在河北鋼鐵集團承鋼的中國釩鈦鋼城主題展館中,一幅名為《爐前攻關》的寫實油畫引人關注:厚重的背景下,火紅的鐵水從簡陋的高爐鐵口奔涌而出,為爐臺映射出金紅的色調。幾名爐前工人用鋼釬奮力疏通著鐵口,來自全國各地的冶金專家全神貫注地觀察著鐵水的流動情況,周圍的人們難掩心中興奮,振臂高呼,歡呼雀躍……
畫面定格的是1965年8月份那個歷史時刻———困擾西方國家100余年的高鈦型釩鈦磁鐵礦高爐冶煉技術難題在承鋼破解,在世界冶金發展史上寫下了光輝一頁,不但為攀枝花鋼鐵基地建設提供了科學依據、打開了技術通道,而且使承鋼從一個名不見經傳的釩鈦鋼廠,一舉成為中國釩鈦產業化先導企業。該項技術于1979年獲得“國家科技發明獎”。
回首來時路,歷史銘記著承鋼50載崢嶸歲月。幾代承鋼人秉承創業、創新、創一流的企業傳統,胸懷鋼鐵報國志向,堅持走特色精品之路,不斷加快追逐釩鈦強企夢的腳步,為推動國家建筑鋼筋升級換代和釩鈦產業轉型發展做出了突出貢獻。
引領建筑鋼筋升級換代
釩和鈦是稀貴戰略資源,廣泛應用于冶金、化工、電子、能源、醫藥、航天、航海等領域。承德是我國僅有的兩個釩鈦磁鐵礦資源地之一,目前已探明的釩鈦磁鐵礦資源約有100億噸,可供開采利用百年以上。在鋼鐵產品中添加釩元素,可大大提高鋼材強度。根據計算,使用承鋼含釩鋼筋可節約鋼材用量16.7%,如在國內全面推廣,年可節約建筑鋼材1600余萬噸。
依托釩鈦資源綜合利用起家的承鋼,多年來不斷發展和完善釩鈦磁鐵礦冶煉技術、釩的提取技術和加工應用技術。自上世紀八十年代起,通過對熱軋帶肋鋼筋化學成分和生產工藝的改進和優化,承鋼研發出性能優良的HRB335E、HRB400E高強抗震螺紋鋼筋。2004年6月份,承鋼開發的HRB500鋼筋通過了中國鋼鐵工業協會的技術評定,成為國內最早通過技術認定的HRB500高強鋼筋生產企業之一。2011年,承鋼成功研制出替代進口產品的HRB600精軋鋼筋,并攻克超大規格螺紋鋼筋生產難題,先后成功開發出Φ50毫米和ф60毫米超大規格的螺紋鋼筋,填補了國內空白,實物質量達到國際先進水平,被用戶譽為“鋼筋之王”。
在此基礎上,承鋼與中國建筑科學研究院共同承擔HRB500鋼筋應用推廣研究重任,與其聯合申報的《HRB500鋼筋應用推廣研究》被列為住房和城鄉建設部2011年科學技術重點項目。2012年,承鋼與住房和城鄉建設部、工業和信息化部共同開展推廣應用高強鋼筋示范工作,并以“全國高強鋼筋推廣應用首批示范企業”的身份再次擔當起示范推廣應用高強鋼筋的任務。
值得一提的是,承鋼著力推進技術創新,努力搶占釩鈦冶煉技術高地。他們采用含釩鐵水對盤螺、螺紋鋼筋分別進行鐵水直接合金化工藝創新試驗,成功研發具有自主知識產權的鋼水微合金化工藝,實現了短流程、低成本、高質高效生產,進一步促進了國內高強鋼筋的推廣應用。
