實驗室走來「鋼鐵俠」 東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室

作者:Icey 發表日期:2018-03-28 00:34:55

  東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室在全國首創了「微縮中試平台」。

  東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室副主任李建平在實驗室里指導學員軋鋼操作。經濟日報記者 孫潛彤攝

  鋼鐵,工業之糧食,大國之筋骨。同樣產鋼,有的企業拼產量,有的企業拼質量;同樣產鋼,用在刀刃上的好鋼身價要高於普通鋼幾十倍。你看國外動輒幾千元的刀具、廚具,備受國人熱捧。再如汽車車身用鋼,挑剔的國外大牌車企曾對中國鋼不屑一顧。然而,這些卻因為一個實驗室而發生了轉變

  在東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室,別看團隊成員們貌不驚人,可他們的本事卻讓國際同行連連豎起大拇指——開發了強度倍增的世界首塊「超級鋼」,在國際上連創多個第一:第一次得到超級鋼工業生產的工藝窗口;第一次在工業生產條件下軋制出超級鋼;第一次將超級鋼應用於汽車製造。他們打破了鋼鐵科研部門10年的沉寂,一舉摘得國家科技進步一等獎。

  最新的科研成果已經應用在港珠澳大橋上。這座世界總體跨度最長、施工難度最大的跨海大橋對於橋樑鋼的高強度、可焊性、抗疲勞、耐腐蝕等要求很嚴苛。這其中扛大樑的恰是該實驗室團隊研發的高性能綠色橋樑鋼。

  這群來自東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室的「鋼鐵俠」,以中國工程院院士王國棟為領隊,各個身懷絕技,不時給業界帶來驚喜。

  醜小鴨與白天鵝

  從只能依託計算機模擬到將鋼鐵車間裏上千米長的生產線縮成幾十米的「微縮中試平台」;從篳路藍縷到打造國產高端中厚鋼板,實驗室團隊一次次書寫醜小鴨變身白天鵝的傳奇

  能想像實驗室里煉鋼軋鋼的場面嗎?在經濟日報記者眼前,一小爐鋼水經過熱軋—控冷—冷軋—熱處理,搖身變成一塊十幾公斤重的鋼錠。就如孫悟空對金箍棒說聲——「小」,鋼鐵車間裏上千米長的生產線便縮成實驗室里的幾十米,有此「法力」的「鋼鐵俠」叫李建平,他帶領團隊在全國首創了「微縮中試平台」,煉鋼軋鋼全程實戰比拼。目前,全國97%的鋼鐵企業都在用他研製的實驗設備。「這手絕活迄今已為實驗室創效7億元。」實驗室副主任李建平充滿自豪。

  「絕活其實是逼出來的。」李建平說,從前的實驗室還真是醜小鴨,沒有實戰設備,只能依託計算機模擬。1999年實驗「超級鋼」那會兒,王國棟教授帶領這幫弟子東奔西走,磨破了嘴、跑斷了腿。誰樂意拿一整爐的幾百噸鋼水讓你練手?一點數據出錯,這爐鋼就廢了。最終,王國棟「雖百折而不撓」的執著精神打動了寶鋼集團,於是有了在工業化現場軋制超級鋼的世界首次成功實驗。從那時起,李建平等人就憋了一股勁——一定要自主研發實驗設備。

  「實驗室也像過日子,今年攢錢打個衣櫃,明年攢錢再添沙發。」實驗室主任王昭東回憶過去篳路藍縷的艱辛:設備置辦齊了,還不能全開着,否則整個東北大學的電源總開關都會跳閘。而最為心酸的是:十年磨一劍,恨無知音賞。鋼鐵冶煉技術林林總總,何為關鍵?驟冷。行話又稱淬火。這就像蔬菜的速冷保鮮,需快速鎖定水分和營養,以確保細胞組織完好。鋼鐵也一樣,冷卻快速均勻能使鋼鐵晶粒細化強化,是鍛造好鋼的關鍵。發達國家對此一直秘不外宣,我國只能高價進口高端鋼板。

  拿下山頭!插上國旗!實驗室王昭東、袁國等人組成的攻堅先鋒隊成功了!研製過程的艱苦自不必說,實驗設計出的輥式淬火機找誰應用呢?太鋼臨汾中厚板廠本有興趣,但考慮到風險太大,又有些猶豫。王昭東他們在廠邊租了一處毛坯房,一連40多天,白天遊說,晚上現場調研。舊式軍大衣既是棉襖又當棉被,讓淬火機噴濕了,就靠身體暖干……憑藉堅持,我國首台(套)高端鋼板淬火裝備有了成功案例,國產高端中厚鋼板發生戰略拐點,由大量進口轉為批量出口。

