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中國冶金報(bào):高端品種的涅槃之路 ——太鋼X80高鋼級(jí)管線鋼二次攻關(guān)記
來源: 中國冶金報(bào) 作者: 鄧江滔 蔣淑芬 時(shí)間: 2012-06-28
2月13日,中石油對(duì)西氣東輸三線(霍爾果斯—昌吉)項(xiàng)目用X80高鋼級(jí)管線鋼進(jìn)行了第一批招標(biāo),招標(biāo)總量為30萬噸。太鋼以綜合排名第一,一舉中得招標(biāo)總量50%。時(shí)隔兩個(gè)多月之后,太鋼營銷部負(fù)責(zé)管線鋼銷售的梁宏濤又帶回好消息,在中石油剛剛進(jìn)行完的西氣東輸三線工程和中緬管線項(xiàng)目招標(biāo)中,太鋼X80高鋼級(jí)管線鋼再次中標(biāo)27萬噸,其中西氣東輸三線工程22.5萬噸。
西氣東輸三線工程,是國家“十二五”又一重大投資項(xiàng)目,是關(guān)系國計(jì)民生的標(biāo)志性建設(shè)工程,是中國距離最長、管徑最大、投資最多、輸氣量最大、施工條件最復(fù)雜的天然氣管道。也因此,中石油對(duì)制管用管線鋼熱軋卷板各項(xiàng)性能指標(biāo)、板形和表面質(zhì)量都提出了更加苛刻的要求。
近年來,太鋼在西氣東輸二線項(xiàng)目、中衛(wèi)—貴陽天然氣管線項(xiàng)目、中緬管線等重大管線項(xiàng)目中累計(jì)供應(yīng)X80高鋼級(jí)管線鋼超過80萬噸,產(chǎn)品廣泛受到客戶好評(píng)。這光鮮的成績背后,卻是太鋼在激烈的市場競爭中不斷提高自身競爭力,完成管線鋼二次攻關(guān)的涅槃之路。
有多少研發(fā)需要“重來”?
太鋼技術(shù)中心管線鋼研發(fā)課題組負(fù)責(zé)人薛文廣告訴我們,太鋼高鋼級(jí)管線鋼的開發(fā)和產(chǎn)量的快速提高,始于2006年新煉鋼和2250mm軋線投產(chǎn)之時(shí)。當(dāng)時(shí),太鋼突破了X65~X80管線鋼工業(yè)化生產(chǎn)“瓶頸”,將新生產(chǎn)線裝備優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為技術(shù)優(yōu)勢、產(chǎn)品優(yōu)勢,加快了高鋼級(jí)管線鋼X70、X80的市場開發(fā)和質(zhì)量提升。到2008年,太鋼成為國內(nèi)首家突破百萬噸大關(guān)的管線鋼生產(chǎn)企業(yè)。此時(shí)公司適時(shí)抓住以西氣東輸二線工程為代表的高科技輸油、輸氣管線鋼建設(shè)大背景這一有利時(shí)機(jī),并將“三大優(yōu)勢”迅速轉(zhuǎn)化為市場優(yōu)勢和供貨實(shí)力。2008年,太鋼管線鋼產(chǎn)量達(dá)到2006年的15.8倍,在向西氣東輸二線工程供貨中,太鋼管線鋼中標(biāo)量居各供貨廠家之首,綜合質(zhì)量異議率最低。
然而到了2009年,形勢突變。全國鋼廠新增2250mm軋線11條,很多高校及研究所也與企業(yè)共同加入到開發(fā)X80管線鋼的行列中來。一時(shí)間,管線鋼市場競爭上升到空前激烈的狀態(tài)。無奈之下,中石油推出“同等產(chǎn)品看質(zhì)量、同等質(zhì)量看價(jià)格、同等價(jià)格看感情”的市場化口號(hào)。一些鋼廠甚至采取了極端手段,“只要市場,不要利潤”,引發(fā)了管線鋼價(jià)格和利潤的大幅縮水,也引發(fā)了鋼鐵業(yè)界對(duì)于高端產(chǎn)品過剩的最初思考。
在慘烈的市場競爭中,太鋼從高處落下:與2008年相比,2010年X80管線鋼全年銷售量下降了60%以上。
西氣東輸三線工程全面啟動(dòng)。太鋼,是放棄,還是以新的姿勢重新叩開這扇大門?
