山西探索特种金属材料研发与应用 "特钢"这样炼成
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科技链接世界，“特钢”连接晋蜀。
在四川雅砻江边的锦屏山岩体2400米深处，有一座全球最深的暗物质探测实验室——中国锦屏地下实验室。在实验室众多的仪器设备中，承受极端环境考验的1725m3液氮恒温器储罐出自太钢集团。
从挺进北极圈重大能源合作项目对抗极地严寒到登上“人造太阳”挑战极致温度，再到进军2400米深处成为储罐的材料供应商，太钢集团再次成功助力国内重大科研项目建设。
近几年，围绕“新特专、高精尖”目标，山西加快发展多元化特殊钢新材料产业，并提出了从“特钢”向“特特钢”迈进的战略目标，为国家重大工程、重大装备提供关键基础材料支撑。
“太钢”品质 争当全球不锈钢引领者
1725m3液氮恒温器储罐处于锦屏山地下隧道的最深处，承担着为探测器提供低温工作环境和辐射屏蔽这一重要任务。因为洞内空气湿度最高时会达到90%，所以，这个液氮恒温器储罐不仅要抗辐射、抗超低温，还要耐受住超强湿度的长期侵蚀。同时，地下物理实验室对制造储罐的材料也有着“极高纯净度”的要求。
“太钢造”不锈钢材料同时满足了这诸多苛刻的环境要求。据研发人员介绍，储罐材料从设计上首先考虑了低温性能，最主要元素镍的含量必须大于10%。另外像常规钢铁里面的磷、硫、氢等元素含量必须降到PPM级极低水平。从生产工艺来看，脱氧过程中产生的夹杂物必须达到一个非常高的纯净度，才能满足材料低温性能上的要求，也就是说只有在整个材料的设计和生产工艺上，实现完美结合和精准控制，才能最终实现特殊环境下对材料性能的要求和满足。
孙铭山是中国宝武太钢不锈钢股份有限公司技术中心副主任，他对于太钢的品牌认可度充满信心，“太钢在不锈钢技术上的积累非常深厚，完全有能力开发出这样的钢。而且太钢还拥有百年老店的品牌，下游企业一谈到不锈钢，首先想到的就是太钢不锈。所以综合而言，一个是用户的选择，另一个是太钢的能力。”
2020年8月21日，省政府与中国宝武签署战略合作协议。当年12月23日，随着工商变更登记完成，太钢集团正式成为中国宝武大家庭的重要一员。
推进中国宝武与太钢集团联合重组，是省委、省政府深入贯彻习近平总书记视察山西重要讲话重要指示，推动国有资本布局优化的重大战略举措，对于巩固太钢全球不锈钢领军企业地位、培育具有国际竞争力的世界一流企业集团具有重要意义。
“重组以后，对太钢的战略定位就是打造全球不锈钢行业的引领者。从产能来说，太钢在‘十四五’规划要达到1800万吨，这应该是全球最大的规模。”孙铭山表示，太钢可以充分利用中国宝武这个平台，实现绿色低碳制造技术、智能化生产制造以及研发平台等众多资源的共享。
“特优”引领 五大特钢产业集群崛起
其实特殊钢的运用并不仅限于极端环境中，最普通的家用电器也会用到特殊钢。之所以称其“特殊”，是因为与普通钢相比，特殊钢具有特殊成分、特殊生产工艺、特殊组织和性能，因此特殊钢成为机械、化工、汽车、家电、船舶、高铁等行业领域最主要的钢材料。
我省先进钢铁材料主要包括不锈钢、火车轮轴钢、冷轧硅钢、合金磨具钢等，仅太钢集团就有21种特殊钢产品市场占有率居国内第一，手撕钢和笔尖钢更是享誉全球，太钢也因此成为国内特殊钢行业的领军企业。
依托现有产业基础，以区域性龙头企业为引领，以整合钢铁产能、资源能源、物流运输、上下游产业链等区域资源为主要任务，我省重点打造了太原不锈钢、运城汽车用钢、晋城装备用钢、临汾型钢、吕梁矿用钢五个差异化发展的特殊钢产业集群。
