创新,为各行各业之必需。
东方特钢公司最为人们津津乐道的创新成果是:不锈钢中厚板在线固溶处理技术。
这没有什么呀?当笔者向刘晓亚询问此事,刘晓亚显得举重若轻,一副无所谓的神情。他告诉笔者,东方特钢公司都没有宣传,还是合作单位东北大学作了申报,才传开的呢!
天哪,这么大的一项科技创新成果,后来被《世界金属导报》评选为“2020年世界钢铁工业十大技术要闻”的“要闻”,刘晓亚居然这么淡然淡定?
为大体弄懂“在线固溶处理技术”,笔者找了些资料学习。
固溶技术是一种热处理工艺。在生产过程中,先将合金加温到高温区,在一定时间内保持恒温状态。然后,进行快速冷却,获得过饱和固溶体。以前传统处理方式是,奥氏体不锈钢中厚板固溶处理均采用离线方式,即必须等待钢板冷却到室温后,再重新加热至固溶温度。轧制及热处理环节,通常要花去24小时以上,能源消耗大,生产周期长。
东方特钢公司联合东北大学,优化加热和轧制工艺,攻克奥氏体不锈钢中厚板在线冷却工艺下性能超标及板形不良等技术难题,成功开发出国际首台套不锈钢中厚板免加热在线固溶处理工艺技术,可充分利用轧制余热,中厚板在1050℃以上高温终轧后,直接进入在线固溶冷却设备,冷却至150℃以下。与传统在线固溶处理工艺相比,新的在线固溶工艺,节能60%以上,生产周期由过去24小时缩短至5小时以内。
专家们点评道,不锈钢中厚板在线固溶处理工艺装备的成功研发,改变了延续多年的传统热处理生产流程,在环境保护问题日益突出的当今时代,不锈钢中厚板免加热在线固溶热处理工艺装备的研发,适应钢铁业绿色低碳发展的时代要求,对促进我国不锈钢中厚板行业生产技术进步及绿色发展将发挥重要的引领示范作用。
笔者知道,上述引用和介绍,未免过于专业和枯燥,但读者还是可从中体会出这项新工艺的特征及价值。
自然,作为一部报告文学作品,仅有这些专业术语和评价远远不够。笔者一再缠着刘晓亚,让他讲述隐藏在这一大堆术语中间的故事。
在线固溶的课题,由不锈钢中厚板引发。
不锈钢质量很大程度上取决于碳化铬的多寡。碳化铬含量高,不锈钢质量就差。因此,在不锈钢生产中,要尽量降低碳化铬的含量。而这个“碳”和“铬”,像一对悖论的恋人,在高温下分离,一降温,却很容易聚集到一起。因此,在不锈钢加热压轧过程中,要快速降温,不让“碳”和“铬”这对恋人走到一起,而将它俩固定在各自位置,这个环节,就叫“固溶”。我这样讲,陈老师能听懂吧?刘晓亚介绍中间,不忘问一下笔者。
笔者点点头,希望他继续。
东方特钢公司刚生产不锈钢中厚板时,还没有在线固溶设备,而附近南京钢铁厂有快速冷却设备。这样,他们就把自己生产出来的不锈钢毛坯拉到南京钢铁厂去试轧。试了几回,结果不行,南京钢铁厂快速冷却装置与东方特钢不锈钢产品性能不合。
刘晓亚有点不服气、不甘心。难道就没有其他路可走了吗?到了1050℃,为什么还要继续加热,不能直接降温吗?
疑问越积越多,刘晓亚的脑袋成了问题仓库。再这样下去,他快成那个发出《天问》的屈诗人啦!
一次,刘晓亚与几位外国钢铁专家讨论,提出了这个课题。能不能把用在普通碳钢上的快速冷却法,应用到不锈钢上来?那几位外国专家把脑袋摇得像拨浪鼓似的,异口同声地予以否决,那不可能!用在不锈钢上与用在普碳钢上不一样。对普碳钢而言,其实是一种快速冷却;而不锈钢材需要快速固溶。根本是两回事,就像猴子与狐狸那样不同。
你们说不可能,我倒偏要试试。刘晓亚不信这个邪。
与钢铁打了大半辈子交道的刘晓亚,知道快速冷却的原理肯定成立,只是眼前没有相应设备。他又让人把不锈钢板拉到南京钢铁厂,试着把自己的设想告诉对方。开始时,对方认为这个刘总简直疯了,多么原始的土办法,闻所未闻、见所未见呀!但既然刘总坚持要试,那就试试呗!
第一次,没有成功;第二次,还是没有成功。
刘晓亚仍不肯放弃。他坚持认为,自己这个思路是对的。南京钢铁厂的试验之所以没有成功,是因为他们设定的温度太低,冷却速度不够快。使得“碳”和“铬”这对恋人利用时间空当,又快速走到一起,形成一个共同体碳化铬。
回到东方特钢公司,刘晓亚干脆自己动手,与工人们一起试验,反反复复,一次又一次。刘晓亚终于找到了解决办法,使不锈钢板从高温区骤降下来,达到预期值。
固溶的目标值达到了,但终因人工倒水,不均匀,不锈钢板形凹凸不平。在刘晓亚眼里,一块块固溶后的不锈钢板材,仿佛一张张已衰老的人脸,满是皱纹疙瘩,难看,太难看啦!必须要给产品整容或美容。东方特钢产品,必须光鲜亮丽、人见人爱啊!
