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王国栋:“超级钢”院士,一辈子就爱听钢铁“唱歌”

2023-09-13   金台资讯   阅读量:762

    “大幅度提高传统钢铁材料的性能,延长使用寿命,又能有效地提高钢材的利用率和回收率,减轻了企业成本和环境压力。”中国工程院院士、东北大学教授、博士生导师王国栋团队开发的“超级钢”,在国际上连创4个“第一”,就像一座里程碑,标注出领跑者的速度和气魄。

    “我不喜欢别人叫我‘超级钢之父’,我们需要的是脚踏实地,而不是头顶的光环。”奔腾的钢花日夜飞溅,厚重的轧机轰鸣成曲,王国栋就是那个爱听钢铁歌唱的人。“如果说还有什么遗憾,那就是人生苦短,实在是挤不出更多的时间了。”

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   今年81岁的王国栋,从1968年毕业开始到现在,一直没有离开过“钢铁”行业。长期以来从事钢铁材料轧制理论、工艺、自动化等领域的应用基础和工程技术的研究,先后主持和完成多项国家重大基础研究规划项目(973)、高技术项目(863)、攻关项目、自然科学基金重大项目等,取得了许多创新性的成果。2005年当选为中国工程院院士。

   结缘钢铁,谱一首铁与火之歌

   王国栋所在的轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,位于东北大学校园东南侧。每天早上,他都会早早来到这里。

   “我每天走路来上班,既节省了运动的时间,又能保障充沛的体力来完成工作。”王国栋这样描述自己一天的开始。

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   熟悉王国栋的人都知道,他太忙了。翻开他的日历,每年约有一半的时间忙于给企业解决技术问题,推动钢铁智能化生产技术体系在钢厂落地……

   “我去钢厂有‘瘾’。到了钢厂,就有一种回家的感觉。”王国栋说,他对钢铁的情结是熔铸在骨子里的。

   1950年,8岁的王国栋随父母来到鞍山。那时,如火如荼的建设工地、捷报频传的钢厂建设项目,还有那顶天立地的钢铁工人,是“钢都”生活的主旋律。

   鞍钢的大型无缝七高炉是他幼小心灵中一座巍峨的殿堂。

   20世纪50年代,鞍钢出了3位享誉全国的劳动模范——孟泰、王崇伦、张明山,他们是风靡全国的技术革新代表人物。“我就是听着他们的事迹长大的,是他们的‘粉丝’。”王国栋说。

   “别人都说钢铁车间太吵,但是我觉得那是钢铁在歌唱,仔细听是可以听出韵律的。”在他看来,巨大与细微、粗犷与精密,就像高音和低音一样,有机统一在钢材的轧制过程中。

   钢铁厂热气蒸腾的生产车间,热火朝天的劳动场景,深深镌刻在了王国栋的记忆里。大学填报东北大学(当时校名为东北工学院)钢铁冶金系钢铁压力加工专业,也就成了顺理成章的事情。

   1968年到1978年,10年的时间里,王国栋在鞍钢小型厂度过了化茧成蝶的青春岁月,还笔译多部俄文专著、与3位实践经验丰富的老工人组成技术革新组,解决了当时周期断面钢材轧制成材率低下的问题,被誉为鞍钢“企业领导干部、技术人员、工人三结合”的重大成果。

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   “那是我成长脱胎换骨的10年。”回忆起那段激情燃烧的日子,王国栋依旧深情不减,“我国的钢铁工业还很落后,我有责任为祖国钢铁工业的崛起贡献自己微薄的力量。”

   1978年,中国迎来了改革开放,更迎来了“科学的春天”。王国栋考取了北京钢铁研究总院压力加工专业的硕士研究生,毕业后,他回到了阔别多年的母校——东北工学院任教,并在这里尽献芳华。

自力更生,国之重器不能受制于人

   钢铁,作为工业之粮食,大国之筋骨,其战略地位不言而喻。

   但在20世纪八九十年代,我国的钢铁工业发展与世界领先水平仍有不小的差距。汽车用钢、桥梁用钢、高层建筑用钢、工程机械用钢及航母等大国重器用的高端钢材,仍受制于人。

   “核心技术是买不来的,必须靠着自己的智慧和双手去拼出一片新天地。”与钢铁打了一辈子交道的王国栋,深知只有打破钢铁材料瓶颈,国之重器才能不受制于人。

   1998年,在国家“973”项目的支持下,他和团队开始了“轧制过程中实现晶粒细化的基础研究”课题。

   当时,日本、韩国已相继启动了探究晶粒细化极限的实验。而凭借多年的一线经验与实验结果,王国栋和团队决定不盲目追随日韩的潮流,而是定位在现有工业条件下能够实现的目标,创新性地提出了晶粒适度细化的概念。

   有了新的头绪后,王国栋和课题组成员开始了长期“驻扎”宝钢的生活,昼夜奋战,与宝钢集团无缝衔接。

   那段日子里,王国栋带领团队穿梭于实验室和宝钢之间,实验、分析、计算,调研、座谈会、讨论……

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   1999年9月,无数次实验后,“超级钢”诞生了!这也是世界上第一次用工业化的轧机轧制“超级钢”的成功实验。

   这一课题的研究成果,被应用于宝钢、鞍钢、本钢等企业,批量工业生产“超级钢”数百万吨,并连创国际竞争的4个“第一”:第一次在实验室条件下得到了原型钢样品;第一次得到钢铁工业生产的工艺窗口;第一次在工业生产条件下轧制出“超级钢”;第一次将“超级钢”应用于汽车制造。

