宽厚板轧钢新技术及先进高强钢品种开发技术
钢铁行业的创新案例新产品和解决方案
钢铁行业的创新案例新产品和解决方案钢铁行业的创新案例：新产品和解决方案钢铁行业一直是全球制造业的重要支柱，然而，在不断变化的市场环境下，钢铁企业面临着各种挑战。
为了应对市场需求的变化和环境问题的关注，钢铁行业积极推动创新，开发新产品和解决方案。
本文将介绍几个钢铁行业的创新案例，探讨其对行业发展的影响。
一、高强度钢的创新应用高强度钢具有优异的机械性能和轻量化的特点，受到汽车制造、建筑工程等领域的青睐。
一家钢铁企业在钢铁行业中率先推出了一种高强度钢，该钢能够满足汽车工程领域对材料强度和安全性的要求。
同时，该钢的轻量化特性还能减少车辆重量，提高燃油利用效率。
该高强度钢的应用，对于钢铁企业来说意味着新的市场机会。
它不仅满足了汽车制造业对材料强度和安全性的需求，还推动了钢铁企业的产能扩张和市场份额的增加。
此外，高强度钢在建筑工程领域的应用也得到了推广，为建筑领域的轻量化、高效性提供了解决方案。
二、绿色生产技术的应用随着环保意识的提高，钢铁行业也面临着压力，需要减少碳排放和对环境的影响。
为了实现绿色生产，一些钢铁企业采用了先进的环保技术，推动了行业的可持续发展。
例如，一家钢铁企业引入了炼铁过程中的废气循环利用技术，将废气转化为能源的一部分。
通过这种技术的应用，企业不仅降低了碳排放，还实现了能源的回收利用，提高了资源利用效率。
此外，该企业还改良了废水处理技术，将废水处理成可循环使用的水源，减少了对水资源的消耗。
这些绿色生产技术的应用为钢铁企业带来了多重好处。
首先，企业降低了环境风险和环保成本，提升了企业的社会形象。
其次，环保技术的应用也为企业带来了新的商机，满足了市场对绿色产品的需求。
三、数字化技术的创新应用随着信息技术的快速发展，数字化技术逐渐渗透到各个行业中，钢铁行业也不例外。
钢铁企业通过数字化技术的创新应用，实现了生产过程的高效管理和智能化控制。
一家钢铁企业引入了物联网技术，将生产设备和机器连接到互联网上，实现了实时监控和远程操作。
高品质带钢冷轧智能化核心技术创新与产业化应用
高品质带钢冷轧智能化核心技术创新与产业化应用随着经济的发展和技术的进步，高品质带钢冷轧智能化核心技术的创新与产业化应用逐渐成为钢铁行业的发展热点。
在信息化、智能化、绿色化的新时代背景下，高品质带钢冷轧智能化核心技术的创新有望为钢铁行业注入新的活力，推动产业转型升级，提高产品质量和技术水平，实现可持续发展。
本文将从技术创新、产业化应用两方面进行探讨，以期为行业发展提供参考和借鉴。
一、技术创新1. 智能化控制技术带钢冷轧过程中的轧制力、轧辊间距、温度等参数对产品质量影响巨大，传统的手动控制方式已不能满足生产要求。
智能化控制技术将传感器、控制器和执行器有机结合，实现对轧制参数的自动调节和优化控制，提高生产效率和产品质量。
2. 数据分析与预测技术利用大数据分析和人工智能技术，针对带钢冷轧生产中大量的数据进行分析和挖掘，实现对生产过程的实时监控和预测，及时发现问题并进行处理，提高生产效率，降低能耗，减少生产成本。
3. 自动化设备技术引进先进的自动化设备，实现生产线的智能化布局和生产工艺的自动化控制，提高生产效率，降低生产成本，减少人为因素对产品质量的影响。
4. 绿色环保技术在带钢冷轧生产中，降低能耗、减少废气废水排放是当前的发展趋势。
通过新型材料、节能设备和清洁生产技术的引进，实现生产过程的绿色化，保护环境，提高企业社会责任感。
二、产业化应用1. 新产品开发通过技术创新，不断推出适应市场需求的新型带钢产品，如高强度、高韧性、高延展性的特种钢带，满足汽车、航空航天、轨道交通等领域对材料性能的不断提高的要求。
2. 优化生产流程建立智能化的生产管理系统，优化生产计划、物料配送和设备调度，提高生产效率和资源利用率，缩短交货周期，更好地满足市场需求。
3. 提高产品质量通过智能化控制技术和数据分析技术，实现对产品质量的精准控制和追溯，保障产品的稳定性和一致性，提高产品的市场竞争力。
