中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 賈林海 劉加軍 報道
每一張鋼板都有自己的秉性。單板最薄3.5毫米、最寬3250毫米，厚度公差控制精度達到±0.05毫米，不平度≤3毫米/米，強度級別在355兆帕～1100兆帕……一項項“硬核”指標讓山鋼日照公司3500毫米爐卷產線被貼上了“不可復制、不可替代”的標簽。
在中國僅有的4條中厚板爐卷產線中，山鋼日照于2019年4月份投產的3500毫米爐卷產線當屬后起之秀。這條年輕產線只用了不到4年的時間，就生產出中國最薄、最寬的薄規格鋼板，具備了中厚板全品類生產能力。
近日，《中國冶金報》記者一行走進山鋼日照，探尋其3500毫米爐卷產線薄規格鋼板的“奪冠之道”。
圖為山鋼日照公司爐卷產線。（本報記者 朱亞明 攝）
干別人不敢干的事
這是一項前所未有的挑戰。我國3500毫米規格爐卷產線稀有，且生產極薄規格鋼板并不順利。作為山東省唯一一條中厚板爐卷產線，山鋼日照沒有任何技術和經驗可以借鑒。作為后進者，這張進入爐卷產線薄規格產品市場的“門票”并不好拿。
“上爐卷軋機是一回事，最大化發揮其在薄規格鋼板生產上的優勢，同時弱化軋材需去頭去尾、整體成材率不高的劣勢，這又是一回事。”時任山鋼日照公司黨委書記、總經理張潤生（現任山鋼股份副總經理、山鋼日照董事長）用“難以逾越的鴻溝”來形容。
“窄！工藝窗口要求非常窄！”山鋼日照公司副總經理孫衛華頗有感觸地說，“超薄鋼板生產具有溫降快、溫差大、頭尾塑性差等難點，對生產工藝、設備精度、操作控制等都有著近乎苛刻的要求。”
嚴苛到何種程度？“熱軋講究‘趁熱打鐵’，溫度越高越好軋，但因為又要薄，越薄溫度下降得越快。”在山鋼日照中厚板廠副經理喬松看來，超薄鋼板“很難伺候”。
圖為山鋼日照公司爐卷產線加熱爐加熱鋼坯出鋼口。
“溫度一高，表面質量穩定性就差，生成氧化鐵皮多，對鋼板低溫韌性也有影響。”山鋼日照中厚板廠生產技術室主任劉德紅補充說，“從軋制成功率來說，應該高溫軋，但從表面質量和性能控制來說，溫度又不宜太高。”
溫降、溫差、塑性，如何設計、坯料多長、軋制多久、溫度怎么定……那段時間，他們每天“沉”在現場，一項接著一項琢磨，再逐步細化到方案上，錙銖必較，精益求精。
“我們走了不少彎路。”劉德紅說，“最終，我們把軋制溫度波動控制在了±10攝氏度之內。而普通鋼板的軋制溫度波動在±20攝氏度就可以了。”
控溫，只是薄規格鋼板生產遇到的眾多困難中的一個，攻克這個難題卻是他們靠成百上千次試驗換來的。
“首次”是《中國冶金報》記者在山鋼日照采訪時聽到最多的一個詞。在這條產線上，山鋼日照采用了加熱爐高爐煤氣雙蓄熱燃燒技術、爐卷軋機CVCplus竄輥技術、第五代卷取爐技術、預矯直技術、超快冷技術、強力重型冷熱矯直機雙輥盒技術6項新技術。
“這些技術都是國內第一次用在爐卷產線上。”喬松說，“其中，CVCplus竄輥技術是在世界范圍內第一次用在爐卷產線上。通過這項技術，我們解決了板形平直度及厚度公差精準控制的難題，軋制性能合格率超過99%。”
經過不斷摸索，他們確立了“高均勻性加熱+高適應性軋制+高精準性熱矯直”的技術路線，首創了“卷軋—預矯—冷卻—雙輥系熱矯”工藝，形成了一套極薄寬、窄公差、高平直度、高韌性、高表面質量系列鋼板生產關鍵技術，攻克了軋制穩定性、板形控制、厚度精度、高性能指標合格率等多項行業關鍵共性難題。
