日本鋼鐵工程控股公司

日本鋼鐵工程控股公司

日本JFE公司是世界大型鋼鐵企業集團之一,是世界上第二大鋼鐵集團,亦是全世界為數不多的生產小轎車外板的企業,多項技術代表世界鋼鐵行業的最高水準。而煤焦油作為鋼鐵冶煉廠的副產品,加工後可廣泛套用于瀝青、塑膠、橡膠、醫葯、染料、冶金輔料、化工原料等領域。經營範圍:半導體、鋼鐵、建築業、城市建設、回收、環境保護、技術研究。

  • 外文名稱
    JFE SHOJI TRADE CORPORATION
  • 公司名稱
    日本鋼鐵工程控股公司
  • 公司性質
    日企
  • 成立時間
    2002年9月27日

企業名稱

名 稱(商號):JFE(ジェイ エフ イー)スチール株式會社

英文名稱

JFE SHOJI TRADE CORPORATION

企業內容

2002年9月27日,由日本第二大鋼鐵公司--日本鋼管(NKK)和日本第三大鋼鐵公司--川崎製鐵合並成立JFE HOLDINGS並以JFE的新面貌重新出現。2003年4月2個公司為更好的發展重組,建立了新的體製。這兩家鋼鐵公司合並後的鋼鐵年產量為2517萬噸,年銷售額達25000多億日元。在鋼鐵產量和銷售額等方面已經接近和趕上了日本最大的鋼鐵公司新日本製鐵。合並後的JFE控股公司將把提高企業效益、減少企業債務放在經營的首要位置。新公司決定首先理順所屬各鋼鐵廠的生產關系,將生產部門整合為鋼製品和工程技術兩大門類。同時,進一步加強技術人員之間的交流,避免重復投資,降低原材料進貨成本和廢棄過剩生產設備。JFE是世界上第二大鋼鐵集團,亦是全世界為數不多的生產小轎車外板的企業,多項技術代表世界鋼鐵行業的最高水準。

JEF與川崎鋼廠合並JEF與川崎鋼廠合並

JFE鋼鐵株式會社是日本的一家大型鋼鐵公司,年產量為2700萬噸,是世界上規模最大的鋼鐵公司之一。

作為日本的第二大鋼鐵生產廠家的JFE公司也十分重視汽車鋼板的開發和生產,可以說,早在合並之前,川崎鋼鐵與NKK就非常註重汽車鋼板的全球化經營。尤其面對今年來普通鋼材價格的大幅下跌,JFE鋼公司及時對其產品結構進行調整。一方面繼續削減建築用低附加值鋼板產量,一方面設法增加造船用鋼板與汽車用鍍鋅板等高附加價值產品產量。JFE集團計畫在未來兩年時間內,投資310億日元增加汽車鋼板產量。其在汽車板領域的發展戰略:技術開發與合作、增建國內設備、合資建廠和提供原料基板等。JFE最突出的戰略是其與德國蒂森·克虜伯的EVI項目。

JFE東日本千葉鋼廠JFE東日本千葉鋼廠

技術開發與合作戰略

JFE公司鋼鐵研究所在千葉縣設立了日本鋼鐵業界中首家使用者使用技術實驗室(CSL),旨在積極推進面向汽車使用者的EVI活動。通過設立使用者使用技術實驗室,JFE希望推動汽車行銷活動和新一代的汽車用鋼開發。JFE公司擁有高張力鋼板、表面處理鋼板、不銹鋼、電磁鋼板、鋼管、線棒材、鐵粉以及樹脂復合材料等多種汽車用材料的先進生產技術。新設的使用者使用技術實驗室展示了使用先進材料和利用加工技術製成的新一代汽車零部件,以及防漬、車體腐蝕評價技術,並設有車體構造和材料構成調查作業區、各種焊接機和鋼板評價設備實驗區等。

