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（下稱晉鋼）以其非凡的創新力，奏響了一曲超導電彩涂板的贊歌。國內首個可以讓電流幾乎無阻礙通過的超導電彩涂板在晉鋼誕生，并得到用戶廣泛認可。
“在國內，這種具有超導電性且具卓越耐腐蝕性的產品，為晉鋼所獨有。”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，揭開超導電彩涂板背后的神秘面紗。
攻堅克難，實現產品國內首發
2024年12月16日，《中國冶金報》記者踏入晉鋼的超導電彩涂板生產車間，仿佛走進了一個科技與藝術交織的夢幻殿堂。在這里，機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，宛如銀色的波浪，蓄勢待發。經過脫脂清洗、預處理、輥涂超導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電彩涂板。
“鋅鋁鎂超導電彩涂板以每平方米80克的鋅鋁鎂基板為基底，創新性地涂覆了一種特殊超導油漆。盡管外觀樸素無華，但背后凝聚著晉鋼職工無數的心血、汗水與深情。”談及這款超導電彩涂板的誕生背景，晉鋼技術總監鄒明娓娓道來。在2024年國慶節前夕，晉鋼冷軋廠、冶金技術處、生產計劃處、銷售部門等多部門同仁并肩作戰，共同見證了國內第一卷超導電彩涂板的順利誕生，等生產完成就已經是深夜。
“超導電彩涂板的研發之路可謂挑戰重重。”鄒明回憶。
首要難題在于耦聯劑的選擇，它必須同時具備親有機物與親無機物的雙重特性，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。
“這在行業內實屬罕見。這種配比讓鋅鋁鎂材料具備切口斷面自我修復的特性，當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膜，俗稱白銹。這層保護膜不僅附著性強、結構致密，而且導電性能較低，能夠有效隔絕外部環境中的腐蝕介質與暴露的金屬基底，進而遏制切口部位的進一步腐蝕，對切口及劃痕處的腐蝕起到顯著的抑制作用。”鄒明說。
據介紹，這種材料耐腐蝕性卓越，可使用長達30年，遠超常規彩涂板的10年壽命，對基板的品質要求也更為嚴苛。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。
第三大難題是超導電涂料的開發。客戶對涂料的電阻要求極為嚴格，不超過50毫歐。這一高標準令眾多廠家望而卻步。晉鋼攜手涂料廠家，經過無數次的刮板實驗與工業化試驗，終于攻克了這一難關。
“面對三大難題，我們晉鋼研發團隊迎難而上，誓將硬骨頭啃下。”陳友說。為此，晉鋼與某世界頂級企業合作，研發出了獨特配方的耦聯劑，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，晉鋼還獨創了緩釋劑配方，以犧牲陽極保護陰極的方式，進一步提升了產品的耐腐蝕性能。其基材鋅鋁鎂基板中性鹽霧試驗至今超過4000小時仍然未腐蝕，優越的耐腐蝕性能讓人贊嘆。
“生產出的超導電彩涂板色差極小，通過晉鋼實驗室先進的色差儀檢測，Delta E（色差）值嚴格控制在0.5以內，遠優于國家標準的0.8。T彎試驗結果同樣遠優于國家標準要求。鋅鋁鎂超導電彩涂板的導電值與表面質量均完美達到了技術要求。”負責銷售多年的晉鋼銷售總監陳雙葉介紹道。
硬核裝備，打造彩涂科技標桿
日前，晉鋼技術中心入選2024年山西省省級企業技術中心名單。近年來，晉鋼始終將科技創新視為企業發展的核心驅動力，不斷加大研發投入，以“一周一專利”的研發速度，累計獲國家專利100余項，建立了1個國家級、2個省級創新科研平臺。同時，先進金屬材料涂鍍國家工程實驗室在晉鋼成功落地，進一步提升晉鋼科研水平和創新能力。
“別看起步晚，但在涂鍍方面，晉鋼技術進步最快，處于世界第一方陣。”鄒明認為。在來晉鋼之前，鄒明已經從事涂鍍產品研發幾十年。
在此基礎上，晉鋼產品先后榮獲歐盟CE認證、美標歐標認證、英國標準協會質量管理體系權威認證，充分展示了該集團的技術優勢和創新潛力。
在數智賦能方面，晉鋼全面構建起覆蓋全產業鏈、全流程、全生命周期及全域的堅實質量基石支撐體系。晉鋼推出智慧物流、晉鋼E家等系統，用人工智能貫穿生產、銷售、質量管理流程，奮力構筑一個集智能化、自動化、信息化于一體的工業4.0生態圈。
在晉鋼的生產車間，酸連軋機組、連續熱鍍層機組、連續彩涂生產線機組各自運行，鋼帶快速傳動，一切顯得和諧又默契，在生產過程中幾乎無需人工干預，這不僅提高了生產穩定性和一致性，還確保了產品的均勻性和一致性。
“晉鋼在產線智能化與自動化投入及水平方面，在民營企業中處于領先地位。”鄒明認為。
其中，國內首座實現全流程設計并擁有完全自主知識產權的大型冷連軋工廠采用國內頂尖的工藝技術，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，實現了裝備的規模化、生產的智能化、產品的高端化及發展的綠色化。
“我們作為山西省第一條寬幅彩涂生產線，裝備的先進性在多個維度上都有充分展現。”陳友介紹。
