李亞楠
2022年09月05日08:06 來源:人民網-人民日報
第一次見面,就覺得趙強國這個小伙子穿的有點怪,天藍色的工裝怎麼顯得有點臃腫?等他坐下,從褲腳處看到隱約露出的一點不同的顏色,才察覺出“怪”從何來——即便是最怕冷的老年人,在30多攝氏度的高溫天也不會穿秋衣秋褲了,更何況一個三十來歲的年輕人。
直到跟著他走了一遍生產車間,被高溫炙烤得無法靠近生產設備,才意識到他這身打扮的“高明”之處——雖然熱,但能防止扑面而來的熱流和不小心碰觸到的高溫生產設備灼傷皮膚。
因為隨時要進出車間,趙強國懶得來回換衣服。這麼多年,他早已習慣了這身打扮。
一
“嗨喲!”
“扑通!”
新疆眾和石河子新材料產業園的車間裡,無風、燥熱,機器“嗡嗡”運行,間或響起搬重物的呼號聲和重物落入液體的聲音。
幾十位和趙強國一樣打扮的工人,穿戴著隔熱面屏、圍裙、手套,迎著八九十攝氏度的熱浪,將15公斤重的定制普鋁鋁錠快速從方形加料口扔進精鋁電解槽。鋁錠很快變成七八百攝氏度的鋁液,經過三層電解后,其中的雜質和微量元素被過濾。鋁液進入鑄造車間,制成高純度的精鋁鋁錠,它們閃爍著銀色的光澤,被送往下游企業。
但這還不是趙強國最想要的被稱為超高純鋁的產品,“純度要達到99.999%才行,我們稱為5個9。”趙強國說。
趙強國說的這種超高純鋁,全球每年需求量3000噸左右,是半導體和芯片制造不可或缺的關鍵材料之一,此前主要依賴進口。兩年前,趙強國帶著團隊突破了技術瓶頸,成功研發出超高純鋁並實現量產,目前主要在烏魯木齊的車間生產。石河子的生產園區去年年初開建,等運行趨於平穩后,預計今年年底將超高純鋁的生產任務全部放在石河子園區。
從懵懂入行,到成為技術帶頭人,趙強國埋頭苦干了十幾年。自認天賦不高,他硬是憑著能吃苦的勁頭和追求卓越的精神,啃下了別人啃不下的硬骨頭。
趙強國在蘭州理工大學讀的是冶金工程專業。讀書4年,他掌握了冶煉多種金屬的理論知識,卻沒有到工廠實際操作的機會。趙強國對這行的工作環境了解並不深。
2011年夏天,趙強國大學畢業后進了企業,分配到研發部門。按規矩,新入職的大學生要先到精鋁車間鍛煉。
本以為可以坐在實驗室、吹著空調搞研發,沒想到,上班第一天,趙強國就碰到了一個“下馬威”:當時正是7月,最熱的時候,車間裡平均溫度五六十攝氏度,更別提靠近生產設備了。常常是在室外出了一身汗,一進車間,渾身干燥——汗液來不及停留就瞬間被蒸發。戴著隔熱面屏,趙強國的臉也被熱浪烤得生疼。
沒多久,一起入職的4個同事隻剩下他一個:一個回老家轉了行,兩個就地轉崗干起了銷售——都被這環境嚇怕了。
他倔勁兒上來了:我就不走,干本行,還要干出個樣子來!
車間使用的三層精煉設備他見都沒見過,隻能跟著老師傅從了解生產設備開始,邊看、邊問、邊學。面對這個隨時提問的年輕人,車間技術員翟進江也沒煩,一點點教。
看了幾次,趙強國躍躍欲試:“翟師傅,讓我試試清轉精鋁槽吧?”
翟進江黑了臉:“都沒摸清楚原理,就想上手?你知道一個小環節出問題,這個槽就得報廢嗎?”
