中厚板生产现状与工艺变化研究

中厚板生产现状与工艺变化研究

摘要:我国的中厚板生产技术将伴随钢铁工业的迅猛发展及下游产业的需求变化而快速发展。中厚板生产产品的发展趋势是以高强、专用特殊板为主,生产技术的发展趋势是以TMCP和微合金化为主,辅之以满足下游用户特殊需要的探伤、喷丸和热处理等工艺。在供求关系上,目前的中低档产品供大于求,通过3~5年时间将达到供求的动态平衡,逐步实现高档次、高质量产品100%国产化。

关键词:中厚板；轧机工艺；装备发展

近几年，我国的中厚板轧机发展较快,产品和工艺装备的升级也如雨后春笋。但要真正生产高档次的钢板,仍有一些差距。目前,国内外石油、天然气系统需求的高强、高压、耐候、耐蚀和抗裂等特殊要求的管线、石油储罐和石油平台用钢等,仍不能满足需求。所以我国的中厚板生产也同我国的钢铁工业一样,需要有一个从量到质、从大到强的转变。

1、我国中厚板轧机生产线现状

1.1中厚板轧机现状

就中厚板轧机而言,目前可以分为三类:即4300mm和5000mm的主轧机为A 类。近两年建成投产的生产线具有轧制压力大(80MN~100MN)、板幅宽、前后工序配套能力强等优势,瞄准的是中厚板的高端产品。厂家主要以大型国有企业和技术实力较雄厚的企业为主,如宝钢、鞍钢和沙钢等;B类主要是以3.5m轧机为代表的中档水平轧机,其轧制压力居中偏高(50MN~70MN),前后工序的配套正在逐步完善,主要被技术实力雄厚、目前还不能生产高端产品的企业拥有,如首钢和济钢等;C 类轧机以生产传统的中低档产品为主,主要由一些老企业和部分新兴的民营企业所拥有,如营口和文丰等。目前各大钢铁企业和具备一定实力的企业在扩张规模的同时,也在工装水平上和配套工序上对中厚板工艺进行新一轮的升级和技术改造,甚至是异地建设全新的中厚板厂,这些升级改造后和新建的装备将全面提升我国中厚板产品的品质和档次。可以预计,在2008年之前,对于我国国民经济需要的高档中厚板产品国内即可具备一定的生产能力。就像欧洲一位钢铁专家断言,目前中国已具有世界上最先进的钢铁装备,不出3年,中国就会成为世界钢铁强国。根据钢协的统计,近几年我国中厚板轧机的规格、数量。

1.2中厚板轧钢生产线工艺装备的现状

中厚板轧钢生产线的工艺装备是在钢坯质量一定的前提下保证最终产品质量的重要环节。以往的轧钢厂是以轧机为中心,其余的装备往往是因陋就简,尤其是在以普材为主的生产厂更是如此。轧制中厚板时尽管在加热和精整工序上采取了一些保护措施,如不产生划伤、提高剪切质量等,但是随着产品质量、品种规格、产品档次和用途等市场因素的变化,各生产厂已开始逐步重视并对整个工艺线进行分析、升级和改造。由于历史原因,我国中厚板轧机生产线的总体装备水平与国外先进厂家还存在一定的差距。主要体现在:

(1)规模小,装备水平低;

(2)加热炉大部分为推钢式,加热能力和质量保证能力差;

(3)轧机能力差距大,一是3m以下的轧机占总量的80%左右;二是轧制压力大部分为30MN~50MN;

(4)后部精整能力不足,因陋就简。如矫直机能力不足,几乎没有冷矫;纵剪能力

达到30mm以上的不多,且剪切质量差。在线无损探伤、热处理和喷丸等设备大部分工厂没有配备;

(5)核心技术不精、不专,主要体现在控温、辊型设计、水冷和控制轧制等方面,尤其是独特的、具有自主知识产权的工艺、产品不多。

随着近几年一些大钢厂正在进行的中厚板生产设备和工艺改造的完成,如首钢

和济钢3.5m、鞍钢4.3m和宝钢5m、首秦公司4.3m、天津、唐钢和福建三明

3.5m等,将使我国中厚板生产企业的整体装备水平、产品档次和产品质量提升到

较高的水平。

2、我国中厚板生产技术现状

中厚板产品具有品种多、用途广和批量小等特点,面对的用户较为广泛,由此造

成其生产工艺也相对复杂多变。但是最主要的仍然是满足用户表面形状(包括规格)和使用性能这两方面的要求,因此,中厚板生产技术也主要是围绕着这两个方面进

行开发研究。钢铁产品的现代技术主要有四个方面,即钢质洁净技术、微合金化技术、晶粒细化技术和尺寸、表面精准化技术。这四方面的技术集成后的目标是保

证钢材性能最佳和生产成本最低。钢质洁净技术是冶炼专业的工作,但后三个方面

的技术将与轧制工艺技术紧密相关。微合金化的设计与轧制工艺紧密配合,形成细

晶强化。实践证明:细晶强化改变了以往碳当量的强化机理;微合金元素V、NV、

Nb和Ti等合金元素的不同组合,在一定的轧制工艺条件下,以弥散强化、固溶强化

的方式提高钢材的综合性能。

首钢在近几年的品种钢开发中,运用V、NV、Nb和Ti等合金元素,与轧钢工艺

结合,较好地开发了高强板、Z向板、管线用钢和桥梁板等控轧控冷产品。2003年

首钢中厚板轧钢厂实施工艺升级改造后,强化了加热能力、轧制能力(70MN的

3.5m轧机)、快速冷却能力和AGC系统等,已上升为以生产中档产品为主的中厚板

轧钢厂,即产品强度以345C/D/E级以上的为主,专用板以高强船板、桥梁、容器、

高层建筑和管线(X65以下)为主,取消了普碳和一般低合金板产品。目前,国内新建

中厚板厂和主要骨干企业均采用了一批新技术,开发了一批新产品,如舞阳厚板厂、鞍钢厚板厂和济钢中厚板厂等开发出了X70管线、550D超低碳贝氏体高强结构

钢等一大批技术含量高、质量等级高的产品。这些产品的开发和更高级产品的开

发研制,标志着中国的中厚板行业已经从规模效益型向品种质量效益型转变,标志

着随着工艺装备的提高,工艺技术以微合金化和控轧控冷为主的结合日趋成熟,标

志着随着冶炼、连铸、轧制技术的提高逐步可以满足高档产品的国产化。

3、我国中厚板生产技术发展趋势

3.1中厚板产品的发展趋势

(1)油气输送管线钢

该产品为在高寒、深海、沙漠、地震和地质灾害等恶劣环境下长距离、高压、大流量的输送管道用钢,要求具有高强度、高韧性和良好的焊接性能。

技术条件为:显微组织较低要求为铁素体+珠光体,高要求为低碳或超低碳贝氏

体针状铁素体;屈强比为0.85~0.93;抗硫化应力开裂(SSCC)和氢脆断裂(HIC)以及抗

CO2腐蚀等。

(2)石油储备库用钢

该产品应具备高强度、高冲击功、低有害杂质(S和P)等特点。具有良好的焊

接性能、可承受大线能量焊接(100J/cm以上)并且具有较低的低焊接裂纹敏感性。

应该说以上两种专用钢代表了高档中厚板产品的特征。要达到稳定的生产水平,国