人们很难把一个34岁的一线轧机操作工人,和国家重大工程联系在一起。
在京张高铁、白鹤滩水电站、北京大兴机场、港珠澳大桥等各种大型变压器中,有一种特殊钢铁:取向电工钢。它是变压器里“核心”制造材料,是钢铁产品中制造难度最大的品种,被称为“钢铁皇冠上的明珠”。
首钢股份智新电磁公司二十辊轧机主操作员徐厚军,就是生产这些“明珠”的重要一员。他日常工作就是操作轧机把2-3mm厚度的原材料带钢轧制到0.1-0.65mm的目标厚度,他轻描淡写介绍到,“就像用擀面杖把饺子皮擀薄一样”。
十余年专注一线轧机操作研究,令徐厚军从初入行的毛头小伙,一步步成为轧钢高级技师、轧制工程师、85后首席技能专家。在电工钢轧制领域打破一个个技术瓶颈、突破一个个“极限规格”。
做“第一个吃螃蟹的人”
从学生到工人,再到主操作员、首席技能专家,徐厚军在钢铁行业已经耕耘14年。
年,徐厚军从家乡陕西商洛考到北京科技大学,学习材料成型与控制工程专业。高中时期,他对化学兴趣浓厚,他称自己学习现在这个专业是“误打误撞”。“既然选择了,就要读下去,而且一定要学好”,回忆当初,徐厚军犹记自己内心那份坚定。
“简单来讲,这个专业就是教我们怎样把手中材料通过压力加工方法制造出需要的产品,并且要控制成型过程,减少缺陷、降低成本等”。当时最难的三门课被徐厚军戏称为“三本天书”——材料科学与基础、金属学、工程力学。那些在图书馆奋战的日子,他历历在目。
转眼到毕业季,徐厚军没有像有些同学经历找工作的碰壁、彷徨,而是早早通过校园招聘,规划好自己的职业生涯。年7月12日,大学毕业的徐厚军来到“钢铁梦工厂”——首钢,成为一名“新首钢人”,从北京来到河北迁安首钢股份公司。
入职前半年,徐厚军和每个新员工一样到钢厂一线,跟着老师傅了解设备特性、熟悉生产流程和生产工艺、练习设备操作技能,学习现场事故和突发状况处理。“工厂里环境不好,油污特别大,有些化学用品味道也很刺鼻,刚开始很不适应。”从名牌大学毕业生到一线操作工人,徐厚军坦言心里有落差。所幸当时车间老师傅们都关照他,对他帮助很大,他也很快度过了这个心里难关。
初到首钢股份公司,徐厚军正赶上电工钢产线全面建设,“当时国家政策要求加快建设新的冷轧电工钢生产线,尽快淘落后的热轧电工钢”。随着国家“以冷代热”政策逐步推行,首钢早在年就把目光投向电工钢领域。年至年,二十辊机组产线设备在逐渐安装、调试,徐厚军见证、参与了这个过程。
这台由20根轧辊组合而成的高精度轧机,体型不大,却是电工钢轧制技术“难以攀登的高峰”。徐厚军介绍,一般轧机多为6辊、12辊、18辊,主要生产合金元素比较低的规格品种,轧机辊数越多,产品轧制厚度越薄、精度越高。一台高精度轧机由四至五人操作,在控制室启停轧机、调节参数、控制带钢精度,这就是徐厚军的岗位。
年2月,徐厚军成为二十辊轧机首批主操作员,也常常是轧机“第一个吃螃蟹的人”。新产线投产初期很多钢种都是从零开始试制,而每一批次试制,都是了解产品特性、熟悉设备能力的宝贵过程。幸运的是,截止目前,轧机所有重大产品试制徐厚军都没有缺席,通过不断积累,他能精准地将工艺参数调整反映到产品板形和厚度精度上,为产品试制课题攻关找准方向提供有力支撑。
经历“千锤百炼”
年6月29日,这个日子徐厚军脱口而出,“这是首钢电工钢投产十周年纪念日”。十年间,首钢电工钢从无到有,从弱到强,创造了电工钢制造领域的“首钢速度”。
“取向电工钢主要应用于变压器的铁心制造,以生产工艺复杂、流程长、工艺窗口窄、技术难度大等特点著称,生产难度极高”,徐厚军介绍。年之前,世界上只有少数国家的钢铁企业有能力制造取向电工钢,我国是世界上最大的取向电工钢进口国,尤其用于高性能变压器的高等级取向电工钢,几乎全部依赖进口,大约4万元一吨,价格昂贵。
