4月6日
央视《经济半小时》节目播出
《创新一线调研行：淬炼“钢中之王”》
(资料图片)
其中，节目关注报道了
江阴企业兴澄特钢
淬炼“钢中之王”
铸高端轴承撑起中国制造
一起来看详细报道~
在江苏江阴
一家特钢企业
正在开足马力加紧生产
洛轴风电轴承所用的钢坯原料
就产自这里
这家企业轴承钢
年产销量超过100万吨
已经连续14年位居全球第一
在这里记者了解到，连铸生产超大规格圆坯是一种绿色高效的轴承钢冶炼技术。就在2021年10月28日，直径1200毫米的连铸圆坯在这家企业一次热试成功。
这是继世界首创800毫米、900毫米、1000毫米后，企业再次刷新当时连铸圆坯最大规格的世界纪录。直径1200毫米的连铸圆坯投入使用后，将支撑我国风电装机容量大幅提升，整个制造产业链节能降耗15%以上，每年减少二氧化碳排放逾26万吨。
吴小林
中信泰富特钢集团
兴澄特钢研究院副院长
原来制造这个大型风电轴承用的轴承钢这块，此前一直都是依赖进口为主，主要原因就是目前国内的生产效率也好，还是成本也好，以及我们这个钢中的纯净度也好，都不能满足大型风电轴承的要求，所以之前一般都是依赖进口。
国内大尺寸风电轴承钢的生产过去一直以模铸或电渣重熔生产方式为主，具有很大的局限性，市场占有率很低。为了打破大尺寸风电轴承钢被国外垄断的局面，吴小林他们通过不断摸索，打破传统工艺的局限性，在国内率先使用连铸生产圆坯，相比电渣重熔，连铸工艺生产成本降低约40%，相比模铸生产，连铸工艺无需使用模具，可以连续浇铸，生产效率大为提高。
吴小林
中信泰富特钢集团
兴澄特钢研究院副院长
比如说用100吨的钢水一炉钢，来生产模铸的话，每次生产完了以后，它都会中断生产，重新做模具，重新生产，这就消耗了大量的时间，那么通过连铸，它可以连续生产，可以达到十几炉甚至二十几炉连续生产，这大大提高了生产效率。
连铸生产虽然有着显而易见的工艺优势，但却有着严苛的要求。生产线要做到全过程保护浇铸，钢包里的钢水通过中间包的数个水口分流，注入结晶器凝固成形。成型的钢坯再通过拉矫机和引锭牵引出来。在连续浇铸过程中，需要精准控制拉矫机的拉速、轻压下、过热度等参数，并让它们互相匹配。
吴小林
中信泰富特钢集团
兴澄特钢研究院副院长
连铸坯的这三个工艺参数并不适用于所有规格尺寸的连铸坯，随着我们连铸坯的尺寸越来越大，提出了更高的要求，我们还会再继续摸索这三个工艺参数的匹配，最终能够进一步来提高我们连铸坯的质量。
作为钢铁生产中要求最为严格的钢种，轴承钢又被称为“钢中之王”，而如何锻造出高纯净度和高均匀性的轴承钢并将钢中含氧量控制在较低水平，一直是我国钢铁企业面临的难题。对于连续浇铸而言，生产线对钢水的纯净度有着更高要求。吴小林告诉记者，他们所用钢水的夹杂物指数达到2.0以下，和普通轴承钢相比，纯净度提高了两到三倍。
吴小林
中信泰富特钢集团
兴澄特钢研究院副院长
钢水当中纯度不够，会出现夹杂物，最终会堵塞我们的水口，堵住钢水往下流，最终造成我们的钢水连铸工艺中断。
凭借高纯净度的钢水、不断优化的拉矫工艺，吴小林他们攻克了连铸生产的两道难关。此外，为了保证生产质量的稳定可控，这家钢铁企业还建立一套数字化、智能化系统，三万多个传感器把关键设备的生产数据实时传送到数字疾控中心。在现场记者看到，这里为连铸生产线建立了1 : 1的数字孪生模型，可以随时监测一线的生产情况。
李洪凯
中信泰富特钢集团
兴澄特钢智信部专家
我们把连铸涉及到质量的拉速、温度、配水量的信号进行一个归纳、整理，可以知道我们目前连铸的生产质量情况，一旦我们质量出现异议，我们可以非常容易地查找到我们的关键控制点。通过以上技术的实施，我们轴承钢的质量有了大幅度的提升。
