太钢不锈钢的现状与发展

胡玉亭

摘要：本文从产量、品种和质量方面介绍了太钢不锈钢生产的现状，指出了太钢在炼钢、热连轧、冷轧和热轧中板领域的发展方向，并对太钢生产规模、工艺装备、质量水平、品种、规格及成材率等方面的国际竞争力进行了分析对比。

太钢是以生产板材为主的特大型钢铁联合企业，近年来，太钢确立了建设具有国际水平的以不锈钢为主的特殊钢企业的发展战略。围绕不锈钢发展，加快改造，依靠挖替，已形成以“电炉化钢→AOD炉精炼→立式板坯连铸”为主的炼钢生产线；以“冷、热混合退火酸洗，森吉米尔轧机和光亮退火”为主的具有国际水平的冷轧薄板生产线；以“万能轧机??常化炉??酸洗”为主的热轧中板生产线；不锈钢线材、管材和棒材生产线。不锈钢产量、质量、工艺技术及装备水平不断攀升。

1、现状

1.1 产量及品种

1999年以来，通过AOD炉扩容，立式板坯连铸机和热轧中板常化炉改造，新上20辊轧机及冷、热混合退火酸洗线，太钢炼钢能力和钢材产量实现了跨越式发展，不锈钢产量继续保持全国第一。不锈钢品种、规格也是国内最齐全的生产企业，其中热轧中板和线材分别占全国总产量的73.5%和41%，居全国第一。

1.2 质量

通过改进AOD炉造渣工艺，产品硫含量稳定控制在0.006%以下，平均达到了0.0034%；连铸钢水包全部采用底吹氩工艺，中间包采用挡渣墙和挡墙坝，连铸过程实施快速更换水口和无氧化保护浇注工艺，连铸坯纯净度明显提高，其[O]和夹杂物含量分别稳定在60ppm和80ppm以下；新上20辊轧机和冷热混合退火酸洗线，改造光亮退火线和热轧中板常化炉，使304冷轧板延伸率δ5≥55%的比例达到了98%以上，304和321中板一次性能合格率均达到100%。

1.3 成材率

通过AOD和连铸机改造，304连浇炉数达6炉以上，连铸坯收得率提高了2.37个百分点。带钢卷重从4.2t增加到9.6t，从而使热轧和冷轧带钢成材率提高了1个百分点以上。新建20辊森吉米尔轧机和冷、热辊合退火酸洗线，产品成材率也比偏八辊轧机高出3.76个百分点。

1.4 新品种开发

1）开发了汽车排气系统用409L冷轧带钢，用户对产品的加工性能十分满意，已实现部分代替进口，国内市场占有率近20%。

2）开发了以锰代镍经济型201冷轧带钢，产品质量满足了用户要求，在中国广大农村地区有很好的应用前景。

3）开发了Φ5.5-20mm 300系列标准件及丝网、五金制品用不锈钢线材和焊接用不锈钢线材。通过不断优化生产工艺，产品质量不断提高，2001年产量达到1.65万t。产品冷加工性能、强度和磁性都满足了用户要求。

4）开发了三峡工程用2205双相不锈钢复合板，通过强化脱硫，向钢中添加复合脱氧剂和稀土，优化高温加热工艺等措施，产品质量达到了要求。

5）开发了三峡工程用含氮不锈钢锻材，主要解决了AOD炉氮合金化技术难题，钢中的氮含量稳定控制在1200-1500ppm。

6）开发了深冲用不锈钢冷轧板系列，如0Cr18Ni9Cu2等。

1.5 工艺装备水平及生产能力（见表1）

表1 目前工艺装备及生产能力

近几年，尽管太钢不锈钢发展很快，但与国际先进水平相比仍有较大差距：

1）冶炼规模较小，消耗较大；

2）冶炼、连铸装备控制水平不高；

3）热连轧装备较落后，轧制能力低，热连轧产品的规格、表面质量、边部质量和尺寸精度与进口产品相比存在差距；

4）冷轧工序部分装备落后，检验手段不全。

2、发展

为了迅速提高不锈钢的竞争力，1999年太钢向国家提报了不锈钢系统改造项目报告并获国务院批准立项，该项目2000年8月完成审批，2002年底建成投产。项目主要包括以下三部分：

