深耕高端制造 铸就国之重器

发布时间:2026-08-05



科学家心声

能够获得首钢科学家称号,这份荣誉对我而言,是认可更是沉甸甸的责任。高端装备制造是国之重器,直接关系着国家的核心竞争力。三十多年扎根制造一线,我始终感念集团党委的信任,感谢团队同事的并肩奋斗,更铭记着几代机电人的传承接力。

站在高端精密制造与绿色低碳发展的新征程上,我始终坚信:关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的,只能靠自己的双手干出来。我将继续带领团队持续攻坚克难,为国家高端装备制造产业升级和首钢高质量发展贡献自己的光与热。


一道电弧光,能“焊”接多远的未来?

在首钢机电高级工程师刘小青的答案里,这道光从渤海之滨亮起,在国产大飞机翱翔的天际中闪耀,在氢能“蓝色火焰”中燃烧……

1993年,刚从华中理工大学焊接工艺及设备专业毕业的刘小青踏进了首钢的大门。从一线焊接技术员做起,三十余年的时光里,他的脚步始终追随着首钢机电的转型方向,从传统冶金装备的国产化攻关,到高端精密制造的赛道拓展,再到氢能、海绵钛等战略性新兴产业的技术突破,每一步都走得扎实而坚定。海水淡化装置、连铸机自主集成、结晶器铜板绿色制造、高品质海绵钛装备、纯氢爆震燃烧技术……一项项打破国外垄断的成果背后,是无数次试验、失败、再试验的反复打磨,也是一名科技工作者对“国产化”执念的坚守。

刘小青,始终聚焦高端冶金工艺设备、绿色制造技术、氢能技术装备等领域的关键技术与行业前沿技术开展研究,在推动首钢科技进步、创造经济效益方面成绩斐然。翻开他的履历,是一串沉甸甸的数字:先后获得省部级科技奖1项、首钢科学技术奖10项,制修订国家、行业和团体标准9项,获授权专利12项;同时,担任全国焊接标准化技术委员会切割分技术委员会委员、冶金机电标准化技术委员会委员。这些成就,勾勒出一位实干型技术领军人物的清晰轮廓。

扎根首钢机电的三十余年里,刘小青紧扣“冶金装备国产化”“高端精密制造”“绿色低碳技术”“战略性新兴产业”四大方向,主持攻关了一系列国内领先、国际先进水平的新技术、新产品,用实际行动践行着科技工作者的使命与担当。

破冰——海水淡化装置技术突围

首钢京唐坐落于渤海之滨,淡水稀缺曾是制约企业发展的瓶颈。彼时,低温多效海水淡化装置的核心设备制造技术,牢牢掌握在国外少数公司手中,不仅采购价格高昂,后续运维更是处处受制。作为课题负责人,刘小青接过了国家重点研发计划“海水淡化关键设备加工制造技术”的攻关重任。

没有成熟的经验可循,团队就从最基础的焊接工艺、加工精度一点点摸索。针对双相不锈钢焊接变形难控制、管板支撑板加工精度要求高等难题,刘小青带着团队泡在生产现场,反复调整焊接参数,优化加工工艺,先后突破了现场施工总成安装技术、双相不锈钢药芯焊丝焊接技术、管板支撑板高效高精度加工技术等多项核心制造工艺。

最终,国内单机规模最大的低温多效海水淡化装置在首钢京唐顺利建成,设备国产化率达到96%,钻孔精度控制在0.05毫米以内,蒸发器壳体焊接变形量控制在0.4‰以内,直接降低成本费用2770万元。

项目研发的“燃—热—电—水—盐”五效一体高效循环利用技术荣获中国节能协会节能减排科技进步奖一等奖,不仅为钢铁主业海水淡化技术发展提供了坚实的技术支撑,更推动国内规模化海水淡化技术整体进步。

铸魂——连铸机与结晶器技术攻坚

连铸机是钢铁生产的核心设备,被称为钢铁产线的“心脏”。20世纪80、90年代,国内宽厚板坯连铸机的设计与制造技术几乎被国外巨头全盘垄断,钢企不仅要付出高昂的采购成本,设备升级、备件更换都要受制于人。

早年,首钢机电就开始为国际企业配套加工薄板坯部件,刘小青也在一次次代工生产中,摸透了国外设备的设计逻辑与制造标准。他深知,只做配套永远追不上国际先进水平,必须走自主研发的道路。“九五”期间,他参与的薄板坯连铸连轧结晶器及扇形段系统研制项目,获评国家重点科技攻关计划优秀科技成果,这也为首钢后续连铸装备的自主化之路打下了第一块基石。

随着首钢搬迁调整的大幕拉开,迁安、首秦、京唐等新基地陆续启动建设,对连铸设备的需求迫在眉睫。关键时刻,刘小青主动扛起了首钢宽厚板坯连铸机设备制造技术研发的大旗,形成了扇形段框架高效切削加工技术,先后斩获北京市职工技术创新优秀成果一等奖、第三届全国职工优秀技术创新成果三等奖。凭借这套技术,连铸机核心部件的生产效率实现数倍提升,产品合格率从69%跃升至99%,原本一年只能加工30套的扇形段框架,仅2010年上半年就产出180套,彻底打破了产能瓶颈。

