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1中国钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书一、项目基本情况编号：2010015项目名称唐钢输变电铁塔用高强角钢开发及市场开拓完成单位唐山钢铁集团有限责任公司项目起止时间2004年7月～2009年12月用于生产时间2005年3月项目基本情况一、项目背景近年来，我国经济的持续快速发展，对电力需求成跨越式增加。电力行业将“加强电网建设，推进全国联网”作为该行业发展和结构调整的重点，由此带来了我国输变电铁塔及变电站钢结构用材的高峰。目前，每年用于输电线路上铁塔用角钢总量在200万吨左右。长期以来，我国输电线路铁塔用材主要以Q235和Q345热轧角钢为主，与国际先进国家相比，我国输电铁塔所用钢材的材质单一、强度值偏低、材质的可选择余地小。随着我国电力需求的不断增长，同时由于我国土地资源紧缺以及环保要求提高，线路路径选取、沿线房屋等设施的拆迁问题也日趋严重，大容量、高电压等级输电线路得到了迅速发展，出现了同塔多回路线路，以及更高电压等级的750kV、800kV及1000kV输电线路。所有这些使得铁塔趋于大型化，杆塔设计荷载也越来越大，常用热轧角钢在强度和规格上都难以满足大荷载杆塔的使用要求。目前日本、欧美国家大多采用屈服强度400MPa以上等级的钢材。我国输电线路铁塔在角钢强度级别上较国际水平偏低7.0%-63.3%，使得我国所设计的铁塔往往大而重，从而也使得我们在国外投标工程中往往处于劣势。随着我国冶金工业的不断发展，对于大型钢铁企业来说，高强度角钢的生产已有较好研发基础，尽快研制开发推广高强铁塔角钢来配合国家电网公司的输变线铁塔强度升级，使我国铁塔用角钢达到国际先进水平是电力和冶金企业的共同使命。Q420、Q460级角钢为高强铁塔角钢，使用Q420级角钢代替Q345级角钢制作输变电铁塔，可使整个塔重降低6~9%，用Q460级角钢代替Q420级角钢制作铁塔可使整个塔重2降低2%-3%。采用高强角钢可以有效降低铁塔的总重，降低铁塔制作的总成本；同时运输、施工、安装的成本也大幅降低；高强度角钢在电力铁塔上的成功应用，将为我国电力铁塔结构设计、制造与国际接轨创造条件。电力结构专家称：在输电线路上大量使用高强钢，将会引起输电铁塔设计的一场革命。唐钢每年生产20万吨铁塔用低合金角钢，高强铁塔角钢占国内市场的30%以上；近年来通过与电力行业合作，唐钢不断自主研发，在角钢钢种开发、孔型设计、标准制定及生产工艺上均列国内领先地位，在国内输变电铁塔行业具有良好的知名度。由于唐钢在国内率先和电力设计部门合作，首次开发出Q420试验角钢，促使420MPa强度级别试验电力铁塔顺利完成，大大推动了国家电网公司铁塔强度升级的步伐，国家电网公司在2006年明确提出：在推广应用铁塔高强钢时采用Q420级别角钢，初期推广以Q420强度级别为主，远期逐步使用Q460级别角钢。二、项目目标紧密与电力部门合作，开发推广以Q420强度级别为主的角钢，积极开发Q460级别角钢并应用于工程线路；争取高强铁塔角钢市场占有率稳定在30%。三、主要技术管理路线Q420、Q460角钢生产在唐钢二钢轧厂进行，其工艺流程如下：50t转炉冶炼→连铸浇165×165mm、165×225mm、165×280mm连铸坯→中型轧机轧制角钢四、实施过程中的主要创新设计合理的化学成分结晶器喂丝技术的应用合理的轧制温度控制主持制定《铁塔用热轧角钢》行业标准VN微合金技术的应用“W”法轧制大规格角钢技术蓄热式加热技术初轧辊堆焊技术成品辊带槽铸造技术五、主要实施效果和贡献唐钢自2003年起积极与国家电网公司基建处、电建院及各大电力设计院、铁塔厂密3切结合，参与电网公司高强钢前期论证、基础试验，促成国家钢铁协会与电网公司制定专业标准，唐钢提前投入高强钢研发，使电网公司决定高强钢采购由进口改为立足国内配套生产供应，加快了电力部门输变电铁塔强度升级工作。