“超級鋼”王國棟的鐵與火之歌

陳凡靖

“我不喜歡別人叫我‘超級鋼之父’，我們需要的是腳踏實地，而不是頭頂?shù)墓猸h(huán)。”奔騰的鋼花日夜飛濺，厚重的軋機轟鳴成曲，王國棟就是那個愛聽鋼鐵歌唱的人。

王國棟所在的軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點實驗室，位于東北大學(xué)東南側(cè)，每天早上，80歲的他早早便會來到這里。

“我每天走路來上班，一邊走，一邊鍛煉身體，既節(jié)省了運動的時間，又能保障充沛的體力來完成工作。”王國棟這樣描述自己一天的開始。

熟悉王國棟的人都知道，他太忙了。翻開他的日歷，每年約有一半的時間忙于給企業(yè)解決技術(shù)問題、推動鋼鐵智能化生產(chǎn)技術(shù)體系在鋼廠落地……

“我去鋼廠有‘癮’。到了鋼廠，就有一種回家的感覺。”王國棟說，他對鋼鐵的情結(jié)是熔鑄在骨子里的。

1950年，8歲的王國棟隨父母來到鞍山。那時，如火如荼的建設(shè)工地、捷報頻傳的鋼廠建設(shè)項目，還有那頂天立地的鋼鐵工人，是“鋼都”生活的主旋律。

20世紀(jì)50年代，鞍鋼出了三位享譽全國的勞動模范——孟泰、王崇倫、張明山，他們是風(fēng)靡全國的技術(shù)革新代表人物。“我就是聽著他們的事跡長大的，是他們的‘粉絲’。”王國棟說。

“別人都說鋼鐵車間太吵，但是我覺得那是鋼鐵在歌唱，仔細(xì)聽是可以聽出韻律的。”在他看來，巨大與細(xì)微、粗獷與精密，就像高音和低音一樣，有機統(tǒng)一在鋼材的軋制過程中。

鋼鐵廠熱氣蒸騰的生產(chǎn)車間，熱火朝天的勞動場景，深深鐫刻在了王國棟的記憶里，大學(xué)填報東北大學(xué)（當(dāng)時校名為東北工學(xué)院）鋼鐵冶金系鋼鐵壓力加工專業(yè)，也就成了順理成章的事情。

在東北大學(xué)老一輩學(xué)者的引路下，王國棟真正走進(jìn)了鋼鐵冶金的知識殿堂，對世界鋼鐵的發(fā)展歷程有了更深入的了解。

1968年到1978年，十年的時間里，王國棟在鞍鋼小型廠度過了破繭成蝶的青春歲月。回憶起在鞍鋼的那段歲月，王國棟笑著說：“當(dāng)時的小型廠主要生產(chǎn)螺紋鋼，生產(chǎn)條件最艱苦、勞動強度最大、危險性最高，在整個鋼鐵行業(yè)里被稱為‘閻王殿’。我剛?cè)サ臅r候，從車間做起，和師傅們一樣夾鉗、換輥……那是我成長脫胎換骨的十年。”

盡管王國棟剛到生產(chǎn)一線的時候并沒有技術(shù)革新的任務(wù)，但他把問題看在眼里，記在心上，很快便找到了努力的方向。

當(dāng)時，工廠生產(chǎn)解放汽車和黃河汽車前橋的毛坯，是周期斷面鋼材。由于沒有喂入裝置，軋件不能在要求的時刻從周期開始點咬入軋輥，造成頭尾部形成兩段不完整的周期，成材率最多不過75%，原料浪費極大。

為了解決這個問題，王國棟主動請纓，連續(xù)筆譯了多部俄文專著，與3位實踐經(jīng)驗豐富的老工人組成技術(shù)革新組進(jìn)行攻關(guān)。

“這十年的歷練，讓我可以像鋼廠老工人一樣，如數(shù)家珍地把我們的1150毫米初軋機等介紹給親戚朋友們，告訴他們那些巨大的鋼錠怎樣變成鋼坯，又怎樣變成一根根鋼軌，一根實心的鋼棒怎樣在穿孔機里變成無縫鋼管。”多年后，回憶起那激情燃燒的十年，王國棟依舊深情不減，充滿無限眷戀。

