我國連續(xù)鑄鋼技術(shù)主要開拓者之一的徐寶陞
徐寶陞,冶金機(jī)械專家,我國連續(xù)鑄鋼技術(shù)的主要開拓者之一。他發(fā)展了鋼軌墊板生產(chǎn)的新工藝及其設(shè)備;設(shè)計(jì)制成我國第一臺工業(yè)生產(chǎn)型立式連鑄機(jī)和建成世界上第一臺工業(yè)生產(chǎn)型板坯、方坯兩用弧型連鑄機(jī),開發(fā)了高速小型連鑄機(jī)等新型連鑄機(jī),為我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。 徐寶陞,又名迺霆。1912年1月4日出生于山東省昌邑縣劉家埠村一個農(nóng)民家庭。他自幼隨父母從事農(nóng)業(yè)勞動,農(nóng)閑時在村中私塾讀書。1929年春,以半工半讀形式進(jìn)山東濰縣私立文華中學(xué)附屬小學(xué)讀高;半年后入初中,通過自學(xué)跳級,以4年時間讀完中學(xué)。1933年秋,他考入清華大學(xué)機(jī)械系。在校期間,他成績優(yōu)秀,有3年獲得山東省教育廳的獎學(xué)金。大學(xué)教育使徐寶陞打下了較好的理論基礎(chǔ)和培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。 1937年大學(xué)畢業(yè)后,徐寶陞到資源委員會湘潭煤礦實(shí)習(xí)一年,從事礦山設(shè)備的安裝和調(diào)試,以及設(shè)備維修和管理工作。1938年冬,湖南淪陷,煤礦停工,他受聘到中國興業(yè)公司鋼鐵廠(現(xiàn)重慶鋼鐵公司第三鋼鐵廠,簡稱重鋼三廠)工作。他隨即被派往湖南株洲抗日前線搶運(yùn)建廠急需的橋式起重機(jī)及電工器材。由于戰(zhàn)時運(yùn)輸困難,他將起重機(jī)橋架用手鋸切成數(shù)段,由6輛卡車歷時半個多月經(jīng)貴州運(yùn)至重慶。由于橋架分割合理,設(shè)備零部件裝箱有條不紊,安裝順利,出色地完成了任務(wù),受到公司的表揚(yáng)和鼓勵。 1941年,徐寶陞被借調(diào)去籌建四川省樂山嘉華水泥廠,他親自動手設(shè)計(jì)并以“土洋結(jié)合”方式制造了全套水泥生產(chǎn)設(shè)備。與此同時,他還受武漢大學(xué)(時在四川省樂山縣)之聘,任該校機(jī)械系講師,講授“機(jī)械原理”及“經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)”等課程。1945年,他受聘于中央大學(xué)(時在四川省重慶市),任機(jī)械系講師,講授“蒸汽動力廠設(shè)計(jì)”課程,并指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)。1946年他任天津化學(xué)公司漢沽堿廠工程師,從事制堿工作。 1947年徐寶陞考入美國密執(zhí)安大學(xué)研究生院,攻讀機(jī)械工程與化學(xué)工程,1948年獲碩士學(xué)位。 1949年1月,在中華人民共和國成立前夕,他回到祖國。重慶解放后,在重鋼三廠任總工程師,協(xié)助軍代表恢復(fù)和發(fā)展生產(chǎn)。1951年,修建成渝鐵路需要鋼軌墊板,計(jì)劃從蘇聯(lián)進(jìn)口。徐寶陞根據(jù)工廠條件,設(shè)計(jì)了生產(chǎn)鋼軌墊板的新工藝及其設(shè)備,解決了當(dāng)時我國不能生產(chǎn)墊板的困難。 