鞍钢重要用途钢丝绳 - 冶金科学技术奖.DOC

中国钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书 一、项目基本情况 编号：　　　　 鞍钢重要用途钢丝绳 完成单位 鞍山钢铁集团公司 项目起止时间 2001年1月～2009年12月　 2001年1月 项目基本情况 项目背景及目标 钢丝绳是以热轧高碳钢为主要原材料的深加工产品，属于金属制品范畴。其加工过程是由热轧高碳线材先制造出各种各样的制绳钢丝，然后再由制绳钢丝和其它一些材料制造成各种品种结构的钢丝绳。而重要用途钢丝绳主要是指矿井提升、高炉卷扬、大型浇铸、石油钻井、大型吊装、繁忙起重、索道、地面缆车、船舶和海上设施等用途的园股及异形股钢丝绳。 近年来市场经济的全球化使钢丝绳企业间的竞争也日趋激烈，而技术创新是企业提高产品竞争力、开发市场的制胜法宝，对此，公司以研发高附加值产品替代进口钢丝绳为攻略，实施“精品战略”，将企业做精做强，着力打造“鞍钢”品牌。 重要用途钢丝绳中的矿井提升用钢丝绳一直是我公司的主导产品，主要包括三角股钢丝绳、多股钢丝绳、扁钢丝绳、面接触钢丝绳等，钢绳公称抗拉强度能生产1570MPa、1670MPa、1770MPa、1870MPa、1960MPa等五种强度级，这些产品仍然是公司实施“精品战略”中的重点产品。而索道用钢丝绳近些年发展迅猛，每年以10%的增幅发展，公司瞄准了这一市场需求的变化，将索道用钢丝绳也列为“精品战略”中的重点研发对象，当时索道用钢丝绳主要是圆股线接触系列，如6×19S、6×31WS、6×36WS等，我公司生产的圆股线接触索道用绳已经占据国内索道市场的半壁江山，但还有一些名山大川选用进口钢丝绳，主要是因为国内产品性能不稳定，使用短时间内有断丝现象，使用中钢丝绳伸长大，有的需要重新编结。 为扩大市场占有率，替代进口产品，公司研发人员采取“两条腿并行”的策略，一面优化矿井提升用钢丝绳和圆股线接触索道用钢丝绳的部分生产工艺，一面开发索道用绳的新产品，主要从降低索道用绳的延伸率、减少编结次数、确保性能稳定并提高其使用寿命方面进行攻关。 “两条腿并行”的研发目标明确：第一，打造“鞍钢”牌矿井提升用钢丝绳和圆股线接触索道用钢丝绳，抢占国内矿井用绳和索道用绳市场份额的60%和80%以上；第二，开发出的新索道用绳性能达到或超过进口同类产品，并逐步替代进口钢丝绳，让祖国所有的名山大川全都放心地使用。 二、主要技术管理路线 一个项目成功的关键环节是其技术管理路线的正确。就该项目而言：钢丝绳的性能主要取决于钢丝的性能，为保证稳定的高品质的钢丝性能，我们从原料开始开展研发工作，采取了如下技术措施： 1.优选原料。钢丝绳在使用中能否满足用户的要求，原料是基础和关键。我公司根据用户不同的要求选择不同的原料投入生产； 2.优化钢丝热处理及拉拔工艺。钢丝性能稳定与否，与热处理及钢丝拉拔工艺密切相关，为保证拉拔后钢丝性能稳定，我们对热处理及钢丝拉拔工艺参数进行了优化； 3.优化钢丝绳生产工艺（主要针对开发的新产品）。 1）根据用户使用条件，研究设计一种新的结构替代原有圆股线接触结构：原架空索道用圆股钢丝绳与驱动轮、回转轮、托压索轮等轮系的接触面积小，同样负荷条件下，承载钢丝受力大，在使用中易出现疲劳断丝现象，同时轮系衬垫磨损严重。针对这一问题，公司决定研发一种异形股架空索道用钢丝绳； 2）根据钢丝绳的结构，确定股中钢丝直径并进行工艺计算；确定股绳、钢丝绳捻制工艺参数、预、后变形参数，并进行钢丝绳的试生产；在试生产过程中根据出现的问题，调整钢丝绳及股的工艺参数，确定优化工艺参数，形成工艺技术规程； 3）选定用户进行试用：选定上海黄浦江过江观光隧道地面缆车进行试用。 三、新产品的主要创新点 该产品是新研制的品种，结构新颖，是国内外独创技术，主要体现在以下几方面。 1.结构新 新设计的6V×33DS+SF、6V×33DS+SF…6V×42DS结构钢丝绳系列。比一般的异形股钢丝绳的层数和钢丝的根数多，一般的异形股钢丝绳为2层钢丝，钢丝之间为点接触，而本项目涉及的结构为2～3层，钢丝之间为线接触或点线接触，该结构是一种全新的结构，为国内外独创。 2.编结方法独创 异形股钢丝绳由于股有棱角，造成钢丝绳的编结存在着一定的困难，在股与芯股交叉的部位接触面小空隙大，造成直径超差且运行不稳定。我们与专业编结钢丝绳的专家共同分析研究制作一种专用工具——带圆孔型的矫直器，在钢丝绳编结前，对需编结部位的股经过圆孔型的矫直器矫直后，异形股的棱角处变得比较圆滑，有利于钢丝绳的编结。 3. 应用领域首创 在国内是首次将异形股钢丝绳成功应用于架空索道上，拓宽了异形股钢丝绳的应用领域。 四、 新产品实施效果及同国内外同类先进技术的比较情况 异形股钢丝绳在上海黄浦江过江观光隧道地面缆车试用后，效果好于法国进口钢丝绳。继而我们除了继续与上海黄浦江过江观光隧道合