范友国同志先进事迹

  范友国是中国第一重型机械集团公司水压机锻造厂万吨水压机大班长。他的工作勤奋,刻苦钻研业务,锻造操作水平不断提高,仅仅十几年的时间,他已由一名学徒工成长为锻造战线上的尖兵。多少个超大型锻件和难活儿、险活儿都是在他的指挥下完成的。,神华煤液化压力容器筒节的锻造、千吨级加氢反映器筒节的锻造、核电站反应堆压力容器筒节的锻造等,都是世界上少有的几个国家所掌握的技术,我国目前只有一重拥有这项技术,而一重只有他能够娴熟的掌握,特别是难度最大的筒节收口的锻造,只有范友国能够独立完成,因此他被誉为"筒节收口锻造大王"。
  "冰冻三尺非一日之寒"。能够获此荣誉,是他多年来勤学苦练的结果,范友国1987年毕业于中国一重集团公司技工学校锻造班,并有幸被分配到万吨水压机从事锻造工作,当上了一名锻工。水压机锻造是指在水压机上采用相应工具,将金属坯料在压力的作用下,发生塑性变形,从而获得具有一定形状、尺寸和机械性能的机械零件的加工方法。锻件相对于铸件内部质量具有较高的纯净性、均匀性和金属致密性,在使用环境恶劣和技术条件要求苛刻的设备零部件必须使用锻件,他常用在发电设备、化工设备、冶金设备、核电设备、航空航海设备核心部件上,因此锻造在工业生产中占有举足轻重的地位,锻造生产能力及其工艺水平,对一个国家的工业、国防和科学技术的影响,难以估量。而范友国所在的水压机压力为12500吨,是全国压力最大的自由锻造水压机,也是全国首台万吨水压机(早于江南造船厂的万吨水压机,因我厂当年属保密厂,当时没有对外宣传)。能够在这台水锻压机上工作,使年轻的范友国非常兴奋和自豪,从那时起,他就立志当好一名工人,为我国锻造业的发展多做贡献。参加工作后,他虚心向有经验的老师傅请教,并细心观看老师傅在操作中的每一个技术动作,特别是在锻造公司重点产品时,他无论有班儿没班儿,他都到现场细心观摩,牢记锻造中的每一个操作过程和技巧。与此同时,他还在原有专业知识的基础上,自学了《金属工艺学》、《金属力学性能》、《金属塑性成型原理》、〈锻造工艺学与模具设计〉等大量图书和资料,并先后多次参加公司内部的技术培训和全国锻造行业培训班,还于2002年9月参加燕山大学继续教育分院锻造大专班的学习,掌握了WHF(宽砧强力压下锻造法)、JTS(日本室兰的中心压实法)、FM(德国的毛坯中心部位免除了轴向拉应力的锻造法)、KD法(是借鉴国外先进锻造法的基础上,由范友国和他的工友们自行研制开发的一种锻造方法)等多种特殊锻造方法,使理论水平和实际操作水平都得到了大幅度提高。
  多年的刻苦钻研,练就了他一身过硬的本领,轴类、圈类、筒类等各种产品的锻造他都得心应手,特别是在一些超大型和特殊关键产品的锻造生产中他做出了突出的贡献。多年来,与他结缘最深、使他做出贡献最大,也是使他成为"筒节收口锻造大王"的就是大型热壁加氢反应器筒节的锻造生产。热壁加氢反应器,全称为"锻焊结构热壁加氢反应器"。听其名,属于容器类产品。观其形,是一个装东西的巨大钢罐,形状简单无奇。但可别小看他,这可不是一般的容器。他是进行石油深加工、提高油品、提高原油收得率的心脏设备。它的诞生引起了石化工业的一场革命。它特就特在"高"字上,特在"反应"二字上。这个心脏要在承受300--425。高温、150个大气压、加催化剂、注入氢气条件下长期工作,以达到提取优质轻油或精制油的目的。它在为人类实现着高产值、高效益的同时,也伴着随时可能发生的高风险。这就要求看似简单无奇的钢罐容器的材质和制造技术绝对过关,确保万无一失。不然,如果它有一点缺陷,一旦里边"反应"过头,将像原子弹一样爆炸,其后果不堪设想。