近(jin)日(ri)，2023年中(zhong)國有色(se)金屬(shu)工業(ye)科學(xue)技(ji)(ji)術(shu)(shu)獎(jiang)公布(bu)，由鞍鋼集團攀鋼牽(qian)頭完成的“航空(kong)領(ling)域(yu)用超軟(ruan)海綿鈦(tai)制(zhi)備技(ji)(ji)術(shu)(shu)開(kai)發及應用”獲(huo)一等獎(jiang)，該項(xiang)目負責人正是(shi)前不久榮(rong)獲(huo)第十三(san)屆中(zhong)國金屬(shu)學(xue)會冶金青年科技(ji)(ji)獎(jiang)的李(li)開(kai)華。

李開華，攀鋼集團研究院(yuan)有限公司（簡(jian)稱攀鋼研究院(yuan)）釩鈦化(hua)工(gong)技術(shu)(shu)(shu)研究所(suo)正高級工(gong)程師，工(gong)作勤(qin)勉敬業(ye)，在攀西鈦資(zi)源制備(bei)高品質海綿鈦技術(shu)(shu)(shu)領域辛(xin)勤(qin)耕耘(yun)15載(zai)，獲得省部(bu)級科技進(jin)步獎(jiang)(jiang)10項，中(zhong)國(guo)發(fa)明(ming)展“金(jin)獎(jiang)(jiang)”5項，獲中(zhong)國(guo)授權發(fa)明(ming)專利40余(yu)項，發(fa)表科技論文40余(yu)篇。先后被評為四(si)川省第十二批學術(shu)(shu)(shu)與(yu)技術(shu)(shu)(shu)帶(dai)頭人后備(bei)人選、攀枝花(hua)市第八批學術(shu)(shu)(shu)與(yu)技術(shu)(shu)(shu)帶(dai)頭人、鞍鋼集團英(ying)才計劃“技術(shu)(shu)(shu)拔尖人才”，為攀西鈦資(zi)源高值*利用(yong)作出(chu)了貢獻。

扎根(gen)產線解難題

2008年，李開華大學畢業(ye)來到攀(pan)鋼研究院工(gong)作，正(zheng)趕上攀(pan)鋼新建1.5萬噸/年海綿鈦生產線，他(ta)被安排到項目部學習，每天忙著(zhu)現(xian)場生產跟蹤、工(gong)藝理論計算、設備圖紙設計、試驗(yan)方案論證，很(hen)快就熟悉(xi)了工(gong)藝流(liu)程。

還原(yuan)蒸餾是海綿(mian)鈦(tai)生產(chan)的(de)核心工序，直接(jie)決定海綿(mian)鈦(tai)產(chan)品的(de)*終質量(liang)(liang)。攀鋼引進烏克蘭工藝，采用7.5噸大型(xing)“I”型(xing)爐生產(chan)海綿(mian)鈦(tai)。投產(chan)不久，生產(chan)中存在還原(yuan)排(pai)料閥故障率高、蒸餾通道易堵塞、海綿(mian)鈦(tai)產(chan)品質量(liang)(liang)不佳等問題，嚴重影響(xiang)海綿(mian)鈦(tai)生產(chan)的(de)順行。

為盡(jin)快解決難(nan)題，李開華到現(xian)場蹲點守候，一(yi)出(chu)故障就(jiu)從工藝、設備和操作等方(fang)面*分(fen)析，很快摸清(qing)并找準了排料閥設計缺(que)陷和問題解決思路，又一(yi)刻(ke)不停地開展工藝優化、材質優化、結(jie)構改(gai)進等研究，成功解決了還(huan)原排料技術難(nan)題。

新型排料閥的試(shi)驗(yan)，需承擔10余噸高(gao)溫熔體鎂泄漏的安全風險，經濟損失(shi)可達40多萬(wan)元。李開(kai)華(hua)承壓前行，他說：“雖然(ran)擔心，但做(zuo)科研就是要有一股拼勁(jing)，要找準方向，嘗試(shi)別人不愿做(zuo)、不敢做(zuo)、不能(neng)做(zuo)的事，這(zhe)樣才能(neng)體現出科研的價值。”

正是在一次次的(de)勇敢前行中，他帶領團(tuan)隊成功解(jie)決(jue)了還原——蒸餾(liu)(liu)過程溫度控制不穩(wen)定(ding)、蒸餾(liu)(liu)通道堵塞、海(hai)綿鈦品(pin)質不穩(wen)定(ding)等(deng)多項技(ji)(ji)術(shu)難題。排料(liao)閥(fa)故障率(lv)降低40%，通道堵塞率(lv)降低至(zhi)0.5%以內，每爐還原蒸餾(liu)(liu)電耗減(jian)少(shao)22475kWh……為攀鋼海(hai)綿鈦產(chan)(chan)線增產(chan)(chan)、提(ti)質、降耗提(ti)供了可(ke)靠的(de)技(ji)(ji)術(shu)支撐(cheng)。該項目獲得2017年(nian)四川省(sheng)科技(ji)(ji)進(jin)步二等(deng)獎、2019年(nian)度中國(guo)金(jin)屬學(xue)會冶(ye)金(jin)科學(xue)技(ji)(ji)術(shu)獎二等(deng)獎、2019年(nian)鞍鋼集團(tuan)科技(ji)(ji)進(jin)步二等(deng)獎。

