兴澄特钢能源用钢产品的结构调整和发展

冀 鸰 夏冬冬

1．前言

《钢铁工业调整升级规划（2016-2020年）》依据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《中国制造2025》和《国务院关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》编制，作为未来五年我国钢铁工业发展的指导性文件。规划指出:“十二五”期间钢铁产能过剩矛盾加剧，全行业长期在低盈利状态运行；钢铁行业自主创新水平不高，创新引领发展能力不强，尚未跨越消化吸收、模仿创新老模式。这些问题真实反映了我国钢铁行业长期以来未能突破“大而不强”的痼疾，需要改革供给侧的低效结构，转变传统的粗放发展模式才能解决。更要提升钢企自身适应市场的能力，将“重产、轻需”和“重量、轻质”的传统供应观转变为“重需、重质”的全新供应观。

江阴兴澄特种钢铁有限公司作为中国优特钢行业的标杆企业之一，一直秉承“专、精、特、新”的思路，稳步推进合金钢棒材、线材及深加工材、特种钢板、银亮材四大类产品的转型升级。其中，合金钢棒材作为兴澄特钢的优势品种，是战略发展的重中之重。在努力开发产品与市场的同时，兴澄公司坚决贯彻产品结构调整的战略方针，逐步淘汰低质量、低效益品种，开发高端客户、高端领域与特种领域的高品质新品，并逐步延伸深加工项目，保证产品技术含量与附加效益，充分利用兴澄公司优质、有限的产能，使其效益最大化。

经过不懈努力，兴澄公司成功打造了轴承钢以及包括齿轮钢、易切削非调钢、弹簧钢、帘线钢线材等在内的汽车用钢两大品牌，产品质量及市场占有率达到国内第一。同时钻具钢、矿链钢、系泊链钢、电力、石化用钢等市场占有率也逐步达到国内领先地位，形成能源用钢第三品牌。

2.兴澄能源用钢发展概况

兴澄公司能源用圆钢根据生产流程不同，有连铸圆坯、轧制（锻造）圆钢。600mm直径连铸圆坯为世界首创。随后多次突破记录，陆续开发了700mm、800mm、900mm、1000mm直径连铸大圆坯；轧制圆钢最大规格可达到350mm，并发展了300mm以下退火/正火/调质（银亮）圆钢、400mm以下热锻圆钢。产品应用领域涉及油气田、火电、风电、核电，用于生产高强韧油井钻具、系泊链、管线、火电高压锅炉管、风电低速（偏航及变桨）轴承、齿轮、齿圈、法兰、螺栓等关键零部件。见表1。

2.1 轧制、锻造圆钢

2.1.1 油气田用钢

油气田用钢方面，早期产品有20 Mn2-35Mn2、25 Mn2-36 Mn2V管坯钢，42MnMo7、45MnMoB钻管钢、4137钻杆接头钢、4145钻铤钢、4130/4140抽油杆钢、R3级系泊链钢等常规钢种。随着油田市场竞争日益激烈，管坯钢、钻管钢等常规产品利润空间萎缩，兴澄及时调整了产品结构，逐步淘汰低效益品种，在原有基础上不断升级产品质量，拓展产品种类，研发了CrNiMo钻头用钢、CrMoVNb页岩气用钢、R4/R4S/R5系泊链钢等新品，并从热轧、退火交货状态延伸至正火、调质、锻造状态，发展了4145M 125KSI高强韧钻铤钢、110SS抗腐蚀钻铤钢等调质材与LS-CrNiMo30、4145等采油树、钻铤用大规格锻材，产品质量达到世界先进水平，代替欧美知名钢企，供国内及世界顶级油服公司使用。

表1 兴澄特钢能源用钢产品发展

以油田钻具中需求量最大的4145钻铤钢为例，在油田市场的开发初期，该钢种为兴澄创造了极为可观的效益。但因没有足够高的技术壁垒，导致同行竞争日益激烈，效益迅速下滑。随后兴澄公司利用自身技术优势，不断对产品进行升级。如利用兴澄大截面连铸坯国际领先的质量优势，开发了最大Φ300mm的保探伤以轧代锻圆钢，代替市场上的模铸锻材，扩大了供货规格，并取得成本优势；利用兴澄高纯净钢水优势，开发了用于超深井的超纯净4145钻铤钢，A、B、C、D类及Ds夹杂级别之和不大于3.5；针对美国钻具钢市场需求，引进了国内最先进的辊底式连续调质炉，逐步开发了满足哈里伯顿、斯伦贝谢、国民油井等世界顶级油服公司高强度、高低温韧性要求的4145 110-125KSI强度级别钻铤用调质钢，并相继开发了4130 75-80KSI、4140 80-125KSI、4330 125-155KSI、抗硫化氢腐蚀110SS等油田系列调质钢。

2.1.2 风电用钢

风电用圆钢早期仅有少量风机塔筒螺栓用42CrMo、B7热轧圆钢，辊底式调质炉与感应调质线上线后，陆续开发了10.9级和8.8级地脚锚栓与叶片螺栓用高质量要求调质（银亮）钢、易切削螺栓套管用调质钢，并不断摸索工艺，扩大规格，覆盖目前市场上所有大、小功率风机需求。其中自主开发的CrB系列螺栓用调质钢，从最初的27.6mm规格发展至最大60mm规格，突破了目前欧洲最大的48mm规格极限，可取代目前风电市场普遍选用的42CrMo、B7、34CrNiMo6、40CrNiMo等合金钢。CrMo系列也由最初的33.25mm规格，不断扩大至56mm规格，取代34CrNiMo6、40CrNiMo等，达到低合金钢代替高合金钢的目的，为客户提供更加物美价廉的选择。相关产品已批量供西门子、通用、歌美飒、维斯塔斯、金风科技等著名风电厂商的海内外风电项目。