最终,刘小青团队成功研发出高效切削加工、数控预制弯管、扇形段装配测试等5项核心制造工艺技术,实现首钢京唐宽板坯连铸机设备的完全自主集成。从迁钢、首秦到京唐,一条条自主制造的连铸生产线在首钢各大基地落地投产,不仅圆满支撑了集团钢铁主业的搬迁调整,更将技术成果输出到涟钢等国内多家钢企,累计合同承揽额达13亿元,实现经济效益4577万元,真正实现了连铸设备的国产化、首钢化制造。

在连铸机整机技术突破的基础上,刘小青又把目光投向连铸机的“心脏部件”——结晶器铜板。传统的电镀铜板过钢量低、生产过程污染大、综合成本高,是长期困扰行业的痛点。刘小青带领团队转向绿色制造路线,自主攻关结晶器铜板机器人熔覆技术。他与团队反复调试熔覆参数,摸索涂层热处理工艺,接连攻克了机器人熔覆、涂层热处理、自动矫形平面度控制、硬质涂层高效加工、倒角铜板涂熔等6大技术壁垒,彻底突破了过钢量“卡脖子”难题。数据显示,传统电镀技术铜板过钢量约10万吨,采用机器人涂熔技术后,过钢量可达25万吨,是传统技术的2.5倍,技术水平达到国内领先,累计实现经济效益2200万元。

精造——高端精密制造与海绵钛装备升级

从冶金装备国产化向高端精密制造延伸,是首钢机电的战略转型方向,也是刘小青职业生涯中的又一次全新出发。他主持开展了高端精密制造技术研发,牵头建成高端精密制造生产线,一步步攻克异形复杂结构件高精度加工的技术难题。如今,团队已完成国产大飞机15种精密零件的加工任务,高端民航发动机零部件实现批量生产,爆震发动机、燃气轮机等前沿产品的研发也稳步推进,用实打实的制造能力,为国家高端装备制造产业升级赋能。

在精密制造赛道不断突破的同时,刘小青还将目光投向了国家战略性材料——海绵钛。海绵钛是钛工业的基础原料,广泛应用于国防军工、航空航天等关键领域。而高品质海绵钛的生产装备技术,曾长期被国外垄断。

带着“把核心装备攥在自己手里”的信念,刘小青带领团队一头扎进高品质海绵钛工艺装备的攻关中。借鉴钢铁轧制剪切领域的技术积累,自主创新设计,先后研发出长行程闸切机、倾斜布置剪刃斜切机、高剪切精度旋切机三大核心设备,推动建成了国内首条转子级海绵钛生产线。如今,首钢机电研发的高品质钛生产装备已成功服务于国防军工、航空航天等领域,累计实现合同承揽超6亿元,创造经济效益3680万元,打破了国外技术垄断,为我国钛材料产业升级筑牢了装备根基。

绿能——氢能技术取得突破

面对“双碳”目标,氢能作为清洁低碳的战略新能源,成为刘小青团队攻关的又一重点方向。

爆震燃烧技术是被美国列入出口管制的“卡脖子”技术。为了突破技术封锁,刘小青带领团队与清华大学—清航空天开展深度合作,推动氢爆震燃烧技术的工程化应用,成功研发出纯氢燃气轮机、燃烧器、水电解制氢装置等一系列产品。2024年12月,“清航叁号”新型发动机圆满完成飞行试验任务,标志着我国基于新型燃烧技术的发动机进入工程实践阶段。2025年3月21日,随着点火指令下达,GT200H纯氢爆震燃气轮机成功投运,全球首套氢爆震燃机综合供能系统商业化应用案例就此诞生。

团队先后建成了基于绿氢自增压燃烧的首钢清洁供热项目,获评2023年首都优秀工程示范案例;落地全球首套纯氢爆震燃气轮机热电联产示范项目,实现三大核心突破——氢气燃烧零碳排放、NOx排放小于15ppm、综合能效达90%,在清洁能源利用领域跑出了首钢速度。

在发电供热领域取得突破的同时,刘小青也在思考如何让氢能技术服务于钢铁主业的绿色转型。他带领团队研发出氢氧发生器产品,将氢氧火焰切割技术应用于连铸坯切割工序,替代传统的乙炔和丙烷切割,大幅降低了切割环节的碳排放。目前,该项技术已在华西特钢、中冶赛迪及首钢京唐等多家钢铁企业推广应用,为钢铁行业绿色低碳转型提供了可行的技术方案。

从制氢设备到氢氧切割,从地面热电联供到爆震发动机随“清航叁号”飞向蓝天,短短四五年时间,刘小青团队在氢能这条赛道上,完成了一次从“0”到“1”的跨越。但他知道,这只是一个开始。

三十余载深耕制造一线,从冶金装备到高端精密制造,从海水淡化到氢能技术,刘小青的研究领域不断拓展,但刻在骨子里的“国产化”“高端化”“绿色化”的追求始终未变。

如今,作为首钢二级科学家,刘小青又站在了新的起跑线上。他的科学家工作站聚焦航空航天精密制造、氢能技术、增材制造技术、高品质海绵钛装备、智能装备五大领域,正带领团队在高端精密制造的赛道上持续奔跑。他常说,科技创新永无止境,唯有一步一个脚印攻坚克难,才能不负时代赋予的使命。未来,他将继续带着团队啃“硬骨头”、闯“无人区”,为首钢高质量发展和国家科技自立自强作出新的更大贡献。