唐钢是国内首家开发Q420角钢并实现批量生产的企业，截止2009年12月高强铁塔角钢共计生产16.2万吨，其中生产Q420角钢15.85万吨，Q460角钢0.38万吨。轧制规格为10#~20#等边角钢，角钢最大厚度为24mm。2007年1月份“输变电铁塔用角钢Q420级角钢研制开发”项目通过了河北省级技术鉴定，专家综合认为：该项目总体达到国内领先水平。“输变电铁塔用角钢Q420级角钢研制开发”项目在2008年获得中国钢铁工业协会和中国金属协会颁发的冶金科学技术三等奖；“一种角钢的轧制方法及产品开发”项目在2009年获得河北省科学技术技术发明三等奖。2009年《一种Q460级低合金高强度角钢及生产工艺》申报了国家发明专利并被受理。唐钢开发生产的高强角钢全部应用于电力铁塔制造及试验，Q420级角钢先后提供了国网公司西北院国内首条750千伏高压输电试验线路整塔试验用钢，750千伏试验线路转角塔及其延长线用钢；国网公司电建院1000千伏及±800千伏试验线路整塔试验及铺设用钢，高强角钢焊接评价试验用钢；武汉院超高压研究用试验塔用钢；福建院500千伏输电线路用钢；Q460级角钢为国网公司河南院Q460级输电铁塔试验及应用用钢提供了保证。铁塔制造及试验用钢的使用均受到用户的好评和认可。国内高强铁塔角钢Q420级和Q460级均由唐钢首次开发并批量应用在铁塔试验和工程线路上。唐钢目前Q420角钢供应量占国内铁塔用Q420角钢30%以上，Q460角钢供应量占国内铁塔用Q420角钢90%以上，有力地配合、推动了电力行业输变电铁塔强度升级工作；唐钢在国内高强铁塔角钢推广、应用方面起到了中坚作用。唐钢作为第一起草单位制定的《铁塔用热轧角钢》标准已经得到国家发改委批准，2007年9月已经实施，铁塔角钢标准的制定，填补了国内铁塔用角钢没有适用的国家标准和行业标准的空白。六、与国内外先进指标的对比角钢系列化开发对钢的化学成分、力学性能、微观组织结构、焊接性能进行了系统研究，Q420角钢生产技术达到国内领先水平；Q460角钢生产技术达到国际先进水平。制定的专业标准内容全面，结构清晰，指标先进，水平为国际先进水平。七、体现的社会作用和经济效益4使用高强角钢可有效地降低钢材使用量，大大降低输变电铁塔造价，据国家电网公司高强钢课题组报告：一般铁塔制造高一强度级别材料占总重比例为30-40%；采用Q420铁塔与Q345铁塔相比塔重约降低6.4%，造价约降低4.6%；采用Q460铁塔与Q345铁塔相比塔重约降低9.3%，造价约降低7.5%；以向家坝～上海、锦屏～苏南±800kV特高压直流输电线路工程为例，若向上线全线采用Q460铁塔，与Q345铁塔相比，塔重约降低15331吨，造价约降低12340万元；若锦苏线全线采用Q460铁塔，与Q345铁塔相比，塔重约降低16758吨，造价约降低13490万元。另外，由于塔重的减轻，在热镀锌、加工、运输、安装等诸工序的成本皆会同比降低，在铁塔制作、电力建设领域的效益是明显的。钢铁企业生产Q420铁塔角钢，相比生产Q345角钢，平均吨钢可实现200多元的新增效益；生产Q460铁塔角钢，相比生产Q345角钢，平均吨钢可实现300多元的新增效益。按目前一年近20万吨高强角钢生产计算，钢铁企业年新增效益约为6000万元。可观的钢材节约幅度，会总体降低社会资源消耗，采用高强钢种，符合节约型社会的发展要求。推广使用高强铁塔角钢使电力和钢铁企业以及社会实现了多赢的局面。体现出巨大的社会作用和经济效益。(不超过3000个汉字)5二、创造性贡献要点一、生产工艺技术装备创造性贡献要点1、应用了VN微合金化工艺2、应用了结晶器喂丝工艺3、创造了“W”法轧制大规格角钢技术4、初轧辊堆焊技术5、成品辊带槽铸造技术二、管理创造性贡献要点1、制定了《铁塔用热轧角钢》行业标准2、与国家电力公司共同完成了角钢焊接等多项基础工艺试验。三、节约社会资源与保护环境的创造性要点A、降低铁塔总用钢量6~11%，减少了钢材消耗，使一系列社会资源得到节约。