優(yōu)化潔凈鋼平臺及軋機配置，調(diào)整重鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

【摘要】本文介紹了通過改進潔凈鋼生產(chǎn)平臺，可經(jīng)濟批量生產(chǎn)潔凈度（S+P+T.O+N+H）≤70ppm鋼材，并通過配套完善軋鋼生產(chǎn)系統(tǒng)，達到調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品附加值、提高競爭力之目的。

【關(guān)鍵詞】鋼鐵產(chǎn)能過剩；潔凈鋼生產(chǎn)；軋機配套改造；調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

1、引言

2012年我國粗鋼產(chǎn)能為9.714億t、實際產(chǎn)量7.1654億t，產(chǎn)能過剩2.5486億t，產(chǎn)能利用率只有73.8%，這與通常認為的85%正常產(chǎn)能利用水平仍存在較大差距。粗放式發(fā)展導(dǎo)致的產(chǎn)能過剩以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理等問題日益突出，因此，鋼鐵行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加大高附加值品種的研發(fā)和生產(chǎn)力度是大勢所趨。

2、重鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)存在問題

2.1潔凈鋼生產(chǎn)平臺有待完善

重鋼現(xiàn)有精煉設(shè)施不完善，仍采用傳統(tǒng)潔凈鋼生產(chǎn)流程，存在著諸多問題：

1）鋼水提純過分依賴爐外精煉，造成生產(chǎn)批量小，不能大批量生產(chǎn)潔凈鋼；2）“一罐到底”工藝鐵水出準率仍低于90～95%，轉(zhuǎn)爐裝準率75～90%，投入運行鐵包太多達25～28個，不能保證熱罐周轉(zhuǎn)，紅包出鐵，溫降大，鋼水出脫硫站溫度1370～1390℃。3）鐵水只進行脫硫預(yù)處理，轉(zhuǎn)爐為實施“三脫”處理，半鋼[P]含量高。4）流程存在回硫、低碳脫磷和鋼水過氧化等基本矛盾，造成磷、硫和鋼中夾雜物控制不穩(wěn)定，使整個工藝過程變?yōu)榉磸?fù)提純又反復(fù)污染的不穩(wěn)定反應(yīng)過程；5）轉(zhuǎn)爐渣量通常為為100～120kg/t，煉鋼產(chǎn)生的大量爐渣往往無法在煉鋼生產(chǎn)過程中直接返回利用，造成大量爐渣外排，嚴重影響環(huán)境，并造成生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低；6）生產(chǎn)效率低，節(jié)奏慢，脫氧產(chǎn)生的大量夾雜物，很難上浮去除，往往需要大幅度延長“軟吹”時間。延長“軟吹”時間又由于爐渣和耐火材料的侵蝕以及完成脫硫任務(wù)等過程產(chǎn)生大量新的細小夾雜物，很難去除。7）鋼水過氧化，增大脫氧劑消耗使鋼中脫氧產(chǎn)物形成的夾雜物大量增加，為夾雜物去除帶來很大困難。

2.2中厚板軋機熱處理設(shè)施不配套

重鋼配套由4100mm寬厚板軋機生產(chǎn)線和2700mm中板生產(chǎn)線，但只配套建設(shè)了一座輻射無氧化式熱處理爐，熱處理量近25萬t/a，制約了高附加值專用（或特殊用）中厚板產(chǎn)品的開發(fā)。

2.3無先進冷軋及涂鍍生產(chǎn)線，高端冷軋薄板及涂鍍產(chǎn)品無法生產(chǎn)

重鋼建有1780mm熱連軋生產(chǎn)線，年產(chǎn)厚1.2～19mm*寬900～1630mm熱軋寬帶350萬t。冷軋只配套有兩套單機架可逆冷軋機組：1727mm四輥可逆冷軋機組。機組地處長壽區(qū)晏家，離原料供應(yīng)地江南新區(qū)約7km運輸距離，車間內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備均為美國安然公司破產(chǎn)出售的二手設(shè)備，這些設(shè)備為1995年制造的成套冷軋設(shè)備，機型落后，尤其是核心設(shè)備-軋機，受機型、力能參數(shù)和控制功能的限制，只能生產(chǎn)厚度0.6mm以上、板型精度較低的產(chǎn)品，且產(chǎn)能不到20萬t/a，加之整個廠內(nèi)生產(chǎn)工序不全，故只能生產(chǎn)一些附加值較低的建材板及汽車、門類的內(nèi)襯板，在市場銷售方面受到很大限制。1450mm十二輥可逆冷軋機組。機組地處綦江三江鎮(zhèn)的四鋼公司，與原料供應(yīng)地長壽運輸距離約100km，熱軋鋼卷原料噸鋼增加運輸成本約100元，另外，該機組未配套退火設(shè)施，只能生產(chǎn)冷硬鋼卷，影響產(chǎn)品競爭力。