此外還加強與歐洲、北美的各大鋼鐵公司的技術合作,在全球範圍內發展其汽車板業務。在歐洲,JFE自2002年4月以來,一直與德國蒂森·克虜伯在汽車用鋼板方面緊密合作。由于JFE的生產和銷售主要集中日本、亞洲地區,而蒂森的生產和銷售主要集中在歐洲地區,這樣可通過德國蒂森·克虜伯打入歐洲汽車板市場。2002年4月,其與蒂森·克虜伯公司首次締結汽車板領域及相關研究開發的技術合作協定,其技術合作內容主要有四點:JFE向蒂森·克虜伯提供汽車用鋼板的生產技術;兩公司銷售汽車板的標準化; JFE向蒂森·克虜伯提供原板;共同研究開發高強度鋼板等。不久前,JFE與蒂森·克虜伯進一步加強汽車板方面的合作,兩公司合資組建了一家名為 JEVISE的新公司,負責協調雙方在市場和技術方面的交流,尤其是對日本國內、國外汽車製造商的EVI項目。

北美,JFE加強與加拿大各大鋼鐵公司間的合作。早在1990年8月,當時的川崎鋼鐵公司就與加拿大鋼鐵公司締結了鋼鐵生產技術及鋼鐵產品開發為中心的合作關系,2002年2月,雙方擴大技術合作,主要是針對汽車用鋼板及特殊棒鋼的生產技術與產品開發及大口徑鋼管的原材料生產與加工技術等。這也意味著其在加拿大開展汽車板中心的開始。2001年4月,川崎鋼鐵與美國AK鋼鐵公司締結汽車用鋼材領域的戰略合作條約,並將AK公司作為同等合作伙伴加強相互間的合作關系。

在亞洲,為了佔領印度汽車板市場,2002年,川崎鋼鐵積極與印度鋼板加工中心NMPL合作,不僅提供印度當地不能配套的鋼材,還提供各項技術指導,從而擴大其在印度的汽車用鋼板的供應。

為鋼鐵公司提供熱軋產品

JFE依賴于其熱軋技術提供給鋼鐵企業熱軋產品,以保持與鋼鐵企業的緊密合作。2002年,當時的川崎鋼鐵與韓國仁川鋼鐵公司簽署了一項合作協定,前者向仁川提供熱軋卷,從而使仁川公司能夠為其國內的汽車生產商提供更好的冷軋產品。同時,JFE還為蒂森·克虜伯與中國鞍鋼合資的大連熱鍍鋅生產線提供熱軋原料,為了節約成本,JFE與我國廣鋼合資的鍍鋅板生產線也是由JFE直接提供熱軋卷。這也是JFE欲建立全球一體化的汽車板材採購供貨網路的開始。

改擴建國內設備

JFE集團計畫在未來兩年時間內,投資310億日元增加汽車鋼板產量,集團旗下的JFE鋼鐵將投資180億日元,在福山廠增加一條用于汽車生產的鍍鋅鋼板生產線,將年產量增至60萬噸,新的生產線將于2007年3月的財政年度下半年投產。另外,該公司還將投資60億日元,改造廣島廠的軋製設備,以提高廣島廠的軋製效率,使其汽車鋼板等產能增加約70萬噸。

合資建廠

目前,JFE公司在美國、加拿大、中國等地都建立有合資公司,旨在加速其汽車板的全球化經營。

1989年5月,川崎鋼鐵與美國阿姆科公司合資經營阿姆科鋼鐵公司(現為AK鋼鐵公司),其目的是向在美國的豐田、本田等日系汽車廠家提供高級鋼板。 1990年3月,NKK與加拿大的多法斯科及國家鋼鐵公司共同投資約2億美元(其中NKK出資額佔有40%),合資成立了DNN公司,主要生產高級汽車用熱鍍鋅板,年產能40萬噸。

