本报讯(记者李淑芳)将钛微合金化技术应用到螺纹钢HRB400E生产中,并实现吨钢降本59.2元的目标……经过一年多的努力,宏兴股份公司炼轧厂独创的“一种HRB400E螺纹钢钛铬复合强化生产工艺”申请了国家发明专利。至此,酒钢成为国内首家成功将钛微合金化技术应用于HRB400E批量生产的企业。

在HRB400E螺纹钢生产过程中,需要通过微合金化处理工艺来保证钢材的性能。铌、钒、钛都是微合金化元素,在实际应用中,绝大多数钢厂使用的是铌、钒元素,具体采用的合金是钒氮、氮化钒铁、铌铁等,没有钢厂使用钛元素,酒钢HRB400E采用的也是钒微合金化生产工艺。

钢厂对钛元素避而远之,因为钛元素性质活泼,极易与钢水中的氧、硫、氮等元素反应,产生大的析出物,致使钢水黏度大、可浇性差。钛加入后,还会加大炼钢工艺控制难度,引起轧钢产品质量波动,最终限制了钛微合金化技术的推广应用。

“这么难‘搞定’的钛元素对酒钢的影响并不大,我们生产螺纹钢采用的钒微合金化生产工艺已经非常成熟,没必要‘舍易求难’。”然而,让炼轧厂工艺技术改进责工张俊同没想到的是,仅几年的时间,钒氮合金吨价就从6.7万元涨到47万元,这让炼轧厂“望而却步”。

钒氮合金“用不起”,钛合金又很难控制。在“两难”的情况下,炼轧厂权衡利弊,决定大胆尝试,挑战钛微合金化生产工艺。因为,钛元素除难控制外,也有很多优点:钛加入钢中可以降低气体和非金属夹杂、加强合金的脱氧能力。含有少量钛的钢,同时加入少量的铬,能显著提高钢材的强度、改善钢的焊接性能。

实现既经济又提质的目标,关键是要寻找到与现有装备水平“匹配”的生产方式,并解决试生产中出现的钢水浇注困难、钢筋表面翘皮等问题。试验验证过程中,技术人员参考钒微合金化工艺参数,开展钛微合金化HRB400E成分设计工作。在合理成分设计的基础上,调整炼钢生产工艺,主要调整脱氧工艺、合金加入方式、连铸冷却控制、连铸温度和拉速控制,确定了钛微合金化生产方案。在冶炼工艺控制逐步稳定,钢筋表面缺陷、钢筋性能逐步解决的情况下,该厂逐步扩大生产量。

经过技术攻关,炼轧厂成功运用钛微合金化工艺,连续、稳定生产出Ø12mm、Ø14mm、Ø16mm规格的HRB400E螺纹钢2.4万吨,相比钒微合金化生产的HRB400E而言,吨钢成本降低59.2元。下一步,炼轧厂将深入研究钛微合金化工艺,逐步拓展螺纹钢适用规格范围,进一步降低HRB400E制造成本。