馬占福

（新疆八一鋼鐵股份有限公司制造管理部）

隨著我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)宏觀政策去產(chǎn)能轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級(jí)，鋼材產(chǎn)能過(guò)?，F(xiàn)象日益突顯，中國(guó)鋼鐵行業(yè)已進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)期，鋼鐵需求減少，產(chǎn)能過(guò)剩將成為市場(chǎng)常態(tài)。國(guó)家的宏觀經(jīng)濟(jì)政策及“一帶一路”的倡議，與中亞四國(guó)共建的“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”，為鋼鐵制造走出國(guó)門提供了機(jī)遇。

新疆地處祖國(guó)西北邊陲，在“一帶一路”的建設(shè)中新疆具有獨(dú)特的地緣優(yōu)勢(shì)，新疆與俄羅斯、哈薩克、吉爾吉斯、塔吉克、蒙古等多個(gè)國(guó)家接壤，陸地邊境線長(zhǎng)達(dá)5,600多公里，處于與“一帶一路”沿線國(guó)家交往的通道，新疆可與周邊國(guó)家直接互聯(lián)互通。

八鋼是新疆最大鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，近幾年通過(guò)對(duì)周邊中亞國(guó)家及俄羅斯鋼鐵市場(chǎng)的分析，針對(duì)出口的鋼鐵產(chǎn)品進(jìn)行了研發(fā)，目前開發(fā)的冷硬鋼卷成功出口到俄羅斯等國(guó)。

1 中亞等國(guó)家產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析

國(guó)家經(jīng)濟(jì)和建筑結(jié)構(gòu)直接影響著鋼材市場(chǎng)品種結(jié)構(gòu)的消費(fèi)，在中亞國(guó)家的經(jīng)濟(jì)體系中，天然氣、石油、礦產(chǎn)資源的開發(fā)占有主導(dǎo)地位，從而導(dǎo)致管材、板材等工業(yè)消耗增大。建筑業(yè)方面，居民居住習(xí)慣以“獨(dú)家獨(dú)戶”為主，樓層為兩層，院墻通常用鑄造鐵藝，以板材為主，有的用型材角、槽、方鋼等制造。中亞國(guó)家大城市中高層建筑較少，故其建筑用圓鋼、線材和鋼筋的比例較低。按照相關(guān)材料分析，中亞各國(guó)鋼材消耗的品種結(jié)構(gòu)比例：型材占35%，板材21%，圓鋼和螺紋鋼占15%，線材占3.5%，管材25%，其它占2.5%。冷軋薄規(guī)格鋼板主要以哈薩克斯坦的卡拉甘達(dá)鋼廠為主，管材是從俄羅斯和烏克蘭進(jìn)口，建材和型材大部分由俄羅斯生產(chǎn)。

1.1 中亞各國(guó)生產(chǎn)鋼材品種分析

（1）安賽樂-米塔爾卡拉干達(dá)鋼廠（卡鋼）：主要生產(chǎn)熱軋、冷軋、鍍鋅板及馬口鐵，是哈薩克斯坦最大的鋼鐵聯(lián)合體，有15座鐵礦和煤礦。

（2）巴甫拉達(dá)爾鋼管廠：以生產(chǎn)焊管和無(wú)縫鋼管為主，主要給哈國(guó)石油天然氣輸出提供管材。

（3）俄羅斯瑪鋼：該鋼廠主要以彩涂、鍍鋅、圓鋼、螺紋鋼、焊管為主，隨著俄羅斯市場(chǎng)及歐洲市場(chǎng)不景氣，瑪鋼以哈薩克斯坦為重心進(jìn)行銷售。因其產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，交貨期短，造成對(duì)哈市場(chǎng)沖擊很大。

（4）別卡巴德鋼廠：該廠烏茲別克斯坦僅有的一家鋼鐵企業(yè)，主要以生產(chǎn)角扁鋼、槽鋼、螺紋鋼為主。

1.2 中亞國(guó)家鋼鐵產(chǎn)品市場(chǎng)變化

目前中亞鋼鐵市場(chǎng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，板材類產(chǎn)品有50%～60%來(lái)自俄羅斯瑪鋼、卡鋼，30%來(lái)自中國(guó)內(nèi)地。中國(guó)及中亞市場(chǎng)鋼鐵市場(chǎng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級(jí)，對(duì)低合金高強(qiáng)度、輕量化材料的應(yīng)用已開始走向主流。開拓新型材料是將來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