近年来
随着我国高端制造业的快速发展
风电、盾构机、轨道交通等下游用户
对轴承钢的尺寸、质量
都提出了更高要求
“现在执行的是第几套方案？这套方案感觉执行怎么样？”尹青最近一直泡在转炉车间，探索在转炉炼钢中提升钢水纯净度的方法。
转炉是炼钢的关键工序，是将废钢、铁水先后倒入转炉，再用氧气喷香往内吹氧气，使它直接跟高温铁水发生氧化反应，除去杂质的炼钢过程。通过调整吹氧方式，可以改变出钢的温度和碳含量等，有利于后续提高钢水纯净度。钢水的纯净度越高，越能造出高品质、长寿命的轴承钢，因此尹青他们一直在优化自动吹氧模型。然而这并非易事。
尹青
中信泰富特钢集团
兴澄特钢轴承钢研究室主任
这个就好比百米赛跑，你已经是十秒的选手了，你的成绩哪怕想再提高0.1秒，这个难度和所付出的努力都是成倍增加的。
为了攻克难关，尹青他们摸着石头过河，联合了相关科研院所专家，在查阅大量文献资料和国内外先进经验的基础上，制定出多个吹氧模型，然后逐一输入到转炉车间的数字系统中进行试验。“我们实现第四套方案。收到！收到！”几套吹氧模型试验下来，有的出钢温度低于预期，有的脱磷效果不理想，可谓各有优势和短板。
尹青
中信泰富特钢集团
兴澄特钢轴承钢研究室主任
氧枪模型的优化在外人看来，感觉是氧枪上下移动非常简单，但是作为我们来说，氧枪轨迹的变化意味着脱磷效果、成扎路线和出钢温度等都会发生变化，可谓是牵一发动全身。
坚持是科研唯一的捷径，研究团队继续埋头努力，把几种方案炼成样品送到实验室进行体检，深度解析氧含量、宏观夹杂物、微观夹杂物、纯净度等各项指标。第一套方案样品测出的含氧量为3.7PPM，已经大大低于高端轴承钢5PPM的标准，这个结果令尹青他们非常惊喜。
尹青
中信泰富特钢集团
兴澄特钢轴承钢研究室主任
四种方案各有优劣，有的氧含量控制好，有的纯净度控制好。我们将集中这四种方案的优劣势，重新制定一个新的方案，来将质量提高到我们理想的水平。
风力发电机常年在野外工作
工况条件比较恶劣
温度、湿度和轴承载荷变化很大
因此要求轴承有良好的
密封性能和润滑性能
耐冲击、长寿命和高可靠性
按照标准需要无故障运行20年
可靠度达到95%以上
提高纯净度的最终目的是
提高轴承钢的使用寿命
为了检验新工艺生产出来的样品质量
这些产品会送到北京
进行专业的耐久度测试
钢铁研究总院是冶金行业权威的综合性研发机构，承担了我国90%配套用钢铁新材料、60%金属新材料的研发任务。轴承钢研究的首席专家曹文全带领团队正在进行一款轴承钢新材料的耐久度测试，也就是通常说的疲劳测试。眼前这个轴承样品在试验机上将要日夜不停地快速运转15天以上。
曹文全
钢铁研究总院有限公司首席专家
实际上我们记这个数，每100次才1个数，所以这里显示的8万多次，实际相当于我们已经转了800多万次了，未来我们最终的期望值能够做到1亿次的水平。对应风电而言，实际上要保证它20年以上。
正是因为上下游的紧密合作，江阴这家特钢厂生产的高端轴承钢如今备受市场认可，价格比普通轴承钢高出20%，比普通钢铁高出一倍，他们的轴承钢已出口德国、法国、日本等18个国家和地区。
罗元东
中信泰富特钢集团
兴澄特钢党委书记、总经理
一方面，要进一步优化提升我们的装备，特别是我们要做一些特种冶金的装备；另一方面，就是要优化和提升我们的工艺流程，通过装备和技术更进一步提升我们轴承钢的纯净度，还有我们轴承钢的长期疲劳寿命，通过这两方面的提升，真正满足我们高端装备的材料国产化。
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