目前,承鋼絕大部分產品采用釩微合金化工藝生產,產品規格覆蓋ф6毫米~ф60毫米,成為國內生產熱軋帶肋鋼筋品種、規格最全的企業和中國建筑鋼筋升級換代的先導企業。“燕山牌”螺紋鋼筋連續多年全國銷量領先,產品成功應用于中央電視臺新址、國家大劇院、鳥巢、水立方、青藏鐵路、中國尊等國家重點工程中。同時,承鋼含釩高強抗震鋼筋受到核電項目青睞,產品先后應用于紅沿河核電站、陽江核電站、臺山核電站等多個核電項目建設。據統計,承鋼含釩高強抗震鋼筋占國內核電工程用鋼市場份額的20%以上。此外,承鋼含釩高強抗震鋼筋遠銷東南亞、非洲、拉丁美洲等多個國家和地區,過硬的產品質量受到國外用戶的充分肯定和廣泛贊譽。
推進鋼鐵產品深加工
從投產初期只能生產中等厚度的“大路貨”到實現1.2毫米極薄規格卷板的批量生產;從品種鋼以SS400為主,到覆蓋管線鋼、汽車用鋼等多種類、多牌號;從最初的品種鋼月出口比例不足10%,到最高時的近70%,短短幾年的時間,承鋼就將1780熱軋卷板生產線打造成一條特色精品產線,釩鈦特色卷板成功走出國門。
2007年,承鋼建設了1780熱軋卷板生產線。此前,承鋼在棒線類產品加釩方面擁有較為成熟的經驗和工藝技術,但釩鈦卷板的冶煉和軋制在當時還是一個新的命題。于是,該生產線一投產,破解技術瓶頸就成為重中之重:一項項釩鈦卷板技術攻關課題快速立項,一名名釩鈦領域技術專家迅速集結,一個個攻關隊緊鑼密鼓地展開攻關。
例如,“釩鈦鈮復合微合金化工藝在高強卷板中的研究與應用”通過采用微合金化技術,明確了釩、鈦、鈮元素結構比例對鋼材性能的影響,優化了高強卷板的綜合性能,逐漸降低了煉鋼成本,成功開發出以Q550E、C380CL、C77BL為代表的高強鋼和汽車用鋼。通過對設備功能的完善和設備精度的提升,卷板減薄攻關不斷取得突破性進展,3.0毫米、1.6毫米、1.4毫米、1.2毫米,極薄規格卷板的成功軋制和批量生產,承鋼僅用1年多就使薄規格產品占據了出口產品的“龍頭”位置,并多次迎來國外的回頭客。
近年來,承鋼大力推進改革創新,堅持“以市場為導向、以用戶為中心”,將優質人才向產線傾斜,充分激發科研人員熱情。通過與首鋼、河北鋼鐵集團唐鋼、鞍鋼鲅魚圈等企業進行產品對標,承鋼及時調整1780生產線品種結構,在原有基礎上先后開發成功焊瓶、鏈條、金剛石鋸片、汽車減震彈簧用鋼,以及耐候鋼、馬口鐵、硅鋼、高強度汽車大梁鋼等50多個新品種;同時,大力開發和優化美標、歐標、日標、德標卷板,形成了國外標準產品的系列化生產,提升了釩鈦卷板的出口份額,月出口卷板比例不斷攀高。
科技進步成為綠色制造新引擎
在釩鈦磁鐵礦高爐冶煉試驗取得成功后,承鋼又開始了半鋼煉鋼的探索,啟動了釩鈦鐵水轉爐提釩技術攻關,并成功跳出側吹空氣提釩工藝的漩渦,于上世紀90年代中期成功研發頂底復吹提釩新技術。1999年4月份,隨著4號轉爐投產,承鋼的提釩技術也進入到第三代,頂底側復吹技術使釩回收率提高到80%以上,破解了“熔池反應動力學條件差”這一世界級的冶煉提釩技術難題,使承鋼在轉爐提釩技術領域躋身國際一線陣營。
