中國冶金報(bào) 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 賈林海 劉加軍 報(bào)道
每一張鋼板都有自己的秉性。單板最薄3.5毫米、最寬3250毫米，厚度公差控制精度達(dá)到±0.05毫米，不平度≤3毫米/米，強(qiáng)度級(jí)別在355兆帕～1100兆帕……一項(xiàng)項(xiàng)“硬核”指標(biāo)讓山鋼日照公司3500毫米爐卷產(chǎn)線被貼上了“不可復(fù)制、不可替代”的標(biāo)簽。
在中國僅有的4條中厚板爐卷產(chǎn)線中，山鋼日照于2019年4月份投產(chǎn)的3500毫米爐卷產(chǎn)線當(dāng)屬后起之秀。這條年輕產(chǎn)線只用了不到4年的時(shí)間，就生產(chǎn)出中國最薄、最寬的薄規(guī)格鋼板，具備了中厚板全品類生產(chǎn)能力。
近日，《中國冶金報(bào)》記者一行走進(jìn)山鋼日照，探尋其3500毫米爐卷產(chǎn)線薄規(guī)格鋼板的“奪冠之道”。
圖為山鋼日照公司爐卷產(chǎn)線。（本報(bào)記者 朱亞明 攝）
干別人不敢干的事
這是一項(xiàng)前所未有的挑戰(zhàn)。我國3500毫米規(guī)格爐卷產(chǎn)線稀有，且生產(chǎn)極薄規(guī)格鋼板并不順利。作為山東省唯一一條中厚板爐卷產(chǎn)線，山鋼日照沒有任何技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。作為后進(jìn)者，這張進(jìn)入爐卷產(chǎn)線薄規(guī)格產(chǎn)品市場的“門票”并不好拿。
“上爐卷軋機(jī)是一回事，最大化發(fā)揮其在薄規(guī)格鋼板生產(chǎn)上的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)弱化軋材需去頭去尾、整體成材率不高的劣勢(shì)，這又是一回事。”時(shí)任山鋼日照公司黨委書記、總經(jīng)理張潤生（現(xiàn)任山鋼股份副總經(jīng)理、山鋼日照董事長）用“難以逾越的鴻溝”來形容。
“窄！工藝窗口要求非常窄！”山鋼日照公司副總經(jīng)理孫衛(wèi)華頗有感觸地說，“超薄鋼板生產(chǎn)具有溫降快、溫差大、頭尾塑性差等難點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)工藝、設(shè)備精度、操作控制等都有著近乎苛刻的要求。”
嚴(yán)苛到何種程度？“熱軋講究‘趁熱打鐵’，溫度越高越好軋，但因?yàn)橛忠。奖囟认陆档迷娇臁！痹谏戒撊照罩泻癜鍙S副經(jīng)理喬松看來，超薄鋼板“很難伺候”。
圖為山鋼日照公司爐卷產(chǎn)線加熱爐加熱鋼坯出鋼口。
“溫度一高，表面質(zhì)量穩(wěn)定性就差，生成氧化鐵皮多，對(duì)鋼板低溫韌性也有影響。”山鋼日照中厚板廠生產(chǎn)技術(shù)室主任劉德紅補(bǔ)充說，“從軋制成功率來說，應(yīng)該高溫軋，但從表面質(zhì)量和性能控制來說，溫度又不宜太高。”
溫降、溫差、塑性，如何設(shè)計(jì)、坯料多長、軋制多久、溫度怎么定……那段時(shí)間，他們每天“沉”在現(xiàn)場，一項(xiàng)接著一項(xiàng)琢磨，再逐步細(xì)化到方案上，錙銖必較，精益求精。
“我們走了不少彎路。”劉德紅說，“最終，我們把軋制溫度波動(dòng)控制在了±10攝氏度之內(nèi)。而普通鋼板的軋制溫度波動(dòng)在±20攝氏度就可以了。”
控溫，只是薄規(guī)格鋼板生產(chǎn)遇到的眾多困難中的一個(gè)，攻克這個(gè)難題卻是他們靠成百上千次試驗(yàn)換來的。
“首次”是《中國冶金報(bào)》記者在山鋼日照采訪時(shí)聽到最多的一個(gè)詞。在這條產(chǎn)線上，山鋼日照采用了加熱爐高爐煤氣雙蓄熱燃燒技術(shù)、爐卷軋機(jī)CVCplus竄輥技術(shù)、第五代卷取爐技術(shù)、預(yù)矯直技術(shù)、超快冷技術(shù)、強(qiáng)力重型冷熱矯直機(jī)雙輥盒技術(shù)6項(xiàng)新技術(shù)。
