奥门新浦京网址科技浇开“钢铁之花”

近日,国内首条高端装备用钢清洁智能制备示范线通过验收。  在国内钢铁业尚未走出寒冬的情况下,它首创性地拿出了中国人不曾染指的高端钢,特别是开发出发动机曲轴用钢、大型船舰宽厚板、高性能模具钢等产品,将国际领先的高端钢产品装到关系国计民生的重大工程中,并实现了盈利。  “山重水复疑无路,柳暗花明又一村。”成绩背后,是中国科学院金属研究所(以下简称中科院金属所)与西王集团一段曲折的“婚姻”故事。  一个科研人“获名又获利”的产学研样本  3年前,在山东省科技厅的穿针引线下,中科院金属所以十项核心技术入股西王特钢,一度引起轰动。  按照协议,西王特钢给予中科院金属所的股权中,中科院金属所占5100万股,该所主要科研人员占4900万股。这意味着后来者中科院金属所摇身一变成为“股东”,由此它被外界看成“科研人获名又获利”的产学研样本。  双方的联姻也催生了几个“第一”——第一次,民企直接增发股票引入国字头科研团队,西王、中科院金属所、科研人员成为“利益共同体”;第一次,中科院与民企共同组建常设研发团队,双方建立起“供—产—学—研—售”链条……  西王缘何做出如此大胆的举动?  这源于中国粗钢严重过剩、而特殊钢材却严重稀缺这样一个矛盾现实。西王特钢总经理张健说:“你没办法真正用多少钱去评估这些技术的价值。如果由我们西王自己去研究,可能拿更大的钱去投入也不见得有这么大的回报。”  “希望用西王生产玉米油和淀粉糖的工艺、技术和理念来生产特钢,那么这无疑是中国最有特色的特钢企业。”中科院院士李依依也对双方的合作寄予厚望。  在项目推进前期,这个被各方都看好的模式顺风顺水,诞生了一大批国内急需、国际领先的高科技项目,而借助西王集团强大的营销能力,这些产品迅速被安装到关系国计民生的重大工程中,并实现盈利。  一场险些“夭折”的合作  3年下来,“中西合作”上交了一张漂亮答卷。但很多人不知道,在双方合作的关键期,也曾遭遇过险些导致合作“夭折”的险情。  2015年,中科院金属所的10名博士进驻西王集团,这批科研人不但给西王特钢提供技术上的支持,甚至还成了产品的推销员。然而,在一期项目之后,中科院金属所的研究人员陷入了尴尬,最主要原因是股权不能按照协议分配到科研人员身上。  “按照协议,49%股权应该分给科研人员,但因为西王特钢是在香港上市的公司,H股规定,必须在香港的公司才能接受股权,这意味着中科院金属所需要在香港有一个公司,但作为国有科研机构和事业单位,它又不能在香港注册。”中科院沈阳分院科研处副处长王东升点出了问题所在。  大家一致认可的模式“卡了壳”,这让各方都很着急。  张健说:“那段时间,我们也试图探讨新的合作模式。比如项目制,按照项目进行资金奖励,它的针对性比较强,但也存在局限性,双方成甲方乙方的关系了。”中科院内部也进行过讨论,希望在各个领域推广西王特钢与中科院合作这种模式,但由于没有先例而推进缓慢。王东升说:“制度层面中科院自己无法突破,后来又找相关部委协调,经过大量工作,去年终于得以圆满解决。”  “实际上,双方的合作如果推到这两年,很多问题可以解决。”他认为,这两年国家的双创政策密集出台,很多在点上无法推动的东西都已经在最新的国家政策中得到了明确。具有代表性的是去年印发的《关于实行以增加知识价值为导向分配政策的若干意见》,实行以增加知识价值为导向的分配政策,让真正有作为、有贡献的科研人员“名利双收”,既有“面子”也有“里子”。  一项颠覆教科书的特钢技术  钢在由热到冷自然凝固过程中会发生很多不均匀的现象,这便是偏析理论。  “其基础理论的建立是在上世纪70年代,麻省理工学院弗莱密斯教授的偏析理论被载入世界各地的教科书。”中科院金属所材料加工模拟研究部副主任孙明月告诉科技日报记者。  然而通过百吨级大钢锭的实物解剖和多尺度计算模拟,中科院金属所李殿中研究员和李依依院士团队却有了颠覆性发现,在广泛应用的钢种中,夹杂物是引起通道偏析的主要机制,“不纯净才形成了偏析,越纯净偏析越轻”。  中科院金属所这一颠覆教科书的发现引来了国际顶级学术期刊《自然通讯》的关注,该杂志在评述中指出,中国团队提出钢在铸造过程中质量恶化的一个新机制。这一发现可能导致钢的制备发生改变,从而对全球每年5000万吨钢锭、特厚板和大铸件的制造带来直接效益。  “实际上,这只是我们众多重量级成果中的一项。”王东升告诉记者,在中科院金属所—西王特钢平台上,双方瞄准高精尖,共同建设了国内首条清洁智能化制备高端装备用特殊钢生产示范线项目,开通了从科研成果到终端市场的直通车,已经推出80多个品类的高端特殊钢产品。  高端产品的面世只是开始。  “可代替进口的西王钢锭被送入中国规模最大的曲轴生产商威海天润曲轴,后者的曲轴再装入位于潍坊的潍柴动力,制造发动机,这些发动机被送入位于烟台、青岛乃至全国的汽车、轮船制造厂。”西王特钢技术中心主任胡小强描述了这样一条高端产业链,“以西王特钢产品为起点,这样的高科技产业链有六七条。”

