“鸟巢”效果图。(资料图片)
“鸟巢”,是2008年北京奥运会主场馆和
标志性建筑,因其形如鸟窝而得名。它是迄今为止世界上最大的钢 结构工程,能容纳观众9万多人,北京奥运会开幕式、闭幕式将在此举行。由于工程浩大、形状奇特、设计理念超前,业内人士公认其建成后可与悉尼歌剧院相媲美。
撑起这个巨型建筑“肩部”结构的,就是舞阳钢铁有限责任公司(以下简称舞钢公司)研制的Q460E-Z35
钢材(以下简称Q460钢材)。这种钢材厚度达110毫米,填补了国内一项空白,在世界建筑史上尚属首次。
这是一个缺少现成
技术标准作参考的“世界之最”,是科研人员用心血和汗水为北京奥运会献上的一份厚礼,也是鹰城人的荣誉。
1 “鸟巢”用钢难寻 舞钢大胆接招
2005年3月,北京奥组委召集7家国内钢铁巨头的当家人在北京商讨“鸟巢”用钢问题。“鸟巢”所用的Q460钢材生产难度最大,国内没有厂家生产过,通常要从韩国和日本进口。如果从国外进口,不但价格昂贵,而且也无法实现奥运工程中国制造的梦想,甚至还可能使因设计方案耽误近一年施工期的“鸟巢”再度
延期。这是每一位中国人不愿看到的。
“Q460钢材谁能生产?”当奥组委发问时,现场鸦雀无声,在座的宝钢、首钢等6家钢铁企业老总均陷入沉默。“我们可以生产,无需进口!”一位企业老总站起来,当即表态:“鸟巢”用的所有特种钢,什么时候要我们什么时候供!四座皆惊。
他,就是舞钢公司副董事长、党委书记顾强圻。
“Q460钢材是‘鸟巢’最核心的支撑,这种钢材必须具备良好的
抗震性、抗低温性和可焊性。”2008年北京奥运会举世瞩目,能为奥运场馆的建设作贡献,舞钢人无不自豪。6月8日上午,该公司科研人员讲起此事,心情仍然激动。
该公司科技部结构钢室的刘利香是一位年轻的女工程师,她全程参与了Q460
钢板的研制。据她讲,Q460钢材被公认为建筑结构用钢的顶级产品,只有极少数发达国家才能生产,而且仅用在机械方面,如大型挖掘机等,还从未在建筑中使用过。
刘利香说,“鸟巢”仅外部
钢结构总重就达4.2万吨,最大跨度达到343米,创世界之最。“若选用传统钢材,钢材
断面将会增大,
焊接过程中容易出现缺陷。”舞钢公司决定为“鸟巢”用钢“量身打造”。
有人说奥运场馆建成后是奥运健儿的竞技场,建成前则是建筑师和工程师的竞技舞台。面对千载难逢的机遇,舞钢公司当仁不让,早早地就做起了研制奥运用钢的前期准备工作。“说真的,我们进行科研创新不是被动地迎合市场,而是主动出击,打有准备的仗。”刘利香快人快语地说。
2 困难超乎想象 造出世界第一
技术人员说,“鸟巢”设计独特,如选用普通钢板,厚度至少要达到220毫米。这样的话,“鸟巢”钢结构的总重量将超过8万吨,不仅不便于运输,更难焊接。
该公司科技部副部长兼结构钢室主任韦明告诉笔者,在国家标准中,“Q460”的最大厚度为100毫米,这次“鸟巢”使用的钢板厚度达到110毫米,在世界上也是史无前例的。
“Q460”是什么意思呢?很多人不理解。据韦明讲,“Q”代表钢材的
强度,“460”代表460兆帕(兆是10的6次方,帕是压强单位帕斯卡)。“Q460”就是钢材受力强度达到460兆帕时才会发生
塑性变形,这个强度要比一般钢材大一倍,制造难度很大。