“這些技術(shù)都是國內(nèi)第一次用在爐卷產(chǎn)線上。”喬松說，“其中，CVCplus竄輥技術(shù)是在世界范圍內(nèi)第一次用在爐卷產(chǎn)線上。通過這項(xiàng)技術(shù)，我們解決了板形平直度及厚度公差精準(zhǔn)控制的難題，軋制性能合格率超過99%。”
經(jīng)過不斷摸索，他們確立了“高均勻性加熱+高適應(yīng)性軋制+高精準(zhǔn)性熱矯直”的技術(shù)路線，首創(chuàng)了“卷軋—預(yù)矯—冷卻—雙輥系熱矯”工藝，形成了一套極薄寬、窄公差、高平直度、高韌性、高表面質(zhì)量系列鋼板生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，攻克了軋制穩(wěn)定性、板形控制、厚度精度、高性能指標(biāo)合格率等多項(xiàng)行業(yè)關(guān)鍵共性難題。
“我們還首次提出了超大寬厚比中厚鋼板集成工藝、薄規(guī)格鋼板板形控制專有工藝和低殘余應(yīng)力控制特殊工藝，解決了制約我國鋼鐵行業(yè)超大寬厚比薄規(guī)格中厚鋼板生產(chǎn)的核心工藝技術(shù)難題。”張潤生頗為自豪地說。
2022年12月26日，中國金屬學(xué)會(huì)組織召開山鋼日照“超大寬厚比薄規(guī)格中厚鋼板高效爐卷產(chǎn)線關(guān)鍵工藝裝備技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”科技成果評(píng)價(jià)會(huì)。由中國工程院院士干勇、王國棟、毛新平等專家組成的評(píng)委會(huì)一致認(rèn)為：“該項(xiàng)目總體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。”
劉德紅指著成果評(píng)價(jià)證書上“評(píng)價(jià)意見”那一欄，興奮地向《中國冶金報(bào)》記者說：“不是局部領(lǐng)先，也不是個(gè)別技術(shù)領(lǐng)先，而是項(xiàng)目總體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，這很不容易。”
如今，山鋼日照3500毫米爐卷產(chǎn)線不僅是我國唯一可批量穩(wěn)產(chǎn)4毫米×2800毫米以上鋼板的產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了薄規(guī)格9Ni鋼板、郵輪鋼板、穹頂鋼及超高強(qiáng)鋼等高附加值產(chǎn)品的節(jié)約型減量化TMCP（熱機(jī)械控制工藝）/DQ（直接淬火）工藝高效生產(chǎn)，還是我國唯一不限量供應(yīng)6毫米～8毫米薄寬E級(jí)高韌性鋼板的產(chǎn)線。
目前，山鋼日照3500毫米爐卷產(chǎn)線生產(chǎn)的4毫米～7毫米薄規(guī)格鋼板的國內(nèi)市場占有率超過50%，2023年前11個(gè)月產(chǎn)量達(dá)到15.4萬噸，產(chǎn)品效益是常規(guī)產(chǎn)品的3倍。
接別人“沒法接、不敢接”的訂單
“我們能批量生產(chǎn)超薄鋼板后，成為了行業(yè)‘?dāng)嚲终摺！眴趟伤^的“攪局”，是因?yàn)槟壳澳苌a(chǎn)薄規(guī)格板材的企業(yè)基本都存在限制接單的情況，如一批訂單中的薄規(guī)格產(chǎn)品占比不能超過10%。
“量太大了，別人干不過來，但我們來者不拒，要多少有多少。”喬松認(rèn)為，“玩”好薄板并不容易。更重要的是，山鋼日照爐卷產(chǎn)線對(duì)設(shè)計(jì)極限的突破，把他們推向了發(fā)現(xiàn)需求、引領(lǐng)需求甚至創(chuàng)造需求的地位。
“凡是存在的需求，就是合理的，就一定有解決方案。”在孫衛(wèi)華看來，生產(chǎn)更薄、更寬的鋼板給下游用戶帶來了更高性價(jià)比、更經(jīng)濟(jì)性的選擇，“我們讓客戶用上了原來想用但生產(chǎn)不出來的鋼板。”
