资讯中心

数据共享

试验资源

信息资源

防护技术

鞍钢集团公司:打破行业壁垒 争创国内外第一!

2017-07-30 00:18:55
作者:王元
来源:中国腐蚀与防护网

近年来耐蚀钢的发展与国民经济中前沿领域——化学工业、飞机制造业、原子能动力、低温技术、 宇宙空间开发紧密地联系在一起。鞍钢研发的耐蚀钢产品在国内外有口皆碑!鞍钢股份技术中心钢铁产品所热轧带钢研究室主任郭晓宏团队研发的铁路车辆用新型耐蚀钢具有世界先进水平的27 吨轴重新型铁路货车C80E,对于我国铁路重载运输发展具有里程碑的意义!

    进入21世纪,为了满足循环型社会和防止全球变暖的需求,工业任务发生了巨变,钢铁产品作为重要的基础材料,正满足社会各个层面的需求。耐蚀钢作为最重要的结构材料之一在工业和基础建筑领域得到而大量的应用。


    近年来耐蚀钢的发展与国民经济中前沿领域——化学工业、飞机制造业、原子能动力、低温技术、 宇宙空间开发紧密地联系在一起。鞍钢研发的耐蚀钢产品在国内外有口皆碑!鞍钢股份技术中心钢铁产品所热轧带钢研究室主任郭晓宏团队研发的铁路车辆用新型耐蚀钢具有世界先进水平的27 吨轴重新型铁路货车C80E,对于我国铁路重载运输发展具有里程碑的意义!


    鉴于耐蚀钢日益重要的地位,如何延长其使用寿命、拓展其应用领域是目前至关重要的问题,带着这一系列的期许和疑问,记者电话采访了鞍钢股份技术中心钢铁产品研究所热轧带钢产品研究室主任郭晓宏。

 


31.png
   
郭晓宏主任


   
栉风沐雨   几十载耕耘求索著华章


    鞍山钢铁集团公司(以下简称“鞍钢”) 始建于1916 年,前身是日伪时期的鞍山制铁所和昭和制钢所。1948 年鞍钢成立,是新中国第一个恢复建设的大型钢铁联合企业和最早建成的钢铁生产基地,被誉为“中国钢铁工业的摇篮”、“共和国钢铁工业的长子”。60 多年来,鞍钢为国家经济建设作出巨大贡献,累计生产钢3.81 亿吨、铁3.75 亿吨、钢材2.77 亿吨;上缴利税1245 亿元,相当于国家对鞍钢投入的23 倍。


32.jpg
    破冰船


    经党中央国务院批准,2010 年5 月鞍钢与攀钢联合重组为鞍钢集团公司。攀钢是我国钒钛资源综合利用、国防军工配套服务的重要基地和最大的三线企业。重组后的鞍钢集团公司已形成跨区域、多基地、国际化的发展格局,成为国内布局完善、最具有资源优势的钢铁企业。


33.jpg
    石油管成品


    近年来,鞍钢取得多项自主创新重要成果。“鞍钢1780mm 大型宽带钢冷轧生产线工艺装备技术国内自主集成与创新” 获国家科技进步一等奖;“鞍山贫赤(磁) 铁矿选矿新工艺、新药剂与新设备研究及工业应用”和“鞍钢1700 中薄板坯连铸连轧生产工艺技术”分别获国家科技进步二破冰船等奖。鞍钢还应三峡总公司求援,打破国外的垄断和封锁,实现了国内水轮机组蜗壳钢制造成果首创,形成了具有鞍钢自主知识产权的技术。同时以发展绿色、低碳经济为己任,开创了中国钢铁企业开发利用风能、太阳能、海水淡化技术的先河, 成为钢铁企业利用清洁能源的“示范基地”。


    在提升自己品牌的核心竞争力方面, 鞍钢重视与国外顶级企业的合资合作,通过与“巨人一起登山”,提升了多角化产业发展水平。与英国维苏威公司合资建设耐火材料项目,与科德控股(欧洲)有限公司合资建设冷轧工作辊镀铬项目,与比利时贝卡尔特公司合资建设重庆钢帘线项目,与德国贝克吉利尼公司合资建设水处理项目,与韩国斯多博格三一公司合资建设保护渣项目,与美国铁姆肯公司合资建设的轴承修复项目。这一系列合资合作项目的成功实施,使鞍钢集团公司多角化产业的核心竞争力得到显著提升,成为新的效益增长点;使其产品在国际上影响和信誉进一步提高。


   
硕果累累  为铁路重载运输保驾护航


    “鞍钢铁路货车用耐蚀钢在国际三大矿山之一的运矿货车上应用良好,经受住了高温、高湿的考验。”