1956年徐寶陞加入中國共產(chǎn)黨。1957年他赴蘇聯(lián)考察連續(xù)鑄鋼技術(shù),回國后為重鋼三廠設(shè)計(jì)了我國第一臺工業(yè)生產(chǎn)型立式雙流連鑄機(jī),并結(jié)合現(xiàn)場特點(diǎn),首次采用擺動式飛剪機(jī)剪切鑄坯。1958年他調(diào)至北京鋼鐵學(xué)院,(現(xiàn)北京科技大學(xué)), 1966年,徐寶陞調(diào)任冶金工業(yè)部科技司和機(jī)動司主任工程師,1978年再次調(diào)回北京鋼鐵學(xué)院任機(jī)械系教授、系主任。1983年,徐寶陞退出行政崗位,專門從事碩士生 徐寶陞勤奮好學(xué)。他原是學(xué)機(jī)械專業(yè)的,但在煤礦實(shí)習(xí)階段自學(xué)了有關(guān)采礦的書籍。到鋼廠、水泥廠和化學(xué)公司工作時,根據(jù)需要又自學(xué)了《普通冶金學(xué)》、《鋼的冶煉、加工及熱處理》和化工及水泥生產(chǎn)等方面的專業(yè)知識,拓寬并加深了有關(guān)學(xué)科的理論修養(yǎng)。 徐寶陞還很重視理論與實(shí)踐的結(jié)合,善于和生產(chǎn)第一線的工人和技術(shù)人員結(jié)合,既能扎根于生產(chǎn)之中,又能站在技術(shù)發(fā)展前沿;既能腳踏實(shí)地,又能高瞻遠(yuǎn)矚。他在試驗(yàn)基礎(chǔ)上所設(shè)計(jì)的生產(chǎn)鋼軌墊板新工藝;在立式連鑄機(jī)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,研制的弧形連鑄機(jī),以及擺動式飛剪機(jī)、型鋼軋機(jī)、傾斜輪式小方坯連鑄機(jī)等設(shè)備都是他重視生產(chǎn)實(shí)踐,不斷總結(jié),不斷創(chuàng)新的結(jié)果。 徐寶陞雖年已八旬,仍孜孜不倦地對冶金新工藝和新設(shè)備進(jìn)行探索。近幾年,他親自設(shè)計(jì)并繪制的圖紙不下200多張。這些圖紙都是經(jīng)過反復(fù)計(jì)算、多次修改才繪制出來的,體現(xiàn)了他精益救精、一絲不茍的精神。在1992年美國采礦與冶金工程師協(xié)會鐵鋼學(xué)會第75屆煉鋼年會上他被譽(yù)為20世紀(jì)全世界13名連續(xù)鑄錠開拓者之一。 1979年以來,徐寶陞還致力于學(xué)術(shù)活動。他歷任中國金屬學(xué)會第三、第四屆理事并獲得中國金屬學(xué)會榮譽(yù)會員稱號。他籌建了中國金屬學(xué)會冶金設(shè)備學(xué)會,先后擔(dān)任中國金屬學(xué)會冶金設(shè)備學(xué)會、連續(xù)鑄鋼學(xué)會的理事長和名譽(yù)理事長。 發(fā)展鋼軌墊板生產(chǎn)的新工藝和新設(shè)備 1951年,修建成渝鐵路時,按蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)須采用38千克/米鋼軌和單肩墊板。墊板是固定在枕木上用以承托鋼軌的零件,它的作用是:延長枕木壽命,使兩條鋼軌頂部微微向內(nèi)傾斜和保持較準(zhǔn)確的軌距。 當(dāng)時我國不能生產(chǎn)墊板,蘇聯(lián)專家建議從蘇聯(lián)進(jìn)口。徐寶陞所在的重鋼三廠正處于停工狀態(tài),他承擔(dān)了制造墊板的任務(wù)以恢復(fù)和發(fā)展工廠生產(chǎn)。 