本報記者 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……這意味著首鋼極低溫容器用9Ni鋼實現(xiàn)了“零”的突破，首鋼在進軍中厚板高端產品市場的進程中邁出了關鍵性的一步，同時拉開了首鋼低溫容器用鋼高質量發(fā)展的序幕。
截至目前，首鋼9Ni鋼累計訂貨已超過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 鋼種研發(fā)腳步快
能源結構變革助推天然氣作為清潔能源進入黃金時代。天然氣經壓縮、冷卻至其凝點溫度（-161.5攝氏度）后變成液化天然氣（LNG），具有便于貯存、運輸，安全性好，間接投資少等優(yōu)勢。相應地，貫穿整個LNG產業(yè)鏈，包括生產、存儲、運輸以及應用等各環(huán)節(jié)低溫用鋼需求激增，9Ni鋼以其較高的強度、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目，首鋼就開始了9Ni鋼的研發(fā)工作。時值9Ni鋼國產化伊始，可借鑒的文獻資料少之又少。該公司課題組依靠自身力量，從成分設計到組織形態(tài)，從強韌化機理到工業(yè)化生產技術，通過大量實驗室研究和現(xiàn)場模擬試驗，循序漸進、抽絲剝繭，一步步揭開了9Ni鋼神秘的面紗，全面掌握了9Ni鋼生產核心技術。2014年，首鋼在首秦4300毫米產線進行9Ni鋼的工業(yè)試制，并通過全國鍋爐壓力容器標準委員會技術評審，成為當時國內少數具備9Ni鋼供貨資質的鋼廠之一。不久后，按首鋼集團公司統(tǒng)一部署，首秦公司開始了搬遷準備工作，中厚板產線由河北的秦皇島搬往曹妃甸，首鋼9Ni鋼產品市場化推廣按下了“暫停鍵”。
“蟄伏”期間，課題組一方面主動出擊，與下游用戶建立起暢通的交流渠道，準確把握低溫容器用鋼發(fā)展方向；另一方面不斷優(yōu)化產品性能，完善用戶使用技術方案，為產品推廣做足先期準備工作。
隨著我國“雙碳”目標的提出，LNG需求量呈現(xiàn)出跨越式增長，國內9Ni鋼市場隨之持續(xù)向好。為此，首鋼京唐抓住契機，果斷啟動了低溫容器用9Ni鋼開發(fā)工作。首鋼技術研究院寬厚板所集中優(yōu)勢力量，第一時間奔赴生產現(xiàn)場。課題負責人柴玉國帶領研發(fā)團隊結合京唐二期中厚板產線工裝條件變化，針對9Ni鋼生產重點、難點制訂出全流程技術方案，對鋼水成分精準控制、鋼坯內外部質量控制、鋼板綜合性能控制、表面質量控制、存儲與運輸、防磁化以及質檢等各個關鍵控制點提出了明確要求，為9Ni鋼工業(yè)試制提供了有力的技術支撐。
齊心協(xié)力 功勛轉爐立新功
由于服役環(huán)境的特殊性，9Ni鋼對磷、硫等雜質元素含量控制嚴格，鎳合金含量高達9%，各種因素交互作用，相對于常規(guī)轉爐冶煉而言，難度可想而知。
接到9Ni鋼冶煉任務后，該公司鋼軋部迅速行動，對各工序技術方案進行細化。針對鋼水極低磷低硫冶煉、過程溫度控制、板坯連鑄等關鍵控制點，鋼軋部組織技術專業(yè)和崗位操作人員進行了專項攻關。在冶煉前一天晚上，鋼軋部召開生產前最后一次準備會，從生產組織、原料準備到操作要點、注意事項，強調每一個細節(jié)，逐項落實到崗到人，確保萬無一失?！?Ni 鋼代表中板產品最高水平，被譽為‘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，在與會人員心中產生了強烈的共鳴。
正式冶煉當天，從煉鋼到精煉，直至板坯連鑄，伴隨著鋼水運行軌跡，參戰(zhàn)人員各司其職，時刻關注鋼水溫度、成分以及各項工藝參數變化，近距離為生產保駕護航。生產崗位人員精心操作、合理控制，把設備能力發(fā)揮到極致。在煉鋼平臺一角，有著30年煉鋼經驗的首鋼勞模、京唐公司技術專家王東，目不轉睛地注視著轉爐化渣情況，閃爍的爐火映紅了臉龐，不時用對講機提醒助手調整操作，憑借著他細致的準備工作和扎實的技術功底，整個冶煉過程盡在掌握之中。當中包車緩緩開出、結晶器封頂的那一刻，鋼軋部部長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、硫五大雜質元素總量不到50ppm。
京唐二期的3座轉爐，正是當年首鋼年產千萬噸鋼的中堅力量，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“從山到海”的跨越發(fā)展做出了重要貢獻。如今，這3座功勛轉爐在9Ni鋼開發(fā)過程中再立新功！
精益求精 產線能力喜提升
“京唐中厚板堅持走以9Ni為代表的高端品種生產的路線，以高端高效產品搶占市場、實現(xiàn)高效益；依托技術支撐，通過創(chuàng)新驅動，加快推進綠色制造，助力行業(yè)低碳化、高效化發(fā)展。”首鋼京唐中厚板事業(yè)部部長田士平說。
9Ni鋼生產流程長，與普通調質鋼相比增加了開坯軋制、鋼坯修磨、涂漆、剩磁控制等多個工序，同時極限薄規(guī)格占比大，是所有中厚板產品中對制造能力要求最高的品種。中厚板事業(yè)部主任工程師張學峰提出：“我們一定要以9Ni鋼生產為契機，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，形成適用于我們產線的生產工藝，最終提升產線制造能力。”
