兴澄特钢采用连铸连轧工艺开发高品质高碳铬轴承钢中国钢铁工业产品.docx

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中国钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书
、项目基本情况
项目名称
兴澄特钢采用连铸连轧工艺开发高品质高碳铬轴承钢
完成单位
中信泰富特钢集团江阴兴澄特种钢铁有限公司
项目起止时间
2006年1月〜2009年12月用于生产时间2006年7月
2
项目基本情况
1、项目背景
高碳铬轴承钢占轴承钢总量的90%以上,其应用最为广泛。高质量高碳铬轴承钢以SKF3为代表,主要用于制造长寿命、高可靠性的轿车轴承、电机轴承、电器轴承、机床主轴轴承和冶金机械轴承。由于对寿命和可靠性有很高的要求,相对普通轴承钢来说,对高质量高碳铬轴承钢的纯净度和组织均匀性有更高的要求。高质量高碳铬轴承钢的主要生产工艺是采用炉外精炼加模铸或连铸工艺炼钢,然后经开坏后再轧制成材。我国的老特钢企业,近一十多年来,虽然在工艺技术及产品质量上已取得了显著的成绩,但由于在装备及工艺研究方面落后,在钢的纯净度和连铸钢的组织均匀性方面与国外先进水平比还有明显的差距,还没有通过世界著名轴承公司的认可。在本项目开发之前,我国使用的该类钢一直从国外进口,主要的供货厂是日本、欧州和美国等发达国家的钢厂。
2、项目目标
兴澄特钢从2006年开始成立攻关组,项目目标是通过短流程一采用连铸连轧工艺开发高品质高碳铬轴承钢,通过SKF、SHAEFFLER、SNR、DELPHI、NSK、KOYO、NTN、世界著名轴承公司的认可,使轴承钢实物质量达到世界先进水平,冋时降低生产成本,并形成批量供货,冋时促进我国轴承行业的进步。国内市场占有率不断增加,由2007年的71%增加到2009年的81%,同时部分产品出口,2007-2009年出口合计万吨。
3、主要技术管理路线
棒材

①高炉铁水+优质废钢~100tEAF-LF-VD-R12m、5机5流300mmX340mmCC连铸一热送一热装一加
热f连轧轧制(f抛丸或粗磨f矫直f涡流探伤+超声波探伤)
高炉铁水flOOtBOF-LF-RHfR17m、3机3流390mmX510mmCC连铸f热送f热装f加热f轧制(含火焰清理)(f矫直f抛丸f磁粉探伤+超声波探伤)