能否生产取向电工钢,被视为一个国家钢铁制造水平的重要标志。要攀登这样一个钢铁制造技术高峰,对于缺乏相关技术和验的一线操作工人来说谈何容易。
年,首钢从日本进口森吉米尔二十辊轧机,国外对核心技术高度保密,只派人员进行简单操作指导。“我们只知道简单的基本操作,并不知道怎样去应用设备发挥其能力,当时大家心里都很急。”
徐厚军回忆,刚开始时不知道怎样去操作,经常出现“断带”情况,连基本的生产稳定性都无法保证。“带钢厚度一般在2-3mm,要将其轧制成0.1-0.65mm,根本无法做到。相当于你有这个设备,却生产不了产品。”整个团队压力很大。
作为主操作员,徐厚军只有不断尝试。设备的很多参数,即使有微小改变,轧制结果都不同。他只能一点点尝试:“刚开始我们只能轧制5米,断带了,但下次我们把参数稍微调整一下,能轧制10米,我们就知道这个方向对了,然后再一点点去调整。”
凭借自己操作经验,徐厚军把这些参数一一找出、提炼,在生产时继续应用。如果再出现问题,把之前记录的数据拿出来对比,看哪些地方还需要优化,就这样不断改善。半年多时间,历经“千锤百炼”,断带问题终于解决,基本生产也得以保障。
解决了从无到有的问题,徐厚军和团队又接到客户反馈,产品板形精度出现问题,要求退货。
什么是板形精度?徐厚军解释道:“一张纸放在地上是平的,但你如果把纸弄皱,放在地上就皱巴巴,也无法使用。我们产品也是一样,铺到地上要求是平整的,但如果轧制时控制不好,就会在不同位置出现鼓包,我们称其为肋浪、边浪。这样会造成生产效率底下和钢材浪费,回收价格也很低,是极大损失。”
影响板形精度的因素有许多,而对于徐厚军而言,他能做的就是在轧制的过程中通过技术把带钢轧制平整。第一步,重点想办法通过控制轧机,先把位于板材中部的浪形消掉,这样可以把边浪切掉,钢材最大程度得到利用。徐厚军开始摸索轧辊辊形不同对板形精度的影响,通过辊型改善辊缝形状,控制带钢轮廓。一次次地实验验证,一次次得出数据、进行比较,慢慢解决这个问题。
第二步要尽量减小边浪,以减少钢材浪费。这个过程对操作要求极高。徐厚军又在其中总结规律:每次钢带都是往复轧制,每轧制一次都有一个板形,每一遍板形对后面的板形有特定影响。
通过几十轮、几百卷电工钢生产的反复试验,徐厚军一步一步将二十辊轧机辊型不断优化,保证了板形控制稳定性,使首钢电工钢产品尺寸精度达到国内乃至世界一流水平。
徐厚军(右一)和团队进行团建活动
突破首钢取向电工钢从0到1的问题
“不容易,从内心觉得很自豪。”今年1月,徐厚军获得“首钢创新之星”。创新向来是首钢青年的关键词,对于这个荣誉,他分外珍惜,那是属于他的“高光时刻”。
二十辊轧机极限厚度是0.17mm,这是业内共识。对于徐厚军来讲,他最有成就感的莫过于他轧制出0.15mm的产品。
“取向电工钢里面加的合金元素较多,尤其是硅,这就导致带钢变得非常脆,像玻璃一样,根本无法变形。从2mm压至0.3mm,带钢塑性已经微乎其微,更不用提从0.3mm压至0.15mm。”
面对客户需求,细心的徐厚军发现了温度和带钢塑性规律,将带钢加热到合适温度时,达到最佳可塑性。高温工艺突破了首钢取向电工钢从0到1的问题,但随着生产逐步增量,高温工艺能耗高、成材率低的问题又日益凸显,若要实现稳定轧制,还需要提升板形精度,消除边浪。
受限于生产工艺和设备,在不断尝试中总结分析、对比、优化,终于,徐厚军通过在轧制过程中合理分配压下,以及改善润滑乳化液的温度、比例、流量等,找到最佳参数和控制值,实现了完整的钢卷轧制。这一创新,使二十辊机组年增加产能吨,实现首钢二十辊机组产能突破。
