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【有色金屬】打開“鋅”空間——馳宏科工成功研發6N高純鋅錠側記

2023-11-13 15:26:13 廈門天研儀器有限公司 閱讀 14

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高純鋅錠研發成功,“高純金屬研發及產業化”項目全面實現研發目標,打造了超高純鋅金屬提取的“金鑰匙”。

戰略引領

“高純”叩響新材料產業體系大門

2021年以來,按照中鋁集團“以關鍵技術突破打造單項冠軍”戰略部署,馳宏鋅鍺以自主研發生產鍺、鋅、鎘等金屬為突破口,計劃通過高純、超高純金屬的研發,取得更優金屬性能,積極擔負起“關鍵材料研發保供”責任,叩響新一代鉛鋅鍺綠色高效低碳生產和新材料技術產業體系大門。

2022年3月,在中國銅業的大力支持下,馳宏鋅鍺以馳宏科工為平臺,組建高純金屬材料實驗室,加快高純材料產業科技成果研發及成果轉化,形成了馳宏鍺業鍺材料專精特新、馳宏科工高純金屬材料研發保供的“雙軌研發模式”,以“高精尖特”產品替代進口為目標,加快融入國家“重點基礎材料技術提升與產業化”戰略。

為確保該項目核心技術攻關實現“零”的突破,馳宏科工匯聚研發力量,抽調3名冶煉和材料專業正高級工程師、1名博士到實驗室合力攻堅。團隊成員開拓思維、大膽設想,借助中國銅業國家重點實驗室平臺資源,研究工藝原理,向國內頂尖高校研究團隊和企業交流學習。通過多輪交流和討論,最終結合馳宏鋅鍺自產精礦的特性,自主創新擬定了“濕法提純5N、火法提純6N”研發工藝技術路線,先后在國內知名高校實現了小試成功,并對工藝方法和設備及時申請了知識產權保護。2022年10月,該實驗室研發出首批合格5N高純鎘粒;2023年3月,研發出5N高純鋅錠;8月研發出6N高純鋅錠。

群策群力攻克項目難關

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始中試。高純實驗室中試線建成后,團隊成員面對無技術資料和數據可參考的情況,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,對蒸餾模具進行了改良設計;對蒸餾模具各層的用途及作用進行定義及劃分,結合蒸餾模具結構自主制訂工藝參數;開展投料試驗優化,經過上百次的試驗、數十次的失敗,解決了金屬無法熔化、沉積物氧化、坩堝無底料、產出率低、雜質大幅波動等一系列技術難題。

馳宏鋅鍺領導班子成員多次到該項目現場調研,3次組織專題會議聽取項目組研發工作匯報。在了解到馳宏科工研發人員不足的情況后,組織協調從馳宏鍺業和馳宏會澤冶煉借調6名工程師到實驗室配合研發工作,并建立月度專題推進會和周報告制度,及時協調解決相關問題,保障了研發工作的順利推進。

進入量產試驗階段后,產量受限成為擺在研發團隊面前的又一難題,當時的日產量僅20千克,較計劃產量低了40%?!耙獜奶嵘O備性能上找出路!”研發團隊成員經過對技術原理和爐內飽和蒸氣壓的計算研究,一致認為,生產工藝和技術原理都沒有問題,關鍵在于設備不能按照工藝設計完成整個反應周期。

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

裝置加工完畢后,實驗室研發人員連續25天堅守崗位,不斷調整控制條件和設備內反應狀態,以期探索出最佳工藝控制參數?!敖裉斓漠a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,現場傳來一片歡呼。自此,量產的難題迎刃而解。團隊成員沒有懈怠,又通過兩個月的全天不間斷運作,實現了產量和質量的穩定控制。截至今年7月底,該項目已具備穩定年產5N鎘14噸、5N鋅20噸、6N鋅1噸的生產能力。

“黨建+科研”保障任務完成

自2022年10月5N高純鋅研發成功以來,馳宏科工緊緊圍繞馳宏鋅鍺“積極擔負關鍵材料研發保供重任,加速構建自主可控的新一代鉛鋅鍺綠色高效低碳生產和新材料技術產業體系”工作要求,始終將科技創新作為第一要務,以黨建引領持續推進科研攻關。

該公司成立“中銅先鋒”高純金屬研發及產業化項目黨員突擊隊,解決項目推進過程中的“卡脖子”問題;以“兩帶兩創”活動為抓手,設立“5N鎘生產工藝優化研究”項目,匯聚集體智慧,全力推進高純項目研發。在產能驗證實驗的關鍵時期,為解決人員短缺問題,馳宏科工成立了黨員突擊隊,工程技術人員分兩組輪流進行夜班值守,細致觀察每臺設備的運行,認真記錄數據變化,確保項目全天24小時運轉,推動產能不斷提升,構筑起科技發展的“紅色堡壘”。

5N高純鎘和5N、6N高純鋅產品的成功研發,提升了馳宏科工在高純材料領域的技術水平和行業影響力,延伸了該公司產業鏈,增強了企業核心競爭力,助力企業高純金屬研發能力從“跟跑”向“領跑”邁進。站在新起點上,馳宏科工高純金屬項目團隊將始終以“關鍵材料研發保供”為使命,圍繞“卡脖子”產品研發任務,通過協同創新和自主研發,繼續開展鋅、鎘系列超高純材料和高純合金材料開發,配套下游航空航天、造船、新型醫用和新型能源等領域,為中鋁集團關鍵材料研發保供貢獻智慧和力量。


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