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武钢有限热轧U型钢板桩产品开发纪实丨新品开发创佳绩系列报道之五
杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 银河白 http://www.steelhome.cn[钢之家 SteelHome] 2019-03-28 11:04:22[打印]A+ A-  +关注 
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【摘要】基于国内市场的巨大需求,武钢于2010年正式立项,开始了热轧U型钢板桩产品及全套制造技术的研究开发,并积极进行产业化应用和市场推广。

    随着工程建设行业对环境保护、土地节约、自然灾害抵御等意识的增强,具有高效、环保等施工优点的钢板桩在国内外被广泛应用。钢板桩主要用于护岸、挡水墙等永久性构筑物,也可用于围堰工程、中心岛等临时性构筑物,是很多重大工程不可或缺的基础施工材料。

    由于热轧钢板桩用于江河湖泊、坚硬土质等复杂环境,且采用振动锤反复打入地基,施工条件非常恶劣,要求钢板桩具有良好的强韧性、较低的屈强比以及精确的外形尺寸。

    热轧钢板桩断面形状复杂,生产难度大,只有日本、卢森堡、韩国等少数几个国家可以生产,年产量约200万吨。2010年以前,热轧钢板桩的生产在我国属于空白,国内市场上使用的热轧钢板桩全部依赖进口,严重影响了热轧钢板桩在国内的推广使用。而随着我国工程施工技术要求的不断提升,钢板桩在国内的使用越来越频繁,需求量也在不断增加,目前每年循环使用量约50万吨。

    基于国内市场的巨大需求,武钢于2010年正式立项,开始了热轧U型钢板桩产品及全套制造技术的研究开发,并积极进行产业化应用和市场推广。武钢通过该项目的研究,在冶炼、轧制、检验等方面进行技术改良和创新,解决号称“型钢之王”的钢板桩生产核心技术难题,能够批量生产出具有优良强韧性、较低屈强比、精确外形尺寸等特征的热轧U型钢板桩产品,设计钢板桩具有优良的强韧性(Rm500MPaA17%KV2(0)90J)、较低的屈强比(0.8)、精确的外形尺寸(a-b4mm)等,并可与市场上现有国外同类产品锁口相互咬合,交叉使用,满足在江河湖泊、坚硬土质等复杂环境及施工条件非常恶劣的情况下的多次重复利用要求。

    热轧U型钢板桩产品的开发,打破国外企业在该领域的垄断,代替进口产品,既改善武钢型钢生产线的品种结构,提高产线的盈利能力和竞争力,又为国家节约大量外汇,同时也为我国重大工程建设和环境保护做出积极贡献,将给中国建筑施工领域带来一次新的革命,具有显著的经济效益和社会效益。

    项目主要创新点

    热轧U型钢板桩化学成分设计。

    该项目自主设计了合理的化学成分,综合考虑钢板桩强度、塑韧性、屈强比和焊接性能等要求,决定采用低C-高Mn-微V的成分体系和铁素体+珠光体的组织设计,使钢板桩具有优良的强韧性(Rm500MPaA17%KV2(0)90J)、较低的屈强比(0.8),满足恶劣环境下的重复使用要求。

    热轧U型钢板桩连铸大方坯质量控制技术。

    该项目采用铁水脱S,转炉脱PS工艺,使钢中PS含量降到较低水平,在钢包精炼时保证软吹时间,去除大颗粒夹杂物;开发了长水口保护浇铸、结晶器液面自动控制、电磁搅拌和轻压下技术等一系列提高连铸坯内部质量的控制技术。钢板桩铸坯中心疏松≤1.0级,中心缩孔≤0.5级,中间裂纹0级,中心裂纹0级,连铸坯合格率稳定在99.9%以上。

    热轧U型钢板桩孔型和导卫系统开发。

    该项目自主开发了适合自身设备条件的热轧U型钢板桩的孔型和导卫系统,有效解决了轧机轧制压力大、轧件咬入不正、锁口变形不到位且不稳定等技术难题,成功实现了热轧U型钢板桩批量生产和国产化,其断面形状和锁口尺寸满足用户要求。各种轧机孔型布置情况见图1。热轧U型钢板桩孔型系统示意图见图2。精轧机导卫图见图3

3

    大方坯加热及轧制工艺控制技术。

    该项目自主开发了大方坯温度控制技术,采用升温速度快、集高效节能和低污染排放两大优点于一体的蓄热式加热炉,有效避免了大方坯加热时间长、加热不均匀等问题;制订两段控制轧制工艺,在保证钢板桩组织性能的同时,有效减少了轧机的轧制负荷。

    热轧U型钢板桩轧后冷却系统和矫直控制技术。

    该项目自主开发了钢板桩轧后加速冷却系统和矫直控制技术,成功解决了由于冷却不均匀造成的钢板桩轧后扭转、翘曲的问题,钢板桩水平弯曲量≤0.10%L+2mm,垂直翘曲量≤0.20%L+5mm

    热轧U型钢板桩关键检测技术和包装物流技术。

    该项目首创热轧U型钢板桩关键指标检测技术和热轧U型钢板桩包装物流技术,解决了钢板桩关键性指标无法准确检测的难题,避免钢板桩包装运输的变形、损伤,显著提高运输效率。

