一、 意外的邀请
1984年7月15日,周日,入伏第一天。陈钢在信息中心调试新升级的预警系统,DJS-130的散热风扇发出持续的嗡鸣,机房温度计指向33℃。电话铃响起时,他正在分析一组异常数据——7月份前半个月,全厂报警次数比6月同期增加了18%,其中63%集中在凌晨2-4点这个时间段。
“小陈,马上到厂部会议室,有重要客人。”李副厂长的声音在电话里显得有些急促。
陈钢匆匆赶到时,会议室的老式吊扇正慢悠悠地转着。除了厂领导,还有三位陌生面孔。省冶金厅技术处的张处长开门见山:“陈工,这位是临江县钢铁厂的刘厂长。他们厂遇到技术难题,连铸机月漏钢率达到12%,远高于行业5%的平均水平。省厅推荐你们去技术帮扶。”
刘厂长递过来的工作记录本上,记录着触目惊心的数据:
7月2日,二流漏钢,钢水温度1560℃时发生,损失钢水8.2吨
7月8日,一流漏钢,中包剩余钢水12.5吨时发生
7月14日,二流再次漏钢,拉速1.3米/分钟时坯壳撕裂
“我们请了市里的专家,检测了设备参数。”刘厂长拿出一份检测报告,“结晶器锥度0.8%/米,设计要求是1.2%/米;足辊间隙最大偏差2.1毫米,超差1.6毫米;二冷区一、二段水量偏差达40%……”
陈钢快速浏览着报告,眉头越皱越紧:“刘厂长,你们中包烘烤温度实际多少?保护渣消耗量多少?液面控制波动范围多大?”
刘厂长面露难色:“中包烘烤器烧嘴堵塞,热电偶也坏了,估计实际温度不到600℃。保护渣…我们用的就是普通石灰石粉,没专门配保护渣。液面控制全靠老师傅眼睛看,波动大概±20毫米吧。”
会议室陷入短暂沉默。这些数据意味着,临江钢厂的技术水平还停留在红星厂三年前的状态——不,甚至更糟。红星厂在最困难的时候,中包烘烤温度也能保证700℃以上,液面波动控制在±10毫米以内。
“陈工,你们看……”张处长打破沉默,“临江钢厂今年计划产量8万吨,现在因为漏钢问题,上半年只完成3.2万吨。再这样下去,全年计划要泡汤,500多工人要发不出工资了。”
陈钢与李副厂长交换了一个眼神。“这样吧,”李副厂长开口,“让小陈带技术团队去现场诊断。不过刘厂长,有些话要说在前头——技术改造要投入,你们厂能承担多少?”
刘厂长从随身带的黄布包里掏出一个笔记本,翻到某一页:“厂里能挤出3万元改造资金,这是全部家底了。另外,我们准备了20吨废钢作为备件,可以随时调用。”
陈钢在心里快速计算:3万元,只够更换关键部件,不可能做设备大修。必须用最经济的方案解决问题。
“我们需要一周时间现场诊断,然后出改造方案。”陈钢说,“但有个条件——改造期间,全厂必须按我们的技术要求操作,不能打折扣。”
“一定!一定!”刘厂长连连点头。
二、 现场诊断
7月20日清晨5点,天刚蒙蒙亮。一辆载重4吨的解放牌卡车驶出红星厂,车上除了陈钢带领的四人技术团队,还装着价值8000元的关键备件:6套新式结晶器铜板、12个二冷喷嘴、3支WRKK-133型快速测温枪、2台DBP-0.6压力变送器,以及整整两箱技术资料。
临江县距市区213公里,卡车在坑洼不平的省道上颠簸了7个小时。下午1点到达时,陈钢让团队先不进厂,而是绕着厂区走了一圈。
“看烟囱,”他指着正在冒黄烟的转炉烟囱,“烟气发黄,说明除尘系统失效,氧化铁粉尘直排。这对连铸机是致命的一一粉尘进入二冷区,堵塞喷嘴,导致冷却不均。”
进入连铸车间,问题更加直观。陈梅一眼就看出问题:“拉矫机液压站漏油,地面油污厚度超过5毫米。液压压力不稳,必然导致拉速波动。”
王建军检查电气柜时倒吸一口凉气:“控制柜里继电器触点烧蚀严重,接触电阻从标准的0.1欧姆升高到3欧姆以上。温度控制完全失灵。”