太鋼決定“重來”:用科技創(chuàng)新的力量,進(jìn)一步改進(jìn)工藝,提升質(zhì)量,降低成本,重新找回丟失的市場。 2011年初,太鋼明確管線鋼是熱軋卷板中的重要品種,指出管線鋼作為戰(zhàn)略品種的二次輝煌要源于技術(shù)創(chuàng)新。
對(duì)于產(chǎn)品研發(fā)人員來講,深知?jiǎng)?chuàng)新的風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)難度。“但是作為科研人員,攻堅(jiān)克難,責(zé)無旁貸。”薛文廣這樣說。
市場就是無法抗拒的誘惑,目標(biāo)就是無窮無盡的動(dòng)力。管線鋼研發(fā)人員迅速集結(jié),立即行動(dòng)。那一陣,他們的討論、爭論此起彼伏,如何從鋼的強(qiáng)化原理入手,怎樣再次定位產(chǎn)品成分結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、工藝手段、控軋工藝……
一遍又一遍的調(diào)整和推翻,換來一次又一次的跨越和進(jìn)步。幾個(gè)月的努力之后,新的產(chǎn)品成分構(gòu)成和工藝調(diào)整參數(shù)終于浮出水面。
然而,產(chǎn)品成分調(diào)整必然要涉及生產(chǎn)工藝的調(diào)整。接下來,便是如何在生產(chǎn)中將創(chuàng)新變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的問題。對(duì)于太鋼煉鋼二廠和熱連軋廠來說,挑戰(zhàn)剛剛開始。
有多少工藝需要超越?
早在太鋼決定對(duì)X80高鋼級(jí)管線鋼進(jìn)行二次再造、向西氣東輸三線工程全力進(jìn)軍之際,太鋼煉鋼二廠和熱連軋廠就積極開始了準(zhǔn)備。
但當(dāng)他們從技術(shù)中心鄭重接過這一重量級(jí)接力棒時(shí),還是產(chǎn)生了強(qiáng)大的壓力。
“按照新成分冶煉X80高鋼級(jí)管線鋼,是在2011年3月份。”太鋼煉鋼二廠生產(chǎn)技術(shù)科的劉軼良記得很清楚。“成分穩(wěn)定控制更嚴(yán)格,鋼水純凈度更高。這是冶煉的難度所在。”為此,廠長劉亮專門召開了幾次會(huì)議進(jìn)行安排部署,提出要求:一是必須確保冶煉出的產(chǎn)品以100%的合格標(biāo)準(zhǔn)交付下工序;二是若與其他品種發(fā)生沖突,X80優(yōu)先。
“初次冶煉那個(gè)月,壓力空前大,大家的精力也高度集中。”劉軼良回憶,“產(chǎn)品中哪種成分最難控制,哪種操作最有可能會(huì)導(dǎo)致缺陷,事先都做了精密的分析。”冶煉過程中,他們每天都要出專門的生產(chǎn)和質(zhì)量日?qǐng)?bào),對(duì)發(fā)現(xiàn)的波動(dòng)和問題早會(huì)通報(bào)、班后分析總結(jié)。同時(shí),由廠里牽頭,各作業(yè)區(qū)組織對(duì)全流程操作人員重新進(jìn)行培訓(xùn),確保操作更精細(xì),更到位。
功夫不負(fù)有心人。“第一爐冶煉出來后,就是達(dá)標(biāo)的。”劉軼良說,“只是提升的空間還很多。”
根據(jù)第一爐冶煉結(jié)果,他們又從入廠鐵水預(yù)處理開始,進(jìn)一步加強(qiáng)了轉(zhuǎn)爐擋渣、優(yōu)化了LF爐造渣工藝等全流程環(huán)節(jié),確保成分更穩(wěn)定。現(xiàn)在內(nèi)控合格率已經(jīng)達(dá)到了100%。
熱連軋廠與煉鋼二廠一樣,最終的目標(biāo)都是要確保供西氣東輸三線工程的X80高鋼級(jí)管線鋼成為最具競爭力的產(chǎn)品。
某一天的早晨,記者見到熱連軋廠2250mm軋鋼作業(yè)區(qū)工藝主管張小亮,他看上去有些疲憊,卻神采奕奕:“昨晚因軋制X80管線鋼到早晨七點(diǎn),我們一直跟著。”
“為什么要跟著?”