酸連軋機組按照大型化、連續化裝備思路，采用高效激光焊接、大張力拉伸破磷、淺槽紊流酸洗、轉塔式切邊、高速轉轂飛剪剪切、交流變頻主傳動等先進技術，冷硬卷年產能達到150萬噸，在保證產品高表面質量、高精度、生產低耗能的前提下，實現最大軋制速度1500米/分鐘，代表國內酸軋聯合機組的最高水平。
連續熱鍍層機組采用美鋼聯法立式退火爐，并改良森吉米爾法臥式退火爐，分別滿足鍍鋅、鋅鋁鎂和鍍鋁鋅產品專業化生產要求。機組配置窄搭焊接機、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先進技術，引領國內鍍層建設新方向。
連續彩涂生產線采用兩涂兩烘生產工藝，機組配置窄搭焊接機、立式活套、高效清洗循環系統、在線快速換色U形精涂、漆膜閉環控制等多項國內先進技術，滿足個性化彩涂板的市場需求。
此外，晉鋼在物性檢驗方面同樣實力超群。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備，為產品質量的嚴格把控提供了有力保障。同時，晉鋼還引入了進口表面檢測儀器，能夠對產品質量問題進行在線即時預警，確保每一塊產品都符合最高標準。
“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品和硬核服務。”陳雙葉說。
全程控制，發揮長流程天然優勢
晉鋼還具有以長流程生產鋅鋁鎂產品的獨特優勢。作為山西省重點鋼鐵聯合企業，晉鋼已經發展成為集煤、焦、鋼、材及余能綜合循環利用和高端薄板精深加工于一體的全產業鏈鋼鐵聯合企業。
“由于作為超導電基板的鋅鋁鎂板，是晉鋼自己通過長流程生產的，晉鋼可以根據客戶的個性化需要在源頭上進行成分和工藝調整。晉鋼通過添加合金強化的產品既有強度又有延伸率，加工性能也得到了保障。這些成就了晉鋼對客戶的獨一無二的強大服務能力。”鄒明特別指出。
“自成立以來，晉鋼一直秉持著技術創新和品質卓越的發展理念，不斷優化生產工藝，提升產品質量。在追求極致品質的道路上，晉鋼采取了質量一貫制的全面措施，從明確質量目標和政策出發，建立了嚴謹的質量管理體系。”陳友介紹。
晉鋼從煉鋼環節便著手，通過精細調控煉鋼成分，嚴格控制鋼水的潔凈度、氧含量及碳含量，以此為基礎，進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施精準無誤的控制，而在鍍鋅鋁鎂鋼板的生產中，更是將退火溫度與冷卻速度進行了完美匹配，確保了產品質量的卓越。彩涂固化爐的溫度控制更是達到了驚人的精度，保持在±3攝氏度的范圍內，而基板的溫度控制更是精細到了±2攝氏度以內，展現了晉鋼對工藝細節的極致追求。
“這樣的控制水平，在世界同行中也是領先的。”鄒明認為。
為了進一步提升產品性能，晉鋼與國際頂尖企業建立了緊密的合作關系，共同研發并選用高品質的生產輔材，簽訂了詳盡的技術協議。同時，晉鋼對原燃輔料實施嚴格的上機檢測，確保每一環節都符合最高標準，為客戶帶來無憂的使用體驗。
在成品檢測環節，晉鋼采用了在線檢測與實驗室檢測相結合的方式，雙重確認產品質量，為產品的優質提供了堅實的保障。在入庫檢測中，晉鋼對包裝質量、標簽信息及產品入庫情況進行了全面確認，并按照客戶訂單進行有序存放，極大地方便了物流發運。而在出庫檢測中，晉鋼更是將包裝、標簽及發貨單等固定在防護設施上，確保產品的完整與安全。
晉鋼的服務團隊始終保持24小時待命狀態，隨時為客戶提供使用指導與技術支持，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品使用名錄，并定期進行跟蹤回訪，以細致周到的服務贏得了客戶的廣泛信任。
晉鋼注重加強質量教育和培訓，通過積極收集客戶反饋并不斷改進客戶服務，以及定期進行內部質量審核和管理評審，確保了質量的持續卓越，贏得了市場的廣泛贊譽。
晉鋼不僅對自己要求嚴格，而且選擇國際頂流的合作伙伴，為產品品質提供保障。
“晉鋼致力于為市場提供最具性價比的高端涂鍍產品，為中國高端涂鍍產品的突破發展貢獻力量。晉鋼注重科技研發與投入，成立先進金屬材料涂鍍國家工程實驗室、山西省重點實驗室、山西省工程中心，2024年研發投入20多億元，榮登民營企業研發投入500強第83位。
“目前，晉鋼定制化研發的微電阻、高耐蝕、附著力好、表面質量優的超導彩涂板已經廣泛應用于航空航天、5G基站、家用電器、電子通信、電力傳輸等現代化高端工程建設。未來，晉鋼將繼續秉持‘為客戶創造價值’的核心價值觀，加大研發投入，不斷創新和改進熱基鍍鋅鋁鎂技術，推出更多高質量、高性能的超導電產品，滿足客戶的多種多樣的需求。”陳友表示。
冠軍檔案
中國超導電彩涂板之冠
廠家：山西晉城鋼鐵控股集團有限公司
品種：超導電彩涂板是創造性地將超導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，經烘干固化得到的彩涂產品。在具備良好導電性的同時，該產品繼承了傳統彩涂板的耐腐蝕性，可有效抵御環境的侵蝕。
特點：超導電彩涂板具有良好的導電性（電阻≤50毫歐）和耐腐蝕性，能夠替代電信行業黑色家電（黑色箱柜）領域傳統的鍍鋅、鋅鋁鎂基板與加工困難的超導材料。該產品通過彩涂機組一次成型，能夠滿足黑色箱柜對產品質量的需求，同時可以減少噴涂工序，節約成本，且耐腐蝕性能更高。
應用：該產品廣泛應用于航空航天、5G基站、超算中心、電子信息化系統等尖端前沿科技項目。
