RU
EN FR
Все новости

Простые вопросы о сложном продукте

19 ИЮЛЯ 2021

Простые вопросы о сложном продукте

На НЛМК в Липецке испытали процесс окрашивания полимерами стальной полосы с цинк-алюмо-магниевым покрытием. О том, что это за продукт и зачем нужен был этот эксперимент нам рассказал Александр Рашковский, руководитель направления дирекции по исследованиям и разработкам НЛМК.

— Александр, расскажите предысторию проекта цинк-алюмо-магниевого покрытия. С чего все началось, на какой площадке и где продолжилось?

— История началась еще в 2017 году, когда в пул стратегических проектов попал проект по развитию оцинкованного проката в направлении антикоррозионных свойств. Выбор пал на композицию цинка с алюминием и магнием. Дело в том, что по этой композиции ведущие мировые производители имеют аналоги, которые позволили повысить стойкость проката к коррозии — особенно в агрессивных средах — в 2, 3 и более раз.

— Мы сейчас говорим о тех покрытиях, которыми покрывают стальную полосу?

— Именно стальную полосу. Собственно, тогда команда R&D НЛМК только формировалась и одним из проектов был цинк-алюминий-магниевое покрытие.

— Было где подсмотреть? Или это полностью ваша собственная разработка?

— Мы ориентировались на продукцию конкурентов и это было интересно с той точки зрения, что нам было необходимо не нарушить их интеллектуальные права. И здесь, конечно, очень серьезную работу провела команда анализа конкурентной среды. Были проанализированы все патенты в этой области, товарные знаки. И мы обнаружили, что есть свободный от защиты интеллектуальных прав состав с определённым содержанием алюминия и магния. Мы смогли его сначала смоделировать, а потом нанести уже физически на стальную полосу на линии цинкования на нашем предприятии в Страсбурге.

— Можно дилетантский вопрос? Если так много видов готового проката с аналогичным покрытием, не проще ли было покупать один из них и не тратить ресурсы на поиск своего?

— Дело в том, что можно было взять готовый прокат с аналогичным покрытием, но, во-первых, мы не будем уверены в его качестве и мы не будем знать насколько стабильны будут его свойства, и можно ли будет его окрашивать без дополнительных затрат. Во-вторых, стоимость такого проката на рынке выше, чем стоимость традиционной оцинковки. И в-третьих — прокат с таким покрытием не производят в России.

Кроме того, у нас существуют собственные мощности по цинкованию. Здесь, в Липецке уже есть 4 агрегата и будет еще пятый, в том числе рассчитанный под цинк-алюминий-магниевое покрытие. И плюс есть агрегаты в Страсбурге и Шароне (США) . Поэтому, раз у нас у самих есть мощности, на которых мы способны производить такую продукцию, зачем же покупать?

— Относительно пятого агрегата цинкования, который сейчас строят на НЛМК, можно сказать, что мы видим случай, когда производственная линия приобретается под новую технологию?

— Не совсем так. Здесь речь, скорее, идет о продукте, о создании клиентской ценности. Мы понимаем, что в горизонте 3 — 5 лет у нашего заказчика будут расти требования. Как это всегда происходило в последние годы. Мы ожидаем, что наш заказчик захочет получать стальную продукцию, но с улучшенными свойствами. И поэтому мы должны быть готовы. При этом мы понимаем, что ни агрегат, ни технология, ни продукт не появляются в один день. Это длительный процесс и поэтому мы уже на протяжении трех лет занимаемся данной разработкой, чтобы быть готовыми к изменяющимся требованиям рынка. Поэтому пятая линия цинкования — это случай, когда новое оборудование приобретается под новый продукт.

— Расскажите о самом покрытии, в чем его изюминка и преимущества, чем оно отличается от аналогичных?

— Основным преимуществом является формирование особых структур внутри самого покрытия в процессе изготовления. Если мы говорим об обычном цинковом покрытии, то там есть небольшая добавка алюминия. Его функция в целом — обеспечить адгезию между цинком и стальной полосой. В случае цинк-алюминий магниевого покрытия в структуре слоя металлического покрытия формируется так называемые эвтектические соединения. Это сложные соединения из двух, трех и более компонентов, которые помимо того, что повышают коррозионную стойкость за счет удлинения пути проникновения кислорода и влаги к поверхности стали, так еще и обладают повышенными механическими свойствами. То есть, поверхность проката становится более износостойкой, что придет дополнительную ценность нашему продукту.

Но наибольший интерес представляет не столько само цинк-алюминий-магниевое покрытие, сколько интересно именно сочетание его с нанесенными полимерными покрытиями — окрашенный продукт. То есть, стальная полоса с нанесенным на поверхность ЦАМ-слоя полимерным покрытием.

В достижении эксплуатационных свойств такого продукта цель у команды амбициозная — полученное покрытие на поверхности проката должно сохраняться целым после изгиба стали на 180 градусов. Это необходимо изготовителям профилей и ограждающих конструкций, чтобы можно было реализовывать любые инженерные задумки без ограничений по качеству металла при формовке.

