我國用電弧爐生產(chǎn)不銹鋼是在20世紀50年代初,首先生產(chǎn)Cr13型不銹鋼,1951~1952年開始生產(chǎn)1Cr18Ni9Ti.當時不銹鋼年產(chǎn)量是百噸到千噸級的水平,而1Cr18Ni9Ti一個牌號的產(chǎn)量占我國Cr-Ni不銹鋼產(chǎn)量的95%以上,這種狀況一直持續(xù)到1988年。20世紀50年代,還生產(chǎn)了1Cr18Ni12Mo2Ti等牌號的不銹鋼。當時,為了節(jié)約鎳,從1956年起研制了以Mn、N代Ni 的 0Cr17Mn6Ni5N 和 1Cr18Mn8Ni5N.1958年,在AISI204基礎(chǔ)上加入2%~3%Mo研制生產(chǎn)了1Cr18Mn10Ni5Mo3N(204+Mo)用于全循環(huán)法尿素生產(chǎn)裝置的內(nèi)筒。1959年研制了1Cr17Ti,1Cr17Mo2Ti和1Cr25Mo3Ti無Ni鐵素體不銹鋼并開始仿制耐濃硝酸的雙相不銹鋼1Cr17Ni14Si4AlTi(相當于前蘇聯(lián)牌號ЭH654)。
20世紀60年代,由于國內(nèi)原子能、航天、航空和化學工業(yè)的需要,1960年前后研制了PH15-7Mo、17-7PH和17-4PH等沉淀硬化不銹鋼。1960~1965年研究并生產(chǎn)了用于核燃料生產(chǎn)的多種高鎳耐蝕合金。1965年前后,采用電爐氧氣煉鋼生產(chǎn)了00Cr18Ni10、00Cr18Ni12Mo2等超低碳不銹鋼,研制了無鎳Cr-Mn-N鋼1Cr18Mn14Mo2N(A4)等牌號。
為了解決原子能、石油和化學等工業(yè)中所出現(xiàn)的18-8 Cr-Ni奧氏體不銹鋼等的設(shè)備部件應力腐蝕斷裂問題,到20世紀70年代,一些a+γ雙相不銹鋼和高鎳耐蝕合金研制成功并投入工程應用。主要牌號有00Cr18Ni5Mo3Si2(相當瑞典3RE60牌號),含N的00Cr18Ni6Mo3SiNb、00Cr26Ni6Ti、00Cr26Ni7Mo2Ti等雙相不銹鋼和高鎳耐蝕合金00Cr25Ni35AlTi等。采用真空感應爐、真空電子束爐和真空自耗爐冶煉并批量生產(chǎn)了C+N≤(150~250)ppm的高純鐵素體不銹鋼00Cr18Mo2、00Cr26Mo1和00Cr30Mo2等牌號。為了解決化工、石化、化肥等工業(yè)中的一般腐蝕和局部腐蝕(點蝕、縫隙腐蝕、腐蝕疲勞、固溶態(tài)晶間腐蝕等)問題,20世紀80年代又研制、仿制了高鉬不銹鋼00Cr18Ni18Mo5、00Cr20Ni25Mo4.5Cu;含N的第二代雙相不銹鋼00Cr25Ni22Mo2N、00Cr25Ni6Mo2N、00Cr25Ni7Mo3WCuN;尿素級不銹鋼00Cr18Ni14Mo2和00Cr25Ni2Mo2N;耐濃硝酸不銹鋼00Cr25Ni20Nb和00Cr17Ni14Si4;耐高溫濃硫酸(95%~98%)的高Si(約6%)不銹鋼;開發(fā)了用于水電行業(yè)的耐磨蝕低碳和超低碳馬氏體不銹鋼0Cr13Ni5Mo和00Cr13Ni5Mo;研制開發(fā)了幾種超高強度馬氏體時效不銹鋼。
自20世紀80年代開始研究的超低碳控氮(N≤0.10%)核級不銹鋼304NG和316NG到90年代開始投入了工業(yè)生產(chǎn)和實際工程應用。對超級(PRE值≥40)奧氏體和超級(PRE值≥40)雙相不銹鋼開展了大量研制工作。
與上述不銹鋼鋼種研制開發(fā)的同時,我國生產(chǎn)不銹鋼的各主要特殊鋼廠,新裝備、新工藝、新技術(shù)和新的檢測手段的采用也取得了顯著進步,突出的表現(xiàn)在改革開放后的20世紀90年代以來,各廠技術(shù)改造和新建不銹鋼廠和生產(chǎn)線的裝備和工藝技術(shù)的現(xiàn)代化水平上。