   2005年3月28日,王国栋作为国家科技进步奖一等奖的获得者,在人民大会堂受到了党和国家领导人的亲切接见。

   但每当谈起“超级钢”,王国栋总是说,这只是材料革命浪潮里的一朵涟漪。把这一页翻过去吧,往前看,那才是波涛汹涌的大海。

   勇闯新路,矢志追求行业领跑

   创新不停步,奋斗无止境。

   让中国从跟跑、并行直至成为世界钢铁科技的领跑者,是王国栋矢志不渝的奋斗目标。

   2004年,日本、欧洲开发出热轧钢板超快速冷却技术,我国也十分关注这一领域,但可惜的是,我们一直处于跟跑位置。

   “我们自己开发,走自己的路。”

   王国栋和他的团队下定决心,兵分两路:一路以擅长装备研发的王昭东、袁国等中青年学者带头,根据已由团队研发成功的钢板淬火机的原理,进行控制冷却系统硬件的研发;一路则由擅长组织性能调控的刘振宇等牵头,开发热轧过程组织性能预测技术,建立我国自己的钢材组织控制的软件“北斗导航系统”。

   人间万事出艰辛。

   南钢的生产线上,有一幕特别令人振奋:印刻着“RALNEU”(东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室缩写)标识的超快冷装置和西马克集团生产的预矫直机一前一后地矗立在生产车间,仿佛在昭示着自主研发的国产装备与进口装备“硬核”过招的战绩。

   提起做项目的日子,王国栋的学生袁国满是感慨:“南钢辊式淬火机项目进展的关键时期,项目组三天两夜只吃了两顿饭。”

   “经过几百年的努力,钢铁生产中的难题大部分已经解决了。要想领先,就得敢于啃剩下为数不多的‘硬骨头’。”回忆这一段从跟跑到并行、再到领跑的发展历程,王国栋不无感触地说。

   除了在热处理技术和装备、钢铁智能制造等前沿领域逐渐进入“领跑”行列,王国栋还满腔热忱地推动协同创新,结合钢铁行业工序复杂,涉及学科专业及行业众多等特点,组织覆盖“采矿—选矿—炼铁—炼钢”的全流程协同攻关。学科交叉,让团队如虎添翼,更快更好地服务国家重大需求。

   协同创新中心的成果,还为非洲人民带来福祉。中心难选铁矿石研究方向的韩跃新教授团队,破解了贫杂铁矿石资源化利用的世界性选矿难题,“吃干榨尽贫矿资源”,增加了国产铁精矿产量,保障了我国铁矿资源的安全供给,先进的技术走向非洲,将塞拉利昂等国的“贫矿”变成“富矿”。

   2019年底,在王国栋的积极推动下,由河钢集团、华为集团、东北大学联合成立了“工业互联网赋能钢铁智能制造联合创新中心”,与时俱进运用“5G+”技术等赋予行业发展新动能。

   绿色化的钢铁产品,有力地强健了大国“筋骨”。981钻井平台、观音岩大型电站、新一代舰船、南海荔湾深海油气田厚壁管线、驰骋北冰洋的高技术船舶、“华龙一号”三代核电技术全球首堆示范项目……这些光彩夺目的“国之重器”,承载着国家和人民的重托,凝聚着王国栋和团队的心血和汗水,更是他们心中无上的幸福和骄傲。

   “我国的钢铁工业要从并跑到领跑,必须做好原创性、前沿性、颠覆性的研究,在从‘0’到‘1’的研究上下真功夫,抢下被‘卡脖子’的技术山头,做到人无我有、人有我精、人精我强。”

   王国栋说,做项目是一件苦差事,但更是展示自己、提高水平的平台,其中乐趣无穷。

   桃李芬芳,和年轻人一起寻找未来

   盛夏时节的东北大学,绿树葳蕤,王国栋像往常一样来到单位参加项目研讨。没有人知道,他刚刚做完肾结石的手术。“如果说还有什么遗憾的话,就是感觉现在时间不够用。”王国栋说。

   “但是我很开心,我的学生更加优秀。”王国栋最喜欢谈的话题是学生。他带出的100多名硕士、博士研究生,都活跃在院校和企业里,为国家的钢铁行业发光发热,这是最令他欣慰的。

   桃李不言,下自成蹊。

   刘振宇是王国栋团队的中生代力量。他带领的团队与宝钢梅山公司、鞍钢等企业合作,让大数据握手大生产,开发出绿色钢铁智能化制造技术,有效解决了当前钢铁企业规模化生产和用户个性化需求之间的矛盾。“当时研究生很少,系里只有我们两位。王老师每次讲课都非常认真,还给我们两人准备了厚厚的一本教案。”刘振宇深情地回忆着当年种种。

   袁国是东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室主任。还在读研究生期间,他就参加了王国栋院士团队的大型研究项目。无论是淬火机的从无到有,还是中厚板、热连轧、无缝钢管超快冷技术从“0”到“1”,山重水复、关关难过的“硬骨头”项目,决定“生死”的关键时刻,都有王国栋院士带着袁国等年轻的“战友”们拼搏的身影。

   “钢铁材料是很可爱的,你们只有爱上它才能驾驭它。”袁国表示,这句话是老师对钢铁的态度,也是对学生们的谆谆教诲。

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   “我‘年轻的战友’都很优秀,正在成长为参天大树,他们是我的开心果。”王国栋说,有了这样为国家钢铁事业奋战的年轻一代,他深感欣慰。

   如今,王国栋的学生们和实验室的青年教师们围绕国家战略重点和企业实际需求,参与港珠澳大桥、西电东送输电铁塔、大型潜艇等重大项目,创新成果写在国家重大需求和国民经济的方方面面。

   王国栋,这位钢厂车间里走出来的中国工程院院士,这位推动了中国钢铁由“傻大黑粗”向“绿富精强”转变的钢铁“战士”,正和他的团队一起,书写着钢铁人生,乘风破浪,一路向前。