山鋼9Ni鋼：“鋼板皇冠上的明珠”熠熠生輝

時(shí)間：2022-05-16 來源：新聞傳媒中心

（文章刊載于2022年5月4日大眾日?qǐng)?bào)APP、5月11日《中國冶金報(bào)》

車金鋒手持兩張照片：第一張，一艘貨船載著圓球形儲(chǔ)罐刺破碧波，分開一條水路在海面上奮勇前進(jìn)。第二張，一個(gè)白色的圓柱形罐矗立在黃色的大地上，在藍(lán)天的映襯下熠熠閃光。與平常的儲(chǔ)罐不同，船上和罐身上的“LNG”（液化天然氣）字眼格外醒目。4月25日，山鋼集團(tuán)日照公司科技質(zhì)量中心/鋼鐵研究院高級(jí)工程師車金鋒神情中滿是自豪。

車金鋒的自豪不是沒有緣由：“貨船和陸基LNG儲(chǔ)罐的鋼材是由山鋼生產(chǎn)的9Ni鋼制成的，9Ni鋼生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜，鋼板質(zhì)量要求極高，是國內(nèi)外業(yè)界公認(rèn)的高技術(shù)含量、高生產(chǎn)難度、高利潤空間產(chǎn)品。”

“如果說，9Ni被譽(yù)為‘鋼板皇冠上的明珠’，而山鋼的成功批量生產(chǎn)無疑是摘得了這顆明珠”。時(shí)任日照公司科技質(zhì)量中心主任的孫風(fēng)曉高興地說。

起點(diǎn)高在哪

9Ni鋼長期處于零下163攝氏度超低溫環(huán)境，廣泛應(yīng)用于低溫運(yùn)輸船、液化天然氣儲(chǔ)罐等超低溫壓力容器的關(guān)鍵部位，生產(chǎn)過程非?？简?yàn)企業(yè)的冶煉和軋制技術(shù)水平及設(shè)備保障能力，并且整個(gè)生產(chǎn)過程都需要確保表面質(zhì)量、防氧化和防磁處理，國內(nèi)只有少數(shù)鋼企具備批量生產(chǎn)能力。

國家有需求，研究就有意義。在黃海岸邊的山鋼集團(tuán)日照公司，決定快速開發(fā)9Ni鋼，但彼時(shí)面臨的情況是，產(chǎn)線剛投產(chǎn)，需要組建整個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)，在技術(shù)上也缺少能夠保證成功開發(fā)的“定盤星”。

犯其至難，方能圖其致遠(yuǎn)。日照公司樹立“以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以客戶為中心、以訂單為驅(qū)動(dòng)”的理念，成立了產(chǎn)學(xué)研用深度融合的團(tuán)隊(duì)，加大研發(fā)力度，一場(chǎng)攻關(guān)行動(dòng)在2019年秋冬季展開。

困難面前更顯作為。從立項(xiàng)、資料收集、模擬冶煉、真正冶煉、軋制、熱處理、性能檢測(cè)、第三方檢驗(yàn)和船級(jí)社認(rèn)證、最終取得生產(chǎn)資質(zhì)，過程歷時(shí)不到1年。

對(duì)于山鋼所有的9Ni鋼團(tuán)隊(duì)人員來講，2020年5月28日是個(gè)值得銘記的日子，團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)開發(fā)的LNG儲(chǔ)罐用超低溫壓力容器06Ni9DR鋼板經(jīng)過嚴(yán)格的理化檢驗(yàn)，各項(xiàng)力學(xué)性能、純凈度指標(biāo)檢測(cè)全部合格，鋼中關(guān)鍵成分控制達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，符合GB/T 3531標(biāo)準(zhǔn)和船級(jí)社規(guī)范要求，標(biāo)志著山鋼在高端產(chǎn)品研發(fā)方面進(jìn)入國內(nèi)第一梯隊(duì)行列。

隨后，憑借過硬的創(chuàng)新能力和技術(shù)水平，產(chǎn)品在激烈的市場(chǎng)搏殺中闖出一條路來。9Ni鋼于2020年6月份一次性通過6國船級(jí)社工廠型式認(rèn)可認(rèn)證，2021年3月上旬通過中國特檢院第三方評(píng)價(jià)、中石化專家鑒定，3月下旬參加中石化某LNG項(xiàng)目用9Ni鋼的投標(biāo)，成功拿下首筆陸基9Ni鋼訂單--供中石化20萬方LNG項(xiàng)目預(yù)埋件和2臺(tái)儲(chǔ)罐罐體訂單，實(shí)現(xiàn)了“開發(fā)即認(rèn)證，認(rèn)證即入市”的快速突破，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先國內(nèi)鋼企開發(fā)入市節(jié)奏。2021年10月份，成功中標(biāo)大連某船用LNG燃料罐項(xiàng)目用9Ni鋼板，實(shí)現(xiàn)了陸地、貨船LNG罐體上都有山鋼9Ni鋼板的身影。

