微合金化复合包芯线的研发及产业化项目申报书

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1、附件2：受理编号：ZDG0005湖北省重大科技专项资金项目申报书（格式）项目名称：微合金化复合包芯线的研发及产业化项目申报单位： 湖北猴王焊材有限公司 项目负责人： 樊兴龙 起止年限：2007 年 11 月至20 09 年 10 月湖北省科技厅湖北省财政厅二七年十月编写说明1申报书由项目申报单位编写，经项目申报单位主管部门、所在地科技、财政部门审核同意后上报。2编写要求：（1）项目目标符合项目申报指南的要求，定位准确，指标明确、可考核；（2）项目任务明确，要充分考虑经济、技术等方面的可行性；（3）项目申报需另编制湖北省科技计划项目预算申报书，一并上报；3申报书文本采用A4幅面纸，一式十二份简装

2、。项目名称微合金化复合包芯线研发及产业化项目申报单位名 称湖北猴王焊材有限公司通讯地址湖北省仙桃市毛嘴工业区邮编433008单位类别 大专院校 科研院所 企业 其他其他主要参加单 位序号单 位 名 称项目负责人姓 名樊兴龙性别男 女出生年1957年学 历研究生 大学 大专 中专 其他职 称高级 中级 初级 其他联系电话0728-2882553E-mailhbkmk88项目组人数24人高级6人中级8人初级6人其他4人起始时间2007年11月终止时间2009年10月项目活动类型应用基础研究 应用开发 产业化开发 其他所属技术领域光电子信息 新材料 先进制造 新能源 种植 养殖 农产品加工 生物医药

3、 资源环境 人口与健康创新类型原始创新 集成创新 引进消化吸收再创新主要研究内容(200字以内)研究掌握合金元素在钢中的作用及其相互间竞争和促进的机制，对微合金化复合包芯线的配方、生产制造过程中粉铁比定量及喂丝工艺进行研究设计，开发生产特种冶金包芯线，提高合金元素在钢材中的利用率，并实现产业化。预期成果专利 技术标准 新产品（或农业新品种） 新工艺新装置 新材料 计算机软件 论文论著 研究报告其他预期知识产权获得国外发明专利 项，国内发明专利 项，其他 项。预期技术标准制 定国际标准 国家标准 行业标准 企业标准产学研联合是 否经费预算总投资 6000 万元，其中省拨300万元。申请经费支持方

4、式无偿资助 贷款贴息项目信息表项目申报书提纲一、项目概述我国是钢铁大国，但优质钢的数量和品种所占的比例较小，不仅不能满足我国经济建设和国防建设的要求，而且资源的浪费相当严重，造成了钢铁冶炼的成本不断增加。解决上述问题的根本途径是，采用20世纪70年代出现的新型冶金学科微合金化技术，即在钢中加入微量的（0.0010.1）合金元素，就能对钢的性能（如高强度、高韧性、良好的可焊性和耐腐蚀性）达到显著的改善，同时节约贵重的合金元素，以降低成本，这是传统的钢铁生产向现代化生产转化的重要标志。20世纪90年代后，我国和世界主要钢铁生产国相继制定和实施新一代钢铁生产研究的发展计划，超细组织、高洁净度、高均匀

5、度的微合金化钢成为钢铁材料的主要发展趋势。目前，微合金化钢占钢材总量的比例，世界平均水平约为15，工业化国家达到30，而我国不足5，因此我国急需用微合金化技术改造我国原有的低合金高强钢体系，并与控轧控冷结合开发急需的微合金化钢品种和新一代钢铁材料。微合金化钢的生产技术之一是炉外精炼，因为贵重的微合金化元素在炉内冶炼时其收得率较低，而炉外精炼其合金元素的收得率可以大幅提高，并取得良好的冶金效果。微合金化元素往往是氮、碳化物形成元素和化学性活泼的元素，如Ca，Mg，Ba，Ti，B，Re，Zr等。但某些元素，如Ca，Mg，Ba等的熔点和沸点远低于钢材熔炼过程的温度，具有较高的蒸汽压，低的比重和溶解度

6、。而微合金化冶炼方法必须能够精确控制这些元素含量，使之深入到钢包底部，进行充分的微合金化，最大限度地发挥它们的有益作用，这一过程的实现只能采用微合金化复合包芯线技术，这是炉外精炼的重要工艺手段。我国目前只是采用传统的Si-Ca线，没有起到微合金化的作用。本项目所提出的微合金化复合包芯线突破了传统的Si-Ca线，在Ca冶金和微合金化理论的基础上，在包芯线中加入一定量的微合金化元素（Ti、B、Re、Zr、Ba等），形成炉外精炼的一种重要的冶金手段和产品。微合金化复合包芯线技术是包芯线制造技术和喂线技术的总称。它是先在包芯线制造厂将欲加入钢水或铁水的各种元素（如脱氧剂、脱硫剂、变质剂以及微合金化元素

7、等）破碎成一定的粒度，并用薄钢带将其包裹成按厂家要求生产的任意长度的包芯线，通过喂丝机使之以一定的速度穿过渣层，到达盛有钢水或铁水的钢包或铁水包中。随着包芯线外皮的不断熔化，其内的各种元素进入钢水或铁水中，发生一系列的物理化学反应：脱氧、脱硫、脱磷，同时在产品当中起到细化晶粒、净化晶界、改善组织特别是改善非金属夹杂物的形状、尺寸和分布，提高了钢的综合力学性能和消除了各向异性。使用微合金化复合包芯线能避免合金元素在渣面上的烧损，保证了合金剂与钢液直接接触，并有相当大的接触界面和接触时间，从而保证这种方法有较高的稳定的收得率，如Ti炉内冶炼时收得率为40%，而喂复合包芯线其收得率可以达到8090%

