中国钢铁工业协会国内场开拓奖奖励条例冶金科学技术奖.docx
《中国钢铁工业协会国内场开拓奖奖励条例冶金科学技术奖.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国钢铁工业协会国内场开拓奖奖励条例冶金科学技术奖.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
中国钢铁工业协会国内场开拓奖奖励条例冶金科学技术奖
中国钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书
一、项目基本情况
编号：
项目名称
宝钢不锈钢超纯铁素体不锈钢产品开发及应用拓展
（项目名称前必须有企业名称，不超过35汉字）
完成单位
宝钢不锈钢有限公司，宝钢股份中央研究院，宁波宝新不锈钢有限公司
不超过5个单位
项目起止时间
2006年7月～2018年4月
用于生产时间
2007年1月
项目基本情况
内容包括：
项目背景、项目目标、主要技术管理路线、实施过程中的主要创新、主要实施效果和贡献、与国内外先进指标的对比、体现的社会作用和经济效益
项目背景
本项目属于材料科学技术领域的汽车、交通、建筑、家电等用高性能节镍超纯铁素体不锈钢产品设计及制造技术。
超纯铁素体不锈钢具有优异的综合性能与性价比，是全球重点发展并替代含镍奥氏体不锈钢的资源节约型产品，受制于材料设计、超纯冶炼、表面质量与性能控制等国际公认的产业化技术难题，全球仅少数顶尖公司具备产品研发和稳定的制造能力。
本项目初期，发达国家地区应用比例超过40%，而国内应用很少，被迫应用含镍的奥氏体不锈钢或进口超纯铁素体不锈钢，导致镍资源大量消耗。
为改变行业薄弱现状，本项目聚焦了材料设计、产业化制造技术和关键使用技术的系统研究，在国内率先成功开发了系列超纯铁素体不锈钢产品，解决了诸多产业化共性技术难题，实现了全流程稳定制造，在汽车、交通、建筑、家电等领域广泛应用，替代含镍奥氏体不锈钢及进口同类产品，对我国不锈钢产业的结构调整、资源节约和可持续发展产生重大影响。
项目目标
国外超纯铁素体不锈钢已广泛应用于汽车尾气排放系统、交通运输、建筑、家电、厨具、制品等领域。
长期以来，受差异化产品设计开发及产业化关键制造技术的能力限制，国内在许多应该使用铁素体不锈钢的领域只能选用含镍的奥氏体不锈钢或从国外进口超纯铁素体不锈钢产品，消耗了大量的镍资源，并受制于进口。
本项目目标是通过宝钢已有不锈钢产线条件下实现系列产品开发和全流程制造工艺开发，解决超纯铁素体不锈钢系列化及产业化面临的共性问题，实现超纯铁素体不锈钢现代工业全流程稳定高效生产，实现宝钢超纯铁素体不锈钢系列产品与国外先进不锈钢企业的全覆盖，实现全面国产化。
主要技术管理路线
（1）在超低碳氮设计的基础上，差异性地采用Nb/Ti双稳定化或单稳定化技术，满足产品的差异化性能要求；根据用途与应用环境，确定系列产品的合金设计，以满足不同的服役环境要求；
（2）首次成功开发了VOD真空脱碳脱氮离线模型，解析了VOD冶炼超纯铁素体不锈钢的脱碳、脱氮机理，有效指导了现场工艺优化，如基于此模型开发的防止石灰增碳的分步还原工艺及精料使用技术。
（3）独创性地开发了超纯铁素体不锈钢铝硅复合脱氧技术，克服了欧洲单硅脱氧不充分、日韩单铝脱氧成本偏高的技术不足，并结合率先开发出的脱氧造渣控制在线应用模型，实现了VOD深度脱氧和炉渣碱度的有效、精确控制。
（4）创新开发了热轧辊迹缺陷控制技术，解决了这一国际性难题。
通过提高钢坯的抽钢温度，增加带钢表面氧化膜的厚度，减轻轧辊与带钢间的粘结；热轧全过程不除鳞；降低中间坯厚度，保证F1-F4机架压下率≤35%，避免轧辊氧化膜失效。
（5）开发了冷连轧技术。
高效冷连轧是钢铁工业绿色制造、节能降耗的重要方向。
受制于不锈钢变形抗力大等产品固有特性及表面质量要求高等应用需求，全球三千多万吨的不锈钢产业均只能采用低效率、高能耗的单机架可逆轧制技术来制造高达90%以上应用份额的冷轧产品。
宝钢率先开发了不锈钢的冷连轧技术，并打通了超纯铁素体不锈钢的冷连轧生产制造技术瓶颈。
实施过程中的主要创新
创新成果：
创新成果
（一）在超低碳氮设计的基础上，研究了Nb/Ti双稳定化或单稳定化析出行为及其对超纯铁素体不锈钢组织、性能的影响规律；通过Cr、Mo、Cu、Al、RE等不同合金化，获得不同使用性能的超纯铁素体不锈钢系列化产品，以满足产品的应用差异性需求。
已取得的授权专利9项：
ZL200710045704.0、ZL201010159151.3、ZL201010134185.7（核心）、ZL200810205180.1、ZL200910048292.5、ZL200910051928.1（核心）、ZL200810044096.6，ZL200910055268.4，ZL200610023713.5；已发表论文38篇，其中核心论文14篇SCI/EI.企业技术秘密6项，编号：
KH20091563，KH20131354等.
