正所谓“日月忽其不淹兮,春与秋其代序”,七十五年弹指一挥间,我们的祖国描绘了一幅怎样的鸿篇巨制?不锈钢行业在这样的画卷中又夯实了一层怎样静谧厚重的底色?青山先进高强不锈钢谱写了怎样绿色创新的序曲?
“十四五”时期,中国不锈钢发展迈入新时代
20多年厉兵秣马,我国已成为全球不锈钢生产和消费大国,正走向并将长久保持不锈钢产业发展强国地位。2001年以来,一大批不锈钢产线和工业园区持续投产,研发力度加大,品种质量和工艺技术水平均得到显著提升,至2023年底,我国不锈钢粗钢产量增长近49.5倍,批量特色高端不锈钢产品不断进入国际市场,中国不锈钢产品知名度和影响力持续提高。
随着2018年中国钢铁去产能目标任务完成,供给侧结构性改革促使钢铁行业效益大幅回升,市场信心显著增强,我国钢铁工业进入由数量发展时期的减量阶段向高质量发展时期的重组阶段和中间过渡阶段转变的关键阶段,对于整个行业的未来走向具有承前启后的意义。2023年在全国钢铁产能产量双控政策影响下,我国不锈钢产量仍实现了12.6%的稳健增长,占世界不锈钢产量的63.0%。
2023年全国不锈钢表观消费量3108万吨,占全球不锈钢消费量的58%,中国不锈钢产业已进入引领全球发展的新时代。重大工程用不锈钢国产化进程加快,高端装备制造、家电用不锈钢升级,建筑用不锈钢流体管、不锈钢餐厨具消费量增长,装饰用不锈钢围栏、艺术建筑等屡见不鲜,不锈钢制品正逐步向居民日常消费渗透。国内不锈钢企业纷纷扭转视角,在技术迭代、成本管控、创新应用等方面抓住新的发展机遇,持续开发高附加值产品,推动整个行业朝着高端、绿色、智能的方向行稳有序发展,从而提高作为制造业大国、强国的国际影响力。
在“十四五”时期国家推动钢铁行业高质量发展及“双碳”决策部署的背景下,青山实业在全球不锈钢产业中异军突起,展现出卓越的竞争力。青山实业在科技创新上不断突破,引领行业发展,新产品、新技术、新标准一起抓,为中国不锈钢产业在国际舞台上赢得了新的荣誉。2022年和2024年,连续两届国际不锈钢发展创新大会在宁德召开,更是将全球不锈钢行业的目光聚焦于中国,彰显了中国不锈钢技术的引领性和发展活力。青山实业作为全球最大的不锈钢生产企业,2019年开始,连续六年位列世界500强,旗下的青拓集团坚持以龙头企业力量辐射产业集群,先后引进80多家上下游企业,培育出全球最大的不锈钢研发生产基地,创造国际钢铁领域的“不锈”奇迹。
“十四五”时期,青山先进高强不锈钢创新发展开启新纪元
科技创新就是产业创新的源头活水,产业创新是科技创新价值实现的根本途径。“十四五”时期,青山实业广泛布局国际不锈钢版图,已在印尼、津巴布韦、印度等国家建立了大型工业园区和现代化工厂;国内青拓不锈钢产业园区打造了集镍合金和不锈钢冶炼,不锈钢热轧、冷轧,不锈钢制品加工于一体的综合性不锈钢产业园区,实现产值超两千亿元的辉煌成绩。全球首创的rkef-aod双联法新工艺引领了不锈钢生产工艺的大变革,为不锈钢行业资源节约和可持续发展,向技术变革、产品革新的高峰攀登提供先进案例。
在长达百年的不锈钢发展历程中,以304和316l为代表的铬镍系不锈钢屈服强度只有300mpa左右,目前国内外已产业化的14%cr-1%ni和16%cr-4%ni两大类节镍奥氏体不锈钢,屈服强度有所提升,但耐点蚀当量pren(%cr 3.3(%mo) 30(%n)-mn)值低于16.0,远不如304不锈钢。由于全球范围内尚未有高强度奥氏体不锈钢的产品标准和技术规范,即在承载结构领域需要高强度的力学性能、良好的耐腐蚀性能,以确保承载结构的长寿命。青拓集团借鉴了国家标准gb/t1951-2018《低合金高强度结构钢》中“屈服强度≥355mpa为高强度钢”的理念,提出了先进高强度不锈钢的定义,即耐点蚀当量pren≥18.0,且规定塑性延伸强度rp0.2(屈服强度)≥355mpa的不锈钢为“先进高强不锈钢”。
