2018年,酒鋼宏興股份公司煉軋廠和全國鋁鎂研究權威專業機構“沈陽鋁鎂研究所”強強聯合,成功研發電解槽專業化用鋼和電解槽專業制造技術,為甘肅省最大的電解鋁生產企業東興鋁業公司電解槽生產提供“服務”。同年,鋁電用鋼專業化研發及用材服役企業標準應運而生,“新標準”為電解槽制造提供了規范要求,酒鋼也成為國內首家規范鋁業科學合理用鋼的企業。
“1臺電解槽的采購成本約200萬元,一般使用3年左右就得報廢,這個經濟損失非常大。”在宏興股份煉軋廠中板作業區作業長梁立輝看來,當前,我國鋁電解槽槽架和槽殼制造用鋼質量參差不齊,用常規鋼種Q235和Q345制造的電解槽,對300kA鋁電解槽壽命影響并不是很大,但在電流容量大于300kA,特別是500kA的電解槽,經常不到使用年限就出現開裂、變形直至報廢的情況。
若能統一電解槽用鋼標準,電解槽將實現規范化制造,其壽命也將大幅提高。作為一個非常有必要進行的研究課題,《鋁電用鋼專業化研發及用材服役標準制定》成為包括梁立輝等在內的技術攻關團隊的新目標。
要提高電解槽用鋼質量,首先要剖析現役材料的力學性能和金相組織,以及電解槽工作溫度和工作應力,深入分析電解槽破損機理,為設計新型電解槽鋼提供依據。
在此基礎上,技術人員不斷優化成分設計,采用高合金鋼加熱控制技術和高強度厚規格鋼板軋制技術,精確設計鋼板生產工藝路線、穩定控制各項工藝參數,成功開發出電解槽上部槽架專業用鋼JQ460DJC和電解槽槽殼專業用鋼JQ420FR,并實現了高強度抗變形鋼的批量生產。
經中國寶鈦高溫力學檢測、青島程成誠信檢測有限公司電導率檢測、蘭州大學磁導率檢測、蘭州理工大學熱導率和線膨脹系數檢測,新開發的電解槽用鋼力學性能,以及電導率、磁導率、熱導率等指標均滿足電解槽高壽命使用要求。
正因優良的品質,酒鋼開發的電解槽系列用鋼迅速在市場上站穩腳跟,產品得到東興鋁業公司及新疆、青海、寧夏等用戶的一致好評。
當然,和鋁電用鋼一起“火”起來的,還有在完成電解鋁用槽體和槽殼專用鋼焊接工藝評定后,形成的鋁電用鋼專業化研發及用材服役企業標準。
2018年,“新標準”被甘肅省科技廳鑒定為國內領先,能夠在鋁電解槽槽體制作、安裝、檢驗試驗等方面提出相應的規范要求,引導電解鋁行業科學合理用鋼,對綠色、高效、低耗制造電解槽,提高鋁電解生產裝備水平具有重要意義。