船舶行業(yè)是4毫米～7毫米薄規(guī)格鋼板的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。隨著我國船舶工業(yè)的發(fā)展，4毫米～7毫米薄規(guī)格鋼板的應(yīng)用需求也在不斷增長，對(duì)薄規(guī)格鋼板的要求也越來越高。
前段時(shí)間，被譽(yù)為中日友誼之船的第三代192客位中日航線客滾船“鑒真號(hào)”順利下水。“‘鑒真號(hào)’項(xiàng)目用鋼由山鋼日照整船供應(yīng)，涉及上千個(gè)規(guī)格，且交貨周期很短，在4個(gè)月內(nèi)要完成22000噸鋼材交付，特別是用戶對(duì)厚度公差有著極其嚴(yán)格的要求。”全程參與該項(xiàng)目的山鋼日照中厚板廠專家趙顯鵬說，“船在海上走，重心一定要穩(wěn)，遇到極端天氣就不會(huì)晃得厲害，乘客舒適度也能大幅提升。”
“‘鑒真號(hào)’不僅要求鋼板表面像紙一樣光滑，還要求厚度公差控制在±0.2毫米以內(nèi)，但我們的厚度公差可以控制在±0.05毫米。”趙顯鵬打了個(gè)比方，“如果在鋼板上放一張A4紙，厚度就不符合要求了。這恰恰是我們拿下訂單的關(guān)鍵，對(duì)厚度公差的精準(zhǔn)控制讓我們能接別人‘沒法接、不敢接’的訂單”。”
最終，山鋼日照不僅高質(zhì)量生產(chǎn)并定制配送了這批迄今為止控制規(guī)格最復(fù)雜的訂單產(chǎn)品，還提前5天交付，助力用戶搶回了工期。
為提高材料利用率，一些船舶用戶對(duì)船舶用鋼有“一張鋼板一個(gè)規(guī)格”的要求。正因此，“整船供應(yīng)”成為一種能力的象征，這也是山鋼日照公司的“拿手好戲”。
圖為山鋼日照公司爐卷產(chǎn)品在冷床冷卻。
成功供貨“鑒真號(hào)”帶來的品牌效應(yīng)如漣漪般散開，上海外高橋造船有限公司找到了山鋼日照，希望能為其供應(yīng)豪華郵輪用鋼。
“造好郵輪，堪比造航母。”因設(shè)計(jì)建造難度極高，大型郵輪與大型液化天然氣運(yùn)輸船、航空母艦一起，被譽(yù)為造船工業(yè)“皇冠上最耀眼的明珠”。
大型郵輪設(shè)計(jì)滿載排水量超過10萬噸，其中鋼結(jié)構(gòu)重量約占3萬噸～5萬噸。一般而言，10萬噸的大型郵輪需約1萬噸4毫米～7毫米厚、2400毫米～3500毫米寬的薄板，用在上層建筑區(qū)域。由于船體甲板以上有多層上層建筑，船體重心位置相對(duì)較高，為保證船體安全，必須精確控制船體重心，因此對(duì)鋼板重量有著嚴(yán)格的要求，需要大量薄規(guī)格窄公差鋼板。
“我們?yōu)樵擁?xiàng)目生產(chǎn)了4毫米×3000毫米和5毫米× 3050毫米的豪華郵輪用鋼，產(chǎn)品表面零缺陷、內(nèi)應(yīng)力均勻、不平度良好、公差控制在±0.05毫米，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。”山鋼日照中厚板廠黨委書記、經(jīng)理劉朋說。
在橋梁建造領(lǐng)域，山鋼日照生產(chǎn)的超薄鋼板同樣為下游用戶帶去了新的選擇。
大型橋梁鋼設(shè)計(jì)的原平板最薄為4毫米，此前國內(nèi)沒有企業(yè)可以生產(chǎn)，因此一直用熱連軋開平板代替。“如果用開平板，橋梁載重越多，焊縫受力就越大，橋梁的服役周期就會(huì)縮短，質(zhì)量、安全都有風(fēng)險(xiǎn)。”趙顯鵬說。
圖為山鋼日照公司爐卷產(chǎn)線成品收集磁吊正在吊運(yùn)產(chǎn)品。
為此，山鋼日照研發(fā)人員主動(dòng)與G104濟(jì)南黃河大橋、雄商高鐵濟(jì)寧黃河特大橋等項(xiàng)目施工單位聯(lián)系，向他們提供了4毫米橋梁鋼整體解決方案，助力我國首次實(shí)現(xiàn)向大型橋梁項(xiàng)目供應(yīng)4毫米中厚板原平板；板形和表面質(zhì)量良好，殘余應(yīng)力小，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
2020年，國內(nèi)某機(jī)械公司找到山鋼日照，希望為其開發(fā)360噸電動(dòng)礦卡車斗用板。該礦車主要針對(duì)澳大利亞市場，是我國首次批量出口的360噸級(jí)大型電動(dòng)輪礦車。