墊板外形160×250毫米,在縱向有一凸肩,橫斷面具有不同的厚度和寬度,板上有5個用以使鋼軌與枕木固定的釘孔。當(dāng)時蘇聯(lián)生產(chǎn)墊板的工藝是先由鋼鐵廠軋制墊板長條,再到機(jī)械廠切斷和加工釘孔。重鋼三廠的450毫米軋機(jī)的能力小,不能軋制寬度為250毫米的墊板長條。徐寶陞設(shè)計(jì)用75毫米厚155毫米寬的扁鋼錠,用縱向周期軋制的辦法軋出寬度為160毫米周期節(jié)距為250毫米的墊板長條。經(jīng)過試驗(yàn),這一方法可行,隨即申報(bào)試制。 試制時,為了縮短墊板制造的周期和流程,他將原由機(jī)械廠切斷墊板長條和加工釘孔的工序移到緊接軋制工序之后。使用縱向周期軋制法軋出來的墊板條,在熱狀態(tài)下在線剪切,并在鏈板運(yùn)輸機(jī)上運(yùn)送過程中噴水冷卻,隨即用沖剪機(jī)沖出釘孔。這種新的流水作業(yè)線,改革和發(fā)展了生產(chǎn)鋼軌墊板的制造工藝,縮短了生產(chǎn)周期,別具特色。 根據(jù)這一生產(chǎn)工藝,需要設(shè)計(jì)和制造4臺配有自動喂料且具有4000千牛頓沖剪力的沖剪機(jī)。他結(jié)合現(xiàn)場條件,用4塊鑄鐵構(gòu)件和4條螺桿組成沖剪機(jī)的框形機(jī)架,用鑄鐵材料在牛頭刨床上加工驅(qū)動齒輪的輪齒。他跟工人一起研究加工和裝配方法,使制成的沖剪機(jī)具有良好的性能和質(zhì)量。成渝鐵路所需墊板就是在這種自制設(shè)備上用流水作業(yè)方式生產(chǎn)出來的。其產(chǎn)品性能符合蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn),而生產(chǎn)成本則大大低于進(jìn)口墊板。 成渝鐵路建成后,全國其他鐵路也逐步使用墊板,所需數(shù)量逐年增加,同時進(jìn)一步發(fā)展到用于43千克/米鋼軌的墊板。為了適應(yīng)這一需要,1956年對450毫米軋機(jī)進(jìn)行了改造。軋輥直徑由450毫米擴(kuò)大為500毫米,并配備了升降臺。軋機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)由蒸汽機(jī)改為我國自制的第一臺1500馬力(920千瓦)交流電動機(jī)。徐寶陞負(fù)責(zé)這一技術(shù)改造的設(shè)計(jì)和制造工作。他同樣在設(shè)計(jì)中充分利用現(xiàn)場廢舊設(shè)備,并以“螞蟻啃骨頭”的方法加工大型設(shè)備。例如:設(shè)備潤滑系統(tǒng)的齒輪給油泵、過濾器和冷卻器等都是從廢鋼堆里挑選出來的;減速比為10.35、中心距為2600毫米的大型減速機(jī)的箱體及其滑動軸承都是“螞蟻啃骨頭”加工出來的。但其設(shè)備的結(jié)構(gòu)和配備則又具有一定先進(jìn)水平。又如,他所設(shè)計(jì)的500軋機(jī)采用了半封閉型鑄鋼機(jī)架,提高了工作機(jī)座的強(qiáng)度和剛度;在減速機(jī)的高速軸上安裝了首創(chuàng)的軸向串動阻尼器,減輕了軸向沖擊負(fù)荷;在每個滑動軸承上都裝有油壓指示器及溫度計(jì),以指示各軸承的潤滑情況。他還制訂了嚴(yán)格的操作和檢修制度。由于他精心設(shè)計(jì)和施工,嚴(yán)格執(zhí)行操作制度,這臺用簡單工具加工制造的減速機(jī),在使用了25年后,其機(jī)件磨損仍都很均勻、輕微,還能繼續(xù)使用。 