“我去钢厂有‘瘾’,到了钢厂,
就有一种回家的感觉。”
钢铁情结早已融入他的骨子里。
从一楼走上五楼,
80岁的王国栋步履轻盈,不歇不喘。
一鼓作气,
王国栋就是这样攻破一个个科研难题的。
半个多世纪,王国栋一直在科研第一线“闯关”。
王国栋
年生于辽宁大连,中国工程院院士,东北大学教授、博士生导师,轧制技术领域国际知名专家。长期从事钢铁材料轧制理论、工艺、自动化等方面的应用基础和工程技术研究,先后主持和完成多项国家重大基础研究规划项目()、高技术项目()、攻关项目、自然科学基金重大项目等,取得了一系列创新性成果。获国家科技进步奖一等奖2项,二等奖4项,国家技术发明奖二等奖1项。
钢铁,我们生活中应用广泛、常见的金属材料,你会用哪个词来形容它?
坚硬的,冰冷的,沉重的,重要的,抑或是其他?
——可爱的!这是“钢铁”院士王国栋的回答。“钢铁材料是很可爱的,你只有爱上它,才能驾驭它。”
一辈子,一件事。
在让钢铁更“可爱”的路上,王国栋披荆斩棘,不断攀登科学的高峰。
在东北大学校园的东南部有一栋普通的白色小楼,东北大学轧制技术与连轧自动化国家重点实验室(RAL)就坐落在这里。
从一楼走上五楼的办公室,80岁的王国栋步履轻盈,不歇不喘。一鼓作气,王国栋就是这样攻破一个个科研难题的。
王国栋(右一)带领团队研发“超级钢”。东北大学供图
立志
“我去钢厂有‘瘾’,到了钢厂,就有一种回家的感觉。”王国栋说,钢铁情结早已融入他的骨子里。
年,王国栋跟随调到鞍钢工作的父母,从大连来到了鞍山。那时候,8岁的他从没有想过,这一生,都将与钢铁结下不解之缘,不断赋予、培育、发展钢铁的新“品格”。
改天换地站立起来的新中国百废待兴。年,全国钢年产量不足16万吨,平均下来还不够给每个家庭打一把菜刀。
“一个粮食,一个钢铁,有了这两样东西就什么都好办了。”毛泽东主席曾不止一次表达过这个观点。
面对被战争破坏得千疮百孔的高炉,鞍钢广大职工积极开展技术革新和提合理化建议活动。王崇伦发明了“万能工具胎”,张明山发明了棒线材轧机“反围盘”……鞍钢相继建成无缝钢管厂、大型轧钢厂和7号高炉“三大工程”,掀开了我国冶金建设史新的一页。
听着炼钢工人的感人故事,看着工程建设的壮观场景,王国栋就在这样的环境氛围中成长起来。红火的、宏大的、关乎国家发展命脉的钢铁行业图景,深深地镌刻在王国栋的脑海中。于是,在选择大学和专业时,他丝毫没有犹豫就选择了东北工学院(今东北大学)钢铁冶金系钢铁压力加工专业。
大学毕业后,王国栋被分配到了鞍钢小型厂工作。小型厂生产条件艰苦、劳动强度大、危险性高。王国栋从夹钳等基础性工作做起。在轧机的轰鸣声中、在轧件的往来穿梭中,他开始了另一种学习——向实践学习。
在倒班忙碌的同时,王国栋发现,在横列式轧机上轧制一种周期断面钢件时,由于技术原因,成材率最高只能达到75%,造成原料的极大浪费。如果能通过技术革新解决这个问题,那么将带来可观的经济效益。王国栋的想法获得了厂领导的支持,他与3位实践经验丰富的老工人组成了技术革新组,夜以继日,不断改进、试验,终于攻克了这道技术难题。
谈及那次技术攻关,王国栋今天依然感慨万千,“创新的目的,就是要解决生产实践中发现的问题。在此后的科研工作中,我们也一直坚持问题牵引、需求牵引的原则,不断探索,不断创新。”
在小型厂工作的那十年,也是王国栋破茧成蝶的十年。他对钢铁生产流程有了深刻理解,也养成了面向需求、深入实践、求真务实的工作作风。
忙碌之余,王国栋还不断向书本学习,鞍钢拥有当时全国最大的冶金行业图书馆,藏书丰富,有最新出版的中文和外文期刊。于是,王国栋成为图书馆当时少有的热心读者之一,一有休息时间,就扎到书堆里。
图书馆为王国栋打开了一扇窗,让他看到了钢铁行业的前沿,也看到了中国与先进国家的差距,强烈的紧迫感和使命感油然而生:国家要发展,离不开钢铁工业,自己有责任为祖国的钢铁工业贡献一份微薄力量。
年,王国栋考取北京钢铁研究总院压力加工专业的硕士研究生。毕业后,他又回到了母校东北工学院任教。
闯关
钢铁,工业的粮食,大国之筋骨。与钢铁打了一辈子交道的王国栋深知钢铁对于国家经济发展、科学技术进步以及国防安全的意义。同时,他也日益感受到钢铁工业发展所面临的资源、能源与环境的压力。
在参与一家钢铁企业一条引进生产线的技术攻关时,王国栋听到厂方领导的感慨,“怎么能想办法利用这套轧机生产出高质量钢板呢?”这话令王国栋开始思索:我们搞轧钢的,如何调控钢材轧制加工工艺,让生产出的钢材性能好、成本低、资源消耗少、回收利用率还高,成为“超级钢”呢?