3、重鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化目標(biāo)市場取向

3.1中厚板產(chǎn)品定位為精品船板為主

重鋼一直是我國船用鋼國家及行業(yè)標(biāo)準的主要起草和修訂單位，“三峰”牌船板歷來具有品種質(zhì)量優(yōu)勢，在國內(nèi)外一向享有盛譽，在造船業(yè)被廣為采用，取得世界九家國際船級社認證。目前全國造船業(yè)中心在長三角地區(qū)，每年造船量占到全國的70%。如果船板寬超過3000mm，采用鐵路運輸將極其困難，但重鋼地處長江邊，生產(chǎn)的任何規(guī)格的鋼板都可以通過水運，非常方便地運到沿江所有船廠，這是國內(nèi)其他內(nèi)陸鋼鐵企業(yè)難以企及的地利。因此，中厚板發(fā)揮重鋼船用板在技術(shù)、質(zhì)量及水路運輸優(yōu)勢，以打造精品船板為目標(biāo)。

3.2熱軋板帶及冷軋板帶立足于重慶、西南區(qū)域市場

重慶除有國家重點支持發(fā)展的長安、慶鈴、川汽、嘉陵、建設(shè)等5家汽車和摩托車生產(chǎn)廠外，還有眾多的民營汽摩企業(yè)，且建筑、門業(yè)、天然氣化工、機器和軍械制造、計器儀表、輕工家電等工業(yè)實力也相當(dāng)雄厚，每年需要大量的冷軋板帶鋼材。因此，重鋼應(yīng)著眼本地市場，發(fā)揮地理優(yōu)勢，以汽車板為龍頭，形成汽車、家電、建筑等用板材的加工基地。

4、重鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整及基本措施

4.1改進潔凈鋼生產(chǎn)平臺

4.1.1硬件設(shè)施改進 1）增建4#轉(zhuǎn)爐，形成“2*210三脫轉(zhuǎn)爐+2*210t脫碳轉(zhuǎn)爐”裝備配置，采用全量鐵水轉(zhuǎn)爐“三脫”預(yù)處理工藝，控制半鋼[P]≤0.03%。2）增建2#210tRH，提高超低碳鋼比例。通過上述措施，重鋼高效、低成本潔凈鋼生產(chǎn)優(yōu)化流程的主要技術(shù)裝備包括：2500m3大型高爐3座；210tKR鐵水脫磷預(yù)處理站2臺，210t脫磷轉(zhuǎn)爐2座，210t脫碳轉(zhuǎn)爐2座；210tLF爐2座，210tCAS精煉爐2座，210tRH干式（機械）精煉爐2座；板坯連鑄3臺（共5流）。

4.1.2潔凈鋼生產(chǎn)流程改進

改進生產(chǎn)工藝，用潔凈鋼生產(chǎn)新流程生產(chǎn)潔凈鋼，普通鋼的潔凈度可達到150ppm；高潔凈鋼的[S+P]含量可穩(wěn)定控制在50ppm以下，規(guī)?；a(chǎn)鋼材潔凈度（S+P+T.O+N+H）≤70ppm。

4.1.2.1超低硫鋼生產(chǎn)技術(shù) 采用KR脫硫工藝，使[S] 150～300ppm降低到10～30ppm；轉(zhuǎn)爐采用低硫活性石灰和優(yōu)質(zhì)廢鋼，降低鋼水回硫；采用LF爐深脫硫技術(shù)，這些技術(shù)包括LF爐使用專用合成渣、優(yōu)化渣脫硫氧制度、鋼包底吹氬氣、強攪拌方式；采用RH噴粉脫硫技術(shù)，這些技術(shù)包括控制轉(zhuǎn)爐下渣量，對鋼包頂渣改質(zhì)處理，低槍位操作，鋼水及鋼包渣充分脫氧。通過上述措施，鋼水硫含量穩(wěn)定達到10ppm以下。

