在4月6日召開的河北省科學(xué)技術(shù)獎勵大會上，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)步獎一等獎。

該項目突破多項技術(shù)難題，結(jié)束了國內(nèi)高品質(zhì)涂鍍鋼板依賴進(jìn)口的局面，實現(xiàn)了涂鍍行業(yè)全套核心技術(shù)的自主掌握，帶動了國內(nèi)鋼鐵行業(yè)材料的迭代升級。

日前，記者走進(jìn)河鋼集團(tuán)的生產(chǎn)車間、實驗室，從研發(fā)團(tuán)隊成員口中，還原了一個生動的河北創(chuàng)新故事。

3月23日，河鋼集團(tuán)大河金屬河鋼新材研發(fā)中心實驗室，趙秀娟利用一臺X熒光光譜儀檢測新產(chǎn)品化學(xué)成分。河北日報記者常方圓攝

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臺長度接近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上，撕掉表面的保護(hù)膜，按動機(jī)器按鈕，打印正式開始。噴頭沿著導(dǎo)軌不停移動，經(jīng)過的地方，油墨附著于鋼板表面。大約10分鐘后，這塊長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)近樹木明暗有別，葉片脈絡(luò)清晰可見，畫面效果如同照片一般逼真。

DVM數(shù)碼視覺彩板，是一種通過3D數(shù)字技術(shù)實現(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。

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)品需同時兼具高耐蝕性、多功能性、外觀時尚等特性。

河鋼集團(tuán)是中國第一大家電用鋼、第二大汽車用鋼供應(yīng)商。在大河金屬河鋼新材，每天23萬張涂鍍鋼板下線，可供應(yīng)10余萬臺家電生產(chǎn)。

“鋼鐵不是冷冰冰的，家電面板展示著一個家庭的生活水平和審美趣味。近年來，大眾消費(fèi)端對涂鍍鋼板提出了更高的產(chǎn)品升級需求，我們把鋼鐵做成多姿多彩的家庭藝術(shù)品，通過創(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中心，多種多樣的產(chǎn)品，展示出涂鍍鋼板豐富的應(yīng)用場景。

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，用幾何紋理營造出了水波粼粼的效果；電視機(jī)背板是一款金屬長拉絲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)部其實有著像千層餅一樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

“一塊鋼板拆開后，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，對工藝要求很高。”鄒炎斌說，“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，常溫下通過打印機(jī)就能完成，正是得益于我們在光固化技術(shù)上的創(chuàng)新。DVM研發(fā)4年實現(xiàn)3次產(chǎn)品迭代，現(xiàn)在我們還在不斷尋求升級?！?/span>

DVM、PPM、ACM、PEM、VCM、PCM……不同的產(chǎn)品術(shù)語，對應(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，市場對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，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。

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，想實現(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，要實現(xiàn)設(shè)計與技術(shù)的相互拉動，不僅要有‘從1到10’的發(fā)展，更要實現(xiàn)‘從0到1’的突破。”

從依賴進(jìn)口到多項產(chǎn)品國際首發(fā)

涂鍍鋼板市場廣闊產(chǎn)品附加值高，但很長一段時間內(nèi)，國內(nèi)高等級涂鍍鋼板卻一直依賴進(jìn)口，制約著國內(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，帶動國內(nèi)鋼鐵行業(yè)材料技術(shù)升級，不僅結(jié)束了我國高端涂鍍板長期依賴進(jìn)口的歷史，還實現(xiàn)了多項高品質(zhì)涂鍍產(chǎn)品國際首發(fā)。

而這背后，是研發(fā)團(tuán)隊對“卡脖子”技術(shù)難題堅持不懈的攻關(guān)。

家電產(chǎn)品注重外觀，家電用涂鍍鋼板對鮮映性、表面質(zhì)量等要求高。以前，國產(chǎn)鋼板因技術(shù)工藝、質(zhì)量穩(wěn)定性等問題，在高端家電市場只占據(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，若有成形部件開裂或是出現(xiàn)拉伸紋等問題，會直接導(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，國內(nèi)家電企業(yè)大多直接選用進(jìn)口鋼板。”大河金屬河鋼新材首席技術(shù)專家趙秀娟說，“其實，當(dāng)時國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)很先進(jìn)了，市場對相關(guān)產(chǎn)品的需求量也不小，但就是因為我們不掌握先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，市場還是只能被國外企業(yè)壟斷?！?/span>

發(fā)現(xiàn)了問題，想要解決卻并不簡單。

“核心技術(shù)掌握在別人手里，自然是等不來也要不來。而我們自己只能看到表面的問題，卻不知道背后的原因是什么?！壁w秀娟說。

骨頭再硬，也得啃下來。

經(jīng)過反復(fù)研究，河鋼集團(tuán)的研發(fā)團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，問題出現(xiàn)在抗時效性上，這是一項一直沒有被國內(nèi)鋼鐵企業(yè)關(guān)注到的產(chǎn)品性能指標(biāo)。

“找到了問題在哪，解決起來也不是一帆風(fēng)順，中間我們又走了彎路?！壁w秀娟講述起研發(fā)的過程，“我們想，既然是生產(chǎn)高端產(chǎn)品，那是不是就得用價格更貴的高牌號鋼板來做基板？但家電面板不僅要易于加工，還要有一定剛度，滿足抗震動、抗跌落的要求，高牌號鋼板材料較軟，就算是投入了高成本，也沒達(dá)到預(yù)期效果?！?/span>

問題很難，但河鋼集團(tuán)也有自己的優(yōu)勢——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)隊對這一難題展開了攻關(guān)。

不斷摸索、反復(fù)試驗，研發(fā)工作終于見到了成效。

“最后我們發(fā)現(xiàn)，通過在煉鋼環(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)品的抗時效性指標(biāo)提上來。”趙秀娟介紹。

解決了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的問題，研發(fā)團(tuán)隊又進(jìn)一步制定出了一套對家電彩涂板進(jìn)行抗時效性檢測的具體方法?！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。

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)到國際領(lǐng)先水平，獲得授權(quán)專利24件，形成國家標(biāo)準(zhǔn)1項、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項。

河鋼集團(tuán)開發(fā)的涂鍍產(chǎn)品已經(jīng)形成系列化，實現(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。

家電彩板、鋅鋁鎂新型鍍層鋼板等一批高端產(chǎn)品，市場占有率全國第一；開發(fā)抗甲型流感病毒涂鍍鋼板，為國內(nèi)首發(fā)技術(shù)和首發(fā)產(chǎn)品；800g/㎡及以上超厚鋅層產(chǎn)品實現(xiàn)國內(nèi)獨(dú)家供貨——這些成績，凝結(jié)著無數(shù)研發(fā)人員辛勤的汗水，也展示出科技創(chuàng)新的力量。