2 出口俄羅斯冷硬鋼卷的主要技術(shù)分析

出口俄羅斯冷硬卷產(chǎn)品的質(zhì)量設(shè)計(jì)主要考慮三個(gè)方面的要求：尺寸精度、外觀質(zhì)量和用戶使用。外形和尺寸精度決定于化學(xué)成分、熱軋的外形和尺寸精度及冷軋的軋制工藝參數(shù)。本工藝主要是對(duì)低碳鋼采取控制來(lái)料的外形與尺寸精度和冷軋軋制工藝結(jié)合，從而滿足產(chǎn)品的外觀尺寸精度要求，根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)合適的生產(chǎn)工藝。

2.1 生產(chǎn)工藝要求控制

（1）煉鋼工序。主要保證化學(xué)成分的前提下嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)程，盡量減少鋼中的夾雜物及其它鑄坯表面質(zhì)量缺陷；嚴(yán)格檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷，及時(shí)切除（薄板坯連鑄）或下線清理,轉(zhuǎn)爐底吹完好，全程吹氬，LF爐精要求埋弧操作，防止鋼水增氮，連鑄采用全程進(jìn)行保護(hù)澆注。

（2）熱連軋工序。研究加熱、終軋和卷取溫度，從而得到熱軋組織合理、尺寸、板形和表面都滿足冷軋?jiān)弦蟮臒彳埦戆?，重點(diǎn)是熱連軋過(guò)程中凸度與輥型優(yōu)化,從而得到板形良好的熱軋?jiān)稀?/p>

（3）冷軋工序。主要以控制鋼板的尺寸和板形為主，通過(guò)大量的工業(yè)試驗(yàn)研究，確定合理的冷軋壓下規(guī)程。重要關(guān)注點(diǎn)：認(rèn)真檢查來(lái)料的各項(xiàng)指標(biāo)，嚴(yán)把原料關(guān)；酸洗后，針對(duì)帶鋼表面質(zhì)量調(diào)整酸洗工藝參數(shù)；不斷優(yōu)化軋機(jī)壓下率、張力、速度等工藝參數(shù)，減少鋼板的內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，減少瓢曲和浪形缺陷。

2.2產(chǎn)品質(zhì)量要求

冷硬卷外形質(zhì)量要求見表1。

表1 為冷硬卷外形尺寸及質(zhì)量允許偏差

產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：(1)卷板鐮刀彎最大值4mm，測(cè)量長(zhǎng)度2m；(2)卷板不平度，將鋼板放在平臺(tái)上，測(cè)量鋼板下表面與平臺(tái)的最大距離；測(cè)量長(zhǎng)度1m時(shí)，不允許超過(guò)10mm；(3)鋼帶浪形頭尾急竣度≤2%(頭尾長(zhǎng)度均≤20米),本體部分冷硬卷急竣度≤1.5%；(4)表面粗糙度為0.2～0.6um；(5)鋼帶邊部鋸齒邊、邊裂及毛刺深度≤1mm。

3 出口俄羅斯冷硬鋼卷的工業(yè)試驗(yàn)分析

3.1化學(xué)成分分析

依據(jù)俄卷鋼的技術(shù)特點(diǎn)和具體要求，對(duì)產(chǎn)品的化學(xué)成分進(jìn)行了分析，利用成分體系對(duì)相應(yīng)產(chǎn)品力學(xué)性能的分析，結(jié)合技術(shù)性能特點(diǎn)，確定俄卷鋼的成分體系，見表2。

表2 俄卷鋼的成分設(shè)計(jì) %

3.2 工藝流程確定

俄卷鋼研發(fā)工藝流程路徑中，煉鋼冶煉完成后經(jīng)過(guò)熱軋、冷連軋生產(chǎn)成品。主要工藝路線：鐵水脫硫處理—120t轉(zhuǎn)爐—板坯連鑄—加熱—1750mm軋制—層流冷卻—冷軋酸洗——軋制。

3.3 開發(fā)冷硬鋼卷產(chǎn)品過(guò)程管控工藝特點(diǎn)分析

煉鋼轉(zhuǎn)爐出鋼下渣檢測(cè)系統(tǒng)，可有效控制鋼水中的碳和去除磷，為L(zhǎng)F造還原渣去除非金屬夾雜創(chuàng)造條件；LF精煉爐可有效進(jìn)行成分調(diào)整和夾雜剔除；RH真空循環(huán)脫氣系統(tǒng)可有效去除夾雜、凈化鋼水，去除鋼水中的氧、氮、氫。

熱軋工藝主要合理的制定板坯的加熱、終軋和卷取溫度，從而得到熱軋組織合理、尺寸、板形和表面都滿足冷軋?jiān)弦蟮臒彳埦戆?，其重點(diǎn)是熱連軋過(guò)程中凸度與輥型優(yōu)化,從而得到凸度合適，板型良好的熱軋?jiān)?。熱軋板的表面質(zhì)量很大程度上受到軋輥表面質(zhì)量的影響，軋輥表面磨損程度越高，出現(xiàn)表面質(zhì)量缺陷的幾率越高，對(duì)應(yīng)于板帶寬度邊緣位置處不均勻磨損加劇，產(chǎn)生起筋的幾率成拋物線式增加，可見熱軋板的邊緣起筋缺陷與軋輥的磨損程度有很大關(guān)系。

