沙钢线棒材产品的研发与应用

沙钢线棒材产品的研发与应用2016年9月22日宁夏•银川1沙钢集团有限公司概况1技术装备与工艺流程2产品质量控制手段3重点产品的开发与应用4线棒材的现状与展望5目录2沙钢集团有限公司概况1技术装备与工艺流程2产品质量控制手段3重点产品的开发与应用4线棒材的现状与展望5目录31.沙钢集团有限公司概况江苏沙钢集团有限公司位于江苏省张家港市，东临上海，南靠苏州、无锡，西接常州，北依长江，紧靠在建中的沪通长江大桥，拥有10公里沿江岸线，区位优势得天独厚。2015年：炼钢：2093万吨，轧材：2153万吨，销售收入：1015亿元，利税：37亿元；2016年（沙钢集团）：世界500强最新排行榜，沙钢集团位列第314位，成为全国民营钢铁企业中唯一一家连续8年上榜“世界500强”的企业。41.沙钢集团有限公司概况线棒材年总产量：超过1050万吨（2015年）大盘卷30万吨/年Φ16~40mm钢筋480万吨/年Φ6~40mm线材560万吨/年Φ5~16mm精品长材冷镦钢胎圈帘线钢高强缆索/绞线用钢易切削钢纤维钢高强建筑用钢筋弹簧钢铜包钢焊丝钢……棒线材产品规格范围及产量5沙钢集团有限公司概况12产品质量控制手段3重点产品的开发与应用4线棒材的现状与展望5目录技术装备与工艺流程62.1-炼钢连铸装备条件及工艺流程KR脱硫LFVDEAFRHBOF小方坯连铸140*140大方坯连铸（在建）300*390LF沙钢集团有限公司（棒线材配套）：拥有100t电炉5座，180t转炉1座，120t转炉2座，40t转炉3座，对应的LF钢包精炼炉9座，VD/VOD炉3套，RH炉1套；5-8流140/150方小方坯连铸机共10台；5流300*390大方坯连铸机1台，配有中间包感应加热，动态轻压下，方坯火焰清理等。72.2-轧线装备条件及工艺流程沙钢集团有限公司：共有6条钢筋生产线、产量近500万吨/年）钢筋轧制流程加热炉辊道取样打捆称重挂牌入库夹送辊卡断剪定尺剪9H3#水箱1H-8V初轧9H-12V中轧活套飞剪飞剪13H-18V精轧飞剪10V11H12V13H14V15H16V称重1#水箱2#水箱17H18V切分导卫冷床82.2-轧线装备条件及工艺流程沙钢集团有限公司：共有10条高速线材生产线（包括一条大盘卷生产线）、产量近600万吨/年）加热炉保温辊道除磷机去头尾+取样打捆称重挂牌卸卷入库PF运输线夹送辊卡断剪卡断剪卡断剪卡断剪1#水箱2#水箱3#水箱4#水箱测径仪夹送辊吐丝Stelmor冷却线集卷1H-6V初轧7H-12V中轧活套飞剪预精轧精轧测径仪飞剪高线轧制流程表检仪9沙钢集团有限公司概况1技术装备与工艺流程2产品质量控制手段3重点产品的开发与应用4线棒材的现状与展望5目录103.1-高质量连铸坯化学成分均匀夹杂物含量低表面质量高心部质量高偏析控制好……KR铁水预处理大断面连铸坯中间包感应加热末端动态轻压下电磁搅拌洁净钢冶炼关键技术113.2-高质量中间坯加热炉高温扩散超声波/磁粉探伤连轧开坯机械修磨/扒皮在线火焰清理关键技术中间坯：140/150方成分均匀化清除表面缺陷生产节奏快确保坯料质量减少表面缺陷123.3-高效、节能、自动控制加热炉双蓄热步进梁式加热炉汽化冷却自动烧钢炉内气氛自动控制余热全自回收系统关键技术加热效率高节能环保坯料温度均匀脱碳控制汽化蒸汽并网……稳定的高炉煤气133.4-轧制及控冷技术无孔型轧制（钢筋）线材表面检测仪减定径机组Stelmor风机风量(26万m3/h)第六代摩根轧机关键技术节能降耗高效稳定高效高精度确保表面质量在线球化大盘卷在线软化保温隧道减少网碳析出143.5-包装防护与吊运线材圈形好转运不散卷避免表面擦伤避免表面勒伤表面生锈少……自动打包（钢带/钢丝）整体式包装端部防护纸板/垫块室内库储存（高品钢）叉齿软质材包裹地面软质垫块关键技术15沙钢集团有限公司概况1技术装备与工艺流程2产品质量控制手段3重点产品的开发与应用4线棒材的现状与展望5目录164.1-高品质建筑用钢筋建筑用钢发展方向：高强度、抗震性、长寿命、耐腐蚀、功能化高强抗震钢筋：屈服强度达到400MPa级及以上，满足国标抗震性能要求的热轧钢筋。