“原來，車斗用鋼板需要幾張焊接起來使用，中間有一道焊縫，而我們一張鋼板就能直接壓出一個(gè)車廂來。”趙顯鵬說，“一張鋼板就解決了客戶的技術(shù)問題、成本問題和材料壽命問題。”
“這樣一來，不僅整車重量輕了，斗也能挖得更多了。”孫衛(wèi)華補(bǔ)充說，“也無需再進(jìn)行焊接工藝，避免了原來容易出現(xiàn)裂紋的問題。”
讓每張鋼板走過上千道“質(zhì)量門”
投產(chǎn)時(shí)間短，但高端客戶對(duì)鋼板質(zhì)量的要求越來越高，怎么辦？山鋼日照選擇以“質(zhì)”取勝。
2020年，山鋼日照實(shí)施了涵蓋全工序、全方位、全崗位，以信息化、智能化驅(qū)動(dòng)的“質(zhì)量門”管理模式。
“‘門’是在整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)流程中設(shè)立的一系列質(zhì)量關(guān)鍵控制點(diǎn)，每個(gè)‘門’都要對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等影響質(zhì)量控制的因素和產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢查、把關(guān)。”孫衛(wèi)華說，“如果上道工序合格，就可以從‘門’里走向下道工序，如果不合格，就會(huì)被拒之‘門’外。”
圖為山鋼日照公司爐卷產(chǎn)線雙邊剪作業(yè)中。
山鋼日照全流程建立了2178個(gè)“質(zhì)量門”，涉及59個(gè)工序、301個(gè)崗位。所有出廠鋼板必須按照外觀、物性、成分進(jìn)行綜合判定，確保100%經(jīng)過檢驗(yàn)。
“第一道‘門’設(shè)立于原料進(jìn)場驗(yàn)收，最后一道‘門’在客戶手上。”孫衛(wèi)華介紹，當(dāng)用戶拿到鋼板時(shí)，這張鋼板已經(jīng)走過2000多道“門”。
在“質(zhì)量門”管理模式下，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)成為山鋼日照人心里的“硬杠杠”。自實(shí)施“質(zhì)量門”管理模式以來，山鋼日照經(jīng)營質(zhì)量效益提升明顯，為擦亮企業(yè)高端品牌提供了有力支撐。
在管理效益方面，通過“質(zhì)量門”，山鋼日照實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量管理從局部到整體、定性到定量、經(jīng)驗(yàn)管理到大數(shù)據(jù)管理、粗放到精益、人工到智能、事后到事前的轉(zhuǎn)變，帶動(dòng)了質(zhì)量理念的進(jìn)步、精品文化的塑造、人員素質(zhì)的提升。
在社會(huì)效益方面，通過以信息化、智能化驅(qū)動(dòng)，山鋼日照生產(chǎn)控制更精準(zhǔn)，全流程更加綠色低碳，節(jié)能降耗效果突出。2021年、2022年，山鋼日照萬元總產(chǎn)值綜合能耗分別比創(chuàng)建“質(zhì)量門”前降低28%、25%。
“通過實(shí)施‘質(zhì)量門’，山鋼日照4毫米～7毫米極限薄規(guī)格產(chǎn)品質(zhì)量控制達(dá)到了同類型產(chǎn)線領(lǐng)先水平。”孫衛(wèi)華說。
為用戶提供薄規(guī)格鋼板“超市”
“今天在山鋼，真切體會(huì)到了‘以用戶為中心’這句話的內(nèi)涵，確實(shí)讓我很感動(dòng)！”2023年9月份的一天，一位船板鋼用戶在朋友圈里曬出了凌晨3點(diǎn)山鋼日照中厚板廠職工趕訂單的場景。
原來，前段時(shí)間，山鋼日照接到了山東威海某船廠電話，對(duì)方想采購一批高端船板鋼，但訂單涉及極限規(guī)格產(chǎn)品多、生產(chǎn)難度較大、配套能力要求高。
“別的企業(yè)望而卻步，但這正是我們擴(kuò)大朋友圈、樹立好口碑的機(jī)會(huì)！”山鋼日照當(dāng)即接下訂單。他們主動(dòng)協(xié)調(diào)用戶，發(fā)揮協(xié)同優(yōu)勢(shì)，開啟綠色通道。加熱、軋制、精整……各道工序依次接過“接力棒”，快速高效組織生產(chǎn)，最終成功交付訂單。
