本報(bào)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(duì)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(chǎng)……這意味著首鋼極低溫容器用9Ni鋼實(shí)現(xiàn)了“零”的突破，首鋼在進(jìn)軍中厚板高端產(chǎn)品市場(chǎng)的進(jìn)程中邁出了關(guān)鍵性的一步，同時(shí)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(jì)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(jī) 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(jìn)入黃金時(shí)代。天然氣經(jīng)壓縮、冷卻至其凝點(diǎn)溫度（-161.5攝氏度）后變成液化天然氣（LNG），具有便于貯存、運(yùn)輸，安全性好，間接投資少等優(yōu)勢(shì)。相應(yīng)地，貫穿整個(gè)LNG產(chǎn)業(yè)鏈，包括生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)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(qiáng)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(xiàng)目，首鋼就開始了9Ni鋼的研發(fā)工作。時(shí)值9Ni鋼國產(chǎn)化伊始，可借鑒的文獻(xiàn)資料少之又少。該公司課題組依靠自身力量，從成分設(shè)計(jì)到組織形態(tài)，從強(qiáng)韌化機(jī)理到工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，通過大量實(shí)驗(yàn)室研究和現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)，循序漸進(jìn)、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(jìn)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(huì)技術(shù)評(píng)審，成為當(dāng)時(shí)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(tuán)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(chǎng)化推廣按下了“暫停鍵”。
“蟄伏”期間，課題組一方面主動(dòng)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(chǎng)隨之持續(xù)向好。為此，首鋼京唐抓住契機(jī)，果斷啟動(dòng)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(shì)力量，第一時(shí)間奔赴生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。課題負(fù)責(zé)人柴玉國帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)結(jié)合京唐二期中厚板產(chǎn)線工裝條件變化，針對(duì)9Ni鋼生產(chǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn)制訂出全流程技術(shù)方案，對(duì)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(chǔ)與運(yùn)輸、防磁化以及質(zhì)檢等各個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)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(duì)磷、硫等雜質(zhì)元素含量控制嚴(yán)格，鎳合金含量高達(dá)9%，各種因素交互作用，相對(duì)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(dòng)，對(duì)各工序技術(shù)方案進(jìn)行細(xì)化。針對(duì)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(diǎn)，鋼軋部組織技術(shù)專業(yè)和崗位操作人員進(jìn)行了專項(xiàng)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(huì)，從生產(chǎn)組織、原料準(zhǔn)備到操作要點(diǎn)、注意事項(xiàng)，強(qiáng)調(diào)每一個(gè)細(xì)節(jié)，逐項(xiàng)落實(shí)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(yù)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(huì)人員心中產(chǎn)生了強(qiáng)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(yùn)行軌跡，參戰(zhàn)人員各司其職，時(shí)刻關(guān)注鋼水溫度、成分以及各項(xiàng)工藝參數(shù)變化，近距離為生產(chǎn)保駕護(hù)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(tái)一角，有著30年煉鋼經(jīng)驗(yàn)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(shí)用對(duì)講機(jī)提醒助手調(diào)整操作，憑借著他細(xì)致的準(zhǔn)備工作和扎實(shí)的技術(shù)功底，整個(gè)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)哪且豢蹋撥埐坎块L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(jiān)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(lán)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(xiàn)。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(jiān)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(chǎng)、實(shí)現(xiàn)高效益；依托技術(shù)支撐，通過創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，加快推進(jìn)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(gè)工序，同時(shí)極限薄規(guī)格占比大，是所有中厚板產(chǎn)品中對(duì)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(jī)，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?！?/div>