2.1 炼钢

采用20世纪90年代以来日趋成熟的三步法冶炼工艺，增加炼网能力40万t。

主要改造项目：

1）新建铁水预处理设施；

2）新建30t超高功率电炉；

3）改造K-OBM-S顶底复吹转炉，引进不锈钢冶炼工艺软件；

4）新建1台VOD炉；

5）新建1台连铸机，实现全连铸。

2.2 热连轧

改造3/4连轧机为半连续式轧机，年生产能力由目前的15万t增至60万t，卷重增至20t。可生产国内市场急需的2.5mm*1250mm薄规格不锈钢热轧卷，质量达到国际先进水平。

主要改造内容：

1）增设带立辊的四辊强力可逆式粗轧机；

2）新增1台四辊精轧机；

3）新增1台全液压卷取机；

4）改造计算机系统；

5）增设宽度自动控制系统；

6）改造压下系统；

7）增设工作辊弯辊和串辊装置；

8）实现板形闭环控制。

2.3 冷轧

对精整装备完善配套改造，使产品的表面质量和性能达到国际先进水平。

主要改造内容：

1）新增纵切线和包装线；

2）新建1台修磨机。

2.4 热轧中板

热轧中板改造集中在常化炉，主要目的是扩大规格、增加产量和提高质量。改造后产品规格由≤20mm*1800mm*6000mm增大至≤40mm*2000mm*8000mm；年产量从5万t增加至8万t；采用多项措施提高产品实物质量。主要有：

1）改造辊底式炉，温控方式由人工控制改为计算机自动控制；

2）拆除压力淬火机改用辊式淬火机，淬火后产品不平度≤50mm/m；

3）新建在线预脱磷喷丸机；

4）改造在线15辊复合矫直机，矫直厚度为6-40mm，不平度为0-5mm/m；

5）改造硫酸酸洗和硝酸钝化设备，增大酸槽。

在实现80万t钢的基础上，冷轧工序通过对偏八辊轧机、罗恩轧机提高产品精度和增加卷重的改造，新建1条原料退火酸洗、2台森吉米尔廿辊轧机、2条成品退火酸洗线和1台二辊平整机等，到2003年太钢不锈钢冷轧薄板生产能力将由16万t提高到40万t，不锈钢材能力将达到68万t。

3、竞争力分析

3.1 生产规模

整个项目改造完成后，太钢在国内将率先达到80万t钢、68万t材（冷轧板40万t、中板8万t、热轧卷16万t和棒线材4万t）的不锈钢生产能力，不锈钢产量保持国内第1名，进入世界同行业前10名。

3.2 工艺装备及质量水平

3.2.1 冶炼工序

太钢不锈钢系统改造后的两个炼钢厂将分别采用二步法和三步法不锈钢冶炼工艺，精炼炉分别采用AOD和VOD，并配备了完善的自动化检控设施和冶炼工艺软件，钢中的氧、氮和硫等有害元素及夹杂物含量、成分控制指标均将达到国际水平（见表2）。

表2 炼钢改造后水平

3.2.2 热连轧工序

太钢在不锈钢系统改造中对热轧带钢基本工艺，纵、横向厚度精度和板形等质量控制的关键环节都采用了先进的控制技术并进行了彻底改造，改造后的质量将达到国际水平（见表3）。

表3 热连轧改造后水平

3.2.3 冷轧工序

冷轧工序新增设的各个机组都引进了国际上最先进的工艺装备和控制技术，改造后的水平见表4。

表4 冷轧改造后水平

3.3 品种、规格

太钢不锈钢系统改造后，冶炼工序由于新增了真空吹氧脱碳的VOD工艺，钢中氮含量可稳定地控制在80ppm以下，氮含量要求低的Cr17等铁素体不锈钢和409、321等含钛不锈钢都可以实现批量生产。由于新增了2条HAP线、1条平整机组和1条纵切机组，可生产厚度为0.3mm的薄规格带钢。

3.4 成材率

冶炼工序实施多炉连铸，结晶器液压振动，缩短负滑脱时间的变动范围，减轻振痕；同时，铸坯厚度由160mm增加至180mm，降低了铸坯修磨损失。热轧卷重从8.5t增加至20t；更新飞剪，提高了切头尾剪切精度，从而提高了热轧带钢成材率（见表5）。

表5 改造后成材率水平/%

我国加入WTO以后，不锈钢竞争实质上是国际范围内的竞争，因此太钢不锈钢系统改造从工艺装备、控制手段到产品质量都是瞄准国际水平进行的。同时，为了使改造能达到预期效果，太钢正在进行全方位的流程再造、机制创新和环境治理，特别是在全公司范围内开展以国际先进的质量、消耗指标和产品实物质量为目标的“对标挖潜”工作，确保不锈钢系统改造后迅速达产达效，为振兴我国民族不锈钢工业作出新的贡献。