目前,国内外钢铁企业生产的厚度10毫米以下钢板,其宽度一般在3000毫米以下。而生产厚度10毫米以下、宽度3000毫米以上宽薄板的钢铁企业为数不多,比如中国南钢、德国迪林根、日本JFE等。
上述问题主要因为宽薄板焊接的局限性。焊接缺陷和残欠降低钢材性能,损坏产品致密性和时效性。还会影响加工精度、尺寸稳定性,致使产品不能满足下游客户对成本、产品稳定性的要求。
南钢是中国重要的中厚板生产基地,拥有一条5000mm宽厚板生产线、一条3500mm炉卷生产线和一条2800mm双机架中厚板生产线,产能合计超过400万吨。
5000mm宽厚板生产线于2013年9月投产,但是该生产线原产品结构不包括10毫米以下的薄板,因为炉卷轧机具备薄板生产能力。但是,随着产品和市场的深度开发,厚度10毫米以下、宽度3000毫米以上的宽薄板市场需求潜力逐步显现。
为了满足国内市场对宽薄板的迫切需求,响应《中国制造2025》对关键基础材料基础能力建设的要求,南钢充分发挥多年积累的中厚板生产经验和技术优势,依托宽厚板厂先进的装备、管理与人才优势,自5000mm宽厚板生产线投产以来,品种开发和市场开拓取得丰硕成果。例如,开发生产了9Ni钢、水电钢N 600CF和N 800CF、130毫米厚的核电用钢A738GrB;国内首家通过大应变管线钢X80M HD2和厚壁大口径X80M管线钢的两个千吨级试制;国内首家批量供应耐候桥梁(川藏铁路藏木桥)等。
近年来,南钢在5000mm宽厚板坯料设计、加热工艺、轧制规程排布、板凸度控制、温度模型优化、预矫直规程等方面,共获得14项技术创新。获得抑制跳道次、钢种智能分组等六项发明专利。通过技术的创新和组合,逐步改变了原来不利于宽薄板生产的工艺布置和设备选型上的劣势。
目前,南钢宽薄板供给能力已处于国际领先水平。据有关资料显示,之前国内外著名钢铁企业宽薄产品的最大供给能力为最小厚度6毫米、极限宽度3100毫米;厚度10毫米最大宽度为4100毫米。而南钢已成功开发最小厚度6毫米、极限宽度4000毫米宽薄板,厚度10毫米、最大宽度达到4800毫米宽薄板。可批量供应宽度3500-4000毫米、厚度6毫米的宽薄板。
截止到2016年12月,南钢已累计生产10毫米以下船板A、A32、A36、A36N、E36;容器板Q265HR;结构钢Q235、Q295、Q345、Q370、Q460等宽薄板共计5.6万吨。主要应用于集装箱、起重机、船舱隔板和盖板、煤矿机械设备、海工船板等方面。在中船外高桥船厂、南通中远重工、中车西安车辆厂、福建福清核电等企业得到广泛应用。目前,南钢宽薄板月均产量已达3000吨左右,板形改判率由最初的10%降低到1.3%,供给能力显著增强。
下游制造企业实际应用效果表明,使用南钢宽薄板可以大幅降低生产成本和工期,有利于能源、工程、机械设备等大型化、轻量化发展。
在核电行业,核反应堆外罩的制造需要6毫米×3800-4000毫米钢板。以前,制造单位采购两块6毫米×1900-2000毫米钢板,拼焊成6毫米×3800-4000毫米钢板,再进行下一步工艺。不但增加了加工周期、拼焊钢板的不平度远不及一次轧成的钢板。拼焊钢板需对焊缝进行射线探伤,成本增加不少。同时,核电建设者认为多一道焊缝多一道风险。现在,有企业采用南钢6毫米×3800-4000毫米宽薄板,使以上问题全部得到有效破解,每吨还降本800元以上。
在造船行业,仓盖制作时以前用6-8毫米×3000毫米以下钢板,小步往前拼焊。现在,有企业采购南钢4000毫米左右宽板,实现大步向前拼焊。
在容器行业,火车油罐车封头制作时以前用两块10毫米×1850毫米宽钢板选拼焊,再进行冲压。由于焊缝抗冲压能力有限,不得控制生产节奏。现在,有企业采用南钢10毫米×3700毫米宽钢板后,其生产效率和产品质量倍增。
随着南钢宽薄板市场影响力的扩大以及生产技术的不断进步,为了进一步开发市场潜力,南钢还正在尝试与国内外特殊钢生产厂家共同开发特殊钢的薄宽板,如含Ni和Cr各20%且含Mo6%以上的N08367、双相不锈钢NAS329J3L等。
(廖仕军 孙旭东 陈富强 张动)