中國冶金報社
記者 劉加軍 王志 報道
記者 朱亞明 攝影
在金屬與科技的交響樂章中，晉鋼控股集團(tuán)（下稱晉鋼）以其非凡的創(chuàng)新力，奏響了一曲超導(dǎo)電彩涂板的贊歌。國內(nèi)首個可以讓電流幾乎無阻礙通過的超導(dǎo)電彩涂板在晉鋼誕生，并得到用戶廣泛認(rèn)可。
“在國內(nèi)，這種具有超導(dǎo)電性且具卓越耐腐蝕性的產(chǎn)品，為晉鋼所獨(dú)有。”日前，晉鋼副總裁陳友對《中國冶金報》記者這樣介紹道。
這份全球領(lǐng)先的成就究竟是如何鑄就的？近日，《中國冶金報》記者深入探訪晉鋼，揭開超導(dǎo)電彩涂板背后的神秘面紗。
攻堅克難，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品國內(nèi)首發(fā)
2024年12月16日，《中國冶金報》記者踏入晉鋼的超導(dǎo)電彩涂板生產(chǎn)車間，仿佛走進(jìn)了一個科技與藝術(shù)交織的夢幻殿堂。在這里，機(jī)械之美的韻律與銀白色鋅鎂鋁卷的金屬光澤交相輝映，共同編織出一幅令人嘆為觀止的畫面。一卷卷鋅鎂鋁卷整齊碼放在庫存區(qū)，宛如銀色的波浪，蓄勢待發(fā)。經(jīng)過脫脂清洗、預(yù)處理、輥涂超導(dǎo)電油漆等一系列工序，這些普通的鋅鋁鎂基板仿佛被賦予了魔法，搖身一變，成為閃耀著黑色光澤的超導(dǎo)電彩涂板。
“鋅鋁鎂超導(dǎo)電彩涂板以每平方米80克的鋅鋁鎂基板為基底，創(chuàng)新性地涂覆了一種特殊超導(dǎo)油漆。盡管外觀樸素?zé)o華，但背后凝聚著晉鋼職工無數(shù)的心血、汗水與深情。”談及這款超導(dǎo)電彩涂板的誕生背景，晉鋼技術(shù)總監(jiān)鄒明娓娓道來。在2024年國慶節(jié)前夕，晉鋼冷軋廠、冶金技術(shù)處、生產(chǎn)計劃處、銷售部門等多部門同仁并肩作戰(zhàn)，共同見證了國內(nèi)第一卷超導(dǎo)電彩涂板的順利誕生，等生產(chǎn)完成就已經(jīng)是深夜。
“超導(dǎo)電彩涂板的研發(fā)之路可謂挑戰(zhàn)重重。”鄒明回憶。
首要難題在于耦聯(lián)劑的選擇，它必須同時具備親有機(jī)物與親無機(jī)物的雙重特性，以確保底漆與基板之間的完美附著。
第二大難題是鋅鋁鎂基板對表面質(zhì)量的要求極高，晉鋼毅然采用了3%鎂、6%鋁的高含量配比。
“這在行業(yè)內(nèi)實(shí)屬罕見。這種配比讓鋅鋁鎂材料具備切口斷面自我修復(fù)的特性，當(dāng)這種材料在使用過程中遭遇切口或劃傷時，鍍層周圍會逐漸形成一層由堿式碳酸鋅、堿式碳酸鋅鎂、堿式氯化鋅鎂等化合物緊密組合而成的保護(hù)膜，俗稱白銹。這層保護(hù)膜不僅附著性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)致密，而且導(dǎo)電性能較低，能夠有效隔絕外部環(huán)境中的腐蝕介質(zhì)與暴露的金屬基底，進(jìn)而遏制切口部位的進(jìn)一步腐蝕，對切口及劃痕處的腐蝕起到顯著的抑制作用。”鄒明說。
據(jù)介紹，這種材料耐腐蝕性卓越，可使用長達(dá)30年，遠(yuǎn)超常規(guī)彩涂板的10年壽命，對基板的品質(zhì)要求也更為嚴(yán)苛。基板表面的任何微小缺陷，在彩涂后都會被放大，因此，基板的制備難度極大。
第三大難題是超導(dǎo)電涂料的開發(fā)。客戶對涂料的電阻要求極為嚴(yán)格，不超過50毫歐。這一高標(biāo)準(zhǔn)令眾多廠家望而卻步。晉鋼攜手涂料廠家，經(jīng)過無數(shù)次的刮板實(shí)驗(yàn)與工業(yè)化試驗(yàn)，終于攻克了這一難關(guān)。
“面對三大難題，我們晉鋼研發(fā)團(tuán)隊迎難而上，誓將硬骨頭啃下。”陳友說。為此，晉鋼與某世界頂級企業(yè)合作，研發(fā)出了獨(dú)特配方的耦聯(lián)劑，使得底漆與面漆之間的黏附力更為牢固，漆面耐磨性顯著提升。同時，晉鋼還獨(dú)創(chuàng)了緩釋劑配方，以犧牲陽極保護(hù)陰極的方式，進(jìn)一步提升了產(chǎn)品的耐腐蝕性能。其基材鋅鋁鎂基板中性鹽霧試驗(yàn)至今超過4000小時仍然未腐蝕，優(yōu)越的耐腐蝕性能讓人贊嘆。
