一、項目背景

1、市場需求

中國將于2030年實現(xiàn)二氧化碳排放量達峰，并于2060年實現(xiàn)碳中和。2025年后，中國風電年均新增裝機容量應不低于6000萬千瓦，到2030年至少達到8億千瓦，到2060年至少達到30億千瓦。”而在現(xiàn)實中，中國風電年度新增裝機規(guī)模的Z高紀錄是2015年的3000萬千瓦；2020年上半年風電累計并網(wǎng)規(guī)模為2.17億千瓦。環(huán)保新能源風力發(fā)電的發(fā)展越來越強勁，目前遠遠不能滿足行業(yè)的發(fā)展的需求。

由于風場大多坐落于高山、沙漠、海洋離岸，自然環(huán)境惡劣、運行環(huán)境復雜多變、安裝及維修維護不便，因此對軸承零件的質(zhì)量要求更嚴格。要求軸承具有足夠的強度和承載能力，還要求壽命不低于20年。大功率風機主軸軸承鋼及風電軸承滾動體用鋼，其尺寸規(guī)格大，對鋼材的偏析及均勻性要求更高，特別是5兆瓦以上的超大功率風機主軸軸承滾動體和套圈用鋼、偏航變槳用鋼球鋼按目前國內(nèi)技術(shù)生產(chǎn)水平難度非常高，需采用模鑄或電渣工藝冶煉。高端產(chǎn)品主要依賴進口。

2、公司保障能力

大冶特殊鋼有限公司以科學的新產(chǎn)品開發(fā)流程管理模式，秉承“精品+規(guī)模+服務(wù)”的發(fā)展戰(zhàn)略，集中公司優(yōu)勢資源保障風電軸承用鋼的開發(fā)。創(chuàng)新技術(shù)管理模式，保障產(chǎn)、銷、學、研、用的有機結(jié)合，為產(chǎn)品全價值鏈進行服務(wù)，滿足用戶需求；用先進的生產(chǎn)技術(shù)裝備和檢測技術(shù)裝備，為產(chǎn)品質(zhì)量保駕護航；前期雄厚的的技術(shù)基礎(chǔ)，為項目開發(fā)提供了堅實的技術(shù)保障。

二、產(chǎn)品型號、生產(chǎn)流程及主要設(shè)備

1、產(chǎn)品型號：

2、生產(chǎn)流程

(1)大功率風電軸承滾動體用鋼：電爐→精煉LF+RH→模鑄→加熱、軋制(銀亮)→探傷

(2)大功率風電軸承滾動體用鋼：模鑄/連鑄電極母料→電渣重熔→軋鋼(銀亮)→探傷

(3)大功率風機主軸軸承用鋼：電爐→精煉LF+RH→模鑄→加熱、軋制→探傷

(4)大功率風機主軸軸承用鋼：模鑄/連鑄電極母料→電渣重熔→軋鋼/鍛造/碾環(huán)→探傷

3、設(shè)備保障

主要生產(chǎn)設(shè)備包括超高功率電弧爐/頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐、LF精煉爐、RH真空爐、模鑄澆鋼車、氣體保護電渣爐、850開坯機及連軋機組、KOCKS軋機、45MN快鍛機、碾環(huán)機等。

主要檢查設(shè)備包括現(xiàn)場超聲+漏磁自動探傷機，實驗室擁有金相顯微鏡、直讀光譜儀、沖擊試驗機、拉力試驗機、端淬試驗機、C掃描探傷機等常規(guī)檢測設(shè)備，還包括掃描電鏡、ASPEX金屬質(zhì)量分析儀、電子探針顯微分析儀等研究分析用試驗設(shè)備。

三、實施過程及關(guān)鍵工藝技術(shù)

1、開發(fā)可控量化澆鑄技術(shù)

可控量化澆鑄技術(shù)在澆鑄車上裝備電子稱重系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換成“每分鐘澆注鋼水重量”這一重要過程參數(shù)，用來指導、控制注速，不但減輕了由于注速不穩(wěn)定導致產(chǎn)生夾雜物的風險，而且可以配合鑄溫有效減輕鋼材的偏析。

2、模鑄保護澆鑄工藝研究

發(fā)明了保護罩和三滑板機構(gòu)。新工藝通過使用三滑板機構(gòu)，在調(diào)整鋼水流速時使下水口位置保持不動，再配合保護澆鑄裝置對裸露在空氣中的鑄流實施全氬氣保護，以隔絕空氣和鑄流，減少液態(tài)鋼的二次吸氣和氧化，達到降低鋼中夾雜和氣體的目的。

3、整體冒口新錠型技術(shù)研究

整體帽口新錠型與傳統(tǒng)錠型相比，錠尾與錠身連接處以及錠身和帽口連接處平滑過渡，降低了卷渣風險，另外整體帽口新錠型帽口尺寸偏大，有利于減輕偏析與中心疏松。

4、惰性保護氣體電渣重熔技術(shù)

針對軸承鋼的成分特點，提出了多組電渣重熔用渣系成分，對渣系熔化溫度、粘度、密度光學、堿度、電導率等特性進行了計算或測試，并進行定量金相分析，有效降低電渣軸承鋼中的夾雜物含量。

5、二次高溫均質(zhì)化和特殊鍛造技術(shù)結(jié)合，改善碳化物均勻性

開創(chuàng)性地采用二次高溫均質(zhì)化技術(shù)，根據(jù)高碳鋼回復再結(jié)晶機理，開中