【有色金屬】打開(kāi)“鋅”空間——馳宏科工成功研發(fā)6N高純鋅錠側記
8月初,貴研檢測科技(云南)有限公司出具的檢測報告顯示,馳宏科技工程股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)馳宏科工)送檢高純鋅樣品滿(mǎn)足《高純鋅(YS/T920—2013)》6N鋅化學(xué)成分標準,標志著(zhù)馳宏科工6N高純鋅錠研發(fā)成功,“高純金屬研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目全面實(shí)現研發(fā)目標,打造了超高純鋅金屬提取的“金鑰匙”。
戰略引領(lǐng)
“高純”叩響新材料產(chǎn)業(yè)體系大門(mén)
2021年以來(lái),按照中鋁集團“以關(guān)鍵技術(shù)突破打造單項冠軍”戰略部署,馳宏鋅鍺以自主研發(fā)生產(chǎn)鍺、鋅、鎘等金屬為突破口,計劃通過(guò)高純、超高純金屬的研發(fā),取得更優(yōu)金屬性能,積極擔負起“關(guān)鍵材料研發(fā)保供”責任,叩響新一代鉛鋅鍺綠色高效低碳生產(chǎn)和新材料技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系大門(mén)。
2022年3月,在中國銅業(yè)的大力支持下,馳宏鋅鍺以馳宏科工為平臺,組建高純金屬材料實(shí)驗室,加快高純材料產(chǎn)業(yè)科技成果研發(fā)及成果轉化,形成了馳宏鍺業(yè)鍺材料專(zhuān)精特新、馳宏科工高純金屬材料研發(fā)保供的“雙軌研發(fā)模式”,以“高精尖特”產(chǎn)品替代進(jìn)口為目標,加快融入國家“重點(diǎn)基礎材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”戰略。
為確保該項目核心技術(shù)攻關(guān)實(shí)現“零”的突破,馳宏科工匯聚研發(fā)力量,抽調3名冶煉和材料專(zhuān)業(yè)正高級工程師、1名博士到實(shí)驗室合力攻堅。團隊成員開(kāi)拓思維、大膽設想,借助中國銅業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗室平臺資源,研究工藝原理,向國內頂尖高校研究團隊和企業(yè)交流學(xué)習。通過(guò)多輪交流和討論,最終結合馳宏鋅鍺自產(chǎn)精礦的特性,自主創(chuàng )新擬定了“濕法提純5N、火法提純6N”研發(fā)工藝技術(shù)路線(xiàn),先后在國內知名高校實(shí)現了小試成功,并對工藝方法和設備及時(shí)申請了知識產(chǎn)權保護。2022年10月,該實(shí)驗室研發(fā)出首批合格5N高純鎘粒;2023年3月,研發(fā)出5N高純鋅錠;8月研發(fā)出6N高純鋅錠。
群策群力攻克項目難關(guān)
2022年1月,根據小試成果,馳宏科工組織加工安裝中試設備完畢開(kāi)始中試。高純實(shí)驗室中試線(xiàn)建成后,團隊成員面對無(wú)技術(shù)資料和數據可參考的情況,項目推進(jìn)也曾一度陷入舉步維艱的境地。然而,團隊成員絲毫沒(méi)有退縮,他們迎難而上,解決了一個(gè)又一個(gè)難題:從真空蒸餾原理出發(fā),對蒸餾模具進(jìn)行了改良設計;對蒸餾模具各層的用途及作用進(jìn)行定義及劃分,結合蒸餾模具結構自主制訂工藝參數;開(kāi)展投料試驗優(yōu)化,經(jīng)過(guò)上百次的試驗、數十次的失敗,解決了金屬無(wú)法熔化、沉積物氧化、坩堝無(wú)底料、產(chǎn)出率低、雜質(zhì)大幅波動(dòng)等一系列技術(shù)難題。
馳宏鋅鍺領(lǐng)導班子成員多次到該項目現場(chǎng)調研,3次組織專(zhuān)題會(huì )議聽(tīng)取項目組研發(fā)工作匯報。在了解到馳宏科工研發(fā)人員不足的情況后,組織協(xié)調從馳宏鍺業(yè)和馳宏會(huì )澤冶煉借調6名工程師到實(shí)驗室配合研發(fā)工作,并建立月度專(zhuān)題推進(jìn)會(huì )和周報告制度,及時(shí)協(xié)調解決相關(guān)問(wèn)題,保障了研發(fā)工作的順利推進(jìn)。
