




純鐵是太鋼的“拳頭”產品,從1954年到現在(本文講述于2004年),太鋼已有半個世紀的純鐵制造歷史,積累了豐富經驗,形成一套完整獨特的生產工藝。純鐵產品國內供應量約占全國總量九成,用太鋼電磁純鐵制造的產品行銷海內外,贏得贊譽。
一
純鐵按用途分為電磁純鐵、電子管純鐵和原料純鐵。電磁純鐵是一種含鐵量在99.5%以上的特殊優質鋼,擁有質地軟、韌性強、易加工、電磁性能優異等顯著特點。它主要被用作儀表中磁性元件和磁屏蔽材料、電器設備中的繼電器、自動領航儀等磁性件。隨著科技發展,在電器、電訊、電子、航空等國計民生領域和國防事業中得到了廣泛應用。
1949年10月,中華人民共和國成立,中國共產黨領導中國人民醫治戰爭創傷、發展國民經濟。國家對鋼鐵尤其是特殊鋼材(包括純鐵)的需求極為迫切,電爐煉鋼由于其具有可按所煉鋼種靈活調整的獨特優勢,成為國家發展特殊鋼工業的首選。在這種大背景下,全國第一次鋼鐵會議把太鋼列為國家基本建設重點,決定在太鋼建立以冶煉和鍛造特殊鋼為主的電爐煉鋼部。
二
那是一個火紅的年代,也是電爐煉鋼部白手起家艱苦創業的歲月。我畢業于國立唐山交通大學冶金系。1949年3月,上海解放前夕,我在交大(當時唐山交大南遷上海)由中共地下黨員閆濤、胡競嶸介紹,加入中國新民主主義青年聯盟。我在上海地下黨領導的“反饑餓、反內戰、反獨裁”的第二條戰線斗爭中,經受了風雨的考驗。1951年被分配到正在籌建中的太鋼電爐煉鋼部。
1952年太鋼電爐投產時,只有兩臺3噸電爐:一臺是從青島紡織機器廠拆除調入的閑置電爐;另一臺是曾計劃安裝在石景山鋼鐵廠卻沒有安裝、只有爐殼,從庫房雜貨堆中找到變壓器才安裝起來的爐子。1954年,我們又從唐鋼調來兩臺二手8噸電爐。面臨設備簡陋、操作繁瑣、勞動強度大、職工文化技術程度普遍偏低的難題;又要排除高溫、煤煙、粉塵、噪音等有害環境因素造成的困擾;還要擔負起老廠改造(電爐擴容、提升機械化水平、改善環境等)、新技術新工藝研究推廣、新產品試制研發和企業管理等繁重的工作任務。
組織上非常重視我們這些年輕科技人員的培養和使用。1952年11月,我光榮地加入中國共產黨。從實習技術員做起,后來任電爐煉鋼部值班主任、生產副主任。1956年,電爐煉鋼部更名為太鋼第三煉鋼廠,我擔任生產副廠長兼主任工程師。“文化大革命”期間即使下放勞動,我也沒有放棄對技術的研究。重新工作后,我任太鋼科技處副處長兼太鋼“兩板一片”辦公室主任,具體負責打通電爐→AOD爐-開坯→爐卷熱軋→冷軋成材不銹鋼特殊鋼生產線。為了搶回十年造成的損失,我雖已年過半百,卻不分白天夜晚堅守生產一線,發現問題,及時解決。
我在太鋼一線工作30年、在山西冶金科技戰線奮斗半個世紀,親身經歷了我國電磁純鐵從無到有、從初始試煉到研發電磁純鐵的艱難歷程;親眼見證了把太鋼一個年產鋼萬噸的普鋼廠改造成為具有國際競爭力的全國大型不銹鋼特殊鋼聯合集團、全國電磁純鐵主要生產基地的巨變過程。
特別應當提到的是,這期間一些與我們并肩工作、朝夕相處的老同事、老領導、優秀的共產黨員,為了實現煉出特殊鋼富國強兵的理想、為了中國早日制造出優質的電磁純鐵,他們兢兢業業、嘔心瀝血、積勞成疾、英年早逝。中國特殊鋼冶煉史上留下了他們的足跡、銘刻了他們非凡的業績。