钢铁产业是山东省传统优势产业之一,经过多年快速发展取得了一定成绩,但也存在诸多问题和不足。“主要是产品档次低、结构不合理,经济效益低、能耗高、减排压力大。”山东省科技厅副厅长于书良用简单的一句话点明了该省钢铁产业发展一直以来存在的短板。

我国高铁钢轨,累计过载量超过2亿吨就要更换。经过技术攻关,现在新研发的钢轨,过载量超过5亿吨才需要更换,达到了世界领先水平。像这样的国产高端特钢产品,近年来在交通运输、海洋工程、航天航空等领域不断涌现,引领着钢铁行业的转型升级。7月25日上午山东省科技厅和中科院沈阳分院在山东济南举行的先进钢铁加工技术项目推介会,将一大批这样的成果展现在人们面前。

然而,近几年,在国家大力淘汰钢铁落后产能的大形势下,山东部分钢铁企业却实现了逆市增长。“我们今年上半年销售收入达到216.9亿元,增长34.5%。”7月25日,西王特钢总经理张健如是说。

钢铁行业是我国产能过剩的重灾区,但在一些战略性关键领域的高端特钢,却需要大量高价进口。山东省科技厅副厅长于书良以山东为例,指出钢铁行业正面临产品档次低、结构不合理;经济效益低、能耗高、减排压力大等严峻挑战。参加这次会议的中国工程院院士、国家钢铁研究总院名誉院长殷瑞钰,中国科学院院士、中科院金属所研究员李依依,以及山东大学、北京科技大学、山东钢铁、东北特殊钢集团的专家对此开出了“药方”:我国钢铁行业转型升级的出路在科技,必须给钢锭注入更多的智慧细胞,才能铸就我国钢铁行业更强大的全球竞争力。

当天,在由山东省科技厅、中科院沈阳分院共同主办的中科院STS区域中心项目验收会暨先进钢铁加工技术推介会上,记者了解到,原来山东省正在借科技之力扭转局势,通过搭建与中科院金属所等科研机构的技术交流平台提升钢铁产业的竞争力。

为了加快科技成果转化,提高经济增长的技术含量,近年来山东省和中国科学院开展了全面战略合作。在这一大框架之下,2015年,中科院沈阳分院以中科院金属研究所作为牵头单位,联合理化所、沈阳自动化所、长春应化所等,在西王特钢建立了山东技术中心,大力推进中科院STS山东区域中心项目——“先进钢铁加工技术在山东应用推广”。

共建技术中心 促成深度合作

该项目面向交通运输、海洋工程、能源电力、航空航天等领域的重大需求,以轴类钢、海工钢、模具钢等高端装备用特殊钢研发为对象,致力于打造一条国内领先、国际先进的“高端装备用特殊钢清洁智能制备示范线”,实现高端装备用特殊钢的清洁、智能、稳定生产,为山东乃至全国装备制造业提供优质坯料。

我国钢铁技术不输国际同行,薄弱点在于从技术流通到市场上的某些环节,在中科院院士、中科院金属所研究员李依依看来:“如果可以改进完善生产、加工、设计和检测这四个环节,那么我国的钢铁产业将会缩短与世界先进水平的差距。”

西王特钢总经理张健告诉记者,合作中,中科院金属所以自主研发的10项核心技术入股西王特钢,形成了利益共同体。最多时,中科院十几位博士穿上工作服,在西王特钢生产一线研究解决关键问题,打通科技成果转化的最后一公里。到目前,双方已共同完成了5个新的关键技术的开发,开发了控氧纯净化等成套技术,研制了国内第一台自动化全封闭气密保护浇钢车,成功实现了高品质特殊钢的清洁、智能、安全稳定批量化生产。先后开发出风机主轴、风电法兰、铁路道轨、铁道车轴钢等116个特殊钢品类。