    国内外先进指标对比

    日本钢板桩产品质量代表世界最先进水平,该项目开发的热轧U型钢板桩外包宽度、腹板宽度、截面高度、腹板厚度、翼缘厚度、锁口钩宽、锁口高度、锁口内深度、锁口宽度和锁口开口值等外形尺寸与日本同类产品相当,各项技术参数稳定。国内外水平对比情况见表1

4

    WBZ500热轧U型钢板桩化学成分稳定,波动较小,尤其是PS含量最低,硅、锰含量也控制在较窄的波动范围内,C当量控制最低,有利于改善焊接性能。WBZ500钢板桩屈服强度、抗拉强度和断后伸长率等力学性能与日本同类产品水平相当,冲击值明显优于日本钢板桩的冲击值。夹杂物以A类、C类和D类夹杂为主,不含有B类脆性夹杂。综上所述,该项目开发的热轧U型钢板桩WBZ500产品实物质量和整体技术指标,达到了国际先进水平。

    钢板桩产品营销管理创新

    武钢优化渠道,突出终端。

    武钢积极到先进生产厂家调研并与之交流,以优异的产品质量和周到的技术服务得到用户的认可。通过营销整合,武钢热轧U型钢板桩产品基本实现了以产品高附加值、渠道直供为主的销售模式,替代进口产品,不断发展新客户,保持和提高武钢热轧U型钢板桩产品的市场占有率。

    武钢大力开展服务营销。

    精通生产、技术的用户服务人员,为客户的用材和选料提供全面的指导,区域分公司贴近客户在物流、个性化营销上提供全方位的服务,赢得客户的信赖,起到事半功倍的效果。

    用户服务管理创造性贡献。

    武钢为重点热轧U型钢板桩用户组建了“三位一体”服务团队,服务小组成员包括项目经理、技术专家、生产人员、物流人员、财务结算人员等,服务小组定期召开例会,加强武钢内部各环节的协调和管理,对生产节奏、交库、运输等重点环节有效控制,保证了热轧U型钢板桩的供应通畅。服务小组不定期前往用户单位进行走访,与相关人员就供货情况、制作情况进行充分沟通,为其提供全方位的迅捷服务。客户经理提供及时商务服务,客户工程师提供便捷产品支持服务,客户代表派驻用户现场提供贴身技术服务和质量异议分析处理的服务等。

    企业售后服务网点建设。

    营销中心组建了优质售后服务网点,主要由营销中心本部的用户服务办公室和驻外的用户服务市场前沿工作站组成。

    对用户提出的三包要求,营销中心在核实原由的情况下根据用户需求进行换货、退货和降价销售处理。

    对用户提出的意见,一般性的“三位一体”服务人员可以立即处理并回复用户;对重要意见,商务方面的由销售中心组织相关部门协调处理并回复用户,服务方面的由用户办组织协调处理并回复用户。

    实施项目经理负责制,开展精细化营销管理。

    为进一步加大国内热轧U型钢板桩营销力度,营销中心实施项目经理负责制的营销管理方式,在国内热轧U型钢板桩的营销中注重从设计着手,开展精细化营销。营销中心积极策划组织了多次与采购部门和技术部门相关人员的深层次交流,增进双方的相互了解,从各个方面宣传武钢的设备优势和研发力度,从多方面展示良好的信誉,打消采购部门和技术人员的顾虑,取得很好的效果。

    钢板桩产品市场推广及工程应用

    该项目在开发过程中,首先开展了热轧U型钢板桩WBZ500陆地打桩试验,并与日本钢板桩相互咬合,WBZ500钢板桩可以与日本钢板桩穿插使用。产品得到了国内钢板桩用户的高度认可,逐步扩大了产品的影响力。2012年,武钢热轧U型钢板桩在严西湖大桥工程中成功应用,这是首次在完全水环境中的应用案例,显示了该产品具有良好的防止水性能。WBZ500钢板桩通过陆地和水环境的应用,在用户中形成良好的信誉,工程应用越来越广泛。

    我国南水北调、城镇化建设、长江经济带建设以及海洋沿岸开发等重大工程建设的力度不断加大,尤其是在铁路、公路建设和水域改造等领域的工程投入加大,将进一步促进热轧钢板桩的市场需求,其应用前景十分广阔。热轧U型钢板桩市场占有情况指标(占国内消费量的比例)见表2

    热轧钢板桩使用的复杂地质环境对钢板桩的实际使用性能有很大的影响,需要根据不同的特殊环境开发具备不同特殊性能的热轧钢板桩(如耐酸/碱性土壤腐蚀、耐海洋性大气侵蚀),以进一步推广热轧U型钢板桩的应用。

    经济社会效益

    武钢热轧U型钢板桩产品已累计供货近20万吨,直接经济效益近1亿元。产品先后应用于武汉二七长江大桥、武汉东湖隧道、武汉鹦鹉洲大桥汉阳接线工程、武汉四环线江汉特大桥工程、天津市政、上海苏州河畔地下埋管工程、沈阳汽博大桥、上海迪斯尼乐园等多项重大工程,并成功出口到韩国,受到众多施工单位的好评。

    热轧U型钢板桩产品的实物质量和整体技术指标达到国际先进水平,打破了我国热轧钢板桩完全依赖进口的局面,引领和推动了我国热轧钢板桩的发展,推动了施工领域的绿色转型,为我国重大工程建设和环境保护做出了积极贡献,具有显著的社会效益。

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(来源:中国冶金报社 钢之家资讯部采编 请勿转载 垂询电话:021-50582308)

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