前不久，青海聚能鈦業(yè)有兩件事引人關(guān)注，一是2020年末，隨著2號EB爐又一塊鈦鑄錠出爐，該公司已熔鑄5000噸純鈦及鈦合金，順利完成年度計劃，并創(chuàng)公司成立以來最高紀(jì)錄。二是作為目前全國最大的EB爐熔鑄鈦及鈦合金企業(yè)，該公司過去一年完成產(chǎn)銷量超過全國鈦錠總產(chǎn)量的6.6%，約占全國EB爐鈦錠產(chǎn)量的40%，成績斐然。
在當(dāng)前經(jīng)濟下行壓力明顯的狀況下，青海聚能鈦業(yè)卻表現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭，取得令人欣慰的成績，這一切，青海聚能鈦業(yè)是如何攻克關(guān)鍵技術(shù)以科技撬動未來？
“你猜這把電子束槍得多少錢？”在生產(chǎn)車間，技術(shù)研發(fā)部副主任杜彬指著一臺進(jìn)口設(shè)備的電子束槍體部件問筆者。
幾萬元，幾十萬元，上百萬元……直到杜彬告訴筆者，這臺從國外進(jìn)口來的設(shè)備上的一把電子束槍需要1000萬元時，筆者才停止了猜想。這臺設(shè)備上共有6把電子束槍，總價值就要6000萬元。
據(jù)杜彬介紹，EB爐熔煉設(shè)備主要由電子束槍、大功率高頻高壓電源、自動化控制系統(tǒng)、結(jié)晶器、真空系統(tǒng)及爐體結(jié)構(gòu)等部分組成。電子束槍、大功率高頻高壓電源屬國際前沿的關(guān)鍵核心技術(shù)設(shè)備，也稱之為EB爐熔煉設(shè)備的“心臟”。目前只有德國、英國、法國、烏克蘭等國家對EB爐熔煉設(shè)備及其應(yīng)用有較深的研究，我國還處在早期試應(yīng)用階段。在實際應(yīng)用中，EB爐熔煉設(shè)備及其技術(shù)還受制于人，而且其備品備件及技術(shù)服務(wù)費用昂貴，時間周期長，嚴(yán)重制約生產(chǎn)及設(shè)備成本管理。
過去國內(nèi)鈦的熔煉基本上是采用真空自耗電弧爐，它與電子束熔煉相比有著諸多的技術(shù)差距。從產(chǎn)業(yè)趨勢分析，未來電子束熔鑄替代真空自耗電弧爐技術(shù)是一個必由之路，因此，青海聚能鈦業(yè)在2008年就啟動了引進(jìn)國外先進(jìn)電子束冷床熔煉技術(shù)，專業(yè)化進(jìn)行鈦及鈦合金的熔煉加工項目。
“最初，我們的設(shè)備都是從國外進(jìn)口來的，一味地依靠‘洋玩意’會有兩種情形：技術(shù)受制于人,后期維護會是天價。這樣肯定不利于企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。”杜彬說。
技術(shù)革新，蛻變發(fā)展，這是青海聚能鈦業(yè)持續(xù)發(fā)展的動力。在青海聚能鈦業(yè)決策者看來，如果聯(lián)合國內(nèi)科研機構(gòu)，EB爐電子束設(shè)備核心技術(shù)走國內(nèi)結(jié)合研發(fā)之路，實現(xiàn)國產(chǎn)化是有可能的。
基于這個認(rèn)識，以及在實際生產(chǎn)中認(rèn)識到設(shè)備國產(chǎn)化的緊迫性，青海聚能鈦業(yè)提出了EB爐設(shè)備國產(chǎn)化的要求。經(jīng)各方專家及技術(shù)骨干幾年的努力，于2014年底成功突破關(guān)鍵技術(shù)“電子束槍”及“大功率高頻高壓電源”核心瓶頸技術(shù)，并成功制造出樣機。杜彬解釋說，通過在國外引進(jìn)設(shè)備上，進(jìn)行替換運行試驗性使用，其能力完全能達(dá)到國外引進(jìn)設(shè)備的效果。國產(chǎn)化的“電子槍”及“大功率高頻高壓電源”的成本只有國外設(shè)備的兩成，效益明顯，費用大幅度低于項目預(yù)計劃支出。
