12月9日,整塔采用稀土耐候钢的两座通信铁塔在河北省张家口市完成建设,实现通信铁塔免涂装。该通信塔由中钢石家庄工程设计研究院有限公司负责设计,中国铁塔股份有限公司张家口市分公司安装。铁塔用材由上海大学高性能材料团队研发,秦皇岛佰工钢铁有限公司生产。该团队技术人员介绍,稀土耐候钢的吨钢合金化成本不高于200元,相比传统铁塔用热镀锌钢,吨钢成本最高可节约1500元;同时,稀土耐候钢充分利用了我国储量丰富、成本低廉的镧铈稀土资源,在减少锈蚀的同时,可大幅提升通信铁塔的寿命。
据悉,目前,我国通信塔数量约有220万座,其中绝大部分是钢结构通信塔。通信铁塔用材以普通碳钢Q235和低合金结构钢Q355为主,腐蚀成为铁塔用钢面临的核心挑战之一。当前普遍采用的涂镀防腐处理方式吨钢费用高达1000元~1500元,且环境污染严重。研究表明,添加稀土元素有助于提高钢的耐蚀性,可显著降低合金元素添加量,降低成本。我国作为稀土大国,已开采的稀土中,高丰度镧铈钇稀土大量堆积,据统计,每年过剩超过5万吨。
考虑到通信铁塔用钢对耐腐蚀性能的要求和工业生产应用的经济因素,2020年,由上海大学牵头,秦皇岛佰工钢铁有限公司、中钢石家庄工程设计研究院有限公司共同组成技术攻关团队,针对铁塔所处的多样化应用环境,开展稀土耐候钢品种研发,成套设计技术、关键生产与加工技术和腐蚀性能评价体系的系统研究,形成了通信铁塔用稀土耐候钢成套技术,并在河北省铁塔公司承德市分公司、河北省铁塔公司张家口分公司的大力支持下,先后完成了通信铁塔新塔的设计与施工3座和旧塔改造共计17座。
该技术采用稀土多形合金化原理,创新提出了稀土对耐腐蚀性能的提高作用,包括改变夹杂物性态、偏聚提高界面结合力、促进表面锈层稳定等,明确了稀土合金化提高钢材的性能机理,形成了稀土耐候钢技术,并实现了工程用塔的示范应用。日前,该技术团队前往工程现场检查铁塔表面锈层稳定和塔身锈液流挂现象,并对大气挂片进行了取样分析。结果表明,该耐候钢塔表面形成了较为稳定的锈层,耐腐蚀性能优异。
作者 |郝淑慧
编辑 |王志
审核 | 张垚
策划 | 陈晓莉