    “鞍钢铁路货车用耐蚀钢的国内市场占有率超过七成。”


    “第三代铁路车辆用耐蚀钢S450AW获得中国钢铁工业产品开发市场开拓奖。”


    ……


    2017年初,作为鞍钢第三代铁路车辆用耐蚀钢开发的课题负责人,鞍钢股份技术中心钢铁产品所热轧带钢研究室主任郭晓宏连续接到一个个好消息,让在铁路货车用耐蚀钢研制推广领域“深耕”多年的她颇为自豪,言语中更透出由衷的自信:“通过铁路货车用耐蚀钢的研发,鞍钢既收复了失地,又引领了我国铁路货车用钢的升级换代。”


    “我们有信心和能力不断推出更优质的铁路车辆用耐蚀钢,实现鞍钢与铁路部门、货主的多赢。”新年伊始,鞍钢股份热轧带钢厂1780线一次性成功开发出厚度为2.0毫米、宽度为1500毫米、牌号为09CuPCrNi-A的超薄宽幅铁路耐候钢,产品各项精度指标优良,突破了鞍钢在超薄宽幅铁路耐候钢的瓶颈,实现铁路耐候钢全规格覆盖。


 
   满足铁路货车25年寿命要求


    鞍钢在铁路货车用耐候钢研发领域拥有丰富的经验。20世纪80年代末,鞍钢曾率先在国内研制出第一代铁路货车用345兆帕级耐候钢。但在21世纪初,在鞍钢独立研制的新型铁路货车用耐候钢尚未出炉之时,国内另一家钢企推出了抗腐蚀能力提高50%的高耐蚀性耐候钢,给鞍钢当时生产的主流耐候钢Q450NQR1以极大冲击,鞍钢面临失去铁道车辆用钢20万吨市场份额的威胁。但在实践中,这种第二代耐候钢的使用加工性能并不理想,尤其在焊接和冷加工成型方面存在诸多弊端,难以满足车辆厂对交货期的要求。2012年底,铁路运输管理部门开始重新审视货车耐候钢的钢种开发。


    长期以来,我国铁路货车材料防腐蚀的重点都集中在耐大气腐蚀上,忽视了铁路货车所装货物自身带来的腐蚀影响。鞍钢郭晓宏团队通过长期的积累,敏锐地将这一问题作为科研的新切入点,开始大胆地进行实验研究,并得到了公司的支持。鞍钢各级领导经常听取新型耐蚀钢的研制开发情况汇报,指导研发具体事宜,鞍钢相关单位在冶炼、轧制、取样、分析等环节更是对课题组大开方便之门。


    “腐蚀造成车辆损耗严重,我们正打算抛弃现有钢材,购买不锈钢作为货车材料。”一个偶然的机会,鞍钢研发团队得知某国际铁矿巨头不堪在非洲的莫桑比克遭受货车被腐蚀的“折磨”,正多方寻求“药方”。非洲的莫桑比克盛产煤炭,铁路运输环境多为高温、高湿,对新型耐蚀材料的研发工作来说,可以说是一个天然的实验场。于是,郭晓宏毅然飞往时值动乱期的莫桑比克。在那里,她克服了身体上的不适,战胜了动乱带来的心理恐惧。她一边反复考察运输煤炭列车的腐蚀情况,与煤炭开采方的技术人员进行交流;一边每天进行实验—分析—实验。功夫不负有心人,经过团队的努力,新型耐腐蚀材料研究初见成果。这更加坚定了他们最初的设想:介质腐蚀应该成为新型防腐蚀材料的设计重点。


    回国以后,郭晓宏团队立即投入新一轮奋战,他们把实验室、现场作为生活场所,加班成了生活常态。然而,各种问题、困难接踵而来。2013年,郭晓宏团队最终迎来了胜利,新型耐蚀钢S450AW诞生了。这一成果重新稳固了鞍钢引领耐大气腐蚀钢产品开发的地位,更打破了中国铁道货车近50年的耐大气腐蚀设计思维,树立了铁道运煤敞车底部酸性介质腐蚀设计的全新理念,完全满足了中国铁路货车设计寿命25年的要求。


 
   众志成城    争创国内外第一品牌


    功夫不负有心人,拨开云雾见阳光!任何困难都是暂时的,在研发方面鞍钢也遇到众多困难, 但大家齐心协力、坚持不懈, 终于克服了一个又一个的困难,并取得了可观的成果!