在中國,JFE瞄準中國汽車鋼板缺口,與中國的鋼鐵公司的合作也十分緊密。2003年9月,JFE鋼鐵公司與廣州鋼鐵集團就設立合資企業達成初步協定,並于2003年10月正式簽訂合作協定,成立廣州JFE鋼板有限公司,總投資200億日元,JFE鋼鐵持有51%的股份,中方佔49%。設計年生產能力為 40萬噸熱鍍鋅鋼板,主要為厚度0.3-2.3mm、寬度800-1700mm的高附加值鋼板。當時預計的投產時間為2006年4月。

技術

中厚板的最新開發及套用技術

盡管最近幾年對中厚鋼板性能的要求不同在某種程度上主要取決于套用領域的差異,但對性能的要求是越來越高。具體來說,性能要求涉及很多方面,它包括高強度、焊接性能的改進等。 為了滿足這些要求,精確的材料設計技術和先進的製造技術是題目的實質。

基于這種情況,日本JFE鋼鐵公司開始開發採用水淬火的熱機械控製工藝(TMCP),作為高強度、高韌性,具有優良焊接性能鋼板生產技術的核心技術。下面簡單介紹由JFE鋼鐵公司開發和套用的中厚板製造技術,包括超級-OLAC技術,一種新的中厚板加速冷卻技術以及HOP技術(熱處理線上工藝),一種加速冷卻後的線上熱處理工藝。同時,下面還介紹Easyfab鋼板製造技術,即通過套用具有新功能的冷矯直機中厚板殘餘應力降至零。

新加速冷卻工藝

超級-OLAC"技術的開發

與控製軋製技術一起,加速冷卻技術是TMCP工藝的核心技術。JFE鋼鐵公司是世界上首家開發並成功在中厚板生產中套用線上加速冷卻技術的鋼鐵企業。

在上世紀90年代初,採用加速冷卻技術製造的TMCP鋼實現了進步鋼板強度、改進焊接性能的目的,從而有助于焊接結構建築用鋼使用的公道化和進步建築的安全性,並開始用于造船業。然而,最近幾年對鋼板質量的要求日趨嚴格,如減少強度下降等。為了滿足新的要求,基于一個全新的概念,JFE鋼鐵公司進行了大量研究以獲得解決與傳統冷卻技術題目相關的方案,並開發出新一代加速冷卻工藝,稱之為超級-OLAC工藝,並套用于JFE鋼鐵公司西日本鋼廠。

當中厚板進行水淬火時出現的熱傳遞和沸騰現象可以大致分為兩種方式,即核胞沸騰和薄膜沸騰。在前一種沸騰中,冷卻水直接與鋼接觸,熱量通過產生的泡傳遞。相比之下,後一種沸騰中在鋼與冷卻水間形成一個蒸汽薄膜,熱量是通過蒸汽薄膜傳遞。核胞沸騰的冷卻能力比薄膜沸騰更高。在中厚板冷卻開始時,中厚板表面溫度較高,薄膜沸騰起主導作用。然而,隨著中厚板表面溫度的下降,蒸汽薄膜變得不穩定,冷卻水開始局部上直接與中厚板接觸,沸騰逐漸轉向核胞沸騰。此外,在瞬時沸騰狀態下,當薄膜沸騰和核胞沸騰共存時,隨著冷卻的繼續,冷卻能力進步。採用傳統冷卻方法,如噴淋冷卻和層流冷卻時,假如冷卻水流量進步以強化冷卻,冷卻迅速地轉換成瞬時沸騰,是核胞沸騰和薄膜沸騰的混合。因此,冷卻變得不穩定,隨著冷卻進程的持續,溫度偏差進步,造成中厚板質量不穩定。

為解決這一題目,JFE鋼鐵公司研究了冷卻方法以避免出現瞬時沸騰現象和在開始冷卻時在中厚板整個表面同時出現核胞沸騰。基于對中厚板上側冷卻的研究,採取了噴嘴盡可能靠近中厚板,使冷卻水朝一個方向活動的方法,即在中厚板移動的方向,而中厚板下側的冷卻是利用密集排列在水槽中的噴嘴進行噴淋冷卻,即帶走水流冷卻中厚板。這種冷卻方法實現了在中厚板上下兩側具有高冷卻能力的核胞沸騰。對于中厚板厚度在30mm或以上的冷卻,這一方法實現了非常高的冷卻速率,相當于冷卻速率的理論極限。