它集世界最先进的各种机械制造、检测技术于一体,是当今世界技术要求高、制造难度大、安全系数大的高难度的压力容器,它令人望而怯步,至今世界上只有几个发达国家的几个厂家能生产。大型加氢反应器是一重80-90年代开发的打破国际技术垄断的产品,当年国际价格不仅高达十几万元(每吨价格),而且对我国进行技术封锁。自一重具备这一生产能力后,已降至5-6万元一吨,而且有些国外企业还在压价欲挤占中国市场,为我国赢得了石油化工设备贸易的主动权。一重已经制造生产了70多台套大型加氢反应器(每台反应器由多个筒节焊接而成),由范友国和他的工友们成功的锻造了300多个大型筒节。每台加氢反应器的锻造难度最大之处在于收口筒节的锻造,我公司绝大多数收口筒节都是由范友国独立完成的。
  在加氢反应器中,最有代表性的是千吨级热壁加氢反应器。千吨级热壁加氢反应器,是加氢反应器中的"巨无霸"。能否研制"巨无霸"已成为当今世界衡量一个国家设备制造水平的重要标志。千吨级热壁加氢反应器的一个主要难点在于锻造环节,因其超大型,且材质特殊,所以其收口筒节的锻造操作具有超常的难度:一是材料特殊,加上5米的直径,壁厚相对于直径太薄,圆度难以保证,操作中很难控制。二是因筒节直径太大,而且带收口,无法使用三点"砧子"(锻造专用附具)扩孔。三是筒节力式装炉,高温吊取容易发生大的变形,所以出产品的最后一个火次加热温度不能过高1150。C,这与正常锻造温度1250。C产生矛盾,增加了锻造操作难度。四是收口套(相关附具)与筒节相对位置经常串动,收口直径很难保证,需要凭借技术和经验在实际操作中来摸索完成,因此说收口筒节的最后一个火次是难中之难,它的成功与否直接决定着整个成套产品的成败。面对没有现成的操作工艺等这些前所未有的困难,他没有畏惧和退缩。在对材质和技术要求全面"吃透"的基础上,广泛地向技术人员和老师傅请教,并经过反复探索和研究,大胆地实施了以下操作方法:首先在筒节锻件端坯料调整到收口套收口部分,采用200毫米压下量、800毫米进给量,将收口部分先锻造成形,形成收口形状,然后将成型的收口部分串至收口套外,继续以200毫米压下量,800毫米进给量锻造直筒部分,待直筒部分锻完一周后,收口筒节形状已基本形成,只是此时尺寸未到成品的5米直径。在这一基础上,将收口部分串至收口套收口部分继续锻造。按照2.1:22的锻造量(就是每压下21毫米的压下量,筒节旋转一周直径就要长220毫米),然后再用压下量40毫米、300毫米进给量来锻造。与此同时,根据两侧直径差异,适时用走台串动来调整两边直径。直径接近4.95米时改为更小压下量(4毫米)和更小进给量(70毫米)来精锻,指导锻至成品尺寸5.45米(0.45米为锻件收缩量),从而一举锻造成功。锻后经测量,圆度误差仅为10毫米,工艺允许误差为65毫米,创造了收口筒节锻造的奇迹。从此获得了筒节"收口锻造大王"的称号。上述操作过程,说起来简单,在实际生产过程中是相当复杂的,具体的操作技巧也难以一一叙述。在1000。C多度高温的锻件烘烤下,很多情况都是随机的、不确定的,人员无法靠近,又无现成的操作工艺,他完全凭借自己独创的这一套操作办法,边摸索边指挥,以一个普通工人的大无畏精神和聪明才智,谱写了锻造历史上的辉煌篇章。两台齐鲁千吨热加氢反应器的锻造成功,代替了进口,弘扬了民族工业,江泽民总书记在中央经济工作会议上曾给予了高度赞扬。