自主(zhu)創新填空白

氯(lv)化工(gong)藝(yi)(yi)一般要求含(han)(han)鈦(tai)(tai)(tai)原料TiO2含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)達(da)到85%以上(shang)，攀(pan)鋼(gang)(gang)海綿(mian)鈦(tai)(tai)(tai)產線(xian)熔鹽(yan)氯(lv)化設(she)計使(shi)(shi)用(yong)鈦(tai)(tai)(tai)渣TiO2含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)78%。為(wei)提高(gao)攀(pan)西(xi)鈦(tai)(tai)(tai)資源綜合利用(yong)水平(ping)，加大攀(pan)西(xi)鈦(tai)(tai)(tai)資源在(zai)高(gao)端鈦(tai)(tai)(tai)領域的(de)應用(yong)比例，攀(pan)鋼(gang)(gang)嘗試使(shi)(shi)用(yong)100%攀(pan)西(xi)鈦(tai)(tai)(tai)精礦冶煉(lian)的(de)TiO2含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)74%的(de)低品位鈦(tai)(tai)(tai)渣來制備四(si)氯(lv)化鈦(tai)(tai)(tai)，該鈦(tai)(tai)(tai)渣TiO2含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)低、鈣鎂含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)高(gao)，雜(za)質分離(li)困難(nan)，對熔鹽(yan)氯(lv)化爐(lu)工(gong)藝(yi)(yi)穩定控制、四(si)氯(lv)化鈦(tai)(tai)(tai)產品質量(liang)(liang)(liang)都是極大考(kao)驗(yan)。

李開華帶領團隊從*初的(de)原料質量(liang)入手(shou)，全(quan)程跟(gen)蹤試驗(yan)過程，及時調整試驗(yan)方案。通過開發熔鹽(yan)組分(fen)監測模型及穩定(ding)調控方法等(deng)技(ji)術，解決了(le)氯(lv)化爐內物料偏析、溫(wen)度控制偏離、熔鹽(yan)成分(fen)失衡、雜質分(fen)離等(deng)難題，助力熔鹽(yan)氯(lv)化爐實現(xian)連續穩定(ding)運行，使攀鋼成為*使用100%攀西(xi)鈦資源熔鹽(yan)氯(lv)化生產(chan)精四氯(lv)化鈦和(he)高(gao)品質海綿(mian)鈦的(de)企業。該項(xiang)目獲(huo)得(de)2016年四川(chuan)省科(ke)技(ji)進步三等(deng)獎(jiang)。

實現(xian)了本(ben)土鈦原料的(de)穩定應用(yong)后，李(li)開華又(you)琢(zhuo)磨(mo)將熔鹽氯(lv)化爐產(chan)能由120t/d提高到160t/d，這(zhe)在國內外(wai)尚屬首創。新爐子(zi)的(de)設計需要考慮流場(chang)(chang)(chang)、溫度(du)場(chang)(chang)(chang)、物(wu)料熱(re)量平衡等一系列問題，技術難(nan)度(du)很大(da)。李(li)開華及(ji)團隊(dui)查閱大(da)量文(wen)獻，數值仿真模擬、實驗(yan)(yan)室冷態(tai)模擬及(ji)生產(chan)現(xian)場(chang)(chang)(chang)驗(yan)(yan)證等手段(duan)，對整(zheng)個過(guo)程(cheng)進行(xing)反復論證。

*終(zhong)160t/d氯(lv)(lv)化(hua)爐成功上線(xian)應用(yong)(yong)(yong)，新(xin)建的年(nian)(nian)產3.5萬(wan)噸生產線(xian)也(ye)采用(yong)(yong)(yong)160t/d氯(lv)(lv)化(hua)爐，在使用(yong)(yong)(yong)全(quan)攀枝花(hua)低品位鈦(tai)原料前提下實現了氯(lv)(lv)化(hua)爐單爐產能突破(po)和穩定(ding)運行(xing)，幫助攀鋼(gang)(gang)單臺氯(lv)(lv)化(hua)爐四氯(lv)(lv)化(hua)鈦(tai)產能提升30%—50%。該(gai)項目獲得2020年(nian)(nian)四川省(sheng)科(ke)(ke)技進步二(er)等獎(jiang)、2021年(nian)(nian)度中國金屬(shu)學(xue)會冶金科(ke)(ke)學(xue)技術獎(jiang)二(er)等獎(jiang)、2020年(nian)(nian)鞍鋼(gang)(gang)集團科(ke)(ke)技進步一等獎(jiang)。