熱軋工藝對(duì)冷軋板性能的影響很大,終軋溫度和卷取溫度是主要影響因素。通過(guò)控制熱軋工藝,可以有效控制AlN的溶解與析出。在Ar3以上的高溫終軋有利于AlN固溶,同時(shí)得到均勻的再結(jié)晶晶粒。但熱軋鋼卷經(jīng)過(guò)高的卷取溫度緩慢冷卻下來(lái)時(shí),會(huì)得到粗大的晶粒和粗大的滲碳體,在后續(xù)冷軋時(shí)粗大的晶粒和粗大的滲碳體被軋碎,而形成條狀滲碳體,在后期用戶沖壓時(shí)就會(huì)造成斷裂。

冷軋工藝主要以控制鋼板的尺寸和板形為主，針對(duì)帶鋼表面質(zhì)量狀態(tài)優(yōu)化酸洗工藝參數(shù)，通過(guò)不斷優(yōu)化軋機(jī)壓下率、張力、速度等工藝參數(shù)，減少鋼板的內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生，減少瓢曲和浪形缺陷。冷軋酸洗區(qū)域入口的破鱗拉矯機(jī)用熱軋?jiān)贤ㄟ^(guò)拉伸和彎曲使帶鋼產(chǎn)生彈塑性變形，通過(guò)對(duì)金屬材料施加一定的延伸率，改善帶鋼的平直度；通過(guò)帶鋼表面延伸和在小直徑工作輥上的彎曲，使熱軋鋼板表面的氧化鐵皮產(chǎn)生裂紋，直接去除帶鋼表面的氧化鐵皮，使酸液更好地滲透，提高酸洗效率。金屬的冷變形程度是影響金屬晶粒大小的最重要因素之一，即冷軋壓下率主要決定了退火后鐵素體晶粒的大小。當(dāng)冷軋變形量在一定范圍內(nèi)時(shí)，隨著冷軋變形量增大，強(qiáng)度降低，而斷后延伸率上升。

3.4 冷硬鋼卷生產(chǎn)試驗(yàn)后的力學(xué)性能分析

經(jīng)過(guò)幾輪的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和工藝制度的優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品表面質(zhì)量及力學(xué)性能合格的冷硬卷產(chǎn)品，主要的力學(xué)性能指標(biāo)及金相組織檢測(cè)分析見表 3、圖 1。

表3 俄卷鋼產(chǎn)品力學(xué)性能

圖1 俄卷鋼產(chǎn)品的金相分析

從力學(xué)性能結(jié)果分析，抗拉強(qiáng)度平均值282MPa（標(biāo)準(zhǔn)要求≥270MPa），屈服強(qiáng)度平均為175MPa，延伸率平均53%（標(biāo)準(zhǔn)要求≥34%），各項(xiàng)指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，尤其是延伸率的富裕量較大，進(jìn)一步為后續(xù)深加工產(chǎn)品塑性變形創(chuàng)造了條件。

材料號(hào)L5811398801、L58114073001、L5811438501三個(gè)試樣的的金相組織見圖1中照片1～6，從金相組織分析，晶粒度平均為8級(jí)，從金相圖片分析主要組織為鐵素體+粒狀滲碳體，球狀珠光體組織在亮白色的鐵素體基體上，均勻分布著白色的滲碳體顆粒，其邊界呈暗黑色組織分布較均勻，此組織的存在為得到良好的產(chǎn)品力學(xué)性能奠定了基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語(yǔ)

八鋼生產(chǎn)冷硬鋼卷成功出口俄羅斯的實(shí)踐表明：

（1）國(guó)家一系列宏觀政策及“一帶一路”倡議為鋼鐵產(chǎn)品出口提供了創(chuàng)新思路；

（2）出口的冷硬卷執(zhí)行八鋼企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品獲得市場(chǎng)認(rèn)可，為進(jìn)一步開發(fā)適銷對(duì)路的鋼鐵產(chǎn)品提供了借鑒；

（3）通過(guò)對(duì)新疆周邊中亞及俄羅斯鋼材市場(chǎng)市場(chǎng)調(diào)研分析，有針對(duì)性的研發(fā)鋼材產(chǎn)品并銷往俄羅斯，為八鋼鋼鐵產(chǎn)品進(jìn)入中亞等國(guó)外市場(chǎng)提供了思路，也提升了八鋼鋼鐵產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。