直、汽雾冷却等工艺装备,实现了铸坯无缺陷生产;轧制过程采用数字化加热炉、X-H轧制工艺、TCS(HGC AGC)自动尺寸控制等工艺装备,实现了高精度尺寸控制。
山钢股份首发超薄近终形异型坯单点非对称全保护浇注工艺及“非对称布流 非对称冷却”控制技术,开发了超薄异型坯单点非对称全保护浇铸装备,突破了超薄近终形异型坯Al脱氧工艺批量稳定生产高品质铸坯的行业共性技术难题,水口寿命由90min提高至400min,连铸工序增氮量控制在3ppm以内,全氧含量降低至0.0015%以下。
山钢股份开展了基于LF精炼Al脱氧工艺条件下精炼渣成分对精炼效果影响的研究,建立全工序加料模型,确定最佳精炼炉渣成分,有效提高LF精炼成渣速度,确保钢中夹杂物上浮动力学条件充分。研制了新型钙化处理工艺,揭示了夹杂物精炼过程演变规律,实现了Al2O3-MgO-CaO夹杂物球形微细化弥散分布。
低温H型钢采用多元微合金化合金成分体系设计,通过组织细化和第二相纳米粒子析出沉淀强化协调控制,构建了超薄近终形异型坯制备H型钢组织均匀化的微观控制工艺。建立了“再结晶轧制 静态再结晶未再结晶轧制 诱导析出”轧制技术,揭示了轧制全流程奥氏体组织演变规律,攻克铁素体组织精细化控制难题,产品第二相纳米析出物平均尺寸从16.3nm减小至11.46nm,体积分数从0.053%提高至0.108%,90%的析出物尺寸小于20nm。
该公司基于超薄近终形异型坯首次开发H1000超大规格耐低温H型钢,开展了孔型共用性技术研究,研制了差温渗透轧制工艺,通过表面、芯部温度控制,实现变形渗透传导,组织协同细化,突破超大规格厚壁H型钢不均匀变形、非一致温度的技术难点,解决了超大规格厚壁H型钢组织、性能均质化控制的行业难题。
耐低温H型钢的应用
山钢股份耐低温H型钢主要应用在高纬度地区的建筑、油气工程等对钢铁材料低温性能有特殊要求的领域。产品强度和低温冲击性能稳定,尺寸精度高,表面质量好,被广泛应用于国内外各大重点工程,如极地高寒地区超大型油气工程俄罗斯Yamal项目与AGPP项目、艾克森美孚Yosemite项目、壳牌石油SDA项目、哈萨克斯坦PKOP项目、神华宁煤外管廊、北京鸟巢体育馆等大批国内外重点项目,被中石油、中石化、中铁、中桥等的相关重点工程优先选用,见图2。
总结与展望
山钢股份将不断强化工艺优化和产品研发,保持耐低温型钢在行业领先地位,不断拓展应用领域,为钢铁材料升级发展作出更大贡献。
(山东钢铁服份有限公司:李希海 赵培林 刘云杰)