非凡十年·有一说一|一个环:齐鲁大地走出“世界第一环”

2022-10-23 04:59:52 来源:舜网-济南时报

作者:黄敏

责任编辑:徐逸豪
非凡十年·有一说一|一个环:齐鲁大地走出“世界第一环”

8月5日,直径为15.673米的“世界第一环”下线起运。

济南时报·新黄河客户端记者王汗冰 摄

  2022年8月5日,对于伊莱特能源装备股份公司(以下简称“伊莱特”)员工来说,是个难忘的日子。那一天,“最大的整体环轧钢环”吉尼斯世界纪录挑战成功。这个诞生于济南的“世界第一环”,直径15.673米,发运时乘坐106个车轮的专用车,独占高速公路四条车道,迅速成为网络热点。

  斩获这个纪录的伊莱特,曾是一个村办锻造小厂,如今已成为世界上唯一能够锻造这样部件的企业。这背后,正是新旧动能转换与创新的结晶。

  从12米加大至16米 一口答应却发现造价惊人

  伊莱特打造的“世界第一环”,是用于我国某四代核电机组上的核电支承环。虽然今年才被官方正名为“世界第一”,其实,早在2015年,伊莱特就开始了研发之路。

  时间回溯到2015年,当时,伊莱特董事长牛余刚正考虑筹建大锻件事业部,计划引进一条直径12米的轧环生产线。为了加强企业研发力量,他找到中科院金属所院士李依依,希望能在伊莱特建立院士工作站。这期间,他了解到,国家正在推进某重大核电专项,需要一个直径约16米的超大型部件。

  “能否将设备加大至16米?”面对当时这样的需求,牛余刚一开始并没多想,一口答应,可回头一算造价便震惊了。他们通过核算发现,设备虽然只是增大了1/3的加工能力,投资却从3亿元飙至6亿元!这对伊莱特而言不是个小数字。更让人犯难的是,接近16米的轧环项目在国际上是首例,能否成功还不好说,就算成功了,这种核电产品,一两年也未必能承接一个订单。

  面对诸多不确定性和巨大的资金需求,当时伊莱特很多人觉得不可行。面对质疑,牛余刚却坚持要上这个项目。他对公司高管们说:“咱们打了一辈子铁,现在赶上国家有这样的项目,我们要是不加上这4米,得后悔一辈子。”

  就这样,这个项目很快启动,没想到,这一干就是3年。

  1000多个日夜奋战 实现从无到有

  巾帼不让须眉。作为这个项目技术带头人,伊莱特副总裁任秀凤全程参与了研发工作。回忆起那段时光,她直言:“非常艰难。”

  原来,他们要研制的这个超大锻环,是核反应堆的“底座”,上面要承受整个反应堆7000多吨的重量,相当于顶着100节车厢组成的动车组。一旦安装,在核电站运行的60年里不可更换。为了最大限度保证核电站的安全,首先要提高这个“底座”的可靠性。实现这样的效果,就需要尽量减少焊缝,最好一体成形,同时,部件所用材料的内部化学成分要尽可能均匀。

  但是,2019年之前我国并没有这种尺寸的超大直径一体成形的技术工艺。

  如何实现一体成形?新黄河记者获悉,伊莱特采用了李依依院士提出的金属构筑成形技术,用尺寸较小、冷速较快的金属坯作为基元,层层叠加,放入真空环境,将金属坯封焊起来加热至高温进行反复大变形,就像揉面一样,使金属坯之间的界面完全结合在一起,变成一块合金元素均质的大型钢坯。

  然而,这种理论从实验室走向产业化仍需要验证。“过程非常艰难,它是一步一步,从小到大验证过来的,不是一步就能做成这么大的环。”任秀凤说。

  这个过程,任秀凤记忆犹新。

  从2016年初开始,他们和李依依院士团队联合研发,先完成了1/8比例直径2米环的试制,而后到5米环、等截面环等。这期间,制造核电支承环的“配方”涉及20多种不同的化学元素,多种元素配比精确到小数点后四位,锻造过程中稍有不慎就可能前功尽弃。