清轉精鋁槽,就是把精煉提純后剩下的雜質和微量元素清理干淨,再根據需要加入適量電解質。說起來簡單,可操作起來難,得膽大,還得心細。
被批評了,但趙強國不服輸的勁頭上來了。他一邊看老師傅操作,一邊在本子上認真記錄,還用手機拍下視頻,回頭一遍一遍看。花了幾個月時間,他把工藝流程圖牢牢記在了心裡。
機會來得很快。有一天,趙強國拿著本子跟著翟進江進了車間,正等著觀摩師傅操作。翟進江眼一瞪:“還看呢?自己上手操作!”幾個月的踏實認真,翟進江看在眼裡,這是要檢驗他的技術呢!
所有的步驟早已刻在了腦子裡,趙強國感激地沖師傅笑了笑,把本子和筆往口袋裡一揣就開干了。花了半小時,他完成了清轉工作,通過了師傅的考核。翟進江豎起了大拇指:這個大學生,行!
翟進江帶過不少剛進廠的大學生,但對趙強國印象深刻:“這個小伙子不怕吃苦,還勤快,願意動手動腦,眼裡有活兒。”
二
經過兩年一線車間鍛煉,趙強國熟悉了工藝流程,這才走進了研發部門。搞研發,光有實戰經驗還不夠,還需要扎實的理論知識做基礎。在新的崗位,趙強國迎來新的挑戰。
注冊安全工程師資格考試報名開始了,要不要報名?准備考試意味著很長一段時間都要加班加點,但工作要干好,需要這些知識打底,那就考!
企業和幾所高校有科研合作,參與的人要頻繁出差,不少人打了退堂鼓。“我報名!”可以了解最新的行業技術信息,趙強國不舍得放過這麼好的機會,想都沒想就報了名。
就這樣,一步一個腳印,勤勉努力,趙強國成了公司的技術骨干。
超高純鋁是國家的戰略資源,但一直隻能依賴進口。趙強國所在的企業生產的高純鋁在業界很有名氣,但始終沒有突破超高純鋁的技術關卡。
“別人能干,我們為什麼不能?”趙強國給自己和團隊定了目標。
高純鋁行業有個單位是ppm。普鋁鋁錠中有很多微量元素,隻有微量元素的含量降到一定范圍,才可被稱為超高純鋁。其中一種關鍵微量元素的標准是0.1ppm以下,就是千萬分之一。而當時國內的工藝水平,隻能達到0.5ppm。
2019年,公司決定研發超高純鋁,趙強國帶頭組成了研發團隊——加上他僅有3人。
更換不同的普鋁鋁錠和不同的電解質反復試驗配比,趙強國一頭扎進了實驗室。
99.996%!99.997%!99.998%!
純度不斷提升,已經非常接近超高純鋁了。一邊准備開工生產,一邊繼續試驗,趙強國的心裡仿佛扯著一根線,忽忽悠悠提得老高,“數據已經如此接近,成功應該就在眼前了吧?”
突然,那根線斷了,他的心沉了下去——純度不但沒再往上走,反而扑通掉了一大截。
換了不知多少不同的普鋁鋁錠,提純用的電解質也換了兩次,依然不行。
“做事情就是要不斷努力,遇到一點困難就放棄,還談什麼追求卓越?”繼續尋找新的電解質!再次更換新的電解質后,通過調配參數反復試驗,純度一次比一次高,有希望!
2020年年底的一天,和往常一樣,經過三層電解后的鋁液被取樣化驗。當看到報告上出現了5個9時,趙強國一時不敢相信。他雙手顫抖著將報告遞給團隊的其他人:“我沒看錯吧?我們成功了?”
