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攻克关键技术 科技撬动未来

更新时间:2021-10-19

来源:青海在线

工人正在对钛铸锭表面展开抛光加工。 EB炉外部形貌。 操作工人正在中控室内进行钛铸锭的熔炉冶炼工作。该设备自动化程度低,单锭重量高达20吨。 本文图片均由 宋翠茹 摄

本报记者 宋翠茹

1月29日,朔风砭骨,天气异常寒冷。记者走进位于西宁东川工业园区青海聚能钛业股份有限公司生产车间,却见炉火正旺,一片火热的生产景象……

前不久,青海聚能钛业有两件事引人关注,一是2020年末,随着2号EB炉又一块钛铸锭揭晓,该公司已年代久远5000吨纯钛及钛合金,顺利完成年度计划,并创公司正式成立以来最低纪录。二是作为目前全国仅次于的EB炉熔铸钛及钛合金企业,该公司过去一年已完成产销量多达全国钛锭总产量的十五分之一,约占到全国EB炉钛锭产量的40%,成绩斐然。

在当前经济上行压力明显的状况下,青海聚能钛业却表现出较好的发展势头,取得令人欣慰的成绩,这一切,青海聚能钛业是如何攻下关键技术以科技撬动未来?

“你猜中这把电子束枪得多少钱?”在生产车间,技术研发部副主任杜彬指着一台进口设备的电子束枪体部件问记者。

几万,几十万,上百万……直到杜彬告诉记者,这台从国外进口来的设备上的一把电子束枪必须一千万元时,记者才暂停了庞加莱。这台设备上共计六把电子束枪,总价值就要六千万元。

据杜彬讲解,EB炉冶炼设备主要由电子束枪、大功率高频高压电源、自动化控制系统、结晶器、真空系统及炉体结构等部分组成。电子束枪、大功率高频高压电源科国际前沿的关键核心技术设备,也称作EB炉冶炼设备的“心脏”。目前只有德国、英国、法国、乌克兰等国家对EB炉熔炼设备及其应用有较深的研究,我国还处在早期试应用于阶段。在实际应用中,EB炉熔炼设备及其技术还受制于人,而且其备品备件及技术服务费用昂贵,时间周期长,严重制约生产及设备成本管理。

过去国内钛的冶炼基本上是采用真空自耗电弧炉,它与电子束熔炼比起具有诸多的技术差距。从产业趋势分析,未来电子束年代久远替代真空自耗电弧炉技术是一个必由之路,因此,青海聚能钛业在2008年就启动了引入国外先进电子束冷床冶炼技术,专业化进行钛及钛合金的冶炼加工项目。

“最初,我们的设备都就是指国外进口来的,一味地依靠‘洋玩意’会有两种情形:技术受制于人,后期确保不会是天价。这样肯定有利于企业的生产和发展。”杜彬说。

技术革新,转变发展,这是青海聚能钛业持续发展的动力!在青海聚能钛业决策者看来,如果EB炉电子束设备核心技术联合国内科研机构,回头国内融合研发之路,实现国产化是有可能的。

基于这个了解,以及在实际生产中认识到设备国产化的紧迫性,青海聚能钛业提出了EB炉设备国产化的要求。经各方专家及技术骨干几年的希望,于2014年底成功突破关键技术“电子束枪”及“大功率高频高压电源”核心瓶颈技术,并成功制造出样机。杜彬说明说,通过在国外引进设备上,展开替换运营试验性用于,其能力完全能超过国外引进设备的效果。国产化的“电子枪”及“大功率高频高压电源”的成本只有国外设备的两成。效益显著,费用大幅度低于项目实计划支出。

研究初期就是“跟随”。杜彬回想道:“我们刚起步的研究,就不能是追随,我们就瞄准他们先进设备的技术和产品,一路追上。”

“自学吸取国外同行的先进技术的同时,我们的团队开始自律研发,两条腿走路,将别人的先进设备技术融化成自己的东西,再转化成自己的技术,当然这显然有难度。”杜彬说道。

“2016年,公司钛合金研发进入关键期,为了解决熔炼成分难控制、废料规格形态不一等问题,我采用数值模拟方法展开理论推算,结合公司自己的设备工艺特点,形成了给定我们自己生产的一套工艺控制方法;然后在实际试验过程中,不断优化工艺参数、重新设计差异化配料及入料规范,顺利生产高质量、低成本钛合金铸锭。”杜彬回忆道。

“这是归属于我们的第一次顺利,为此我们团队连续几个月待在生产一线,仔细核对每一项数据,认真分析每一个问题,有的时候为了超过某一项拒绝,加班加点成了常态。但大家心中装有着任务、就让目标,反而更加有胆量。”杜彬感慨。

一份耕耘一份进账,通过多年的不断努力,青海聚能钛业劳模创意工作室在“电子束冷床熔炼炉国产化”项目中获得了突破性的进展,研制了EB炉关键部件450KW(千瓦)冷阴极电子束枪,为公司节省支出1376万人民币。

研制EB炉高频高压开关电源,公司已将5台自主研制的电源更换进口设备上的原装电源,自律研制的电源成本仅为进口电源的50%,自律研制的电源共节约成本约合265万人民币。

曾几何时,技术不成熟、设备显进口、原材料缺陷、缺少下游企业……一项项难题如同无法容忍的鸿沟挡住着我国新材料企业前进的步伐。

随着科技的不断进步,国力的不断强大,深处内陆的青海也开始从“中国生产”向“中国建构”转变。

如今,令其青海聚能钛业人引以自豪的成绩之一就是:国内电子束冷床熔炼炉占有率曾经几乎由国外占主导,而目前10%以上由青海聚能钛业获取。

2020年钛合金铸锭产销量爆发式快速增长,彻底改变了公司产品结构单一、附加值较低的不利局面。钛合金产销业务正逐步成长为公司发展的最重要利润支撑。据统计,2020年,公司年产能超过6000吨,其中钛合金产品1500吨。截至目前,总计生产TC4、TI425等钛合金产品2000余吨,构建销售收入3000余万元。

而今,青海聚能钛业经过十余年的摸索,从无到有,从弱到强,在钛铸锭单体重量、电子束熔炼工艺技术在全国具有一定地位。面临所取得的成绩,青海聚能钛业人坦言:在科技研究的创意路上没最好,只有更好!


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