小赵的发现最致命。她用红外测温仪测量中包表面温度,读数在480-520℃之间波动,远低于钢水浇注要求的800℃最低标准。“钢水注入这样的中包,温降速度会达到每分钟8-10℃,正常应该是3-5℃。温降太快,钢水粘度增加,流动性变差,是漏钢的主要原因。”
当天晚上,陈钢在昏暗的招待所里整理出完整的问题清单:
设备方面:
1. 结晶器铜板磨损严重,实测锥度0.6-0.9%/米,不均匀
2. 足辊磨损,最大间隙3.2毫米,超差2.2毫米
3. 二冷喷嘴堵塞率38%,水量分布严重不均
4. 拉矫机液压压力波动±1.5MPa,设计要求±0.5MPa
5. 中包烘烤温度480-520℃,不达标
工艺方面:
1. 无保护浇注,钢水二次氧化严重
2. 液面波动±15-25毫米,控制粗放
3. 二冷配水随意,水量偏差±40%
4. 拉速波动±0.3米/分钟,频繁调整
5. 保护渣消耗量不足,仅0.3kg/吨钢,应为0.8-1.2kg/吨钢
管理方面:
1. 无操作规程,凭经验操作
2. 无过程记录,出了问题无从分析
3. 无质量追溯,混钢现象严重
4. 无设备点检,带病运行
“问题确实严重,但并非不可解决。”7月21日早上的技术分析会上,陈钢给出判断,“80%的问题可以通过管理改进解决,只需要20%的设备投入。我们要用3万元解决30万元的问题。”
他提出了详细的技术方案:
第一阶段(3天):恢复基本功能
1. 更换6块最严重的结晶器铜板,费用6000元
2. 清理全部二冷喷嘴,更换8个完全堵塞的,费用1200元
3. 检修中包烘烤器烧嘴,更换热电偶,费用800元
4. 制作简易保护浇注装置,费用500元
第二阶段(4天):建立操作规程
1. 制定《连铸机操作规程》,明确57个控制点
2. 建立数据记录制度,记录17个关键参数
3. 培训3名主操,6名副操
第三阶段(3天):优化提升
1. 优化二冷配水模型
2. 建立拉速-液面协调控制
3. 制定事故应急预案
“总预算控制在2.5万元内,留5000元应急。”陈钢说,“我们的目标,是把漏钢率从12%降到5%以内,连浇炉数从平均3炉提高到6炉以上。”
刘厂长激动地握住陈钢的手:“陈工,要是真能做到,你就是我们全厂500多工人的大恩人!”
三、 关键技术改造
7月22日,改造工作正式开始。陈钢采取了“先易后难、先急后缓”的策略,首先解决最致命的中包温度问题。
王建军带领电工班检修烘烤器,发现烧嘴结焦严重,通径从设计的20毫米缩小到不足8毫米。“煤气压力0.08MPa,流量只有正常值的40%。”他测量后判断,“必须彻底清理。”
清理工作持续了6个小时。当重新点火时,煤气流量恢复到设计值,火焰温度明显提高。小赵用红外测温仪监测中包温度:1小时后达到650℃,2小时后750℃,3小时后稳定在820℃——达到了浇注要求。
“温度上来了,但还要保温。”陈钢指导工人用石棉板制作了简易保温盖,“中包加盖后,钢水温降可以从每分钟8℃降到4℃。”
结晶器改造是重中之重。陈梅测量了全部铜板的磨损情况,挑选磨损最严重的6块更换。新铜板安装后,她用锥度仪仔细测量,确保锥度在1.0-1.2%/米范围内,误差不超过0.05%/米。
“锥度不均匀,坯壳生长就不均匀。”陈梅向临钢工人解释,“锥度太大,坯壳与铜板间隙小,摩擦力大,容易拉裂;锥度太小,间隙大,传热差,坯壳薄,容易鼓肚漏钢。”
足辊调整更是精细活。陈钢要求所有足辊间隙控制在1.0±0.2毫米范围内。维修工老马一开始不理解:“差个一两毫米有啥关系?”