這種冷卻方法比傳統加速冷卻方法快2-5倍。此外,在經過超級-線上加速冷卻處理後,中厚板表面溫度分布非常均勻。

在超級-加速冷卻設備投產後的5年,累計處理了超過300萬噸的中厚板。2003年5月,2號超級-加速冷卻設備在JFE鋼鐵公司西日本鋼廠的中厚板廠投產,其後3號設備于2004年7月在JFE鋼鐵公司東日本鋼廠的中厚板廠投產。至此,JFE鋼鐵公司所有3家中厚板廠均配有加速冷卻設備。

新線上熱處理工藝

"HOP"

截至目前,淬火和回火中厚板的熱處理是採用與軋機分開的熱處理設備進行離線處理的。為了進步這種離線熱處理的效率,JFE鋼鐵公司在其西日本鋼廠的福山廠安裝和投產了所謂的HOP熱處理工藝設備。

JFE鋼鐵公司以前為2m寬的粗軋坯料開發了感應加熱設備,並套用于熱軋機的精軋機架之前。然而,為了加熱寬度高達4.52m中厚板,必須開發一個大規模的新感應加熱設備。由新開發的多套高頻電源組成的裝置同步運行,該技術的套用是一個突破,實現了對中厚板的感應加熱,是世界首次。

新開發的HOP是一種感應加熱方法,該方法是利用電磁線圈產生的感應電流穿過中厚板產生的熱來進行加熱的。從加熱效率和設備簡化的觀點看,可以採用螺旋管式電磁線圈。固然是在中厚板內部產生熱,但產生的熱量可以通過控製輸進的功率進行嚴格控製。由感應加熱產生的熱轉換成熱通量相當于煤氣加熱時的熱通量值為105-107W/m2,而這一數值大概比煤氣加熱高100倍,因此可以實現極大能量密度的加熱。

HOP設備緊接在熱矯直機後,採用這種布置可以通過有效地利用中厚板經過超級-線上加速冷卻後的顯熱來進步加熱效率。因此,HOP被設計成一個綜合性加熱工藝設備,且其帶有安裝更靠近熱矯直機的感應器。

HOP工藝設備具有下列兩個特點:

(1)對軋製而言,完全實現了同步線上熱處理軋製-加速冷卻-熱處理整套線上工藝的建立可以實現大規模的生產,使其可以滿足極短的交貨時間表。

(2)可以對新的中厚板的顯微結構進行控製HOP與超級-線上加速冷卻裝置相結合使得可以自由控製相變和控製碳、氮的沉淀。

三、多功能中厚板"Easyfab"

特別是在造船、建築和造橋領域,中厚板在經過剪下成各種外形和尺寸後被作為組裝件。然而,最近對其使用方便的要求更加嚴格。因此,JFE鋼鐵公司生產了一種貿易化中厚板,它具有良好的可加工性。利用超級-線上加速冷卻的控製冷卻特徵,"Easyfab"中厚板就成為具有無變形剪下、可高效組裝和具有良好加工性的材料,還具有較長的疲憊壽命。

1.利用超級-線上加速冷卻工藝設備控製殘餘應力技術

中厚板中的殘餘應力一般主要是由于在軋製結束時中厚板的溫度分布差異造成的。當具有一定溫度分布的中厚板被冷卻到室溫時,由于位置不同,會出現不均勻的冷收縮。這種不均勻的冷收縮會產生殘餘應力。採用傳統的加速冷卻技術時,在冷卻停止後立即顯現的溫度差非常大,從而引起較大的應力差,無論是各中厚板內或各塊中厚板之間。因此,在剪下過程中也存在著變形偏差。當採用具有良好冷卻均勻性的加速冷卻技術,即超級-線上加速冷卻技術時,在冷卻停止後中厚板立即就有均勻的溫度分布,降低了TMCP中厚板殘餘應力到與一般軋製的中厚板(無水冷卻)一樣的水準。