创新成果
（二）开发了超纯铁素体不锈钢超低碳氮冶炼数值模型化控制技术，实现了超纯铁素体不锈钢的高效冶炼；创新开发了Al\Si复合脱氧及钙处理技术，有效防止连铸结晶器水口的堵塞，同时降低了夹杂物数量。
应用后VOD真空冶炼终点平均C含量下降了近15ppm，Si含量及炉渣碱度的一次命中率由60%提高到95%以上，含钛超纯铁素体不锈钢钢水纯净度得到了大幅提升，超纯铁素体不锈钢综合炼成率由83%提高到95.4%，产能实现了显著攀升。
已取得的专利2项，专利号：
ZL200910048286.X、ZL201110327941.2（核心）；企业技术秘密15项，编号：
KH20121774等。
创新成果（三）通过控制加热温度、带鳞轧制和压下率控制，创新开发了超纯铁素体不锈钢的热轧辊迹共性缺陷控制技术，热轧辊迹缺陷层厚度由40-50微米降低至5微米以下，大大减轻了冷轧工序的修磨量及修磨比例，提高了产品收得率。
已取得企业技术秘密4项，编号：
KH20090877、KH20141305、KH20131354、KH20130397；已发表论文2篇，其中SCI1篇。
创新成果（四）首创了不锈钢高表面质量、高精度冷连轧成套控制技术。
基于专用乳化液的创新设计与使用、带钢表面缺陷及光泽度控制，突破了不锈钢连续冷轧过程中的高效润滑与表面热划伤控制等世界性技术难题，产品表面光泽度较国外同类产品提高50%以上，表面粗糙度降低70%以上。
基于辊缝控制、负荷分配及变形阻抗计算等创新设计，解决了连续轧制不锈钢厚度精度控制和厚度超差影响成材率等系列技术难题，厚度控制精度（±1.0%）达到99.37%，成材率从单机架轧制的96.5%提高到了99.2%。
已获国家发明专利授权1项，ZL200810203706.2；企业技术秘密15项，编号：
KH20111642、KH20121432、KH20110116、KH20111018等；已发表论文5篇，其中SCI/EI2篇。
主要实施效果和贡献
本项目完成了高性能节镍超纯铁素体不锈钢系列产品设计开发和全流程工艺开发，产品性能国内领先，达到国际先进水平，全面实现了国产化。
开发的系列汽车用钢成为国内唯一覆盖三大日系、宝马大众等欧系、通用等美系及现代韩系汽车和自主品牌的认证供应商，汽车市场占有率达到45%；建筑用钢首开国内应用先河；家电用钢国内唯一全面用于日系、韩系和自主品牌高端洗衣机，市场份额超过70%；铁道货车用钢性能超越进口，率先通过国外三大矿山认证并批量出口海外，采用宝钢材料所生产的不锈钢货车车辆大量出口澳大利亚、南非等国家。
近三年，开发的超纯铁素体不锈钢系列产品累计产销61.87万吨，新增产值51.86亿元，新增利润5.41亿元，新增税收8.82亿元，为用户降低成本30多亿元。
为国家节省了4.95万吨稀缺金属镍资源。
本项目完成起草我国第一项腐蚀领域不锈钢局部腐蚀评价国际标准（ISO标准），完成2项国家标准，3项企业标准，1项行业标准，获国家授权发明专利23项，企业技术秘密40项，完成发表论文58篇。
与国内外先进指标的对比
将本项目开发的产品与日本新日铁、JFE、韩国浦项、欧洲米塔尔等国际先进企业的同类产品进行对比，项目关键指标对标情况如表1-3所示。
表1：
C+N控制水平及氧控制水平
对比项
宝钢
国内先进水平
国际先进水平
C+N
≤180ppm
≤220ppm
≤180ppm
T.O
25~30ppm