8、，从而节约宝贵资源和降低成本，因此该项技术被誉为“冶金史上的一次重大突破”。本项目的重要特点是根据开发新钢种的需要利用微合金化的基本理论，依据国外包芯线的先进理论和经验，充分理解钢液中各种元素之间竞争和促进作用，自主开发、设计和生产冶金用微合金化复合包芯线，并实现产业化，为钢厂和我国的冶金新产品开发起到推动作用。二、项目的目标与任务（一）项目目标与任务需求分析我国钢产量已连续数年雄踞世界第一，2006年钢产量为4.2亿吨，所需要粗钢已经完全实现了自给自足，产品已达到了国际先进水平，这是我国钢铁事业上的巨大成功。但同时还应该看到，我国优质钢材品种及数量距离发达国家还有一定距离。优质钢材的数量及种

9、类在很大程度上是一个国家现代化的标志，对国家的经济和军事建设起着举足轻重的作用。国防事业的发展离不开优质钢材的支撑，但我国国防用钢还有相当一部分停留在前苏联7080年代的水平，大型的设备、舰船及重要的部件用的优质钢材还需要从国外进口，甚至某些情况下有雄厚的资金却买不到急需的产品。在国防事业从来没有像现阶段显得如此重要的时候，国防事业急需大量的优质钢材与我国优质钢材严重不足的矛盾前所未有地显现出来且日益加剧。另外，我国的社会主义经济建设正在掀起一波又一波的热潮，各种重大工程纷纷上马，所设计的结构日益趋向高参数、轻量化及大型化，这就要求工程材料尤其是钢材必须具有更高的强度和更优良的韧性。因此，生产

10、出国防和经济建设急需的、品质优良的、适合不同工程结构和工作环境应用的多品种优质钢材就成为了当前我国钢铁企业首当其冲、迫在眉睫的任务和责任。微合金化复合包芯线不仅可以提高钢的品质，还为新钢种的开发提供一种新的思路，在很大程度上可以缓解优质钢材品种与数量不足的危机。但是，我国钢铁行业大量急需的新特优质钢材与我国微合金化复合包芯线研发能力严重不足形成了鲜明的对比。国内钢铁制造业在上世纪九十年代初开始应用包芯线技术取代直接加粉或喷粉冶金技术，包芯线的技术和经济优势逐步体现出来。但目前国内冶金包芯线生产技术与国际先进水平存在较大差距，主要表现在：品种单一、目的简单；产品质量差；最重要的是目前国内所生产普

11、通的通用包芯线尚无微合金化作用，不能适应我国急需新钢种和优质钢材的要求，未承担起提高钢材品质和种类的重要责任。微合金化复合包芯线的研发能力在很大程度上是钢铁行业由“大”过渡到“强”的一个瓶颈。因此，本项目的目标就是，针对我国急需优质钢材，如高强高韧性钢、船用钢、耐蚀钢、耐候钢及桥梁钢，应用国外先进的包芯线技术理论，结合我国国策及资源分布状况，自主开发、设计、生产及应用上述钢材冶金用微合金化复合包芯线，并制定出各种钢种相对应的微合金化复合包芯线技术标准，进行相关设备的改造。以促进新钢种的开发和国防建设用钢钢材品质的提高，解决我国目前优质钢材的不足，促使我国由钢铁大国向钢铁强国的迈进。本公司在已投

12、入2500万元的基础上，将再投入3500万元，扩大生产规模，实现微合金化复合包芯线的产业化，满足我国优质钢材冶炼需求，力争该产品三年后达到年销售13亿元的规模。我国钢铁产业正处于历史上最高峰时期，未来几年内，预计我国钢产量将达到5亿吨。随着国防事业重要性的日益凸现和经济建设的极大发展，国家对管线钢、油井管、重轨、高强度低松弛预应力钢丝和绞线、大吨位造船钢板、高强度钢板、H型钢铁、高强度高韧性钢板的比重会进一步倾斜，并且需要进一步开发适应不同工程环境下需要的新特钢种。若每年有 6000万吨钢材需加入相应的复合包芯线，每吨钢水加入2.53.5公斤包芯线，则复合包芯线产业可达到3040亿元的产值。虽

13、然国内生产包芯线的企业有近100多家，但品种单一，质量粗糙且为通用型的包芯线，不能满足特种钢材的冶炼要求。我公司立足国外先进的复合包芯线技术的基础理论和科学依据，经消化、吸收、再创新，自主研制科技含量高、质量优、品种齐全的复合包芯线以满足上述钢种需求，且我公司在项目达标年份的销售额为1.6亿元，远未达到市场需要量，处于急需状态。（二）项目目标与任务解决的主要技术难点和问题分析尽管微合金化复合包芯线项目目标明确，任务需求紧迫，但在研制与产业化过程中也存在着技术难点，主要在于：复合包芯线配方的设计、制作复合包芯线过程中粉铁比的控制以及喂入复合包芯线时的工艺。1.复合包芯线的配方设计复合包芯线配方所

