在4月6日召開的河北省科學(xué)技術(shù)獎勵大會上，河鋼集團“高品質(zhì)涂鍍鋼板”榮獲2022年度省科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

該項目突破多項技術(shù)難題，結(jié)束了國內(nèi)高品質(zhì)涂鍍鋼板依賴進口的局面，實現(xiàn)了涂鍍行業(yè)全套核心技術(shù)的自主掌握，帶動了國內(nèi)鋼鐵行業(yè)材料的迭代升級。

日前，記者走進河鋼集團的生產(chǎn)車間、實驗室，從研發(fā)團隊成員口中，還原了一個生動的河北創(chuàng)新故事。

3月23日，河鋼集團大河金屬河鋼新材研發(fā)中心實驗室，趙秀娟利用一臺X熒光光譜儀檢測新產(chǎn)品化學(xué)成分。河北日報記者常方圓攝

把鋼鐵做成多姿多彩的藝術(shù)品

3月24日下午，位于青島的河鋼集團大河金屬河鋼新材DVM生產(chǎn)車間，4臺長度接近6米的大型數(shù)字噴墨打印機正在作業(yè)，3名工人在其間穿梭忙碌。

工人將剪裁好的鋼板放到打印平臺上，撕掉表面的保護膜，按動機器按鈕，打印正式開始。噴頭沿著導(dǎo)軌不停移動，經(jīng)過的地方，油墨附著于鋼板表面。大約10分鐘后，這塊長1.5m、寬1.2m的鋼板打印完成，印上了一幅森林風(fēng)景畫——遠近樹木明暗有別，葉片脈絡(luò)清晰可見，畫面效果如同照片一般逼真。

DVM數(shù)碼視覺彩板，是一種通過3D數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)高端定制的涂鍍鋼板產(chǎn)品，大河金屬河鋼新材是首個在家電行業(yè)批量應(yīng)用該創(chuàng)新技術(shù)的企業(yè)。

正在打印的這批鋼板由海爾公司定制，將用于制作一款高端冰柜產(chǎn)品，出口海外市場。

涂鍍鋼板是家電、汽車、建筑、光伏等行業(yè)產(chǎn)品制造的關(guān)鍵材料，產(chǎn)品需同時兼具高耐蝕性、多功能性、外觀時尚等特性。

河鋼集團是中國第一大家電用鋼、第二大汽車用鋼供應(yīng)商。在大河金屬河鋼新材，每天23萬張涂鍍鋼板下線，可供應(yīng)10余萬臺家電生產(chǎn)。

“鋼鐵不是冷冰冰的，家電面板展示著一個家庭的生活水平和審美趣味。近年來，大眾消費端對涂鍍鋼板提出了更高的產(chǎn)品升級需求，我們把鋼鐵做成多姿多彩的家庭藝術(shù)品，通過創(chuàng)新創(chuàng)造，讓鋼鐵支撐消費者的美好生活?！贝蠛咏饘俸愉撔虏难邪l(fā)總監(jiān)鄒炎斌表示。

在大河金屬河鋼新材用戶體驗中心，多種多樣的產(chǎn)品，展示出涂鍍鋼板豐富的應(yīng)用場景。

墻面是一款名為“水玉汐”的PPM印刷彩板產(chǎn)品，走近細看，白色的底色上，用幾何紋理營造出了水波粼粼的效果；電視機背板是一款金屬長拉絲ACM覆膜鋼板，從不同角度看，能將燈光反射出不同效果；木紋櫥柜也是用鋼板制作，用手觸摸，能感受到表面材料紋理的變化……

墻上掛著一組色彩鮮明的裝飾畫，是梵高畫作《星空》的局部組合，令人意想不到的是，這也是鋼板。除此之外，體驗中心展示了多款冰箱、洗衣機、熱水器等家電產(chǎn)品，它們的面板不僅有高顏值，還具備抗菌、耐蝕等功能特性。

這些鋼板產(chǎn)品厚度多在0.3mm-1mm，輕薄如紙，卻能呈現(xiàn)不同的外觀、觸感、功能，是因其內(nèi)部其實有著像千層餅一樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

“一塊鋼板拆開后，有多達十幾層結(jié)構(gòu)，每一層的物理和化學(xué)性能要求都不一樣，對工藝要求很高?！编u炎斌說，“比如在DVM生產(chǎn)中，油墨是化工材料，鋼板是金屬材料，按照以往的工藝，把兩種材料合到一起，需要加熱到兩三百攝氏度才能固化?，F(xiàn)在，常溫下通過打印機就能完成，正是得益于我們在光固化技術(shù)上的創(chuàng)新。DVM研發(fā)4年實現(xiàn)3次產(chǎn)品迭代，現(xiàn)在我們還在不斷尋求升級。”

DVM、PPM、ACM、PEM、VCM、PCM……不同的產(chǎn)品術(shù)語，對應(yīng)著不同的復(fù)雜工藝。隨著家電等行業(yè)技術(shù)與產(chǎn)品升級，市場對涂鍍鋼板原料涂鍍層多樣化、多規(guī)格化、低成本化、高耐蝕化需求愈加迫切。近年來，大河金屬河鋼新材持續(xù)加大研發(fā)投入，用技術(shù)創(chuàng)新一次次引領(lǐng)行業(yè)升級。