25~35ppm
25~30ppm
表2：
热轧粘辊缺陷控制水平
对比项
宝钢目前
国内先进水平
国际先进水平
443粘辊缺陷率
≤15%
≤20%
≤15%
表3：
超纯铁素体不锈钢系列产品冷连轧生产及质量指标水平
对比项
宝钢
国内先进水平
国际先进水平
板形精度（≤5I）%
95.07
≥94.00
95.00
厚度精度（±1.0%）%
99.37
≥97.5
99.00
轧辊辊耗kg/t
0.25
≤0.40
0.30
轧制油油耗kg/t
0.29
≤0.50
0.35
机组合格率%
98.59
≥95
98
2B产品光泽度（60度）
391
-
400
2D产品粗糙度（μm）
0.30~0.45
-
0.30~0.45
r值
1.65
1.3
1.6
比较结论：
本项目开发的超纯铁素体不锈钢系列产品的各项性能指标达到国际先进生产厂家同类产品的水平，标志着本项目的总体科学技术水平达到了国际先进水平。
体现的社会作用和经济效益
本项目开发了超纯铁素体不锈钢系列产品及制造技术，不仅为我国汽车、交通、建筑及家电等制造业经济型材料提供有效供给，同时对提升我国不锈钢的制造能力及改善不锈钢产品结构，实现我们低成本制造发挥了重要作用。
近三年来，累计试制61.87万吨，新增产值51.86亿元，新增利润5.41亿元，新增税收8.82亿元，为用户降低采购成本超过30亿元，为国家节省了4.95万吨稀缺金属镍资源。
（不超过3000个汉字）
二、创造性贡献要点
一、生产工艺技术装备创造性贡献要点
1.开发了超低碳氮冶炼数值模型化控制技术，实现了超纯铁素体不锈钢的高效冶炼；创新开发了Al\Si复合脱氧及钙处理技术，有效防止连铸结晶器水口堵塞，同时降低了夹杂物数量，实现了镁铝尖晶石的变性，提高了表面质量；
2.通过控制加热温度、带鳞轧制和压下率，创新开发了超纯铁素体不锈钢热轧粘辊共性缺陷控制技术，显著减轻了后工序的质量损失，提高了产品合格率；
3.首创了不锈钢高表面质量冷连轧成套控制技术。
基于专用乳化液的创新设计与使用、带钢表面缺陷及光泽度控制，突破了不锈钢连续冷轧过程中的高效润滑与表面热划伤控制等世界性技术难题，产品表面光泽度较国外同类产品提高50%以上，表面粗糙度降低70%以上。
创建了不锈钢高精度冷连轧成套控制技术。
基于辊缝控制、负荷分配及变形阻抗计算等创新设计，解决了连续轧制不锈钢厚度精度控制和厚度超差影响成材率等系列技术难题，厚度控制精度（±1.0%）达到99.37%，优于国外先进水平；成材率从单机架轧制的96.5%提高到了99.2%。
二、管理创造性贡献要点
1.宝钢成立“产销研用”管理小组，以提升产品盈利能力为重点，密切跟踪市场用户需求，快速有效形成产品批量生产的能力。
目前已成立的“产销研用”小组按照产品应用领域分有汽车交通、家电、建筑等。
“产销研用”管理小组充分发挥了快速、高效的特点，在产品推向市场过程中发挥了重要作用。
2.宝钢与用户及高校通过建立联合实验室，利用各自的优势共同推动超纯铁素体不锈钢材料的开发、产品性能评价、评价方法的建立和产业化快速应用。
目前已建立的联合实验室有“宝钢-埃贝赫-上海大学”联合实验室，“宝钢-通用-天纳克”联合实验室和“宝钢－吉利汽车”联合实验室。
上海大学针对超纯铁素体不锈钢的腐蚀环境建立了专有的尾气腐蚀和尿素腐蚀评价方法，试验结果获得用户的高度认可。
