向大林：為“國家甲板”奠基

徐穎+山旭

72歲的向大林奉獻了一輩子而且至今仍在奉獻的事業(yè)，幾乎未進入過公眾視野，盡管它為中國的重工業(yè)造就了堅實的基礎(chǔ)。

簡單說，就是中國人獨創(chuàng)的技術(shù)，冶煉100噸、200噸甚至更大的電渣合金鋼錠。

有了這種百噸以上、通常是圓柱形的“大鋼塊”——前提是它具有很高的均勻性和純凈度——中國人才能夠制造一些重大型裝備的關(guān)鍵部件。

向大林之前參與的幾項工程包括：為秦山核電站、核潛艇、第三代核電AP1000及CAP1400提供核電級大鍛件，用于建造核島和反應(yīng)堆內(nèi)部件。

所謂鍛件，是指金屬被施加壓力塑造成為符合形狀等要求的物件。它可以通過鐵錘來實現(xiàn)，也可以是萬噸水壓機，但都改進了金屬的物理屬性。

另一個比較典型的是“核電站主動脈”——反應(yīng)堆主管道。高溫、高壓、高流速冷卻劑從反應(yīng)堆流出，通過主管道進入蒸發(fā)器，進行熱交換、產(chǎn)生蒸汽推動汽輪機轉(zhuǎn)動，從而發(fā)電。而主管道是第三代核電技術(shù)AP1000中，唯一沒有引進國外技術(shù)的核島關(guān)鍵設(shè)備。

再比如，只有擁有這種高品質(zhì)的產(chǎn)品，投資數(shù)百億元的5米、5.5米軋機才可能加工出航空母艦的甲板：它具有高屈強比高韌性、抗氧化耐高溫不變形，能承受艦載機起降的沉重強大的沖擊和高摩擦力，飛機發(fā)動機噴出的高溫火焰的燒蝕。同時，不銹，沒有電磁效應(yīng)，并達到其他數(shù)百個指標(biāo)要求。

在離開工作了幾十年的上海重機廠之后，這位浙江電渣核材料有限公司副董事長、總工程師積極主持的工作，正是要建造這樣一種“國家甲板”。

他對《瞭望東方周刊》說，這不只是他生命中的最后一件“大事業(yè)”，還寄托了他的導(dǎo)師——于1947年從美國回國效力的電冶金泰斗、教育家朱覺教授，對于中國重工業(yè)發(fā)展的夢想。

秦山的難題

向大林的命運，是在上世紀(jì)80年代初建設(shè)秦山核電站、即“728工程”時發(fā)生改變的。那時，他以北京鋼鐵學(xué)院畢業(yè)的電渣冶金研究生的身份在江西一家小鋼廠工作。

電渣冶金其實是一種二次精煉技術(shù)，其原理簡化而言如下：利用大電流產(chǎn)生的電阻熱和精煉凈化作用，將一次冶煉的金屬進行二次精煉和快速凝固，從而得到質(zhì)地更加純凈、更加均勻的特種鋼。

“電渣鋼，其實就是一種高品質(zhì)特殊鋼，由于更加致密更加純凈更加均勻，常用于耐高溫高壓、耐腐蝕磨損、抗沖擊疲勞、抗中子輻照等質(zhì)量要求苛刻的關(guān)鍵部件?！毕虼罅终f。

而他的老師朱覺在美國學(xué)成，是中國著名的冶金學(xué)家和教育家，也是中國電渣冶金的奠基人和開拓者，開創(chuàng)了中國的大型電渣冶金事業(yè)。向大林說，在這個領(lǐng)域，即使在世界范圍內(nèi)，他也可稱“不祧之祖，斗南一人”。

1958年，蘇聯(lián)建造了世界第一臺半噸電渣爐。兩年后，朱覺領(lǐng)導(dǎo)的中國科研小組也完成了這種嘗試。

一直到秦山核電站上馬前，中國始終在電渣冶金技術(shù)領(lǐng)域保持著旺盛的發(fā)展勢頭，但只是生產(chǎn)幾噸的小錠。

70年代末，中國開始建造第一座自主核電站——秦山核電站，需要360噸重的電爐鋼錠。

為了中國的自主核電，朱覺希望向大林到上海參與“728”工程的核電大鍛件研制工作。他對向大林說：“莫做官，要做事，做大事，200噸級電渣爐是開創(chuàng)性的工作，是可以載入世界冶金史冊的大事，也是可以載入中國核電發(fā)展史的大事?！?/p>

