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从“盆景”到“风景”的蜕变

2023年09月22日 09:59:34 酒钢集团

热镀锌铝镁钢板的合金镀层是由锌、铝、镁高温固化形成,具有良好的耐腐蚀性能。国外生产热镀锌铝镁钢板的代表有新日铁开发的SD钢板、日新制钢开发的ZAM钢板、POSCO开发的POSMAC钢板。而国内仅在科研院校、宝钢等有初步研究和试验生产,未形成工业化批量生产,国内市场产品完全依靠进口。

2016年11月8日11时28分,酒钢锌铝镁合金镀层钢板首次成功生产,在随后的7年时间里,技术人员攻克了表面黑点等世界性技术难题,实现了锌铝镁产品品牌的持续提升和质量的稳定控制。

在无国家标准、无行业标准、无国际标准的“三无”境地中,技术团队一路摸索、披荆斩棘,产品质量持续提升,销售纪录不断刷新,不仅国家渔光互补、农光互补项目用上了民族产品,而且搭乘“一带一路”高质量发展快车,阔步走向世界,成为了酒钢制造的一张闪亮名片。

追溯到2010年,酒钢两条镀锌线建成投产,虽然丰富了产品种类,开发出了家电板、镀铝锌板,但因为产品附加值不高,加上市场竞争日趋白热化,使得酒钢碳钢对未来的发展一度陷入迷惘。

“一定要优化产品定位,确定一定时期企业最有竞争力与效益的产品。”循着科技兴企的思路,碳钢薄板厂决定将破局的关键放在研发锌铝镁镀层板上。

锌铝镁镀层板是新一代高耐蚀镀层产品,高耐蚀、切口自修复、表面硬度高,被业界誉为碳钢“顶级产品”,生产技术长期被日欧的钢铁巨头封锁,国内尚无任何经验可循。

有了目标方向,关键是酒钢的装备水平具不具备生产锌铝镁的能力?“2005年,碳钢冷轧项目部开始运作时,就考虑到了后续产品研发的需要。”宏兴股份公司钢铁研究院涂镀品种研发高级工程师、锌铝镁产品研发负责人董世文说。

“立式退火炉可以让钢板表面更加均匀、干净,卧式退火炉就做不到这一点,产线设计时,世界一流的设备制造商都只提供卧式退火装备。”在董世文心里,涂镀品种生产线一旦建成,其产品结构基本确定,从未来发展角度考量,高端品种开发,必须依赖优良的设备装备匹配先进生产工艺技术,才能实现酒钢碳钢产品战略性布局。

镀锌线建成时,酒钢就组建了锌铝镁研发团队,经过大量文献资料研究和实验室测试,证明了工业化研发锌铝镁产品的可行性。锌铝镁研发团队班子和技术人员反复研讨、论证,大胆提出了研发全新一代高耐蚀涂镀层板的计划。

“后来,集团公司领导带队到韩国等具备锌铝镁产品生产能力的国家考察,虽然得到了热情接待,但一说到正题,得到的却是‘没有提前安排’的婉言谢绝。”董世文说,当时国内市场被外商垄断,锌铝镁产品每吨售价高达12000元。

外方死守的技术壁垒、强硬的市场垄断、高额的产品售价,这些都激发了团队的研发热情,加速了锌铝镁研发进程。2014年,酒钢锌铝镁合金镀层钢板研究开发项目被正式列为科技重大专项。

自主研发新材料,终究是艰难的。历时三年的探索,在没有任何成功经验可借鉴的情况下,研发团队通过实验室模拟试验、研究,制定了工业试验生产技术方案和设备工艺改造方案。2016年初,酒钢集团批准项目实施改造并进行工业试验。

2016年11月8日,当高耐蚀涂镀层板顺利下线的瞬间,技术人员兴奋地跳了起来——他们生产出了拥有酒钢自主知识产权的国内第一卷锌铝镁。2018年,经省级科技成果评价会议评价,该产品为“国际先进”水平,并获得2018年度甘肃省冶金有色工业科技进步一等奖。

原以为是“功成之日”,其实“长征”才刚刚开始。随着镀层厚度的增加,锌铝镁镍稀土合金镀层钢板表面出现了像雀斑一样的黑点。

一时间,质疑声、否定声、拒绝声接踵而来。在市场不充分信任的背景下,酒钢组建了锌铝镁产销研一体化研发团队,内部坚持基础研究和技术创新相结合,集中骨干人员加速研究成果的技术转化。工艺、设备、机械、电气各个专业技术骨干协同配合,炼钢、连铸、热轧、冷轧、镀锌等生产工序前后联动,立足现场找问题、技术研究攻难关。外部销售人员走访客户使用情况,指导用户选材、与下游厂商讨论加工要点,内外部结合寻找质量改进的着力点、突破点,终于全面掌握现有各类质量缺陷的形成机理及控制技术,实现了锌铝镁产品质量的全面提升和稳定控制。

为持续提高锌铝镁产品的“公信力”,最大限度地打消客户心中的疑虑,研发团队在国家有色金属及电子材料分析测试中心开展耐腐蚀盐雾试验,在北京科技大学、兰州理工大学开展酸碱干湿循环试验、耐摩擦试验,并委托第三方机构在海南三亚、新疆吐鲁番等地,开展锌铝镁镍稀土合金长周期户外暴晒试验,同时在工厂和各大销售公司所在地开展土壤压埋耐腐蚀试验,为产品改进积累数据。

随着近几年的持续推广,酒钢锌铝镁镀层板带的质量及耐蚀性在市场认同上居于首位,已应用于光伏支架、5G基站、畜牧机械、电器柜、谷仓、桥架管廊等行业。

作为国内锌铝镁镀层新材料生产和应用的先行者,酒钢研发团队亲历了锌铝镁从实验室到产业化、从样品到产品、从“盆景”到“风景”的蜕变,不仅促进了酒钢碳钢薄板厂全流程生产能力和质量控制水平的提升,更为酒钢人注入了不惧任何挑战的信心和勇气。但由于国际标准的缺失,给锌铝镁钢铁产品的进出口贸易带来了阻碍,也造成了行业技术壁垒。

2018年,酒钢联合冶金工业标准研究院提出项目提案,旨在助力我国优势产品占领国际市场。之后,项目团队克服了因各国生产工艺和用途不一致导致技术指标难以协商一致的情况,以及疫情的不利影响,多次与国外专家沟通协调,不断修改完善草案。2021年10月8日,经ISO钢技术委员会连续轧制扁平材分委会秘书处确认,中国主导提出的《商品级、冲压级和结构级用连续热浸镀锌铝镁合金镀层钢板及钢带》新工作项目提案成功立项,正式注册为在研项目,填补了锌铝镁合金镀层钢板及钢带国际标准空白,增强了我国在钢板钢带领域的国际影响力。

如今,锌铝镁已成为酒钢制造的闪亮名片,正阔步走向世界。

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