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(xiàng)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，結(jié)合9Ni鋼生產(chǎn)流程長、極限薄規(guī)格占比大等特點(diǎn)制訂專項(xiàng)技術(shù)解決方案。
高質(zhì)量產(chǎn)品來源于對(duì)每一道工序精益求精的管控，來自于一個(gè)規(guī)范、高效、協(xié)同的制造體系。該公司針對(duì)每一塊鋼坯、每一塊鋼板，建立詳細(xì)跟蹤臺(tái)賬，掌握全流程生產(chǎn)信息；以SPC（統(tǒng)計(jì)過程控制）為主導(dǎo)，強(qiáng)化產(chǎn)品關(guān)鍵特性管控，確保各項(xiàng)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(chǎng)指導(dǎo)鋼坯作業(yè)；軋制工序優(yōu)化計(jì)劃排產(chǎn)，強(qiáng)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(dú)的鋼板移動(dòng)路徑，開辟單獨(dú)碼垛場(chǎng)地。通過不斷優(yōu)化、細(xì)化、固化，獨(dú)具首鋼特色的9Ni鋼全流程操作要點(diǎn)最終形成。
對(duì)9Ni鋼來說，剩磁是關(guān)系到鋼板能否正常使用的特有檢驗(yàn)指標(biāo)，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)對(duì)產(chǎn)線環(huán)境、設(shè)備剩磁進(jìn)行測(cè)量，記錄近千個(gè)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(xiàng)生產(chǎn)準(zhǔn)備。在熱處理工序鋼板每移動(dòng)一道工序，專業(yè)人員詳細(xì)測(cè)量鋼板剩磁變化，確定了鋼板剩磁控制要點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)了9Ni鋼剩磁百分之百合格。為保障合同按時(shí)交貨，該公司還創(chuàng)新了生產(chǎn)組織模式，具備了雙爐同時(shí)生產(chǎn)9Ni鋼能力，實(shí)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(shí)，由于其與耐磨鋼的成分、鋼板的強(qiáng)度不相同，淬火后板形出現(xiàn)了邊浪，熱處理作業(yè)區(qū)對(duì)淬火機(jī)的參數(shù)全部進(jìn)行了調(diào)整和測(cè)量，生產(chǎn)技術(shù)室專業(yè)工程師王坤對(duì)淬火機(jī)的水量和淬火時(shí)的輥縫重新進(jìn)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(xiàng)指標(biāo)完全滿足客戶要求，首鋼京唐9Ni鋼實(shí)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(jìn)產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)追求極致、制造精品的自我升級(jí)。未來我們會(huì)在更多領(lǐng)域爭得突破，不斷提高京唐中厚板的核心競(jìng)爭力?！睂?duì)于京唐中厚板的市場(chǎng)開拓前景，首鋼技術(shù)專家閆智平信心十足。
各司其職 勇入市場(chǎng)弄大潮
自項(xiàng)目啟動(dòng)以來，首鋼一級(jí)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(rèn)證、供貨于一體的推進(jìn)計(jì)劃，倒排時(shí)間，明確節(jié)點(diǎn)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(shí)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(yùn)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(jí)社認(rèn)證，再到批量生產(chǎn)、供貨需要經(jīng)歷一個(gè)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(jì)坯型、排產(chǎn)、組織認(rèn)證、迎接船檢的任務(wù)，每個(gè)環(huán)節(jié)都留下了他緊張忙碌的身影。
相對(duì)于一般鋼種，9Ni鋼最主要的特點(diǎn)就是一個(gè)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(jìn)行，性能檢驗(yàn)十分復(fù)雜。每輪性能檢驗(yàn)，質(zhì)監(jiān)部趙德福都要提前與多個(gè)部門溝通，聯(lián)系液氮供應(yīng)。檢測(cè)試驗(yàn)過程中，無論冬夏，實(shí)驗(yàn)員周永江都是穿著厚厚的皮褲，在冷氣繚繞的試驗(yàn)機(jī)旁一坐就是一兩個(gè)小時(shí)，在一聲聲厚重的金屬撞擊聲中，默默地嚴(yán)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(yùn)組織方案，從安排車輛、鋪墊車底枕木、現(xiàn)場(chǎng)裝車及苫蓋，到路途動(dòng)態(tài)跟蹤，直至現(xiàn)場(chǎng)卸貨，認(rèn)真地組織落實(shí)，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(yùn)達(dá)用戶施工現(xiàn)場(chǎng)，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(chǎng)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(gè)個(gè)詢單紛至沓來。
正是這樣一個(gè)又一個(gè)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(jìn)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(shí)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(jí)社認(rèn)證，并實(shí)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(jìn)展，僅僅是首鋼涌入低溫容器用市場(chǎng)大潮的一個(gè)良好開端。不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)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(bào)》（2022年12月22日 04版四版）
來源：中國冶金報(bào)-中國鋼鐵新聞網(wǎng)
編輯：宋玉錚
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