3.宝钢联合冶标院、一汽、长城、东风等用户、汽车工程学会、中信铌金属有限公司等单位共同完成汽车用超纯铁素体不锈钢产品企业标准、行业标准和国家标准的建立。
本项目完成起草我国第一项腐蚀领域不锈钢局部腐蚀评价国际标准（ISO标准），完成2项国家标准，3项企业标准，1项行业标准，对超纯铁素体不锈钢的生产和应用提供了行业规范。
三、节约社会资源与保护环境的创造性要点
1.长期以来我国不锈钢消耗产品钢种结构不合理。
在许多应该使用铁素体不锈钢的领域选用了含镍的奥氏体不锈钢或从国外进口超纯铁素体不锈钢产品。
这样就导致大量的镍资源被无谓消耗或依赖进口。
开发具有差异化性能的超纯铁素体不锈钢系列产品，推广其应用领域，将对我国不锈钢产业的结构调整、节约镍资源和实现可持续性发展产生重大影响。
2.宝钢通过冷连轧技术创新超越了国际上不锈钢生产制造水平和产品质量水平，推动了我国超纯不锈钢高效绿色制造跨越式发展的技术进程，实现不锈钢节约型高效化生产。
如全国20%不锈钢实现冷连轧生产，每年即可产生近10亿元的直接经济效益并减少10万吨以上的冷轧不锈钢废品，不仅可提升我国不锈钢的国际竞争力，而且将促进行业的可持续发展，为建设节约型社会做出贡献。
3.采用电炉废钢冶炼的模式，从结构性消耗角度，大量消纳社会废钢资源，减少对高炉铁水依赖，而生产高炉铁水所需配备的高炉烧结等长流程工艺，大量消耗社会的一次燃料包括煤焦、天然气等资源。
2007年至2017年先后三次通过上国家清洁生产审核，2009年被上海市经济和信息化委员会和上海市环境保护局授予“上海市清洁生产示范企业”称号。
4、主要专有技术和专利介绍
主要专利见表2。
表2超纯铁素体不锈钢主要申请专利
序号
国别
知识产权类别
授权号
名称
有效状态
1
中国
授权发明专利
ZL200710045704.0
一种高铬铁素体不锈钢及其制造方法
有效
2
中国
授权发明专利
ZL201010159151.3
一种建筑物用铁素体不锈钢及其制造方法
有效
3
中国
授权发明专利
ZL201010134185.7（核心）
一种含Mo铁素体不锈钢及其制造方法
有效
4
中国
授权发明专利
ZL200810205180.1
高成形性耐酸性腐蚀汽车用中铬铁素体不锈钢及其制造方法
有效
5
中国
授权发明专利
ZL200910048292.5
一种汽车排气系统高温端部件用铁素体不锈钢及制造方法
有效
6
中国
授权发明专利
ZL200910051928.1（核心）
一种铁素体不锈钢及其制造方法
有效
7
中国
授权发明专利
ZL200810044096.6
一种高强度铁素体不锈钢带及其制造方法
有效
8
中国
授权发明专利
ZL200910055268.4
汽车尾气排放系统用铁素体不锈钢及其制造方法
有效
9
中国
授权发明专利
ZL200610023713.5
铁素体不锈钢的生产方法
有效
10
中国
授权发明专利
ZL200910048286.X
一种真空吹氧脱碳精炼炉冶炼不锈钢剧烈喷溅控制方法
有效
11
中国
授权发明专利
ZL201110327941.2（核心）
一种高铝低硅超纯铁素体不锈钢的冶炼方法
有效
12
中国
授权发明专利
ZL200810203706.2
一种提高430铁素体不锈带钢成形性能的方法
有效
（分条目表达，要点简洁清晰，不够可加页）
三、数 据 对 比
1.产品指标对比（性能、成分、精度、表面质量、包装、批量稳定性……）
