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  • 沙鋼:做中國耐腐蝕技術領跑者
    2020-10-28 18:22:13 作者:本網發布 來源:中國腐蝕與防護網 分享至:

    “女娃游于東海,溺而不返,故為精衛,常銜西山之木石,以堙于東海。”——《山海經》


    古時,人們對大海充滿幻想。如今,海洋成為人類存在與發展的資源寶庫。


    我國擁有廣闊的海洋活動空間和豐富的海洋資源,如何走好海洋經濟這步棋,是未來中國經濟發展關鍵問題之一。


    然而,嚴苛的海洋環境造成的腐蝕嚴重制約著相關產業發展,腐蝕防護已經是世界性難題。


    瞄準耐腐蝕關鍵技術,江蘇沙鋼集團充分發揮自身科研、創新、裝備優勢,依托沙鋼鋼鐵研究院,聚力“產學研”合作攻關,研發出高強度長壽命耐腐蝕鋼筋——HRB400M,一舉打破國際技術壁壘,實現從“跟跑”到“領跑”的跨越。

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    領先一步,率先啟動耐腐蝕鋼筋研發


    沐浴著改革開放的浩蕩春風,沙鋼從一個45萬元的軋鋼車間起家,于時代大潮中劈波斬浪,成長為總資產2900億元,年產鋼能力超4000萬噸,以鋼鐵為主,資源能源、金融期貨、貿易物流、風險投資、大數據等板塊多元發展的跨國企業集團,世界500強企業。


    “認真做事、領先一步、創新思維”是沙鋼跨越發展的“秘訣”。自成立之時,沙鋼就開始制定自己的五年規劃,著眼世界最前沿科技、工藝、技術、裝備,前瞻性的謀定五年甚至十年發展脈絡。


    秉承“領先一步”的發展理念,早在2010年,沙鋼鋼鐵研究院就啟動了耐腐蝕鋼筋研發項目。彼時,沙鋼已是全國生產規模最大、品種最全的優質螺紋鋼生產基地之一,先進的裝備和成熟的工藝技術為研發奠定了堅實基礎。


    “國內外因鋼筋腐蝕導致混凝土開裂、剝落,工程尚未達到設計年限便提早失效的例子比比皆是。”沙鋼鋼鐵研究院相關負責人介紹,有調查顯示,我國每年因腐蝕造成損失上千億美元,且每年都在增加。


    然而,當時較為成熟的環氧樹脂涂層鋼筋、不銹鋼鋼筋等防腐技術掌握在少數西方國家手中,并且存在成本高、可塑性差、焊接難、與混凝土基體粘結力下降等種種弊端,難以大范圍推廣應用。機遇與挑戰并存,沙鋼耐腐蝕技術研究“快馬加鞭”。


    2013年,沙鋼與東南大學、江蘇省建筑科學研究院合作,啟動“海防工程用高耐腐蝕與長壽命高強鋼筋制備及應用技術”項目,從鋼筋自身性能和混凝土環境下耐腐蝕性實際表現入手開展聯合攻關。該項目列入江蘇省重大戰略產品產學研聯合攻關項目。

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    百煉試“金” ,沙鋼 HRB400M實現國際原創


    工欲善其事,必先利其器。沙鋼投入資金4000多萬元,引進國際上最先進的鹽霧實驗箱、真彩共聚焦顯微鏡、真空感應熔融爐等高端設備,為研發項目順利進行提供了堅強保障。


    沙鋼鋼鐵研究院科研人員組織攻關小組,與東南大學密切協作,實驗室研究與實際場景應用同步進行。廣泛調研、設計成分、實驗室冶煉、工廠試制、工業生產……研發人員不分白晝、挑燈夜戰的辛苦自不必說,一組數字可足以證明過程的艱辛:30余種合金成分設計,40余爐小鋼錠冶煉,100多根小方坯焊接軋制,400多組力學性能測試,近千個腐蝕樣品檢測……