徐寶陞由于發(fā)展了生產(chǎn)墊板的新工藝、新設(shè)備并自力更生地對軋機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造,1955年和1957年兩次受到冶金部的獎勵。 我國連續(xù)鑄鋼技術(shù)的主要開拓者之一 一、設(shè)計(jì)制造了我國第一臺工業(yè)生產(chǎn)型立式連鑄機(jī) 連續(xù)鑄鋼(簡稱連鑄)是50年代初才用于工業(yè)生產(chǎn)的新技術(shù)。它的優(yōu)點(diǎn)在于把鋼水連續(xù)直接鑄成所需鋼坯,省去了用模鑄時的鑄錠和初軋開坯兩個工序,既縮短了生產(chǎn)流程,又避免了錠模消耗;節(jié)省了初軋開坯的能耗和切頭切尾損失。徐寶陞從1956年起就進(jìn)行了連續(xù)鑄鋼的研究。1957年夏,由他率領(lǐng)一個小組到蘇聯(lián)進(jìn)行考察和學(xué)習(xí)。回國后,他帶領(lǐng)4位技術(shù)人員,每天工作12小時以上,為重鋼三廠設(shè)計(jì)制造了一臺雙流立式連鑄機(jī)。1958年冬投入試生產(chǎn)。這是我國第一臺工業(yè)試生產(chǎn)型立式連鑄機(jī),用于澆鑄生產(chǎn)鋼軌墊板所需的斷面為180×250毫米的鋼坯。 當(dāng)時,國外連鑄機(jī)都是用火焰切割鑄坯。火焰切割的缺點(diǎn):一是切割速度慢,切割機(jī)需隨鑄坯下行一段較長距離,增加了設(shè)備高度;二是火焰切割產(chǎn)生的氣體及氧化渣對環(huán)境造成污染;三是鑄坯有燒損,降低了成坯率。特別是重鋼三廠沒有制氧機(jī)和焦?fàn)t煤氣等廉價燃?xì),要用瓶氧和電石氣來切割,增加了生產(chǎn)成本。為此他提出用飛剪機(jī)來剪斷鑄坯,并設(shè)計(jì)制造了沖剪力為5000千牛頓的擺動式飛剪機(jī)。這臺連鑄機(jī)也是世界上第一臺使用飛剪機(jī)剪斷鑄坯的連鑄機(jī)。 這臺連鑄機(jī)在1960年通過國家鑒定,其中飛剪機(jī)于1966年獲得了由國家科學(xué)技術(shù)委員會聶榮臻主任簽發(fā)的第272號發(fā)明證書,并得到了冶金工業(yè)部的獎勵。這臺連鑄機(jī)迄今已使用了30多年,澆鑄過低碳鋼、重軌鋼、硅鋼、不銹鋼等鋼種,目前仍在生產(chǎn)。 二、弧形連鑄機(jī)的創(chuàng)造和發(fā)展 重鋼三廠的立式連鑄機(jī)投產(chǎn)后,徐寶陞針對這種機(jī)型設(shè)備太高(約30米),基建費(fèi)用較貴、鑄坯定尺長度受到限制等缺點(diǎn),于1959年開始了降低設(shè)備高度的研究。他先設(shè)計(jì)了一種“輪瓦式”連鑄機(jī)。那是由一個輪緣上帶有結(jié)晶槽的直徑不大于3米的輪子和一塊長300毫米能上下振動的弧形板組成的連鑄機(jī),因其外形類似鐵路機(jī)車的驅(qū)動輪和制動閘瓦,故稱“輪瓦式”連鑄機(jī)。在探索性試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上,他又設(shè)計(jì)了一種不用結(jié)晶輪,而用弧形結(jié)晶器的連鑄機(jī),名為“弧形連鑄機(jī)”。1960年9月于北京鋼鐵學(xué)院附屬鋼廠試驗(yàn)成功,澆出了質(zhì)量較好的鋼坯。它是世界上第一臺弧形連鑄機(jī),它比國外第一次試驗(yàn)成功的VonMoos工廠弧形連鑄機(jī)早兩年多。 