“如何在不銹鋼中,，將氮元素含量提高到2000ppm以上？”“這項技術的難點在于怎樣通過合金成分優(yōu)化和工藝管控等措施,，保證氮元素能夠固溶穩(wěn)定在不銹鋼中……”走進青拓集團研究院會議室,，大家正熱火朝天地圍繞不銹鋼新材料領域的高端技術課題展開“頭腦風暴”,。

青拓集團營運中心黃昏全景圖

這樣的場景，在青拓集團研究院幾乎每天都會上演,。從這里碰撞出的創(chuàng)新成果,，被廣泛應用于福安灣塢不銹鋼新材料產(chǎn)業(yè)園內的各企業(yè)生產(chǎn)線上，助力福安不銹鋼新材料產(chǎn)業(yè)向高端,、綠色方向發(fā)展,。今年1—7月份，福安市不銹鋼制造業(yè)總產(chǎn)值達1259.49億元,，同比增長11.2%,。

樹立冶煉新標桿

樹起全球不銹鋼冶煉成本新標桿的生產(chǎn)線，到底長啥樣,？

生產(chǎn)車間

步入青拓鎳業(yè)煉鋼車間,，生產(chǎn)線上，機器轟鳴,、熱浪升騰,，一爐爐鎳鐵水經(jīng)過AOD爐與LF爐冶煉后，經(jīng)由連鑄機軋制,，變成一條條火紅透亮的不銹鋼板坯,。

該條產(chǎn)線運用的，便是青拓集團首創(chuàng)的“鉻鎳系不銹鋼RKEF-AOD雙聯(lián)法冶煉工藝”,，該工藝于上月獲中國鋼鐵行業(yè)科學技術獎——冶金科學技術獎一等獎,。

圖源：寧德廣播電視

“過去，鎳鐵和不銹鋼生產(chǎn)兩大工藝流程各自獨立,，紅土鎳礦經(jīng)礦熱爐冶煉的鎳鐵水需先澆鑄成鎳鐵塊,，再在電弧爐進行二次熔化，導致冶煉工序能耗高,、成本高,。”青拓集團研究院主任工程師孔慶毛介紹。

為何不將兩道工序合為一體？“雖然只是把兩道工序串聯(lián)起來,，但實踐中還是有很多技術難點需要攻克,。”孔慶毛舉例說，紅土鎳礦品位復雜,，難以精準控制AOD所需鎳含量,；礦熱爐爐襯易受侵蝕，壽命只有1~3年……

自2008年落戶灣塢半島開始,，青拓集團便著手“撮合”這兩道不銹鋼冶煉工序,。但彼時，國內外不銹鋼冶煉工序并沒有成熟的經(jīng)驗可供借鑒,。針對技術難點，青拓集團下大力氣開展技術攻關,，研究配碳與礦熱爐冶煉鎳含量的對應關系,，開發(fā)動態(tài)柔性配碳技術及相應模型管理系統(tǒng)，實現(xiàn)鎳含量的動態(tài)精準控制,；研發(fā)渣熔點動態(tài)調控工藝,，通過精準掛渣，將礦熱爐壽命提升到10年以上……

隨著一系列技術成果落地,，兩道工序成功“牽手”,。2010年，RKEF-AOD不銹鋼生產(chǎn)線在青拓集團誕生,，實現(xiàn)了鎳鐵水100%熱送,。2014年，《一種采用RKEF與AOD爐雙聯(lián)法冶煉不銹鋼的工藝》獲國家專利授權,。

“這里顯示的是車間的兩條產(chǎn)線,，一條是方坯連鑄機，一條是板坯連鑄機,，應用RKEF-AOD雙聯(lián)法冶煉工藝后,，生產(chǎn)的板坯、方坯直接熱送到加熱爐,，熱量得到充分利用,，能耗也有效降低。”在青拓鎳業(yè)有限公司煉鋼車間控制室,，指著控制屏幕,，煉鋼部副部長周小明向記者介紹。

