中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 賈林海 報道
“鋼鐵材料作為支撐經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎材料，在未來社會經(jīng)濟發(fā)展中依然有不可替代的作用。如何進一步實現(xiàn)鋼鐵材料的減量化、長壽命化及高效能化，是鋼鐵工業(yè)減碳最有效的途徑之一。”11月23日，第十三屆中國鋼鐵年會在線上召開，鋼鐵研究總院常務副院長杜挽生在做主題報告時指出。
圖為杜挽生在線上做報告。（視頻截圖）
鋼材品種升級對減排降碳貢獻突出
杜挽生首先圍繞鋼鐵材料高效低碳發(fā)展進行了介紹。他以應用量大面廣的螺紋鋼舉例說道，據(jù)測算，從II級鋼筋升級為III級鋼筋，可節(jié)省16.7%的用鋼量，從II級鋼筋升級為Ⅳ級鋼筋，可節(jié)省33.3%的用鋼量，從II級鋼筋升級為Ⅴ級鋼筋，可節(jié)省44.2%的用鋼量。
“經(jīng)過20年的不懈努力，目前我國400兆帕級以上強度的鋼筋占比達到90%。”杜挽生表示，高強度鋼筋品種升級對減排降碳貢獻突出。據(jù)統(tǒng)計，2017年，得益于鋼筋升級，我國二氧化碳減排100兆噸，約占我國碳排放總量的1%。
“交通、建筑、橋梁、能源、石化、船舶、海工等領域使用的鋼鐵材料與構件被腐蝕是導致裝備或工程壽命縮短的重要原因。例如，海港工程構件使用15年后的腐蝕破壞率可達45%，使用20年后的腐蝕破壞率可達90%。每年，由于腐蝕造成的鋼鐵損失約占當年鋼產(chǎn)量的10%～20%。”杜挽生因此提出，耐蝕耐候鋼品種升級可以有效減少或免除維修、延長使用壽命、減少經(jīng)濟損失、降低碳排放。
“作為工程機械的重要組成部分，傳統(tǒng)耐磨鋼主要通過增加硬度來增強耐磨性能，但同時，其冷熱加工性能將受到較大影響。如何兼顧加工性和耐磨性、實現(xiàn)耐磨鋼易加工和長壽命化也是我們追求的目標。”杜挽生認為，這是耐磨鋼品種升級的意義所在。
他進一步介紹，近年來我國電工鋼發(fā)展態(tài)勢迅猛，需求量巨大。僅2021年，我國取向硅鋼產(chǎn)量約達183萬噸，無取向硅鋼產(chǎn)量約達1146萬噸，進一步鞏固了我國全球第一硅鋼產(chǎn)地的國際地位。同時，電工鋼品質(zhì)參差不齊的問題也較為明顯。“為此，國家在2020年頒布了2項強制性國家標準，工信部也發(fā)布了電機能效提升計劃。可以說，電工鋼品種升級迫在眉睫、勢在必行。”杜挽生說道。
鋼鐵產(chǎn)品及技術研發(fā)應用成果顯著
能源工程、海洋工程、航空航天、交通建筑是我國重要的戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)，火電/風電/核電裝備、深海能源鉆采系統(tǒng)、大飛機、高速列車、新能源汽車及川藏鐵路等代表著我國高端裝備和重大工程的核心競爭力。
“無論是戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)還是戰(zhàn)術性新興產(chǎn)業(yè)，高性能鋼材都是支撐我國重大工程、高端裝備制造自主可控和‘走出去’的重大戰(zhàn)略基礎。”杜挽生認為。
緊接著，他介紹了我國深海能源鉆采集輸系統(tǒng)用耐蝕鋼（合金）、南海島礁平臺與全海域高技術船舶用耐蝕鋼、大飛機用超高強度/高強高韌鋼、高速列車用高強高韌鋼、交通設施用高強韌耐蝕/耐候鋼等高性能鋼材在我國重大工程中的應用情況。
他進一步介紹，圍繞國家高端裝備、重大工程用鋼需求及鋼鐵材料品質(zhì)提升，鋼鐵研究總院聯(lián)合鋼企、高校及用戶，致力于材料品種升級、高質(zhì)/高效/節(jié)約制備技術創(chuàng)新、新材料布局、極端苛刻服役環(huán)境下的材料適配性評價等工作，取得了一系列共性和核心關鍵技術突破及工程化應用成果。具體包括：熱連軋850兆帕～1000兆帕級薄規(guī)格鋼板、熱處理2000兆帕級薄規(guī)格鋼板、高鈦高耐磨鋼板、高耐蝕鋼筋、經(jīng)濟型復相不銹鋼、節(jié)Mo型高強度耐火耐候建筑鋼、低成本高性能膨脹管、高質(zhì)量穩(wěn)定性齒輪鋼，以及新一代軸承鋼長壽命理論與工程化突破性技術等。
質(zhì)量分級是解決無底線成本控制的市場化途徑
“作為高度市場化的行業(yè)，鋼鐵行業(yè)在激烈的競爭中暴露出一些問題。例如，低價中標、無序競爭、以犧牲質(zhì)量來控制成本等。”杜挽生指出，過度追求低成本而不是滿足用戶需求為首要“創(chuàng)新”目標會危及整個行業(yè)的創(chuàng)新能力和品牌信譽。
“對于用戶來說，不同企業(yè)、不同產(chǎn)線、甚至不同時期生產(chǎn)出來的同一種規(guī)格產(chǎn)品，用戶的體驗并不一樣，這給用戶帶來了極大的困擾。”為此，杜挽生提出，質(zhì)量分級是解決無底線成本控制的市場化途徑。
據(jù)他介紹，2019年，工信部將鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量分級評價與示范應用列為重大專項，由鋼鐵研究總院牽頭，聯(lián)合中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會、鋼企及標準化機構等，針對海工鋼、軸承鋼、鋼筋等類別的產(chǎn)品進行了質(zhì)量能力分級探索。
“一般來說，傳統(tǒng)質(zhì)量評價方法就是合格或不合格。而質(zhì)量能力分級制度引入了質(zhì)量能力指數(shù)，是一個連續(xù)差異化的評級評價機制。”杜挽生解釋了兩者的異同。具體來看，質(zhì)量能力指數(shù)包括原料、工藝、產(chǎn)品性能等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來源于企業(yè)生產(chǎn)、檢測數(shù)據(jù)（ERP/MES）及第二方、第三方數(shù)據(jù)等，可以分為企業(yè)級數(shù)據(jù)、產(chǎn)線級數(shù)據(jù)、產(chǎn)品級數(shù)據(jù)、實物抽樣數(shù)據(jù)等。
據(jù)杜挽生介紹，目前，鋼鐵研究總院已累計發(fā)布20期、40個分級產(chǎn)品質(zhì)量能力排名榜，涵蓋容器鋼、海工鋼、船板、管線鋼板、軸承鋼及鋼筋等產(chǎn)品的排名，為中國船舶、中海油、蓬萊巨濤等用戶在年度集采、供應商質(zhì)量分級評價、重大工程原材料采購等方面提供了重要參考。
“總體來看，我國鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量能力評價依然處于起步階段，但它可以作為鋼企對標，質(zhì)量持續(xù)提升改進、提升用戶選材用材適配性的重要參考。相信在各方的努力下，鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量能力分級機制將越來越好。”杜挽生表示。
