創新,為各行各業之必需。
東方特鋼公司最為人們津津樂道的創新成果是:不鏽鋼中厚板在線固溶處理技術。
這沒有什麽呀?當筆者向劉曉亞詢問此事,劉曉亞顯得舉重若輕,一副無所謂的神情。他告訴筆者,東方特鋼公司都沒有宣傳,還是合作單位東北大學作了申報,才傳開的呢!
天哪,這麽大的一項科技創新成果,後來被《世界金屬導報》評選為“2020年世界鋼鐵工業十大技術要聞”的“要聞”,劉曉亞居然這麽淡然淡定?
為大體弄懂“在線固溶處理技術”,筆者找了些資料學習。
固溶技術是一種熱處理工藝。在生產過程中,先將合金加溫到高溫區,在一定時間內保持恒溫狀態。然後,進行快速冷卻,獲得過飽和固溶體。以前傳統處理方式是,奧氏體不鏽鋼中厚板固溶處理均采用離線方式,即必須等待鋼板冷卻到室溫後,再重新加熱至固溶溫度。軋製及熱處理環節,通常要花去24小時以上,能源消耗大,生產周期長。
東方特鋼公司聯合東北大學,優化加熱和軋製工藝,攻克奧氏體不鏽鋼中厚板在線冷卻工藝下性能超標及板形不良等技術難題,成功開發出國際首台套不鏽鋼中厚板免加熱在線固溶處理工藝技術,可充分利用軋製餘熱,中厚板在1050℃以上高溫終軋後,直接進入在線固溶冷卻設備,冷卻至150℃以下。與傳統在線固溶處理工藝相比,新的在線固溶工藝,節能60%以上,生產周期由過去24小時縮短至5小時以內。
專家們點評道,不鏽鋼中厚板在線固溶處理工藝裝備的成功研發,改變了延續多年的傳統熱處理生產流程,在環境保護問題日益突出的當今時代,不鏽鋼中厚板免加熱在線固溶熱處理工藝裝備的研發,適應鋼鐵業綠色低碳發展的時代要求,對促進我國不鏽鋼中厚板行業生產技術進步及綠色發展將發揮重要的引領示範作用。
筆者知道,上述引用和介紹,未免過於專業和枯燥,但讀者還是可從中體會出這項新工藝的特征及價值。
自然,作為一部報告文學作品,僅有這些專業術語和評價遠遠不夠。筆者一再纏著劉曉亞,讓他講述隱藏在這一大堆術語中間的故事。
在線固溶的課題,由不鏽鋼中厚板引發。
不鏽鋼質量很大程度上取決於碳化鉻的多寡。碳化鉻含量高,不鏽鋼質量就差。因此,在不鏽鋼生產中,要盡量降低碳化鉻的含量。而這個“碳”和“鉻”,像一對悖論的戀人,在高溫下分離,一降溫,卻很容易聚集到一起。因此,在不鏽鋼加熱壓軋過程中,要快速降溫,不讓“碳”和“鉻”這對戀人走到一起,而將它倆固定在各自位置,這個環節,就叫“固溶”。我這樣講,陳老師能聽懂吧?劉曉亞介紹中間,不忘問一下筆者。
筆者點點頭,希望他繼續。
東方特鋼公司剛生產不鏽鋼中厚板時,還沒有在線固溶設備,而附近南京鋼鐵廠有快速冷卻設備。這樣,他們就把自己生產出來的不鏽鋼毛坯拉到南京鋼鐵廠去試軋。試了幾回,結果不行,南京鋼鐵廠快速冷卻裝置與東方特鋼不鏽鋼產品性能不合。
劉曉亞有點不服氣、不甘心。難道就沒有其他路可走了嗎?到了1050℃,為什麽還要繼續加熱,不能直接降溫嗎?
疑問越積越多,劉曉亞的腦袋成了問題倉庫。再這樣下去,他快成那個發出《天問》的屈詩人啦!
一次,劉曉亞與幾位外國鋼鐵專家討論,提出了這個課題。能不能把用在普通碳鋼上的快速冷卻法,應用到不鏽鋼上來?那幾位外國專家把腦袋搖得像撥浪鼓似的,異口同聲地予以否決,那不可能!用在不鏽鋼上與用在普碳鋼上不一樣。對普碳鋼而言,其實是一種快速冷卻;而不鏽鋼材需要快速固溶。根本是兩回事,就像猴子與狐狸那樣不同。
你們說不可能,我倒偏要試試。劉曉亞不信這個邪。
與鋼鐵打了大半輩子交道的劉曉亞,知道快速冷卻的原理肯定成立,隻是眼前沒有相應設備。他又讓人把不鏽鋼板拉到南京鋼鐵廠,試著把自己的設想告訴對方。開始時,對方認為這個劉總簡直瘋了,多麽原始的土辦法,聞所未聞、見所未見呀!但既然劉總堅持要試,那就試試唄!
第一次,沒有成功;第二次,還是沒有成功。
劉曉亞仍不肯放棄。他堅持認為,自己這個思路是對的。南京鋼鐵廠的試驗之所以沒有成功,是因為他們設定的溫度太低,冷卻速度不夠快。使得“碳”和“鉻”這對戀人利用時間空當,又快速走到一起,形成一個共同體碳化鉻。
回到東方特鋼公司,劉曉亞幹脆自己動手,與工人們一起試驗,反反複複,一次又一次。劉曉亞終於找到了解決辦法,使不鏽鋼板從高溫區驟降下來,達到預期值。
固溶的目標值達到了,但終因人工倒水,不均勻,不鏽鋼板形凹凸不平。在劉曉亞眼裏,一塊塊固溶後的不鏽鋼板材,仿佛一張張已衰老的人臉,滿是皺紋疙瘩,難看,太難看啦!必須要給產品整容或美容。東方特鋼產品,必須光鮮亮麗、人見人愛啊!
