2月6日,山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司中厚板廠的生產(chǎn)車間內(nèi),火紅的鋼坯在軋機(jī)間穿行,一塊塊通紅的鋼板正經(jīng)過精密軋制,逐漸淬煉成能在零下101℃至零下196℃的超低溫極寒環(huán)境中保持韌性的“鋼鐵鎧甲”。
這些鋼材是儲存和運(yùn)輸液化天然氣(LNG)不可或缺的核心材料。天然氣在常溫下是氣體,為了便于遠(yuǎn)洋運(yùn)輸和規(guī)模化儲存,需要將其冷卻至零下162℃使之液化,體積將縮小約600倍。要盛裝這種超低溫液體,必須使用含鎳的特殊鋼材,業(yè)內(nèi)稱之為鎳系鋼。
“要確保鋼材在極寒條件下保持強(qiáng)韌性,必須實(shí)現(xiàn)鋼水‘超純凈’冶煉,對雜質(zhì)含量的控制近乎苛刻。”山鋼日照中厚板廠副廠長喬松說,“五毫米薄規(guī)格鋼板的組織性能均勻性保證、窄厚度公差控制、不平度控制等技術(shù)指標(biāo),更是全球行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的技術(shù)高地?!?/span>
過去,這種關(guān)鍵材料長期依賴進(jìn)口,價(jià)格昂貴且受制于人。為了實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代,山鋼日照組建由鋼鐵研究院、煉鋼廠、中厚板廠、制造部等部門骨干組成的攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。
“攻關(guān)初期,團(tuán)隊(duì)連續(xù)三個月扎根生產(chǎn)一線,處處都是‘關(guān)鍵戰(zhàn)略性新材料’的地方,全流程工藝全得靠自己一點(diǎn)點(diǎn)試出來,”山鋼研究院中厚板產(chǎn)品研究所主任師、研發(fā)負(fù)責(zé)人郝燕森回憶攻堅(jiān)歲月時這樣說,“從煉鋼、連鑄、軋制到熱處理,我們開發(fā)了專用于低溫鎳系鋼生產(chǎn)制備的全套工藝技術(shù),歷經(jīng)百十輪次試驗(yàn),2020年上半年終于完成全流程國產(chǎn)化攻關(guān),當(dāng)產(chǎn)品通過最嚴(yán)苛的國際認(rèn)證時,我們覺得所有的付出都值了。”
如今,山鋼日照的鎳系鋼產(chǎn)品譜系已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“全系列、全覆蓋、高精度”,產(chǎn)品涵蓋9Ni、7Ni、5.5Ni等不同鎳含量等級。這些數(shù)字代表鋼材中鎳的百分比,鎳含量越高,耐低溫性能越強(qiáng)。厚度上,生產(chǎn)能力覆蓋5毫米至50毫米,滿足LNG儲運(yùn)裝備的全規(guī)格需求。特別是在薄寬規(guī)格鋼板制造方面,山鋼日照已達(dá)到世界領(lǐng)先水平,可將厚度公差穩(wěn)定控制在正負(fù)0.05毫米以內(nèi)。
隨著技術(shù)突破,鎳系鋼價(jià)格較早期大幅下降。更重要的是,薄規(guī)格產(chǎn)品的應(yīng)用讓儲罐制造更輕盈、更安全?!耙郧皟薅嘤?毫米及以上厚度的鋼板,現(xiàn)在可以用5毫米規(guī)格替代,更薄的鋼板意味著更輕的重量,整體重量減輕不僅降低材料成本,還讓儲罐重心更低,就像人蹲著比站著穩(wěn)當(dāng),安全性也提高了?!焙卵嗌蜗蟮亟忉尩?。
這種技術(shù)優(yōu)勢在重大工程中得到充分驗(yàn)證。在千里之外的珠海LNG接收站,白色巨型儲罐巍然矗立,罐內(nèi)儲存著保障區(qū)域能源供應(yīng)的液化天然氣。這是目前全球單體最大的27萬立方米LNG儲罐項(xiàng)目,其儲罐內(nèi)壁全部約3000噸鎳系鋼均來自山鋼日照。得益于薄規(guī)格產(chǎn)品的應(yīng)用,該儲罐內(nèi)壁減重最高達(dá)37%。從生產(chǎn)到交付僅三個月,這批鋼板便組裝成相當(dāng)于20層樓高的巨型“保溫杯”,穩(wěn)穩(wěn)守護(hù)著南海之濱的能源“糧倉”。
除了陸地儲罐,山鋼日照生產(chǎn)的鎳系鋼還用于制造運(yùn)輸LNG的專用船舶。相比傳統(tǒng)運(yùn)輸方式,LNG船能在海上長距離運(yùn)送超低溫天然氣,連接起全球能源貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)。截至目前,山鋼高端鎳系鋼已累計(jì)供貨近三萬噸,應(yīng)用于多個國家級能源項(xiàng)目,創(chuàng)造產(chǎn)值近七億元,有力支撐了國家能源儲運(yùn)產(chǎn)業(yè)鏈的安全穩(wěn)定。
2025年,山鋼日照全規(guī)格鎳系鋼產(chǎn)品入選“山東省十大科技創(chuàng)新成果”。但這不是技術(shù)攻堅(jiān)的終點(diǎn),郝燕森告訴記者,“中國是個貧鎳國家,鎳礦主要依賴進(jìn)口,這就是潛在的‘關(guān)鍵戰(zhàn)略性新材料’風(fēng)險(xiǎn),下一代產(chǎn)品要向更低鎳含量進(jìn)軍?!鄙戒撊照請F(tuán)隊(duì)正研發(fā)更低鎳含量的產(chǎn)品,力爭用更少的鎳資源達(dá)到更優(yōu)的性能,既降低制造成本,又減少對外依賴,為國家能源儲運(yùn)安全提供更堅(jiān)實(shí)的保障。

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