在4月6日召開(kāi)的河北省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上,河鋼集團(tuán)“高品質(zhì)涂鍍鋼板”榮獲2022年度省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
該項(xiàng)目突破多項(xiàng)技術(shù)難題,結(jié)束了國(guó)內(nèi)高品質(zhì)涂鍍鋼板依賴進(jìn)口的局面,實(shí)現(xiàn)了涂鍍行業(yè)全套核心技術(shù)的自主掌握,帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)材料的迭代升級(jí)。
日前,記者走進(jìn)河鋼集團(tuán)的生產(chǎn)車間、實(shí)驗(yàn)室,從研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員口中,還原了一個(gè)生動(dòng)的河北創(chuàng)新故事。
3月23日,河鋼集團(tuán)大河金屬河鋼新材研發(fā)中心實(shí)驗(yàn)室,趙秀娟利用一臺(tái)X熒光光譜儀檢測(cè)新產(chǎn)品化學(xué)成分。河北日?qǐng)?bào)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(tuán)大河金屬河鋼新材DVM生產(chǎn)車間,4臺(tái)長(zhǎng)度接近6米的大型數(shù)字噴墨打印機(jī)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(tái)上,撕掉表面的保護(hù)膜,按動(dòng)機(jī)器按鈕,打印正式開(kāi)始。噴頭沿著導(dǎo)軌不停移動(dòng),經(jīng)過(guò)的地方,油墨附著于鋼板表面。大約10分鐘后,這塊長(zhǎng)1.5m、寬1.2m的鋼板打印完成,印上了一幅森林風(fēng)景畫——遠(yuǎn)近樹(shù)木明暗有別,葉片脈絡(luò)清晰可見(jiàn),畫面效果如同照片一般逼真。
DVM數(shù)碼視覺(jué)彩板,是一種通過(guò)3D數(shù)字技術(shù)實(shí)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(gè)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(chǎng)。
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(shí)兼具高耐蝕性、多功能性、外觀時(shí)尚等特性。
河鋼集團(tuán)是中國(guó)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(wàn)張涂鍍鋼板下線,可供應(yīng)10余萬(wàn)臺(tái)家電生產(chǎn)。
“鋼鐵不是冷冰冰的,家電面板展示著一個(gè)家庭的生活水平和審美趣味。近年來(lái),大眾消費(fèi)端對(duì)涂鍍鋼板提出了更高的產(chǎn)品升級(jí)需求,我們把鋼鐵做成多姿多彩的家庭藝術(shù)品,通過(guò)創(chuàng)新創(chuàng)造,讓鋼鐵支撐消費(fèi)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(yàn)中心,多種多樣的產(chǎn)品,展示出涂鍍鋼板豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。
墻面是一款名為“水玉汐”的PPM印刷彩板產(chǎn)品,走近細(xì)看,白色的底色上,用幾何紋理營(yíng)造出了水波粼粼的效果;電視機(jī)背板是一款金屬長(zhǎng)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(yàn)中心展示了多款冰箱、洗衣機(jī)、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(shí)有著像千層餅一樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
“一塊鋼板拆開(kāi)后,有多達(dá)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(duì)工藝要求很高?!编u炎斌說(shuō),“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。現(xiàn)在,常溫下通過(guò)打印機(jī)就能完成,正是得益于我們?cè)诠夤袒夹g(shù)上的創(chuàng)新。DVM研發(fā)4年實(shí)現(xiàn)3次產(chǎn)品迭代,現(xiàn)在我們還在不斷尋求升級(jí)?!?/span>
DVM、PPM、ACM、PEM、VCM、PCM……不同的產(chǎn)品術(shù)語(yǔ),對(duì)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(jí),市場(chǎng)對(duì)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(lái),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(jí)。
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(lái)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(lái)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(shuō),想實(shí)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(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與技術(shù)的相互拉動(dòng),不僅要有‘從1到10’的發(fā)展,更要實(shí)現(xiàn)‘從0到1’的突破?!?/span>
從依賴進(jìn)口到多項(xiàng)產(chǎn)品國(guó)際首發(fā)