“我們還首次提出了超大寬厚比中厚鋼板集成工藝、薄規格鋼板板形控制專有工藝和低殘余應力控制特殊工藝，解決了制約我國鋼鐵行業超大寬厚比薄規格中厚鋼板生產的核心工藝技術難題。”張潤生頗為自豪地說。
2022年12月26日，中國金屬學會組織召開山鋼日照“超大寬厚比薄規格中厚鋼板高效爐卷產線關鍵工藝裝備技術研發及應用”科技成果評價會。由中國工程院院士干勇、王國棟、毛新平等專家組成的評委會一致認為：“該項目總體技術達到國際領先水平。”
劉德紅指著成果評價證書上“評價意見”那一欄，興奮地向《中國冶金報》記者說：“不是局部領先，也不是個別技術領先，而是項目總體技術達到國際領先水平，這很不容易。”
如今，山鋼日照3500毫米爐卷產線不僅是我國唯一可批量穩產4毫米×2800毫米以上鋼板的產線，實現了薄規格9Ni鋼板、郵輪鋼板、穹頂鋼及超高強鋼等高附加值產品的節約型減量化TMCP（熱機械控制工藝）/DQ（直接淬火）工藝高效生產，還是我國唯一不限量供應6毫米～8毫米薄寬E級高韌性鋼板的產線。
目前，山鋼日照3500毫米爐卷產線生產的4毫米～7毫米薄規格鋼板的國內市場占有率超過50%，2023年前11個月產量達到15.4萬噸，產品效益是常規產品的3倍。
接別人“沒法接、不敢接”的訂單
“我們能批量生產超薄鋼板后，成為了行業‘攪局者’。”喬松所謂的“攪局”，是因為目前能生產薄規格板材的企業基本都存在限制接單的情況，如一批訂單中的薄規格產品占比不能超過10%。
“量太大了，別人干不過來，但我們來者不拒，要多少有多少。”喬松認為，“玩”好薄板并不容易。更重要的是，山鋼日照爐卷產線對設計極限的突破，把他們推向了發現需求、引領需求甚至創造需求的地位。
“凡是存在的需求，就是合理的，就一定有解決方案。”在孫衛華看來，生產更薄、更寬的鋼板給下游用戶帶來了更高性價比、更經濟性的選擇，“我們讓客戶用上了原來想用但生產不出來的鋼板。”
船舶行業是4毫米～7毫米薄規格鋼板的主要應用領域之一。隨著我國船舶工業的發展，4毫米～7毫米薄規格鋼板的應用需求也在不斷增長，對薄規格鋼板的要求也越來越高。
前段時間，被譽為中日友誼之船的第三代192客位中日航線客滾船“鑒真號”順利下水。“‘鑒真號’項目用鋼由山鋼日照整船供應，涉及上千個規格，且交貨周期很短，在4個月內要完成22000噸鋼材交付，特別是用戶對厚度公差有著極其嚴格的要求。”全程參與該項目的山鋼日照中厚板廠專家趙顯鵬說，“船在海上走，重心一定要穩，遇到極端天氣就不會晃得厲害，乘客舒適度也能大幅提升。”
“‘鑒真號’不僅要求鋼板表面像紙一樣光滑，還要求厚度公差控制在±0.2毫米以內，但我們的厚度公差可以控制在±0.05毫米。”趙顯鵬打了個比方，“如果在鋼板上放一張A4紙，厚度就不符合要求了。這恰恰是我們拿下訂單的關鍵，對厚度公差的精準控制讓我們能接別人‘沒法接、不敢接’的訂單”。”
最終，山鋼日照不僅高質量生產并定制配送了這批迄今為止控制規格最復雜的訂單產品，還提前5天交付，助力用戶搶回了工期。
為提高材料利用率，一些船舶用戶對船舶用鋼有“一張鋼板一個規格”的要求。正因此，“整船供應”成為一種能力的象征，這也是山鋼日照公司的“拿手好戲”。
圖為山鋼日照公司爐卷產品在冷床冷卻。
成功供貨“鑒真號”帶來的品牌效應如漣漪般散開，上海外高橋造船有限公司找到了山鋼日照，希望能為其供應豪華郵輪用鋼。
“造好郵輪，堪比造航母。”因設計建造難度極高，大型郵輪與大型液化天然氣運輸船、航空母艦一起，被譽為造船工業“皇冠上最耀眼的明珠”。