“生產(chǎn)出的超導(dǎo)電彩涂板色差極小，通過晉鋼實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)的色差儀檢測，Delta E（色差）值嚴(yán)格控制在0.5以內(nèi)，遠(yuǎn)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)的0.8。T彎試驗(yàn)結(jié)果同樣遠(yuǎn)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)要求。鋅鋁鎂超導(dǎo)電彩涂板的導(dǎo)電值與表面質(zhì)量均完美達(dá)到了技術(shù)要求。”負(fù)責(zé)銷售多年的晉鋼銷售總監(jiān)陳雙葉介紹道。
硬核裝備，打造彩涂科技標(biāo)桿
日前，晉鋼技術(shù)中心入選2024年山西省省級企業(yè)技術(shù)中心名單。近年來，晉鋼始終將科技創(chuàng)新視為企業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動力，不斷加大研發(fā)投入，以“一周一專利”的研發(fā)速度，累計獲國家專利100余項，建立了1個國家級、2個省級創(chuàng)新科研平臺。同時，先進(jìn)金屬材料涂鍍國家工程實(shí)驗(yàn)室在晉鋼成功落地，進(jìn)一步提升晉鋼科研水平和創(chuàng)新能力。
“別看起步晚，但在涂鍍方面，晉鋼技術(shù)進(jìn)步最快，處于世界第一方陣。”鄒明認(rèn)為。在來晉鋼之前，鄒明已經(jīng)從事涂鍍產(chǎn)品研發(fā)幾十年。
在此基礎(chǔ)上，晉鋼產(chǎn)品先后榮獲歐盟CE認(rèn)證、美標(biāo)歐標(biāo)認(rèn)證、英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會質(zhì)量管理體系權(quán)威認(rèn)證，充分展示了該集團(tuán)的技術(shù)優(yōu)勢和創(chuàng)新潛力。
在數(shù)智賦能方面，晉鋼全面構(gòu)建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全流程、全生命周期及全域的堅實(shí)質(zhì)量基石支撐體系。晉鋼推出智慧物流、晉鋼E家等系統(tǒng)，用人工智能貫穿生產(chǎn)、銷售、質(zhì)量管理流程，奮力構(gòu)筑一個集智能化、自動化、信息化于一體的工業(yè)4.0生態(tài)圈。
在晉鋼的生產(chǎn)車間，酸連軋機(jī)組、連續(xù)熱鍍層機(jī)組、連續(xù)彩涂生產(chǎn)線機(jī)組各自運(yùn)行，鋼帶快速傳動，一切顯得和諧又默契，在生產(chǎn)過程中幾乎無需人工干預(yù)，這不僅提高了生產(chǎn)穩(wěn)定性和一致性，還確保了產(chǎn)品的均勻性和一致性。
“晉鋼在產(chǎn)線智能化與自動化投入及水平方面，在民營企業(yè)中處于領(lǐng)先地位。”鄒明認(rèn)為。
其中，國內(nèi)首座實(shí)現(xiàn)全流程設(shè)計并擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型冷連軋工廠采用國內(nèi)頂尖的工藝技術(shù)，打造了冷硬板、冷軋板、鍍鋅板、鍍鋁鋅板、鍍鋅鋁鎂板及彩涂板六大精品系列，實(shí)現(xiàn)了裝備的規(guī)模化、生產(chǎn)的智能化、產(chǎn)品的高端化及發(fā)展的綠色化。
“我們作為山西省第一條寬幅彩涂生產(chǎn)線，裝備的先進(jìn)性在多個維度上都有充分展現(xiàn)。”陳友介紹。
酸連軋機(jī)組按照大型化、連續(xù)化裝備思路，采用高效激光焊接、大張力拉伸破磷、淺槽紊流酸洗、轉(zhuǎn)塔式切邊、高速轉(zhuǎn)轂飛剪剪切、交流變頻主傳動等先進(jìn)技術(shù)，冷硬卷年產(chǎn)能達(dá)到150萬噸，在保證產(chǎn)品高表面質(zhì)量、高精度、生產(chǎn)低耗能的前提下，實(shí)現(xiàn)最大軋制速度1500米/分鐘，代表國內(nèi)酸軋聯(lián)合機(jī)組的最高水平。