《山西省新材料产业高质量发展三年行动计划（2019-2021）》中提出：到2021年末，全省将重点布局用于新能源和高效节能、环保、国家重大工程等特殊领域的高性能、高功能型不锈钢，以及薄规格无取向硅钢、高钢级管线钢、高铁轮轴钢等材料，实现关键材料替代进口。
围绕新特专、高精尖目标，我省正在加快发展多元化特殊钢新材料的生产以及精深加工，走一条从普钢到特钢再到特特钢，向高端跃迁的转型之路。
“首先要充分发挥好太钢集团国家级企业技术中心研发优势和太原中北高新技术产业开发区的集聚优势，围绕太钢集团、建龙集团等龙头企业，重点开展400系铁素体不锈钢、双相不锈钢、含氮不锈钢等在内的资源节约型不锈钢应用基础研究，解决关键技术问题。”山西省工业和信息化厅新材料处郭毅说。
在全球钢企竞争力排行榜上，韩国浦项制铁公司曾连续11年蝉联榜首。据新华社首尔分社记者田明介绍，浦项制铁多年来一直专注于高端化、差异化技术开发，特别是在钢铁工艺中，充分发挥人工智能的技术优势，构建了以智能化高炉为首的绿色、低成本、高效率生产体系，同时对现有生产工艺和操作规程进行大胆革新，以提升高附加值产品的竞争力。
2020年，我省重点推进33个钢铁产业升级改造项目，预计总投资323亿元。目前，通过实施太钢集团高端不锈钢棒线材表面质量提升绿色化、智能化技术改造，中厚板生产线智能化升级改造，首钢长治钢铁烧结烟气超低排放改造等一批重点技改项目，实现了钢铁产业布局优化、产业链延伸和创新能力的提升。
汽车用钢 龙头带动多极发展
从节能减排的要求出发，轻量化正成为汽车产业发展的一个大方向。要更轻，要更强，还要更好的安全性，如何解决这一看似矛盾的需求？新材料、新制造工艺成为关键的环节。
“相同的结构强度下用更少的材料，车做得更轻，意味着车的电耗越低，也就更节能，而且车的加速性能会更好，响应速度会更快。对设计师来说，车的设计空间、设计自由度更大，车身结构既安全又轻巧。”大运汽车股份有限公司乘用车研发部门经理王震介绍说，在大运汽车，生产一辆新能源汽车，MPV高强度钢使用占比达到80％。
以大运汽车配套本地化为牵引，紧随汽车产业绿色发展，大运汽车周边零部件材料企业为汽车轻量化技术革新提供源源不断的动力。建龙集团300万吨热轧卷板生产线为大运汽车提供车用大梁钢等汽车用钢；闻喜加工制造产业园区提供精品冷轧板材、汽车及摩托车零部件；新绛高义钢铁等企业加快“普转特、特转精”发展步伐，重点发展轴承钢、齿轮钢、弹簧钢、易切削钢等特钢品种。
从“单兵作战”到“抱团突围”，龙头带动多极发展，一个汽车轻量化材料产业集群正在形成。运城围绕特殊钢细分领域的头部资源来布局产业链，并不断地延链、补链、强链，进而形成区域内主导产业的生态化耦合。
冶金工业规划研究院党委书记、总工程师、俄罗斯自然科学院外籍院士李新创认为，山西是钢铁大省，2020年钢产量达到了6600多万吨，山西布局五大特殊钢产业集群是有基础、有优势、有潜力的。“要通过做强龙头企业和实施重点项目建设，来进一步提升自主创新能力和品牌影响力，上下游联动可以增强产业的集中度和装备水平，形成创新引领、规模集约、结构合理、发展协同的五大集群产业格局，在‘十四五’期间大有作为。”李新创说道。
通过产业升级和整合重组，我省有望在“十四五”期间形成4到5家千万吨级特殊钢生产企业。围绕多元化、差异化的发展思路，五大特种钢产业集群必将成为山西新材料产业发展的重要支撑。（记者冷雪）
山西日报
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