一举打破日本垄断,中国宝钢成功跻身超大型船用止裂钢高端市场

材料前沿洞悉 2023-03-22
2338 字丨阅读本文需 7 分钟

近日,东方海外货柜航运公司在江苏南通推出了一艘超大型集装箱运输船,规格达到24188标准箱,是目前世界上尺度最大的船舶之一。这么说不直观,咱们来看几个数据:甲板面积有3.5个标准足球场那么大,满载后集装箱可以摞到22层楼那么高,载重量高达22.8万吨,活脱脱一个“海上城堡”。而这艘全世界目前最大级别的集装箱船上使用的止裂钢,现在完全由中国宝钢独家供应了。这是因为由宝钢股份独家供货船舶专用止裂钢制造的24188TEU超大型集装箱系列首制船“东方西班牙(OOCL SPAIN)”号举行命名仪式。宝钢股份成功进入超大型船用止裂钢高端市场。

要知道在此之前日本钢铁产业在世界长期龙头地位,世界上最好的镀锌钢板和汽车用钢板是新日本制铁公司生产的,国内摩天大厦的主体钢结构完全依赖新日;高铁所需的特殊钢管、钢板、铸锻件、火车轮箍等是日本住友金属公司的产品;JSW是世界上唯一一家能生产核电厂压力容器的钢企,垄断了全球80%以上的份额;神户制钢是日本第三大钢企、世界500强企业之一,产品主要涉及机械、工程、房地产等领域;三菱日立制铁是全球规模最大的有色金属压轧设备生产商。这几大钢企垄断了世界33%的高端特殊钢市场,而我国只占1.8%。

止裂钢在超大集装箱船中的地位

10年来随着海上物流业快速发展,航运市场对装卸灵活、运费低廉的集装箱船需求增大,只有提高单次载运量,才能为船东多获利,所以全世界的集装箱船造船业竞争激烈,大型化、超大型化的趋势明显。先是8000标准箱左右的集装箱船船长普遍超过350米,定制的集装箱船每船1万标箱左右,至2015年已达到每船1.8万标箱,后来增大到2万标准箱的超大型集装箱船长度已接近 400米,近年来造船厂开始试制超过2万标箱的超大型集装箱船,现在东方海外货柜航运公司24188标准箱的船体总长399.99米。

集装箱船大型化是航运行业减碳节能降本的趋势,而船用止裂钢是保证超大船体结构安全的关键所在。要想造超大型集装箱船,就离不开大厚度、高强度、止裂韧性优异的船舶用止裂钢,因为止裂钢作为超大集装箱船船体结构的重要构件,它的质量优劣直接影响到船舶的安全性,绝对是安全保障。

超大型集装箱船用止裂钢在钢铁材料领域一直是最前沿的技术,对装备和技术要求极高,生产难度极大。为了提高单次装载集装箱的数量,很多时候需要将集装箱堆放在舱口盖上,而超大型集装箱船多以超大开口型的甲板设计为主,在开口四周设置带有舱口盖结构的舱口围板,而舱口围结构作为参与船体总纵弯曲的关键结构之一,在船体总纵弯曲时会产生较大的应力。于是对具有良好断裂韧性和抑制脆性裂纹传播特性(止裂性)的钢材的需求越来越迫切。没有它,真的太容易出事了。

为何说宝钢此举打破了日本垄断?

在止裂钢研发制造领域,造船业大国日本可以说走在了世界前列。

2010年左右,日本JFE钢铁公司在止裂钢研究方面开发出对钢材加热温度和轧制温度精确控制的特殊热机械控制轧制(TMCP)技术,其可确保钢材结晶晶粒细化;还开发出能阻止钢材裂纹发展的特有结晶方位控制技术。通过采用此项技术,确保该公司止裂钢具有较高的止裂特性。同年,韩国浦项钢铁公司采用特殊TMCP工艺开发出止裂钢,并且通过各大船级社认可。2014年,浦项钢铁联合大宇造船开发出厚度高达100毫米的EH 40-CA厚板,获得德国劳氏船级社的认证,并于2015年向大宇造船19200标准箱集装箱船供货。

新日铁住金是日本一家大型钢铁公司,是最早研究集装箱货船用止裂钢的申请人之一,20世纪80年代即对止裂钢有所研究,2000年11月新日铁提出研制EH47船板的意向,并且于2006年研制成功,应用于三菱重工造船所。2015年,新日铁住金宣布开发了用于大型集装箱船船体的新型厚钢板,用于集装箱船结构上重要的开口部位如上甲板、舱口围板等,钢种的屈服强度为390 MPa,抗拉强度为510 MPa,最大板厚100 毫米。该钢种目前已获得世界五大船级社之一的DNV-GL认证,于2016年1月以后实际应用于集装箱船。

要知道,在2020年以前,能够生产100毫米、-10°C止裂韧性≥8000 N/mm3/2的EH47止裂钢的企业只有日本JFE公司,他们的生产技术对外严格保密,这倒无可厚非。但是同时日本为了维持在止裂钢板技术领域的垄断优势,日本船级社对中国所有钢企的止裂钢产品不予核发认证证书。

虽然压力非比寻常,但是我们中国岂是甘心认输的,六年啦,宝钢秣马厉兵,近日一朝扬眉吐气,一举打破日本多年的垄断。而日本看着这局面只能掩门而泣、默默垂泪。这正应了一句话:别逼中国人,逼得越紧,中国人的创造力就越让世界震惊。宝钢股份营销中心(宝钢国际)钢贸公司对用户进行需求跟踪,协同产研团队进行技术交流、研发试制及钢板试验,完成船厂认证,该艘“东方西班牙”号的止裂钢由宝钢股份独家供货,一举打破了日本钢厂垄断供货局面。

宝钢超大集装箱船用止裂钢制造关键核心技术也取得了突破,100mm厚EH40BCA、EH47BCA止裂钢板强韧及止裂性能指标达到国际领先水平,通过了权威船级社认证。最大厚度95mm的止裂钢及高强厚板拓展应用于国内首艘、全球同级船中航速最高、同吃水下有效装货箱量最大的OOCL SPAIN 系列集装箱船建造,并保障国内多家大型造船企业超过20艘15000-24000TEU级集装箱船供货,为我国超大型集装箱船高质量发展扫清了材料障碍。目前,用户对宝钢止裂钢的批量工程应用效果反馈良好,焊接特性、板形质量、性能稳定性等优于国内外同类产品。

宝钢股份营销中心(宝钢国际)钢贸公司对用户进行需求跟踪,协同产研团队进行技术交流、研发试制及钢板试验,完成船厂认证,该艘“东方西班牙”号的止裂钢由宝钢股份独家供货。

宝钢超大集装箱船用止裂钢制造关键核心技术也取得了突破,100mm厚EH40BCA、EH47BCA止裂钢板强韧及止裂性能指标达到国际领先水平,通过了权威船级社认证。最大厚度95mm的止裂钢及高强厚板拓展应用于国内首艘、全球同级船中航速最高、同吃水下有效装货箱量最大的OOCL SPAIN 系列集装箱船建造,并保障国内多家大型造船企业超过20艘15000-24000TEU级集装箱船供货,为我国超大型集装箱船高质量发展扫清了材料障碍。目前,用户对宝钢止裂钢的批量工程应用效果反馈良好,焊接特性、板形质量、性能稳定性等优于国内外同类产品。

文章来源: 工程师天张,兰格钢铁网,中国宝武钢铁集团有限公司

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