4. 拓展国际市场将先进的智能化技术应用与高品质的带钢产品结合，拓展国际市场，提高产品的国际竞争力，促进产品出口，推动行业的国际化发展。
2023年宽厚钢板行业市场发展现状
2023年宽厚钢板行业市场发展现状宽厚钢板是一种以铁为主要原材料，经过高温冶炼和轧制制成的钢材，其厚度一般超过20mm。
宽厚钢板在建筑、船舶、汽车、机械制造等行业中使用广泛，已成为国民经济中不可或缺的重要材料之一。
目前，宽厚钢板行业市场发展处于一个不断发展的阶段，整个行业市场规模和涉及领域不断扩大，但国内产品在高端市场和高附加值产品方面的竞争力还有待提高。
一方面，从市场需求来看，目前国内宽厚钢板应用领域主要分为三类：一是建筑领域的用途，主要用于建筑桥梁、大型厂房、车间等大型建筑的钢结构；二是船舶领域，主要用于船体、导航设施、海洋工程等领域；三是机械领域，主要用于制造大型机械设备、矿山设备、起重机械等。
由于这三个领域的发展呈现出不断扩大的趋势，因此宽厚钢板市场需求也在持续增长。
另一方面，从产业竞争来看，国内宽厚钢板市场一直处于激烈竞争之中，主要有宝钢集团、武钢集团、沙钢集团、鞍钢集团、本钢集团等大型企业。
钢铁产业的市场化程度越来越高，但仍然存在一些短板，如技术研发不足、产品规格不足等。
同时，国内宽厚钢板企业面临来自国际市场的竞争。
目前，国外主要钢铁生产商有韩国POSCO、日本Nippon Steel、日本JFE、ThyssenKrupp、ArcelorMittal等，这些国际知名企业在技术及产品优势等方面都有明显的优势。
未来，宽厚钢板行业市场的发展方向将集中在技术创新和细分市场的发掘上。
技术创新是宽厚钢板行业在未来较长时间内发展的核心。
虽然国内宽厚钢板企业在生产技术上存在不足，但国内企业目前已经制定了阳光工程、宽厚板精细化等多项技术创新和发展计划，积极提高钢材质量和产能，不断满足市场需求，提高行业市场竞争力。
能否挖掘细分市场的潜力，将是宽厚钢板企业发展的另一个关键。
如钢化板、高强钢板、转向架用钢材板等细分市场，仍存在较大规模发展的潜力。
钢化板是一种兼顾高强度与低温韧性的特种钢板，近年来在建筑、桥梁、压力容器、船舶和核电等领域中应用越来越广泛。
“以轧代锻”特厚钢板研发成功填补国内空白
“ 轧 代 锻 ’ 特 厚 钢 板 研 发 成 功 填 补 国 内空 白 以 ’
２０ ０ ９年 １ ２月 ２ ５日，集 团舞 钢 公 司研制 生产 的 首批 ７ ０吨 ” ５ 以轧 代锻 ” 特厚 钢板 生产 完毕 。经检 验 ， 锻件 ，易 于 实 现批 量 生产 。 由于工 艺 的技 术 门槛 极
高强度钢通过热处理（ 淬火、回火） 生产。淬火有两种 方法 可 用 ，即轧制 空冷 后再 加 热 至 奥 氏体 区 的再加
热淬 火 和 轧后 直 接淬 火 ；直 接 淬火 通 过和 控 制 轧 制 组合 可 达 到高 度 的组 织 控 制 。通 过 控 轧后 直 接 淬 火 即利 用形 变热处 理 的 Ｙ ９０ ａ级钢 的开发 为例 说 Ｐ ８ＭＰ 明 如下 。未再 结 晶 区 的轧 材 比再 结 晶区 的轧 材 原 始 奥 氏体 晶粒延 伸 甚 大且 组 织 微 细 化 ，并伴 随成 品 轧
钢板表面质量良好 ，探伤合格率在 ９ ％以上 ，力学 ９ 性能指标富余量大 ，完全能够满足用户使用要求 。 这标 志 着 舞钢 又 一个 填 补 国 内空 白的新 型 产 品开 发 成 功 ，在 高端 钢 材 领域 国产 化 的道 路 上 迈 出新 的步 伐。 ” 以轧代锻” 是指以轧制的钢板代替锻件使用 的 种新工艺 ，该工艺可缩短生产周期 ，成本远低 于
・
２ ２
一饿 水 －废 钢
口蝻科
口 他
图 １ 各 种 入 炉 材 料 带 入 硫 的 比例 ０
产此钢。若生产成品【 在 ０ １ ～ ． ５ ｓ 】 ． ０ ０ １％的钢等时 ， ０ ０ 也 必须 进 Ｌ Ｆ处理 ，增 加运 行成 本 。
