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稀土在鋼材鍍層利用中遠景廣闊

2019-11-28 03:14   评论:65 点击:188
“稀土在鋼材及金屬成品鍍層利用遠景十分廣闊,潛伏的市場極其巨大,我們應加快研發,推廣利用 ,將稀土合金鍍層技術利用到鋼管、鋼板和異型鋼材上往。”這是日前記者在馬鞍山鼎泰稀土新材料股份有限公司采訪時,這裏的董事長劉冀魯,總工程師、教授級高工史誌民所闡述觀點。馬鞍山鼎泰稀土新材料股份有限公司是專門從事研發和生產稀土合金鍍層技術和產品的高新技術企業,先後自行開發成功具有自立常識產權的稀土多元合金鍍層與稀土鋅鋁合金鍍層鋼絲鋼絞線製造工藝及技術,在電力、電訊、電氣化鐵路等建設項目上廣泛利用。 據這裏的專家先容,稀土元素具有獨特的4f電子層結構,大的原子磁距,很強的自旋軌道藕合等特性 ,與其它元素形成稀土配合物時,配位數可在3-12之間變化,並且稀土化合物的晶體結構也是多樣化的。稀土元素獨特的物理化學性質,在與有色金屬天生金屬間化合物和合金材料時表現出優良的力學性能,從而決定了它們具有極為廣泛的用處。稀土在鋼、鐵、有色金屬、機械製造、石油化工等傳統產業方麵用處廣泛,稀土有色合金材料是當代航空、航天、軍事和汽車產業領域重點發展的新一代材料。 從世界範圍的熱浸鍍鋅技術的發展曆程來看,熱浸鍍層向著合金化鍍層及專用鍍層技術發展。為了進步傳統鋼鐵材料及成品產品的使用壽命,國際鉛鋅研究組織、美國伯利恒鋼鐵公司於自八十年代中後期相繼開發出了Galfan、Galvalume等新型鋅鋁合金防腐鍍層,已在產業發達國家按照產品標準進行生產,並得到了廣泛利用。在我國 ,鋼鐵材料及成品的防腐鍍層技術水平比較落後,占全國總量90%以上的還是傳統鍍鋅層 ,鋅鋁合金鍍層鋼鐵成品產量甚少,而且產品質量也不穩定,其防腐蝕能力與國際同類產品相比尚有差距。 在稀土多元合金鍍層產品實現產業化之前,我國相關技術領域對上述鍍層的開發與利用基本上處於跟蹤研究狀況 。由於Galvalume和Galfan鍍層在大氣中的耐蝕性均優於普通鍍鋅層,而在土壤及海洋環境下的表現卻不令人滿足。是以開發低本錢、高性價比的熱浸鍍合金鍍層不僅是熱浸鍍技術的一個發展方向,而且具有十分首要的現實意義 。 為此,馬鞍山鼎泰稀土新材料股份有限公司在國內最早開發研製出新型防腐鍍層材料——稀土多元合金鍍層材料及工藝技術,克服了國外同類產品氣體還原法(即森吉米爾法Sendzimir)生產設備複雜、製造用度昂貴,對原材料要求十分苛刻等一係列缺陷,而且能夠采用國內通用的“溶劑法”工藝方法來實現。所製產品具有高耐腐蝕性,並且有良好的成型性、可焊性等一係列良好的綜合性能 ,充分利用了我國富有的稀土資本並易於推廣。 以後,又著手研發稀土多元合金Ⅰ(稀土-鋅-鋁-鎂RE+Zn+Al+Mg)、稀土多元合金Ⅱ(稀土-鋅-鋁-鎂-硼-鉻-鈦REZnAlMgBCrTi)等鍍層技術和產品。稀土多元合金Ⅰ具有有優良的抗腐化性及良好的電化學保護能力。鍍層綜合抗腐蝕能力的進步,使稀土合金鍍層鋼鐵成品可以在各類嚴酷環境下,保持著良好的抗腐蝕穩定性,從而有效的抑製了鋼鐵成品的腐蝕與破壞的速度。 而列進國家863計劃稀土多元Ⅱ(稀土-鋅-鋁-鎂-硼-鉻-鈦)鍍層技術和產品,是利用稀土、鋅、鋁等金屬改善鍍液活動性的特點,使鍍層光彩亮麗、光潔度好、結協力強、品質穩定;同時又用微量RE、Mg、Ti、B、Cr等元素,抑製晶界或晶間腐蝕的特點來進步鍍層耐局部腐蝕的能力,鍍層表麵富集的稀土氧化物 、鋁鎂氧化物等抗蝕相組織構成複合膜可有效地隔盡基體與腐蝕介質,從而減緩電化學反應的進行,大大進步鍍層的耐蝕性能 。 該鍍層材料在各類環境及腐蝕介質中,鍍層的腐蝕速率要比國際上現行的耐腐鋅鋁合金鍍層材料降低25%以上,產品製造本錢降低20%以上,產品的耐腐蝕能力和使用壽命是普通鍍鋅防腐層的3倍以上。該技術輕易推廣,特別適合我國現階段鋼鐵材料防腐加工行業的實際設備技術水平。 據專家先容,國產的稀土鋅鋁合金鍍層、稀土多元合金鍍層鋼絲鋼絞線產品、稀土鋅鋁合金鍍層功能材料具有良好的抗腐蝕能力和綜合技術性能。產業性試驗及國家技術權威部分檢測證實,相關產品技術性能指標明顯高於國家現行標準對鍍鋅產品的技術要求。產品的首要性能指標已超過了國際電工委員會IEC、美國ASTM等相關產品標準。幾年來國家重點工程的利用可以證實,作為一種新型稀土功能材料,稀土多元合金鍍層完全可以超過國際上通用的Galfan合金鍍層,用於各類鋼鐵成品的防腐加工製造。 該材料所製鍍件表觀質量良好,可滿足各類鋼結構產品及高壓及超高壓輸電線路用排擠導線及地線、電力鐵塔、防雷接地線和接地網產品耐鹽霧及土壤腐蝕的要求,現已實現該稀土多元(REZnAlMgBCrTi)合金鍍層功能材料的產業化生產。研製開發了具有國際先進水平的稀土多元(REZnAlMgBCrTi)合金鍍層功能材料,所製產品的耐腐蝕能力和使用壽命是普通鍍鋅防腐層的2-3倍。 與普通鍍鋅鋼絲鋼絞線相比,稀土鋅鋁合金鍍層、稀土多元合金鍍層鋼絲鋼絞線產品具有以下明顯特點:1、產品外觀:稀土合金鍍層鋼絲鋼絞線表麵光滑亮麗,具有一定的外觀裝潢性。2、鍍層重量:本產品克服了普通鋅鋁合金鍍層厚度不足之弱點,其合金鍍層重量高於國家標準對鍍鋅鋼絲產品的技術要求,充分保證產品的使用壽命。3、鍍層附出力:稀土合金鍍層與金剛芯附著性好,鍍層附著本身纏繞試驗不開裂。4、抗腐蝕性:抗腐蝕能力強,根據用戶要求,可對產品進行中性鹽霧(NSS)試驗,二氧化硫(SO2)試驗 ,抗腐蝕能力較熱鍍鋅鋼絲進步1—2倍。5、硫酸銅試驗:鋼絲耐硫酸銅試驗次數高於國家標準對鍍鋅鋼絲的技術要求。6、鋼絲電阻率:滿足國際電工委員會(IEC)標準對鋼芯鋼絲的電阻率要求,該指標優於國家現行標準。7、與鋁導體的匹配性:材料匹配性好,由於鋼絲基體上鍍覆有連續致密的稀土合金鍍層材料,可以減小鋼芯鋼絲與稀土鋁導線、鋁導線之間的電偶腐蝕,延長鋼芯鋁導線的使用壽命。8、產品的性價比:該產品有較高的質量性能價格比,可以比照(即略高於)熱鍍鋅產品價格為用戶提供優良產品。 專家指出,盡管我國已研發出新一代的稀土合金鍍層技術和材料,在國內一批重點電力建設工程利用,但由於產量有限,遠遠不能滿足國內市場的需求。據悉,上個世紀八十年代國外研製成功Zn-5%Al-混合稀土合金鍍層(GALFAN®)專利權屬於國際鉛鋅組織(ILZRO)所有,自1983年起,Zn-5%Al-混合稀土合金鍍層鋼材(包括板、絲、管材)開始正式商品化生產。至今 ,Zn-5%Al-混合稀土合金鍍層已活著界30多個國家獲得專利,全世界有60條生產線從(ILZRO)購買了Zn-5%Al-混合稀土合金鍍層(GALFAN®)生產專利許可證,有權生產Zn-5%Al-混合稀土合金鍍層(GALFAN®)板、絲、管材。 1996年,國內某廠以巨額外匯,從國外進口了全套年產2萬噸的鍍GALFAN®鋼絲設備,並且購買了Galfan專利,但由於本錢和技術方麵的各種啟事,導致該生產線長期沒有正常達產投運。幾年前某公司也購進口全套鍍GALFAN®鋼絲設備,也有企業便宜設備投進GALFAN®鋼絲生產的 ,某冶煉廠於上世紀九十年代購買了用於生產製造GALFAN®合金錠專利,但由於各種複雜啟事,GALFAN®鋼絲始終沒有在我國形成大麵積推廣。 究其啟事,除了鍍GALFAN®鋼絲技術工藝水平、設備及產品的製造本錢產品質量、我國的市場對此的認知和認可等諸多身分以外,其中首要啟事之一,就是國外的鍍GALFAN®鋼絲、鋼絞線與我國金屬成品行業的現實生產力水平和工藝設備能力不相適應,所以在我國鍍GALFAN®鋼絲、鋼絞線至今還沒有形成市場的主流產品。 業內專家以為,新一代稀土合金鍍層材料和技術,在鋼材上利用的遠景極其廣闊。目前的利用領域還隻涉及電力行業,首要是稀土合金鍍層鋼絲和鋼鉸線,在高壓及超高壓輸電線路用排擠導線及地線、電力鐵塔鋼結構、防雷接地線和接地網、電纜橋架上利用,而僅這一領域 ,我國年需求的鋼絲和鋼鉸線就達100萬噸 ,但現在稀土合金鍍層的年產量隻有幾萬噸,顯然滿足不了國內市場的需求。而這一高新技術假如利用到管材、型材和板材上,研發出稀土合金鍍層鋼管、稀土合金鍍層型鋼、稀土合金鍍層板材 ,其市場之巨大是可想而知的。 現在,我國的還大都停留在鍍鋅鋼管 、鍍鋅板和鍍鋅異型材上,基本上沒有采用稀土合金鍍層技術 ,因此鍍鋅鋼材及金屬成品,其防腐蝕性差,汙染大,使用壽命短,不符合節能減排的國策。 業內人士提出,在我國將稀土合金鍍層技術在鋼管、鋼板和異型鋼材上利用,完全具備條件。由於我國有豐富的稀土資本。當年,***就曾說過 ,“中東有石油,中國有稀土。”“一定要把稀土的事情辦好,把我國稀土上風發揮出來”。我國稀土資本活著界上居首位,全球已勘察出的可供開采稀土礦躲儲量1.54億噸(REO),其中8900萬噸(REO)在中國,占全球儲量的近58% 。現已形成從采、選、冶煉、分離到分析檢測比較完整的生產體係。已能夠生產100多個品種、200多種規格的稀土產品。近20年來,我國的稀土冶煉、分離產業發展十分迅猛 ,其品種數目、產量、出口量及消費量均占世界首位,活著界上具有舉足輕重的地位。可見 ,我國豐富的稀土資本為在鋼材上開發稀土合金鍍層產品奠定了基礎。 假如稀土合金鍍層技術在鋼管、鋼板、鋼帶和型材上實現利用,那麽其市場的潛力十分巨大 。據悉,馬鞍山鼎泰稀土新材料股份有限公司已把下步的研發工作重心延伸到這一更為廣闊的領域,向稀土合金鍍層的管、板 、帶和型材上發展,開發出新型的稀土合金鍍層鋼材、鋼管和工槽角等異型鋼材。

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