14、依据的原理是炼钢过程的化学冶金和物理冶金理论。根据前述钢种中存在的问题须改善钢中夹杂物的形态和分布状态以及细化晶粒，解决上述问题的途径是钙钡镁冶金和微合金化的共同作用。钙可以改善夹杂物的形态和分布，使条状的夹杂物变性为球形的夹杂物且使夹杂物弥散分布；抑制枝晶的生长，增加等轴晶的比例；细化晶粒，改善晶界的性能。Mg的加入可以强化、提高Ca的有效作用，提高Ca的收得率。Ba是典型的活性元素，它能促进Ca的作用。另外，Ca、Mg、Ba属于化学性很活泼的元素，它们的加入可以减少O、S等有害元素，同时由于这些元素沸点比较低，在钢包中易于气化，气泡从钢包底部上浮的过程中可以促使夹杂物的上浮，还增加了钢水的

15、流动，使钢水更加均匀，防止偏析。这可以减少连铸坯中的中心偏析问题，从而使轧制钢板中的带状组织减少，很大程度上改善了钢材中的各项异性。要想进一步的细化晶粒和改善钢材的力学性能，必须同时对钢水进行微合金化，常用的微合金化的元素有B、Ti、Zr、V、Nb等。微量的B可以强化晶界，并且和一定比例的Ti相互作用可以起到很强的细化晶粒作用。Ti和Zr是常用的还原剂和微合金化元素，它们可以降低N的有害作用，在钢中形成微细的氮化物TiN和ZrN，可以细化晶粒，抑制奥氏体晶粒的长大，从而提高钢材的力学性能，特别是提高钢材的抗裂纹扩展能力。此外，Zr还可以提高钢材的耐腐蚀性。另外，采用包芯线加入微量合金元素的方法

16、，可以大大提高合金元素的收得率，从而提高昂贵的合金成分的利用率，是降低钢材制造成本的有效的途径。2.复合包芯线制作过程中粉铁比的确定制作复合包芯线过程中，粉铁比也是一个关键的因素，如果过小则包芯线比较疏松、空气含量较多，将其加入到钢液中易发生翻腾、飞溅，甚至可能焊住钢包吊耳导致生产事故，另外，粉铁比较小易导致加入时间延长，这对钢厂炼钢工艺有很大影响；如果，粉铁比过大则会导致制作过程中包芯线胀破，这一方面造成了原料的浪费，另一方面使得单捆包芯线的接头数增多，给喂丝带来不便。下表为微合金化复合包芯线主要技术指标。微合金化复合包芯线主要技术指标粉料粒度(mm)芯线规格(mm)钢带厚度(mm)芯粉重(

17、g/m)粉铁比线盘重(Kg)各元素含量CaSiBaTiB0.2-210-15 0.4190-2801.6-1.8500-100020-3545-551-41-41-23.喂丝工艺微合金化复合包芯线配方的设计还必须综合考虑钢厂的冶炼工艺、炉外精炼工艺、钢包中铁水的实际化学成分、钢包的尺寸和铁水的深度以及喂丝地点铁水的温度等实际情况，结合配方中各种元素的冶金行为，并对配方作适当的调整，才能最后确定复合包芯线粉料的配方及其喂入量。喂丝工艺是微合金化复合包芯线技术的一个重要组成部分，也是整个项目中的关键之一。喂丝工艺应与钢厂的炼钢工艺密不可分，根据钢厂的要求制定相应的喂丝工艺。喂丝工艺包括喂丝地点、喂

18、丝速度和喂丝时间。喂丝地点对微合金化复合包芯线的配方和喂丝时的冶炼工艺有着直接的影响。如，是真空前还是真空后喂丝，由于真空工艺对合金收得率有很大的影响，因此复合包芯线的配方必须考虑喂丝地点；又如，是否吹气，如果吹气，其强度应是怎样。这些都必须和钢厂技术工作人员紧密联系、磋商。喂丝速度不仅与钢包的状态，如温度、保温的时间及钢水的深度，还与复合包芯线的钢带的厚度有关。喂丝速度不仅保证复合包芯线能喂入到一定的深度，还必须保证在此深度下，钢带和粉料能全部熔化，进而与钢水混合充分、均匀，使加入的合金元素能尽可能完全地发挥作用。因此，必须紧密联系钢厂，并且经过严密计算得到合适的理论指导，才能确保微合金化复

19、合包芯线的成功。喂丝时间必须适应炼钢工艺，由于钢厂如武钢、宝钢都采用转炉炼钢，时间控制极为严格，若喂丝时间过长，不仅对钢厂生产效率造成影响，更重要的是很可能恶化钢材质量，反而起到了相反的作用。另外，喂丝时间同时必须保证每炉钢水中加入的合金元素含量，过多或过少都会对钢材质量产生影响。三、现有工作基础与优势（一）国内外现有技术、知识产权和技术标准现状及预期分析自1971年法国Affival公司取得了向钢液中喂入CaSi线的专利后，包芯线技术得到了极大的发展，包芯线冶金理论也日趋完善，目前世界各大钢厂纷纷采用该种冶金技术。我国于八十年代末期开始采用该项技术，许多钢厂还建立了自己的包芯线生产车间。目前

20、，国内大大小小共有约150家包芯线生产和制造厂。但是，与包芯线技术发展方兴未艾形成鲜明对比的是，国内包芯线从设计、质量、用途到与冶金厂家沟通等方面存在着很多问题。主要是：(1)生产的包芯线品种单一，绝大部分是硅钙线、铝丝、碳线等，基本上不能起到微合金化的作用；另外，包芯线产品缺乏严格的质量控制，产品档次较低。(2)包芯线制造厂家较多，与钢厂协调不够，致使包芯线技术（包括喂丝技术）和钢厂的实际生产工艺相脱节，反而造成某些钢厂或某些钢种应用包芯线技术时效果欠佳，使包芯线技术的推广和应用出现了较大的障碍。(3)严重缺乏对包芯线冶金过程基本理论的研究，没有独立设计和开发不同品种包芯线的能力。随着新钢种