年,首钢两款新能源汽车用无取向电工钢——超低噪声、低铁损27SQGDLN、23SQGDLN全球首发,这两款产品成功推出,可促进变压器能效等级提升,满足电力工业保障更安全、更经济、更清洁、更可持续的建设需求。这背后,也离不开徐厚军的默默努力。“新能源汽车驱动电机需要高速旋转,如果材料强度不够,在离心力作用下,容易发生破坏,所以市场需要屈服强度比较高的产品,这就需要添加很多硅元素。”
第一步就遇到拦路虎,徐厚军将带钢空过卷取时发生破坏性断裂,碎片散落一地,根本无法卷到轧机上,更不用提后续步骤了。后来,经过徐厚军和团队合力研究,在卷取技术上取得突破创新,加之温度控制、板形控制,最终实现了稳定轧制,助力这两款产品全球首发,实现无取向电工钢片的核心制造和技术创新。
第一卷0.15mm超薄取向电工钢,第一卷高强度新能源汽车用无取向电工钢,第一卷低噪声取向电工钢……工作十年来,徐厚军不断致力于高端电工钢产品轧制技术及操作技能提升,连续创造出二十辊轧机多个第一。如今,徐厚军和同事们生产的电工钢产品出口到日本、美国等29个国家和地区,成功应用于多个“一带一路”沿线国家重点工程,以及淮南——上海特高压、张北——雄安特高压、北京大兴国际机场、港珠澳大桥、广东太平岭核电厂、白鹤滩水电站等多个国家重大工程项目,为国家安全、国家战略、国计民生等多个领域贡献了首钢产品和首钢智慧。
在平凡中追求极致
在同事眼中,徐厚军平时比较腼腆,但每当聊到自己的专业工作,却侃侃而谈,“眼睛都在发光”,言语中透露着对工作的热爱。他对待轧机像对待他的战友,亲密无间、共同成长。
首钢股份团委书记周萌回忆,她有一次到徐厚军所在的二十辊轧机岗位做青年思想动态调研,聊到青年对岗位期望值时,徐厚军说:“无论在什么岗位,一定要热爱自己的工作,认真对待自己的工作。只有热爱才能让自己投入,只有认真才能做得完美,让自己比别人快一步。热爱工作是对自己的一种投资,我们每天标准工作时间都是8小时,如果毫不费力就能完成,不去寻找可以改变的机会,那么长久也不会有进步。但如果敢于打破舒适区,努力提升技能,就是给未来增值。”
他是这么说,也是这么做的。
得益于首钢结合青年岗位特点和个人优势而搭建的成长发展、作用发挥平台,徐厚军十年间由一名刚毕业的大学生迅速成长为首席技能专家,“首钢劳动模范”、北京市工业和信息化“高级技术能手”、首钢“创新之星”、第20届全国青年岗位能手、北京青年榜样……如今,徐厚军也充分发挥“传帮带”作用,带领团队不断向前。
年,北京在全国双创周发布“十百千万”双创能力培育工程,向全社会集中发布关于创业企业、青年创新工作站、创业导师以及创客等创新主体的双创能力培育工程计划。通过首钢股份公司团委的大力推荐,徐厚军组建了“青年创新工作站”,被北京团市委第一批授牌。
“80代表工作站的主力80后,20代表二十辊轧机”,工作站召集一群年轻技术骨干共同研讨二十辊轧机面临的一些生产难题,研究二十辊轧机行业前沿性、关键、独有技术。创新工作站每年确立若干个创新课题,由工作站成员制定详细的课题攻关计划,并聘请创新导师对攻关课题进行指导,实现壮大人才队伍,提升人才凝聚力的目标,效果显著。
生活中,常有人称徐厚军和同龄的同事为“青年工匠”,徐厚军则认为自己“还在往这方面发展”,还称不上“工匠”二字。师父曾跟他说:简单的事情重复做,重复的事情用心做,就能成为行业专家。“细致、专注地把每件事情做好,在平凡中追求极致,就是我理解的工匠精神”,徐厚军说到。
从轧机“小白”到行业领军人物,徐厚军用了十年。谈及自己下一个十年规划,他脱口而出:“要做世界上最牛的轧机主操!”
[本文刊于《中华儿女》杂志年第23-24期]