三
1954年之前,國內使用純鐵全靠進口。但依賴進口遠遠無法適應國家要求。人要自立、國要自強。
最先給我們提出純鐵需求的是北京七七四廠,為了用純鐵制作真空管覆鎳鐵片,該廠向我們提出3個含碳量在0.025%之下的蘇聯鋼號成分。在1954年,國內要想煉出含碳量如此低的鋼種,是件很困難的事情。
為煉出純鐵,太鋼電爐煉鋼部第一任主任、煉鋼專家王國鈞率先提出,鎮靜鋼容易在還原期增碳,沸騰鋼在鋼水包內繼續沸騰,不會增碳。他領導我們團隊,在蘇聯專家的幫助下,參照蘇聯標準和工藝方法,打破慣例,在電爐冶煉沸騰鋼,試制了我國第一爐工業純鐵。但在開坯、加熱、鍛造工藝中,鋼錠產生了“龜裂”現象,原因是鋼錠的堅殼帶太薄和熱加工終軋溫度低。我們依靠科技、集思廣益,提出防止“龜裂”措施,改良熱加工軋制工藝,終于成功制造了第一批國產純鐵,供給了用戶。
生產繼電器的北京七三八廠,為減輕國家外匯負擔,希望用國產純鐵作原料。據此,冶金部給太鋼下達了試制電磁純鐵的任務。
該任務要求純鐵具有電磁性能、低倍組織。初次試驗,由于純鐵的磁時效問題(即隨著時間變化,電磁性能會變差),導致部分電磁部件報廢,試制遭受挫折。
我們認真汲取教訓,土法上馬、中外結合,根據用戶要求和國內情況,在實踐中對蘇聯技術探索改進。
由于大部分蘇聯工藝屬于沸騰冶煉純鐵,沸騰鋼含氮高,純鐵易出現時效問題。我們改用鎮靜鋼做試驗,同時為防止電爐還原期增碳,用高鋁磚代替焦油鎂砂護墻、用鹵水鎂砂打爐底代替焦油鎂砂爐底。根據冶煉子彈鋼用鋁脫氧代替沸騰鋼含硅量低的經驗,將含鋁量加大到0.1%以上,雖避免了純鐵磁時效的產生,但鋼錠含碳量偏高,于是又采用退火脫碳的辦法,使純鐵含碳量降到了標準要求。
四
1958年2月,中共中央副主席、全國人大常委會委員長劉少奇親臨電爐煉鋼車間視察。
按照太鋼黨委書記李曉林的安排,我隨領導一起陪同少奇同志爐前視察、介紹電爐生產情況。
少奇同志仔細詢問了生產情況。我匯報說:“我們采用氧氣煉鋼和真空處理新技術,煉出了鉻鎳不銹鋼、硅鋼和純鐵等一批特殊鋼品種,填補了國內的空白。試煉純鐵,我們在借鑒蘇聯技術標準和純鐵工藝基礎上,改用鎮靜鋼用鋁脫氧,防止產生磁時效,提高了純鐵質量?!?/p>
少奇同志鼓勵我們:“要大膽實踐,前人沒有想的、外國人沒有想的,我們要想;前人沒有干的、外國人沒有干的,我們要干。我們要走自己工業發展之路!”并指出:“要千方百計滿足國家建設要求。要結合我國豐富的資源特點,創造中國的特殊鋼系統。”
少奇同志還勉勵我們向工人群眾學習,深入實際參加操作,掌握第一手資料。他指出:“搞工業建設需要有懂技術的專業人才,專業人才既要有理論,又要懂實踐。只有把書本知識與生產實踐相結合,才能轉化為物質力量,發揮作用?!?/p>
少奇同志以無產階級革命家的雄偉氣魄和遠見卓識,為我們指明了前進的方向。我們用自己生產的電磁純鐵元器件,與進口材料和進口設備上的元器件,進行質量比對和改良,實現了國外先進純鐵技術在我們國家內部的消化、移植和吸收。
五