  1000多个日夜里,他们反复优化工艺、调整参数,一次次接受专家们的严格论证。

  “2018年至2019年3月是最紧张的一年,这一年李依依院士团队一直跟我们在一起。”任秀凤说。

  在他们的持续努力下,最终用“金属构筑增材制造+整体轧制近净成形”的方案,在世界范围内首次实现了直径15.6米核电支承环的一体化制造,近50米的圆周没有一道焊缝。

  试制成功的那一刻,现在想来,任秀凤依然激动不已。

  2019年3月12日,首件1:1真实材料试验件开始轧制,现场气氛极为紧张。到底能不能行?大家都没有把握。经过20多分钟的轧制,当对讲机里传出声音:“可以了,可以了!准备吊钩。”

  那一刻,现场所有人都欢呼起来,牛余刚更是激动地嚎啕大哭。

  经过专家严格测试与评估,伊莱特获得正式部件的制造许可。2019年9月和10月,两件核电支承环分别交付发运。今年2月,伊莱特再度拿到两件核电支承环订单,如今均已交付发运,也是在今年,伊莱特该支承环正式拿下吉尼斯世界纪录。

  “生产的时候正好济南比较热,而支承环的锻造温度在1000多摄氏度,可想车间热度有多高。但是我们很多人一直坚守在一线,工人不分昼夜跟着,每天衣服湿透好几身,一天得换五六身衣服。”回忆起生产过程,伊莱特技术研发中心副总赵丽美告诉新黄河记者。

  任秀凤也直言,那是一段艰难的时光,承受着巨大的心理压力,攻坚克难没有容易的,因为憧憬着成功带来的喜悦,加上对院士团队的信任,让他们更有信心。

  持续新旧动能转换 经济生命力更旺盛

  目前,伊莱特是世界上唯一能够锻造这种超大支承环的企业。

  回看这家企业的发展,从20世纪70年代的村办锻造厂起家,2000年改制以后,调整赛道,瞄准风电、核电、海电等新能源领域,在核电、海工等领域创造多项纪录,可谓新旧动能转换、创新驱动发展的典型代表之一。

  放眼广袤的齐鲁大地,更多企业的崛起和新生,正是得益于新旧动能转换。

  比如,关停钢铁主业的济钢,历经5年新旧动能转换,重回中国企业500强,空天信息、智能制造、现代服务等产业成为其发展的新赛道。

  地处潍坊的山东豪迈机械科技股份有限公司,经过20多年的发展,从一家仅有504平方米厂房、十几台旧设备、34名职工的濒临破产的小微乡镇企业,发展为拥有轮胎模具、气门芯、风电变速箱零件和海底采油设备四项世界冠军的企业。

  即使这样,豪迈的新旧动能转换仍在持续进行。2021年征集创新改善提案55.38万条,共创造效益1.8亿元。豪迈党委书记、董事长张恭运接受新黄河记者采访时曾表示,仅仅靠勤奋是很难胜出的,在勤劳的前提下必须靠创新。“每隔2—3年我们的技术就迭代升级一次,正因为我们拥有了创新的动力,很轻松就在行业内胜出。”

  放眼山东,近5年来纵深推进的新旧动能转换,背后所依赖的正是创新。科技发展日新月异的今天,掌握创新之钥,“老树可发新芽”,新产业可拥有指数级发展的潜力。

  诸多企业也在持续加强科研创新,激发发展新动能。比如,2021年,山东196家国家企业技术中心累计研发经费投入860亿元,新申请发明专利2.9万个,带动实现新产品销售收入近1万亿元。

  经过持续的新旧动能转换,截至2021年底,山东省新技术、新产业、新业态、新模式经济增加值占地区生产总值比重达到31.7%,高新技术产业产值占规模以上工业产值的比重达到46.8%。

  通过创新驱动发展,山东正开辟诸多新领域新赛道,不断塑造发展的新动能新优势。

  以“世界第一环”为代表的创新成果在山东的诞生,让我们看到,在新旧动能转换的洗礼下,经济发展生命力愈加旺盛,山东正迎来新的发展波峰。

作者:黄敏

责任编辑:徐逸豪
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