大型郵輪設計滿載排水量超過10萬噸，其中鋼結構重量約占3萬噸～5萬噸。一般而言，10萬噸的大型郵輪需約1萬噸4毫米～7毫米厚、2400毫米～3500毫米寬的薄板，用在上層建筑區域。由于船體甲板以上有多層上層建筑，船體重心位置相對較高，為保證船體安全，必須精確控制船體重心，因此對鋼板重量有著嚴格的要求，需要大量薄規格窄公差鋼板。
“我們為該項目生產了4毫米×3000毫米和5毫米× 3050毫米的豪華郵輪用鋼，產品表面零缺陷、內應力均勻、不平度良好、公差控制在±0.05毫米，達到國際領先水平。”山鋼日照中厚板廠黨委書記、經理劉朋說。
在橋梁建造領域，山鋼日照生產的超薄鋼板同樣為下游用戶帶去了新的選擇。
大型橋梁鋼設計的原平板最薄為4毫米，此前國內沒有企業可以生產，因此一直用熱連軋開平板代替。“如果用開平板，橋梁載重越多，焊縫受力就越大，橋梁的服役周期就會縮短，質量、安全都有風險。”趙顯鵬說。
圖為山鋼日照公司爐卷產線成品收集磁吊正在吊運產品。
為此，山鋼日照研發人員主動與G104濟南黃河大橋、雄商高鐵濟寧黃河特大橋等項目施工單位聯系，向他們提供了4毫米橋梁鋼整體解決方案，助力我國首次實現向大型橋梁項目供應4毫米中厚板原平板；板形和表面質量良好，殘余應力小，填補了國內空白。
2020年，國內某機械公司找到山鋼日照，希望為其開發360噸電動礦卡車斗用板。該礦車主要針對澳大利亞市場，是我國首次批量出口的360噸級大型電動輪礦車。
“原來，車斗用鋼板需要幾張焊接起來使用，中間有一道焊縫，而我們一張鋼板就能直接壓出一個車廂來。”趙顯鵬說，“一張鋼板就解決了客戶的技術問題、成本問題和材料壽命問題。”
“這樣一來，不僅整車重量輕了，斗也能挖得更多了。”孫衛華補充說，“也無需再進行焊接工藝，避免了原來容易出現裂紋的問題。”
讓每張鋼板走過上千道“質量門”
投產時間短，但高端客戶對鋼板質量的要求越來越高，怎么辦？山鋼日照選擇以“質”取勝。
2020年，山鋼日照實施了涵蓋全工序、全方位、全崗位，以信息化、智能化驅動的“質量門”管理模式。
“‘門’是在整個產品生產流程中設立的一系列質量關鍵控制點，每個‘門’都要對人、機、料、法、環、測等影響質量控制的因素和產品質量進行檢查、把關。”孫衛華說，“如果上道工序合格，就可以從‘門’里走向下道工序，如果不合格，就會被拒之‘門’外。”
圖為山鋼日照公司爐卷產線雙邊剪作業中。
山鋼日照全流程建立了2178個“質量門”，涉及59個工序、301個崗位。所有出廠鋼板必須按照外觀、物性、成分進行綜合判定，確保100%經過檢驗。
“第一道‘門’設立于原料進場驗收，最后一道‘門’在客戶手上。”孫衛華介紹，當用戶拿到鋼板時，這張鋼板已經走過2000多道“門”。
在“質量門”管理模式下，質量標準成為山鋼日照人心里的“硬杠杠”。自實施“質量門”管理模式以來，山鋼日照經營質量效益提升明顯，為擦亮企業高端品牌提供了有力支撐。
在管理效益方面，通過“質量門”，山鋼日照實現了質量管理從局部到整體、定性到定量、經驗管理到大數據管理、粗放到精益、人工到智能、事后到事前的轉變，帶動了質量理念的進步、精品文化的塑造、人員素質的提升。
在社會效益方面，通過以信息化、智能化驅動，山鋼日照生產控制更精準，全流程更加綠色低碳，節能降耗效果突出。2021年、2022年，山鋼日照萬元總產值綜合能耗分別比創建“質量門”前降低28%、25%。
“通過實施‘質量門’，山鋼日照4毫米～7毫米極限薄規格產品質量控制達到了同類型產線領先水平。”孫衛華說。
為用戶提供薄規格鋼板“超市”