4.1.2.2雙聯(lián)冶煉獲得低磷鋼生產(chǎn)技術(shù) 重鋼新區(qū)轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)工藝進行了大膽創(chuàng)新，轉(zhuǎn)爐同跨布置，區(qū)別于傳統(tǒng)的分跨布置轉(zhuǎn)爐的雙聯(lián)工藝，并輔以活性石灰、控制入爐鐵水磷含量、擋渣冶煉，實現(xiàn)了低磷合金冶煉，轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)冶煉工藝優(yōu)點：1）有利于脫磷：可生產(chǎn)成品磷小于50PPm的低磷鋼。2）實現(xiàn)少渣煉鋼：與常規(guī)冶煉工藝相比，渣量約減少一半。3）縮短冶煉周期：單爐冶煉周期可由傳統(tǒng)的35～40min縮短到27min左右。4）提高錳的利用率：可用錳礦來替代錳鐵合金，錳礦中錳的利用率可達50%。

4.1.2.3低氧鋼生產(chǎn)技術(shù) 采用擋渣出鋼（鋼包渣層厚≤50mm）、出鋼時加入改質(zhì)劑（降低渣的氧化性）、中間包純凈化技術(shù)（控制RH中自由氧濃度和純脫氣時間）、采用高粘度保護渣（防止結(jié)晶器保護渣卷入）、保證適量的Ar氣吹入量、維持結(jié)晶器液面穩(wěn)定等技術(shù)措施，控制 [O]≤20ppm。

4.1.2.4低氮鋼生產(chǎn)技術(shù) 采用轉(zhuǎn)爐采用低氮鋼冶煉工藝，包括控制鐵水氮含量和鐵水比、優(yōu)化轉(zhuǎn)爐造渣和吹煉制度；采用防止鋼水增氮技術(shù)，包括氧化狀態(tài)下出鋼、采用中間包覆蓋劑、鋼包和中間包間用長水口并用氬氣和纖維體密封。上述措施，可使?jié)茶T過程中的增氮量控制在1.5ppm以內(nèi)，可批量生產(chǎn)[N]≤30ppm的低氮鋼。

4.1.2.5超低碳鋼生產(chǎn)技術(shù) 采用RH脫碳技術(shù)，包括脫碳前最佳成份控制和加速脫碳技術(shù)，提高RH脫碳速度的工藝措施有提高循環(huán)流量和體積傳質(zhì)系數(shù)、提高抽氣速率、吹氧、改變吹A(chǔ)r方式；另外，還采用防止鋼水增碳技術(shù)，包括高堿度中間包覆蓋劑、低碳高粘度保護渣、無碳（低碳）耐材。上述措施，控制[C]≤20PPm。

4.2改進及構(gòu)建完善軋鋼生產(chǎn)線

4.2.1完善熱處理生產(chǎn)線 新增建設(shè)4100mm寬厚板軋機2#輻射無氧化式熱處理爐和淬火生產(chǎn)線熱處，熱處理能力從25萬t/a提高到45萬t/a。熱處理交貨狀態(tài)：正火、余熱淬火+回火、淬火+回火、回火、正火+回火。開發(fā)高強度、高韌性、高塑性第三代海洋設(shè)施用鋼和無需涂裝耐蝕厚板，船板形成成品鋼板6～120mm*1500～3800mm*6000～25000mm寬覆蓋的產(chǎn)品規(guī)格格局，屈服強度級別從235MPa到800MPa級別，質(zhì)量級別從A到F級，最終實現(xiàn)一條裝載量30萬t級以上船舶所需全部鋼板供貨。

4.2.2 1780mm熱連軋產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整

將新一代TMCP（控軋控冷）工藝技術(shù)應(yīng)用于1780mm熱連軋生產(chǎn)線，以超快冷為核心的可控?zé)o級調(diào)節(jié)鋼材冷卻技術(shù)；以相變和析出為基礎(chǔ)、冷卻路徑可控技術(shù)；細晶、析出、相變綜合強化技術(shù)，離線熱處理在線化技術(shù)；其中節(jié)省鋼材合金用量30%以上；提高鋼材強度100～200MPa以上，大幅度提高沖擊韌性，節(jié)約鋼使用量5%～10%；提高生產(chǎn)效率35%以上；節(jié)能10%～15%。產(chǎn)品規(guī)格為厚度1.2～19mm、寬度800～1630mm，小于2mm厚度優(yōu)質(zhì)薄板超過總產(chǎn)量的50%，以便后續(xù)生產(chǎn)汽車酸洗板提供原料；重點開發(fā)生產(chǎn)IF鋼、TRIP（相變誘發(fā)塑性）鋼、BH（烘烤硬化）鋼、DP（雙相）鋼、CP（多相）鋼、HF（熱成形）鋼、TWIP（孿晶誘導(dǎo)塑性）鋼和L-IP（具有誘導(dǎo)塑性的輕量化）鋼等汽車鋼熱軋卷；生產(chǎn)X80級以上管線鋼的占15%以上。