圖為山鋼日照公司爐卷軋制輥加工車削中。
“你們?cè)谏a(chǎn)、配送、保供、服務(wù)等各方面立下了一個(gè)標(biāo)桿。”趙顯鵬向《中國冶金報(bào)》記者展示了微信群里用戶對(duì)他們的評(píng)價(jià)。在駐守用戶現(xiàn)場時(shí)，他幾次聽到用戶說：“你們不用來了，鋼板很好用。”
好評(píng)如潮的背后，是山鋼日照對(duì)“一張鋼板、一份承諾”理念的深刻踐行。同時(shí)，山鋼日照依托QCDVS機(jī)制（Q即質(zhì)量、C即成本、D即交付、V即產(chǎn)品系列化、S即服務(wù)），深入了解不同用戶對(duì)鋼板的個(gè)性化需求，從生產(chǎn)組織、訂單交付、質(zhì)量控制、售后服務(wù)等方面有針對(duì)性地采取措施，不斷提高整單交付的能力，讓“整船交付、整塔交付、整橋交付”成為常態(tài)。
圖為山鋼日照公司產(chǎn)線職工進(jìn)行鋼板下表面質(zhì)量檢測。
“我們?cè)趫?zhí)行QCDVS機(jī)制的基礎(chǔ)上，還深入推進(jìn)了‘三個(gè)一’模式。”孫衛(wèi)華解釋道，具體包括一個(gè)戰(zhàn)略協(xié)議，管方向；一個(gè)清單（QCDVS服務(wù)清單），管落地；一個(gè)中心（協(xié)同研發(fā)中心），管未來。下一步，山鋼日照將推進(jìn)用戶“三個(gè)一”模式全覆蓋。
作為爐卷產(chǎn)線界的后進(jìn)者，山鋼日照在拓展客戶方面有著天然困難，但憑借其對(duì)薄規(guī)格鋼板品質(zhì)精益求精的追求，這位后起之秀在4毫米～7毫米薄規(guī)格鋼板領(lǐng)域強(qiáng)勢(shì)稱雄。
截至目前，山鋼日照3500毫米爐卷產(chǎn)線的4毫米～7毫米鋼板已先后應(yīng)用于“神州第一挖”徐工700噸液壓挖掘機(jī)，助力我國成為全球第4個(gè)具備700噸級(jí)以上液壓挖掘機(jī)研發(fā)制造能力的國家；應(yīng)用于北方股份NTE360A電動(dòng)輪礦用車，讓中國制造的大型礦車首次出口到澳大利亞高端市場；應(yīng)用于亞洲最大鐵路樞紐工程——北京豐臺(tái)火車站等重大工程項(xiàng)目。
“我們始終致力于把薄規(guī)格鋼板的配套能力做到最好、最強(qiáng)，用戶到了山鋼日照就像到超市一樣，所有薄規(guī)格產(chǎn)品我們應(yīng)有盡有。”劉朋說。
“我們要持續(xù)開發(fā)極限薄寬規(guī)格高端產(chǎn)品全流程控制技術(shù)，突破進(jìn)口裝備極薄4毫米設(shè)計(jì)極限，實(shí)現(xiàn)中厚板爐卷軋線核心工藝高精度控制和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。”張潤生認(rèn)為，下一步，山鋼日照要在推動(dòng)國家基礎(chǔ)建筑、工程機(jī)械、交通運(yùn)輸、能源環(huán)保等領(lǐng)域關(guān)鍵核心材料的國產(chǎn)化上貢獻(xiàn)力量，為提高中國鋼鐵工業(yè)的全球競爭力而發(fā)力。
“這是屬于山鋼人的榮耀之作，希望越來越多的用戶能使用和認(rèn)可我們的超薄鋼板。”張潤生說。
冠軍檔案
產(chǎn)地：山鋼日照公司
品種：山鋼日照爐卷產(chǎn)線鋼板單坯最薄3.5毫米、最寬3250毫米，厚度公差控制精度達(dá)到±0.05毫米，不平度≤3毫米/米，強(qiáng)度級(jí)別在355兆帕～1100兆帕。該公司生產(chǎn)的4毫米～7毫米薄規(guī)格鋼板的國內(nèi)市場占有率超過50%。
應(yīng)用：目前，山鋼日照3500毫米爐卷產(chǎn)線的4毫米～7毫米鋼板已應(yīng)用于“神州第一挖”徐工700噸液壓挖掘機(jī)，助力我國成為全球第4個(gè)具備700噸級(jí)以上液壓挖掘機(jī)研發(fā)制造能力的國家；應(yīng)用于北方股份NTE360A電動(dòng)輪礦用車，讓中國制造的大型礦車首次出口到澳大利亞高端市場；應(yīng)用于亞洲最大鐵路樞紐工程——北京豐臺(tái)火車站等重大工程項(xiàng)目。
