研判完一些基础课题,终于到了今天的核心环节。
赵老师走到会议室一侧悬挂的大幅图纸前,兴奋道:“同志们,今天我要再告诉大家一个好消息,我们即将诞生一条强健而精准的‘臂膀’。”
他顿了顿,等大家注意力都集中过来:“我们新建的‘高精度全自动可控气氛箱式电阻热处理炉’,已经基本建成,预计最终可以达到,甚至超越我们设计的±5°c控温水平!”
此言一出,如同在平静的湖面投下又一粒石子,激起了新的涟漪。
所有人的目光都聚焦在那张详尽的图纸上。
赵老师详细解释道,这座热处理炉,堪称是“红星-清华”实践基地技术积累的集大成者。
“从炉门的精准开合,到板材在炉内的输送定位,再到核心的温度控制,全过程均由我们自主攻关的‘掐丝珐琅’强电控制模块构成的自动系统完成,最大限度地减少了人为干预和误差。”
他特别强调了炉内的保护气氛:“为了防止钢材在高温下发生氧化和脱碳,我们向炉内通入高纯度氮气作为保护气氛,确保其在热处理过程中表面质量和成分的稳定。”
接着,他指向炉体底部一个可移动的结构:“整体上还是采用了台车炉的设计方式,这种方式是大型、重型工件进出炉膛的最佳方案,提高了效率,也减少了吊装风险。”
“加热元件方面,”赵老师继续道,“我们采用了合理布局在炉膛侧壁和顶部的电阻丝和硅碳棒,通过精确控制电流来实现加热。相比目前常见的燃煤或燃气炉,电加热更易于实现精准、稳定的温度控制,响应更快,污染也更小。”
“为了实现炉内均匀的‘温场’,我们在炉体结构上下了狠功夫。极高的密封性和保温性,配合精心计算的加热元件分布,确保了热量分布的均一,这是实现高精度控温的物理基础。”
“而我们的‘眼睛’,”赵老师语气中带着一丝自豪,看向了吕辰,“正是之前突破的红外测温枪。我们将用它非接触地扫描炉门附近关键区域或板材表面的温度分布,为控制系统提供更全面、更快速的反馈,是实现±5°c甚至更高精度控制的‘哨兵’。”
最后,他点出了最核心的“大脑”:“基于‘掐丝珐琅’电路板搭建的专用控制器,是我们实现这一切的基石。它能够根据预设的加热曲线和多种传感器的实时反馈,进行pId运算,快速、精确地调节加热功率,将各种温度波动控制在设定范围内。”
听着赵老师条理清晰、充满信心的介绍,李怀德脸上露出了满意的笑容,刘星海和方教授也不住点头。
这座炉子,不仅仅是一个加热设备,它是自主创新、多学科交叉融合的象征,是打破国外技术封锁的又一记重拳。
然而,赵老师话锋一转,神色变得凝重起来:“炉子本身,我们有信心达到甚至超越设计指标。但是,同志们,一个完整的热处理工艺,并不仅仅是加热和保温。‘淬火’这个环节,如果我们不进行相应的革新,将会成为整个热处理线的‘短板’,甚至可能让我们前功尽弃!”
他用力在图纸上画了一个圈:“传统的浸入式淬火,将高温板材整体投入淬火液中,冷却过程剧烈且极不均匀。板材表面与心部、不同部位接触淬火液的先后和强度差异,会导致巨大的热应力和组织应力。其结果,往往就是板材的严重变形、翘曲,内部产生微裂纹的风险也大大增加。”
赵老师的语气斩钉截铁:“这对于经过我们千辛万苦才实现精密加热、力求获得最佳组织和性能的优质板材,特别是未来要生产的高级别合金钢、特种钢,是绝对不可接受的!我们好不容易用精准的‘文火’炖出了食材的本味,绝不能最后用一盆‘冰水’把它浇得面目全非!”
“那赵老师,您的意思是?”李怀德身体前倾,意识到了问题的严重性。
“我们必须摒弃传统的浸入式淬火!”赵老师斩钉截铁地说,“我建议,采用更先进、更可控的——喷淋淬火技术!”
