强强联手问鼎全球

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分类: 《映像》专稿 |
“这种钢的特性就是高强度、高塑性,实现了高抗拉强度与延伸率的完美结合与突破,是钢材中的高端产品。”太钢技术中心主任李建民说。
2010年6月的一个偶然,太钢得知中国钢研科技集团(以下简称中钢研)在全球率先研发出第三代汽车用钢,苦于找不到适合的企业进行工业化试制。第三代汽车用钢是各国材料科研人员竞相研发的目标,如今中钢研一举打破了我国长期以来跟踪学习国外汽车钢技术的局面,业内人士欣喜万分。但由于其成分的特殊性,对生产企业的要求极其苛刻,大多数钢厂不愿冒险做工业化尝试。
太钢却站出来,主动请战。
“太钢有多年特殊钢生产经验,先进和独有的工艺装备,以及汽车大梁钢、高强钢等产品在市场极高的占有率。”李建民解释,“有人才,有装备,有经验,为什么不干?”
太钢董事长李晓波在接待中国金属学会理事长翁宇庆和中钢研973国家课题项目组成员时,当场表示:太钢干!要干好!
由太钢领导挂帅的第三代汽车用钢课题组很快成立了。但由于钢的锰含量较高,之前从未生产过,冶炼、连铸和轧制过程中都可能出现大问题。
一切都没有可借鉴的技术和标准。但艺高人大胆,太钢科研人员开始了首次吃螃蟹这一艰难而快乐的探索。连铸过程是否顺利,是否会出现漏钢,锰含量高对成品化学成分控制准确影响有多大……尽管中钢研已经有了实验室试验出来的数据,但投入工业化生产还是会面临一系列需要攻克的难题。太钢不仅要将这些数据成功变成产品,还要解决一些实验室未能解决的工艺问题。
产品最终选定在二钢南区冶炼、热连轧2250mm生产线轧制。
反复论证研究的过程,足足用了四个月。
与连铸博弈
“在实验室是模注,到太钢变成连铸,本身就是个大考验。”石发才说。
“生产难度相当大。首先是冶炼,锰成分的控制范围和精细度、钢的纯净度都非常难掌握;最难的是连铸,如果各方面控制不好极有可能造成漏钢,会造成一系列生产事故。”太钢二钢厂厂长刘亮说。
挑战,从二钢开始。在中钢研专家的指导下,课题组成员结合设备特点,开始对各工序重要参数反复论证,结晶器控制、保护渣、流场、二冷水等一系列难点困扰着他们,又激发他们以高激情开展自主创新。
角裂、内裂、面裂……所有问题都提前想到,所有环节都高度关注,所有措施都反复推敲。最终,一整套高锰钢连铸技术形成。
2010年10月5日凌晨,一个难忘的夜晚。冶炼开始。
全部参与人员提前几小时进入现场,怀着忐忑而激动的心情等待。
“要装炉了。”一声吆喝,所有人快速跑到炉前。
时针指向凌晨4点。
转炉、精炼、连铸、成品……料走到哪里,人跟到哪里。连铸环节最为不安。开始拉钢后,他们死死盯着电脑。
5、6分钟后,程序显示未见异常。他们清楚,最危险的时刻,过去了。
所有人稍稍松了一口气。然而从转炉到成品的漫长过程还是让所有人惊出冷汗。
“一直担心,不定走到哪个环节就会断坯,没想到这么顺利。”中钢研专家看到产品全部达到工艺设计时间,现场竖起大拇指。
突破计算机模型
两块连铸坯送到热连轧人面前。
“高锰含量钢轧制有两个难点,一是在加热炉可能断坯,造成生产线停产;二是各项参数超出原有的轧制模型设计。”太钢热连轧厂厂长助理侯安全说。
计算机不会算了。这可是个新难题。
热连轧所有轧制过程都由模型控制。模型是标准的,系数是固定的。这套程序当初由老外设计,他们不仅不允许修改而且不会将技术传授。
要解决问题,必须突破现有模型。
重担落在自动化作业区模型主管王津平身上。这是一位干事泼辣利落的女性。2006年,她曾参与模型联合编程设计及现场调试。于是凭借多年的经验,开始摸索。
按照中钢研提供的原始成分,他们尝试进行模型回归和模拟。“也就是根据坯料原始数据、经验轧制数据及一系列数学模型反向推进,得到新的与成分相关的模型系数反过来模拟轧制。经离线测试与优化后,放进在线生产控制系统,对粗轧、精轧、卷取等各工序进行在线模拟测试,反复修正结果,形成一个全新的产品控制家族,建立起可靠的热轧自动控制系统。”王津平说来一气呵成,过程丢给我们想象。
“试验过程中,还对相应的板型控制模型、温度控制模型做了改进和优化,提高了产品轧制的稳定性和厚度控制精度。”侯安全进一步诠释。
工艺、加热、轧钢各环节很快制订出操作要点,针对生产过程中可能出现的轧废、坯断裂等情况确立应急预案。
充分的准备没有让太钢人失望,更没让中钢研专家失望,试制一次成功。
“延伸度非常好,是之前所有钢种所不具备的。”侯安全掩饰不住喜悦,“继续调整成分和工艺后,会有更好的性能提升空间。”
快马加鞭。
10月29日,太钢又在国内宽幅最大、灵活机动、轧制力最大的太钢独有设备2300mm单机架冷轧机上进行了冷轧试轧。这是一台最适合生产高强度、高品质冷轧板的设备。
8张5米长的冷板轧制成功,板面质量很好。
“这台冷轧机的大轧制力解决了这种钢在轧制过程变形抗力大的问题。”石发才开心地说,“8张冷板可以告诉所有人:冶炼、热轧、冷轧,全流程第三代汽车用钢生产工艺在太钢都走通了。”
问鼎全球
中钢研、太钢分别对两种产品进行了详细评估,性能指标全部达到之前要求的设计目标。
“成功缘于太钢的科研、装备和创新能力,攻克过程公司主管领导的亲自参与决策,以及整个团队成员百分之百的努力。”第三代汽车用钢课题组成员、技术中心板材研发室主任王育田对整个过程感慨万千。
“工业化选择太钢,选对了。”中钢研专家离开时留下一句话。
汽车用钢太钢虽然介入晚,但起点高,为今后产品进入高端领域做了非常好的铺垫。
“这是一个强强联手的成功案例。”太钢营销部行业办主管汽车用钢销售的刘晓泉也信心满满,“第三代汽车用钢会带动太钢汽车冷板快速抢占高端市场。”
注:此文分别发表于《中国冶金报》、《太钢日报》、《中国汽车报》