高炉铁水+优质废钢flOOtEAF-LF-VD-fR12m、5机5流300mmX340mmCC连铸f热送f热装f加热f连轧开坯f中间坯清理f加热f连轧轧制(f抛丸f矫直f倒角f涡流或红外探伤+超声波探伤)
高炉铁水flOOtBOF-LF-RH-fR17m、3机3流390mmX510mmCC连铸f热送f热装f加热f轧制开坯(含火焰清理)f中间坯清理(f抛丸f检查f修磨)加热f连轧轧制(f矫直f漏磁探伤+超声波探伤)
盘条
3
高炉铁水flOOtBOF转炉flOOtLF精炼炉flOOtRH真空脱气炉fR17m、3机3流39OmmX51OmmCC连铸f热送f热装f加热f轧制开坯(含火焰清理)f中间坯清理(f抛丸f检查f修磨)加热f连轧轧制线材(控轧控冷)
4、实施过程中的主要创新
采用本项目工艺装备生产的高品质轴承钢棒材,通过了SKF、SHAEFFLER、SNR、DELPHI、NSK、KOYO、NTN等世界著名轴承公司的认可,质量水平达世界先进水平,填补了国内采用炉外精炼生产该类钢的的空白。
采用本项目工艺装备生产的高品质轴承钢盘条,达到了部份高档模铸钢质量水平,填补了国内采用连铸工艺生产该类钢的空白。
采用了优质铁水及预处理、合成渣精炼、过程控铝、软吹氩、大包下渣检测、长水口和浸入水口保护、中包吹氩保护、液面自动控制等新技术和措施集成,使轴承钢获得了高的纯净度。
采用了中包感应加热,连铸低过热度、低拉速、二冷弱冷、多段电磁搅拌、轻压下,铸坯热送、增长铸坯的高温扩散时间等新技术和措施集成,使轴承钢获得了高的组织均匀性。
钢材全部经涡流(漏磁、红外)探伤+超声波探伤检测合格后出厂保证钢材零缺陷。
开发的高品质高碳铬轴承钢平均氧含量小于、钛含量小于l2ppm、超过lmm长的宏观夹杂物的几乎没有,实物质量达到了世界先进水平。钢材用于制造长寿命、高可靠性的轿车轴承、电机轴承、电器轴承、机床主轴轴承和冶金机械轴承产品,填补了国内钢材用途的空白。
5、主要实施效果和贡献
从2006起兴澄特钢开始采用连铸连轧工艺批量生产高品质高碳铬轴承钢,截止2009年已累计生产高品质轴承钢万吨,其中供SKF、SHAEFFLER、SNR、NSK、NTN、KOYO、DELPHI等世界著名轴承公司的钢材总量为万吨,为国家节约了大量外汇的。在生产高品质轴承钢的同时,兴澄特钢还与轴承行业联合制定了优质轴承钢行业标准,促进了我国轴承钢质量水平的提高和轴承及相关行业的技术进步。
目前兴澄特钢以生产高品质轴承钢为主,中品质轴承钢为辅,按国标生产的低品质钢材的比例逐年下降。
6、与国内外先进指标的对比
序号
主要质量指标
国内
国外
实物水平
领先水
平
兴澄
先进水平
领先水平
领先水平厂家
4
1
氧含量均值,ppm
瑞典OVAKO、
日本山阳
2
钛含量均值,ppm
12-30
12
12
日本神户
3
脆性夹杂物最大
粒径口m
25-120
25
25
15-38
15
日本山阳
4
超过1mm长的
宏观夹杂物
几乎没有-
出现频率高
几乎没
有
几乎没有
几乎没有
几乎没有
瑞典OVAKO、
日本山阳
7、体现的社会作用和经济效益
通过本项目的实施,减少了我国高品质轴承钢的进口量,扩大了我国轴承钢的用途和使用量,推动了我国轴承行业的发展。为国内的高级汽车、精密电机、机床、高级家电等相关行业大量配套,提高了我国主机产品的质量和竞争力,促进了我国国民经济的发展。提高了我国轴承钢、轴承及相关行业直接参与国际高端市场的竞争力,促进培育中国、世界的名牌产品。由于质量水平的提高,也提高了相关主机的寿命和可靠性,在节能、环保、安全方面,对社会做出了巨大的贡献。
截止2009年已累计生产高品质轴承钢万吨,直接创效益约6亿元,其效益是生产普通轴承钢的4倍,促进了兴澄特钢的可持续发展。
(不超过3000个汉字)
二、创造性贡献要点
1、生产工艺技术装备创造性贡献要点
1)采用炉外精炼加连铸连轧短流程生产工艺生产高品质高碳铬轴承钢棒材,填补国内空白。
2)采用连铸生产工艺代替模铸工艺生产高品质轴承钢盘条,填补国内空白。
3)采用优质铁水及预处理、合成渣精炼、过程控铝、软吹氩、大包下渣检测、长水口和浸入水口保护、中包吹氩保护、液面自动控制等新技术和措施集成使轴承钢获得了高的纯净度。
4)采用了中包感应加热,连铸低过热度、低拉速、二冷弱冷、多段电磁搅拌、轻压下,铸坯热送、增长铸坯的高温扩散时间等新工艺技术集成,使轴承钢获得了高的组织均匀性。
5)钢材全部经涡流(漏磁、红外)探伤+超声波探伤检测合格后出厂保证钢材零缺陷。
6)开发的高品质高碳铬轴承钢平均氧含量小于、钛含量小于12ppm、超过1mm长的宏观夹杂物的几乎没有,实物质量达到了世界先进水平。
2、管理创造性贡献要点
6
1)特殊钢棒线材生产流程的技术创新
通过5年的探索与总结,兴澄特钢逐步认识到工艺流程是装备、技术与管理的综合体,集中体现了企业科技水平,从而在技术思想上完成了从单体装备到整体流程的认识飞跃,成功设计并建造了具有世界最顶级水平的特殊钢棒线材生产线,其主要创新点和技术进步如下:
多工位连铸技术;
多工位热连轧技术;
连续高效生产技术;
先进的计算机信息集成系统
2)高品质中高碳特殊钢棒线材质量控制的技术创新
高洁净特殊钢冶炼技术。包括精炼洁净技术,成分精确控制技术;
高均质特殊钢大方坯连铸技术。包括二次净化技术,低过热浇铸技术,中心区成分均匀化与缺陷改性技术;
特殊钢高精度低缺陷控制轧制技术。包括微观组织控制,尺寸精度控制,表面质量控制。
通过上述管理创造性,为特钢行业冶金水平的提高做出了较大的贡献
提升了特钢的炼钢工艺水平。
提升了特钢炼钢工艺控制水平。
提升了特钢产品的研究开发水平。
提升了特钢生产组织及控制水平。
促进了相关产业的发展。
3、节约社会资源与保护环境的创造性要点
1)与普通轴承钢相比,高品质轴承钢在获得同样收益的时,可降低产量近80%,大大节约了资源能源,显著地改善了环境。
2)由咼品质轴承钢制造的轴承,可改善主机的性能,如提咼汽车的寿命和安全性,降低家电的噪声,从而减少了资源的浪费,提高了人们的生活质量,促进社会的进步。
4、主要专有技术和专利介绍
1)高纯净度、成分精确控制的炼钢技术集成
包括炼钢原材料入厂检验,铁水预处理技术,转炉出钢炉渣控制技术,LF炉精炼渣、脱氧制度、吹氩搅拌制度、加热制度、合金化制度,真空处理技术,软吹氩技术,大包下渣检测,长水口和浸入水口保护,中包结构及吹氩保护,液面自动控制等。
6
2)高组织均匀性技术集成
包括中包感应加热、多段电磁搅拌和轻压下技术,低过热度、低拉速、二冷弱冷浇注,铸坯热送、增长铸坯的高温扩散时间等新工艺技术。
授权项目名称
知识产权
类别
国(区)
别
授权号
连续铸钢钢包浇注区氩气密封保护塔箱
实用新型
中国