他拿起粉笔,在一旁的小黑板上快速勾勒出原理图:“看,我们可以设计上下两排密集排列的喷嘴,将淬火介质以高压、均匀地喷射到板材的上下表面。”
他一边画一边解释其优势:“首先,均匀性。通过精确设计和调试,确保上下喷嘴的压力、流量和覆盖范围对称,可以实现板材双面的同步、均匀冷却,这是减少变形的关键!其次,可控性。冷却的强度,我们可以通过调节系统的总压力、各分区段的流量,甚至改变淬火介质的浓度来精确控制,适应不同钢种、不同厚度板材的工艺需求。这就像是给淬火过程装上了‘调节阀’和‘方向盘’!”
这个大胆而新颖的提议,如同在滚烫的油锅里滴入了冷水,瞬间在在场的几位老师傅中炸开了锅。
王玉书师傅首先皱紧了眉头,他搓着粗糙的手掌,语气充满了疑虑:“赵老师,您这个想法……听起来是挺好。可咱们厂,乃至全国这么多钢厂,淬火不都是这样?这么多年都这么干过来了,虽说有点变形,但修修补补也能用。现在突然要改这么个……喷淋的玩意儿,是不是太激进了?万一效果不好,或者设备出点毛病,耽误了生产任务,这责任谁担得起啊?”
郝师傅也接口道,语气带着生产一线的务实:“是啊,赵老师。这新炉子好不容易建起来了,大家伙都盼着它能赶紧产出好钢,见着效益。现在又要新建个什么淬火机,这得投入多少?耽误多少时间?咱们是不是应该先利用好这个炉子,把生产搞起来,淬火的问题可以慢慢研究改进嘛!”
老师傅们的担忧非常现实,他们习惯于眼见为实,对于未经大规模验证的新技术,天然抱有审慎甚至保守的态度。
车间里,经验往往比图纸更有说服力。
就在这时,刚刚返回轧钢厂的钱工开口了。
他语气里带着一种不容置疑的专业权威:“王师傅,郝师傅,各位老师傅,我理解大家的顾虑。但请允许我多说两句。”
他看向赵老师,又看向李怀德和刘星海:“我刚刚才回来,就听到了这样的好消息,我要先说明一点,咱们这座高精度热处理炉,它的意义,绝不仅仅是提高一点生产效率或者降低一些废品率那么简单。”
他走到炉子图纸前,手指轻轻点着:“如此精确的温度控制能力,±5°c!这意味着什么?意味着我们可以大规模生产高级别合金钢、特种钢!这在过去都不想象,这些钢材,将是制造重型、精密机械、航空航天器关键部件、高性能武器装备的核心材料!这是国家重工业迈向高端、实现自主化的关键一步!”
他的语气变得激昂起来:“这座炉子,是我们‘红星-清华’实践基地‘产学研’模式的结晶,是机械、热工、电气、材料、控制多个领域智慧的碰撞成果!更重要的是,它是在西方对我们进行严密技术封锁的背景下,我们完全依靠自己的力量设计、建造出来的!它代表的一种能力,一种打破垄断、自力更生的精神!”
钱工程师看着老师傅们:“如果我们因为淬火这个环节的落后,导致最终生产出的板材变形严重,性能不达标,那我们前面所有的努力,这座炉子所有的先进性,不就都打了水漂了吗?就好比造出了一把好枪,却因为子弹不合格而打不中目标!各位师傅,我们搞技术革新,不能只看眼前的生产任务,更要看到它对于国家工业基础提升的战略意义啊!”
钱工程师这番话,清晰地阐明了新炉子以及配套新淬火工艺的重大意义。
老师傅们虽然未必完全理解那些高深的技术名词,但“国家需要”、“打破封锁”这些字眼,深深地触动了他们。
他们沉默下来,脸上的疑虑被一种更深沉的思考所取代。
本来有些犹豫的李怀德也深吸一口气,作为厂长,他必须在支持技术创新和稳住生产一线之间做出决断。
他看了一眼刘星海教授,后者微微颔首。
李怀德猛地一拍桌子,斩钉截铁地说道:“钱工说得对!我们不能满足于‘能用’,我们要追求‘卓越’!这座炉子必须发挥出它全部的价值,为国家生产出真正顶尖的钢材!喷淋淬火,听起来是解决问题的关键方向!这个险,值得冒!我支持赵老师的提议,立即着手研究设计这套喷淋淬火设施!”