实践出题,科研解题。年,时任东北大学轧制技术与连轧自动化国家重点实验室主任的王国栋带领团队成立课题组,并获得了国家计划的支持,研究如何利用晶粒细化的方法提高钢材的力学性能,在保证塑性不变的情况下,屈服强度提高一倍。
塑性,简单说就是材料韧不韧。强度,用东北话来解释,就是“扛劲儿”。强度提高了,同样需要扛千克的重量,需要的钢材就少了。假如用这样的钢材制造汽车,车的重量轻了,耗油量也会降低、碳排放也会减少。
当时,日本等国家已经开始了这方面的研究,他们采取的是最大限度细化晶粒的技术路线。王国栋决定不跟随潮流,而是聚焦现有工业条件下能够生产的定位,创新提出晶粒适度细化的概念。
王国栋带领团队开始了“闯关”。从实验室到钢厂再到应用,经过大量论证、测量、模拟、计算、实验等,团队终于解决了一个个难题——“超级钢”诞生了!
这个课题连创国际竞争的四个第一:第一次得到钢铁工业生产的工艺窗口;第一次在实验室里做出原型钢样品;第一次在工业生产的条件下,轧制出第一卷“超级钢”;第一次将“超级钢”应用于汽车制造。
“超级钢”的应用有效地降低了资源消耗,节约了大量开支。这一成果也获得了国家科技进步一等奖。
在“超级钢”研发的基础上,重点实验室又在超级钢线材、棒材、中厚板等方面取得突破,带来了巨大的经济效益。
绿色化的钢铁产品强健了大国“筋骨”。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“国之重器”中都有王国栋和团队的心血和汗水。
“钢铁材料有很大的潜力,对于已经炼出来的钢铁,我们可以通过加工过程工艺条件的控制,调控钢材的内部组织和结构,提升其性能,最大限度地挖掘它们的潜力,让钢铁材料更好地为人类服务。”王国栋介绍。如今,钢铁行业有了更长足的进步,“超级钢”就如同“超级稻”一样,性能向着更高、更好、更强迈进,更好地为国民经济服务。
领跑
在东北大学实验室的厂房中,很多设备都印着RAL的标识,设备介绍的文字中,有两个字特别让人振奋:自研。王国栋骄傲地告诉记者,这些实验设备很多都处于行业领跑地位。这些设备,几乎占据了全部国内市场,为中国的钢铁企业插上了腾飞的翅膀,安装了永不停息的发动机。
创新无止境。让中国成为钢铁科技的领跑者,是王国栋矢志不渝的目标。
登高才能望远,创新才能颠覆!王国栋紧盯着世界发展的前沿,时刻感受着国家和企业的需求。凭着对科技发展的敏感性和对国家、人民的责任感,王国栋在每一个关键时刻,总能找到赶超世界先进水平的目标,提出闯过“无人区”创新的方向。
钢板有厚度,怎样能让钢板的表面和内部都尽快同时冷却呢?当时国内外都采用的层流冷却法达不到这个要求。后来,国际学术界提出超快速冷却的概念,一些国家也开始了超快冷的实践。
王国栋一直十分