“我們要對(duì)軋制過程中出現(xiàn)的波動(dòng)和問題隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整,確保產(chǎn)品無質(zhì)量問題。”張小亮說,“不是我一個(gè)人跟著,而是全工序相關(guān)人員。”
從當(dāng)初12.8mm的厚度,到之后的15.3mm、18.4mm,產(chǎn)品厚度不斷上升;或者說,從當(dāng)初的西氣東輸二線工程到現(xiàn)在的三線工程,對(duì)產(chǎn)品的要求越來越高,軋制難度自然不斷加大。“成分調(diào)整后,生產(chǎn)過程自然會(huì)出現(xiàn)一系列變化,比如穩(wěn)定性。”張小亮說,“出現(xiàn)變化,就得考慮應(yīng)對(duì)。”
牽一發(fā)而動(dòng)全身。成分調(diào)整帶來的軋制工藝變化是巨大的,包括設(shè)備方面連帶的改造,難點(diǎn)頗多,許多等于把以前的推翻重來。“新的軋制工藝讓設(shè)備處于極限狀態(tài),有些電機(jī)的能力,以及對(duì)設(shè)備的撞擊力非常大。包括后期運(yùn)輸?shù)睦щy。”張小亮解釋說,“西氣東輸三線用的18.4mm管線鋼比較厚,強(qiáng)度又高。如果是正常厚度,用孔帶就可以,現(xiàn)在做了專用的環(huán)形加固器。”
舉全部之力,多次模型測試,增加現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí),一遍又一遍試驗(yàn)、跟蹤、分析、總結(jié)后,一整套軋制方法出來了。
然而,在現(xiàn)場軋制時(shí)還是出現(xiàn)了廢品。“就是產(chǎn)品直接死在軋機(jī)里了。”生產(chǎn)技術(shù)科的許洪汛提起當(dāng)初也是不堪回首,“當(dāng)時(shí)就成不了卷。”
“成不了卷”的產(chǎn)品自然不是合格產(chǎn)品,但成不了的“卷”卻為他們改進(jìn)操作和工藝提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
只有更加細(xì)心。“準(zhǔn)備軋制時(shí),要與二鋼、制造部聯(lián)系;接到來料后,要檢查是否有毛刺,加熱爐爐溫,駐爐時(shí)間,終軋溫度與卷取溫度,7套工作輥參數(shù),水,與操作工及負(fù)責(zé)主管核實(shí)細(xì)節(jié)……”張小亮一口氣說出這么多,才僅僅是軋制前的準(zhǔn)備工作。
新一輪再攻堅(jiān)后,各項(xiàng)指標(biāo)都符合要求的X80高鋼級(jí)管線鋼終于軋制成功。
新一輪再攻堅(jiān)后,各項(xiàng)指標(biāo)都符合要求的X80高鋼級(jí)管線鋼終于軋制成功。
然而,太鋼仍然不敢大意,技術(shù)中心跟著產(chǎn)品到了用戶單位,查看使用情況。他們詳細(xì)地將用戶的點(diǎn)滴細(xì)節(jié)和要求記錄下來,回來再行調(diào)整。
產(chǎn)品到了寶雞鋼管有限公司,經(jīng)過嚴(yán)格檢測和試用,成材率、焊接性都非常好。之后又到華油鋼管有限公司。“盡管他們一貫信任太鋼產(chǎn)品,但近乎苛刻的測試還是少不了。這一次,分別在產(chǎn)品頭部、中部、尾部取樣測試,全部合格。”
“回顧管線鋼的二次攻關(guān),我們既承受了被超越時(shí)的痛苦,也享受了登頂后的快樂。”薛文廣這番話,說出了所有參與者的心聲。
產(chǎn)品到了寶雞鋼管有限公司,經(jīng)過嚴(yán)格檢測和試用,成材率、焊接性都非常好。之后又到華油鋼管有限公司。“盡管他們一貫信任太鋼產(chǎn)品,但近乎苛刻的測試還是少不了。這一次,分別在產(chǎn)品頭部、中部、尾部取樣測試,全部合格。”
“回顧管線鋼的二次攻關(guān),我們既承受了被超越時(shí)的痛苦,也享受了登頂后的快樂。”薛文廣這番話,說出了所有參與者的心聲。