21、的出现，对钢材性能要求的更高，需要研制相应的专用包芯线，因此必须从事这方面的研究工作。八十年代中期，钢铁研究总院专门开展了包芯线的研制与开发工作，但由于该项目需要大量的投入，而且试验研究的风险很大，很难找到愿意共同承担风险的合作伙伴，九十年代初期就不得不停止了这方面的研究。而各冶金厂也没有独立研制和开发专用包芯线的能力，这使得国内有关包芯线的研制与开发工作与新钢种的不断涌现形成了很大的反差，这是亟需解决的问题。目前，国外许多大型钢厂已经开始研制并应用具有多种作用的微合金化复合包芯线，而我国除了湖北猴王焊材有限公司进行过一些微合金化包芯线的研究外，国内其它同类行业还处在空白阶段，因此，必须加大这

22、方面的研究，以更好地服务于我国社会主义经济建设。我公司对该项目产品具有完全自主的知识产权，鉴于保密等原因暂未申请相关技术专利。目前，国家尚无相应的微合金化复合包芯线国家标准，我公司已制定了微合金化复合包芯线的企业标准，为未来制定相应的国家技术标准进行一些探索性工作。（二）项目申报单位及主要参与单位研究基础微合金化复合包芯线在国内尚处于初级阶段，通过多年的跟踪调研和科技查新表明，国内除湖北猴王焊材有限公司外，还未有第二家从事微合金化复合包芯线的研发工作。湖北猴王焊材有限公司成立于1998年，注册资本3000万元。是一家生产焊接材料、冶金用复合包芯线的专业公司，为中国焊接协会理事、中国钢结构协会容

23、器管道分会理事单位。被国家科技部门认定为高新技术企业，被国家外国专家局确定为国际合作重点引智企业。是湖北省500家利用高新技术改造传统企业重点单位之一。2005年中国银行授予黄金客户。拥有全套引进德国HB公司的焊丝生产线和法国的冶金用复合包芯线生产设备，各种产品年生产能力1万吨，其中各种新特焊丝8千吨，药芯焊丝1200吨，冶金用复合包芯线800吨。2003年3月，湖北猴王焊材有限公司与华中科技大学合作成立了湖北猴王新材料研究中心。2007年8月又与乌克兰材料科学研究所签订了技术合作协议，并在乌克兰材料科学研究所成立了微合金化复合包芯科技中心，协议规定每年完成中国新钢种所需的复合包芯线配方不低于

24、10个，这些都为本公司生产提供了技术保证。公司还依托武钢和宝钢两大钢铁企业，并与之签署了应用微合金化复合包芯线协议，从而为加速微合金化复合包芯线技术的应用建立了可靠的平台。公司于2004年初成立了复合包芯线专门研发小组，董事长樊兴龙先生亲自担当项目负责人，聘请了上世纪50年代留苏的材料方面的专家、华中科技大学材料学院资深教授、博士生导师李志远先生担任公司顾问，同时还聘请了乌克兰科学院材料科学研究所教授、博士，因包芯线研究成果而获得国家总统金奖的特罗参先生作为该研发小组的技术顾问。研发小组中有教授2名（其中外籍教授1人），博士2名，硕士一名，高级工程师4名，具有大专学历以上的技术开发人员12名，

25、具备了很强的研发和科技攻关能力。湖北猴王焊材有限公司经过几年的摸索，积累了丰富微合金化复合包芯线的制作、开发及推广应用的经验，并取得多项成果。2005年5月，湖北猴王焊材有限公司生产的KD1型复合包芯线在武汉钢铁公司炼钢厂进行了试用，试验结果得到了钢厂有关技术人员及工作人员的一致好评。现已为该厂某钢种生产专用微合金化复合包芯线近100炉。2006年4月，湖北猴王焊材有限公司所生产的“特殊钢种用复合包芯线”项目通过湖北省科技厅成果鉴定，鉴定认为，项目成果填补了国内空白，达到了国际先进水平。为了将上述成果转化为生产力，湖北猴王焊材有限公司在已经投入2500万元的基础上，再投入3500万元，扩大生产

26、规模，满足我国优质钢材冶炼需求，力争该产品三年后达到年销售13亿元的规模。四、任务分解与考核指标（一）项目研究内容、技术路线和创新点1.研究内容为了解决钢中所存在的问题，必须设计相应的微合金化复合包芯线的配方，为此，须作以下研究内容：（1）设计微合金化复合包芯线配方，这是整个项目中最为关键和重要的环节对于具体的钢种，必须充分了解该钢种的化学成分和力学性能、用户对加入包芯线后达到的要求、炼钢时的渣系及设备以及加入包芯线的时机，在此基础上，理解和掌握各种合金元素在钢中的作用及其相互间竞争和促进的机制、钢中各种夹杂物数量与性状，进而得到合金元素在钢中的最佳含量，然后考虑元素收得率、原材料合金成分等因

27、素后进行定量计算，最后得到微合金化复合包芯线配方。（2）喂入复合包芯线工艺的研究微合金化复合包芯线的喂入工艺是该项目的重点研究内容。由于各种钢材的冶炼环境和工艺并不总是相同的，包芯线喂入的地点、时间、时机、速度以及数量都是不同的。包芯线喂入钢包时，包芯线能否送到钢包底部，送丝速度能否满足钢带在钢包底部熔化使药粉释放从而能进行充分的冶金反应，钢带熔化的时间与炼钢工艺所允许的时间能否合拍不会影响生产进度和冶炼质量，喂丝后是否吹气、以什么样的强度吹气，这些都是影响最终结果的重要因素，因此必须进行详细、系统的研究。2.技术路线配方的依据钢种的化学成分和力学性能用户对钢种加入包芯线后的要求渣系及设备的条