自动调节流量大小的连铸连续加保护渣
装置
实用新型
中国

连铸中间包
实用新型
中国

连铸轧辊
实用新型
中国

(分条目表达,要点简洁清晰,不够可加页
7
三、数据对比
1•产品指标对比(性能、成分、精度、表面质量、包装、批量稳定性……)
指标科目
本企业产品数据
先进产品-日本爱知数据
先进产品-瑞典
OVAKO数据
氧含量均值,ppm
钛含量均值,ppm
12
15
11
脆性夹杂物最大粒径,口m
25
25
20
超过1mm长的宏观夹杂物
几乎没有
几乎没有
几乎没有
关于对比指标含义和对比进口产品指标说明
2•生产工艺技术指标对比(成材率,生产周期,交货期等)
指标科目
本企业指标
国外企业-日本爱知生产指标
国外企业-瑞典OVAKO生产指标
成材率
93%
90%
85%
平均生产周期
20小时
30小时
30小时
交货期
45天
60天
60天
关于对比指标含乂和对比企业指标的说明
(能耗、排污等)
指标科目
本产品数据
国家强制指标
先进企业A数据
先进企业B数据
粉尘年允许排放量
吨
GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》
—
—
SO2年允许排放量
吨
GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》
关于对比指标含义和先进企业的说明
(占国内消费量的比例)
中国市场占有率
本产品占有率%
进口产品合计,万吨
先进企业A数据
先进企业B数据
2007年
71
5
—
—
2008年
77
5
—
—
2009年
81
3
—
—
(占全国出口本产品量的比例)
国外市场占有率
本产品占有率
出口产品合计,万吨
先进企业A数据
先进企业B数据
2007年
100%
0
0
2008年
100%
0
0
2009年
100%
0
0
(简明写明要点,不够可加页)
8
、效益计算
效益计算(近3年数据计算)

如:单位成本构成,产量,资金周转周期变化,总产值、销售额、利税变化和计算依据;
项目
连铸连轧高品质轴承钢
年份
2007年
2008年
2009年
生产量(吨)
生产总成本(兀)
平均单位生产成本(兀)
5255
5430
5000
销售量(吨)
平均售价(元/吨,不含税)
6890
6950
6450
销售收入(元,不含税)
销售利润(元)
减财务费用、管理费用(元)
利润(元)
平均吨钢利润(元/吨,不含税)
1335
1220
1150

如:拉低市场价格的社会收益、节约外汇收益、拉动国内原材料市场收益
因替代进口产品,降低进口高品质轴承钢市场价格1000元/吨,每年进口钢材按5万吨计算,可节约外汇约5000万元。拉动国产高品质轴承钢价格约900元/吨,每年按15万吨计算,可增加收益亿元。
3•行业发展与国民经济、国家安全等战略方面贡献
通过本项目的实施,促进了轴承的寿命和可靠性的提高,可为国内的高级汽车、精密电机、机床、高级家电等相关行业大量配套,提高了我国主机产品的质量和竞争力,推动了我国钢铁、轴承及相关行业的发展,促进了我国国民经济的发展。
(以列表表示为主,简述计算依据。叙述放在基本情况介绍中)
尚存在问题和进一步发展的目标
1•国家还没有中碳轴承钢标准,目前正在制定标准中。
2•高碳铬轴承钢钢牌号相对少,限制了应用。下步加大研发投入。
3•渗碳轴承钢钢牌号少,且国内目前采用电渣钢工艺生产,生产成本相当钢,与国外产品比没有竞争力。精炼钢标准过于落后。下步加大研发投入和制定先进的精炼钢标准。
(限800个汉字)
9
五、主要完成单位情况
单位名称
中信泰富特钢集团江阴兴澄特种钢铁有限公司第1单位
单位性质
A研究院所;B学校;C社会团体;D事业单位;E国有企业;F民营企业;“其他
法定代表人
刘玠
职务
董事长
通讯地址及邮政编码
江苏省江阴市滨江东路297号
邮编:
单位主要贡献
1、连铸连轧高品质轴承钢的质量体系认证,
2、实物质量认可,
3、生产工艺技术开发,
4、产品开发,
5、市场开发,
6、生产组织及供货等。
声
明
申报书所填写内容完全真实、有效,并已经经过保密审查,允许向社会公开;冋意中国钢铁工业协会及其委托单位就申报书内容进行编辑、修改、发布和出版,无须再次获得本单位认可或授权。
特此声明
10
六、附件目录
技术、质量、环境检测、监测及认证文件
如:科技成果鉴定、环境监测报告、产品检测报告等
创造性证明
如:专利证书及权利要求书
市场开拓证明
如:经销商、用户证明,出口合同、海关证明
影响力证明
如:受表彰文件及证书等