過程難在哪

看著客戶對(duì)9Ni鋼的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品性能高度認(rèn)可，車金鋒微笑著，也勾起了他的回憶。2019年四季度，車金鋒作為9Ni鋼研發(fā)負(fù)責(zé)人，接到開發(fā)9Ni鋼的任務(wù)。

“一定要啃下這塊又難又硬的骨頭?！泵鎸?duì)極為嚴(yán)苛的冶煉和軋制技術(shù)要求，產(chǎn)銷研人員對(duì)冶煉、軋制、熱處理工藝等重點(diǎn)環(huán)節(jié)開展攻關(guān)。

必須在短期內(nèi)通過權(quán)威第三方評(píng)價(jià)和船級(jí)社認(rèn)證證書。按正常的認(rèn)證周期，第三方評(píng)價(jià)需要一年多時(shí)間，船級(jí)社認(rèn)證又需要兩年多時(shí)間。而本次開發(fā)在短短數(shù)月時(shí)間就要完成這兩項(xiàng)目標(biāo)，基本上屬于“不可能完成的任務(wù)”。

車金鋒制定了詳實(shí)的“掛圖作戰(zhàn)”計(jì)劃，撰寫和發(fā)布9Ni鋼工作日志、分析報(bào)告，編寫了9Ni鋼4300產(chǎn)線、3500產(chǎn)線控制計(jì)劃，逐頁解讀了上千頁的英文版船級(jí)社認(rèn)證指南，在短短一周時(shí)間內(nèi)編寫了ABS、BV等六家主流船級(jí)社型式認(rèn)可試驗(yàn)大綱及認(rèn)證申請(qǐng)材料。

溫度控制參數(shù)沒有數(shù)據(jù)可依，轉(zhuǎn)爐出鋼回磷及終點(diǎn)控制因素變化無常。日照公司煉鋼廠技術(shù)人員在收集、對(duì)比、分析上百爐相關(guān)參數(shù)后，最終摸索總結(jié)出超低磷鋼冶煉工藝最佳工藝，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐脫磷，一次拉碳、終點(diǎn)雙命中等一系列技術(shù)攻關(guān)。

9Ni鋼的后續(xù)生產(chǎn)難點(diǎn)在于特殊的低溫加熱工藝、軋制工藝、熱處理工藝、鋼板表面質(zhì)量和剩磁控制等。其中，鋼板的性能穩(wěn)定性、3次熱處理的路線組織優(yōu)化、5mm薄規(guī)格9Ni鋼卷軋和熱處理后的板形控制、鋼板倒運(yùn)過程中的剩磁控制極其困難。中厚板廠優(yōu)化鋼板的熱處理路線，制定了無磁作業(yè)方案，9Ni鋼的生產(chǎn)效率得到有效改善。

在全程跟蹤技術(shù)指導(dǎo)下，4300產(chǎn)線于2020年3月19日、爐卷產(chǎn)線于3月26日均一次性成功試制出了高表面質(zhì)量、高平直度的9Ni鋼板，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室摸底和現(xiàn)場(chǎng)熱處理后，成品鋼板各項(xiàng)性能優(yōu)良。

帶動(dòng)強(qiáng)在哪

目前，日照公司已承接某液化天然氣項(xiàng)目1號(hào)、2號(hào)LNG儲(chǔ)罐、某集團(tuán)船用9Ni鋼板項(xiàng)目等陸基及船用9Ni鋼板5000余噸，已交付完成9成任務(wù)量。

“山鋼已經(jīng)建立了以9Ni鋼為引領(lǐng)的容器類產(chǎn)品大綱，9Ni鋼真正起到引領(lǐng)的作用，進(jìn)一步拓展了日照公司鋼板品種鋼范圍，拓展公司高端產(chǎn)市場(chǎng)領(lǐng)域，提升公司品牌知名度和美譽(yù)度。”孫風(fēng)曉表示。

新產(chǎn)品層出不窮。低溫壓力容器用鋼板主要產(chǎn)品有06Ni9DR、09MnNiDR、13MnNi6-3，09MnNiDR、07MnNiMoDR、07MnNiVDR等均實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)試制以及某院第三方評(píng)價(jià)，已實(shí)現(xiàn)首單交付，具備批量供貨資質(zhì)；油罐鋼12MnNiVR已成功進(jìn)入國內(nèi)第一梯隊(duì)；特殊用途用高級(jí)別壓力容器用鋼板，極限薄規(guī)格Q345R和16MnDR穹頂鋼板與某重點(diǎn)客戶合作已交貨5400余噸，現(xiàn)場(chǎng)用戶反映良好；鉻鉬鋼SA387Gr11/22CL2也實(shí)現(xiàn)首單交付。

“至今，我們的容器用鋼形成以中石化、中石油、中海油‘三桶油’為中心，輻射各地方重點(diǎn)企業(yè)的客戶群，相信未來山鋼容器用鋼板將有更大用武之地?！避嚱痄h信心百倍。（呂娟 孫運(yùn)利 楊位欽）