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【技术前沿】冶金科学技术奖二等奖|易焊接高

作者: 中国机械设备网 发布时间: 2022年04月20日 09:40:42

【技术前沿】冶金科学技术奖二等奖|易焊接高强高韧煤矿机械用钢关键技术及产业化应用

2022-04-07 17:29 来源: 世界金属导报

原标题:【技术前沿】冶金科学技术奖二等奖|易焊接高强高韧煤矿机械用钢关键技术及产业化应用

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项目获奖情况:2021年冶金科学技术奖二等奖;

完成单位:安阳钢铁股份有限公司、东北大学、郑州煤矿机械集团股份有限公司;

完成人:曹树卫、衣海龙、刘润生、朱红波、孙斌、黄重、商存亮、韦弦、高新军、陈尹泽。

项目背景

煤炭、石油及天然气作为我国主要能源基础和工业原料,高效推动了我国经济快速发展。我国煤炭资源探明储量达到了1145亿吨,位居世界第三位,但其储采比远低于世界平均水平,从资源保证年限角度分析,煤炭仍是我国能源安全和经济安全的基础,在能源格局中具有不可替代的地位。根据国家“十三五”能源发展规划要求,应推进煤炭高效开发利用工作,对煤矿开采中关键的液压支架产品提出了高效、超大及低成本等综合性能要求,以使煤炭开采更加安全化、高效化、智能化及绿色化。为了满足上述需求,一方面要提高现有煤矿液压支架用钢的强度级别,同时保证其良好的韧性指标,实现产品减重;另一方面要解决高端煤矿液压支架用钢在使用过程中的性能波动、焊接性能差及焊接效率低等问题。

主要技术创新点

安阳钢铁股份有限公司基于多年高强、高韧钢板生产经验,联合东北大学、郑州煤矿机械集团股份有限公司,实行产学研用联合技术开发,通过全产业链协同创新,针对制约高强钢产品质量升级和焊接使用性能问题,研发了高端煤矿液压支架用690MPa级、890MPa级易焊接高强韧钢板,把我国煤矿机械用钢提升到国际领先水平。

主要创新点:1)采用高洁净度钢冶炼与均质化连铸技术,在3500mm炉卷-热处理机组,利用150mm铸坯,开发了全流程细晶化控制和组织调控技术,实现了在压缩比为2.5的工艺条件下稳定生产60mm厚690MPa级高强韧煤矿机械用钢,性能优良;2)提出低碳中铬无钼微硼成分合金设计,通过窄成分控制和TMCP+回火工艺生产技术,成功开发出免预热焊接690MPa级钢板,实现厚度30mm以下、-10℃以上无预热焊接,突破了同类产品100-150℃预热焊接的制约;3)开发了低焊接裂纹敏感指数成分设计和亚微米粒子调控技术,研制出易焊接、高效化890MPa级钢板,产品焊接热输入量达到40-50kJ/cm,显著提高焊接效率。

项目成果及应用

本项目获得授权国家发明专利10件,实用新型专利4件,制定行业标准1项、团体标准1项,公开发表学术论文28篇。三年来,累计生产销售易焊接高强韧煤矿液压支架用钢板28万吨,新增产值38亿元,新增利税4.8亿元。产品成功应用于郑煤机、北煤机、平煤机等行业龙头企业。

通过项目的实施,实现了高端液压支架产品用钢的国产化,助推我国具有自主知识产权高端液压支架产品的升级换代,使煤矿企业提高了生产效率,降低了成本,农业机械设备网,推广应用前景广阔,经济和社会效益显著。

【技术前沿】冶金科学技术奖二等奖|易焊接高

▲ 《世界金属导报》13期 B04

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