“沒看錯,我們成功了!”大家熬紅了的眼中流下了滾燙的淚水。
歷時一年半的試驗終於成功了,這項試驗打破了超高純鋁依賴進口的現狀。
三
看著車間裡工人被熱浪烤得黑紅的臉頰,趙強國有了新的科研方向。
“如果有合適的機器,就不用人來搬鋁錠了。能讓更多人免於被高溫炙烤,該有多好!”高溫下,沒有人能時刻保持旺盛的精力,任何一個疏忽,都可能使產品純度受影響。如果能計算出最優操作,用自動化設備精准設定每一個環節,生產效率將會大幅提升。
自動化設備,有啥難的?趙強國搬了台電腦到車間准備試試,結果電腦直接黑屏了!高磁場、高溫、高粉塵,這樣的環境下,自動化設備也受不了。怪不得全球范圍內的三層電解鋁生產企業都沒有實現自動化的先例!
趙強國立志打造一條智能化的生產線。冶金工程專業出身的他對智能化一竅不通。新的工業園區開工在即,廠房的設計要根據智能化生產線的需求做出相應改變。時間不等人!隻能白天做試驗、搞研發,晚上學習智能化知識。半年多的廢寢忘食、埋頭鑽研,趙強國熟練掌握了智能化相關專業知識。
“要用機械臂加料。”“廠房設計要考慮到設備安裝空間。”在與設計院頻繁的溝通過程中,他提出的建議被採納了。
設計方案敲定了,接下來就要把圖紙變成現實了。可當趙強國跑廠家選設備時,不少廠家一聽就連連擺手,“自動化設備很難在那種環境下運行。”
終於有一家具備生產實力的廠家願意嘗試改進設備。經過模擬運行試驗,4套設備在模擬環境下均可正常運行。
公司決定正式改造智能化生產線。新建廠房的車間裡,設備已進入安裝調試階段,很快就可以正式運行。“如果在實際使用過程中能達到模擬環境下的效果,就成功了。”機械臂正在等待開啟,它將在電腦的控制下代替人工將15公斤重的普鋁鋁錠不停扔進加料口,而不用擔心鋁液飛濺帶來的燙傷危險。
車間工作環境艱苦,一線工人不好招。智能化生產線的使用,能夠提高生產效率,減少對人工的依賴。屆時,還能進行24小時實時數字化監測,為安全生產提供保障。對於智能化生產,趙強國充滿了期待。
四
生產一噸精鋁要用多少電?13000度。一個三口之家平均每月用200度電,生產一噸精鋁所耗的電夠一家人使用5年多!
必須進行節能降耗!在趙強國的主持下,高純鋁提純節電項目正式實施。
清轉電解槽需要斷電,等清轉完畢,再將溫度提升上去,就要耗費更多的電。“如果不斷電就可以進行清轉工作,不就可以降低損耗嗎?”趙強國在車間鍛煉時就跟著翟進江熟悉了清轉電解槽的程序,反復試驗、驗証后,實現了帶電作業。
三層電解槽上的罩門高高抬起,保溫效果比較差,如果讓它降下來蓋嚴實了,熱量的揮發就會減少,趙強國帶著工人對設備進行了改造。
攻關團隊經過20個日夜的反復測試,每噸精鋁生產耗電量已經降到了11000度。可別小看這減少的2000度電,夠一個三口之家用上小一年呢!
但項目還在繼續進行,“國外已經可以控制在10000度以內,我們還有很長的路要走。”
手頭的項目完成后,還有新的課題。用趙強國的話來說:“搞研發永遠沒有盡頭,面前是一直往前延伸的台階,必須一步一步不停向上攀登。”
今年年初,趙強國所在企業的研發團隊通過“定制普鋁+三層電解提純+偏析提純”的方法,將超高純鋁的純度又提高了一個9,達到99.9999%,滿足了高端半導體生產技術工藝要求。
“在行業內,9是衡量技術先進與否的指標之一,我們接下來還要努力爭取更多的9,不斷超越自己。”趙強國說。
採訪結束,終於離開了那個熾熱的車間。太陽快要落山,雖然太陽留下的余熱還未散盡,我卻感覺到了久違的涼爽。趙強國轉身又鑽進了車間,繼續調試設備。那樣的高溫,對他來說,早已習慣了。
《 人民日報 》( 2022年09月03日 08 版)
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