陈钢拿来一张纸做演示:“铸坯是软的,就像这张纸。如果支撑不均匀,有的地方紧有的地方松,纸就会皱。铸坯也一样,支撑不均就会变形,产生应力集中,最终导致裂纹、漏钢。”
老马服气了,带着徒弟一个一个调整。用了整整一天,把48个足辊全部调校到位。
最立竿见影的是保护浇注改造。陈钢设计了一个简易的长水口装置——用废旧钢管加工,内衬耐火材料,成本不到200元。但就是这个土办法,让钢水的二次氧化率从3.2%降到0.8%。
“看到钢水表面这层亮膜了吗?”陈钢指着长水口下的钢液面,“这是保护渣形成的液渣层,隔绝空气,防止二次氧化。氧化少了,夹杂物就少,钢水流动性就好,就不容易漏钢。”
7月25日,所有改造完成,准备试浇。陈钢制定了严格的试浇方案:
1. 中包温度必须达到800℃以上
2. 保护渣提前预热到200℃
3. 开浇拉速0.6米/分钟,稳定后逐步提高到1.2米/分钟
4. 液面控制在80±5毫米
5. 二冷水量按新配水模型控制
下午2点,第一包钢水吊上回转台。所有人心都提到了嗓子眼。陈梅亲自操作塞棒,控制开浇。钢水顺利注入结晶器,液面平稳上升。当液面达到80毫米时,她平稳启动拉矫机。
铸坯顺利拉出。1米、2米、5米、10米……当铸坯达到定尺长度,火焰切割机顺利切割时,现场爆发出欢呼声。
“成功了!连续浇注超过2小时了!”刘厂长激动得声音发颤。
但陈钢盯着铸坯表面,眉头微皱:“表面有横裂纹,振动痕迹太深。振动参数需要调整。”
四、 精细调整
首浇成功后,陈钢没有庆祝,而是立即投入问题分析。他测量了铸坯表面的振痕深度,达到0.8毫米,而标准应该小于0.3毫米。
“振动频率太低,只有80次/分钟,应该提高到120次/分钟。”陈钢分析,“振幅也太大,6毫米应该降到4毫米。振痕深,是表面裂纹的源头。”
调整振动参数后,第二炉浇注时振痕深度降到0.4毫米,第三炉降到0.3毫米,达到了可接受范围。
但另一个问题出现了:铸坯表面有纵裂纹。陈梅仔细观察裂纹形态:“裂纹细长,沿拉坯方向,这是冷却不均导致的。二冷水量分布有问题。”
小赵测量了二冷区各段的实际水量,发现严重不均:一段水量120升/分钟,二段只有70升/分钟,三段又升到110升/分钟。而设计要求是均匀的100升/分钟。
“喷嘴堵塞是一方面,水压不稳是另一方面。”王建军检查供水系统,“水泵出口压力波动达到0.2MPa,导致水量波动±20%。”
解决方法是在主管上加装稳压罐,并在各支管上加调节阀。改造后,水压波动控制在±0.05MPa以内,水量偏差控制在±8%以内。
纵裂纹问题解决了,但又发现了鼓肚现象。铸坯在矫直点有明显凸起,最大鼓肚量达到8毫米,而标准是小于3毫米。
“这是凝固终点控制问题。”陈钢判断,“铸坯心部未完全凝固就进入矫直段,在矫直力作用下产生鼓肚。要调整二冷强度,让凝固终点前移。”
他重新计算了二冷配水模型,将冷却强度提高15%,特别是最后几个扇形段。调整后鼓肚量降到2.5毫米,符合要求。
