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编辑:张双虎 来源:中国美高梅报 发布时间:2020/3/30 14:56:44
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中国工程院院士刘正东:择一领域 共其成长

 

“个人成长应融入国家社会的发展。”近日,在接受《中国美高梅报》采访时,中国工程院院士刘正东强调行胜于言,他正以自己对待科研认真、固执的行为影响着同事、学生和身边的人。

选择可能的“卡脖子”问题

“你如果想进入科技殿堂,一定要先选择一个即将迅速成长的领域,然后用你的一生与她一起成长。”在加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)读博士时,导师Keith Brimacombe的一句告诫和刘正东的想法不谋而合,也成为他求学和30余年结缘钢铁研究的写照。

1990年从清华大学金属压力加工专业毕业后,刘正东到钢铁研究总院攻读金属热处理专业硕士学位。1996年怀着对钢铁冶金专家Keith Brimacombe(加拿大两院院士和美国工程院院士)的崇敬,他选择到UBC深造。

2001年,完成冶金工程博士学位后,刘正东回到钢铁研究总院。刚回来时,他所在的研究组只有4人。

“那时我国超超临界火电和百万千瓦核电工程还未启动,研究组以给中小企业做临时性技术服务为主。我感到中国经济发展需要能源工业支撑,超超临界火电和百万千瓦核电是先进的能源工程技术,而发展这些技术的‘卡脖子’问题主要是关键原材料,即高压锅炉管和核用大锻件等。这些恰是大家可以做的事情。”刘正东说。

抱着“回来就是要做点事情”的想法,刘正东迅速作出判断,开始收集文献,并于2001年底着手了解相关产业情况。

刘正东第一次去中国一重调研时,“手里只有一个电话号码”。万事开头难,当时的窘境可以想见,但刘正东相信自己的判断,他决定选择电站动力工程用钢及其冶金技术研究为一生的事业。他一边筹措预研经费,一边组建研究队伍。直到2003年,刘正东才拿到第一个国家科研任务。

600℃超超临界是迄今世界最先进的商业燃煤发电技术。2003年我国开始发展600℃超超临界机组,但关键锅炉管全靠进口,国外技术垄断使其价格畸高,甚至拿钱也买不到,已威胁到我国能源安全。在此情况下,国家科技部2003年至2010年间两次设立重点项目,钢铁研究总院牵头围绕600℃超超临界锅炉管技术联合攻关,历经10余年,实现了我国超超临界关键锅炉管从无到有、从有到全(整台全套锅炉管)、从全到先进的跨越,使我国锅炉管技术跃居国际先进水平。

2003年至2012年,国产耐热管国内市场占有率从27%提升到86%,现在供货已超1000万吨。2008年国产耐热管打入国际市场,到2013年国外市场占有率达25%,出口到日、德、法、美等国。

到2018年底,我国已建造600℃超超临界电站320座,投运239座,占世界同类最先进燃煤电站90%以上。耐热管自主化后,超超临界电站管系成本降低45%,电站单位造价降低20%。

“盒饭研讨会”上的收获

从2007年起, 刘正东开始研究用于600℃蒸汽参数以上机组所需的材料,这在国际上尚属于空白。G115钢是刘正东团队发明并与宝钢共同实现工程化,可工程用于630℃至650℃的新型马氏体耐热钢。2017年12月通过市场准入评审后,G115钢成为目前世界上唯一可用于630℃超超临界燃煤电站大口径厚壁管制造的候选钢种。

2018年国家能源局批复大唐电力集团山东郓城电厂开建世界首台630℃超超临界燃煤示范电站,G115钢是其主蒸汽管道候选材料,而解决其大口径厚壁管工程焊接问题是全行业的焦点。历经多轮次工业实验失败后,2019年元旦,刘正东组织G115钢管“材料—冶炼铸坯—制管—焊接—电站”全行业专家在京召开分析研讨会。

会议期间,为节省时间,在征求专家意见后,东道主刘正东决定会议餐全部吃盒饭,仅在元旦当天晚上安排一次庆祝跨年餐。3天的研讨会中,专家们吃饭时都在进行激烈的技术争论,在这种“只争朝夕”的氛围中,这次研讨会上找到了解决G115钢大口径管现场工程焊接问题的思路和方法,并制定了详细的实行方案。这次会议成为解决G115大口径厚壁管现场工程焊接问题的一个重要转折点,这个问题终于在2019年7月彻底得到了解决。

