一、項目背景

1、市場需求

中國將于2030年實現二氧化碳排放量達峰，并于2060年實現碳中和。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。”而在現實中，中國風電年度新增裝機規模的Z高紀錄是2015年的3000萬千瓦；2020年上半年風電累計并網規模為2.17億千瓦。環保新能源風力發電的發展越來越強勁，目前遠遠不能滿足行業的發展的需求。

由于風場大多坐落于高山、沙漠、海洋離岸，自然環境惡劣、運行環境復雜多變、安裝及維修維護不便，因此對軸承零件的質量要求更嚴格。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技術生產水平難度非常高，需采用模鑄或電渣工藝冶煉。高端產品主要依賴進口。

2、公司保障能力

大冶特殊鋼有限公司以科學的新產品開發流程管理模式，秉承“精品+規模+服務”的發展戰略，集中公司優勢資源保障風電軸承用鋼的開發。創新技術管理模式，保障產、銷、學、研、用的有機結合，為產品全價值鏈進行服務，滿足用戶需求；用先進的生產技術裝備和檢測技術裝備，為產品質量保駕護航；前期雄厚的的技術基礎，為項目開發提供了堅實的技術保障。

二、產品型號、生產流程及主要設備

1、產品型號：

2、生產流程

(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→探傷

3、設備保障

主要生產設備包括超高功率電弧爐/頂底復吹轉爐、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、碾環機等。

主要檢查設備包括現場超聲+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掃描探傷機等常規檢測設備，還包括掃描電鏡、ASPEX金屬質量分析儀、電子探針顯微分析儀等研究分析用試驗設備。

三、實施過程及關鍵工藝技術

1、開發可控量化澆鑄技術

可控量化澆鑄技術在澆鑄車上裝備電子稱重系統，轉換成“每分鐘澆注鋼水重量”這一重要過程參數，用來指導、控制注速，不但減輕了由于注速不穩定導致產生夾雜物的風險，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

發明了保護罩和三滑板機構。新工藝通過使用三滑板機構，在調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研究

整體帽口新錠型與傳統錠型相比，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

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、二次高溫均質化和特殊鍛造技術結合，改善碳化物均勻性

開創性地采用二次高溫均質化技術，根據高碳鋼回復再結晶機理，開中