    (1)耐蚀桥梁钢的开发


    鞍钢桥梁钢的研发历史也是国内最早, 并为国家大型桥梁建设做出过巨大贡献, 武汉长江大桥、九江大桥都是鞍钢供的钢材。但近些年,随着大型钢结构桥梁向全焊接结构和高参数方向发展,对桥梁结构的安全可靠性要求越来越严格,特别是耐大气、海水腐蚀性能,而耐蚀桥梁钢又没有国内应用先例,鞍钢就通过“先期介入” 的方式,为客户提供技术方案,形成了以研发、生产、检验、营销等部门通力协作的EVI 团队,并通过自主创新形成完整的高性能耐蚀桥梁钢制造关键技术。


   
(2)铁路耐候钢的开发与营销


    鞍钢在铁路耐候钢方面开发最早,我国第一个耐候钢牌号16MnCu 是鞍钢研发的。这要追述到上世纪60 年代,紧接着的半个世纪里,09CuP 热轧卷板、花纹板, 08CuPVXt 热轧卷板、槽钢,10CrNiCuPA 冷轧板,10MnCuPTi 热轧卷板、型材和10Cr1Cu 耐硫酸露点腐蚀钢相继被开发应用,在这个时间跨度内鞍钢一直是国内领先的。但到了本世纪的十二五期间,情况出现了变化,宝钢、武钢产品的市场份额已经超过了鞍钢,并有引领市场发展之势, 鞍钢的传统优势受到了极大挑战。针对这一状况鞍钢高层领导非常重视,迅速组织产、销、研等各方面力量展开攻关,而且, 领导带头跑市场,做推销,终于鞍钢在国内率先完成高速列车转向架用钢采购技术条件的制订,实现了高速列车转向架用钢国产化应用,重新走到了行业的前面,到目前鞍钢是高速列车转向架制造用钢唯一供货商。同时,针对铁道行业对货车车辆用钢更高耐腐蚀性能的需求,鞍钢研究团队成员“苦练内功,用自己的勤劳与热情熔化每一块铁,轧出每一块钢”,在未与任何一家科研院所(校)的合作条件下, 凭借已有的技术积累和经验,充分借鉴EVI 思路与方法,以全新成分设计体系,成功研制出铁路车辆用新型耐蚀钢。该设计理念,突破了中国铁道货车近50 年停留在耐大气腐蚀的设计思维,研制出的新型铁路车辆用耐蚀钢,并成功应用于具有世界先进水平的27 吨轴重新型铁路货车C80E,对于我国铁路重载运输发展具有里程碑意义。


    34.jpg

    朝天门长江大桥


    (3)耐蚀管线钢产品技术难题的解决


    如果说铁路、车辆产品遇到的困难更大在于营销方面,那么耐蚀管线钢产品面临的困难更多是技术层面的,腐蚀开裂敏感性高、偏析和夹杂物等易起开裂诱因控制难度大等技术难题一直困扰着研发人员。当然,最终问题得到了解决,除了设计优化外,全流程的工艺装备能力提升和质量控制体系能力的发挥也是解决问题的关键, 这包括钢质纯净化、夹杂物控制、铸坯质量控制、钢板组织类型及均匀性控制等措施的共同作用。2000 年以来,鞍钢在国内率先开展耐蚀管线钢领域的研究并取得了突破性进展,依托西气东输管道工程和忠武输气管线工程,开发的具有抗HIC 性能的X52H-X70H 管线钢热轧卷板,累计供货5 万吨,实物质量达国内外先进水平。特别是2011 年以来鞍钢依托国家863 项目成功开发的深海耐蚀管线平板,厚度达到36.5mm,树立了耐蚀管线钢的里程碑。与之类似的例子还有鞍钢AG80S、AG110S 非API 耐H2S 应力腐蚀油井管,面对用户近于苛刻的技术指标要求,产品设计人员克服了生产厂工装设备的条件限制,成功解决钢管接箍淬透性不合、钢管弯曲度不合、保证耐SSC 性能等技术难题,实现了产品出厂各项技术指标合格率100%。


   35.jpg

    冷轧产品用于鸟巢


   
(4)探索高端技术 升华产品品质


    得益于鞍钢完善的生产体系和专业的耐蚀检验设施,可以为高品质耐蚀钢的研发和生产提供有力保障,这支持了鞍钢在厚壁耐蚀管线钢研制、动车组转向架用钢和铁路货车用钢方面走在了同行业前列, 同时在这些方面鞍钢还采用高V-Ti 矿生产特殊用途CS 系列非API 优质耐蚀油套管产品的国内独有技术。