從2006年起,承鋼先后建成3座世界容積最大的2500立方米釩鈦磁鐵礦冶煉高爐,并通過實施大噴煤、高富氧、高風壓、高風溫、縮短出鐵周期、風水淬渣法、多鐵口出鐵等創新舉措,冶煉工藝技術日臻完善。截至目前,承鋼2500立方米釩鈦磁鐵礦冶煉高爐最長穩定周期達到30個月,噸鐵成本達到國內同類型高爐領先水平,為世界釩鈦磁鐵礦高爐冶煉技術升級做出了重要貢獻。
2010年以來,承鋼在國際上首次將電硅熱法與電鋁熱法兩種釩鐵生產工藝,通過技術集成,實施一體化設計,建成了世界首條萬噸級全系列釩鐵清潔生產線。目前,承鋼亞熔鹽建設項目已全面啟動,建成后,將成為世界上首條亞熔鹽生產線。此外,他們創新研發的“三步法”生產高純度粉劑五氧化二釩工藝技術,填補了世界空白;自主研制的釩電池電解液獲得成功后,為釩電池生產的產業化掃清了障礙,進一步拓展了釩產品的應用領域。
2012年,承鋼相繼完成了“十二五”國家科技支撐項目《釩系列合金材料高效制備及產業化技術研究》和《開發航空航天級釩鋁合金系列產品產業化制備技術及其檢驗標準》課題研究,實現了氮化釩鐵、豎爐氮化釩、航空航天級釩鋁合金等稀貴金屬材料的高效清潔制備與產業化開發,提高了我國釩鈦磁鐵礦資源伴生元素的延伸與利用率。
2013年,承鋼起草的《氮化釩鐵》首個國家標準通過審定。承鋼與中國科學院過程研究所共同承擔的國家“863”計劃課題———《高毒性含鉻廢渣無害化處置與資源化利用關鍵技術研究》順利通過了國家科技部驗收。同期,承鋼建成千噸級提釩尾渣綜合利用示范工程;首次承擔973計劃項目———《共伴生難處理兩性金屬資源高效清潔轉化綜合利用基礎研究》課題。
截至目前,承鋼已擁有逾200項國家專利技術,以及轉爐頂底復吹提釩工藝、半鋼煉鋼工藝、釩渣直接合金化等一批具有自主知識產權的新技術。
畫面定格的是1965年8月份那個歷史時刻———困擾西方國家100余年的高鈦型釩鈦磁鐵礦高爐冶煉技術難題在承鋼破解,在世界冶金發展史上寫下了光輝一頁,不但為攀枝花鋼鐵基地建設提供了科學依據、打開了技術通道,而且使承鋼從一個名不見經傳的釩鈦鋼廠,一舉成為中國釩鈦產業化先導企業。該項技術于1979年獲得“國家科技發明獎”。
回首來時路,歷史銘記著承鋼50載崢嶸歲月。幾代承鋼人秉承創業、創新、創一流的企業傳統,胸懷鋼鐵報國志向,堅持走特色精品之路,不斷加快追逐釩鈦強企夢的腳步,為推動國家建筑鋼筋升級換代和釩鈦產業轉型發展做出了突出貢獻。
引領建筑鋼筋升級換代
釩和鈦是稀貴戰略資源,廣泛應用于冶金、化工、電子、能源、醫藥、航天、航海等領域。承德是我國僅有的兩個釩鈦磁鐵礦資源地之一,目前已探明的釩鈦磁鐵礦資源約有100億噸,可供開采利用百年以上。在鋼鐵產品中添加釩元素,可大大提高鋼材強度。根據計算,使用承鋼含釩鋼筋可節約鋼材用量16.7%,如在國內全面推廣,年可節約建筑鋼材1600余萬噸。