涂鍍鋼板市場(chǎng)廣闊產(chǎn)品附加值高,但很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),國(guó)內(nèi)高等級(jí)涂鍍鋼板卻一直依賴進(jìn)口,制約著國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
河鋼集團(tuán)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(shí)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(dòng)國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)材料技術(shù)升級(jí),不僅結(jié)束了我國(guó)高端涂鍍板長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的歷史,還實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)高品質(zhì)涂鍍產(chǎn)品國(guó)際首發(fā)。
而這背后,是研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)“卡脖子”技術(shù)難題堅(jiān)持不懈的攻關(guān)。
家電產(chǎn)品注重外觀,家電用涂鍍鋼板對(duì)鮮映性、表面質(zhì)量等要求高。以前,國(guó)產(chǎn)鋼板因技術(shù)工藝、質(zhì)量穩(wěn)定性等問(wèn)題,在高端家電市場(chǎng)只占據(jù)少量份額。
“高端家電需要高品質(zhì)、高標(biāo)準(zhǔn)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(kāi)裂或是出現(xiàn)拉伸紋等問(wèn)題,會(huì)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(guó)內(nèi)家電企業(yè)大多直接選用進(jìn)口鋼板?!贝蠛咏饘俸愉撔虏氖紫夹g(shù)專家趙秀娟說(shuō),“其實(shí),當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)很先進(jìn)了,市場(chǎng)對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的需求量也不小,但就是因?yàn)槲覀儾徽莆障冗M(jìn)的生產(chǎn)工藝,市場(chǎng)還是只能被國(guó)外企業(yè)壟斷?!?/span>
發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題,想要解決卻并不簡(jiǎn)單。
“核心技術(shù)掌握在別人手里,自然是等不來(lái)也要不來(lái)。而我們自己只能看到表面的問(wèn)題,卻不知道背后的原因是什么。”趙秀娟說(shuō)。
骨頭再硬,也得啃下來(lái)。
經(jīng)過(guò)反復(fù)研究,河鋼集團(tuán)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),問(wèn)題出現(xiàn)在抗時(shí)效性上,這是一項(xiàng)一直沒(méi)有被國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)關(guān)注到的產(chǎn)品性能指標(biāo)。
“找到了問(wèn)題在哪,解決起來(lái)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(guò)程,“我們想,既然是生產(chǎn)高端產(chǎn)品,那是不是就得用價(jià)格更貴的高牌號(hào)鋼板來(lái)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(dòng)、抗跌落的要求,高牌號(hào)鋼板材料較軟,就算是投入了高成本,也沒(méi)達(dá)到預(yù)期效果?!?/span>
問(wèn)題很難,但河鋼集團(tuán)也有自己的優(yōu)勢(shì)——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(tuán)隊(duì)對(duì)這一難題展開(kāi)了攻關(guān)。
不斷摸索、反復(fù)試驗(yàn),研發(fā)工作終于見(jiàn)到了成效。
“最后我們發(fā)現(xiàn),通過(guò)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(xì)節(jié)條件,就能把鋼板產(chǎn)品的抗時(shí)效性指標(biāo)提上來(lái)?!壁w秀娟介紹。
解決了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的問(wèn)題,研發(fā)團(tuán)隊(duì)又進(jìn)一步制定出了一套對(duì)家電彩涂板進(jìn)行抗時(shí)效性檢測(cè)的具體方法?!澳茏鲆惨軝z,用科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)保證產(chǎn)品的質(zhì)量?!彼f(shuō)。
目前,河鋼集團(tuán)高品質(zhì)涂鍍鋼板關(guān)鍵技術(shù)總體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,獲得授權(quán)專利24件,形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。
河鋼集團(tuán)開(kāi)發(fā)的涂鍍產(chǎn)品已經(jīng)形成系列化,實(shí)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(chǎng)。
家電彩板、鋅鋁鎂新型鍍層鋼板等一批高端產(chǎn)品,市場(chǎng)占有率全國(guó)第一;開(kāi)發(fā)抗甲型流感病毒涂鍍鋼板,為國(guó)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(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)獨(dú)家供貨——這些成績(jī),凝結(jié)著無(wú)數(shù)研發(fā)人員辛勤的汗水,也展示出科技創(chuàng)新的力量。