1978年，中國迎來了改革開放，更迎來了“科學(xué)的春天”。十年扎根一線，讓王國棟對中國鋼鐵有了更深刻的認(rèn)識，也被中國鋼鐵工人的“工匠精神”深深震撼。

“我國的鋼鐵工業(yè)還很落后，我有責(zé)任為祖國鋼鐵工業(yè)的崛起貢獻(xiàn)自己微薄的力量。”王國棟在1978年考取了北京鋼鐵研究總院壓力加工專業(yè)的碩士研究生，畢業(yè)后，他回到了闊別多年的母校——東北大學(xué)任教，并在這里盡獻(xiàn)芳華。

鋼鐵，作為工業(yè)之糧食，大國之筋骨，其戰(zhàn)略地位不言而喻。

但20世紀(jì)八九十年代，我國的鋼鐵工業(yè)發(fā)展與世界領(lǐng)先水平仍有不小的差距，汽車用鋼、橋梁鋼、高層建筑用鋼、工程機械用鋼及航母等大國重器用的高端鋼材，仍受制于人。

“核心技術(shù)是買不來的，必須靠著自己的智慧和雙手去拼出一個新天地。”與鋼鐵打了一輩子交道的王國棟，深知打破鋼鐵材料瓶頸，國之重器才能不受制于人。

1998年，在國家“973”項目的支持下，王國棟和團(tuán)隊開始了“軋制過程中實現(xiàn)晶粒細(xì)化的基礎(chǔ)研究”課題。

當(dāng)時，日本、韓國已經(jīng)相繼啟動了面向21世紀(jì)的結(jié)構(gòu)材料研究計劃，目標(biāo)就是在成分基本不變的前提下將現(xiàn)有鋼材的強度和壽命提高一倍，他們主要的研究目標(biāo)是探究晶粒細(xì)化的極限。

王國棟介紹說，通過多年的一線經(jīng)驗與實驗結(jié)果，他和團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，細(xì)化晶粒對抗拉強度的作用不十分明顯。且在當(dāng)時的工業(yè)條件下，加工制造難度極大。

“我們決定不盲目追隨日韓的潮流，而是定位在現(xiàn)有工業(yè)條件下能夠?qū)崿F(xiàn)的目標(biāo)，創(chuàng)新性地提出了晶粒適度細(xì)化的概念。”王國棟說。

有了新的頭緒后，王國棟和課題組成員開始了長期“駐扎”寶鋼的生活，晝夜奮戰(zhàn)，與寶鋼集團(tuán)無縫銜接。

那段日子里，王國棟帶領(lǐng)團(tuán)隊不停地穿梭于實驗室和寶鋼之間，在實驗室是實驗、分析、計算，在現(xiàn)場則是調(diào)研、召開座談會，舉行學(xué)術(shù)討論，制訂實驗方案。

“我有一個經(jīng)驗，當(dāng)我們吃不下飯、睡不著覺的時候，我們的科研成果就快要出來了！那個時候就是這種狀態(tài)。”回憶起那段歲月，王國棟說，他并不覺得苦，因為隱約已見隧道前端的光亮。

1999年9月，無數(shù)次實驗后，在寶鋼2050毫米熱帶鋼連軋機——當(dāng)時我國最先進(jìn)的一套“寶貝”軋機上進(jìn)行了SS400鋼細(xì)化晶粒的第一次現(xiàn)場軋制實驗，這也是世界上第一次用工業(yè)化的軋機軋制“超級鋼”的實驗。

當(dāng)板卷通過轟鳴的軋機和冷卻系統(tǒng)，最后在卷取機上成卷時，課題組的同志和現(xiàn)場的工程技術(shù)人員擁抱在一起，流出了喜悅的淚水。他們知道，“超級鋼”誕生了！

這一課題的研究成果，被應(yīng)用于寶鋼、鞍鋼、本鋼等企業(yè)，批量工業(yè)生產(chǎn)“超級鋼”數(shù)百萬噸，并連創(chuàng)國際競爭的4個第一：第一次在實驗室條件下得到了原型鋼樣品；第一次得到鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的工藝窗口；第一次在工業(yè)生產(chǎn)條件下軋制出“超級鋼”；第一次將“超級鋼”應(yīng)用于汽車制造。

2005年3月28日，王國棟終生難忘。這一天，他作為國家科技進(jìn)步獎一等獎的獲得者，在人民大會堂受到了黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人的親切接見。