主要用于高层建筑、大跨度桥梁、人防工程、高速铁路及核电项目。高强度+大强屈比合金元素影响轧制工艺影响显微组织影响174.1-高品质建筑用钢筋产品系列：HRB630E,HRB600E,HRB500E,HRB400E，其中HRB600E通过科技成果鉴定为国际先进水平，应用于人防等重点工程。规格/mmReL/MPaRm/MPaA/%Agt/%Rm/ReLφ32632-665831-85215.1-16.29.8-11.51.285-1.326φ25656-673859-86715.2-16.910.0-11.31.286-1.312φ20639-654799-82716.9-21.09.5-11.81.252-1.270φ18643-667835-84918.8-19.410.9-13.21.274-1.300φ16630-653796-81417.5-22.310.4-12.61.253-1.280φ14629-674794-84620.7-24.410.4-14.41.253-1.285符合国标的铁素体+珠光体组织18表HRB600E规格与力学性能4.2-高强缆索/PC绞线用钢依靠沙钢现有的“电弧炉冶炼+小方坯连铸+控轧+Stelmor控冷”，开发出抗拉强度1300~1500MPa级盘条，满足2000~2200MPa级预应力钢绞线的使用要求.并结合“转炉冶炼+大方坯连铸+开坯”二火成材工艺路线，开发1960MPa级及以上镀锌钢丝。高强缆索及PC绞线用盘条年产量超100万吨，产品已经用于长江隧桥工程、京珠高速、温福铁路等国家大型重点工程。产品已经出口至东亚、东南亚、南美洲、中东等国家和地区，应用于这些地区的基础设施建设。高强化，高韧化牌号抗拉强度/MPa面缩率/%规格，mmSWRH82BCr1150-1300＞30%5.5-13SWRS82B1240-1320＞35%11-14SWRS82BCr1280-1330＞33%11-14SWRH87B1320-1400＞28%13-14SWRS87A1410-1490＞28%13-1419固溶强化：C、Si、Mn、Cr等析出强化：V（C,N）、Ti（C,N）细化组织：控制珠光体相变温度关键控制：炼钢工艺：软吹减少夹杂物；连铸工艺：强二冷+电磁搅拌减小中心偏析；冷却控制：避免出现网碳、贝氏体、马氏体。4.2-高强缆索/PC绞线用钢20存在的问题051015200152025303540176532Torque/N.mNumberoftorsions41：as-drawn2：100℃-60min3：130℃-10min4：140℃-10min5：140℃-20min6：150℃-10min7：170℃-10min4.3-胎圈帘线用钢钢帘线是按一定的结构由几根表面镀有黄铜镀层的高强度微细钢丝捻制而成的钢丝绳。它是子午线轮胎的骨架材料，主要对轮胎胎体起到支撑作用，用于提高轮胎的安全性、耐磨性以及疲劳性。钢帘线通常由5.5mm盘条经多道次拉拔和热处理制成规格为0.15~0.38mm的钢丝，并且在随后的捻制过程还要经受扭转、弯曲、拉伸等，因此对盘条的纯净度、表面质量、组织均匀性、偏析要求都非常高。21图轮胎结构示意图图钢帘线加工过程示意图4.3-胎圈帘线用钢热轧盘条规格Ф5.0、5.5mm；组织：以索氏体为主；偏析水平：偏析比在1.10以下；贝卡评分在890分以上，优良水平。关键控制：◆预处理：铁水预处理降低钢种有害元素含量；◆炼钢：帘线钢采用专用渣造酸性渣，改性夹杂物类型；◆连铸：采用二冷段强冷，有效的减少连铸坯的偏析；◆控轧控冷：降低网碳析出，控制氧化皮厚度。