2018年,青拓集团全球首发了2000ppm以上氮的高强奥氏体不锈钢qn1803,其耐蚀性达到304不锈钢级,屈服强度达到355mpa以上,形成先进高强奥氏体不锈钢系列化产品,如qn1804、qn1906和qn2109等,其耐点蚀性能达到304l、316l和317l不锈钢级。2020年全亚洲范围内首发了先进高强经济型双相不锈钢qd2001,产品的屈服强度在450mpa以上,延伸率可达40%,其耐点蚀性达到304不锈钢级,且耐应力腐蚀能力远胜于304不锈钢。这些先进高强不锈钢已形成了相关发明专利授权及国家标准,其技术水平经中国金属学会专家认定为国际领先水平,凭借该技术项目荣获2024年中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖一等奖。
从湾坞半岛产业园到国家战略性新兴产业集群,从省级不锈钢示范基地到国家乃至世界不锈钢城,青拓持续打造高品质、高环保、极具竞争优势的不锈钢新材料,为人类更加美好的生活需求努力奋斗。
“十四五”时期,青山先进高强不锈钢塑造绿色发展新动能
“十四五”时期,钢铁行业将全面落实超低排放、拓展节能减排新途径、实现绿色可持续发展放在至关重要的位置。
中国镍矿资源严重匮乏,仅占世界总量的3.9%,却是镍的消费大国,这使得镍成为制约我国工业发展的关键资源。目前中国镍消费结构中,不锈钢占比67.5%,中国镍资源的对外依存度长期处于80%以上。节约不锈钢生产所需的贵金属镍资源,可为上下游市场的可持续发展注入新动力。
青山先进高强不锈钢,相比同等级耐蚀性的铬镍不锈钢,贵金属镍含量下降26-81%,钼含量下降50%以上,综合合金成本降低20%以上,全部实现了镍资源节约化。此外,在产品性能优于对标300系不锈钢基础上,还可实现更轻量化减薄设计,为不锈钢全产业链减碳提供青山方案。
“十四五”期间,青山先进高强不锈钢产品销量已达100万吨,推广应用于轨道交通、能源化工、建筑工程、海洋工程、高端家电等高端领域,实现了多个全球首次应用。
在轨道交通领域,qd2001全球首次应用于地铁工程,经中国钢结构协会专家评审认定“双相不锈钢qd2001在轨道交通辅助设施产品研发方面整体达到国际先进水平”。同比304疲劳性能提升50%,但综合成本降低30%,通过高强减薄实现综合减碳30%。qd2001波纹板创新性的应用高铁隧道修复,具有修复工期短、强度高、耐腐蚀、免维护的特点,相比传统碳钢波纹板寿命可延长3-5倍。
在能源化工领域,qn2109和qn1906应用于湿法脱硫塔,可实现综合减碳15%。qn1803替代304不锈钢应用于罐车,耐硫酸腐蚀能力提升8.5倍,屈服强度提高40%,通过罐车筒体厚度减薄,实现了15%减重和节能减排。qn1906替代316l不锈钢应用于醋酸罐,厚度减薄10%,醋酸腐蚀速率下降50%以上。
在建筑工程领域,qn1804和qd2001全球首次应用于装配式芯板建筑结构,助力远大可建公司建成了“f”办公楼和上水堂酒店公寓等项目,荣获世界高层建筑与都市人居学会(ctbuh)全球创新奖以及世界模块化建筑住宅类项目第一名,实现轻量化设计减薄30%;相比传统钢筋水泥结构建筑,实现0固废绿色建筑,实现综合减碳40%。
青山先进高强不锈钢产品的成功开发、量产、纳入国行标及工程应用,改写了全球几十年来节镍奥氏体不锈钢耐蚀性无法达到铬镍不锈钢水平的历史,突破了多年来量大面广的铬镍奥氏体不锈钢耐蚀性、强度和成本难于兼顾、难于用于承载结构的国际难题;对于不锈钢品种结构优化、产品性能升级、工程应用的高强轻量化节能减排、镍钼贵金属资源节约乃至不锈钢行业可持续高质量发展等都具有非常重要的意义。
在祖国七十五年的辉煌历程中,我们是时代的见证者,也是奋斗者,青山实业将继续书写“炼百年不锈,筑绿色未来”的精神故事“不用扬鞭自奋蹄”,做永远奔流的江河,共绘祖国新篇章!
图1 先进高强奥氏体不锈钢尚属区域空白
图2 cr-ni系和含氮高强化不锈钢ni含量对比