厂长一锤定音,争论暂时平息。
接下来的讨论,便聚焦于这套淬火机组的具体技术实现路径上。
赵老师显然是经过了深思熟虑,他条理清晰地阐述了自己的构想:“这套淬火设施,必须与我们的热处理炉一样,是高度自动化的,形成一个无缝衔接的完整系统。”
他重新拿起粉笔,在小黑板上补充细节:“首先,是输送与定位系统。由脉冲电机驱动的高精度辊道组成。确保加热完毕的板材,能平稳、快速、精确地从炉内运送到淬火机喷嘴覆盖范围内的最佳起始位置。整个过程必须在极短时间内完成,以防止板材在转移过程中温度过度下降。”
他描述着连贯的工艺流程:“加热炉门由脉冲电机精准打开,高温板材被辊道快速送出。板材进入淬火机区域,辊道将其送至预设的起始位置。此时,根据预设的‘淬火程序’,淬火机各区段的喷嘴按序开启,对匀速通过的板材进行‘扫描’式喷淋冷却。整个过程需要有实时监控,确保冷却曲线符合预期。当板材达到目标温度,喷淋停止,板材被送至下一工序,比如回火炉。”
提到脉冲电机,吴国华和诸葛彪骄傲的挺起了胸膛。
对于核心的喷淋系统,赵老师提出了更精细的设计:“我建议采用多区段独立控制。将喷淋区域划分为多个独立的区段,例如入口段、中部段、出口段。每个区段都可以独立控制其喷嘴的开关、喷射压力和流量。这样,对于不同厚度、不同钢种、不同性能要求的板材,我们就可以编写不同的‘淬火程序’。比如,对于厚板,入口段可能需要较高的压力和流量进行强冷,而出口段则降低压力和流量,实现缓慢冷却,这样可以形成理想的性能梯度,减少内应力。”
这时,方教授插话道:“淬火介质的循环与冷却系统也必须配套。需要建立一个大型的储液罐、泵站、热交换器和过滤系统。目的是确保淬火介质,特别是如果用水,其温度能保持在一个稳定的范围内,比如20-40°c。避免因介质自身吸收热量后升温,导致冷却能力波动,影响淬火效果的稳定性。过滤系统则能防止杂质堵塞精密的喷嘴。”
赵老师连连点头:“方教授考虑得周到。这正是实现‘精确控制’的重要一环。”
他继续深入:“还有实时监测与闭环控制系统。我设想在淬火机的入口和出口,甚至可以考虑在中间关键部位,安装非接触式的红外测温仪,实时监测板材的表面温度变化。”
他的手指敲打着黑板:“这些测温仪的数据,会实时反馈给基于‘掐丝珐琅’电路板构建的快速控制系统。系统内部有预设的理想冷却曲线模型。如果实时监测发现板材某个部位温度冷却得过快或者过慢了,系统就可以动态地调节相应区段的喷淋压力或流量,进行补偿,实现真正的闭环、自适应控制!让淬火过程不再是‘听天由命’,而是‘尽在掌握’!”
赵老师越说越兴奋:“我提议,将这套设施命名为‘板材在线喷淋淬火机组’!它将和那座高精度热处理炉一起,共同构成一个完整的、现代化的中厚板调质热处理线!加热炉负责赋予钢材‘灵魂’,而淬火设施则负责为其‘塑形’!”
他目光炯炯地看向所有人:“我认为,只有这样一套完整、先进的设施建成并稳定运行,我们红星轧钢厂才能真正意义上,不仅掌控加热的‘精度’,更能驾驭冷却的‘力度’!从而具备稳定生产高端特种钢材的核心能力,为国家重点工程和国防建设,提供我们自己的、过硬的‘工业脊梁’!”
车间角落里,灯光将赵老师的身影拉得很长。
他那充满激情与远见的阐述,仿佛带着一种无形的力量,不仅描绘出一幅精密淬火的技术蓝图,更在每一位聆听者心中,点燃了攀登更高技术高峰的火焰。
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