28、件加入包芯线工序的时机配方的设计各元素在钢中的作用合金元素之间的匹配、竞争与促进作用各元素在钢种的含量考虑夹杂物含量、元素收得率、原材料等因素后进行定量计算包芯线的制造原材料的检验计算、监控和检验粉铁比包芯线充实程度得检验包芯线的缠绕技术以及成品检验喂丝工艺冶炼工艺、钢包尺寸、铁水深度、喂丝地点其它措施，如吹氩、阶段喂丝、两步喂丝等喂丝时间、铁水温度，钢带熔化时间等喂丝速度的计算及确定根据用户应用效果和意见，进行改进研制的技术路线如下图所示。 3.创新点(1)复合包芯线技术利用了微合金化与氧化物冶金思想，是纯净钢冶炼与开发的新思路。传统理论认为，钢中非金属夹杂物是钢材承载性能的大敌，非金属夹杂

29、物越少越好。现代炼钢工艺指出，完全排除非金属夹杂物是不可能的，同时也是不经济和不必要的。基于微细的非金属质点作为形核质点的氧化物冶金思想已经成功用于针状铁素体钢的研制工作。利用微合金化复合包芯线进行新钢种的开发给我国钢铁科研人员以很大的启示，为新特品种钢材的开发提供了一种行之有效的新方法。同时，利用微合金化复合包芯线将微细的非金属夹杂物质点喂入铁水中作为非均匀形核的质点，形成细小（零点几微米到几个微米）的非金属夹杂物，诱发针状铁素体或作为第二相质点弥散分布在钢中，不仅对钢材起到了强化作用，并在后续的焊接热循环过程中抑制奥氏体晶粒长大，大幅度提高钢材的可焊性，从而使钢材得到更加广泛的应用。(2)

30、简化了炼钢生产工艺，降低钢材成本，是一种钢种设计的新思路，大力促进我国钢铁行业的发展。传统炼钢工艺加入合金元素较为复杂、繁琐，炼钢过程中需在不同阶段加入不同合金元素，有炉前、炉内、炉后以及真空前后加入等等，这样不仅工艺繁琐，更主要的是合金元素的收得率与命中率较低，浪费了合金尤其是贵重合金元素，大大增加了炼钢成本。微合金化复合包芯线在钢包中仅加入以ppm计的微量的合金元素并按一定比例配合，便可起到显著的提高钢材综合性能的效果。这一方面简化了生产工艺，另一方面可更容易实现合金元素含量的精确控制，提高合金元素收得率，合金命中率得以大幅提高。微合金化复合包芯线技术为今后微合金化钢炼钢工艺的集成性思想具

31、有重要作用，对于科研开发实力有限的中小冶金企业来说，只需加入一定量的复合包芯线便可进行新钢种的开发和旧钢种的改造工作，更具有重要的实际意义。这不仅与目前国内包芯线制造厂家所生产的通用包芯线有着严格的区分，而且对于我国研发新钢种、提高已有钢种的品质有着极大地促进作用，在很大程度上加快我国由钢铁大国向钢铁强国的迈进，具有大面积推广和应用的潜力。(3)环保、节约型产品。相对于很多冶金厂炉外精炼时采用喷粉法、投掷法等，本项目所研制的产品在制作过程中无污染，在冶炼过程中具有反应平稳、飞溅小、无烟尘等特点，不仅本身是环保型产品，而且对钢厂的环保事业也能起到较大的促进作用。另外，微合金化复合包芯线利用稀土、

32、B、Ti、Zr等国内蕴藏量较丰富的微量合金元素代替较昂贵和稀缺并且需求量大的Ni和V等元素，每吨钢水中仅添加粉料1.52Kg即可显著改善钢材综合性能，达到甚至超过同等条件下高合金化的钢材质量。因此，微合金化复合包芯线是环保、节约型产品，符合建立节约型社会、走可持续发展道路的科学观。与喷粉精炼法相比，微合金化复合包芯线具有多方面的优点。项目微合金化复合包芯线喷粉精炼法钢厂设备投资一套15万元60万元合金收得率859540成分控制准确含氧量15ppm含氧量30ppm综合成本低6美元/1吨钢9美元/1吨钢环境保护好无污染污染严重占地面积小30m2100n2以上与上述研究内容相对应的便是微合金化复合包

33、芯线的经济指标：(1)进行炉外精炼后可提高钢材强度15左右，尤其大幅提高横向冲击性能，使之接近纵向冲击值，使钢材达到各向同性。使钢材晶粒度提高2-3级，细化晶粒。(2)针对特定钢种，添加微量合金元素达到解决的问题的目的。如针对某耐近海气候钢，要求在不加Cu的情况下，能提高耐腐蚀效果30。(3)改善钢中夹杂物和显微组织的形态与分布。使条状夹杂物球化，弥散分布在基体中，等轴晶组织提高到60以上。这有利于消除连铸坯中的偏析线（黑线），改善连铸坯的性能，从而轧制出性能优良的钢材。（二）主要技术指标项目实施后，将形成具有自主知识产权的产品，包括包芯线的制造和包芯线的喂丝技术；在现有企业标准的基础上，制定