То есть полимер ни в коем случае не должен треснуть или отслоиться, как при производстве метллопрофиля или сендвич-панели, так и при их эксплуатации в условиях сельской, городской, а также более агрессивных сред в течение более чем 30 лет. Для конечного пользователя нашего проката важно, что при резании, изгибании и монтаже конструкции, например, фальцевой кровли или металлочерепицы, окрашенный прокат с ЦАМ-покрытием не повредится и прослужит заявленный нами, как производителем, срок.

— С точки зрения обывателя, что же тут трудного — взял, да покрасил. Есть в этом процессе сложности, которые вам приходилось преодолевать?

— Безусловно, тонкости и особенности есть, и процесс окрашивания даже простого оцинкованного проката складывается из множества этапов. Это обезжиривание полосы, это пассивация — подготовка адгезионного слоя, потом нанесение грунтовочного слоя и финишного покрытия, которое мы с вами и наблюдаем, когда видим крышу дома или ограждающую конструкцию.

Однако, когда мы говорим о новом типе металлического покрытия, то для ученого это счастье, потому что меняются многие характеристики материала и к нему требуется новый подход. Его нужно особым образом обезжиривать, затем удалять защитный слой окиси и гидроокиси магния, то есть подготавливать поверхность, активировать ее перед нанесением полимерного покрытия. Затем, поскольку мы движемся в сторону экологичности производства, а это одна из стратегических целей компании, мы сразу ориентировались на отказ от использования хроматов в пассивационном слое.

Сейчас европейские и американские стандарты диктуют отказ от использования хрома в производстве. Потому что это вредное вещество, тяжелый металл, который оказывает негативное влияние на здоровье человека. Поэтому мы сразу решили идти в бесхроматный пассивирующий слой. Это второй этап. На третьем этапе — грунт, причем в зависимости от того какой пассивационный слой мы наносим меняются и свойства грунтового слоя.

Ну а в выборе финишной эмали мы стараемся ориентироваться на запросы нашего потребителя. И стремимся сохранить декоративные функции на том же уровне, что мы имеем сейчас. То есть, для конечного пользователя разница во внешнем виде будет минимальна.

— Позвольте небольшое уточнение. Когда вы говорили об отказе от компонентов с хромом, речь шла о безопасности сотрудников производства или конечного пользователя?

— Это больше относится к безопасности работников, которые вынуждены были бы соприкасаться с этими химическими реактивами. Отказ от хроматов именно к безопасности производства относится. Конечно, мы не забываем и про требования REACH (Европейская ассоциация регулирования безопасности химических веществ) к безопасности самого продукта.

— Хорошо, получается, что стальная полоса с ЦАМ-покрытием — это новый российский продукт для потребителя?

— В каком-то смысле — да.

— Насколько это заявление отличается от ставших уже привычными громких маркетинговых заявлений из области, допустим, мобильных средств связи. Знаете, когда смартфон преподносится, как абсолютная новинка только из-за того, что в нем теперь камера 64 мегапикселя вместо прежних 48 мегапикселей. А по факту для потребителя разница не так уж и значительна. Насколько в реальности ваш продукт — это новая ступень, насколько значительны в нем новые преимущества?

— Наш новый продукт, в отличие от традиционного цинкового покрытия при меньшей толщине покрытия обладает большей коррозионной стойкостью в 2 и даже в 3 раза по сравнению с цинком. Это значительный шаг?

— Думаю, что да.

— Далее, в горизонте 15 — 30 лет прокат с ЦАМ позволит потребителю меньше задумываться над тем, течет ли у него крыша над головой. Фактически, устанавливая из нашего продукта крышу или забор, потребитель просто забудет о том, что через 10 — 15 лет этот забор или крышу придется менять. Теперь и его детям еще хватит времени, чтобы попользоваться продуктом, сделанным из нашей стали.

— Можно ли говорить о том, что сталь с ЦАМ-покрытием расширит и климатические зоны использования нашей стали? Шагнем ли мы ближе к морю, к его достаточно агрессивному дыханию?

— Да, за счет того, что для слабоагрессивных сред, таких как городская или сельская в средней полосе, мы продлеваем срок службы вплоть до 30 и даже до 50 лет в зависимости от типа полимерного покрытия, это позволяет нам говорить, что в более агрессивных средах, например, в приморском или субтропическом климате наш прокат будет служить 15 или 20 лет. И это не голословно. Мы проводим сейчас натурные испытания во Франции. В течении почти полутора лет они подтверждают наши предположения о том, что прокат будет действительно выдерживать воздействие агрессивных сред, включая прибрежные с соленым морем районы.

— Как проходят такие натурные испытания? Всегда было интересно, на что опирается производитель, заявляя гарантию в 30 лет? Ведь не может же он испытывать продукт в течении 30 лет перед выводом на рынок?