长期以来,中科院沈阳金属研究所等单位致力于大型铸锻件关键技术研发和高品质特殊钢坯料纯净化、均质化、致密化研究,开发出了先进钢铁材料加工成套技术。“我们的技术可以帮助企业大幅度节能减排,提升产品品质,降低生产成本。”中科院金属所研究员孙明月在接受《中国科学报》记者采访时表示。

他们合作建设的高端装备用钢清洁智能制备示范线项目列入2015年度山东省科技重大专项,并获得国家专项建设基金的支持;被山东省政府与中科院列入钢铁转型升级和拉动装备制造产业链发展的示范项目。

在这样的供需背景下,2014年,中科院沈阳分院和山东省科技厅共同组织召开中科院—山东省先进钢铁材料加工技术推介会,双方共建了“金属所山东技术中心”,以推介金属所在钢铁材料加工技术方面的最新科研成果,为科研单位和山东省内钢铁企业搭建技术交流平台,促成院企开展深度技术合作。

中科院金属所山东技术中心的建立,开辟了院企合作的新模式,不仅为山东钢铁行业转型升级提供了强大的智力支持,也为科研院所改革转型探索了新路子。该中心先后与天润曲轴、金雷风电、伊莱特重工、莱芜锻压、威海锻压、山东钢铁等联合,形成了高均质大型柴油机曲轴、大型风力发电用高端风机主轴、大型压力容器优质锻件、高品质海洋平台宽厚板、高性能模具钢产品等高端装备用高品质特殊钢产品制造产业链条。记者在会议现场听到了很多鲜活的创新事例:铁路连铸工艺车轴钢坯,企业估计从研发到取得用户认可需要五六年时间。院企合作攻关,仅半年时间就完成了该产品从研发到用户认证的全过程,其质量指标超出用户预期。铁路刹车制动梁,原来用进口材料需要进行热处理,影响了产品精度。院企合作生产出新产品,不需热处理直接装配,获得国家发明专利,企业成为国内独家供货商。

2015年,中科院沈阳分院组织中科院金属研究所作为牵头单位,联合理化所、沈阳自动化所、长春应化所等中科院内研究力量与西王特钢有限公司,布局了中科院STS山东区域中心项目——“先进钢铁加工技术在山东应用推广”。

记者获悉,中科院金属所与西王特钢将在目前全面合作的基础上,再签订十年合作协议。山东钢铁日照精品钢基地、伊莱特重工、天润曲轴等企业,也都与中科院金属所商定了更密切的合作。

解决关键问题 实现品质生产

据了解,STS山东区域中心项目面向交通运输、海洋工程、能源电力、航空航天等领域的重大需求,以轴类钢、海工钢、模具钢等高端装备用特殊钢研发为对象,致力于打造一条“国内领先、国际先进”的高端装备用特殊钢清洁智能制备示范线,实现高端装备用特殊钢的清洁、智能、稳定生产,为山东乃至全国装备制造业提供优质坯料。

经过科研人员与企业双方的共同努力,孙明月表示,项目已经成功解决了装备制造业大型特殊钢产品的偏析、疏松、夹杂等共性问题,转化了高品质特殊钢成套制备技术,开发出控氧纯净化等成套技术,研制成功自动化全封闭气密保护浇钢车。建成了国内首条高端装备用特殊钢智能清洁制备示范线,成功实现了高品质特殊钢的安全、稳定批量化生产,具备了年产30万吨大型优质钢锭和10万吨高品质锻材的生产能力。

“截至目前,中科院金属所与西王特钢已经开发、生产、销售特殊钢品种120余类,产量超过12万吨,产值4亿多元,其中H13等多个型号的高性能模具钢、高均质轴类钢和高品质特厚板等诸多产品达到了行业领先水平。”张健说。

扩大合作范围 推进产业升级

“目前,中科院与西王的合作不但帮助企业提高了产品品质、降低生产能耗、提升了技术创新能力,双方还实现了技术、人员、资金、管理的融合。”于书良说。

与此同时,中科院金属所等单位还以西王特钢为基地,与山东当地的制造企业——天润曲轴、金雷风电、伊莱特重工、威海锻压、山东钢铁等联合,形成了高均质大型柴油机曲轴、大型风力发电用高端风机主轴、大型压力容器优质锻件等高端装备用高品质特殊钢产品制造产业链条。

中科院沈阳分院院长韩恩厚指出,由沈阳分院、山东省科技厅、西王集团再次联合组织的“先进钢铁加工技术专题推介会”,旨在进一步推广项目取得的先进、适用技术,帮助企业提高产品品质、降低生产能耗、提升技术创新能力,为推动山东省乃至我国先进钢铁及高端装备制造领域的技术创新、产业转型升级和新旧动能转换作出积极贡献。

(原载于《中国科学报》 2017-07-27 第4版 综合)