本報記者 楊立文 通訊員 柴玉國 姜林憲
2022年初,一列滿載9Ni鋼板的重卡車隊由首鋼京唐公司出發(fā),駛向江蘇南通下游用戶施工現(xiàn)場……這意味著首鋼極低溫容器用9Ni鋼實現(xiàn)了“零”的突破,首鋼在進軍中厚板高端產(chǎn)品市場的進程中邁出了關(guān)鍵性的一步,同時拉開了首鋼低溫容器用鋼高質(zhì)量發(fā)展的序幕。
截至目前,首鋼9Ni鋼累計訂貨已超過7000噸,完成供貨2000余噸,鋼板綜合性能和使用性能良好,得到了用戶的充分肯定。
抓住契機 鋼種研發(fā)腳步快
能源結(jié)構(gòu)變革助推天然氣作為清潔能源進入黃金時代。天然氣經(jīng)壓縮、冷卻至其凝點溫度(-161.5攝氏度)后變成液化天然氣(LNG),具有便于貯存、運輸,安全性好,間接投資少等優(yōu)勢。相應(yīng)地,貫穿整個LNG產(chǎn)業(yè)鏈,包括生產(chǎn)、存儲、運輸以及應(yīng)用等各環(huán)節(jié)低溫用鋼需求激增,9Ni鋼以其較高的強度、優(yōu)異的超低溫韌性和良好的可焊接性而備受青睞。
早在2009年,基于鎳系低溫用鋼項目,首鋼就開始了9Ni鋼的研發(fā)工作。時值9Ni鋼國產(chǎn)化伊始,可借鑒的文獻資料少之又少。該公司課題組依靠自身力量,從成分設(shè)計到組織形態(tài),從強韌化機理到工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù),通過大量實驗室研究和現(xiàn)場模擬試驗,循序漸進、抽絲剝繭,一步步揭開了9Ni鋼神秘的面紗,全面掌握了9Ni鋼生產(chǎn)核心技術(shù)。2014年,首鋼在首秦4300毫米產(chǎn)線進行9Ni鋼的工業(yè)試制,并通過全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)委員會技術(shù)評審,成為當(dāng)時國內(nèi)少數(shù)具備9Ni鋼供貨資質(zhì)的鋼廠之一。不久后,按首鋼集團公司統(tǒng)一部署,首秦公司開始了搬遷準(zhǔn)備工作,中厚板產(chǎn)線由河北的秦皇島搬往曹妃甸,首鋼9Ni鋼產(chǎn)品市場化推廣按下了“暫停鍵”。
“蟄伏”期間,課題組一方面主動出擊,與下游用戶建立起暢通的交流渠道,準(zhǔn)確把握低溫容器用鋼發(fā)展方向;另一方面不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能,完善用戶使用技術(shù)方案,為產(chǎn)品推廣做足先期準(zhǔn)備工作。
隨著我國“雙碳”目標(biāo)的提出,LNG需求量呈現(xiàn)出跨越式增長,國內(nèi)9Ni鋼市場隨之持續(xù)向好。為此,首鋼京唐抓住契機,果斷啟動了低溫容器用9Ni鋼開發(fā)工作。首鋼技術(shù)研究院寬厚板所集中優(yōu)勢力量,第一時間奔赴生產(chǎn)現(xiàn)場。課題負責(zé)人柴玉國帶領(lǐng)研發(fā)團隊結(jié)合京唐二期中厚板產(chǎn)線工裝條件變化,針對9Ni鋼生產(chǎn)重點、難點制訂出全流程技術(shù)方案,對鋼水成分精準(zhǔn)控制、鋼坯內(nèi)外部質(zhì)量控制、鋼板綜合性能控制、表面質(zhì)量控制、存儲與運輸、防磁化以及質(zhì)檢等各個關(guān)鍵控制點提出了明確要求,為9Ni鋼工業(yè)試制提供了有力的技術(shù)支撐。
齊心協(xié)力 功勛轉(zhuǎn)爐立新功
由于服役環(huán)境的特殊性,9Ni鋼對磷、硫等雜質(zhì)元素含量控制嚴格,鎳合金含量高達9%,各種因素交互作用,相對于常規(guī)轉(zhuǎn)爐冶煉而言,難度可想而知。
接到9Ni鋼冶煉任務(wù)后,該公司鋼軋部迅速行動,對各工序技術(shù)方案進行細化。針對鋼水極低磷低硫冶煉、過程溫度控制、板坯連鑄等關(guān)鍵控制點,鋼軋部組織技術(shù)專業(yè)和崗位操作人員進行了專項攻關(guān)。在冶煉前一天晚上,鋼軋部召開生產(chǎn)前最后一次準(zhǔn)備會,從生產(chǎn)組織、原料準(zhǔn)備到操作要點、注意事項,強調(diào)每一個細節(jié),逐項落實到崗到人,確保萬無一失?!?Ni 鋼代表中板產(chǎn)品最高水平,被譽為‘鋼板皇冠上的明珠’。這么高端的鋼種能在我們手里煉出來,是我們的榮幸!”鋼軋部副部長胡顯堂一席話擲地有聲,在與會人員心中產(chǎn)生了強烈的共鳴。