22图帘线钢氧化皮剥落情况索氏体组织为主不同批次生产中心偏析情况4.4-汽车平台用钢汽车平台用冷镦钢：用于制造汽车紧固件，SCM435/ML40Cr/SWRCH10A等。关键控制：◆炼钢连铸：夹杂物控制，大断面连铸坯；◆控轧控冷：实现大断面连铸坯开坯，轧后在线软化，组织均匀性好；◆表面质量：抛丸，探伤，全修磨，轧线在线表面检测仪。要求热轧盘条夹杂物水平低、表面质量高，组织均匀、硬度低。直径1/4处组织（组织均匀）脱碳60~100μm带状组织0.5-1级ML40Cr抗拉强度：均值715MPa；面缩率：均值51%东方商用车23汽车平台用弹簧钢：60Si2Mn，55SiCr，50CrV，规格覆盖Φ5.5~16mm。产品疲劳寿命高，表面脱碳层厚度小于80μm，面缩率大于40%。经过体系及产品认证，纳入东风日产供应商平台。盘条组织均匀盘条脱碳层图盘条非金属夹杂物级别ABCDDSB+C+D细粗细粗细粗细粗细粗≤2≤1≤1.5≤1≤0.5≤0.5≤1≤1≤1≤2.5≤24.4-汽车平台用钢24关键控制：◆炼钢连铸：夹杂物控制，大断面连铸坯；◆加热制度：调整加热炉气氛，控制加热温度，较少脱碳；◆表面质量：方坯抛丸，探伤，全修磨，轧线在线表面检测仪。4.5-专用高品质低碳钢纤维钢：用于生产增强凝土强韧性的纤维丝。拉拔Ф6.5/Ф5.5→Ф0.55-0.75，拉拔过程免热处理，断丝率≤0.5次/吨。关键控制：◆炼钢连铸：夹杂物控制，心部及表面质量控制，合金成分控制；◆控轧控冷：避免混晶产生，通过控冷得到合适的强度和氧化皮厚度；◆表面质量：抛丸，探伤，修磨，轧线在线表面检测仪。沙钢A钢厂组织均匀，力学性能与其他钢厂一致，沙钢的断丝率仅为0.2次/吨，低于客户平均水平。应用包括：工业地坪、地下通道、地面、桥面、机场等沈阳宝马厂房地面秦岭隧道254.5-专用高品质低碳钢铜包钢6A:钢丝外围包裹铜层的复合线材，利用低压高频信号的趋肤效应，在高频区沿表面行走。若钢芯的导电率越高，其包覆的铜层就可以越薄，按当前市场价计，钢芯导电率每提高1.00%，每吨成品节约铜耗约800元。FeCuSn关键控制：◆炼钢连铸：夹杂物及有害元素控制，表面质量控制，成分控制；◆控轧控冷：避免混晶产生，通过控冷得到合适的强度；◆表面质量：抛丸，探伤，全修磨，轧线在线表面检测。强度310~360MPa，导电率13~13.8%，断丝率＜0.2次/吨。沙钢B钢厂应用包括：电子元器件引线、二极管、电容器等。264.6-合金焊丝钢X90/100埋弧焊丝钢：用于石油天然气埋弧焊管制造。拉拔Ф6.5/Ф5.5→Ф3.2-4.0，拉拔过程免热处理。关键控制：◆炼钢连铸：夹杂物及有害元素控制；◆表面质量：避免盘条表面缺陷，影响电弧稳定性；◆焊缝金属控制：合金成分+匹配焊接+多丝焊，焊缝高强高韧。熔敷金属力学性能应用包括：直缝焊管、螺旋焊管制造。直缝管螺旋管274.6-合金焊丝钢耐候气保焊丝钢：用于有耐候要求的铁路机车、建筑、桥梁钢结构的焊接。拉拔Ф5.5→Ф1.0-1.2，拉拔过程免热处理。关键控制：◆低飞溅：夹杂物及有害元素控制，坯料质量控制；◆高成型：合金元素匹配，Ti-S控制；◆高性能：低温韧性、耐候性控制。应用包括：铁路机车、桥梁、建筑结构件焊接。敞车建筑箱型梁28沙钢集团有限公司概况1技术装备与工艺流程2产品质量控制手段3重点产品的开发与应用4线棒材的现状与展望5目录295-线棒材的现状与展望两低两高产品低端效益低下产能库存高精品需求高未来线棒材产品的发展方向◆定制化◆洁净化◆高强化◆长寿命◆耐候化现状：低端过剩、高端不足30棒线材研究室胡磊TEL：0512-58953960Email：[e-mail]谢谢！Thankyouforyourattention.31