指标科目
本企业产品数据
先进产品A数据
先进产品B数据
C+N
≤180ppm
≤220ppm
≤180ppm
T.O
25~30ppm
25~35ppm
25~30ppm
443粘辊缺陷率
≤15%
≤20%
≤15%
板形精度（≤5I）%
95.07
≥94.00
95.00
厚度精度（±1.0%）%
99.37
≥97.5
99.00
2B产品光泽度（60度）
391
-
400
2D产品粗糙度（μm）
0.30~0.45
-
0.30~0.45
r值
1.65
1.3
1.6
本项目开发的超纯铁素体不锈钢系列产品的各项性能指标达到国际先进生产厂家同类产品的水平，标志着本项目的总体科学技术水平达到了国际先进水平。
关于对比指标含义和对比进口产品指标说明
2.生产工艺技术指标对比（成材率，生产周期，交货期，
指标科目
本企业指标
国外企业A生产指标
国外企业B生产指标
轧辊辊耗kg/t
0.25
≤0.40
0.30
轧制油油耗kg/t
0.29
≤0.50
0.35
机组合格率%
98.59
≥95
98
生产周期
30天
30-45天
30-45天
交货期
45天
90天
90天
成材率
87%
86%
85%
宝钢工艺指标优于国际先进水平，宝钢产品交货期远低于国外进口企业交货期
关于对比指标含义和对比企业指标的说明
3.环境资源指标对比（能耗、排污、
指标科目
本产品数据
国家强制指标
先进企业A数据
先进企业B数据
吨钢能耗（kgce/t）
136
215
160
-
CO2排放（t/t）
1.908
-
2.132
-
废水排放（t/t）
0.52
2
0.8
-
宝钢采用短流程生产工艺，环境指标优于其他先进企业
关于对比指标含义和先进企业的说明
4.市场占有情况指标（占国内消费量的比例，%）
中国市场占有率
本产品占有率
进口产品合计
先进企业A数据
先进企业B数据
去年
40
15
40
5
前年
42
15
39
4
大前年
45
15
38
2
5.本产品国外市场占有率（占全国出口本产品量的比例）
国外市场占有率
本产品占有率
出口产品合计
先进企业A数据
先进企业B数据
去年
前年
大前年
由于反倾销政策，国内钢厂的产品不能销往国外市场。
（简明写明要点，不够可加页）
四、效 益 计 算
效益计算（近3年数据计算）
1.企业直接经济收益计算
如：
单位成本构成，产量，资金周转周期变化，总产值、销售额、利税变化和计算依据；
新增直接经济效益：
（单位：
万元）
项目总投资额
0
回收期
0
年份
新增产值
新增利润
新增税收
创收外汇（万美元）
节约资金
2017
191140
19598
32494
0
0
2016
170893
13335
29051
0
0
2015
156551
21202
26613
0
0
累计
518584
54135
88158
0
0
经济效益额的计算依据：
新增产值=平均销售价格（不含税）×销售额
新增利润=（平均销售价格（不含税）-销售成本）×销售量
新增税收=新增产值×0.17
15年销售量：
19.65万吨，平均销售价格：
7967元，平均销售成本：
6888元；
16年销售量：
22.68万吨，平均销售价格：
7535元，平均销售成本：
6947元；
17年销售量：
19.54万吨，平均销售价格：
9782元，平均销售成本：
8779元.