依托釩鈦資源綜合利用起家的承鋼,多年來不斷發展和完善釩鈦磁鐵礦冶煉技術、釩的提取技術和加工應用技術。自上世紀八十年代起,通過對熱軋帶肋鋼筋化學成分和生產工藝的改進和優化,承鋼研發出性能優良的HRB335E、HRB400E高強抗震螺紋鋼筋。2004年6月份,承鋼開發的HRB500鋼筋通過了中國鋼鐵工業協會的技術評定,成為國內最早通過技術認定的HRB500高強鋼筋生產企業之一。2011年,承鋼成功研制出替代進口產品的HRB600精軋鋼筋,并攻克超大規格螺紋鋼筋生產難題,先后成功開發出Φ50毫米和ф60毫米超大規格的螺紋鋼筋,填補了國內空白,實物質量達到國際先進水平,被用戶譽為“鋼筋之王”。
在此基礎上,承鋼與中國建筑科學研究院共同承擔HRB500鋼筋應用推廣研究重任,與其聯合申報的《HRB500鋼筋應用推廣研究》被列為住房和城鄉建設部2011年科學技術重點項目。2012年,承鋼與住房和城鄉建設部、工業和信息化部共同開展推廣應用高強鋼筋示范工作,并以“全國高強鋼筋推廣應用首批示范企業”的身份再次擔當起示范推廣應用高強鋼筋的任務。
值得一提的是,承鋼著力推進技術創新,努力搶占釩鈦冶煉技術高地。他們采用含釩鐵水對盤螺、螺紋鋼筋分別進行鐵水直接合金化工藝創新試驗,成功研發具有自主知識產權的鋼水微合金化工藝,實現了短流程、低成本、高質高效生產,進一步促進了國內高強鋼筋的推廣應用。
目前,承鋼絕大部分產品采用釩微合金化工藝生產,產品規格覆蓋ф6毫米~ф60毫米,成為國內生產熱軋帶肋鋼筋品種、規格最全的企業和中國建筑鋼筋升級換代的先導企業。“燕山牌”螺紋鋼筋連續多年全國銷量領先,產品成功應用于中央電視臺新址、國家大劇院、鳥巢、水立方、青藏鐵路、中國尊等國家重點工程中。同時,承鋼含釩高強抗震鋼筋受到核電項目青睞,產品先后應用于紅沿河核電站、陽江核電站、臺山核電站等多個核電項目建設。據統計,承鋼含釩高強抗震鋼筋占國內核電工程用鋼市場份額的20%以上。此外,承鋼含釩高強抗震鋼筋遠銷東南亞、非洲、拉丁美洲等多個國家和地區,過硬的產品質量受到國外用戶的充分肯定和廣泛贊譽。
推進鋼鐵產品深加工
從投產初期只能生產中等厚度的“大路貨”到實現1.2毫米極薄規格卷板的批量生產;從品種鋼以SS400為主,到覆蓋管線鋼、汽車用鋼等多種類、多牌號;從最初的品種鋼月出口比例不足10%,到最高時的近70%,短短幾年的時間,承鋼就將1780熱軋卷板生產線打造成一條特色精品產線,釩鈦特色卷板成功走出國門。
2007年,承鋼建設了1780熱軋卷板生產線。此前,承鋼在棒線類產品加釩方面擁有較為成熟的經驗和工藝技術,但釩鈦卷板的冶煉和軋制在當時還是一個新的命題。于是,該生產線一投產,破解技術瓶頸就成為重中之重:一項項釩鈦卷板技術攻關課題快速立項,一名名釩鈦領域技術專家迅速集結,一個個攻關隊緊鑼密鼓地展開攻關。
例如,“釩鈦鈮復合微合金化工藝在高強卷板中的研究與應用”通過采用微合金化技術,明確了釩、鈦、鈮元素結構比例對鋼材性能的影響,優化了高強卷板的綜合性能,逐漸降低了煉鋼成本,成功開發出以Q550E、C380CL、C77BL為代表的高強鋼和汽車用鋼。通過對設備功能的完善和設備精度的提升,卷板減薄攻關不斷取得突破性進展,3.0毫米、1.6毫米、1.4毫米、1.2毫米,極薄規格卷板的成功軋制和批量生產,承鋼僅用1年多就使薄規格產品占據了出口產品的“龍頭”位置,并多次迎來國外的回頭客。
