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【有色金屬】打開“鋅”空間——馳宏科工成功研發(fā)6N高純鋅錠側(cè)記

2023-11-13 15:26:13 廈門天研儀器有限公司 閱讀 515

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(以下簡稱馳宏科工)送檢高純鋅樣品滿足《高純鋅(YS/T920—2013)》6N鋅化學成分標準,標志著馳宏科工6N高純鋅錠研發(fā)成功,“高純金屬研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目全面實現(xiàn)研發(fā)目標,打造了超高純鋅金屬提取的“金鑰匙”。

戰(zhàn)略引領(lǐng)

“高純”叩響新材料產(chǎn)業(yè)體系大門

2021年以來,按照中鋁集團“以關(guān)鍵技術(shù)突破打造單項冠軍”戰(zhàn)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。

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驗室,加快高純材料產(chǎn)業(yè)科技成果研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化,形成了馳宏鍺業(yè)鍺材料專精特新、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)品替代進口為目標,加快融入國家“重點基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”戰(zhàn)略。

為確保該項目核心技術(shù)攻關(guān)實現(xiàn)“零”的突破,馳宏科工匯聚研發(fā)力量,抽調(diào)3名冶煉和材料專業(yè)正高級工程師、1名博士到實驗室合力攻堅。團隊成員開拓思維、大膽設(shè)想,借助中國銅業(yè)國家重點實驗室平臺資源,研究工藝原理,向國內(nèi)頂尖高校研究團隊和企業(yè)交流學習。通過多輪交流和討論,最終結(jié)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,先后在國內(nèi)知名高校實現(xiàn)了小試成功,并對工藝方法和設(shè)備及時申請了知識產(chǎn)權(quán)保護。2022年10月,該實驗室研發(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(jù)小試成果,馳宏科工組織加工安裝中試設(shè)備完畢開始中試。高純實驗室中試線建成后,團隊成員面對無技術(shù)資料和數(shù)據(jù)可參考的情況,項目推進也曾一度陷入舉步維艱的境地。然而,團隊成員絲毫沒有退縮,他們迎難而上,解決了一個又一個難題:從真空蒸餾原理出發(fā),對蒸餾模具進行了改良設(shè)計;對蒸餾模具各層的用途及作用進行定義及劃分,結(jié)合蒸餾模具結(jié)構(gòu)自主制訂工藝參數(shù);開展投料試驗優(yōu)化,經(jīng)過上百次的試驗、數(shù)十次的失敗,解決了金屬無法熔化、沉積物氧化、坩堝無底料、產(chǎn)出率低、雜質(zhì)大幅波動等一系列技術(shù)難題。

馳宏鋅鍺領(lǐng)導(dǎo)班子成員多次到該項目現(xiàn)場調(diào)研,3次組織專題會議聽取項目組研發(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(diào)從馳宏鍺業(yè)和馳宏會澤冶煉借調(diào)6名工程師到實驗室配合研發(fā)工作,并建立月度專題推進會和周報告制度,及時協(xié)調(diào)解決相關(guān)問題,保障了研發(fā)工作的順利推進。

進入量產(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,當時的日產(chǎn)量僅20千克,較計劃產(chǎn)量低了40%。“要從提升設(shè)備性能上找出路!”研發(fā)團隊成員經(jīng)過對技術(shù)原理和爐內(nèi)飽和蒸氣壓的計算研究,一致認為,生產(chǎn)工藝和技術(shù)原理都沒有問題,關(guān)鍵在于設(shè)備不能按照工藝設(shè)計完成整個反應(yīng)周期。

確定了問題所在,技術(shù)人員便開始尋找設(shè)備改良方案和加工途徑。由于研發(fā)設(shè)備為非標試驗設(shè)備,必須由設(shè)備設(shè)計人員、工藝開發(fā)人員和廠家協(xié)同工作。整整4個月時間,三方人員按照“工藝研發(fā)人員提出設(shè)想要求—機械電氣人員出圖—廠家加工”的工作思路,經(jīng)過3批次設(shè)計裝備的安裝和試驗,最終設(shè)計改造出了最優(yōu)裝置。

裝置加工完畢后,實驗室研發(fā)人員連續(xù)25天堅守崗位,不斷調(diào)整控制條件和設(shè)備內(nèi)反應(yīng)狀態(tài),以期探索出最佳工藝控制參數(shù)?!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爐后第一時間宣布了這個好消息,現(xiàn)場傳來一片歡呼。自此,量產(chǎn)的難題迎刃而解。團隊成員沒有懈怠,又通過兩個月的全天不間斷運作,實現(xiàn)了產(chǎn)量和質(zhì)量的穩(wěn)定控制。截至今年7月底,該項目已具備穩(wěn)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,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(gòu)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(xù)推進科研攻關(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,解決項目推進過程中的“卡脖子”問題;以“兩帶兩創(chuàng)”活動為抓手,設(shè)立“5N鎘生產(chǎn)工藝優(yōu)化研究”項目,匯聚集體智慧,全力推進高純項目研發(fā)。在產(chǎn)能驗證實驗的關(guān)鍵時期,為解決人員短缺問題,馳宏科工成立了黨員突擊隊,工程技術(shù)人員分兩組輪流進行夜班值守,細致觀察每臺設(shè)備的運行,認真記錄數(shù)據(jù)變化,確保項目全天24小時運轉(zhuǎn),推動產(chǎn)能不斷提升,構(gòu)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。站在新起點上,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),通過協(xié)同創(chuàng)新和自主研發(fā),繼續(xù)開展鋅、鎘系列超高純材料和高純合金材料開發(fā),配套下游航空航天、造船、新型醫(yī)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。