钢制易拉罐那么薄归功于这名已经60岁的蓝领工人
现在中国普遍使用的钢制易拉罐厚度只有0.22毫米,这项工艺的灵感来自于一名上海蓝领工人擀饺子皮。
这名蓝领工人叫王康健,今年已经60岁了。在职业生涯初期,他被派往德国和日本长时间培训学习。作为上海宝钢第一代主操作工,他在几十年的“工匠生涯”里,解决生产疑难杂症350多项,改进操作工艺150多项,主导科研、重大技改项目25项,拥有专利121项、技术秘密106项,获得荣誉无数。
王康建创新工作室
当他一手带出的徒弟当上厂长时,王康健还是一名“蓝领工人”。他曾经当过五六年副厂长,但又回到了生产第一线。“当年不当副厂长后,心里也有过失落。可现在回头看,全国钢铁行业有数不清的厂长、副厂长,冷轧领域中却只有一个王康健。”王康健对自己作为工匠的一生无怨无悔。
擀饺子皮突获灵感,扔下擀面杖就跑回车间
易拉罐在生活中应用广泛,但钢制易拉罐仅有少数钢厂能生产,被称为镀锡板中的艺术品。
从1998年开始,上海宝钢研制钢制易拉罐,王康健负责其中最重要的轧制工序。冷轧制罐材的尺寸精度及内部材质性能要求相当苛刻。钢制易拉罐的原材料DI材通过冲压变薄拉伸工艺制作而成,加工后罐身最薄处仅为0.065至0.075毫米,就像一张纸那么薄。
当时,国外同行一致认为制罐DI材远比高等级汽车板还难生产,世界上只有少数几家钢厂能生产。在不具备边部厚度控制能力的连轧机上,如何才能通过特殊手段改善边部厚度、保证罐材厚度的均匀性呢?为了解决这一难题,王康健日夜思索。
一天下班后,王康健回到家,和妻子一起擀饺子皮。突然,他在原地定格了一会儿,扔下擀面杖跑回车间。擀饺子皮带给了他灵感:利用现有设备的窜动功能,来补偿边部厚度控制。
经过无数次的现场调试、试验跟踪以及大量的原始记录分析,王康健发明了新的辊形曲线来改善轧机辊缝形状的轧制工艺:通过调节轧辊接触压力分布,改善轧辊压扁形状,进而改变轧机辊缝形状,实现带钢沿宽度方向上的变形均匀,有效地保证了冷轧制罐材料的尺寸精度。
师徒带教
历经4年的试验和优化,王康健凭借“基于对称窜动的边缘降控制技术”、“CVC轧制边缘降辊形和控制技术”、“厚度自动补偿技术”等一系列前沿技术,一次性解决了用户需求,将易拉罐的原料钢材厚度从最初的0.28毫米减薄到0.22毫米,达到当时世界最好水平。通过这项工艺,每罐可乐的包装成本从接近5毛钱降低到不到3毛钱。
由此上海宝钢生产的钢制易拉罐取代浦项和新日铁的产品,结束了中国制罐钢材依赖进口的历史,并且出口到世界各地。上海宝钢研究院专家也深为叹服:没有王康健出色的技术,他们的理论设计再精妙,也落不了地、变不成现实的产品。
冷轧缺陷难以识别,历时6年开发新检测技术
不过,在众多创新发明中,最令王康健自豪的一项是获得2009年度国家科技进步二等奖的“高速冷轧带钢多功能在线检测技术”。
王康健所在的冷轧工序是钢铁流程的最后一个工序,2000年初,宝钢引进国内首条镀锡板连续退火生产线,整条生产线长达1公里,机组生产运行速度非常快,每秒钟可以达到30米。
可是,这条生产线经常因为孔洞等缺陷造成断带,而人工无法发现带钢表面出现缺陷,就会生产线机组停机20-40个小时,需要采取机组降温、掀开炉盖、清理废钢、更换损坏了的设备等一系列复杂麻烦的“善后”工作,这使机组几乎不能正常生产。
王康健说,在所有缺陷中,冷轧最怕碰到的就是孔洞和边裂。由于生产运行速度太快,这些缺陷根本无法用肉眼识别,国外虽然有相关的检测技术,但无法应用于现场的恶劣环境。因此,使用机械视觉技术进行检测就成为唯一的选择。
王康健
从2002年起,他与科研人员开始攻关,经历6年时间终于成功开发出集“孔洞、边裂缺陷检测、宽度和中心测量”于一体的高速带钢多功能在线检测技术,对于面积不小于1平方毫米的孔洞、开口深度1毫米以上的边裂,自动检测准确率达到100%。
“这个在线监测系统就像是一双火眼金睛,能发现生产过程中带钢表面出现的孔洞和边裂缺陷。”王康健说:这一代检测系统在环境适用性上甩开了国外同类产品,检测效果与国外产品相当。
紧接着,第二代检测系统又成功上线,凭借“等时曝光”、“新型图像分类算法”和“不等分辨率成像设计”三项创新性技术,在检出率、分辨率、成像质量上远超国外同类产品。在不懈的改进下,不久后第三代检测仪也成功上线,不仅增加了边裂检测功能,设备稳定性也大大提高,可以达到免维护的要求。目前,这项技术已向宝钢冷轧薄板厂与冷轧厂,宁波宝新、广钢JFE合资公司推广。
徒弟已经当上厂长,他还是“蓝领工人”
王康健的工匠生涯开始于1979年。
这一年,23岁的他进入上海宝山钢铁股份有限公司冷轧厂成为一线工人。从工人做到班长、管理作业长、分厂副厂长、第二、第三和梅钢冷轧现场指挥总代表,王康健一直没有离开冷轧第一线。几十年过去,当年同一批进宝钢冷轧厂的同事,有的出去了,有的提拔了,有的退休了,如今还留守的,也只有王康健一人。
1990年代中期,王康健当上宝钢冷轧厂副厂长,干了五六年的行政职务后,又回到最熟悉的生产线,一头钻进最喜欢琢磨的冷轧技术。当一手带出的徒弟当上厂长时,他还是一名“蓝领工人”。
王康健
“当年不当副厂长后,心里也有过失落。可现在回头看,全国钢铁行业有数不清的厂长、副厂长,冷轧领域中却只有一个王康健。我已经60岁了,还是觉得事情一桩接着一桩,想做、要做的事总是没个完。”王康健告诉澎湃新闻记者。
1987年,王康健被宝钢选派到德国学习冷连轧机第一岗
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