煉鋼方面:20世紀90年代以前,我國不銹鋼冶煉都是采用電弧爐單煉法,精煉則是采用鋼包真空處理或電渣重熔。1970年以后,特別是20世紀80年代以來,各特殊鋼廠均先后安裝了18~40t的AOD和15~60t的VOD二次精煉裝置,精煉比顯著提高。目前正在建設(shè)中的寶鋼一鋼熱軋板卷廠和寶鋼五鋼棒線材生產(chǎn)線的煉鋼均采用先進的電爐(或高爐鐵水)→轉(zhuǎn)爐→VOD的三步煉鋼工藝。2002年底,太鋼的鐵水預處理→K-OBM-S轉(zhuǎn)爐→爐外精煉生產(chǎn)線已率先試煉成功。
模鑄和連鑄:1985年以前,我國的不銹鋼鑄造一直采用落后的模鑄。1985年,太鋼1280立式不銹鋼板坯連鑄機投產(chǎn)后,上鋼三廠(現(xiàn)寶鋼三鋼)、重慶特鋼和上鋼五廠(現(xiàn)寶鋼五鋼)相繼又有板坯、方坯連鑄機投入生產(chǎn)。1989年,成都無縫鋼管廠不銹鋼管坯水平連鑄機投產(chǎn),結(jié)束了我國不銹鋼鑄造完全采用模鑄的歷史。20世紀90年代,寶鋼三鋼自國外引進了板坯連鑄機,太鋼完成了對1280立式板坯連鑄機的技術(shù)改造,長城特鋼一分廠引進的方坯連鑄機也先后投產(chǎn),國內(nèi)正在建設(shè)的新不銹鋼廠和不銹鋼生產(chǎn)線均計劃安裝先進的板坯和方坯連鑄機。
板帶材生產(chǎn):20世紀70年代,我國不銹鋼生產(chǎn)工藝比較落后。冷軋采用疊軋工藝開坯,四輥軋機冷軋;熱軋中板采用勞特式四輥軋機生產(chǎn),所以長期以來不能適應市場對質(zhì)量的需求。太鋼是當時生產(chǎn)不銹鋼最集中的全流程生產(chǎn)企業(yè),計劃經(jīng)濟時期,國家主要支持太鋼采用爐卷軋機生產(chǎn)熱軋鋼卷,采用多輥軋機生產(chǎn)冷軋帶鋼,相對產(chǎn)能很小。隨著改革開放,市場需求加大,20世紀80年代,太鋼引進日本的二手熱連軋設(shè)備,開始生產(chǎn)熱軋鋼卷。20世紀90年代,太鋼又陸續(xù)引進了先進的20輥冷軋機,實現(xiàn)了不銹鋼板材生產(chǎn)工藝的現(xiàn)代化。20世紀90年代末,國內(nèi)新建的冷軋不銹鋼合資企業(yè)寧波寶新、張家港浦項、上海克虜伯也都采用先進的冷軋設(shè)備進行冷軋板(帶)生產(chǎn)。從20世紀80年代末開始,我國沿海廣東地區(qū)的小型帶鋼廠也發(fā)展起來,他們大多采用進口或國內(nèi)生產(chǎn)的熱軋坯料通過4輥、6輥和多輥軋機生產(chǎn)不銹鋼窄帶(小于600mm)。
管材生產(chǎn):我國自1960年開始大量生產(chǎn)不銹鋼管。到目前為止,除長城特鋼四分廠可采用3150t擠壓機生產(chǎn)熱加工無縫管和提供冷管用荒管外,產(chǎn)量較大的不銹鋼管生產(chǎn)廠仍均采用?100/?140機組二輥斜軋熱穿孔和冷軋、冷拔相結(jié)合的工藝生產(chǎn)無縫鋼管。20世紀90年代以來,寶鋼五鋼和長城特鋼一分廠先后引進了鋼管長流程高速冷軋管機,有機溶劑脫脂設(shè)備,氫氣保護熱處理爐,多頭砂帶拋光機和鋼管多功能無損探傷線等,為高質(zhì)量、高精度、高表面光潔度和高清潔度的不銹鋼管的生產(chǎn)提供了有利條件。但是與國外不銹鋼管熱加工主要用熱擠壓工藝;在管材的冷加工方面冷軋主要向高速、長行程、高精度方向,冷拔主要向高速、多線和全自動化方向發(fā)展;脫脂普遍采用有機溶劑,潤滑普遍采用不同添加劑的氯化油;熱處理基本實現(xiàn)了“連續(xù)化”和“保護氣體化”等等相比,我國目前還有較大的差距。