34、行业标准，并为该产品的国家标准的制定奠定基础。由于该产品在技术上处于国际先进，而且国内还暂无厂家研制同类产品，因此该产品在国内仍处于垄断地位。相对于国外的同类产品，我公司的产品在价格上、物流方面、售后及与冶金钢厂的紧密联系等方面都有着国外公司不可比拟的优势，因此在同国内外同类产品的竞争方面，我公司具有无与伦比的条件。微合金化复合包芯线具有如下技术经济指标：(1)进行炉外精炼后对钢材性能的改善作用提高钢材强度，尤其大幅提高横向冲击性能，使之接近纵向冲击值，使钢材达到各向同性。使钢材晶粒度提高2-3级，细化晶粒。(2)针对特定钢种的改进作用能够针对特定钢种的要求，添加微量合金元素达到解决的问题的目

35、的。如针对某耐近海气候钢，要求在不加Cu的情况下，能提高耐腐蚀效果30。(3)改善夹杂物和显微组织的形态与分布使条状夹杂物球化，弥散分布在基体中，等轴晶组织提高到60以上。这有利于消除连铸坯中的偏析线（黑线），改善连铸坯的性能，从而轧制出性能优良的钢材。具体考核指标为：(1)在中间包和结晶器中检验钢的化学成分；(2)对连铸坯的横截面做硫印试验，以检查连铸坯中心线偏析；(3)对钢材进行机械性能试验，特别是多向冲击试验，X、Y、Z向；(4)对于各种钢种应进行专用试验方法以检验性能。(5)探索微合金化元素的作用规律，探讨各种合金的竞争与促进作用(6)所研制的产品达到国际先进水平在进行以上试验的基础上

36、，再进一步优化包芯线的成分，对微合金化复合包芯线的粉料成分进行适当的调整，以便应用于以上及其它钢种微合金化复合包芯线研发及产业化项目紧紧围绕湖北省“十一五”科技发展规划纲要中的钢铁冶金重点领域，是提高钢铁材料洁净度、均匀度、晶粒度，提高冶金行业资源、能源利用效率，实现节能、环保，促进钢铁行业可持续发展的配套相关材料优先主题的部署，是解决我国钢铁行业发展瓶颈制约的问题。（三）主要经济、社会、环境效益分析1、微合金化复合包芯线研发及产业化内容及产业化规模本项目旨在研究掌握各种合金元素在钢中的作用及其相互间竞争和促进的机制，对复合包芯线的配方、生产制造过程中粉铁比定量及喂丝工艺进行研究设计，开发生产

37、特种冶金包芯线，提高合金元素在钢材中的利用率。本项目实施期2年；项目完成可实现年产微合金化复合包芯线8000吨，年销售收入16000万元的经济规模。2、测算依据本项目经济测算按原国家计委、建设部颁布的建设项目经济评价方法与参数（第二版）计投资（1993）530号有关规定进行效益分析，依据湖北省科技厅关于2007年湖北省重大科技专项资金申报指南进行测算。以企业为独立核算单位，按照投入产出相一致的原则，评价项目经济效益。3、经济效益及分析：（1）产品单位成本估算（详见附表5）微合金化复合包芯线产品单位成本16705元/吨，其中：原材料12000元/吨 ，占单位成本的71.8%；直接人工费731.8

38、5元/吨，占4.4%；产品制造费用1670.50元/吨，占10%；期间费用（管理费、销售费、财务费用）2302.65元/吨，占13.8%。（2）总成本及费用估算经计算，达产年项目产品制造成本（生产成本）11,521.88万元（年产量8000吨），总成本费用13,364.0万元（计算详见附表6）。从成本计算中可以看出，原材料占总成本的比例最大，占71.8%，是影响生产成本的主要因素。因此严格控制原材料的采购价格，将是控制成本的主要措施。另外加强管理，严格执行操作程序，加强生产设备的日常维护，提高设备的有效产能，也是控制成本的有效措施之一。（3）产品单位售价与盈利预测1）产品价格预测湖北猴王焊材有

39、限公司所生产的“特种钢种用复合包芯线”项目已于2006年4月通过湖北省科技厅成果鉴定，鉴定认为，项目成果填补国内空白，达到了国际先进水平。产品市场前景十分广阔，仅国内钢铁行业对其产品有30-40亿元的市场需求。其产品在目前市场上的价格可达到2.2万元/吨，考虑到市场风险和价格波动，本项目产品按综合价2万元/吨计算（详见附表7-1）。2）盈利预测本项目预计2009年达产，达产年销售收入为16000万元（计算详见附表7、附表8）。本项目需缴纳增值税、税率为17%，销、进项相抵达产年应交增值税1088万元，应交销售税附加税费108.82万元（城建税、教育附加、堤防基金），可实现年利润1439.18万

40、元，所得税率25%，应交所得税359.8万元，税后利润1079.38万元。分年度主要盈利指标如下：盈利预测表单位：万元序号项目合计2008年2009年2010年1销售收入40000.08000.016000.016000.02应纳进、销项相抵增值税2720.0544.01088.01088.03应纳销售税费271.8454.2108.82108.824总成本费用33410.06682.013364.013364.05利润总额3598.16719.81439.181439.186所得税899.55179.95359.8359.87税后利润2698.61539.851079.381079.38（4

41、）项目投资评价1）还本付息计划本项目偿还能力由折旧费和可还款利润组成，按未来五年期预测累计有4985.88万元的偿还银行借款能力，为银行借款2000万元的2.49倍，说明企业未来五年偿还银行借款的能力较强。本项目预计贷款偿还期（含建设期）为2年（详见附表9）。2）财务现金流量分析运用财务现金流量表计算的主要经济指标见下表：主要经济指标序号项目单位指标1财务内部收益率%20.982财务净现值（ic=8%）万元639.983全部投资回收期年3.744达产年销售收入净利润率%6.755达产年投资利润率%41.126达产年投资利税率%75.31（财务现金流量分析详见附表10）3）不确定分析盈亏平衡分析