新 区定位为精 品生产基地 ，为此 ，新 区石灰质 量要 求 为 ：Ｃ Ｏ／９ ％、ＳＯ ≤１ ％、ｓ ．３％、灼 ａ＞ ２ ｉ２ ． ５ ≤０００ 减 ≤２ ％、活性 度 ≥３ ０ ｌ Ｏ ｉ） ６ ｍ （ ｍ ｎ。 １
采用TMCP工艺开发低成本高强钢Q550
采用T MCP工艺开发低成本高强钢Q550冯路路(首秦金属材料有限公司)摘要采用中碳高M n的微合金化设计,在4300mm中厚板轧机上采用TM CP工艺生产铁素体珠光体高强钢Q550,并对其性能和组织进行分析。
结果表明:采用TM CP工艺在两阶段轧制和加速冷却条件下生产的高强钢Q550的性能全部符合G B/T16270-1996的要求,同时节约了大量昂贵合金的加入、降低了成本、减少了热处理环节、缩短了交货期,提升了高强钢产品的市场竞争力。
关键词高强钢Q550TM CP性能Develop m ent of Low CostH igh Stre ngth Steel Q550by T MCPFeng Lu l u(Shouq i n M eta lM a teria l s Co.L td)Abstrac t Based on the desi gn o fm ed i u m C and high M n m icroa lloy i ng,h i gh streng t h stee lQ550w ith ferrite and pearlite i s produced on t he4300mm m edi u m and heavy plate m ill by TM CP.T he m echan i ca l prope rties and m icro-struct ure have been ana lyzed.T he res u lts show t hat t he m echanical properti es o f the high strength stee lQ550produced w it h II phase ro lli ng and accelerated coo li ng by TM CP a ll satisf y t he requ irem ents o f standard GB/T16270-1996,thus saving a larg e quantity of expensive a lloy s,l owe ri ng t he cost,cance li ng the heat treat m ent procedure,shortening the deli ve ry per i od and i m prov i ng the m arke t competiti veness of the h i gh strength stee l products fro m Shouqi n M eta lM ater-i a ls Co.,L td.K eywords H i gh strength stee,l Q550,TM CP,M echan i ca l properties0前言目前,金融危机依然制约着钢铁行业的发展,成本成为各宽厚板厂的关注重点,2010年首秦金属材料有限公司(以下简称首秦公司)加大高强工程机械用钢Q550的降成本工作,目前已经具备以低成本中碳高M n成分设计、采用TMCP工艺生产铁素体珠光体高强钢Q550的能力,产品规格为10~40mm。
国家要重点发展的七大类钢铁新材料
2019年第5期中钢协发布国家规划中需要重点突破的下游应用领域所急需的七大类钢铁新材料：1.海洋工程装备及高技术船舶用材料以高强、特厚为主要方向，开展齿条钢特厚板、大壁厚半弦管、大规格无缝支撑管、钛合金油井管、X80级深海隔水管材及焊材、大口径深海输送软管、极地用低温钢等开发及批量试制，完成在海洋工程平台上的应用验证。
加快高止裂厚钢板、高强度双相不锈钢宽厚板、船用殷瓦钢及专用高强度聚氨酯绝热材料产业化技术开发，实现在超大型集装箱船、液化天然气（LNG ）船等高技术船舶上应用。
