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讓特種不銹鋼得到更多應用

“S600E高強不銹結構鋼集高強度、高韌性、高耐蝕、易焊接于一身,這將掀起一場世界性的鋼鐵革命?!痹诒本┱匍_的永通高強高耐蝕結構鋼推介評估會上,中國工程院院士李鶴林如是說。

■史俊庭

“如果當初建造美國世貿中心雙塔的時候,使用的是我們生產的特種鋼,那么在‘9·11’的襲擊中,它將會延緩一個小時倒塌?!痹卩嵵萦劳ㄌ劁撚邢薰荆ㄒ韵潞喎Q鄭州永通),跟特種鋼打了一輩子交道的該公司董事長董書通開門見山,給《中國科學報》說了這樣一句話。

近日,中國特種鋼企業協會發布公告,批準了鄭州永通提交的7項索氏體高強不銹結構鋼標準。作為中國索氏體高強不銹鋼的發明人,董書通相信這種鋼材將在越來越多的領域得到應用。

特別的索氏體特鋼

“毫不夸張地說,這種高強不銹鋼螺栓是世界上性能最好的,強度達到了10.9級?!痹卩嵵萦劳ǖ漠a品展覽室,董書通指著一個陳列的螺栓樣品說,“制造它的是永通索氏體高強不銹結構鋼S600E,具有抗氫脆、耐腐蝕、防脫扣、防抱死的特性?!备鶕袊劁撈髽I協會和鄭州永通特鋼制定的高強不銹結構鋼系列標準,S指的是索氏體鋼,600指的是其具有600兆帕的屈服強度,E指的是其抗震性能。

目前,S600E已經被美國哥倫比亞大學、新加坡國立大學、中船重工725所、中船重工713所、中石油西安管道研究院、中冶集團建筑研究院、北京建筑研究總院、鄭州煤炭機械制造集團等單位檢測,可以認為是一種微晶級新材料,是一種超級鋼。

根據中船重工725所和北京建筑研究總院的檢測報告:在600兆帕屈服強度下,S600E仍有大于20%的延伸率,是性能優良的抗震鋼,強度與日本最高水平的高強抗震鋼相當,地震能量吸收能力卻是其2~3倍。因此,在用鋼量不減的條件下,采用S600E建設抗震建筑,抗震能力可提高1~2個烈度等級。

不僅如此,S600E的抗腐蝕程度是常規碳鋼的150倍。因此,使用這種鋼材的建筑壽命可以從現在的70年延長至500年。據東南大學鋼結構研究設計發展中心的檢驗證明,S600E在600攝氏度高溫條件下仍具備大于200兆帕的屈服強度,是一種建筑界夢寐以求的低成本耐火鋼。更為神奇的是,這種鋼在零下40攝氏度的低溫下仍具有大于40焦耳的沖擊功。

眾星捧月的“中國創造”

“S600E高強不銹結構鋼集高強度、高韌性、高耐蝕、易焊接于一身,這將掀起一場世界性的鋼鐵革命?!?014年12月11日,在北京召開的永通高強高耐蝕結構鋼推介評估會上,中國工程院院士李鶴林如是說。

中國工程院院士、原冶金部副部長殷瑞鈺對S600E也給予了高度評價:S600E是一項中國人具有完全知識產權的卓越發明,它使傳統不銹鋼強度極大提升,是一種全新的索氏體不銹結構鋼,使不銹鋼里有了結構鋼,結構鋼里有了不銹鋼。

董書通說,他先后投入了30多億元研發索氏體特種不銹鋼,在公司財務緊張的時候,甚至用光了養老的錢?!傲钊诵牢康氖?,S600E終于研發成功了,同時解決了焊接技術,達到規?;a和大規模工程應用的條件?!?

目前,S600E已被新加坡國家發展部建設局確定在新加坡采用,中國電力科學院在中國布點21處試用于電力塔架,中石油西安管道研究院計劃在長慶油田使用,勝利油田已試用完畢并進入批量采購談判,鄭州煤炭機械制造集團將其應用于大型采煤機組液壓系統制造。

“索氏體特鋼之父”

作為耕耘在特鋼領域的一家民營企業,鄭州永通的歷史不一般:1995年8月,永通特鋼小方坯連鑄機成功地拉出了國內第一爐合金鋼連鑄坯;2003年成功建設15米半徑大方坯合金鋼連鑄機,領跑國內汽車彈簧鋼、軸承鋼;在此期間,通過與國內相關科研院所的聯合攻關,成功開發出含鎳、鉻的高強度、屈強比合理、抗腐蝕的高級不銹鋼、耐候鋼、合金鋼等系列產品;2005年5月,鄭州永通成功在香港聯交所主板上市,成為國內首家在香港上市的特鋼企業。2006年永通特鋼的母公司——鎳資源國際控股有限公司獲得印尼約2億噸含鎳鉻紅土鎳礦礦山。

這些年,中國的普通鋼的產能由2000年的1億噸,猛增到2013年的近13億噸,但高端鋼的產量進展不大。為此,鄭州永通持續投入大量資金,圍繞含鎳、鉻的不銹鋼、齒輪鋼、軸承鋼、高端鍛造用鋼等系列特殊鋼產品的開發,形成了以自有礦山資源、自有知識產權、先進工藝流程為依托的特鋼產品生產體系,董書通也被業界稱為“索氏體不銹鋼之父”。

河南鋼結構協會會長魏群說,S600E完成了不銹鋼向結構鋼的跨越,可廣泛用于諸多對耐腐蝕、強度及可焊性要求較高的領域,諸如南沙建設、艦船建造、電力輸送工程、海洋運輸設施、光伏和風電工程、海洋石油平臺建設、油氣輸送包覆管、超臨界機組與超超臨界機組脫硫工程等。

同時,董書通介紹說,使用特鋼還是一件關乎減少建筑垃圾、減少資源消耗和二氧化碳排放的大事。根據美國哥倫比亞大學的檢測結果,每使用1000萬噸S600E高強不銹結構鋼,能減排二氧化碳約5.2億噸,這將使中國在全球碳排放交易市場獲得更多的主動權。

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