2.帶有新功能的冷矯直機和超低殘餘應力中厚板的開發

一般在所謂的矯直過程中,採用冷矯直機(C/L)修正中厚板的平直度。通過利用C/L功能給予中厚板全寬上均勻、較大的應變,連同採用超級-線上加速冷卻的均勻冷卻,可以生產出具有極低殘餘應力的中厚板。隨著在C/L的彎曲應變增加,在矯直後的殘餘應力下降。此外,與傳統加速冷卻的中厚板相比,在C/L之前具有較低殘餘應力的經過超級-線上加速冷卻的中厚板,進行較小的C/L彎曲應變就可以獲得超低殘餘應力區域。2003年10月,JFE鋼鐵公司在其西日本鋼廠的中厚板鋼廠對C/L增加了新的功能,目的是擴大矯直能力和可以生產超低殘餘應力中厚板。

(1)利用液壓動態控製進行豎向彎曲補償;

(2)利用楔形控製進行水準彎曲補償。

C/L增加的新功能使其可以給予中厚板寬度上有較大、均勻的彎曲應變,對于較寬中厚板,即最大寬度達到5350mm的中厚板的矯直確立了均勻大壓下矯直技術。

如上所述,通過利用具有均勻冷卻能力的超級-線上加速冷卻技術,以及採用非常有效的、增加新功能的C/L,可以生產具有極低殘餘應力的中厚板。

產品

利用創新工藝生產的新產品

造船用新鋼板

目前造船業的發展趨勢是建造更大尺寸、承載量更高的船,因此造船業採用的高強度船板日益增加,並要求在焊接過程中可以有超大熱能輸進。由于這種要求會引起焊接熱影響區組織結構晶粒粗化,因此保證低溫韌性成為一個題目。為了滿足造船的新需求,JFE鋼鐵公司利用具有較高冷卻速率和均勻冷卻能力的超級-線上加速冷卻技術,生產出與傳統中厚板有相同碳當量(Ceq)的大規格、高強度中厚板。

建築用鋼板

高強度中厚板可以作為城市中高層建築物的鋼結構材料。另一方面,從斷裂損壞的觀點看,對具有低屈服比、高韌性和良好焊接能力的用于建築鋼結構的高性能鋼材的要求進步。最近,對用于建築鋼樁的鋼材,在有較大熱能輸進焊接時其熱影響區的低溫韌性要求進步。為了滿足這些要求,JFE鋼鐵公司開發出較低屈服點值---385N/mm2的鋼材。作為採用帶有超級-線上加速冷卻技術的熱機械控製工藝(TMCP)生產出來的經濟性、抗震性和焊接性等性能綜合較好的高強度鋼材,它已經獲得日本國土廳、運輸省的認可。此外,JFE鋼鐵公司還開發和貿易化生產出在較大熱能輸進焊接情況下具有高熱影響區韌性、抗拉強度從490N/mm2到590N/mm2的中厚板

橋梁建設用鋼板

由于橋梁是社會基礎設施中非常重要的組成部分,因此需要高質量、先進的製作裝配技術。最近一些年來,隨著大型構建裝配越來越多以及對高效裝配要求的進步,具有高強度、高韌性且與焊接性和經濟性相結合的高性能鋼板的需求日益進步。為此,JFE鋼鐵公司通過最大化使用超級-線上加速冷卻技術功能和通過增加合金化元素控製淬透性,開發和貿易化生產了強度和韌性最佳平衡的中厚板。這一技術也引進了碳含量低至0.02%極低碳貝氏體高強度鋼生產,實現了滿足新標準BHS500(W)和700W鋼的生產。焊接硬化急劇下降,而同時達到較高強度。