2、生产高强钢，在达到同样使用效果情况下降低了单位产值的能源消耗，保护了环境。四、主要专有技术和专利介绍1、“W”法轧制大规格角钢技术获国家专利。创造性地解决了在650轧机上轧制大规格角钢难题。2、独有的结晶器喂丝工艺解决了大规格角钢受设备限制冲击功较低的难题。3、一种Q460级低合金高强度角钢及生产工艺申报了国家发明专利并被受理。(分条目表达，要点简洁清晰，不够可加页)6三、数据对比A、产品指标对比(性能、成分、精度、表面质量、包装、批量稳定性……)指标科目本企业产品数据先进产品A数据先进产品B数据性能Q420TB：（均值）Rm、600MPa；Rel、470MPa；A、26%；AKV、47.6JQ460TB:（均值）Rm、650MPa；Rel、515MPa；A、24%；AKV、48.1J精度I级表面质量良好批量稳定性良好关于对比指标含义和对比进口产品指标说明全部检验执行《铁塔用热轧角钢》标准规定，此标准为国际先进水平。2、生产工艺技术指标对比(成材率，生产周期，交货期，指标科目本企业指标国外企业A生产指标国外企业B生产指标成材率96%无合格率99.98%无交货周期14天无关于对比指标含义和对比企业指标的说明国内能够生产相比进口大大保证了采购单位要求的交货时间。3、环境资源指标对比(能耗、排污、指标科目本产品数据国家强制指标先进企业A数据先进企业B数据工序能耗55.496kg/t关于对比指标含义和先进企业的说明4、市场占有情况指标(占国内消费量的比例)中国市场占有率本产品占有率进口产品合计先进企业A数据先进企业B数据去年31%前年37%大前年39%5、本产品国外市场占有率(占全国出口本产品量的比例)国外市场占有率本产品占有率出口产品合计先进企业A数据先进企业B数据去年0前年0大前年0(简明写明要点，不够可加页)7四、效益计算效益计算(近3年数据计算)1、企业直接经济收益计算年份单位成本元/吨（不含税）产量吨单位销价元/吨（不含税）销售额万元（不含税）销售额万元（含税）利税万元200729202172334507494.448768.491274.052008482658618559532796.7738372.225575.452009299859276357921214.8824821.413606.53合计13961761506.0971962.1210456.032、替代进口的社会收益计算国内钢铁厂以前不能生产高强角钢，致使我国电力公司在国内生产的输变电铁塔重量较笨重，参与国际竟标时铁塔总重达不到国外发达国家水平，总体竞争力较低。如果在国外采购高强角钢，其价格一般在7000元/吨左右，而中国制造的成品铁塔售价仅仅为8000元/吨左右，铁塔制造主要成本构成为钢材主料，唐钢生产的高强角钢售价为4000元/吨左右，国内高强角钢开发成功大大提升了国内电力铁塔竞争能力。3、行业发展与国民经济、国家安全等战略方面贡献高强电力铁塔角钢开发成功实现了国内结构用角钢升级换代，在钢种上满足了电力铁塔强度升级的要求。电力部门是我国发展的制约行业，我国输变电线路的建设正处在大发展时期，输变电线路要求绝对的安全，高质量高强度角钢的开发适用了国家电力行业发展。尚存在问题和进一步发展的目标由唐钢为主要起草单位负责起草的《铁塔用热轧角钢》标准已经正式实施，新标准对铁塔角钢尺寸控制，化学成分等提出了更高的要求，但国内电力铁塔生产、设计单位实施滞后，目前主要以《低合金高强度结构钢》为设计、采购要求，此项工作需要国家电网与冶金生产企业共同完善、推广。目前，高强角钢仍处于大力推广阶段，其应用潜力很大，做为国内开发高强角钢最早的唐钢，我们应进一步完善Q420、Q460角钢生产工艺，积极与电力设计部门合作，为电力铁塔强度升级做更大贡献，始终保持国内高强角钢技术、生产领先的水平。(限800个汉字)8五、主要完成单位情况单位名称唐山钢铁集团有限责任公司第一单位单位性质A研究院所；B学校；C社会团体；D事业单位；√E国有企业；F民营企业；G其他法定代表人王义芳职务董事长通讯地址及邮政编码唐山市路北