在大河金屬河鋼新材研發(fā)中心，專門設(shè)有一間靈感工作室，工作室的墻面上，貼滿了從世界各地搜尋來的各式各樣的材料，如玻璃纖維、鮮花板、鉍石礦等等。

“創(chuàng)新就是要打破邊界，要吸收來自全球的、不同行業(yè)的創(chuàng)新資源為我所用，突破思維的限制?！编u炎斌說，想實現(xiàn)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，歸根結(jié)底還是要依靠創(chuàng)新?！白龊玫漠a(chǎn)品，不能只想著跟隨他人，要實現(xiàn)設(shè)計與技術(shù)的相互拉動，不僅要有‘從1到10’的發(fā)展，更要實現(xiàn)‘從0到1’的突破。”

從依賴進口到多項產(chǎn)品國際首發(fā)

涂鍍鋼板市場廣闊產(chǎn)品附加值高，但很長一段時間內(nèi)，國內(nèi)高等級涂鍍鋼板卻一直依賴進口，制約著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。

河鋼集團高品質(zhì)涂鍍鋼板關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，實現(xiàn)了涂鍍行業(yè)工程技術(shù)、生產(chǎn)制造工藝和裝備等全套技術(shù)自主掌握，帶動國內(nèi)鋼鐵行業(yè)材料技術(shù)升級，不僅結(jié)束了我國高端涂鍍板長期依賴進口的歷史，還實現(xiàn)了多項高品質(zhì)涂鍍產(chǎn)品國際首發(fā)。

而這背后，是研發(fā)團隊對“卡脖子”技術(shù)難題堅持不懈的攻關(guān)。

家電產(chǎn)品注重外觀，家電用涂鍍鋼板對鮮映性、表面質(zhì)量等要求高。以前，國產(chǎn)鋼板因技術(shù)工藝、質(zhì)量穩(wěn)定性等問題，在高端家電市場只占據(jù)少量份額。

“高端家電需要高品質(zhì)、高標準的鋼板作支撐。比如在鋼板表面質(zhì)量方面，若有成形部件開裂或是出現(xiàn)拉伸紋等問題，會直接導(dǎo)致家電企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品變?yōu)椴涣计?。之前，為確保產(chǎn)品質(zhì)量，國內(nèi)家電企業(yè)大多直接選用進口鋼板。”大河金屬河鋼新材首席技術(shù)專家趙秀娟說，“其實，當(dāng)時國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)很先進了，市場對相關(guān)產(chǎn)品的需求量也不小，但就是因為我們不掌握先進的生產(chǎn)工藝，市場還是只能被國外企業(yè)壟斷?！?/span>

發(fā)現(xiàn)了問題，想要解決卻并不簡單。

“核心技術(shù)掌握在別人手里，自然是等不來也要不來。而我們自己只能看到表面的問題，卻不知道背后的原因是什么。”趙秀娟說。

骨頭再硬，也得啃下來。

經(jīng)過反復(fù)研究，河鋼集團的研發(fā)團隊發(fā)現(xiàn)，問題出現(xiàn)在抗時效性上，這是一項一直沒有被國內(nèi)鋼鐵企業(yè)關(guān)注到的產(chǎn)品性能指標。

“找到了問題在哪，解決起來也不是一帆風(fēng)順，中間我們又走了彎路?！壁w秀娟講述起研發(fā)的過程，“我們想，既然是生產(chǎn)高端產(chǎn)品，那是不是就得用價格更貴的高牌號鋼板來做基板？但家電面板不僅要易于加工，還要有一定剛度，滿足抗震動、抗跌落的要求，高牌號鋼板材料較軟，就算是投入了高成本，也沒達到預(yù)期效果?！?/span>

問題很難，但河鋼集團也有自己的優(yōu)勢——產(chǎn)業(yè)鏈完善。

從生產(chǎn)基礎(chǔ)鋼材的唐鋼公司、邯鋼公司，到掌握涂鍍工藝的大河金屬河鋼新材，再集合河鋼材料技術(shù)研究院等單位的研發(fā)力量，研發(fā)團隊對這一難題展開了攻關(guān)。

不斷摸索、反復(fù)試驗，研發(fā)工作終于見到了成效。

“最后我們發(fā)現(xiàn)，通過在煉鋼環(huán)節(jié)加入一些合金成分，并且改變退火工藝中的某些細節(jié)條件，就能把鋼板產(chǎn)品的抗時效性指標提上來?！壁w秀娟介紹。

解決了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的問題，研發(fā)團隊又進一步制定出了一套對家電彩涂板進行抗時效性檢測的具體方法。“能做也要能檢，用科學(xué)的標準保證產(chǎn)品的質(zhì)量。”她說。

目前，河鋼集團高品質(zhì)涂鍍鋼板關(guān)鍵技術(shù)總體達到國際領(lǐng)先水平，獲得授權(quán)專利24件，形成國家標準1項、行業(yè)標準3項。

河鋼集團開發(fā)的涂鍍產(chǎn)品已經(jīng)形成系列化，實現(xiàn)全覆蓋。產(chǎn)品廣泛用于海爾、美的、LG、三星、奔馳、寶馬、上汽、一汽等高端家電、汽車制造，并出口到歐美等市場。

家電彩板、鋅鋁鎂新型鍍層鋼板等一批高端產(chǎn)品，市場占有率全國第一；開發(fā)抗甲型流感病毒涂鍍鋼板，為國內(nèi)首發(fā)技術(shù)和首發(fā)產(chǎn)品；800g/㎡及以上超厚鋅層產(chǎn)品實現(xiàn)國內(nèi)獨家供貨——這些成績，凝結(jié)著無數(shù)研發(fā)人員辛勤的汗水，也展示出科技創(chuàng)新的力量。