近年來,承鋼大力推進改革創新,堅持“以市場為導向、以用戶為中心”,將優質人才向產線傾斜,充分激發科研人員熱情。通過與首鋼、河北鋼鐵集團唐鋼、鞍鋼鲅魚圈等企業進行產品對標,承鋼及時調整1780生產線品種結構,在原有基礎上先后開發成功焊瓶、鏈條、金剛石鋸片、汽車減震彈簧用鋼,以及耐候鋼、馬口鐵、硅鋼、高強度汽車大梁鋼等50多個新品種;同時,大力開發和優化美標、歐標、日標、德標卷板,形成了國外標準產品的系列化生產,提升了釩鈦卷板的出口份額,月出口卷板比例不斷攀高。
科技進步成為綠色制造新引擎
在釩鈦磁鐵礦高爐冶煉試驗取得成功后,承鋼又開始了半鋼煉鋼的探索,啟動了釩鈦鐵水轉爐提釩技術攻關,并成功跳出側吹空氣提釩工藝的漩渦,于上世紀90年代中期成功研發頂底復吹提釩新技術。1999年4月份,隨著4號轉爐投產,承鋼的提釩技術也進入到第三代,頂底側復吹技術使釩回收率提高到80%以上,破解了“熔池反應動力學條件差”這一世界級的冶煉提釩技術難題,使承鋼在轉爐提釩技術領域躋身國際一線陣營。
從2006年起,承鋼先后建成3座世界容積最大的2500立方米釩鈦磁鐵礦冶煉高爐,并通過實施大噴煤、高富氧、高風壓、高風溫、縮短出鐵周期、風水淬渣法、多鐵口出鐵等創新舉措,冶煉工藝技術日臻完善。截至目前,承鋼2500立方米釩鈦磁鐵礦冶煉高爐最長穩定周期達到30個月,噸鐵成本達到國內同類型高爐領先水平,為世界釩鈦磁鐵礦高爐冶煉技術升級做出了重要貢獻。
2010年以來,承鋼在國際上首次將電硅熱法與電鋁熱法兩種釩鐵生產工藝,通過技術集成,實施一體化設計,建成了世界首條萬噸級全系列釩鐵清潔生產線。目前,承鋼亞熔鹽建設項目已全面啟動,建成后,將成為世界上首條亞熔鹽生產線。此外,他們創新研發的“三步法”生產高純度粉劑五氧化二釩工藝技術,填補了世界空白;自主研制的釩電池電解液獲得成功后,為釩電池生產的產業化掃清了障礙,進一步拓展了釩產品的應用領域。
2012年,承鋼相繼完成了“十二五”國家科技支撐項目《釩系列合金材料高效制備及產業化技術研究》和《開發航空航天級釩鋁合金系列產品產業化制備技術及其檢驗標準》課題研究,實現了氮化釩鐵、豎爐氮化釩、航空航天級釩鋁合金等稀貴金屬材料的高效清潔制備與產業化開發,提高了我國釩鈦磁鐵礦資源伴生元素的延伸與利用率。
2013年,承鋼起草的《氮化釩鐵》首個國家標準通過審定。承鋼與中國科學院過程研究所共同承擔的國家“863”計劃課題———《高毒性含鉻廢渣無害化處置與資源化利用關鍵技術研究》順利通過了國家科技部驗收。同期,承鋼建成千噸級提釩尾渣綜合利用示范工程;首次承擔973計劃項目———《共伴生難處理兩性金屬資源高效清潔轉化綜合利用基礎研究》課題。
截至目前,承鋼已擁有逾200項國家專利技術,以及轉爐頂底復吹提釩工藝、半鋼煉鋼工藝、釩渣直接合金化等一批具有自主知識產權的新技術。