该公司科技部牵头成立 了专用钢生产协调小组,主管领导带领技术人员深入一线不分昼夜地埋头苦干。工程师刘利香怀有身孕,也经常忙到凌晨一两点才回家。“有一次,我在车间检查,一不留神从台子上摔下来,可把我吓坏了,到医院检查了一下,幸亏没事。”为了保证“鸟巢”能按期使用Q460钢材,刘利香挺着大肚子,一天也没有休息。直到临产前,她还在车间忙活。
历经半年时间,该公司科研人员先后试制3次终获成功。“第一次试制时,强度不够,失败了。”攻坚的那些日子,刘利香仍记忆犹新,她感慨地说:“任何一次创新都不是一帆风顺的,一次不成,我们重
头再来!”改进方案后,强度达标了,但在零下40摄氏度环境中的冲击
韧性又不理想。科研人员进行了第三次改进,终于攻克了技术难关。
2005年四五月份,舞钢公司在不到两周时间内拿出了3块110毫米厚Q460型样板送往北京接受专家组检验。“那些天,上至公司领导,下至技术人员,每一个人的心都绷得紧紧的……”在大家焦急的期盼中,评定结果出来了,钢板各项性能指标全部达到了“鸟巢”用钢要求。消息传来,舞钢人沸腾了,争相传告……
3 “舞钢造”声名鹊起 鹰城为之骄傲
钢材投入批量生产后,该公司科技人员吃住在一线,每一块钢板都要全程跟踪。结构钢室工程师李玉谦的妻子预产期临近,家中还是难见其人。2005年7月15日当天,第一批300吨钢材出炉,各项性能全部达标,疲惫的他正和同事热烈地研讨时,办公室的电话铃响了,他这才知道他的小千金出世了……
当年10月,舞钢公司圆满完成了3600吨“鸟巢”用钢的供货任务。其中,Q460钢板共计680吨,主要用于“鸟巢”的肩架结构。专家说,这种高强度钢所具有的几大性能均创下国内第一:曲服强度大,每平方毫米上就能承受46公斤的压力;韧性好,在零下40摄氏度的低温下仍能保持较好的韧性;焊接性能好,易与母体焊接;厚度大,钢板厚达110毫米,比国际标准多10毫米;Z向型防撕裂性强,一般钢体只能防横向或竖向撕裂,这种钢还能防Z向撕裂。
今年4月11日下午,省委书记徐光春一行到舞钢公司视察工作时,得知该公司制造的Q460钢板创下世界第一,实现了“鸟巢”用钢全部“中国制造”时,他特别高兴。“省委书记说俺们给舞钢人、
平顶山人、河南人、中国人争了光!”该公司科研人员无比自豪地说。
我国年产 量达到1000万吨的钢铁企业不在少数,诸如宝钢、唐钢、鞍钢、沙钢、武钢、济钢、马钢、首钢等。此前舞钢公司最大产量仅有150万吨,充其量只能算是个小不点。他为何能在国家重点建筑用材上击败强大对手,托起奥运“鸟巢”呢?
有关人士说,舞钢是我国特宽特
厚钢板重要的生产及科研基地,拥有国际先进水平的
生产线,堪称我国特厚钢板生产巨子。“我国
高层建筑用钢标准,就是我们公司与冶金信息标准研究院共同起草制定的。”该公司有关负责人说。
随着建筑行业高科技的应用,特厚钢板发挥着越来越大的威力。“我们打的是‘特’字牌,虽说抵不过人家的产量,可依靠高、精、尖技术,别人做不到的,我们能拿下。”该公司有关负责人说,正因抓住了特厚钢板生产的优势,该公司打造的高科技产品用在了三峡工程的大型发电站上,用在了西气东输的特殊
管材上,就连“神五”飞船也用上了舞钢产的高性能钢材……
不仅如此,“鸟巢”、“水立方”、中央电视台新址、国家大剧院等举世瞩目的项目核心用钢均贴上了“舞钢造”的标签。依靠特色,舞钢公司研制的新
型钢材蜚声中外,这个“小不点”在钢铁制造业发出了惊人的强音。
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