  2003 年6月,我公司承揽的国产化第一套大型煤液化设备--神华煤液化反应器筒节开始锻造生产了。煤液化反应器是煤化工行业所用设备中的主体设备(也称心脏设备),它是一种用于将注入到设备中的原煤煤粉、少量原油和催化剂粉混合成煤浆,在高温(设计温度一般为454--482。C)、高压(设计压力一般为190-300个大气压)下与氢气发生反应,裂化生成一种新型原料油的反应容器。通过煤液化反应器可以实现用原煤替代原油生产汽油、柴油等液体燃料的目的,发挥我国原煤储量大的优势来弥补即将出现的国内石油储量缺乏的劣势。但由于该煤液化反应器是迄今为止世界上最大的反应器,达到2000吨级,世界上只有几个发达国家拥有这项技术,这也是我国打破国际技术垄断的重要项目,这一产品的开发具有经济和政治的双重意义,国内目前也只有一重具有这一产品的生产制造能力。该产品在锻造环节的主要生产难度和范友国的解决办法表述如下:第一个难点是钢锭吨位大(293吨锭),操作时天车超负荷,操作不当挥发生机毁人亡的危险。对此,范友国同志每次都是周密进行生产准备,精心组织生产,能合并火次的合并火次,加快生产节奏,尽量缩短设备载荷时间,同时正确指挥生产,合理使用设备,确保了设备的安全运行。第二个难点是筒节成品外径尺寸超大(5.6米),超过水压机两立柱距离(5.4米),难以放入和取出,这是历史上前所未有的难题。面对这一严峻的考验,范友国同志果断大胆的实施了转角度的锻造特殊方法。但由于转角度后,筒节在水压机立柱中,串动量有限,很难使筒节在锻造时两端直径保持一致。他凭借着自己多年积累的丰富工作经验和精湛的操作技巧,并根据筒节变形时实际情况和材料塑性,采取了适时微量、循序渐进地调整马杠转动角度和压下量等特殊锻造方法,从而解决了活件尺寸超水压机规格的顺利锻造等问题,确保了锻件的几何尺寸和锻件精度。第三个难点是煤液化筒节的最难处就是出成品着一火次,这时筒节外径近4米,壁厚0.68米,而成品尺寸外径5.6米,壁厚0.5米。锻前与锻后的外径压下尺寸差1.6米,一个火次能有这么大的压下量也是前所未有的,着给操作带来很大困难。如果每锤压下量过大,不利于控制筒节的圆度和直径,每锤压下量过下又很难在有效时间内完成锻造("趁热打铁"),一旦出现设备故障后果是不堪设想的,因为是自由锻造,工艺只给成品尺寸,每锤压下量及具体操作过程全凭操作者自己掌握。此时的范友国,面对领导的信任和工友们期盼,他没有了退路,只能成功,不能失败。他根据多年来的理论积累和丰富的实践经验,采用了超常的锻造方法:开始是150毫米大压下量、800毫米进给量均匀锻造,使筒节外径达到5.2米左右时,又果断改为30毫米的小压下量、400毫米的小进给量等一些特殊的锻造方法,有效地解决了这一锻造史上的尖端难题,不但保证了筒节的外形尺寸,而且表面光洁度也很高,使煤液化筒节一举锻造成功,为今后的锻造生产积累了宝贵经验。第四个难点是由于材质特殊(第一次遇到这种材质),热状态下冷却后能产生多大收缩量,这是很难控制的,这也是能锻出成品的最后一个关键环节。在筒节锻造接近成品时尺寸时,坯料温度已降至摄氏900度,壁厚为0.5米,他经过合理推算,大胆地把锻件冷却收缩率确定为2.1%、收缩量确定为110毫米,结果使成品锻件获得意外的成功。在完工产品检验时,完全符合工艺要求,工艺要求直径尺寸公差为80毫米,而实际直径尺寸公差为30毫米,受到了用户的高度赞誉。一个直径为5.6米的超大规格的筒型锻件,直径公差仅为30毫米,又创造了锻造史上的一个奇迹。第五个难点是由于活件超大,锻后取不出来的问题。他采用了"加底垫"、"打走台"、"套筒击活件"等特殊的操作方法,成功地解决了这一问题。第六个难点是"过度段"的锻造。过渡段是煤液化设备中筒节和封头的过度连接节和封头的过度连接部件,从图中可以看出它是带锥度的筒节。由于活件儿超大,又没有现成的模具、附具和具体操作工艺,因此它的锻造难度要比普通筒节大得多。