1960年秋,冶金部在重慶特殊鋼廠召開全國八大特鋼廠(即撫順鋼廠、本溪鋼廠、大連鋼廠、北滿特鋼、大冶特鋼、重慶特鋼、上鋼五廠、太鋼三鋼)廠際競賽經驗交流會。會前通知,會上除對各廠的主要技術經濟指標進行評比交流外,還要求各廠在重慶特殊鋼廠電爐冶煉一爐最近國家下達安排的新鋼種。
太鋼第三煉鋼廠組隊參加時,特地指派我和廠工會主席馬文帶隊,包括技術、管理干部和生產工人20余人。
在重慶特殊鋼廠,為冶煉含碳量小于0.04%的純鐵,我們按照賽前計劃,由煉鋼爐長高振海負責冶煉指揮,經過大家選料、配料、裝料和強化脫硫、脫磷、鋁脫氧、防止電極增碳等系列工作,密切合作、精心操作,純鐵成分和性能達到預期指標要求,匯報表演獲得成功。與會同行專家根據冶煉過程中發現的問題,提出了許多建設性意見。
1963年,我們用電渣重熔和渣洗工藝,制造出無時效、無發紋的純鐵冷軋板。1964年,太鋼開發了鋁靜、硅靜無時效純鐵,牌號為“DT4”型,包括DT4、DT4A、DT4C、DT4E等牌號純鐵。 DT4型系列純鐵,鋼質純凈,性能良好,質量上符合用戶要求,是我國電磁純鐵技術上的重大突破。自此開啟了我國自主研發電磁純鐵的新征程。
1967年,一機部認定DT4E純鐵的磁時效變化小,退火工藝簡單,使“DT4”型純鐵得到新推廣。1969年,太鋼大電爐開始冶煉DT4。1973年太鋼LD轉爐也開始生產純鐵,太鋼純鐵產量成倍增長,國內市場占有率達到85%以上。1975年,在大量訪問用戶基礎上,國家審定純鐵新標準(YB200-75),實現了牌號序列化管理,“DT4”型作為先進牌號納入標準。1978年到1981年,我們冶煉研制出電子管陽極純鐵DT7、電子管柵極邊桿純鐵(DT邊)、冷拔純鐵DT4C和高真空氣密性純鐵DT9等一批純鐵新品種。
六
1977年12月31日至1978年1月5日,國家科委在北京召集冶金部和高能物理研究所開會,研究解決超低碳電磁純鐵板(高能加速器主磁鐵芯材料)的試制問題。太鋼派我和胡維庭赴會,會上聽取了鄧小平同志對加快我國高能物理實驗中心和高能加速器建設的重要指示。冶金部副部長陸達指出,超低碳電磁純鐵板的試制,是黨中央交給冶金系統的光榮任務。他要求由太鋼冶煉、武鋼軋板,大力協同完成任務。該任務被稱作國家“87”工程用超低碳電磁純鐵板任務。
高能加速器建設,標志著我國的科學技術水平,是研究比原子、原子核更深一層物質結構的主要科學設備。高能加速器的主要材料是主磁鐵芯材料,也就是超低碳電磁純鐵板。由于性能要求嚴格,美、日、德等工業先進國家先后花了幾十年時間,下了很大心血進行研制。我與胡維庭深感任務艱巨、責任重大。我們像出征疆場的戰士那樣,在北京莊重地代表太鋼接受了任務。
在總工程師王國鈞率領下,我們對標美國標準局純鐵標準試樣、對標美國ARMCO純鐵化學成分標準試樣,運用以往用鋁脫氧冶煉純鐵和冷軋硅鋼通氫脫碳的經驗,悉心鉆研、晝夜鏖戰。
胡維庭擔任太鋼“87”工程用超低碳電磁純鐵板課題負責人。白天,他負責現場試制,嚴把工序質量關;夜晚,他查閱中外技術資料、研究改進試制方案,埋頭苦干、一絲不茍。他忘我工作近乎“癡迷”,三句話不離純鐵,睡覺成了他最大的奢侈,被同事們親切地譽為“胡純鐵”。當時,太鋼流行這樣一個順口溜:
大慶有個王鐵人,太鋼有個胡純鐵,
石油滾滾鉆井采,爐火熊熊純鐵來。
我們采用鎮靜鋼,通過鋁靜、硅靜和硅鋁靜三種工藝對比,發現硅鋁靜純鐵綜合性能好、硬度高。我們選用硅鋁靜純鐵作為“87”工程用料。最終通過對該超低碳電磁純鐵板的脫碳工藝、涂層配方、矯頑力試驗等項目指標測定,滿足了高能加速器對純鐵材料的要求。事后得到高能加速研究所反饋回來的信息:用我們純鐵材料制作的鐵芯,較之一些發達國家進口的鐵芯,更有獨到之處;太鋼研制的超低碳純鐵板,磁性穩定,經西歐某檢測中心檢測:優于美國ARMCO純鐵的性能。該超低碳純鐵,于1979年獲山西省科技成果一等獎、1981年獲國家科技成果四等獎。
七
1978年,太鋼開展了產品質量創優活動。這年9月,正逢太鋼的“質量月”,中共山西省委書記處書記王克文蒞臨太鋼調研,他先是深入爐前視察工序質量控制點,與一線工人交談,隨后觀看太鋼產品質量展覽。我作為太鋼“兩板一片”辦公室主任,向他介紹了太鋼超低碳電磁純鐵板的質量創優情況,王克文同志對太鋼質量創優工作予以了充分肯定。
1979年,太鋼重新大規模走訪用戶,頒布《電磁純鐵產品工藝規范》。是年,太鋼電磁純鐵獲國家銀質獎。
1980年,太鋼試制出高精度純鐵薄板100噸,交付郵電部代替部分進口。檢驗結果顯示,該產品的精度超過國際標準(日本JISC2405-79)。1981年,我們開展薄規格、高牌號冷軋板的研制,滿足了軍工生產需要。1982年,太鋼《電磁純鐵產品說明書》和《超精度冷軋板供貨技術條件》亮相。1983年,冶煉純鐵在澆注中采用膨脹發熱劑,解決了鋼錠中心增碳問題;冷軋改變退火工藝、增大了平整量,太鋼為國家航天事業用料提供了高性能電磁純鐵冷軋薄板,受到用戶好評。1984年,電磁純鐵冷軋薄板獲國家金質獎。
事實再次印證了鄧小平同志“科學技術是第一生產力”的科學論斷、再次印證了葉劍英元帥發表在1977年全國科學大會前夕那首膾炙人口的詩詞《攻關》:“攻城不怕堅,攻書莫畏難??茖W有險阻,苦戰能過關?!?/p>
“8312”工程,即北京正負電子對撞機國家實驗室,是國家重點工程。1984年10月,國家在北京召開“8312”工程用料訂貨會議。會議要求太鋼承擔對撞機用電磁純鐵中厚板的生產任務,并圈定了技術條件和尺寸規格。
制造電子對撞機用電磁純鐵中厚板鋼材,在太鋼沒有先例,在我國是個空白。這種中厚板鋼材,受設備技術條件所限,只能在二輥軋機上軋制,而且用人工測量,公差難以保證;鋼材厚重且短促,板型不易控制。這些對太鋼人來說,都是全新的挑戰。我們大膽革新、反復試驗,摸索出一套最佳軋制工藝,即采用斜軋、交叉軋和局部平整的措施,獲得了令人滿意的板型和磁性檢驗效果,達到北京正負電子對撞機的材料要求,圓滿完成黨和國家交給的任務。1991年,太鋼參與的北京正負電子對撞機特殊規格純鐵項目獲國家技術進步特等獎。
我們這一代,幸運地登上了黨和國家搭建的創業平臺,寸草春暉、報效祖國。為能親身參與祖國電磁純鐵的初始冶煉與研發、為能給國家高能加速器用料和北京正負電子對撞機用料貢獻一份力量,感到無比驕傲和自豪!我們的青春無悔、人生無憾!
(責編 楊東海)