2.新型汽车用材料重点发展汽车轻量化急需的700MPa 及以上高强度汽车大梁板，780～1500MPa 高强度汽车板，高强、超高强帘线钢等产品。
提高产品表面质量和质量稳定性。
3.先进轨道交通装备材料突破钢铁材料高洁净度、高致密度及新型冷/热加工工艺，解决坯料均质化与一致性问题，建立高精度检测系统，掌握不同工况下材料损伤与失效原理及影响因素，制定符合高速轨道交通需求的材料技术规范，提高车轮、车轴及转向架用钢的强度、耐候性与疲劳寿命并实现批量生产。
4.电力装备材料重点推进核电压力容器大锻件系列钢种组织细化与稳定化热处理工艺开发，突破核电机组用高性能钛焊管产业化瓶颈，加快银合金控制棒、锆合金管堆外及堆内考核验证，实现核电用材成套保障。
5.能源用钢铁材料重点发展超临界、超超临界火电机组用大口径耐热、耐高压管，核电机组用高性能铁素体和奥氏体不锈钢、锰镍钼类合金钢管，低铁损、高磁感硅钢等。
6.农机装备材料开展高强高硬耐磨钢系列化产品开发，在农机装备及配件中实现对高碳弹簧钢应用替代。
7.节能环保产业用钢铁材料重点发展高强度、薄规格钢板，提高板材表面质量、平整度，推广使用钝化或耐指纹膜处理的镀铝锌钢板、热镀锌无铬钝化板、无铬彩涂板、电工钢环保涂层板等绿色环保用材。
（摘编自中国金属学会）国家要重点发展的七大类钢铁新材料行业要闻6。
钢铁品种开发方案
钢铁品种开发方案
钢铁品种的开发方案是指钢铁行业针对市场需求和技术进步，积极推动新品种的研发和生产，以满足市场需求和提高产品竞争力的一系列计划和措施。
首先，钢铁行业可以通过技术研发来推动新品种的开发。
例如，可以投入更多的资金和人力，加强研发团队的建设，加强与高校和科研机构的合作，开展前沿技术研究，推动新钢铁品种的研发。
同时，还可以鼓励企业加大技术创新投入，采用国外先进技术引进和自主创新相结合的方式，提高新品种的研发和生产能力。
其次，钢铁行业可以通过市场调研和需求分析，定位和挖掘新品种的市场空间。
钢铁行业可以建立健全的市场调研和预测机制，了解市场需求的动态变化，及时发现市场机会，确定新品种的开发方向和目标。
同时，还可以加强与下游行业的沟通和合作，了解市场需求的具体要求，推动新品种的开发和应用。
此外，钢铁行业可以通过优化工艺和生产流程，提高产品质量和降低成本，推动新品种的开发。
通过引进先进的设备和工艺，对现有的生产流程进行改造和优化，提高生产效率。
同时，还可以加强与原材料供应商和设备制造商的合作，共同推动工艺和设备的创新，提高产品的质量和稳定性。
最后，钢铁行业可以通过政策支持和税收优惠等激励措施，推动新品种的开发。
政府可以出台相关政策，鼓励企业加大技术创新投入，提高新品种研发能力。
同时，还可以给予税收优惠
和财务支持，降低企业的研发成本和经营风险，促进新品种的开发和推广。
总之，钢铁行业开发新品种是提高产品竞争力和满足市场需求的重要举措。
通过加大技术研发力度，深入挖掘市场需求，优化工艺流程，政策支持和激励措施，可以推动新品种的开发和推广，促进钢铁行业的发展。
冶金轧钢生产新技术解析
冶金轧钢生产新技术解析随着中国钢铁行业的发展，轧钢生产技术不断创新，为提高轧钢产品质量、效率和经济性，国内外钢铁企业纷纷推出新的轧钢技术。
本文对几种新的轧钢技术进行了解析。
1. 带钢直接冷却淬火技术带钢直接冷却淬火技术是目前国内外钢铁企业普遍采用的一种全新的带钢生产技术。
该技术的主要特点是，采用了连续冷却淬火设备，直接将加热好的带钢通过冷却淬火设备进行淬火，并且冷却速度非常快，让热带钢迅速冷却，以达到制造高强度、高塑性带钢产品的目的。
带钢直接冷却淬火技术相比传统的制造工艺，不仅提高了带钢产品的强度和塑性，而且还能有效降低生产成本。
同时，该技术所生产出来的带钢产品具有更高的耐磨性、耐蚀性和密度均匀性，广泛应用于汽车制造、工程机械、航空航天等领域。
2. 无缝钢管连铸轧管技术无缝钢管连铸轧管技术是一种全新的无缝钢管生产技术。
该技术主要是通过铸造工艺，将钢液直接倒入连铸坯机的结晶器中进行连铸，将连铸坯经过加热、穿孔、酸洗等工艺制成无缝钢管，而无需进行中间的轧制处理。
