這樣的場(chǎng)景，在青拓集團(tuán)研究院幾乎每天都會(huì)上演。從這里碰撞出的創(chuàng)新成果，被廣泛應(yīng)用于福安灣塢不銹鋼新材料產(chǎn)業(yè)園內(nèi)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(dá)1259.49億元，同比增長(zhǎng)11.2%。
——樹(shù)立冶煉新標(biāo)桿

樹(shù)起全球不銹鋼冶煉成本新標(biāo)桿的生產(chǎn)線，到底長(zhǎng)啥樣？

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

該條產(chǎn)線運(yùn)用的，便是青拓集團(tuán)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(guó)鋼鐵行業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)——冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

“過(guò)去，鎳鐵和不銹鋼生產(chǎn)兩大工藝流程各自獨(dú)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(jìn)行二次熔化，導(dǎo)致冶煉工序能耗高、成本高。”青拓集團(tuán)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(lái)，但實(shí)踐中還是有很多技術(shù)難點(diǎn)需要攻克?！笨讘c毛舉例說(shuō)，紅土鎳礦品位復(fù)雜，難以精準(zhǔn)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(hù)灣塢半島開(kāi)始，青拓集團(tuán)便著手“撮合”這兩道不銹鋼冶煉工序。但彼時(shí)，國(guó)內(nèi)外不銹鋼冶煉工序并沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。針對(duì)技術(shù)難點(diǎn)，青拓集團(tuán)下大力氣開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，研究配碳與礦熱爐冶煉鎳含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)柔性配碳技術(shù)及相應(yīng)模型管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)鎳含量的動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)控制；研發(fā)渣熔點(diǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)控工藝，通過(guò)精準(zhǔn)掛渣，將礦熱爐壽命提升到10年以上……

隨著一系列技術(shù)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(tuán)誕生，實(shí)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(guó)家專(zhuān)利授權(quán)。

“這里顯示的是車(chē)間的兩條產(chǎn)線，一條是方坯連鑄機(jī)，一條是板坯連鑄機(jī)，應(yīng)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?！痹谇嗤劓嚇I(yè)有限公司煉鋼車(chē)間控制室，指著控制屏幕，煉鋼部副部長(zhǎng)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(shí)，工序成本降低330元以上，綜合煉鋼成本降幅超30%?！敖辏摴に嚍榧瘓F(tuán)節(jié)約超上億千瓦時(shí)的用電量，節(jié)能減排量達(dá)30多萬(wàn)噸。”孔慶毛介紹。

工藝上新，讓青拓集團(tuán)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(guó)內(nèi)開(kāi)花，還被推廣至印尼，年產(chǎn)量超過(guò)400萬(wàn)噸。

——拓寬市場(chǎng)新空間

一片不銹鋼的應(yīng)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(guān)數(shù)據(jù)顯示，2023年我國(guó)不銹鋼產(chǎn)量3600多萬(wàn)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(guò)50%。

“鉻鎳不銹鋼的特點(diǎn)是鎳含量高。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)鎳資源依賴(lài)進(jìn)口，這成為不銹鋼生產(chǎn)‘卡脖子’問(wèn)題，導(dǎo)致不銹鋼生產(chǎn)成本居高不下。”孔慶毛介紹。

2018年以前，市場(chǎng)上304不銹鋼價(jià)格高，但屈服強(qiáng)度低，如用于承載結(jié)構(gòu)件就需要增厚，成本和碳排放均較高。美標(biāo)201和國(guó)內(nèi)201不銹鋼屈服強(qiáng)度較高，但耐蝕性差，使用壽命短。

成本低、強(qiáng)度高、耐蝕性好的不銹鋼既是市場(chǎng)空白，也是發(fā)展機(jī)遇。“可以說(shuō)，誰(shuí)先將新產(chǎn)品投入市場(chǎng)，誰(shuí)就掌握了‘印鈔機(jī)’?！鼻嗤匮芯吭嘿|(zhì)量管理部部長(zhǎng)石顯云說(shuō)。

抓住機(jī)遇、填補(bǔ)空白。一場(chǎng)圍繞不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)革新的攻關(guān)，在青拓集團(tuán)展開(kāi)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(lái)代替鎳的部分功能。”孔慶毛介紹，由于氮含量難于精準(zhǔn)控制，鑄坯表面易出現(xiàn)氮?dú)饪?、表面凹陷、帶鋼邊裂等?wèn)題，隨著氮含量增加，下游客戶(hù)加工不銹鋼也遇到難題。

第一爐試制失敗，100多萬(wàn)元打了水漂。但技術(shù)攀高的決心，并未動(dòng)搖。

派駐技術(shù)人員到一線緊盯生產(chǎn)、安排技術(shù)人員到終端跟蹤使用效果，瞄準(zhǔn)生產(chǎn)問(wèn)題與用戶(hù)反饋，研究人員靶向發(fā)力，最終開(kāi)發(fā)出AOD精準(zhǔn)吹氬控氮模型，精準(zhǔn)控制鋼液氮含量；研發(fā)含氮高強(qiáng)不銹鋼專(zhuān)用保護(hù)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(shù)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(shù)難題。

2018年，青拓集團(tuán)全球首發(fā)資源節(jié)約型高耐蝕不銹鋼QN1803?！霸摦a(chǎn)品的面世改寫(xiě)了全球幾十年來(lái)節(jié)鎳奧氏體不銹鋼耐蝕性無(wú)法達(dá)到鉻鎳不銹鋼水平的歷史，鎳含量下降60%，材料強(qiáng)度提高30%，成本降低20%?！笨讘c毛說(shuō)?！皬?到1、從弱到強(qiáng)，只因?yàn)槲覀儗?zhuān)注創(chuàng)新。”青拓集團(tuán)行政部副總經(jīng)理劉永清說(shuō)。

“雙碳”背景下，不銹鋼領(lǐng)域迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。談到不銹鋼產(chǎn)品發(fā)展前景，劉永清充滿(mǎn)信心：“不銹鋼產(chǎn)品具有低碳屬性，它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。相信隨著越來(lái)越多企業(yè)進(jìn)行低碳轉(zhuǎn)型，公司的各種新型不銹鋼產(chǎn)品會(huì)迎來(lái)更廣闊的市場(chǎng)空間。”