正式冶煉當(dāng)天,從煉鋼到精煉,直至板坯連鑄,伴隨著鋼水運行軌跡,參戰(zhàn)人員各司其職,時刻關(guān)注鋼水溫度、成分以及各項工藝參數(shù)變化,近距離為生產(chǎn)保駕護航。生產(chǎn)崗位人員精心操作、合理控制,把設(shè)備能力發(fā)揮到極致。在煉鋼平臺一角,有著30年煉鋼經(jīng)驗的首鋼勞模、京唐公司技術(shù)專家王東,目不轉(zhuǎn)睛地注視著轉(zhuǎn)爐化渣情況,閃爍的爐火映紅了臉龐,不時用對講機提醒助手調(diào)整操作,憑借著他細致的準(zhǔn)備工作和扎實的技術(shù)功底,整個冶煉過程盡在掌握之中。當(dāng)中包車緩緩開出、結(jié)晶器封頂?shù)哪且豢?,鋼軋部部長王國連輕舒了一口氣,喜悅之情溢于言表。7爐連澆,平均磷含量為10.2ppm(百萬分比濃度),平均硫含量為4.7ppm,氮、氫、氧、磷、硫五大雜質(zhì)元素總量不到50ppm。
京唐二期的3座轉(zhuǎn)爐,正是當(dāng)年首鋼年產(chǎn)千萬噸鋼的中堅力量,曾為首鋼的輝煌立下過汗馬功勞。后來為了首都一片藍天凈水,從老廠區(qū)原首鋼第二煉鋼廠搬遷到幾百公里以外的曹妃島,為首鋼“從山到?!钡目缭桨l(fā)展做出了重要貢獻。如今,這3座功勛轉(zhuǎn)爐在9Ni鋼開發(fā)過程中再立新功!
精益求精 產(chǎn)線能力喜提升
“京唐中厚板堅持走以9Ni為代表的高端品種生產(chǎn)的路線,以高端高效產(chǎn)品搶占市場、實現(xiàn)高效益;依托技術(shù)支撐,通過創(chuàng)新驅(qū)動,加快推進綠色制造,助力行業(yè)低碳化、高效化發(fā)展?!笔卒摼┨浦泻癜迨聵I(yè)部部長田士平說。
9Ni鋼生產(chǎn)流程長,與普通調(diào)質(zhì)鋼相比增加了開坯軋制、鋼坯修磨、涂漆、剩磁控制等多個工序,同時極限薄規(guī)格占比大,是所有中厚板產(chǎn)品中對制造能力要求最高的品種。中厚板事業(yè)部主任工程師張學(xué)峰提出:“我們一定要以9Ni鋼生產(chǎn)為契機,快速提高軋鋼全流程工藝策劃、通道線管控、工藝過程控制能力,形成適用于我們產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝,最終提升產(chǎn)線制造能力。”
為保障合同順利交貨,中厚板事業(yè)部協(xié)同制造部、技術(shù)中心、鋼軋部、質(zhì)檢部、銷售管理部等多部門、多專業(yè)成立專項攻關(guān)團隊,結(jié)合9Ni鋼生產(chǎn)流程長、極限薄規(guī)格占比大等特點制訂專項技術(shù)解決方案。
高質(zhì)量產(chǎn)品來源于對每一道工序精益求精的管控,來自于一個規(guī)范、高效、協(xié)同的制造體系。該公司針對每一塊鋼坯、每一塊鋼板,建立詳細跟蹤臺賬,掌握全流程生產(chǎn)信息;以SPC(統(tǒng)計過程控制)為主導(dǎo),強化產(chǎn)品關(guān)鍵特性管控,確保各項指標(biāo)穩(wěn)定。在鋼坯清理工序,專業(yè)人員一塊塊復(fù)核鋼坯表面質(zhì)量,現(xiàn)場指導(dǎo)鋼坯作業(yè);軋制工序優(yōu)化計劃排產(chǎn),強化除鱗和厚度精度控制;熱處理工序配備特制工裝,確定單獨的鋼板移動路徑,開辟單獨碼垛場地。通過不斷優(yōu)化、細化、固化,獨具首鋼特色的9Ni鋼全流程操作要點最終形成。
對9Ni鋼來說,剩磁是關(guān)系到鋼板能否正常使用的特有檢驗指標(biāo),攻關(guān)團隊對產(chǎn)線環(huán)境、設(shè)備剩磁進行測量,記錄近千個數(shù)據(jù),制訂9Ni鋼控剩磁的生產(chǎn)物流方案,配備專門工具,做好各項生產(chǎn)準(zhǔn)備。在熱處理工序鋼板每移動一道工序,專業(yè)人員詳細測量鋼板剩磁變化,確定了鋼板剩磁控制要點,最終實現(xiàn)了9Ni鋼剩磁百分之百合格。為保障合同按時交貨,該公司還創(chuàng)新了生產(chǎn)組織模式,具備了雙爐同時生產(chǎn)9Ni鋼能力,實現(xiàn)了生產(chǎn)能力翻倍。