4.2.3 1450mm冷軋搬遷整合到晏家

將1450mm冷軋生產(chǎn)線搬遷整合到長壽晏家，與1727mm冷軋形成雙機搭配，通過資源整合，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集中，兩套軋機從品種、規(guī)格、結(jié)構(gòu)上進行優(yōu)勢互補，1727mm四輥冷軋機主要生產(chǎn)厚度0.7mm以上、寬度1250mm以上冷軋鋼卷，1450mm十二輥軋機則生產(chǎn)0.7mm以下、寬度1250mm以下的冷軋鋼卷。搬遷整合改造以提高產(chǎn)品質(zhì)量和增加品種為前提，改造后產(chǎn)品定位于汽車內(nèi)板，中低檔家電板和建筑板。形成總體規(guī)模為55萬t/a，其中：熱軋酸洗卷20萬t/a；冷軋退火卷：35萬t/a。

4.2.4 建設(shè)新區(qū)冷連軋及鍍鋅生產(chǎn)線

在長壽江南新區(qū)新建250萬t/a冷軋、涂鍍車間，滿足重慶市場汽車、摩托車、家電等對高端冷軋及涂鍍產(chǎn)品需求。連續(xù)酸洗機組 1條、熱軋板鍍鋅機組1條、酸洗軋機聯(lián)合機組1條、連續(xù)退火機組1條、熱鍍鋅機組2條、彩色涂層機組1條、重卷檢查機組2條、半自動包裝機組2條、電工鋼退火涂層機組1條、電工鋼剪切包裝機組1條。

1）生產(chǎn)規(guī)模：（1）冷軋產(chǎn)品：為150萬t/a，其中：冷軋鋼卷65萬t/a 、熱鍍鋅鋼卷37.25萬t/a、熱鍍鋁鋅鋼卷11萬t/a、合金化鍍鋅板8.75萬t/a、彩涂鋼卷8萬t/a、電工鋼產(chǎn)品（中低牌號）20萬t/a。（2）熱軋深加工產(chǎn)品：為100萬t/a，其中：熱軋板酸洗鋼卷50萬t/a、熱軋板熱鍍鋅鋼卷37.5萬t/a、熱軋板熱鍍鋁鋅鋼卷12.5萬t/a。

2）產(chǎn)品規(guī)格

碳鋼：厚度0.2mm～2.5mm，寬度800mm～1600mm電工鋼：厚度0.35mm、0.5mm、0.65mm，寬度800mm～1250mm 熱軋深加工產(chǎn)品：厚度1.8mm～7.0mm，寬度800mm～1600mm

3）產(chǎn)品品種

CQ、DQ、DDQ、EDDQ、SEDDQ、HSS（最高到DP780）

5、結(jié)束語

重鋼只有通過改進潔凈鋼生產(chǎn)平臺，才能具備生產(chǎn)超低硫鋼、低磷鋼、低氧鋼、低氮鋼、超低碳鋼等潔凈鋼條件，以此為基礎(chǔ)，通過配套完善中厚板熱處理設(shè)施、1780mm熱連軋增設(shè)超快冷、整合1727mm可逆冷軋和1450mm冷軋、新建年產(chǎn)250萬t先進冷軋機及涂鍍機組，調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品附加值、提高市場競爭能力，以滿足重慶、西南區(qū)域市場，乃至全國市場對對高擋鋼材產(chǎn)品需求，抵消鋼鐵產(chǎn)能過剩帶來的負面影響。

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作者簡介

楊發(fā)金（1963.03），男，漢族，廣西桂平人，重慶鋼鐵（集團）有限責(zé)任公司，工程師，大學(xué)本科，企業(yè)發(fā)展規(guī)劃。