連續(xù)熱鍍層機(jī)組采用美鋼聯(lián)法立式退火爐，并改良森吉米爾法臥式退火爐，分別滿足鍍鋅、鋅鋁鎂和鍍鋁鋅產(chǎn)品專業(yè)化生產(chǎn)要求。機(jī)組配置窄搭焊接機(jī)、高效物理及電解清洗、鋅灰在線控制、鋅層厚度自動控制、煙氣回收再利用等國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)，引領(lǐng)國內(nèi)鍍層建設(shè)新方向。
連續(xù)彩涂生產(chǎn)線采用兩涂兩烘生產(chǎn)工藝，機(jī)組配置窄搭焊接機(jī)、立式活套、高效清洗循環(huán)系統(tǒng)、在線快速換色U形精涂、漆膜閉環(huán)控制等多項國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)，滿足個性化彩涂板的市場需求。
此外，晉鋼在物性檢驗(yàn)方面同樣實(shí)力超群。晉鋼配備了掃描電鏡、智能多功能X射線衍射儀等一系列尖端設(shè)備，為產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)格把控提供了有力保障。同時，晉鋼還引入了進(jìn)口表面檢測儀器，能夠?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量問題進(jìn)行在線即時預(yù)警，確保每一塊產(chǎn)品都符合最高標(biāo)準(zhǔn)。
“正是我們有了硬核科技、硬核裝備，才可以為客戶提供硬核產(chǎn)品和硬核服務(wù)。”陳雙葉說。
全程控制，發(fā)揮長流程天然優(yōu)勢
晉鋼還具有以長流程生產(chǎn)鋅鋁鎂產(chǎn)品的獨(dú)特優(yōu)勢。作為山西省重點(diǎn)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，晉鋼已經(jīng)發(fā)展成為集煤、焦、鋼、材及余能綜合循環(huán)利用和高端薄板精深加工于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。
“由于作為超導(dǎo)電基板的鋅鋁鎂板，是晉鋼自己通過長流程生產(chǎn)的，晉鋼可以根據(jù)客戶的個性化需要在源頭上進(jìn)行成分和工藝調(diào)整。晉鋼通過添加合金強(qiáng)化的產(chǎn)品既有強(qiáng)度又有延伸率，加工性能也得到了保障。這些成就了晉鋼對客戶的獨(dú)一無二的強(qiáng)大服務(wù)能力。”鄒明特別指出。
“自成立以來，晉鋼一直秉持著技術(shù)創(chuàng)新和品質(zhì)卓越的發(fā)展理念，不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提升產(chǎn)品質(zhì)量。在追求極致品質(zhì)的道路上，晉鋼采取了質(zhì)量一貫制的全面措施，從明確質(zhì)量目標(biāo)和政策出發(fā)，建立了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量管理體系。”陳友介紹。
晉鋼從煉鋼環(huán)節(jié)便著手，通過精細(xì)調(diào)控?zé)掍摮煞郑瑖?yán)格控制鋼水的潔凈度、氧含量及碳含量，以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步提升材料的加工性能。
在熱軋過程中，晉鋼對加熱爐的溫度及冷卻流程實(shí)施精準(zhǔn)無誤的控制，而在鍍鋅鋁鎂鋼板的生產(chǎn)中，更是將退火溫度與冷卻速度進(jìn)行了完美匹配，確保了產(chǎn)品質(zhì)量的卓越。彩涂固化爐的溫度控制更是達(dá)到了驚人的精度，保持在±3攝氏度的范圍內(nèi)，而基板的溫度控制更是精細(xì)到了±2攝氏度以內(nèi)，展現(xiàn)了晉鋼對工藝細(xì)節(jié)的極致追求。
“這樣的控制水平，在世界同行中也是領(lǐng)先的。”鄒明認(rèn)為。