全港首個相關的全日制公開大學 學位課程,專門教授電子、物理機械及化學微生物三大範疇的檢測認證知識。為切合行業的需要,課程特意在今年初落成的公大銀禧學院10樓全層,設立多間配備先進、參照國際標準運作的實驗室,部分設施更是本港少有供給大學本科學生的培訓場地。

  很多新鮮出爐的成果先從民企打開口子,實驗室以賠錢貼補、買一送一甚至免費試用的方式艱難推廣,王國棟稱之為「農村包圍城市」。

  紅細胞與白細胞

  任何創新背後都有團隊力量的支撐,就像紅細胞供氧、白細胞殺毒,各司其職,通力合作,如此才能推動行業創新健康循環發展

  仍在一線打衝鋒的王國棟院士已過古稀之年,獲獎無數卻不喜回頭看。他非常不認同「超級鋼之父」這類稱謂,「做科研的人一旦被名利蒙上了眼,他的生命也就終止了」。王國棟認為,任何創新背後都有團隊力量的支撐,就像紅細胞供氧、白細胞殺毒,何必掰扯哪個重要?

  湖北博物館裏的鎮館之寶——越王勾踐劍千年不腐鋒利如初,神奇在於古代工匠已掌握添加合金的妙用。然而,加了貴金屬的合金鋼不僅成本高昂,回收再利用也十分困難。以大量使用螺紋鋼的建築業為例,如果不加或者少加合金依然讓鋼筋保有強度、韌度和耐腐蝕度,那帶來的循環經濟價值和社會環保效益得有多大?為此,實驗室承擔了「綠色鋼材」這個課題,瞄準了中國製造的可持續發展。

  要攻下這個山頭,僅靠單打獨鬥本領遠遠不夠。實驗室調動了軋制工藝、物理冶金、裝備與自動化等幾個梯隊的科研力量,集中優勢兵力聯合攻關。經過10餘年勠力攻堅綠色製造,新一代控軋控冷技術石破天驚,實現了合金減量、升級換代、工藝簡化的多點開花,被國家列為重點關鍵共性技術在全行業推廣。《世界金屬導報》將這項技術評選為當年「世界鋼鐵技術10大進展」之一。

  「引進一個專業絕對要比引進一個能人更重要。」王國棟給實驗室定位,科研立項要堅持問題導向,為國擔當,立足解決行業的關鍵共性問題。實驗室要的是一群「鋼鐵俠」,跨越材料、加工、機械、液壓、自動化、計算機等多個學科。不僅如此,實驗室還主動聯結外援,與其他高校、院所及鋼鐵企業發起創新聯盟,成立了鋼鐵共性技術協同創新中心。既相互協作,又專業專攻,仿若推動行業創新健康循環的「紅細胞」和「白細胞」。

  紙面上與生產線上

  實驗室圍繞國家戰略重點和企業實際需求開展「靶向式」攻關,把創新成果從紙面上鐫刻在祖國的鋼鐵生產線上

  採得百花成蜜後,為誰辛苦為誰甜?對此,王國棟院士的答案是:把論文寫在祖國大地上,把成果鐫刻在祖國的鋼鐵生產線上。

  實驗室直面市場,迫切需要不待揚鞭自奮蹄,認準的課題就是砸鍋賣鐵自籌經費也要干。剛剛過去的2017年,實驗室3億元的課題經費中,僅有10%是國家撥款。王國棟認為,創新性的課題不是計劃出來的,而是從實踐中來再到實踐中去。他贊同袁隆平說的,「不能沒有書本,也不能沒有計算機,但書本和計算機上種不出稻子來」。「不能把成果當貢果,真正為國家負責是把成果從紙面上落到大地上。」他加重語氣說。

  這些年,實驗室圍繞國家戰略重點和企業實際需求開展「靶向式」攻關,在高強汽車板、高牌號電工鋼、高標準船用鋼等領域落子頻頻。超輕概念車、標誌建築、輸電鐵塔、鑽井平台、大型潛艇……實驗室的創新成果寫在國民經濟生活中的方方面面。僅最近5年,實驗室累計為鋼鐵企業創造利潤500多億元,綜合減少我國鋼鐵行業CO2總排放量的7%。實驗室的縮寫標識——RAL,昂首走進企業、走出國門。

  納稅人的每一分錢都要用到極致,以實驗室的打印紙為例:正反面都乾淨的用來打印正式文件;隨後再用反面打印不重要的文件;正反面都打印過的紙,用做草紙。經此三「關」再送回收站。

  「沒有痴情,沒有非常愛就不要來;花錢要肉疼,失敗要心疼;爭取項目不忽悠、不誇口,支出經費不旁騖、不浪費;把所有的苦咽下,把一腔熱誠捧在手心」……這是寫在「鋼鐵俠」們心裏的句子。王昭東心中的實驗室,氣質如蘭。(經濟日報·中國經濟網記者 孫潛彤)


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