在解决这些技术问题的同时,陈钢同步推进管理制度建设。他设计了简单实用的记录表格,要求每炉钢记录17个参数:
1. 钢水成分:C、Si、Mn、P、S
2. 温度:钢水温度、中包温度、铸坯表面温度
3. 工艺参数:拉速、液面高度、二冷水量、振动参数
4. 质量参数:铸坯表面质量、尺寸偏差
5. 设备参数:液压压力、水温、水压
开始工人们不习惯,觉得麻烦。陈钢就让陈梅示范如何通过数据分析解决问题。7月28日那炉漏钢,记录显示:开浇时中包温度680℃,偏低;拉速1.4米/分钟,偏快;二冷一段水量只有80升/分钟,严重不足。这些数据清楚地指明了问题所在。
“数据不说谎。”老工人马师傅服气了,“以前就知道漏钢了,不知道为什么漏。现在一看记录,明明白白。”
操作规程的建立更是细致。陈梅编写的《连铸机操作规程》有57个步骤,每个步骤都有明确标准。比如“开浇准备”就包括13项检查:
1. 中包温度≥800℃
2. 保护渣预热至200℃
3. 长水口烘烤至1000℃
4. 结晶器冷却水压力0.6±0.1MPa
5. 二冷各段喷嘴无堵塞
6. 足辊间隙1.0±0.2毫米
7. ……
工人们开始觉得繁琐,但严格执行后效果明显。操作规范化了,事故减少了,质量稳定了。
五、 意外考验与深层改进
8月12日夜班,真正的考验来了。晚上10点,铸坯在矫直段卡住,拉矫机电流从正常的120A飙升到240A,电机发出刺耳的尖叫。当班工人小高第一反应是停浇——这是临钢一贯的做法。
“等等!”陈钢阻止,“停浇损失一炉钢水,价值8000元。试试抢救。”
他仔细观察:铸坯在第三矫直点有明显鼓肚,鼓肚量约5毫米。这是典型的冷却不均导致凝固终点滞后。
“降拉速到0.8米/分钟,二段水量加大20%,三段水量加大15%。”陈钢根据红星厂处理类似事故的经验,迅速决策。
原理很清晰:降低拉速,延长凝固时间;加大冷却,促进凝固。但要精准控制——水量加太多,可能造成铸坯表面过冷产生裂纹;加太少,解决不了鼓肚。
小高紧张地操作。5分钟后,鼓肚开始缓解。10分钟后,拉矫机电流回落到140A。15分钟后,铸坯恢复正常形状,顺利通过矫直段。
一炉价值8000元的钢水得救了。更重要的是,工人们看到了科学处理的威力——不是简单的一停了之,而是根据原理精准调整。
事后分析,直接原因是二段一个喷嘴半堵塞,导致该区域冷却强度只有正常值的60%。但深层原因是缺乏设备点检制度,小问题积累成大问题。
“必须建立预防性维护制度。”陈钢在事故分析会上说,“我们红星厂的经验是:每天例行检查,每周重点检查,每月全面检查。小问题不过夜,大问题不过周。”
他借鉴红星厂的“设备健康卡”制度,为临钢每台关键设备设计了检查表。比如拉矫机每天要检查6项:
1. 液压压力是否稳定在12±0.5MPa
2. 油温是否在40±5℃
3. 各铰接点是否润滑
4. 螺栓是否松动
5. 密封是否漏油
6. 电气接头是否发热
刘厂长担心执行难度:“这么复杂,工人能记住吗?”