進(jìn)入量產(chǎn)試驗階段后,產(chǎn)量受限成為擺在研發(fā)團隊面前的又一難題,當時(shí)的日產(chǎn)量?jì)H20千克,較計劃產(chǎn)量低了40%?!耙獜奶嵘O備性能上找出路!”研發(fā)團隊成員經(jīng)過(guò)對技術(shù)原理和爐內飽和蒸氣壓的計算研究,一致認為,生產(chǎn)工藝和技術(shù)原理都沒(méi)有問(wèn)題,關(guān)鍵在于設備不能按照工藝設計完成整個(gè)反應周期。
確定了問(wèn)題所在,技術(shù)人員便開(kāi)始尋找設備改良方案和加工途徑。由于研發(fā)設備為非標試驗設備,必須由設備設計人員、工藝開(kāi)發(fā)人員和廠(chǎng)家協(xié)同工作。整整4個(gè)月時(shí)間,三方人員按照“工藝研發(fā)人員提出設想要求—機械電氣人員出圖—廠(chǎng)家加工”的工作思路,經(jīng)過(guò)3批次設計裝備的安裝和試驗,最終設計改造出了最優(yōu)裝置。
裝置加工完畢后,實(shí)驗室研發(fā)人員連續25天堅守崗位,不斷調整控制條件和設備內反應狀態(tài),以期探索出最佳工藝控制參數?!敖裉斓漠a(chǎn)量提升到45千克了?!?023年6月17日,團隊成員李俊義在開(kāi)爐后第一時(shí)間宣布了這個(gè)好消息,現場(chǎng)傳來(lái)一片歡呼。自此,量產(chǎn)的難題迎刃而解。團隊成員沒(méi)有懈怠,又通過(guò)兩個(gè)月的全天不間斷運作,實(shí)現了產(chǎn)量和質(zhì)量的穩定控制。截至今年7月底,該項目已具備穩定年產(chǎn)5N鎘14噸、5N鋅20噸、6N鋅1噸的生產(chǎn)能力。
“黨建+科研”保障任務(wù)完成
自2022年10月5N高純鋅研發(fā)成功以來(lái),馳宏科工緊緊圍繞馳宏鋅鍺“積極擔負關(guān)鍵材料研發(fā)保供重任,加速構建自主可控的新一代鉛鋅鍺綠色高效低碳生產(chǎn)和新材料技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系”工作要求,始終將科技創(chuàng )新作為第一要務(wù),以黨建引領(lǐng)持續推進(jìn)科研攻關(guān)。
該公司成立“中銅先鋒”高純金屬研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目黨員突擊隊,解決項目推進(jìn)過(guò)程中的“卡脖子”問(wèn)題;以“兩帶兩創(chuàng )”活動(dòng)為抓手,設立“5N鎘生產(chǎn)工藝優(yōu)化研究”項目,匯聚集體智慧,全力推進(jìn)高純項目研發(fā)。在產(chǎn)能驗證實(shí)驗的關(guān)鍵時(shí)期,為解決人員短缺問(wèn)題,馳宏科工成立了黨員突擊隊,工程技術(shù)人員分兩組輪流進(jìn)行夜班值守,細致觀(guān)察每臺設備的運行,認真記錄數據變化,確保項目全天24小時(shí)運轉,推動(dòng)產(chǎn)能不斷提升,構筑起科技發(fā)展的“紅色堡壘”。
5N高純鎘和5N、6N高純鋅產(chǎn)品的成功研發(fā),提升了馳宏科工在高純材料領(lǐng)域的技術(shù)水平和行業(yè)影響力,延伸了該公司產(chǎn)業(yè)鏈,增強了企業(yè)核心競爭力,助力企業(yè)高純金屬研發(fā)能力從“跟跑”向“領(lǐng)跑”邁進(jìn)。站在新起點(diǎn)上,馳宏科工高純金屬項目團隊將始終以“關(guān)鍵材料研發(fā)保供”為使命,圍繞“卡脖子”產(chǎn)品研發(fā)任務(wù),通過(guò)協(xié)同創(chuàng )新和自主研發(fā),繼續開(kāi)展鋅、鎘系列超高純材料和高純合金材料開(kāi)發(fā),配套下游航空航天、造船、新型醫用和新型能源等領(lǐng)域,為中鋁集團關(guān)鍵材料研發(fā)保供貢獻智慧和力量。