— Конечно, мы не можем ждать 30 или 50 лет, чтобы сделать такие испытания. Однако, существуют так называемые аккредитованные места, где инструментально зафиксированы и известны скорости коррозии определенных веществ. Например, железа, или цинка, или алюминия. В этих местах действительно в течении десятков лет накапливалась статистика, какая скорость коррозии у данных элементов. Соответственно, если мы знаем скорость коррозии цинка в конкретном месте в течении двух или десяти лет, то, поставив нашу панель, и выдержав ее в течении двух лет, и измерив скорость коррозии, мы можем предсказать, что будет в течении 50 лет. При этом обычно выбирается не одна точка, а 3 — 4 с различной агрессивностью и с различным содержанием веществ в атмосфере. Например, это может быть углекислый газ, или ионы серы, что для цинка является губительным фактором.

Вот таким образом строится коррозионная карта поведения нашего продукта. Сейчас мы разместили прокат с ЦАМ-покрытием, но без полимерной окраски в 4-х коррозионных станциях Российской Федерации для того, чтобы к моменту готовности полномасштабного производства получить все необходимые аргументы и доказательства, для наших клиентов, что заявляемая нами долговечность действительно имеет место быть.

— В чем вы хотите убедиться в ходе эксперимента, который проводите в Липецке?

Мы знаем, что на площадке в Липецке строится пятый агрегат непрерывного цинкования, где мы сможем делать цинк-алюминий-магний. Так вот, когда этот агрегат запустится, нам нужно будет необходимо тут же начать производство окрашенного проката. И вот чтобы убедиться в том, что Липецк также готов производить окрашенный прокат завтра мы будем производить пробное окрашивание металла из Страсбурга. Для этого мы привезли из Франции два рулона по 20 тонн и пройдем всю технологическую цепочку, на которую уже есть патент, и получим первый российский окрашенный прокат с ЦАМ-ом. Для того, чтобы убедиться, что агрегаты полимерных покрытий в Липецке способны перекрывать те объемы, которые будет выдавать АНГЦ-5.

На первом этапе мы отработаем обезжиривающий состав. То есть мы убедимся, что у нас достаточно хорошо очищается и активируется полоса перед нанесением пассивирующего слоя. Здесь мы применим специальные поверхностно-активные вещества. Они позволят полностью удалить все следы случайных загрязнений и промасливаний, а также защитный слой оксида магния с поверхности покрытия цинк-алюминий-магния. Дальше мы перейдем к нанесению безхроматного пассивирующего состава, это кстати, можно будет распространить и на рядовой цинковый продукт.

После того, как мы убедимся, что пассивирующий слой нанесен верно и он с нужными концентрацией и толщиной находится на полосе, мы приступим к опробованию трех-четырех видов грунтовочного слоя. И нанесем финишную эмаль белого цвета, чтобы получить финальный прокат ничем не отличающийся по внешнему виду от существующей оцинковки.

То есть, таким образом перекроем большое количество гипотез, которые мы выдвинули в ходе нашей разработки и получим сравнение. Мы сможем адекватно сравнивать оцинкованный прокат и прокат с цинк-алюминий-магниевым покрытием.

При этом мы собираемся сделать соревнование. Для сравнения мы возьмем толщину цинкового покрытия в 2 раза толще и, по нашим расчетам, мы должны получить при меньшей толщине большую коррозионную стойкость на покрытии цинк-алюминий-магний.

В рамках проекта по выпуску рулонного металла с цинк-алюмо-магниевым покрытия в Страсбурге, и в Липецке сейчас реализуются 2 инвестпроекта. В Страсбурге по изменению конструкции агрегата, чтобы можно было менять ванны, а второй — это АНГЦ-5 с двумя сменными ваннами, чтобы в течение нескольких часов перестраиваться между цинком и цинк-алюминий-магнием. И таким образом мы сможем производить прокат с ЦАМ в промышленных объемах.

перейти
Оставить
заявку
Этот веб-сайт использует файлы cookie, чтобы предоставить вам лучший пользовательский опыт. Вы можете узнать больше о том, какие файлы cookie мы используем, или отключить их использование, нажав «Настройки». Вы можете ознакомиться с Политикой использования файлов Cookie и Политикой ПАО «НЛМК» в области обработки и защиты персональных данных, в которых объясняется, как мы обрабатываем ваши личные данные. Продолжая работать на нашем сайте, вы подтверждаете свое согласие на использование всех файлов cookie. Нажмите кнопку «Разрешить все Cookie», чтобы скрыть это сообщение.
Настроить Cookie
Your browser is out of date / Ваш браузер устарел / Votre navigateur est obsolète

You are using an outdated browser that does not support modern web standards and poses a threat to your security.
Please install a modern browser.

Вы пользуетесь устаревшим браузером, который не поддерживает современные веб-стандарты и представляет угрозу вашей безопасности.
Пожалуйста, установите современный браузер.

Vous utilisez un navigateur obsolète qui ne prend pas en charge les normes Web modernes et constituent une menace pour votre sécurité.
S’il vous plaît installer un navigateur moderne.