说到这里,刘晓亚自己先笑了出来。一笑,他的脸上出现了一些皱褶,瞬间如同没有整理过的钢板。
听说东北大学有个专门研究快速冷却的教授,刘晓亚马上向张毓强作了汇报,谈了自己的设想。张毓强十分赞同,催促他赶紧行动。
迅即,刘晓亚遵令发出邀请,让那位教授尽快加盟,联合攻关这个项目。
专门用于中厚板不锈钢在线固溶的设备很快研发出来,产品合格率达到80%左右。然后,一天天提升,85%,90%,95%……直到100%。
至此,由东方特钢与东北大学联合研制的不锈钢中厚板在线固溶处理技术取得突破,装备研制同步成功。
这是振石控股集团在推出优质不锈钢产品同时,对全球不锈钢产业在工艺技术上作出的贡献。
得去生产现场看看啦!笔者向刘晓亚提出这个请求,他欣然应允,并让人陪同笔者到处转一转。
笔者首先来到炼钢分厂,年轻的小吴在厂门口示意图前,头头是道地给笔者恶补炼钢流程。首先介绍原材料镍铁。现在供应东方特钢公司的镍铁来自印尼,由振石控股集团自己开采冶炼运输过来。每炼一炉钢,大概需要65吨镍铁。他们会将镍铁送入电弧炉中化掉,接着转入氩氧脱碳炉中进行脱碳,再放入钢包内,调节温度,微调成分。之后,将钢包中的钢水倾倒出来,浇铸成板坯。最后,经过修磨机打理,形成钢材毛坯。
炼钢流程大同小异,笔者参观过多家大中型钢厂,也是这般。在钢铁行业中,东方特钢公司并不算大,与宝武钢铁公司那样的超级航空母舰没办法相提并论,所以,他们走“高、精、稀”之路,作为办厂策略,无疑是对的。
笔者随小吴来到原料堆场。堆场很大,一辆辆进进出出的卡车正在运送镍铁。小吴说,该堆场一次性可堆两三万吨。说话之间,只见一辆卡车“哗啦啦”一声卸完货,然后转身开走。另一辆铲车忙不迭地开始操作,将不同品种、颜色的镍铁装上运送带,直接送进电弧炉内。小吴介绍说,每一种镍铁含量不一样,需要在此重新配置,形成最佳配比。
看完原料堆场,就正式进入生产环节。小吴指着3个大功率电极介绍说,这就是用于燃烧的电极,工人师傅习惯称之为“吹氧枪”。隔着一段距离望去,3根吹氧枪在炉膛里熊熊燃烧,钢水在剧烈沸腾,呈现出一种玫红色。漂浮在炉膛上面的钢渣,如泥石流般地从炉膛开设的口子中源源不断地流出。氩氧炉在燃烧,蹿起十几米高的火焰,钢包也在燃烧,包内钢水如煮沸的水,一串串钢花散发成一颗颗金色星星,裹挟着热腾腾的水雾,企图奔涌而出。一阵阵震耳欲聋的桥架轰鸣声似从高空中传来。笔者仿佛置身于钢田火海之中,全身上下被涂抹上一层金黄色。
笔者和小吴站的位置,显然与这些炼钢炉有一段距离,但亮晃晃的炉火映照着笔者脸庞,笔者感受到强烈的灼热,滚滚热浪扑面而来。不一会儿,笔者身上的T恤宛若从水中捞出一般。
一小时一炉钢,一炉钢65吨。
笔者难得如此近距离观察出钢,便在边上死等。
出炉啦!只见炉前工用手中钢钎捅开炉底,一道金色瀑布飞流直下。那金色的躯体把周边世界映照得一片金碧辉煌。仿佛这空间除了金黄色,别无他物。然后,飞流扎一个猛子,冲进连轧线。
几分壮观、几分震撼。笔者不忘用手机拍下这场景。
同时拍下的,还有炉前工辛劳的身影与汗水。
“这就是陈老师你特别想了解的在线固溶生产线。”在轧钢分厂,轧钢厂的小查把笔者领到高大宽敞的车间内介绍道,不锈钢轧钢分为4个阶段:加热、初轧、精轧、横切剪。陈老师请看,你面前正在进行不锈钢在线固溶处理。每块钢板长度47米,要在两三分钟内,由1050℃快速降至300℃以下,使不锈钢组织结构发生变化,然后,再切割成1.5米宽、12米长的坯板材。
顺着小查手势看过去,笔者见到一道几十米长、几米宽的紫褐色卧槽,槽面大部分被覆盖着,一团团蒸腾的水雾穿过槽面缝隙,由远而近弥漫过来,耳膜同时接听到“嘶嘶嘶”的水流冲击声。稍微靠近卧槽开口处,只见卧槽底部,一块已经成型的不锈钢板被快速移动着通过。卧槽两旁,几支高压水枪双向交叉,向着不锈钢板喷射,形成一个急速滚动的水面,炽热的不锈钢板上飞溅起一串串水珠,宛若一位位技艺精湛的芭蕾舞演员在舞台上忘情演出。
笔者猜想,当刘晓亚站在这里时,他一定会入迷出神、陶醉其中。