建築機械和產業機械用鋼板

建築機械和產業機械高強度鋼的代表性品種JFE-HITEN780LE是由JFE鋼鐵公司專門開發的,其目的是降低鋼材的重量,並用于各種機械零部件。通過採用超級-線上加速冷卻技術和HOP技術,可以在40℃的低溫區域獲得良好的低溫韌性。

在對耐磨性、彎曲成形性和抗沖擊性有特殊要求的耐磨鋼中,相關要求越來越高,JFE鋼鐵公司開發出新的耐磨鋼360LE,該鋼在40℃時有良好的低溫韌性,同時具有較高的硬度和延展性。通過超級-線上加速冷卻技術的高速冷卻和均勻冷卻,實現了這種耐磨鋼的貿易化生產。

上述提及的兩種新開發的鋼都確保Ceq為0.40或更低,因此,與傳統的鋼相比,餘熱溫度可以降低25-50℃。

壓力容器用高強度鋼板

用于能源業的各種中厚板,廣泛用于能源存儲設備、化工設備和電站設備。最近幾年,採用的設備規格更大,同時運轉和工作條件更加苛刻,因此對材料性能的要求更加嚴格,以達到較高的焊接效率,目的是降低建造本錢。這些要求包括改進焊接性能和有較高的可靠性。為了滿足這類要求,JFE鋼鐵公司開發了高性能的610N/mm2級高強度鋼板,通過使用先進的材料設計和創新的製造技術,可以降低餘熱溫度和焊接硬度。

用于大規格儲油槽側板的鋼板就是通過高效、大熱量輸進的電焊方法對610N/mm2級高強度鋼板焊接而成,而高韌性610N/mm2級高強度鋼板可在較低溫度使用(50℃)。預計先進的中厚板製造技術可以滿足未來各種各樣的需求。

管線用鋼板

通過降低油氣鑽探本錢技術和長間隔輸送技術進步,使油氣田在北極和深海的開發成為可能,因此未來趨勢是長間隔管線輸送油氣,而且液態能源輸送工具更加多樣化。管線鋼的要求包括有高強度、良好的低溫韌性和焊接性能,此外,由于液態能源含有H2S,因此管線鋼要求有耐氫誘發裂紋和硫化物應力腐蝕能力。另外,在管線中預計有較大的變形,例如在凍土中變形較大,因此要求有高的變形性能。

JFE鋼鐵公司通過套用超級-線上加速冷卻技術,持續開發可以滿足這些多種嚴格性能要求的管線鋼,現在該公司可以貿易化生產世界強度最高的管線鋼CSA級690(相當于X100級管線鋼)。

JFE鋼鐵公司開發的新的加速冷卻技術,即超級-線上加速冷卻技術和線上熱處理技術,採用了世界第一套和最大的感應加熱方法加熱中厚板。這些技術的使用使其可以生產滿足各種加工要求和性能要求的高性能中厚板。

戰略

日本鋼鐵控股工程公司擬訂拓展海外市場的戰略

由于日本國內鋼材市場持續低迷,日本鋼鐵控股工程公司(JFE)希望通過與海外合作伙伴的關系,確保向海外鋼鐵使用者的穩定出口,為此,公司製訂了拓展海外市場的戰略方針。

方針

JFE鋼鐵海外戰略的方針是:確保縱向專業領域的穩定出口,通過全球聯盟加強世界範圍內對使用者的回響能力。為此,將以與合作伙伴的共存共榮為目標,同時保持國內設備的高開工率,確保出口收益與提高海外投融資的收益。

其它

今後,JFE鋼鐵將優先推進與已有合作伙伴的關系,同時積極發展與其他合作伙伴的關系。JFE鋼鐵也將從戰略角度出發,有選擇地推進重視收益的市場銷售,而不是以前那樣光是考慮數量的出口,要採取全球性的市場銷售策略。從使用者的角度出發,實行與使用者共存共榮的出口銷售策略,為此,推行在TUCM (Total User Chain Management,全使用者鏈管理)概念下的產品銷售。

該企業在2007年度《財富》全球最大五百家公司排名中名列第二百三十八。

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