    “十年”磨一劍,一朝試鋒芒。沙鋼高強度長壽命耐腐蝕鋼筋HRB400M實現批量生產供貨,并形成400MPa-700MPa系列強度等級,其強屈比大于1.3,最大力總伸長率超過9.0,兼具優越的抗震和抗大變形性能。最關鍵期的是,HRB400M耐腐蝕性達到普通鋼筋的10倍以上,可滿足設計使用壽命超過120年。


    沙鋼高強度長壽命耐腐蝕鋼筋HRB400M的成功問世,實現了耐腐蝕鋼筋材料設計、耐腐蝕性能評估與應用技術開發的一體化自主探究,打破了國外耐腐蝕鋼筋研發運用的技術壁壘,保障了我國耐腐蝕鋼筋自主創新研發能力,填補了該類產品在國內市場的空白。經權威機構認定,該項技術處屬國際原創,處于世界領先水平。在此基礎上,沙鋼主導制定了耐腐蝕領域國家標準《GB/T34206-2017》。


    項目實施期間還形成專利20余項、論文40多篇,其中國際專利1項,已獲韓國、歐洲授權。

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    工程實裝,沙鋼耐腐蝕鋼筋獲得認可

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    HRB400M的表現并沒有讓人失望。青連鐵路建設指揮部工程管理部出具的應用證明中表示,“大橋服役環境復雜,已有設計經驗多采用涂層鋼筋或不銹鋼筋進行耐腐蝕設計,但這種方法成本高、操作復雜,而且防腐蝕效果不理想。江蘇沙鋼集團和東南大學課題組通過大數量的試驗研究和數據總結,成功生產出耐腐蝕剛強度熱軋帶肋鋼筋,并在本項目上得到大規模應用。經現場檢測,熱軋鋼筋屈服強度大于500MPa,抗拉強度大于700MPa,斷后延伸率大于18%,耐腐蝕性能較普通鋼筋提高10倍以上,完全滿足耐久性設計要求,其成果對于促進鋼筋腐蝕防治與混凝土耐久性提升技術的科技進步有重大意義。”


    京津冀城際鐵路同樣選擇了沙鋼HRB400M。該項目中的石衡滄港成績鐵路部分路段橋梁橋墩基礎位于嚴重腐蝕環境,樁基鋼筋必須采用耐腐蝕鋼筋。總設計部門試用110噸沙鋼高強度長壽命耐腐蝕鋼筋HRB400M,經檢測,鋼筋性能完全滿足工程設計要求,隨即決定該項目所有位于嚴重腐蝕環境的橋梁橋墩全部采用沙鋼的耐腐蝕鋼筋,目前已完成連續供貨800余噸,總需求量約7000噸左右。


    做精做強,實現耐腐蝕技術持續領跑


    接力奔跑,仍需加勁沖刺。對沙鋼來說,高強度長壽命耐腐蝕鋼筋HRB400M并不是在耐腐蝕技術領域的終點,而是新的起點。


    “我們將會在更廣范的范圍內推廣沙鋼高強度長壽命耐腐蝕鋼筋,并且做好技術跟蹤和服務,通過搜集用戶反饋信息和相關檢測數據,促進新的研發項目開展,尋求新的技術突破。”沙鋼國際貿易有限公司相關負責人表示。

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    耐腐蝕技術領域的研究,也促進了沙鋼耐候鋼技術的成熟與進步。沙鋼耐候結構鋼鋼板成功應用于埃及蘇伊士運河EL-Ferdan雙翼平旋鐵路大橋,成為沙鋼做精做強鋼鐵的主業的有力支撐。


    沙鋼集團黨委書記、董事長沈彬表示,沙鋼將堅守“鋼鐵報國”初心,不斷加大耐腐蝕技術的科技創新力度,提升中國耐腐蝕產品的國際影響力,為建設海洋強國、實現中華民族偉大復興中國夢做出新的更大貢獻。

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