陈钢的办法是让工人参与制定。老工人马师傅提出:“我们在交接班时增加‘设备状态交代’,就像医院交接班交代病人情况。当班发现的问题,必须告知下一班。”
这个建议被采纳,写进了《设备交接班制度》。制度规定:交接班必须面对面进行,共同巡检主要设备,在交接班记录上双方签字。未交代清楚导致下一班出事故的,追究上一班责任。
工人们还发明了许多实用的土办法。比如“听音辨故障”——用螺丝刀抵在设备上,耳朵贴着手柄听声音。轴承正常是均匀的嗡嗡声,有损伤是周期性的咔哒声,缺油是尖锐的摩擦声。他们甚至总结出了“轴承声音频率与损伤程度对应表”。
这些方法虽然土,但管用。陈钢把它们整理成《临钢设备点检实用方法》,在全省推广。
六、 量化成果
8月20日,技术帮扶满月。陈钢在总结会上公布了详细的对比数据:
生产效率方面:
– 漏钢率:从12%降至1.8%
– 连浇炉数:从平均3.2炉提高至8.5炉
– 作业率:从60%提高至82%
– 拉速稳定性:波动从±0.3米/分钟降至±0.1米/分钟
质量控制方面:
– 铸坯表面裂纹率:从15%降至3%
– 鼓肚超标率:从20%降至2%
– 尺寸合格率:从85%提高至96%
– 内部缩孔发生率:从8%降至1%
成本控制方面:
– 吨钢耐火材料消耗:从12kg降至8kg
– 吨钢保护渣消耗:从0.3kg提高至0.9kg(但质量提升)
– 吨钢水耗:从0.8吨降至0.65吨
– 吨钢电耗:从85度降至78度
刘厂长算了一笔经济账:
– 减少漏钢节约钢水:每月约40吨,价值3.2万元
– 提高成材率增加效益:每月约2.5万元
– 减少事故停产增加效益:每月约1.8万元
– 降低消耗节约成本:每月约0.9万元
– 合计月增效益:8.4万元
而技术改造总投入:2.7万元(含备件1.2万元,人工费1.5万元)。投入产出比达到1:3.1,一个月收回投资还有余。
“更重要的是,”陈钢补充,“我们建立了完整的技术体系。留下了37项操作规程,28种记录表格,19个应急预案。培训了8名能独立操作的主操,12名设备维护骨干。现在临钢的技术能力,已经达到全省中型钢厂的平均水平。”
刘厂长激动地宣布:“从下个月起,全厂工人每人上调一级工资,技术骨干上调两级!这是我们建厂十年来第一次普调工资!”
掌声经久不息。工人们知道,这不仅是工资的增加,更是价值的认可。
七、 模式推广
9月5日,回到红星厂的陈钢完成了《钢铁企业技术帮扶工作指南》。这份3.5万字的手册,系统总结了技术输出的“五步法”:
第一步:全面诊断(3-5天)
1. 设备精度检测:12大类86项指标
2. 工艺符合性检查:9大工序57个控制点
3. 管理体系评估:6大系统34项要求
4. 人员能力测评:4个层级28项技能
第二步:恢复基准(1-2周)
1. 关键设备精度恢复:达到原设计标准80%以上
2. 基本工艺控制建立:关键参数受控率90%以上
3. 基础管理制度建立:覆盖主要业务流程
4. 核心人员能力达标:关键岗位100%持证上岗
第三步:系统优化(2-3周)
1. 工艺参数优化:通过试验找到最佳值
2. 操作规程细化:每个动作标准化
3. 应急预案完善:覆盖常见事故类型
4. 人员技能提升:一专多能培养
第四步:固化提升(1-2周)
1. 标准化文件编制:形成企业标准
2. 培训体系建立:新员工培训大纲
3. 检查考核制度:与绩效挂钩
4. 持续改进机制:每月分析改进
第五步:独立运行(1周)
1. 放手试运行:技术团队退居二线
2. 问题应急处理:考验独立应对能力
3. 正式交接:文件、人员、系统全面移交
4. 定期回访:首月每周一次,后每月一次
李副厂长看后大为赞赏:“这不只是技术输出,更是管理输出、人才输出。我们要把这个模式产品化。”
9月10日,“红星钢铁技术咨询公司”正式挂牌。这是全省钢铁行业第一家专业的技术服务公司,陈钢兼任经理。公司采用全新的运作模式:
服务产品化:
1. 基础诊断包:5000元,3天现场诊断+诊断报告
2. 专项改造包:2-5万元,针对具体问题专项解决
3. 全面提升包:8-15万元,3个月全面提升
4. 长期托管包:按月收费,长期技术指导
人员专业化:
1. 诊断工程师:精通全流程
2. 工艺专家:专精某一工序
3. 设备专家:精通设备维护
4. 管理顾问:擅长体系建设
成果标准化:
1. 所有交付物都有标准模板
2. 所有数据都有标准格式
3. 所有报告都有标准结构
4. 所有方案都有标准流程
公司成立后,业务应接不暇。9月份就接了4个项目:
1. 永红钢厂转炉炉龄提升项目:炉龄从800炉提高到1200炉
2. 东风钢厂连铸高效化改造:拉速从1.2米/分钟提高到1.6米/分钟
3. 胜利钢厂质量体系建设:产品合格率从88%提高到95%
4. 前进钢厂全面管理提升:成本降低12%,效率提高18%
每次项目,陈钢都坚持带年轻人参加。王建军在永红项目后,能独立完成电气系统改造设计。陈梅在东风项目后,能独立主持连铸高效化改造。小赵在前进项目后,能独立完成企业管理系统设计。
“输出技术的过程,是我们自己最好的学习过程。”陈钢在10月的总结会上说,“每次解决别人的问题,都让我们对技术的理解更深一层。每次看到小厂通过我们的帮助焕发新生,都觉得我们的工作特别有价值。”
八、 走向全国
12月5日,北京全国钢铁工业技术进步交流会。当陈钢站在讲台上,面对来自全国各大钢厂的300多位代表时,他播放了一组对比照片。
左边是临江钢厂改造前的照片:设备破旧,地面油污,铸坯表面满是裂纹。右边是改造后的照片:设备整洁,地面干净,铸坯光亮如镜。
“这张照片,”陈钢指着铸坯特写,“改造前表面裂纹深度0.8毫米,改造后0.1毫米。这张曲线图,漏钢率从12%降到1.8%。这张表格,月效益增加8.4万元……”
他用数据说话,用事实证明。台下从开始的窃窃私语,到后来的鸦雀无声。
“很多人认为,技术进步就是买新设备、上新项目。但中国有几千家中小钢厂,不可能都买新设备。我们的实践证明,通过科学管理、精细操作、小改小革,用少量的投入,同样可以实现技术进步。”
他展示了红星厂的“技术改造投入产出模型”:每投入1元技术改造资金,通过管理提升可以产生1.5元效益,通过工艺优化可以产生1.2元效益,通过操作改进可以产生0.8元效益。综合投资回报率达到1:3.5。
“更重要的是人才的成长。临江钢厂通过这次改造,培养了20名技术骨干,其中8人已经可以独立解决常见技术问题。红星厂通过技术输出,锻炼了一支能打硬仗的技术团队,其中5人已经可以独立承担项目。”
会后,冶金部领导当场决定:将红星厂的经验列为全国重点推广项目,编写培训教材,组织全国巡回宣讲。16个省市的钢厂邀请红星厂去做技术指导。
1985年元旦,陈钢站在红星厂大门前,看着“技术咨询服务公司”的铜牌在晨光中闪闪发亮。一年时间,从担心人才流失,到通过技术输出培养人才;从只关注自家生产,到服务全省全国;从技术引进者,到技术输出者。
这条路,他们走过来了。而且,这只是开始。
“陈工,新年有什么打算?”李副厂长走过来。
“三个目标。”陈钢伸出手指,“第一,把技术输出模式标准化,形成可复制的产品。第二,向智能控制进军,开发我们自己的过程控制系统。第三,培养100名合格的技术顾问,让红星经验惠及全国1000家钢厂。”
“目标不小啊。”
“但值得追求。”陈钢望向远方,“中国钢铁的现代化,不能只靠几个大钢厂,要靠成千上万的中小钢厂一起进步。我们能做的,就是点燃星星之火。”
朝阳升起,金光洒满厂区。在陈钢眼中,那不仅是阳光,更是中国钢铁工业的希望之光。在这光芒中,红星厂,这个曾经落后的地方小厂,正成长为中国钢铁技术进步的火种,照亮更多钢厂的前行之路。
(第十五章完)