說到這裏,劉曉亞自己先笑了出來。一笑,他的臉上出現了一些皺褶,瞬間如同沒有整理過的鋼板。
聽說東北大學有個專門研究快速冷卻的教授,劉曉亞馬上向張毓強作了匯報,談了自己的設想。張毓強十分讚同,催促他趕緊行動。
迅即,劉曉亞遵令發出邀請,讓那位教授盡快加盟,聯合攻關這個項目。
專門用於中厚板不鏽鋼在線固溶的設備很快研發出來,產品合格率達到80%左右。然後,一天天提升,85%,90%,95%……直到100%。
至此,由東方特鋼與東北大學聯合研製的不鏽鋼中厚板在線固溶處理技術取得突破,裝備研製同步成功。
這是振石控股集團在推出優質不鏽鋼產品同時,對全球不鏽鋼產業在工藝技術上作出的貢獻。
得去生產現場看看啦!筆者向劉曉亞提出這個請求,他欣然應允,並讓人陪同筆者到處轉一轉。
筆者首先來到煉鋼分廠,年輕的小吳在廠門口示意圖前,頭頭是道地給筆者惡補煉鋼流程。首先介紹原材料鎳鐵。現在供應東方特鋼公司的鎳鐵來自印尼,由振石控股集團自己開采冶煉運輸過來。每煉一爐鋼,大概需要65噸鎳鐵。他們會將鎳鐵送入電弧爐中化掉,接著轉入氬氧脫碳爐中進行脫碳,再放入鋼包內,調節溫度,微調成分。之後,將鋼包中的鋼水傾倒出來,澆鑄成板坯。最後,經過修磨機打理,形成鋼材毛坯。
煉鋼流程大同小異,筆者參觀過多家大中型鋼廠,也是這般。在鋼鐵行業中,東方特鋼公司並不算大,與寶武鋼鐵公司那樣的超級航空母艦沒辦法相提並論,所以,他們走“高、精、稀”之路,作為辦廠策略,無疑是對的。
筆者隨小吳來到原料堆場。堆場很大,一輛輛進進出出的卡車正在運送鎳鐵。小吳說,該堆場一次性可堆兩三萬噸。說話之間,隻見一輛卡車“嘩啦啦”一聲卸完貨,然後轉身開走。另一輛鏟車忙不迭地開始操作,將不同品種、顏色的鎳鐵裝上運送帶,直接送進電弧爐內。小吳介紹說,每一種鎳鐵含量不一樣,需要在此重新配置,形成最佳配比。
看完原料堆場,就正式進入生產環節。小吳指著3個大功率電極介紹說,這就是用於燃燒的電極,工人師傅習慣稱之為“吹氧槍”。隔著一段距離望去,3根吹氧槍在爐膛裏熊熊燃燒,鋼水在劇烈沸騰,呈現出一種玫紅色。漂浮在爐膛上麵的鋼渣,如泥石流般地從爐膛開設的口子中源源不斷地流出。氬氧爐在燃燒,躥起十幾米高的火焰,鋼包也在燃燒,包內鋼水如煮沸的水,一串串鋼花散發成一顆顆金色星星,裹挾著熱騰騰的水霧,企圖奔湧而出。一陣陣震耳欲聾的橋架轟鳴聲似從高空中傳來。筆者仿佛置身於鋼田火海之中,全身上下被塗抹上一層金黃色。
筆者和小吳站的位置,顯然與這些煉鋼爐有一段距離,但亮晃晃的爐火映照著筆者臉龐,筆者感受到強烈的灼熱,滾滾熱浪撲麵而來。不一會兒,筆者身上的T恤宛若從水中撈出一般。
一小時一爐鋼,一爐鋼65噸。
筆者難得如此近距離觀察出鋼,便在邊上死等。
出爐啦!隻見爐前工用手中鋼釺捅開爐底,一道金色瀑布飛流直下。那金色的軀體把周邊世界映照得一片金碧輝煌。仿佛這空間除了金黃色,別無他物。然後,飛流紮一個猛子,衝進連軋線。
幾分壯觀、幾分震撼。筆者不忘用手機拍下這場景。
同時拍下的,還有爐前工辛勞的身影與汗水。
“這就是陳老師你特別想了解的在線固溶生產線。”在軋鋼分廠,軋鋼廠的小查把筆者領到高大寬敞的車間內介紹道,不鏽鋼軋鋼分為4個階段:加熱、初軋、精軋、橫切剪。陳老師請看,你麵前正在進行不鏽鋼在線固溶處理。每塊鋼板長度47米,要在兩三分鍾內,由1050℃快速降至300℃以下,使不鏽鋼組織結構發生變化,然後,再切割成1.5米寬、12米長的坯板材。
順著小查手勢看過去,筆者見到一道幾十米長、幾米寬的紫褐色臥槽,槽麵大部分被覆蓋著,一團團蒸騰的水霧穿過槽麵縫隙,由遠而近彌漫過來,耳膜同時接聽到“嘶嘶嘶”的水流衝擊聲。稍微靠近臥槽開口處,隻見臥槽底部,一塊已經成型的不鏽鋼板被快速移動著通過。臥槽兩旁,幾支高壓水槍雙向交叉,向著不鏽鋼板噴射,形成一個急速滾動的水麵,熾熱的不鏽鋼板上飛濺起一串串水珠,宛若一位位技藝精湛的芭蕾舞演員在舞台上忘情演出。
筆者猜想,當劉曉亞站在這裏時,他一定會入迷出神、陶醉其中。