為了把學(xué)生自江西調(diào)進上海，朱覺極力推薦，得到上海市政府的重視和支持，時任市長汪道涵批示將向大林全家五口全部遷入上海。

到了上海，向大林才知道恩師承受的壓力：面對的是特種冶金領(lǐng)域史無前例、且容不得失敗的課題。

朱覺曾經(jīng)坦誠地對向大林說：“承擔(dān)如此艱巨的任務(wù)，是需要很大的勇氣和膽量的。特別是像我這樣的人，擔(dān)的風(fēng)險更大，一旦失敗，我就會聲名狼藉，不好下臺。但是國家急需，我也顧不得這許多了?！?/p>

朱覺是個典型的傳統(tǒng)知識分子，他甚至?xí)?dāng)面斥責(zé)別人“私心太重”。因此，當(dāng)200噸電渣爐一籌莫展的時候，“紛至沓來的責(zé)難、非議和冷嘲熱諷，簡直要把他壓垮?！?/p>

有一天，向大林聽見他把自己鎖在招待所的房間里，失聲痛哭。

1981年，當(dāng)時世界上最大的200噸電渣爐在上海建成，到1984年底完成了秦山核電站核島大鍛件所需大鋼錠的生產(chǎn)任務(wù)。這些產(chǎn)品多在130至170噸之間，最大的兩只重205噸和207噸，為秦山核電站核島提供了124件核電大鍛件。

嗣后，用200噸電渣爐提高的電渣錠鋼錠還生產(chǎn)了100萬千瓦核電站反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件、汽輪機轉(zhuǎn)子等產(chǎn)品。

中國自主核電就此起步，只是關(guān)于200噸電渣爐這光榮的一頁被默默翻過?！跋壬X得，事情已經(jīng)做完了，成事不說，沒必要宣傳。”向大林說。

不一樣的核潛艇任務(wù)

在秦山核電站正式運行前，朱覺卻因帕金森癥不得不從他心愛的電渣爐旁離開。

向大林記得1986年去看望恩師時，他已喪失語言和行走能力一年多。

向大林向他報告了200噸電渣爐工藝技術(shù)科研攻關(guān)的思路和方案。老人閉目靜聽，若有所思，聽畢睜開雙眼，拉著向大林的手比畫。

無奈，學(xué)生只能請他在筆記本上寫出來?！拔彝庀虼罅滞咎岢龅姆桨?。關(guān)于氫的問題，也同意?！蹦菚r他的手顫抖不靈，握筆已有些困難，只能用這樣簡單的話表達自己對于電渣技術(shù)進步的熱切關(guān)注和期待。

從口不能述、腳不能走，到手不能書、眼不能開、涎不能控……這位為中國重工業(yè)奠定基礎(chǔ)的老教授，與頑癥抗?fàn)幜耸暧杏?，終于在1996年1月走完83歲坎坷歷程。

三年后，1999年，向大林受邀參與中國新型攻擊型核潛艇的建造。

海軍裝備部告訴向大林，核電站反應(yīng)堆雖大，卻是固定的；核潛艇反應(yīng)堆雖小，但在持續(xù)運動，而且可能受到外部沖擊，其安全性絕非核電站可以比擬。

據(jù)《解放軍報》等公開報道，這一型核潛艇其實自上世紀(jì)80年代初就開始研制，其間因技術(shù)原因一度擱淺。endprint

向大林說，其實電渣爐冶煉主要是“手藝”問題——在幾十個小時的冶煉過程中，技術(shù)人員通過觀察爐內(nèi)的顏色等，隨時調(diào)節(jié)。

有些處置發(fā)生在瞬間：比如在最后的冷卻環(huán)節(jié)，千分之一秒溫度最快可以下降上千度，從而使各種元素能夠克服重力等影響，均勻地分布在合金的各個部分。這時，雖然金屬原子沒有發(fā)生改變，但其排列已經(jīng)變得無序，與玻璃十分相似。

提前冷卻，可能元素分布不均勻；延遲冷卻，一些元素可能徹底消失。

至于雜質(zhì)，都是只能在顯微鏡下才能觀察到的微觀事物，但需要精確控制上百噸的鋼水，才能去除。

向大林最后終于解決了核潛艇反應(yīng)堆內(nèi)的構(gòu)件問題，一次驗收通過。至今，上海重機廠仍是這個產(chǎn)品的獨家定點生產(chǎn)單位。