8毫米,是該公司熱處理作業(yè)區(qū)投產(chǎn)以來生產(chǎn)的淬火板的最薄規(guī)格。該公司在正式生產(chǎn)前采用8毫米耐磨鋼摸索相關(guān)的水冷參數(shù),整體板形較好,但正式生產(chǎn)9Ni鋼時,由于其與耐磨鋼的成分、鋼板的強度不相同,淬火后板形出現(xiàn)了邊浪,熱處理作業(yè)區(qū)對淬火機的參數(shù)全部進行了調(diào)整和測量,生產(chǎn)技術(shù)室專業(yè)工程師王坤對淬火機的水量和淬火時的輥縫重新進行了優(yōu)化,有效保證了8毫米9Ni鋼順利完成淬火生產(chǎn)。
最終,鋼板力學(xué)性能、表面質(zhì)量、剩磁等各項指標(biāo)完全滿足客戶要求,首鋼京唐9Ni鋼實現(xiàn)批量供貨,首鋼京唐中厚板高端產(chǎn)品序列又添新成員。“只有不斷研發(fā)高端產(chǎn)品,才能促進產(chǎn)線實現(xiàn)追求極致、制造精品的自我升級。未來我們會在更多領(lǐng)域爭得突破,不斷提高京唐中厚板的核心競爭力?!睂τ诰┨浦泻癜宓氖袌鲩_拓前景,首鋼技術(shù)專家閆智平信心十足。
各司其職 勇入市場弄大潮
自項目啟動以來,首鋼一級科學(xué)家周德光親自掛帥、統(tǒng)一協(xié)調(diào),組織制訂集試制、認證、供貨于一體的推進計劃,倒排時間,明確節(jié)點和崗位責(zé)任。由首鋼京唐制造部、技術(shù)中心、鋼軋部、中厚板事業(yè)部、質(zhì)監(jiān)部和銷售管理部等部門組成的聯(lián)合工作組,所有成員各司其職、步調(diào)一致、高效協(xié)同,在短時間內(nèi)解決了轉(zhuǎn)爐極低磷冶煉、連鑄坯質(zhì)量控制、鋼板表面質(zhì)量控制、薄規(guī)格板形、鋼板剩磁控制、精準(zhǔn)發(fā)運等一系列難題,為9Ni鋼批量生產(chǎn)鋪平了道路。
9Ni鋼從試制到獲得船級社認證,再到批量生產(chǎn)、供貨需要經(jīng)歷一個漫長的周期。于文飛作為制造部厚板室分管9Ni鋼品種專員,承擔(dān)著設(shè)計坯型、排產(chǎn)、組織認證、迎接船檢的任務(wù),每個環(huán)節(jié)都留下了他緊張忙碌的身影。
相對于一般鋼種,9Ni鋼最主要的特點就是一個字——“冷”。該鋼種的沖擊韌性、落錘都要在零下196攝氏度條件下進行,性能檢驗十分復(fù)雜。每輪性能檢驗,質(zhì)監(jiān)部趙德福都要提前與多個部門溝通,聯(lián)系液氮供應(yīng)。檢測試驗過程中,無論冬夏,實驗員周永江都是穿著厚厚的皮褲,在冷氣繚繞的試驗機旁一坐就是一兩個小時,在一聲聲厚重的金屬撞擊聲中,默默地嚴守著最后一道質(zhì)量關(guān)。
千淘萬漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金。經(jīng)歷了復(fù)雜的生產(chǎn)流程,一垛垛成品鋼板擺放得整整齊齊,靜待發(fā)出。該公司銷售管理部周建等人專門制訂發(fā)運組織方案,從安排車輛、鋪墊車底枕木、現(xiàn)場裝車及苫蓋,到路途動態(tài)跟蹤,直至現(xiàn)場卸貨,認真地組織落實,一絲不茍。他們要保證凝聚著無數(shù)人辛苦努力的成果,完好無損地運達用戶施工現(xiàn)場,完美展現(xiàn)首鋼大型現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)的風(fēng)采。
產(chǎn)品走向市場重要一環(huán)是銷售。9Ni鋼開發(fā)成功后,該公司營銷中心高度重視,廣州分公司、上海分公司、天津分公司和山東分公司“八仙過海,各顯神通”,積極接洽下游用戶,一個個詢單紛至沓來。
正是這樣一個又一個親歷者,在各自普普通通的崗位上,以極大的熱情投身緊張而有序的工作中,甘當(dāng)首鋼低溫用鋼推進道路上的鋪路石,才確保了首鋼9Ni鋼工業(yè)試制取得一次性成功,實物質(zhì)量優(yōu)良,一舉通過中國、美國、挪威、英國、日本等多國船級社認證,并實現(xiàn)了持續(xù)供貨。
不積跬步,無以至千里;不積小流,無以成江海。首鋼9Ni鋼開發(fā)取得的進展,僅僅是首鋼涌入低溫容器用市場大潮的一個良好開端。不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量,擴大應(yīng)用范圍,為用戶提供全方位的技術(shù)服務(wù),始終是首鋼低溫鋼發(fā)展不斷追求的目標(biāo)。
《中國冶金報》(2022年12月22日 04版四版)