42、据测算，本项目正常年盈亏平衡点为61.8%，表现项目达到设计能力的61.8%，即年产量达到4844吨时盈亏平衡。（项目产品量、本、利分析详见附表11）敏感性分析就固定资产投资、销售收入、经营成本等因素变化对财务内部收益率的影响进行敏感性分析，结果表明：当上述因素向不利方向变化5%时，固定资产投资影响不大，但经营成本和销售收入是影响的敏感因素，所以应重点防范诸因素可能会给项目财务带来的风险。4）综合评价本项目从盈利性分析看，所得税后全部投资财务内部收益率为20.98%，远远高于银行贷款利率；全部投资回收期（含建设期）为3.74年，回收期短；贷款偿还期为2年（含建设期），财务分析表明本项目具有较高

43、的盈利性和清偿能力。敏感性分析表明，本项目具有较强的抗风险能力。本项目投资利润率为41.12%,投资利税率为75.31%，高于行业同类企业平均水平。以上分析说明，本项目经济效益是好的，在财务上是可行的。4.社会效益分析本项目在创造可观经济效益的同时，也将创造较好的社会效益，主要表现在以下方面：（1）国民经济贡献钢铁产业发展政策的颁布，国家将逐步淘汰一部分能源消耗高的、落后的工艺技术装备及产品。并且新的产业政策将支持上规模的钢铁企业发展新型合金钢，支持一些特大型企业做精做强，以期提高新型合金钢占总钢产量的比重，提高产品的附加值。同时国务院发布的国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020年

44、）明确指出：制造业是国民经济的主要支柱，我国是世界制造大国，但不是制造强国，制造技术基础薄弱，创新能力不强。特别是钢铁产品以低端为主，制造过程资源、能源消耗大，污染严重。未来几年内，预计我国钢产量将达到年产4.5亿吨 ，若每年有6000万吨钢材需加入相应的微合金化复合包芯线，每年可促进钢铁行业增加3000亿元左右的工业附加值，而微合金化复合包芯线行业也可创造 30-40亿元的工业产值。（2）对国防事业的贡献随着国防事业重要性的日益凸现，国家对管线钢、油井管、重轨、高强度低松驰预应力钢丝和绞线、大吨位造船钢板、高强度钢板、H型钢铁、高强度高韧性钢板的比重将进一步倾斜，并需要进一步开发适应不同作战

45、环境下需要的新特钢种，实施本项目有利于解决这些难题，进一步提升我国国防装备的制造实力。（3）促进地方经济繁荣项目实施后可为社会提供具有知识产权的高技术含量、高附加值的微合金化包芯线系列产品，年销售收入达1.6亿元，年利润总额1439.18万元，年上徼税金1556.62万元，为地方财政作贡献。武钢是我国重要的钢铁生产基地，也是我省的支柱产业和利税首户，我们所开发的复合包芯线将首先用于武钢，按年产8000吨复合包芯线计算（每吨合金钢需耗包芯线料2.5-3.5公斤）计算，可年产优质合金钢228320万吨，增加附加值273384亿元。因此，本项目的实施，既符合以经济建设为中心的基本国策，又符合“又好又

46、快发展经济”的可持续发展原则，有利于促进本省经济的发展。（4）安置就业，促进社会稳定与进步本项目实施可提供80个就业机会，如果考虑相关产业链的就业因素，则可以解决更多的就业机会，有利于当地社会的稳定和健康发展，促进社会稳定、和谐、进步。（5）为当地环境保护作出较大贡献 本项目属环保、节约型产品，相对于很多冶金厂炉外精炼时采用喷粉法、投掷法等，本项目所研制的产品在制作过程中无污染，在冶炼过程具有反应平稳、飞溅少、无烟尘等特点，不仅本身是环保型产品，而且对钢厂的环保事业能起到较大的促进作用。另外，微合金化复合包芯线利用稀土、B、Ti、Zr等国内蕴藏量较丰富的微量合金元素代替较昂贵和稀缺并且需求量大

47、的Ni和V等元素，每吨钢水中仅添加粉料1.5-2.1kg即可显著改善钢材综合性能，达到甚至超过同等条件下高合金化的钢材质量。因此，本项目产品符合国家环保节能降耗的要求，符合建立节约型社会，走可持速发展道路的科学观。综上所述，本项目经济效益、环境和社会效益都是好的，项目是可行的。附：微合金化复合包芯线项目预算附表。微合金化复合包芯线项目预算附表1、新增投资计划与资金筹措表（附表1）2、流动资金估算表（附表2）3、固定资产投资估算表（附表3）4、土建工程投资明细表（附表4-1）5、工艺设备购置明细表（附表4-2）6、产品单位成本估算表（附表5）7、总成本及费用估算表（附表6）8、产品销售收入和销售

48、税金及附加估算表（附表7）9、项目产品定价表（附表7-1）10、利润及利润分配表（附表8）11、固定资产投资借款建设期利息及还本付息估算表（附表9）12、财务现金流表（附表10）13、项目产品量、本、利分析（附表11）14、敏感性分析表（附表12）1新增投资计划与资金筹措表附表1 单位：万元序号项目合计建设期生 产 期123451新增投资3500.02500.01000.01.1用于固定资产投资2000.02000.01.1.1用于基建投资500.0500.01.1.2用于设备购置1500.01500.01.2用于流动资金投入1500.0500.01000.01.2.1用于原材料储备860.0

