安青網(wǎng)訊 在寶武集團馬鋼軌交材料科技股份有限公司火熱的生產(chǎn)線上,45噸軸重重載車輪——這一象征著中國工業(yè)力量的“大國重器”正經(jīng)歷一場深刻的綠色蛻變。背后推動這一變革的,是馬鋼交材車輪工藝研究員姚三成和他的研發(fā)團隊。他們通過技術(shù)創(chuàng)新將低碳基因植入鋼鐵巨輪,推動“大國重器”邁向綠色制造新征程。
姚三成(左)測試出口重載車輪踏面廓形
“綠”字當(dāng)頭 重塑制造邏輯
2016年,姚三成加入原馬鋼股份技術(shù)中心車輪研究所,從事材料和工藝研發(fā)。去年底,他調(diào)至馬鋼交材,主要負(fù)責(zé)重載車輪的工藝設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)工作。對他而言,從“造出來”到“綠色地造出來”,馬鋼在45噸軸重重載車輪這一“大國重器”的研發(fā)與生產(chǎn)過程中,不僅完成了技術(shù)突破,更實現(xiàn)了發(fā)展理念的根本性躍升?!熬G水青山就是金山銀山。這要求我們繼續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新為核心驅(qū)動力,重點圍繞低碳冶金、結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計、制造工藝創(chuàng)新、清潔能源替代、智慧制造賦能等方面構(gòu)建更全方位的綠色制造體系,將綠色低碳從‘成本項’轉(zhuǎn)化為‘競爭力項’”。
他體會到,國家的戰(zhàn)略實質(zhì)上重構(gòu)了制造業(yè)的發(fā)展邏輯——不再是單點技術(shù)突破,而是覆蓋原料、制造、產(chǎn)品使用到回收的全鏈條系統(tǒng)變革。面對歐盟碳關(guān)稅等國際新規(guī),綠色更成了參與全球競爭的“通行證”。因此,姚三成和團隊的研究思路也徹底轉(zhuǎn)變:從“性能優(yōu)先”轉(zhuǎn)向“低碳與性能協(xié)同最優(yōu)”,從材料、機械的單一學(xué)科拓展到能源、環(huán)境、供應(yīng)鏈的跨學(xué)科協(xié)同,目標(biāo)也從“技術(shù)落地”提升至“標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)”。這種改變,讓他們在研發(fā)中既算“技術(shù)賬”,更算“生態(tài)賬”“長遠賬”,真正讓“大國重器”的綠色轉(zhuǎn)型之路走得更穩(wěn)、更遠。
回收余熱 智控“異常組織”
在全面掌握了45噸軸重重載車輪的碳足跡基礎(chǔ)上,姚三成和團隊創(chuàng)新提出了融合清潔能源、智慧制造、綠色物流、低碳冶金和流程再造的“五位一體”綠色制造模式,成功實現(xiàn)了車輪制造全流程降低碳排放。
“智慧制造就像給傳統(tǒng)鋼廠裝上‘智能大腦’”姚三成說,“讓生產(chǎn)像快遞分揀一樣精準(zhǔn),能源像居家省電一樣高效。”從原料配比、冶煉參數(shù)自適應(yīng)調(diào)控,到全流程碳排放實時監(jiān)測,數(shù)字化系統(tǒng)大幅提升了產(chǎn)線效率,降低了排放。傳統(tǒng)煉鋼如“老師傅憑手感”,如今則是“智能廚房按程序做菜”——味道精準(zhǔn)、不浪費,還能實時核算碳排放。
在降碳工藝中,車輪制造流程再造尤為關(guān)鍵。姚三成打了個生動的比方:“就像我們?nèi)粘S弥笸昝鏃l的熱水洗碗,物盡其用?!痹谲囕喼圃熘?,他們成功實現(xiàn)對軋制后仍處于500至600℃高溫的車輪余熱回收。“不必等它完全冷卻再重新加熱,省去了大量能源,也降低了碳排放?!?/p>
攻堅之路并不輕松。在流程再造環(huán)節(jié),姚三成和團隊遇到的最大瓶頸是對車輪“異常組織”的控制。這類非標(biāo)準(zhǔn)微觀結(jié)構(gòu)易導(dǎo)致車輪萌生疲勞裂紋,傳統(tǒng)應(yīng)對方式是加大材料余量再機加工消除,但這種方式會導(dǎo)致金屬利用率低、成本高、碳足跡大。為破解難題,他和團隊扎根基礎(chǔ)研究,最終開發(fā)出基于相變特性與溫度場耦合的輪輞控制冷卻新方式?!拔覀冊O(shè)計出漸變型冷卻系統(tǒng),讓車輪表層至內(nèi)部依次完成理想組織的轉(zhuǎn)變。”通過模塊化噴嘴和智慧數(shù)據(jù)賦能,他們建立了全譜系車輪的熱處理標(biāo)準(zhǔn)制度,實現(xiàn)了工藝柔性化、規(guī)范化,顯著提高了成材率。這一突破,不僅為馬鋼的低碳重載車輪制造提供了關(guān)鍵的技術(shù)支撐,也為整個鋼鐵行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型提供了寶貴的經(jīng)驗。
“綠色護照”贏得海外訂單
這套“五位一體”綠色制造模式不僅使45噸重載車輪全流程碳排放降低超30%,更帶來了顯著的市場優(yōu)勢。2023年,全球首款低碳45噸軸重重載車輪下線即全部出口海外,推動馬鋼交材當(dāng)年出口銷售量顯著增長。低碳標(biāo)簽幫助客戶應(yīng)對國際碳政策,也成為馬鋼突破海外市場的“綠色護照”。
作為國內(nèi)首個發(fā)布車輪產(chǎn)品碳足跡報告的企業(yè),馬鋼為行業(yè)提供了可復(fù)制的降碳路徑與技術(shù)體系。姚三成認(rèn)為,這一實踐不僅為鋼鐵業(yè)綠色轉(zhuǎn)型立下標(biāo)桿,更通過產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,推動了高端裝備制造業(yè)整體低碳發(fā)展。
在他看來,目前的降碳成果不是終點,而是新的起點。下一步,他和團隊將繼續(xù)推進前沿技術(shù)攻關(guān),如高爐富氫冶煉、生物質(zhì)炭應(yīng)用,持續(xù)優(yōu)化綠色能源結(jié)構(gòu),完善碳管控體系。談到青年科技工作者助力安徽制造業(yè)“往前趕”,姚三成堅信青年大有可為。他和團隊將堅定不移地走綠色發(fā)展之路,繼續(xù)推進極致能效工程,為更多“大國重器”烙上鮮明的“綠色印記”。
安徽青年報記者 謝婷婷 通訊員 劉府根
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