“刘老师对工作的认真和固执不仅体现在争分夺秒利用时间上,也体现在他对研究细节的一丝不苟上。他常告诫大家,研制过程一定要结合工业实际,进行全流程一体化开发,要关注实验室和工业试制的每一个细节,细节决定成败。”团队成员何西扣说。

团队成员包汉生回忆说,2008年9月25日650℃马氏体耐热钢G115在上海宝钢钢管厂进行初次工业试制。入厂前,刘老师与宝钢技术人员梳理了试制的每个工艺环节和控制点,并制定了多个处理预案。进厂后,刘老师就到控制室查看并记录坯料入炉时间、加热时间,并调取温度校准历史数据。数支钢管顺利完成穿孔后,刘老师又叮嘱现场技术工人注意钢管的缓冷退火,防止开裂,试制钢管顺利转入缓冷坑后,他才离开现场。

填补“颠覆性”技术后面的缺失环节

大型能源工程项目关键材料及其产品研制攻关大致分为3个时期,一是实验室科研,二是工业产线产品试制和产品性能评定(包括市场准入评定),三是产品的工业批量生产和市场推广。

工程技术的成熟度来说,从研发到工程应用有9个阶段。前两个阶段是在实验室里实现了从无到有,最终应用是8、9阶段,这个阶段很光鲜,各种剪彩、投产、产品首发等。而产品技术发展的3、4、5、6、7这几个阶段,需要大量资金投入和非常长的时间,实际上技术只有经过这几个阶段才能得到工程应用。

“从认识、政策、策略到行动,中间这几个阶段我国都比较欠缺,目前各方面支撑很有限。长远来看,这对国家高质量发展和国防科技工业发展都非常危险。”刘正东说,“再好的‘颠覆性’技术如果只停留在技术发展的前两个阶段也是没有用的,绝大部分所谓的‘颠覆性’技术最后会被证明没有工程意义。而所谓自主可控,一项技术必须完整,从1到9每个阶段都能自己完成。”

安心立志的“洗脑”谈话

刘正东长期工作在一线,他总结和建立了电站动力工程用钢制造的“全流程+全寿期选择性冶金过程设计与组织性能一体化调控”学术思路和基础框架,并应用于工程实践。他主持创建了我国超超临界燃煤电站耐热无缝管冶金技术、构建了先进压水堆核岛高质量大锻件全流程冶金技术、研发了我国潜艇核动力用关键钢材成套制造技术。

但提到成就,他更愿意将其归功于团队。刘正东说:“团队、技术成熟度,国家发展的阶段和政策等,都是影响工程的重要因素。一个工程的成功也绝不是一代人的事情,前面有好多代人的积累,只是机缘来了,在大家这一代人手里把事儿做成了。”

“刘老师常说,美高梅可以是个人的才华施展,工程一定是团队合作的成果显示’。”何西扣说,“他非常重视团队合作,因此能带领能源用钢全行业团队近20年稳定攻关先进耐热钢及合金,全团队的人都信服他。”

新人进入课题组时,刘正东会为每人撰写一个课题研究提纲,并约定每月进行一次汇报讨论,而最有趣的莫过于学生口中,最初的“安心立志的洗脑谈话”。

“刘老师从家国情怀谈起,谈超超临界电站对能源结构和节能减排的意义,谈电站建设的紧迫性、谈耐热钢管产品的卡脖子问题、谈老一辈科技工编辑的事迹……第一次‘洗脑’谈话虽然没有具体的研究内容,但谈完后我非常亢奋,有强烈的使命感,觉得不应辜负青春。”一位硕博连读的新生说。

2015年,刘正东获得何梁何利基金科技创新奖。不久,他和夫人赵葵利用这笔奖金捐助十万元在家乡设立奖学金,对品学兼优的学生进行奖励。离开家乡数十年,他一直对家乡怀有深深的眷恋。

在同事和学生眼里,刘正东“严谨、认真、有方法”。在家乡人心中,他是家乡的骄傲和学子们的标杆。作为一线工程科技人员,刘正东以做实事、说实话的言传身教影响着认识他的人。

人物概况

刘正东,1966年生于吉林省白城市突泉县突泉镇(现归内蒙古兴安盟管辖)。中国工程院院士、中国钢研科技集团有限企业副总工程师,钢铁研究总院首席专家。主要从事超超临界火电站、核电站和潜艇核动力工程用钢冶金技术及其工程应用研究。

 
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