49、165.0695.01.2.2用于研发费用500.0300.0200.01.2.3用于借款利息支出140.035.0105.02新增投资的资金筹措3500.02500.01000.02.1股东注资1200.01200.02.2银行借款2000.01000.01000.02.3申请省重大科技专项资金300.0300.0注： 项目总投资计划6000万元，项目申报前已完成投资2500.0万元，其中：征地2万平方米200.0万元，建3240车间投资300.0万元，设备购置（购置生产设备）1400.0万元，研发费用支出600.0万元。流 动 资 金 估 算 表附表2 单位：万元序号项目周转天数建设期生

50、产 期123451流动资产90天2000.04000.04000.04000.04000.01.1应收账款500.01800.01800.01800.01800.01.2存货1350.01950.01950.01950.01950.01.2.1原材料42天700.01000.01000.01000.01000.01.2.2在产品30天100.0150.0150.0150.0150.01.2.3产成品25天550.0800.0800.0800.0800.01.3现金150.0250.0250.0250.0250.02流动负债1000.02500.03500.03500.03500.02.1应付帐

51、款300.0500.0500.0500.0500.03流动资金500.0500.0500.0500.0500.04流动资金本年增加额500.01000.05流动资金贷款增加额500.01500.06流动资金贷款利息35.0105.0105.0105.0105.0注： 流动资金二年内累计新增借款1500万元，第一年增加借款500万元，第二年增加借款1000万元。固定资产投资估算表附表3 单位：万元序号项目估 算 价 值占固定资产投资比例%建筑工程设备安装工程其它费用总值1固定资产投资1.1工程费用350.01425.0145.01920.096%1.1.1土建工程（5000）350.070.04

52、20.021%厂房350.070.0420.01.1.2工艺设备1425.075.01500.075%生产设备1352.075.01427.0检测设备73.073.01.2其它费用45.045.02.29%1.2.1建设单位管理费25.025.01.2.2设计费10.010.01.2.3监理费10.010.02建设期利息35.035.01.75%3固定资产投资总额350.01500.0145.080.02000.0100%土建工程投资明细表附表4-1 单位：万元序号工程名称建设性质（新建/改建）建筑面积（平方米）单位造价（元/平方米）投资额（万元）1生产车间（厂房）新建50001000500.

53、0注： 新建车间投资500万元不含土地征用费，因前期投入2500万中已征用土地2万平方米，支付征地费用200万元。工艺设备购置明细表附表4-2 单位：万元序号名 称型号单价数量 总金额1高速包芯线机组（乌克兰产）30万美元5台套1140.0万元（人民币）2锤式破碎机600800型4万元4台套16万元3棒磨机1830#HS-93029万元3台87.0万元4配电设施800KVA124.7万元1台套125.0万元5光谱分析仪EOX360039.8万元1台套40.0万元6拉伸试验机WES-600B（60T）5万元1台套5.0万元7冲击试验机XJJ-507万元1台套7.0万元8奥林帕斯光学显微镜GX71

54、2.0万元2台4.0万元9设备调试安装费76.0万元注：设备投入1500.0万元，其中：用于生产设备1368万元，用于检测设备56万元，用于设备安装76万元。（美元与人民币的汇率7.6：1）产品单位成本估算表附表5序号项目每吨成本（元）（%）1生产成14402.3586.22其中：原材料12000.0071.83 直接人工费731.854.44 产品制造费用1670.50105期间费用2302.6513.86其中：管理费用1336.4087 销售费用835.2558 财务费用131.000.89产品单位成本合计16705.00100（一）成本估算依据：（1）原材料及燃料以生产产品中的材料消耗定

55、额为依据，其价格以目前到厂价为基准，并考虑了一定的物价上涨因素。（2）工资根据当地实际工资水平，按月人均工资2000元估算。（3）工资附加费按工资总额的14%和2%分别提取职工福利费和工会经费。（4）折旧及摊销根据国家有关规定和企业实际情况，折旧采用平均年限法，生产设备按20年折旧，净残值为5%；工业用建筑物折旧年限为30年，净残值为5%，余值在期末回收；无形资产按10年摊销，递延资产按5年摊销。（5）产品制造费用产品制造费用含车间管理人员工资及机、物料消耗、车间生产用固定资产折旧、设备维护费用等，按总成本费用的10%估算。（二）经营期间其他费用估算依据经营期间管理费用按总成本费用的8%估算；

56、财务费用按贷款额和年利息率7%估算，按产量分摊；销售费用按总成本费用的5%估算。（三）产品原材料钢带，约占原材料成本的37%，每吨估价6000元/吨；SiCa约占原材料成本的35%，每吨估价11000元/吨；合金粉及相关配料约占原材料成本的28%，每吨综合估价21178元/吨。总成本及费用估算表附表6单位：万元序号 年份项目建设期生产期123451生产量（吨）400080008000800080002生产成本5760.9411521.8811521.8811521.8811521.882.1外购原料4800.009600.009600.009600.009600.002.2 人工工资及附加费2

57、92.74585.48585.48585.48585.482.3 产品制造费用668.201336.401336.401336.401336.403管理费用534.561069.121069.121069.121069.124利息支出（财务费用）52.4104.8104.8104.8104.85销售费用334.14668.2668.2668.2668.26总成本费用6682.013364.0013364.0013364.0013364.006.1 固定费用1255.162510.322510.322510.322510.326.2 可变费用5426.8410853.6810853.6810853.6810853.686.3固定费用占总成本（%）18.7%18.7%18.7%