超級鋼的應(yīng)用，不僅每年至少為國家節(jié)省數(shù)億元的開支，而且非常有效地降低了資源消耗，減輕了環(huán)境壓力，對于國民經(jīng)濟(jì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

但每當(dāng)談起“超級鋼”，王國棟總是說，這只是材料革命浪潮里的一朵漣漪。把這一頁翻過去吧，往前看，那才是波濤洶涌的大海。

讓中國從跟跑、并行直至成為世界鋼鐵科技的領(lǐng)跑者，是王國棟矢志不渝的奮斗目標(biāo)。

在開發(fā)出“超級鋼”后，王國棟和團(tuán)隊聚焦“新一代軋制控制冷卻技術(shù)”，這一熱軋鋼材最重要的關(guān)鍵共性技術(shù)，能最大限度地挖掘鋼鐵材料的潛力，服務(wù)國家需要。

20世紀(jì)七八十年代，以水代替合金提高鋼材性能的加速冷卻技術(shù)在日本、歐洲取得重大突破。我國也十分關(guān)注這一領(lǐng)域，在熱連軋、中厚板等生產(chǎn)領(lǐng)域大量引進(jìn)。可惜的是，我們一直處于跟跑位置。2004年，日本、歐洲又開發(fā)出熱軋鋼板超快速冷卻技術(shù)，但該技術(shù)嚴(yán)格保密，不轉(zhuǎn)讓、不出售。

“我們自己開發(fā)，走自己的路。”王國棟和團(tuán)隊下定決心，兵分兩路：一路以擅長裝備研發(fā)的王昭東、袁國等年輕人帶頭，根據(jù)已有團(tuán)隊研發(fā)成功的鋼板淬火機的原理，進(jìn)行控制冷卻系統(tǒng)硬件的研發(fā)；一路則由擅長組織、性能調(diào)控的劉振宇等牽頭，開發(fā)熱軋過程組織性能預(yù)測技術(shù)，建立我國自己鋼材組織控制的軟件“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)”。

“經(jīng)過多年的努力，鋼鐵生產(chǎn)中的難題大部分已經(jīng)解決了。要想領(lǐng)先，就得敢于啃剩下為數(shù)不多的‘硬骨頭’。”回憶這一段從跟跑到并行、再到領(lǐng)跑的發(fā)展歷程，王國棟深有感觸。

2019年底，在他的積極推動下，由河鋼集團(tuán)、華為集團(tuán)、東北大學(xué)聯(lián)合成立了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能鋼鐵智能制造聯(lián)合創(chuàng)新中心”，與時俱進(jìn)運用“5G+”技術(shù)等賦予行業(yè)發(fā)展新動能。

綠色化的鋼鐵產(chǎn)品，有力地強健了大國“筋骨”。981鉆井平臺、觀音巖大型電站、新一代艦船、南海荔灣深海油氣田厚壁管線、馳騁北冰洋的高技術(shù)船舶、“華龍一號”三代核電技術(shù)全球首堆示范項目……這些光彩奪目的“國之重器”，承載著國家和人民的重托，凝聚著王國棟和團(tuán)隊的心血和汗水，更是他們心中無上的幸福和驕傲。

“我國的鋼鐵工業(yè)要從并跑到領(lǐng)跑，必須做好原創(chuàng)性、前沿性、顛覆性的研究，在從0到1的研究上下真功夫，搶下被‘卡脖子’的技術(shù)山頭，做到人無我有、人有我精、人精我強。”王國棟說，做項目是一件苦差事，但更是展示自己、提高水平的平臺，其中樂趣無窮。

王國棟最喜歡談的話題是學(xué)生。他帶出的100多名碩士、博士研究生，都活躍在院校和企業(yè)里，為國家的鋼鐵行業(yè)發(fā)光發(fā)熱，這是最令他欣慰的。除了“實踐出真知”的工作作風(fēng)，王國棟對鋼鐵的熱愛、鋼鐵報國的赤子情懷也對學(xué)生產(chǎn)生著潛移默化的影響。

如今，王國棟的學(xué)生們和實驗室的青年教師們圍繞國家戰(zhàn)略重點和企業(yè)實際需求，參與港珠澳大橋、西電東送輸電鐵塔等項目，創(chuàng)新成果寫在國家重大需求和國民經(jīng)濟(jì)的方方面面。