不是在電渣爐之旁，就是在廁所——這樣的生活過了30年后，向大林于2009年惜別上海重機廠退休。

他本想開始含飴弄孫、安閑自在的日子，卻沒能如愿。

國家甲板

AP1000是美國的第三代核電技術(shù)。中國從美國引進AP1000作為自主化依托項目，其主管道是唯一沒有引進國外技術(shù)的核島關(guān)鍵設(shè)備。

一套AP1000主管道鍛件交貨重量僅60多噸，國外一家公司開價要4億元人民幣。國內(nèi)多家單位積極攻關(guān)自主研制，但研制單位都缺乏高品質(zhì)的大型電渣合金鋼錠，難為無米之炊。

當(dāng)時山東、遼寧等地的一些企業(yè)組成聯(lián)合體共同研制，其中一家山東企業(yè)的負責(zé)人用誠信打動了向大林，他決定出山。

很快，這家本來只有40噸電渣爐的企業(yè)就攻關(guān)成功，首次生產(chǎn)出主管道所用的72噸電渣合金鋼錠，它具有超低碳、控氮的特點。

另一個邀請隨之到來：由國資、民資等成立一家混合所有制企業(yè)，專門繼續(xù)攻關(guān)大型電渣技術(shù)。

向大林說到這里，眼睛里有興奮的光閃爍：“這是個很有挑戰(zhàn)性的事情?！?/p>

對于幾十年工作在大型電渣爐邊的工程師向大林來說，這個嘗試可以使他在一片平地上，從無到有打造一座工廠。

從2011年開始動工，這座位于浙江海鹽中國核電城的企業(yè)用了一年多時間，就用自主創(chuàng)新研發(fā)的130噸電渣爐再次攻關(guān)成功，為自主的第三代核電CAP1400提供了相關(guān)產(chǎn)品。

因為這些成功以及在核潛艇項目中的生產(chǎn)經(jīng)驗，向大林覺得，自己的努力還可以為國家作出更大貢獻。

在軍用造船領(lǐng)域，大面積鋼板是一個無法回避的問題，航母尤其如此。

“國防大學(xué)張召忠教授在電視上是這么說的：我們想造航母，于是拿出4000多萬美元給造船廠，修路、建船塢、蓋工房，等這些基礎(chǔ)設(shè)施都搞完了，才發(fā)現(xiàn)沒有造航母用的鋼?！彼嬖V本刊記者。

航母用鋼板要承受最高30噸的艦載機起降帶來的沖擊和摩擦，還要承受艦載機起飛時噴出的高溫火焰燒蝕，所以必須具有高韌性、抗氧化耐高溫不變形以及抗低溫性能。

另一方面，為防止被磁性水雷攻擊、被磁力探測發(fā)現(xiàn)，這些鋼板都要無磁，還要能抵御海水腐蝕，具有足夠的防彈能力。

關(guān)鍵問題是，單片甲板面積要盡可能大，一般都要由5米寬左右、盡可能長的大塊高強度鋼板拼焊而成，盡量減少焊縫，增加強度。但它又不能太厚，從而減輕船體重量、增加航速、降低重心、更加平穩(wěn)。

“航母所用的鋼板要求很高，遠遠高于普通軍用船舶對鋼板的要求，生產(chǎn)難度很大。至今全世界僅有四個國家生產(chǎn)的鋼板能用于航母制造，都被視作重要的戰(zhàn)略物資，不予出口。”向大林說。

建造一艘7.5萬噸級的大型航空母艦，通常需用各種特殊大寬厚鋼板四萬多噸，其中飛行甲板就需約8000噸左右。

向大林在日前發(fā)表于《中國科學(xué)報》上的文章中說：“生產(chǎn)航母用大面積高強度鋼板的5米軋機我國已有好幾條生產(chǎn)線，還擁有‘世界軋機之王的5.5米特寬厚板軋機，軋制鋼板厚度達450毫米，長度達25米。但是，都沒有高品質(zhì)的大單重板坯，和當(dāng)初第三代核電主管道制造一樣，是無米之炊，以致成為航母鋼板生產(chǎn)的瓶頸。”

向大林在這篇文章中說，他所在的這家已經(jīng)為核電站反應(yīng)堆提供大鍛件材料的企業(yè)，每年可以生產(chǎn)6000噸單重50至100噸的航母鋼板用電渣板坯，“如果需要，可以迅速把年生產(chǎn)能力增加到12000噸、18000噸、36000噸、60000噸甚至更大?！?/p>

只是，他所在的這家企業(yè)，其身份在中國的軍工訂單中顯得有些特別，“還有力使不上，需要有關(guān)方面的支持和協(xié)調(diào)?！彼f。endprint