该技术的主要特点是使用连铸工艺代替传统的轧制工艺，能够大大提高无缝钢管的生产效率、降低生产成本。
同时，该技术所生产出来的无缝钢管具有高强度、高韧性、密度均匀、表面质量好等特点，广泛应用于石油、天然气、化工、航空航天等行业。
3. 背板轧辊技术背板轧辊技术是近年来国内外钢铁企业引进的一种全新的轧钢生产技术。
该技术主要是通过背板轧辊的方式进行轧制，将辊芯变大，轧制出更大直径的钢管和钢板产品。
背板轧辊技术的主要特点是轧制的辊芯变大，不仅可以生产更大直径的钢管和钢板产品，而且还能提高轧制的生产效率和产品质量，同时也可以减少设备的投资和占地面积，对于改善钢铁企业的生产环境和生产效益具有重要意义。
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Carbon content Solid solution hardening Precipitation hardening Dislocation hardening Grain refinement Inclusions (Sulphur)
Strength Toughness Formability Weldability
++
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+
- (+)
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- (+)
+
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0
++
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0
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2021年2月10日 ·6·
微合金元素和其作用
➢ 铌Nb ：高温NbC应变诱导析出阻碍形变奥氏体的回复、 再结晶，使形变奥氏体在相变时转变为细小的相变产物， 对晶粒细化的作用十分明显。提高钢的强度和韧性。
➢ 钒V：具有较高的析出强化作用和较弱的晶粒细化作用， 主要是通过在铁素体中以VC析出强化来提高钢的强度。
➢ 钛Ti：是强的固N元素，高温稳定的细小 TiN粒子可有效 地阻碍奥氏体晶粒长大；有助于提高Nb在奥氏体中的固 溶度；对改善焊接热影响区的冲击韧性有明显作用。
2021年2月10日 ·7·
2021年2月10日 ·8·
终轧温度下固溶奥氏体中的铌
2021年2月10日 ·9·
Nb,V,Ti-析出和晶粒细化对HSLA钢机械性能作用对比
propagating DF
min. (J)
125 (3)
177 (4)
Cold cracking resistance in welds
CEIIW or Pcm CE ≤ 0.43(1)(5)
(%)
Pcm≤0.25(6)
CE ≤ (1)(5) Pcm≤ (6)
X100 >690
X120 >830
>760
有高强度高韧性的针状铁素体组织。
2021年2月10日 ·13·
降低硫含量可以显著地提高管线钢的低温韧性
500 400
WT : 12.7 - 38.1mm Plate Making : ACC
X65-X70 : Cu-Ni-Nb-V Steel X100 : Cu-Ni-Mo-Nb-V steel
500 400
2021年2月10日 ·14·
管线钢的DWTT及其影响因素
• 铸坯偏析度的影响 碳元素的偏析同时伴随着Mn的偏 析, 偏析度越大轧制时越容易形成带状组织, 这对落锤 性能是不利的。
• 夹杂物的影响 夹杂物对钢的性能影响很大, 特别是韧 性。夹杂物的存在大大影响了钢的止裂韧性, 加速裂纹 的扩展, 降低管线钢的落锤性能。
Ductility
Parameter YS
(MPa) TS
(MPa) Y/T ratio
SATT DWTT
Uniform el.
