科创中国

行业领域

新材料产业,制造业

需求背景

随着地球环境的不断恶化，我国对世界作出“2030年碳达峰、2060年碳中和”的庄严承诺。为此，钢铁领域所能做的最直接的方式是冶金材料应用的变革。最大限度的节约资源和能源，减少污染，实现与自然和社会和谐发展成为迫切需求。开发绿色环保节能减排型钢铁材料必然成为钢铁行业未来的发展趋势。兴澄特钢作为特钢行业的龙头企业，将围绕绿色低碳发展积极开展一系列“卡脖子”技术研究。

需解决的主要技术难题

1、绿色环保节能减排创新

（1）绿色环保：水浴代替盐浴、铅浴

随着我国改革开放及“一带一路”政策的提出，对道路及桥梁建设提出了更高的要求。特别是丝绸之路经济带沿线国家及国内中西部地区多沟壑、多山脉，长江和黄河贯穿我国东西区域的地形特点，并考虑到国际沿海国家跨海湾桥梁建设需求，兴澄特钢为打破国外大桥缆索用盘条生产企业的实物垄断和技术封锁，形成国内自主知识产权，提高核心竞争力，成功开发出超高强度大桥缆索用盘条成为企业的首要任务。

目前生产超高强度大桥缆索钢国内外普遍采用热轧盘条进行离线铅浴或离线盐浴韧化热处理，生产成本高、生产效率低下且不满足目前国家提出的碳达峰、碳中合的政策目标，所以如何通过绿色低碳工艺开发出2100MPa级大桥缆索用盘条是本项目的主要任务。兴澄特钢目前已初步解决了高硅盘条采用在线水浴工艺生产的技术瓶颈难题。

（2）节能减排：实现连铸工艺代替模铸工艺

为解决电力行业排放大、污染严重的问题，行业对清洁风能的需求量快速增长，风力发电也迎来由小功率向大功率及由陆地向海洋发展的大好机遇，风电机组用大型环锻件也向规模化、大型化、高端化发展成为必然，而大规格、甚至超大规格的坯料市场上只能选择模铸锭，但由于模铸工艺生产效率低下，能耗高，综合能效比连铸工艺低15%以上，导致生产成本居高不下，质量稳定性也难以保证，而又不能大批量生产，难以满足市场日益增长的需要，市场瓶颈凸显，因此开发大规格、高质量、低成本、大批量生产的连铸坯料代替模铸锭成为钢铁行业的迫切需要。江阴兴澄在成功开发3MW以下风电机组关键及核心的法兰、齿圈、轴承用各规格连铸圆坯的基础上，为进一步满足市场需求，特立此项目，以便满足3MW-14MW风机的法兰、齿圈、轴承用最大达φ1200mm规格连铸圆坯，突破目前全球市场最大φ1000mm,批量上市φ800mm的瓶颈。

同时，高品质特厚钢板作为高端大型装备制造的关键材料，要求具有高强、高韧、高均质的特征，通常采用钢锭或电渣锭生产，流程长，能耗高、生产效率低下，国内外钢铁企业均在探索通过连铸工艺代替模铸工艺生产高品质特厚钢板的可行性。我公司开展了450mm厚度特厚无缺陷连铸坯的工艺装备集成创新研究、复合坯工艺技术攻关和特厚板轧制、热处理制造技术创新，实现了连铸工艺开发高品质特厚钢板工业化，特厚板生产工艺技术达到国际领先水平。

2、研发绿色产品，协同下游实现节能减排

随着现代科学技术和工程应用的发展，对机械运行的可能性和寿命要求越来越高。为了满足实用性，同时考虑经济性，必须从设计、选材、加工、装配、使用等各个环节全面综合考虑，才能生产出较为理想的机械产品。因此兴澄特钢从以下几个方面进行创新研究，开发出绿色产品，协同下游实现节能减排：

（1）开发新型非调质钢（替代调质钢）；

（2）开发冷锻用等温退火、球化退火齿轮钢代替热锻；

（3）开发高温渗碳环保型齿轮钢；

3、超高强轻量化：开发1000MPa级以上高韧性低碳当量超高强钢

工程机械是能耗和排放大户。对工程机械产品进行高强轻量化设计，可直接引导工程机械向节材减重、降耗减排的方向发展，推动我国从机械大国向机械强国转变。目前我国超高强钢应用比例约为5%，远低于欧美发达国家的25%，急需扩大超高强钢在工程机械等领域的应用。

当前我国1000MPa以上级超高强钢的国产化还存在一系列问题，主要有品种规格不齐全、性能不稳定、平直度低、残余应力大、焊接成型性能差等；1300MPa及1400MPa级超高强钢的研发应用还处于空白。

本项目旨在开发屈服强度1000MPa级以上高韧性低碳当量超高强钢，钢种包括Q1100E\Q1300E\Q1400E等。通过本项目的建设，可以解决目前低碳当量高韧性超高强钢生产中的部分共性疑难问题，有利于提高我国特钢行业的技术发展水平，为中国重型工程机械设备的轻量化、高能效化做出贡献。

管理模式和资金构成：均为企业资金自筹

项目进展：该项目目前处于研制阶段，近期将开展小批量试制，后续继续进行工艺的稳定性研究和市场拓展。

期望实现的主要技术目标

1.通过绿色低碳工艺开发出2100MPa级大桥缆索用盘条;

2.在成功开发3MW以下风电机组关键及核心的法兰、齿圈、轴承用各规格连铸圆坯的基础上，为进一步满足市场需求，特立此项目，以便满足3MW-14MW风机的法兰、齿圈、轴承用最大达φ1200mm规格连铸圆坯，突破目前全球市场最大φ1000mm,批量上市φ800mm的瓶颈。

3.超高强轻量化：开发1000MPa级以上高韧性低碳当量超高强钢,钢种包括Q1100E\Q1300E\Q1400E等。

处理进度