弧形連鑄機(jī)試驗(yàn)成功后,于1962年在國家科學(xué)技術(shù)委員會和冶金工業(yè)部支持下,決定在重鋼三廠建設(shè)一臺工業(yè)試生產(chǎn)的“1700弧形連鑄機(jī)”,由徐寶陞負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。這臺連鑄機(jī)的圓弧半徑為6米,寬1.7米,可澆鑄斷面為180×(1200~1500)毫米的板坯或三流180×250毫米的大鋼坯。在這臺連鑄機(jī)上首次采用了15000千牛頓擺動式液壓飛剪機(jī),能同時剪切三流大方坯。 這臺弧形連鑄機(jī)于1964年6月投入工業(yè)試生產(chǎn),板坯和方坯的澆鑄都取得成功。它是世界上第一臺工業(yè)生產(chǎn)型板坯和方坯兩用的弧形連鑄機(jī)。在當(dāng)時,也是世界上最大的弧形連鑄機(jī)之一。這臺弧形連鑄機(jī)迄今仍在使用。 1965年他還為重慶鋼鐵公司設(shè)計(jì)了一臺圓弧半徑為10米、寬為2300毫米的板坯、方坯兩用的“2300弧形連鑄機(jī)”,可澆鑄四流250×250毫米大方坯或一流(250~300)×(1500~2100)毫米大板坯,于1968年投產(chǎn)。在當(dāng)時也是世界最大的弧形連鑄機(jī)之一。這臺連鑄機(jī)迄今也在使用。 弧形結(jié)晶器是弧形連鑄機(jī)的心臟。在上述兩臺連鑄機(jī)上安裝了徐寶陞研制的復(fù)合差動式結(jié)晶器振動機(jī)構(gòu)。這一機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單可靠、弧形振動軋跡正確的優(yōu)點(diǎn)。徐寶陞還研制了大節(jié)距弧形引錠桿、鉤頭式永久引錠桿及帶有自動脫鉤功能的3輥矯直機(jī)等新設(shè)備。這些設(shè)備經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明都具有良好的工作性能。 三、新型高速小方坯連鑄機(jī)的探索與開發(fā) 近十多年來,徐寶陞又致力于新型高速小方坯連鑄機(jī)的探索研究與開發(fā)。其目的是為地方中小型鋼廠提供比較經(jīng)濟(jì)的60~70毫米小方坯,用以生產(chǎn)小型鋼材。 生產(chǎn)實(shí)踐表明,使用國內(nèi)外現(xiàn)有連鑄機(jī)生產(chǎn)小于100毫米的小方坯是不經(jīng)濟(jì)的。一則因?yàn)槠渎╀撀屎芨,成坯率很低;再則因?yàn)椴荒芤愿哂冢得祝值乃俣冗M(jìn)行澆鑄,其小時產(chǎn)量很低。所以必須探索和發(fā)展能以10米/分以上的速度,澆鑄60~70毫米小方坯的新型連鑄機(jī),以適應(yīng)中小鋼廠的需要。 1978年,他創(chuàng)造了一種傾斜輪式小方坯連鑄機(jī),能以15~18米/分的速度,澆鑄52~70毫米小方坯。這種機(jī)型的連鑄機(jī)已經(jīng)試驗(yàn)成功,于1985年獲國家實(shí)用新型專利(證書第1767號)。 年已八旬的徐寶陞仍在為開發(fā)新型連鑄機(jī)而辛勤地探索著。“離心鑄錠機(jī)”、“步進(jìn)輪式連鑄機(jī)”、“步進(jìn)槽式連鑄機(jī)”等等,徐寶陞仍舊不斷構(gòu)思、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)。他為我國連續(xù)鑄鋼事業(yè)的發(fā)展嘔心嚦血,披荊斬棘,永不休止地開拓著新的領(lǐng)域。 |