研究初期就是“跟隨”。杜彬回憶道：“我們剛起步的研究，就只能是跟隨，我們就瞄準(zhǔn)他們先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品，一路追趕。”
“學(xué)習(xí)吸收國外同行的先進(jìn)技術(shù)的同時，我們的團隊開始自主研發(fā)，兩條腿走路，將別人的先進(jìn)技術(shù)融化成自己的東西，再轉(zhuǎn)化成自己的技術(shù)，當(dāng)然這確實有難度。”杜彬說。
“2016年，公司鈦合金研發(fā)進(jìn)入關(guān)鍵期，為了解決熔煉成分難控制、廢料規(guī)格形態(tài)不一等問題，我采用數(shù)值模擬方法進(jìn)行理論推算，結(jié)合公司自己的設(shè)備工藝特點，形成了匹配我們自己生產(chǎn)的一套工藝控制方法；然后在實際試驗過程中，不斷優(yōu)化工藝參數(shù)、重新設(shè)計差異化配料及入料規(guī)范，成功生產(chǎn)高質(zhì)量、低成本鈦合金鑄錠。”杜彬回憶道。
“這是屬于我們的第一次成功，為此，我們團隊連續(xù)幾個月待在生產(chǎn)一線，仔細(xì)核對每一項數(shù)據(jù)，認(rèn)真分析每一個問題，有的時候為了達(dá)到某一項要求，加班加點成了常態(tài)。但大家心中裝著任務(wù)、想著目標(biāo)，反而更加有干勁。”杜彬感慨。
一分耕耘一分收獲，通過多年的不斷努力，青海聚能鈦業(yè)勞模創(chuàng)新工作室在“電子束冷床熔煉爐國產(chǎn)化”項目中取得了突破性的進(jìn)展，研制了EB爐關(guān)鍵部件450KW（千瓦）冷陰極電子束槍，為公司節(jié)省支出1376萬元。
研制EB爐高頻高壓開關(guān)電源，公司已將5臺自主研制的電源替換進(jìn)口設(shè)備上的原裝電源，自主研制的電源成本僅為進(jìn)口電源的50%，自主研制的電源共節(jié)約成本約合265萬元。
曾幾何時，技術(shù)不成熟、設(shè)備純進(jìn)口、原材料缺失、缺少下游企業(yè)……一項項難題如同無法逾越的鴻溝阻擋著我國新材料企業(yè)前行的步伐。
隨著科技的不斷進(jìn)步，國力的不斷強大，深處內(nèi)陸的青海也開始從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變。
如今，令青海聚能鈦業(yè)人引以自豪的成績之一就是：國內(nèi)電子束冷床熔煉爐占有率曾經(jīng)完全由國外占主導(dǎo)，而目前10%以上由青海聚能鈦業(yè)提供。
2020年鈦合金鑄錠產(chǎn)銷量爆發(fā)式增長，徹底改變了公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、附加值較低的不利局面。鈦合金產(chǎn)銷業(yè)務(wù)正逐步成長為公司發(fā)展的重要利潤支撐。據(jù)統(tǒng)計，2020年，公司年產(chǎn)能達(dá)到6000噸，其中鈦合金產(chǎn)品1500噸。截至目前，累計生產(chǎn)TC4、TI425等鈦合金產(chǎn)品2000余噸，實現(xiàn)銷售收入3000余萬元。
而今，青海聚能鈦業(yè)經(jīng)過10余年的摸索，從無到有，從弱到強，在鈦鑄錠單體重量、電子束熔煉工藝技術(shù)在全國具有一定地位。面對所取得的成績，青海聚能鈦業(yè)人坦言：在科技研究的創(chuàng)新路上沒有最好，只有更好！