    鞍钢是国内较早研制耐蚀船用钢的钢铁企业,同时与钢铁研究总院、中国船级社和大连船舶公司等企业成立国家课题项目组,完成材料研究-产品开发-性能评价-用户应用的完整过程。


    鞍钢在桥梁用钢研发方面相比于其他钢厂具有较大优势,自2005 年鞍钢通过自主创新,开始进行高性能桥梁用钢制造关键技术研究,在国内具有不同气候特点的地区进行耐田园大气和海洋大气腐蚀试验, 并发现了耐候桥梁用钢的耐腐蚀规律。尤其是2013 年免涂漆耐候桥板GR.50W,率先应用于国内,结束了国内桥梁必须涂漆的历史;同时该钢种成功用于美国极寒地区阿拉斯加的塔纳纳西河桥,无论是理论还是业绩在国内均独占鳌头。


36.jpg
   
管线用热轧钢板


    郭主任表示,鞍钢最大的劣势应该还是历史包袱沉重,这是国内乃至全球钢铁企业中决无仅有的。鞍钢的地理位置较其它钢厂相比略显偏远些,货物运输等问题我们也处于弱势,目前鞍钢正在加强布局物流配送的速度。


   
励精图志    未来发展百尺竿头更进一步


    一带一路发展理念的提出极大的促进了中国与沿途有关国家在能源领域的合作,是陆路和海洋油气采输设施建设一个新的增长点。鞍钢将抓住机遇,加大耐蚀钢产品的研发和推广,短期内的中亚、俄罗斯, 未来长期的中东、东海、南海、印度洋等地区都会成为鞍钢的潜在客户和推广目标。


    随着“一带一路”进入国家顶层战略, 铁路用钢的需求量首当其冲有望被拉动, 鞍钢的优势品种铁路用钢将有用武之地。而耐蚀船用钢,近期会把提高产品质量、档次和稳定性作为首先要实现的目标,中远期将全面实现国产化替代和升级换代, 建立耐蚀船用钢工程材料应用技术研发中心,填补产业衔接缺失的关键环节。


    鞍钢桥梁用钢, 在未来2-3 年短期发展规划中,将要开发出的低屈强比Q500qENH 桥梁用钢应用在沪通铁路大桥。在3-5 年中期发展规划中,针对不同钢种合金进行不同环境下的耐腐蚀机理试验研究,以确定在内陆田园大气、工业大气以及海洋大气下耐腐蚀桥梁钢种合金适用系列,来进行实验室冶炼和轧制。未来5-10 年长期发展规划是研发出便于加工制造、可用于低温和腐蚀环境、具备较高性价比的桥梁结构用钢。这类桥梁用钢不仅具有高强韧性、抗脆断和疲劳性能,而且有良好的焊接性及耐候性高性能,以满足未来的桥梁行业的发展。


    毋庸质疑,随着“一带一路”强国战略的推进,未来油气资源开采的重心将逐渐向海洋转移。海洋耐蚀钢主要应用与海洋工程、海工装备、船舶等领域,海洋的服役条件决定了海底油气的开采和输运需要大量的耐腐蚀钢产品,但海洋耐蚀钢的技术研究方面相对其他耐蚀钢的难度较大,可以预见,未来海洋耐蚀钢将迎来高速发展和需求激增的契机!


   
后记


    面临国内对钢铁的需求放缓、钢铁产能过剩短期内难以解决等问题,钢铁业进入微利时代。迫于生存的压力,各钢铁企业在发展好主业之外,向产业链上下游纵向延伸、努力开拓非钢产业,已成为中国钢铁企业在新形势下的新选择。同时大力发展新技术、开发高端产品、沿着“一带一路”的东风“走出去”也不失为明智之举!


 
   人物简介


    郭晓宏,鞍钢股份技术中心钢铁产品研究所热轧带钢产品研究室主任,教授级高工,自1988年参加工作,一直从事耐候钢产品的研发工作至今,经历了鞍钢第一代铁路车辆用钢到第三代铁路车辆用钢的全部发展历程。

 

 声明: 本网原创,转载时请务必标明文章来源和作者信息。未经允许, 严禁用于商业用途。

更多关于材料方面、材料腐蚀控制、材料科普等方面的国内外最新动态,我们网站会不断更新。希望大家一直关注中国腐蚀与防护网http://www.ecorr.org


责任编辑:王元


《中国腐蚀与防护网电子期刊》征订启事


投稿联系:编辑部


电话:010-62313558-806


邮箱:fsfhzy666@163.com


中国腐蚀与防护网官方 QQ群:140808414

标签: 鞍钢, 耐蚀钢, 郭晓宏

腐蚀与防护网官方微信

官方微信

新闻 天天有料
分享到: