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新日铁(打破日本垄断)

  • 职业人才
  • 2024-03-14 06:01
  • 龙泉小编

这回日本再想“卡咱脖子”,搞垄断,没有可能了!

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。

新日铁(打破日本垄断)

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”。

东方海外货柜航运公司推出的“东方西班牙”超大型集装箱船

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。要知道,以前这个领域绝对是日本钢铁企业的天下,如今宝钢“敢叫日月换新天”,一举打破了日本的垄断,今后在这行,大哥看中国钢铁就行了。

止裂钢那么重要?

近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。

新日铁(打破日本垄断)

东方海外货柜航运公司推出的“东方西班牙”超大型集装箱船

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。

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。

大型集装箱船的断裂事故

近年来大型集装箱船出现了多次断裂事故,比较出名的还是日本的船。

2013年6月17日下午1点,日本集装箱船“MOL Comfort”号在也门外海200海里处发生事故,船舶从中间“咔吧”断成两截,随即沉没。

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MOL Comfort号断裂沉没

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MOL Comfort号断裂沉没

这艘船当时正在执行亚欧航线任务,从新加坡前往沙特吉达港,载有约4500个集装箱(折合7000多标准箱),结果途中在离港口430海里处船体断裂,海水进入货舱。这艘船是日本三菱重工建造的8000标准箱级集装箱船,设计载箱量为8110箱,2008年建造,船长316米,宽46米,排水量9万吨。

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2013年12月27日,NSB Niederelbe旗下的“MSC Monterey”号集装箱船,当时正从安特卫普驶往纽瓦克,当行驶到纽芬兰海域时,主甲板处出现 1.5 米长的裂缝。这艘船建造于2008年,规模为4892标准箱。

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MSC Monterey号主甲板出现1.5米裂缝

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“金富星”船发生钢结构脆性断裂

由于事故频出,针对大型集装箱船结构安全问题,2013年1月国际船级社协会要求2014年1月1日以后签订建造合同的集装箱船,板厚为 50~100毫米,屈服强度为 355Mpa、390Mpa、460Mpa 的甲板板和舱口围侧面结构板,这些部位都需要高端性能优异的止裂钢。

新日铁(打破日本垄断)

日本对止裂钢领域的垄断


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。从集装箱货船用止裂钢相关的专利申请就能看出来。

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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。

JFE是日本第二大钢铁集团,也是最早研究集装箱货船用止裂钢的申请人之一。2014年成功开发出大型集装箱船甲板上部结构用高强度、高止裂厚板,板厚80 毫米,屈服强度460 MPa级别,于2014年9月获得日本海事协会的认证。可以看到,国际船级社协会规定2014年以后新建集装箱船甲板上部结构必须采用高性能止裂性钢后,JFE紧跟形势,根据先前积累的技术经验,迅速开发出该钢种,抢占市场高地,具有敏锐市场嗅觉。

神户制钢是日本第三大钢铁联合企业,在20世纪80年代开始涉及集装箱货船用止裂钢研究,他们通过厚钢板控制轧制条件最佳化,开发出高止裂性钢板,钢材和焊接性能均达到了日本海事协会标准KE36的要求。

浦项制铁是全球最大的钢铁制造厂商之一,于2007年开始申请有关集装箱货船用止裂钢相关专利。2010年6月采用TMCP工艺开发了止裂钢EH40,2014年12月浦项制铁联合大宇造船海洋公司开发了最大厚度达100毫米的EH40厚板,并在全球最早获得德国劳氏船级社的认证。2015年2月开始向大宇造船海洋公司19200标准箱级的集装箱船供货。

新日铁(打破日本垄断)

由此可见,日本无论是在高性能止裂钢的理论研究、技术专利申请,乃至生产制造等各方面都牢牢掌握了话语权。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。

中国钢铁企业奋起直追,凸显后发优势

近年来,我国的大型造船企业(江南造船、沪东中华等)大量承接超大型集装箱船订单,比如2021年中船集团成功拿到法国达飞、瑞士地中海、加拿大塞斯潘等国际班轮巨头的批量集装箱船订单,沪东中华和江南造船也交付高达10艘超大型集装箱船,大大巩固了我国在全球超大型集装箱船市场的领先地位。

但是问题来了,虽然我们能造大船了,但是需要的高性能止裂钢板材却不再我们手里,只能向日本、韩国等钢铁企业采购,这就相当于把自己的命脉交到了别人手里。如果中国钢铁企业不努力,那么就只能一直从日本进口各种高性能的止裂钢,人家开价多少我们都得接着,这种被“卡脖子”的日子真的不好过。虽然我国在集装箱货船用止裂钢研究方面起步较晚,但是咱们还是开足马力追赶日韩,并最终超越了他们,这就是中国人的精气神。

与国外钢厂相比,我国的钢厂在止裂钢方面的研究略落后。2014年开始,中国的鞍钢、宝钢、沙钢、南钢、湘钢等钢铁公司先后进行了超大型集装箱船用高止裂钢的研制开发,先后开发出一批大厚度、高止裂韧性特厚钢板。

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高端止裂钢

其中,鞍钢利用“超级控轧超快冷”生产技术,2015年生产出厚度90 米及以下规格40 kg级、47 kg级止裂钢,止裂性能处于行业领先水平,并顺利通过七家船级社认证,成为国内首家大型集装箱船用止裂钢供货企业,并于2016年率先应用于国内20 000TEU集装箱船的建造。

宝钢研制开发了超大型集装箱船用EH40、EH47止裂钢,以低碳微合金化配合适当的控轧控冷TMCP工艺,得到具有止裂性能的多边形铁素体+针状铁素体组织,研制生产的最大厚度为90毫米的EH40、EH47钢板的各项性能均满足船级社对止裂钢性能的要求,-10℃止裂韧性分别为7582和6150N/mm3/2

新日铁(打破日本垄断)

结语

经过连续10来年的学习和厚积薄发,现在中国的钢铁企业也高速超车,在高端止裂钢市场上,今后也能看到中国钢铁企业的身影了。比如这次东方海外货柜航运公司的24000标准箱级的“东方西班牙”号制造,日本的止裂钢进不来了,咱们自己的宝钢已经独家供应最大厚度95mm的止裂钢及高强厚板,用户对宝钢的产品反馈良好。

新日铁(打破日本垄断)

超大型集装箱船这块巨大的行业蛋糕,只要这次被我们搞了一个切口,日本钢厂垄断供货局面就被彻底打破了,再想“卡我们脖子”,没这好事了。宝钢这次虽然撬开了高端止裂钢的市场,但是他们没有骄傲止步,又陆续突破了超大集装箱船用止裂钢制造关键核心技术,在100毫米厚EH40BCA、EH47BCA止裂钢板强韧及止裂性能指标达到国际领先水平。遥望不久的将来,风景这边独好!

#所见所得,都很科学##大有学问##中国产业名片#

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