據(jù)了解,，鉻鎳系不銹鋼RKEF-AOD雙聯(lián)法冶煉工藝流程,，每噸可節(jié)電580千瓦時，工序成本降低330元以上，綜合煉鋼成本降幅超30%,。“近三年,，該工藝為集團節(jié)約超上億千瓦時的用電量，節(jié)能減排量達30多萬噸,。”孔慶毛介紹,。

工藝上新，讓青拓集團一躍成為不銹鋼行業(yè)翹楚,。RKEF-AOD雙聯(lián)法新工藝不僅在國內開花,，還被推廣至印尼，年產(chǎn)量超過400萬噸,。

拓寬市場新空間

一片不銹鋼的應用有多廣泛,？

家電、廚衛(wèi)制品,、電梯面板,、軌道交通……不銹鋼的身影出現(xiàn)在生活的方方面面。相關數(shù)據(jù)顯示,，2023年我國不銹鋼產(chǎn)量3600多萬噸,，占全球產(chǎn)量62%左右，其中以304為代表的鉻鎳不銹鋼占比超過50%,。

“鉻鎳不銹鋼的特點是鎳含量高,。長期以來，我國鎳資源依賴進口,，這成為不銹鋼生產(chǎn)‘卡脖子’問題,，導致不銹鋼生產(chǎn)成本居高不下。”孔慶毛介紹,。

生產(chǎn)圖

2018年以前,，市場上304不銹鋼價格高，但屈服強度低,，如用于承載結構件就需要增厚,，成本和碳排放均較高。美標201和國內201不銹鋼屈服強度較高,，但耐蝕性差,，使用壽命短。

成本低,、強度高,、耐蝕性好的不銹鋼既是市場空白，也是發(fā)展機遇,。“可以說,，誰先將新產(chǎn)品投入市場,，誰就掌握了‘印鈔機’。”青拓研究院質量管理部部長石顯云說,。

抓住機遇,、填補空白。一場圍繞不銹鋼生產(chǎn)技術革新的攻關,，在青拓集團展開了,。

“不銹鋼性能由各合金比例決定，要降低不銹鋼的生產(chǎn)成本,，就得降低鎳的含量,，我們嘗試用氮來代替鎳的部分功能。”孔慶毛介紹,，由于氮含量難于精準控制,，鑄坯表面易出現(xiàn)氮氣孔、表面凹陷,、帶鋼邊裂等問題,，隨著氮含量增加，下游客戶加工不銹鋼也遇到難題,。

第一爐試制失敗，100多萬元打了水漂,。但技術攀高的決心,，并未動搖。

派駐技術人員到一線緊盯生產(chǎn),、安排技術人員到終端跟蹤使用效果,，瞄準生產(chǎn)問題與用戶反饋，研究人員靶向發(fā)力,，最終開發(fā)出AOD精準吹氬控氮模型,，精準控制鋼液氮含量；研發(fā)含氮高強不銹鋼專用保護渣等,，形成冶煉—連鑄—熱軋—退火—酸洗的全流程一貫制制造技術集成,，攻克鑄坯表面氣孔和凹陷、熱軋帶鋼邊裂,、表面脫皮缺陷等技術難題,。

2018年，青拓集團全球首發(fā)資源節(jié)約型高耐蝕不銹鋼QN1803,。“該產(chǎn)品的面世改寫了全球幾十年來節(jié)鎳奧氏體不銹鋼耐蝕性無法達到鉻鎳不銹鋼水平的歷史,，鎳含量下降60%，材料強度提高30%,，成本降低20%,。”孔慶毛說,。

“從0到1、從弱到強,，只因為我們專注創(chuàng)新,。”青拓集團行政部副總經(jīng)理劉永清說。

“雙碳”背景下,，不銹鋼領域迎來了新的發(fā)展機遇,。談到不銹鋼產(chǎn)品發(fā)展前景，劉永清充滿信心：“不銹鋼產(chǎn)品具有低碳屬性,，它的應用領域十分廣泛,。相信隨著越來越多企業(yè)進行低碳轉型，公司的各種新型不銹鋼產(chǎn)品會迎來更廣闊的市場空間,。”

來源：福建日報

編輯：陳娥

審核：藍青 周邦在