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精益求精 再攀高峰——记太钢快堆用不锈钢技术产品开发团队
来源:太钢新闻中心    作者:陈昕    2019-05-14

3月12日,一条振奋国人的消息传播开来——中国科学院金属研究所利用自主技术,成功轧制世界上直径最大、重量最大的无焊缝整体不锈钢环形锻件。而这个用于制作福建霞浦60万千瓦钠冷快中子反应堆(以下简称“快堆”)示范堆支撑环的庞然大物,材料全部采用太钢高纯净316H不锈钢连铸坯制作而成,太钢成为目前唯一一家能满足快堆用连铸坯技术指标要求的厂家!

艰难困苦,玉汝于成。这是公司核电团队摘取的钢铁工业皇冠上的又一颗明珠。

作为国内最早研发生产核电材料的企业之一,太钢多年来始终坚持自主创新,在国内率先研发和生产出耐高温、耐高压、耐腐蚀的核电专用不锈钢,以及碳钢、高牌号厚涂层冷轧硅钢等产品,是国内可全系列配套供应第三代核电不锈钢材料的唯一生产企业。太钢还成功研发用于国际热核聚变反应堆(ITRE项目)关键部位的不锈钢材料。

福建霞浦快堆是我国首座第四代钠冷快堆核电机组,作为世界上第四代先进核能系统的首选堆型,它可将铀资源的利用率从第三代堆型的不到1%提升到60%以上,同时使核废料处理周期和费用大幅度降低,对于我国促进核能可持续发展具有重要意义。2010年,我国钠冷快堆试验堆达到临界,示范堆项目正式开启。但试验堆的主要材料基本来自进口,示范堆材料的国产化迫在眉睫。太钢作为我国“快堆联盟”理事单位之一,决心啃下这块硬骨头。

“快堆用不锈钢有多难,我觉得它的技术指标达到了行业内的顶级水平,没有更严格的了。”技术中心高级工程师尹嵬介绍,快堆技术要想不被人“卡脖子”,最重要的就是积累从设计、制造、建设、运营等各方面的原始研发数据,而这也意味着,关键材料的研发生产没有任何经验可以借鉴。

快堆主设备要在最高650℃的环境连续运行四十年而不更换,加之核电对安全性的要求,这就对材料提出了近乎完美的极高标准。“高到什么程度?它对冶炼、钢板制造和试验分析能力都提出了业内闻所未闻的标准,仅对化学元素的指标要求就有23个之多,而且主元素控制范围极窄,残余元素指标极低。”技术中心庄迎博士回忆起当时做试验的情景,依然头疼不已。

指标如此苛刻,就要求冶炼过程精细操作、成分不断微调,以往三、四个小时的炼钢过程,现在要八、九个小时。负责电极坯制备的型材厂技术员史蕾说:“以前每个锭子我们切一刀就可以了,但是这个产品需要切四刀,这一刀的时间就是八个小时,当时我们也是放下别的活儿集中干这个。”除去化学成分要求,客户还要求任何一块钢板的头尾、上下面的技术指标完全均匀一致,尹嵬说:“这些指标连起来就是一条直线,如果技术、工艺或生产环节有一个人走偏掉下去的话,这活就干不成了。”他们精细组织成分均匀性控制、坯板设计、热轧机能力、热处理炉炉温均匀性等各个相关工序,设备和人员的能力得到了100%的发挥。

内部性能终于满足了,但表面质量同样苛刻。不锈热轧厂分厂工艺技术员杨相歧干过的漂亮活儿很多——国际热核聚变实验堆、世界最大化学品船船板,“原先干的这些东西要求已经很高了,但快堆的要求可把我们‘害’苦了。”第一次不合格,是因为客户在宽2.6米、长10米、总重10吨多的一块板子上,发现了一个0.1毫米深的坑。“要知道这么个大家伙通过生产、吊运,正常情况也会有一些压坑、划伤等缺陷。”但客户的要求就是奋斗的目标,他们把每一块板子都双面抛光,通过盖纸垫布,让板子和吊具零接触,用“拿在手里怕掉了,含在嘴里怕化了”的精神,最终交出了零缺陷的钢板。

“当时的状态不能用‘压力’来形容,就感觉对不起太钢所有人。”庄迎苦笑道,“这可是咱们国家的重要工程,公司把这个产品的研发生产提高到最高优先级,不管是资金、设备还是排产都给我们‘开绿灯’。但是试验一直失败,看着做了上千块的试样躺在那儿,就觉得看不见希望。最受打击也是最受激励的是听到一句话,‘太钢干的最早也达不到标准啊。’大家就凭着争口气的劲儿,最后干出来的。”尹嵬也高兴地说:“这个产品的要求,可以说打破了传统理念,直接挑战我们学过的课本,书本上说不可能的事情我们都做成了,我们对‘完美’有了新的认识。最重要的是锻炼了队伍,现在我们工艺逐步成熟,不仅质量稳定,生产时间也缩短了,我们再次证明了自己。”

是的,正是凭着坚定的自信和深厚的报国情怀,这支优秀团队才不断攻克着一道道难关,登上一个个高峰。





 
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