“今天在山鋼，真切體會到了‘以用戶為中心’這句話的內涵，確實讓我很感動！”2023年9月份的一天，一位船板鋼用戶在朋友圈里曬出了凌晨3點山鋼日照中厚板廠職工趕訂單的場景。
原來，前段時間，山鋼日照接到了山東威海某船廠電話，對方想采購一批高端船板鋼，但訂單涉及極限規格產品多、生產難度較大、配套能力要求高。
“別的企業望而卻步，但這正是我們擴大朋友圈、樹立好口碑的機會！”山鋼日照當即接下訂單。他們主動協調用戶，發揮協同優勢，開啟綠色通道。加熱、軋制、精整……各道工序依次接過“接力棒”，快速高效組織生產，最終成功交付訂單。
圖為山鋼日照公司爐卷軋制輥加工車削中。
“你們在生產、配送、保供、服務等各方面立下了一個標桿。”趙顯鵬向《中國冶金報》記者展示了微信群里用戶對他們的評價。在駐守用戶現場時，他幾次聽到用戶說：“你們不用來了，鋼板很好用。”
好評如潮的背后，是山鋼日照對“一張鋼板、一份承諾”理念的深刻踐行。同時，山鋼日照依托QCDVS機制（Q即質量、C即成本、D即交付、V即產品系列化、S即服務），深入了解不同用戶對鋼板的個性化需求，從生產組織、訂單交付、質量控制、售后服務等方面有針對性地采取措施，不斷提高整單交付的能力，讓“整船交付、整塔交付、整橋交付”成為常態。
圖為山鋼日照公司產線職工進行鋼板下表面質量檢測。
“我們在執行QCDVS機制的基礎上，還深入推進了‘三個一’模式。”孫衛華解釋道，具體包括一個戰略協議，管方向；一個清單（QCDVS服務清單），管落地；一個中心（協同研發中心），管未來。下一步，山鋼日照將推進用戶“三個一”模式全覆蓋。
作為爐卷產線界的后進者，山鋼日照在拓展客戶方面有著天然困難，但憑借其對薄規格鋼板品質精益求精的追求，這位后起之秀在4毫米～7毫米薄規格鋼板領域強勢稱雄。
截至目前，山鋼日照3500毫米爐卷產線的4毫米～7毫米鋼板已先后應用于“神州第一挖”徐工700噸液壓挖掘機，助力我國成為全球第4個具備700噸級以上液壓挖掘機研發制造能力的國家；應用于北方股份NTE360A電動輪礦用車，讓中國制造的大型礦車首次出口到澳大利亞高端市場；應用于亞洲最大鐵路樞紐工程——北京豐臺火車站等重大工程項目。
“我們始終致力于把薄規格鋼板的配套能力做到最好、最強，用戶到了山鋼日照就像到超市一樣，所有薄規格產品我們應有盡有。”劉朋說。
“我們要持續開發極限薄寬規格高端產品全流程控制技術，突破進口裝備極薄4毫米設計極限，實現中厚板爐卷軋線核心工藝高精度控制和數字化轉型。”張潤生認為，下一步，山鋼日照要在推動國家基礎建筑、工程機械、交通運輸、能源環保等領域關鍵核心材料的國產化上貢獻力量，為提高中國鋼鐵工業的全球競爭力而發力。
“這是屬于山鋼人的榮耀之作，希望越來越多的用戶能使用和認可我們的超薄鋼板。”張潤生說。
冠軍檔案
產地：山鋼日照公司
品種：山鋼日照爐卷產線鋼板單坯最薄3.5毫米、最寬3250毫米，厚度公差控制精度達到±0.05毫米，不平度≤3毫米/米，強度級別在355兆帕～1100兆帕。該公司生產的4毫米～7毫米薄規格鋼板的國內市場占有率超過50%。
應用：目前，山鋼日照3500毫米爐卷產線的4毫米～7毫米鋼板已應用于“神州第一挖”徐工700噸液壓挖掘機，助力我國成為全球第4個具備700噸級以上液壓挖掘機研發制造能力的國家；應用于北方股份NTE360A電動輪礦用車，讓中國制造的大型礦車首次出口到澳大利亞高端市場；應用于亞洲最大鐵路樞紐工程——北京豐臺火車站等重大工程項目。