X70 >485 >570 ≤0.90 (1) 85%@-20°C >8%
Hale Waihona Puke X80 >555 >625 ≤0.90 (1) 85%@-20°C >6%
Self-arrest of CVN toughness,
• 组织类型的影响 针状铁素体是抗裂纹扩展最有效的组 织, 主要因为此组织内部存在大量的位错, 在受到冲击 时位错相互缠绕, 与碳化物相互钉扎, 使裂纹扩展到此 处后很难通过, 因为裂纹的扩展是靠位错的运动实现的, 位错受到钉扎不易运动, 裂纹就不容易扩展。针状铁素 体的形态也很重要, 它无方向性, 晶界不是平直的, 裂纹 要沿晶界扩展就有难度。这就使裂纹沿晶界、晶内都 不易扩展, 最终表现为好的落锤性能。
Charpy vE at -10deg.C(J)
300
300
200
200
X65-X70
100
Improvement in
100
toughness of HSS
0.0000
0.0010
0.0020
Sulfur Contents(wt.%)
0.0030
Correlation between Sulfur content and absorbed energy
2021年2月10日 ·12·
针状铁素体管线钢的成分、工艺设计要求
1)采用低的碳含量（≤0.06%)设计，提高钢的韧性、 延性，并具有良好的焊接性和抗蚀性；
2)采用Nb、V、Ti的微合金化设计，并添加Cu、Ni、 Mo 、Cr等;
3)在炼钢上采用低碳、超低硫和夹杂物形态控制的纯 净钢冶炼技术；
4)热轧采用控制轧制和控制冷却的热机械处理技术； 5)通过成分和工艺进行最终产品的组织控制，获得具
* project specific; crack arrestors could be however necessary. (1) By ISO 3183-2:1996 (2) see references (Demopipe; Hillenbrand et al., (2004) and Asahi et al., 2004) (3) Calculated for X70, 56”x15.3mm, 75bar (0.72 SMYS) (4) Calculated for X80, 56”x26mm, 145bar (0.72 SMYS) (5) Calculated for X100, 36”x18.4mm, 200bar (0.72 SMYS) (6) By ISO/CD 3183 (2004-08-15) (7) Recommended values, to be agreed.
≤ 0.97 (6) ≤ 0.90 (2)
>915
≤ 0.99 (6) ≤ 0.93 (2)
85%@-20°C (2) 75%@-20°C (2)
>6%
250 (5) *
Pcm≤0.20(2) Pcm≤0.25(6)
>3%
Not applicable. Crack arrestor
required
Pcm≤0.21 (2) Pcm≤0.25 (6)
2021年2月10日 ·10·
管线钢的生产技术
2021年2月10日 ·11·
Pipe requirements
Item Yield Strength (6)
Tensile Strength (6) Work hardening capability Low-temperature toughness
控轧控冷及微合金化技术
2021年2月10日 ·1·
TMCP工艺生产过程
2021年2月10日 ·2·
控轧工艺参数作用示意图
2021年2月10日 ·3·
2021年2月10日 ·4·
晶粒细化是有效地强韧化机制
2021年2月10日 ·5·
Properties influenced by microstructure and strengthening mechanisms