2.替代进口的社会收益计算
如：
拉低市场价格的社会收益、节约外汇收益、拉动国内原材料市场收益
宝钢开发的超纯不锈钢系列产品投放市场，迫使日本等国外不锈钢企业降低销售价格，每吨降低价格超过4000元，按照每年销售进口不锈钢5万吨计算，三年累计为国产汽车降低成本约6亿元，经济效益非常可观。
产品国产化过程中，宝钢不锈钢销售价格仍比进口同类产品平均吨钢价格低2000～3000元。
宝钢产品较进口产品每吨为汽车行业降低成本超过6000元，近三年宝钢累计为汽车厂及零部件厂提供高性能的不锈钢约51.2万吨，为汽车主机厂及零部件厂节约成本约30.72亿元。
汽车用超纯系列不锈钢应用为我国汽车工业的发展及国产化率提升发挥重要作用。
三年来宝钢超纯不锈钢产品用量约51.2万吨，按照每吨平均2500美元计算，累计节约外汇12.8亿多美元。
同时，在为汽车主机厂及零部件总成厂带来了巨大效益的同时，该系列不锈钢国产化也使采购周期从进口的3个月降为目前的1个月，不仅为汽车行业降低了采购成本，也降低了采购风险，经济和社会效益显著。
3.行业发展与国民经济、国家安全等战略方面贡献
宝钢开发的系列高品质超纯铁素体不锈钢产品及全流程制造技术，产品的冶金质量和关键使用性能均达到国际先进同类产品的水平，在国内市场实现了全面的国产化。
通过技术创新超越了国际上不锈钢冷连轧技术和产品质量水平，推动了我国冷轧不锈钢高效绿色制造跨越式发展的技术进程，使我国成为全球首个提供高品质系列超纯不锈钢产品的国家。
项目的成功开发不仅提升了宝钢在超纯铁素体不锈钢的制造能力，而且引领了行业的发展及产品的升级换代，为行业建立了先进示范效应和标准规范，对提升我国产业的制造水平和低成本制造，对我国不锈钢产业的结构调整、替代进口产品、节约镍资源和实现可持续性发展都发挥了重要作用。
（以列表表示为主，简述计算依据。
叙述放在基本情况介绍中）
尚存在问题和进一步发展的目标
通过超纯铁素体不锈钢系列产品和关键制造技术的开发，实现了高性能节镍超纯铁素体不锈钢的产业化，在汽车、交通、建筑及家电等行业得到了广泛应用。
但是我们还应该看到即使宝钢在产品开发及制造技术方面取得了重大进展，达到国际先进水平，但在产品的推广过程中还是会因为用户对超纯铁素体不锈钢产品的性能及应用技术缺乏足够经验等原因影响产品的使用，与国际先进国家还有较大差距。
为扩大超纯铁素体不锈钢的应用，宝钢今后将与用户一道继续完善全系列超纯铁素体不锈钢的指导手册和使用性能数据库，结合宝钢建立的相关行业不锈钢的产品的标准和规范，与科协部门一道，开展科普工作，推动我国超纯铁素体不锈钢的普及应用，改善我国不锈钢的品种结构。
（限800个汉字）
五、主要完成单位情况
单位名称
宝钢不锈钢有限公司
第 单位
单位性质
A研究院所；B学校；C社会团体；D事业单位；
√E国有企业；F民营企业；G其他
法定代表人
史国敏
职 务
董事长
联系人
联系部门
联系人手机
联系人座机
联系人传真
联系人email
通讯地址及邮政编码
上海市宝山区长江路580号行政大楼205室，200431
单
位
主
要
贡
献
在国内首次开展了超纯铁素体不锈钢产品系列的开发及全面产业化，国内市场份额达到45%。
通过大量研究，提出了实现产品差异化性能要求的稳定化机制和合金设计。
系统开展了产品的耐腐蚀性能、抗氧化疲劳性能、成形性能及焊接性能等使用性能研究，为产品合金化设计及应用提供了理论基础。
开发了超纯铁素体不锈钢的高效精炼工艺技术，确定了宝钢超纯铁素体不锈钢超低碳氮冶炼及夹杂物控制关键技术的国内领先地位。
首次开发了超纯铁素体不锈钢的带鳞轧制工艺，攻克了该系列不锈钢热轧粘辊缺陷这一世界难题。
通过对稳定化设计、高连铸等轴晶比率、冷轧压下率控制和退火工艺等关键技术研究，降低了超纯铁素体不锈钢冷加工后的起皱缺陷；通过冷退晶粒度控制，改善了材料的加工成形性能。
独创了满足冷连轧机组多功能柔性化连轧的乳化液系统和工艺控制模型，突破了不锈钢连轧表面热划伤缺陷和低光泽度等国际性技术难题。
上述基础研究及关键制造技术开发对推动我国超纯铁素体不锈钢产品开发及产业化应用，对改善我国不锈钢品种结构，降低镍资源消耗，取代进口产品，降低用户
升级会员 