棒線材生產(chǎn):我國不銹鋼棒線生產(chǎn),長期以來基本上是橫列式軋機軋制,單機數(shù)量多且單產(chǎn)低,多為兩火或多火成材。利用這些軋機生產(chǎn)?8~130mm的熱軋棒材,成材率低、消耗高、生產(chǎn)效率差、表面和尺寸公差不理想。大于?130~400mm的棒材,則采用水壓機、蒸汽錘、快鍛機、精鍛機等直接從鋼錠鍛制成材,對表面質(zhì)量和尺寸精度要求高的棒材,均采用磨床和引進的削皮機分別磨光、車光交貨。已有的棒線材軋機,有的僅能生產(chǎn)直條而不能生產(chǎn)盤卷,有的能生產(chǎn)盤卷,但卷重小(在百公斤級),尺寸精度低。20世紀90年代,大連鋼廠引進并投產(chǎn)了30萬噸高速高精度棒線材連軋機生產(chǎn)線。此套軋機功能多,配置全,采用全線計算機控制、跟蹤式無扭連軋、在線探傷、激光測徑、多級控制冷卻等先進技術(shù)。產(chǎn)品范圍?5.5~40mm.但此生產(chǎn)線尚缺熱處理和密閉的酸洗處理系統(tǒng)以及煉鋼后的連鑄工序,這些均已列人該廠正在實施的技術(shù)改造措施中。
總結(jié)我國不銹鋼的發(fā)展歷程,主要經(jīng)歷了以下三個階段:
一是中華人民共和國成立初期的1949年到改革開放前期的1979年,這是一個低速發(fā)展的階段,生產(chǎn)的不銹鋼材以工業(yè)使用和發(fā)展國防尖端使用為主,其特點是消費量有限制,但技術(shù)含量較高,發(fā)達國家能生產(chǎn)的主要的不銹鋼種國內(nèi)廠家都能成功地生產(chǎn)。但是由于當時還沒有進人市場經(jīng)濟,生產(chǎn)廠的工藝比較落后,管理水平低,產(chǎn)品不夠穩(wěn)定,成本很高;由于不銹鋼沒有大量進入人民生活,所以板材生產(chǎn)量也較少。
二是20世紀80年代初到90年代中期,改革開放帶動了國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,人民生活水平的提高又帶動了以板材為主的不銹鋼需求的大發(fā)展。國內(nèi)生產(chǎn)廠原來的技術(shù)裝備已經(jīng)不適應市場對不銹鋼板材的需求,而此時國外不銹鋼企業(yè)已經(jīng)開始使用20輥軋機。所以國內(nèi)對不銹鋼板材的大量需求帶來的是板材的大量進口。
三是1995年以后國家重視不銹鋼結(jié)構(gòu)的調(diào)整和市場需求的拉動,從三個方面促進了不銹鋼生產(chǎn)的發(fā)展:①. 國家對不銹鋼行業(yè)給予了很好的政策,支持國有企業(yè)投入以增加產(chǎn)能;②. 鼓勵外資企業(yè)投資;③. 市場經(jīng)濟引導非國企迅速發(fā)展。分析我國不銹鋼發(fā)展,改革開放以來,特別是近十幾年來是需求發(fā)展最快的時期。不銹鋼表觀消費量由190年的26萬噸增長到2002年的320萬噸,已經(jīng)相當于美國和日本兩個國家(美國2002年消費180萬噸、日本50萬噸)相加的消費量,成為世界上備受關(guān)注的第一消費大國;不銹鋼的需求消費拉動了不銹鋼生產(chǎn)的快速發(fā)展,結(jié)束了年產(chǎn)量長期徘徊在30萬噸到40萬噸的狀況,2000年產(chǎn)量達到65萬噸,2001年達到73萬噸(不銹鋼產(chǎn)量是指粗鋼量),2002年達到110萬噸。冷軋能力也有很大發(fā)展,2000年為68.7萬噸,2001年達到82.2萬噸,2002年達到105.5萬噸。由于冷軋能力的提高,所以我國的冷軋板材相對進口量明顯降低。今后5~10年,隨著國內(nèi)需求的高速發(fā)展,不銹鋼生產(chǎn)也會快速發(fā)展。自給率將會不斷提高。中國不銹鋼技術(shù)的“后現(xiàn)代”現(xiàn)象必然使中國的不銹鋼工業(yè)以后來者居上的可喜局面出現(xiàn)在世界東方。