為保障合同順利交貨，中厚板事業(yè)部協(xié)同制造部、技術中心、鋼軋部、質檢部、銷售管理部等多部門、多專業(yè)成立專項攻關團隊，結合9Ni鋼生產流程長、極限薄規(guī)格占比大等特點制訂專項技術解決方案。
高質量產品來源于對每一道工序精益求精的管控，來自于一個規(guī)范、高效、協(xié)同的制造體系。該公司針對每一塊鋼坯、每一塊鋼板，建立詳細跟蹤臺賬，掌握全流程生產信息；以SPC（統(tǒng)計過程控制）為主導，強化產品關鍵特性管控，確保各項指標穩(wěn)定。在鋼坯清理工序，專業(yè)人員一塊塊復核鋼坯表面質量，現(xiàn)場指導鋼坯作業(yè)；軋制工序優(yōu)化計劃排產，強化除鱗和厚度精度控制；熱處理工序配備特制工裝，確定單獨的鋼板移動路徑，開辟單獨碼垛場地。通過不斷優(yōu)化、細化、固化，獨具首鋼特色的9Ni鋼全流程操作要點最終形成。
對9Ni鋼來說，剩磁是關系到鋼板能否正常使用的特有檢驗指標，攻關團隊對產線環(huán)境、設備剩磁進行測量，記錄近千個數據，制訂9Ni鋼控剩磁的生產物流方案，配備專門工具，做好各項生產準備。在熱處理工序鋼板每移動一道工序，專業(yè)人員詳細測量鋼板剩磁變化，確定了鋼板剩磁控制要點，最終實現(xiàn)了9Ni鋼剩磁百分之百合格。為保障合同按時交貨，該公司還創(chuàng)新了生產組織模式，具備了雙爐同時生產9Ni鋼能力，實現(xiàn)了生產能力翻倍。
8毫米，是該公司熱處理作業(yè)區(qū)投產以來生產的淬火板的最薄規(guī)格。該公司在正式生產前采用8毫米耐磨鋼摸索相關的水冷參數，整體板形較好，但正式生產9Ni鋼時，由于其與耐磨鋼的成分、鋼板的強度不相同，淬火后板形出現(xiàn)了邊浪，熱處理作業(yè)區(qū)對淬火機的參數全部進行了調整和測量，生產技術室專業(yè)工程師王坤對淬火機的水量和淬火時的輥縫重新進行了優(yōu)化，有效保證了8毫米9Ni鋼順利完成淬火生產。
最終，鋼板力學性能、表面質量、剩磁等各項指標完全滿足客戶要求，首鋼京唐9Ni鋼實現(xiàn)批量供貨，首鋼京唐中厚板高端產品序列又添新成員?！爸挥胁粩嘌邪l(fā)高端產品，才能促進產線實現(xiàn)追求極致、制造精品的自我升級。未來我們會在更多領域爭得突破，不斷提高京唐中厚板的核心競爭力?！睂τ诰┨浦泻癜宓氖袌鲩_拓前景，首鋼技術專家閆智平信心十足。
各司其職 勇入市場弄大潮
自項目啟動以來，首鋼一級科學家周德光親自掛帥、統(tǒng)一協(xié)調，組織制訂集試制、認證、供貨于一體的推進計劃，倒排時間，明確節(jié)點和崗位責任。由首鋼京唐制造部、技術中心、鋼軋部、中厚板事業(yè)部、質監(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、步調一致、高效協(xié)同，在短時間內解決了轉爐極低磷冶煉、連鑄坯質量控制、鋼板表面質量控制、薄規(guī)格板形、鋼板剩磁控制、精準發(fā)運等一系列難題，為9Ni鋼批量生產鋪平了道路。
9Ni鋼從試制到獲得船級社認證，再到批量生產、供貨需要經歷一個漫長的周期。于文飛作為制造部厚板室分管9Ni鋼品種專員，承擔著設計坯型、排產、組織認證、迎接船檢的任務，每個環(huán)節(jié)都留下了他緊張忙碌的身影。
相對于一般鋼種，9Ni鋼最主要的特點就是一個字——“冷”。該鋼種的沖擊韌性、落錘都要在零下196攝氏度條件下進行，性能檢驗十分復雜。每輪性能檢驗，質監(jiān)部趙德福都要提前與多個部門溝通，聯(lián)系液氮供應。檢測試驗過程中，無論冬夏，實驗員周永江都是穿著厚厚的皮褲，在冷氣繚繞的試驗機旁一坐就是一兩個小時，在一聲聲厚重的金屬撞擊聲中，默默地嚴守著最后一道質量關。
千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金。經歷了復雜的生產流程，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)運組織方案，從安排車輛、鋪墊車底枕木、現(xiàn)場裝車及苫蓋，到路途動態(tài)跟蹤，直至現(xiàn)場卸貨，認真地組織落實，一絲不茍。他們要保證凝聚著無數人辛苦努力的成果，完好無損地運達用戶施工現(xiàn)場，完美展現(xiàn)首鋼大型現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)的風采。
產品走向市場重要一環(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，一個個詢單紛至沓來。
正是這樣一個又一個親歷者，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，甘當首鋼低溫用鋼推進道路上的鋪路石，才確保了首鋼9Ni鋼工業(yè)試制取得一次性成功，實物質量優(yōu)良，一舉通過中國、美國、挪威、英國、日本等多國船級社認證，并實現(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)取得的進展，僅僅是首鋼涌入低溫容器用市場大潮的一個良好開端。不斷提升產品質量，擴大應用范圍，為用戶提供全方位的技術服務，始終是首鋼低溫鋼發(fā)展不斷追求的目標。
《中國冶金報》（2022年12月22日 04版四版）