2.1.3 火电、核电用钢

火电用钢方面，早期产品主要有15CrMoG、12Cr1MoVG、T11、T22、20-25MnG等高压锅炉管坯钢，随后开发了用于更高温度环境、合金含量更高、规格更大的T91、T92、P91、P92等超临界、超超临界高压管坯钢以及B16吊杆钢、WB36核电管道用钢等。

2.2 连铸大圆坯

2.2.1 火电、核电用钢

火电用大圆坯除了常规20G、P11、P12外，开发了超临界、超超临界高压锅炉管P91、H91W、P92等，P91在600℃、100-110MPa环境下高温持久强度已达到4万多小时，目前仍在持续进行中。在此基础上，通过成分优化，研发了δ铁素体含量分别不超过0.5%的P91以及不超过2%的P92，且组织均匀，能够满足火电客户日益苛刻的要求。

2.2.2 风电用钢

风电用连铸大圆坯早期主要有风电法兰用16Mn、Q345B。在此基础上开发了低温环境下使用的风电法兰用Q345E、S355NL、S355NL-Z35，可满足-50℃下47J冲击要求以及φ2.0mm平底孔探伤要求；开发了风电回转支撑用、偏航、变桨及风电大齿圈42CrMo系列钢种，产品淬透性好、氧含量、夹杂物低、探伤合格率高；同时开发了高温渗碳风电变速箱齿轮用CrNiMo系列钢种，如17CrNiMo6、18CrNiMo7-6、34CrNiMo6等。风电变速箱齿轮及齿轮轴用钢，成功解决了950℃、保温80小时不混晶问题，目前已批量供货ZF、南高齿。

2.2.3 油田用钢

X50、X65、X70、X80高级别管线钢和4130等油田阀体用钢。

2.2.4 车载高压气瓶钢

成功开发了大口径车载气瓶4130X管，同时，随着开采深度的增加，天然气中H2S含量不断增加，又在4130X基础之上，通过增加微合金元素、耐腐蚀元素、控制P、S及Ca/S,开发了抗氢致开裂（HIC）和抗硫化氢应力腐蚀（SSC）高强度薄壁大口径车载气瓶管。产品做成钢管后，主要供应鲁西能源、安瑞克；产品做成气瓶后，主要出口欧美国家。

3.未来能源用钢发展的思考

兴澄公司结合自身棒材与圆坯产品特色与质量优势，成功开发了一系列能源用钢，并取得较好的经济效益与社会效益。但随着各大钢厂由普转特，未来优特钢材竞争会愈演愈烈。只有认清未来能源的发展形式，不断调整产品结构向高端领域、特种领域发展，才能避开低价竞争，利用相对有限的产能，实现较好的效益。

根据石油、能源、可再生能源“十三五”规划，当今我国复杂区块油气开发、百万千瓦超临界燃煤机组等技术装备将保持世界领先水平；三代核电 “华龙一号”、四代安全特征高温气冷堆示范工程开工建设；深水油气钻探、页岩气开采取得突破，海上风电、低风速风电进入商业化运营。“十三五”期间，将深化国内石油精细勘探开发，支持超低渗油、稠油、致密油等低品位资源和页岩油、油砂等非常规资源勘探开发和综合利用，加强海上石油、深水石油勘探开发；同时要着力淘汰煤电落后产能，提高煤电能耗、环保准入标准；稳步建设陆上与海上风电基地；安全高效发展核电。

可以看出，低品位油气资源的开采、煤电能源的高效化以及风电、核电等清洁能源的建设，仍然是将来发展的重点。海上/深水油气开采、超超临界煤电机组、3兆瓦以上海/陆风电机组、第四代高温气冷/钠冷堆核电站等新兴能源技术，意味着未来需要强韧性、耐腐蚀性、耐高温性更好、规格更大的金属材料支撑。这也为未来能源钢的发展提供了具体方向，我们应该积极主动与高端客户对接，提前了解市场前沿需求，不断开发更高等级的能源用钢。

油田用钢方面，应该继续推进现有超深井用高纯净度、高强韧性钻具钢、酸性井用抗硫化氢腐蚀钻具钢等高端钢种的应用，扩大大规格锻材、页岩气用钢的品种与供货范围，并在此基础上继续提高质量与性能等级，延伸后续深加工工序， 120KSI级别以上抗腐蚀钢，130-165KSI级别高强韧钻具钢、R5/R5S/R6级耐延迟断裂系泊链钢，石油平台用高强螺栓，发展热处理锻材、机加工热处理材等等，满足未来更高要求客户的需要。

风电用钢方面，应该面向未来更大功率风电机组、海上风电机组，重点开发规格更大、转速更高的CrNiMo系列变速箱齿轮、齿轮轴、齿圈用钢；开发规格更大、更耐腐蚀、耐低温、耐氢致开裂的地脚锚栓、叶片螺栓、系泊链用钢等等。

火电、核电用钢方面，开发更耐高温蠕变的P91、P92、T91超超临界管坯钢，抗高温蠕变紧固件等钢，积极推进该类产品国产化进程，替代进口产品。

4.结语

长期以来，兴澄公司紧跟市场步伐，不断进行技术创新并调整产品结构向高端化发展，在轴承钢、汽车钢、能源用钢市场均取得了骄人的成绩。今后，兴澄公司将继续调整用户群体向高端用户发展，调整品种结构向高附加值、高端品种发展，调整市场分工向产业发展有前景的行业进军，形成特钢高品质、低消耗、服务优的品牌优势，实现从中国特钢技术引领者向世界特钢技术引领者转变，从产品供应商向整体服务方案解决者转变，从创造企业经济效益向社会效益和经济效益双重提升的绿色制造转变。