精(jing)益求精(jing)提品質

在全(quan)流程實現(xian)達產(chan)達效和(he)穩定(ding)運行后，生產(chan)出高端產(chan)品，提升市場(chang)競爭力(li)和(he)影響力(li)，成為攀鋼海綿(mian)鈦(tai)產(chan)線的(de)重要任(ren)務。超(chao)(chao)軟海綿(mian)鈦(tai)是攀鋼率(lv)先推出的(de)高端產(chan)品，對布(bu)氏(shi)硬度(du)和(he)雜質含量控制水平都有高要求(qiu)，要利用(yong)全(quan)攀西釩鈦(tai)礦冶煉的(de)低(di)品位鈦(tai)渣來(lai)生產(chan)高品質超(chao)(chao)軟海綿(mian)鈦(tai)無疑(yi)又是一項巨大的(de)挑(tiao)戰(zhan)。

李開華帶領(ling)團隊從(cong)海綿(mian)鈦雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)來源(yuan)、走向、分布(bu)規律一一剖析，開發關鍵雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)元(yuan)素控制技術，生產(chan)過程的(de)(de)關鍵工藝及(ji)裝備技術，成功生產(chan)出低氧(yang)氮雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)含量、低布(bu)氏硬度(du)的(de)(de)優質(zhi)(zhi)(zhi)超(chao)軟海綿(mian)鈦產(chan)品。

2020年(nian)，用戶提出需要結構疏(shu)松、粒徑均勻、品質高的小粒度海綿(mian)鈦。當時攀鋼生產的海綿(mian)鈦存(cun)在產品結構致(zhi)密問題，不能滿(man)足(zu)客(ke)戶需求(qiu)。就在全公司一(yi)籌(chou)莫展(zhan)無法解決問題時，李(li)開(kai)華(hua)(hua)勇于揭榜掛帥(shuai)，承(cheng)擔起(qi)疏(shu)松小粒鈦的研發(fa)重任。“雖然技術難度大，但是為了攀鋼發(fa)展(zhan)，*硬著頭皮(pi)嘗試”。李(li)開(kai)華(hua)(hua)立下了軍令狀，全身(shen)心地投入到科技攻(gong)關工作中。

當時正值(zhi)新冠肺炎疫情期(qi)間，他(ta)(ta)被隔離(li)在湖北老家，心急如(ru)焚，只能反復琢磨設計試驗方案。隔離(li)一解除(chu)，他(ta)(ta)就立馬回(hui)到單位(wei)與現場(chang)技術(shu)人員協商組織試驗。要生(sheng)產該種疏松的*產品，*穩(wen)定控制反應過程，勢必犧牲一部分生(sheng)產效率。

李(li)開(kai)華耐心溝通(tong)，大膽假設，逐(zhu)步推(tui)進，*終(zhong)生產(chan)出滿足企業高端應用(yong)需求的疏松小(xiao)(xiao)粒鈦(tai)產(chan)品，獲(huo)得(de)了用(yong)戶認可，也推(tui)動了攀鋼下(xia)定(ding)決心投資年(nian)產(chan)3000噸小(xiao)(xiao)粒鈦(tai)生產(chan)線(xian)，將海綿鈦(tai)產(chan)能提升至2萬噸/年(nian)，增強了整體(ti)科(ke)(ke)技創新(xin)實力和市場競(jing)爭(zheng)力。該項目獲(huo)得(de)2023年(nian)中國(guo)有色金屬工業科(ke)(ke)學技術一等(deng)獎(jiang)、2023年(nian)鞍鋼集團科(ke)(ke)技進步一等(deng)獎(jiang)。

目前，李開華(hua)正在全力(li)開展高品質海綿鈦(tai)(tai)制備技(ji)術研發和(he)240噸大型熔(rong)鹽(yan)氯化爐成套技(ji)術攻關。他(ta)表示(shi)，將始終堅守科技(ji)報國(guo)初(chu)心(xin)，發揚“艱苦奮斗、勇攀(pan)高峰(feng)”的(de)攀(pan)鋼(gang)精(jing)神(shen)，強力(li)支(zhi)撐鞍鋼(gang)集團打造“第三極”，為保障國(guo)家(jia)高端鈦(tai)(tai)金(jin)屬(shu)材料的(de)自主(zhu)供給和(he)鈦(tai)(tai)產業高質量發展貢獻智慧(hui)和(he)力(li)量。