  在实际生产中,采用锥形锻造的最大难点在于"马杠扩孔"。马杠在马架上是水平的,而过渡段套在马杠上,每压一次过渡段上壁就要与马杠贴紧并保持在一个水平面上,下壁则与水平成40度斜角,当水压机抬起后,由于过渡段直径很大(成品尺寸5.6米),加上变形过程中锻件重心不断变化的原因,过渡段又会恢复到与水平角度达17度左右的斜角,同时它的尺寸不是固定在标尺上的,是随时变化的,所以每压一次过渡段外径能涨多少全凭操作者的经验和操作技巧来控制。为解决上述难点,范友国经过钻研和摸索,在预扩孔时采取两端同时锻造、并采用100毫米大压下量,扩孔一周后,测量两端壁厚,对于壁厚较厚端实施一端单独锻造,压下量控制在30毫米,待两端壁厚均匀时再进行两端同时锻造,压下量控制在30毫米以内,以次循环操作,直至达到成品尺寸。这是简单的文字表述,在实际生产中还包括很多具体操作技巧。由于神华煤液化反应器是国产化的第一套设备,加上它的生产制造高难度、高风险,因此能否锻造成功,成为举世瞩目的焦点,它意味着我们中国是否能拥有世界上最大煤液化反应器的生产制造能力。工夫不负有心人,经过范友国及其工友们50多个日日夜夜的共同努力,四件煤液化筒节和"过渡段"全部顺利锻造完成,范友国和他的工友们为国争了光,为中国工人争了光!
  水轮机大轴是公司又一个具有代表性的产品。它是水电站的核心部件之一。随着葛洲坝、小浪底、长江三峡等大型水利工程的开发建设,我国的水力发电设备正向着大容量、高效率的方向发展。机组的不断大型化,使得水轮发电机大轴、主轴、镜板等关键部件的尺寸、重量不断增加,同时对材料的力学性能及锻造质量也不断提高。以公司承揽的为哈电集团配套的水轮发电机主轴锻件为例。其主要锻造生产的难点,一是钢锭吨位大(250吨),二是水轮机大轴为空心锻件,需下料、冲孔,操作难度大。三是空心锻件需用空心芯棒来锻造完成,芯棒需过水,因大轴内壁与芯棒接触降温较快,易产生温差而导致变形。如操作不当,容易使大轴抱住芯棒,取不下来,影响生产,造成严重损失。针对这些难以操作的技术难度,范友国独创了以下操作方法:由于大轴锻造操作是带芯棒操作,他把有效的时间用在主要高温变形阶段,用最短的时间使锻件有最大的变形量,使锻件外形尽快达到成品形状,最后精锻抽芯棒,并运用了其他一些操作技巧,使本来需要两个火次才能出的成品,他仅用一个火次就完成了,整个过程就像画家作画一样,开始是泼墨大写意,最后又运用工笔的画法,使锻件酣畅淋漓的锻造完成。
  范友国同志除上述谈到的关键产品中所表现出超常操作技能外,他还身怀很多操作技巧。常言说:长木匠,短铁匠。也就说木匠怕活儿干短了,铁匠怕活儿干长了、干大了。而范友国还能把长的锻件锻短了,直径大了圈子、筒节修补小了,把型状怪异的毛坯锻造规矩了,进而为工厂避免了大量的经济损失,仅以他改制(把直径大了的锻小了)的三支加氢筒节为例,就减少经济损失300多万元。
  一份耕耘,一份收获。由于范友国同志作出了特殊贡献,因而受到了集团公司和各级政府、组织的多次表彰和奖励。2001年被中国一重集团公司评为二级科技拔尖人才;2002-2003年被中国一重集团公司评为一级科技拔尖人才;多年来一直被评为公司级"质量标兵"。先后获得"齐齐哈尔市特等劳动模范"、 "机械工业技术能手"、"全国技术能手"、"中华技能大奖"等荣誉称号。他所在的锻一班被中国机械工业联合会和中国机冶建材工会全国委员会授予"全国机械工业职工技术改进创新优秀班组"。面对这么多荣誉,他没有骄傲。他深深地热爱一重,热爱万吨水压机。他深知:没有一重这片沃土,没有万吨水压机,就没有他个人的今天。万吨水压机是他的第二生命,他决心把自己的毕生精力献给共和国的锻造事业。

 
 
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