為了進(jìn)一步提升產(chǎn)品性能，晉鋼與國際頂尖企業(yè)建立了緊密的合作關(guān)系，共同研發(fā)并選用高品質(zhì)的生產(chǎn)輔材，簽訂了詳盡的技術(shù)協(xié)議。同時，晉鋼對原燃輔料實(shí)施嚴(yán)格的上機(jī)檢測，確保每一環(huán)節(jié)都符合最高標(biāo)準(zhǔn)，為客戶帶來無憂的使用體驗(yàn)。
在成品檢測環(huán)節(jié)，晉鋼采用了在線檢測與實(shí)驗(yàn)室檢測相結(jié)合的方式，雙重確認(rèn)產(chǎn)品質(zhì)量，為產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)提供了堅實(shí)的保障。在入庫檢測中，晉鋼對包裝質(zhì)量、標(biāo)簽信息及產(chǎn)品入庫情況進(jìn)行了全面確認(rèn)，并按照客戶訂單進(jìn)行有序存放，極大地方便了物流發(fā)運(yùn)。而在出庫檢測中，晉鋼更是將包裝、標(biāo)簽及發(fā)貨單等固定在防護(hù)設(shè)施上，確保產(chǎn)品的完整與安全。
晉鋼的服務(wù)團(tuán)隊始終保持24小時待命狀態(tài)，隨時為客戶提供使用指導(dǎo)與技術(shù)支持，確保用戶在使用過程中能夠安心無憂。同時，晉鋼還制訂了詳盡的產(chǎn)品使用名錄，并定期進(jìn)行跟蹤回訪，以細(xì)致周到的服務(wù)贏得了客戶的廣泛信任。
晉鋼注重加強(qiáng)質(zhì)量教育和培訓(xùn)，通過積極收集客戶反饋并不斷改進(jìn)客戶服務(wù)，以及定期進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量審核和管理評審，確保了質(zhì)量的持續(xù)卓越，贏得了市場的廣泛贊譽(yù)。
晉鋼不僅對自己要求嚴(yán)格，而且選擇國際頂流的合作伙伴，為產(chǎn)品品質(zhì)提供保障。
“晉鋼致力于為市場提供最具性價比的高端涂鍍產(chǎn)品，為中國高端涂鍍產(chǎn)品的突破發(fā)展貢獻(xiàn)力量。晉鋼注重科技研發(fā)與投入，成立先進(jìn)金屬材料涂鍍國家工程實(shí)驗(yàn)室、山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、山西省工程中心，2024年研發(fā)投入20多億元，榮登民營企業(yè)研發(fā)投入500強(qiáng)第83位。
“目前，晉鋼定制化研發(fā)的微電阻、高耐蝕、附著力好、表面質(zhì)量優(yōu)的超導(dǎo)彩涂板已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、5G基站、家用電器、電子通信、電力傳輸?shù)痊F(xiàn)代化高端工程建設(shè)。未來，晉鋼將繼續(xù)秉持‘為客戶創(chuàng)造價值’的核心價值觀，加大研發(fā)投入，不斷創(chuàng)新和改進(jìn)熱基鍍鋅鋁鎂技術(shù)，推出更多高質(zhì)量、高性能的超導(dǎo)電產(chǎn)品，滿足客戶的多種多樣的需求。”陳友表示。
冠軍檔案
中國超導(dǎo)電彩涂板之冠
廠家：山西晉城鋼鐵控股集團(tuán)有限公司
品種：超導(dǎo)電彩涂板是創(chuàng)造性地將超導(dǎo)電油漆通過特定的工藝涂覆于具有抗氧化、高耐蝕性能的鋅鋁鎂鋼板上，經(jīng)烘干固化得到的彩涂產(chǎn)品。在具備良好導(dǎo)電性的同時，該產(chǎn)品繼承了傳統(tǒng)彩涂板的耐腐蝕性，可有效抵御環(huán)境的侵蝕。
特點(diǎn)：超導(dǎo)電彩涂板具有良好的導(dǎo)電性（電阻≤50毫歐）和耐腐蝕性，能夠替代電信行業(yè)黑色家電（黑色箱柜）領(lǐng)域傳統(tǒng)的鍍鋅、鋅鋁鎂基板與加工困難的超導(dǎo)材料。該產(chǎn)品通過彩涂機(jī)組一次成型，能夠滿足黑色箱柜對產(chǎn)品質(zhì)量的需求，同時可以減少噴涂工序，節(jié)約成本，且耐腐蝕性能更高。
應(yīng)用：該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、5G基站、超算中心、電子信息化系統(tǒng)等尖端前沿科技項目。
