——河北龙凤山研发超高纯生铁纪实
谢吉恒唐小勇白新社魏锐波
深刻的记忆。八年前（年）四月上旬，河北龙凤山铸业有限公司（以下简称龙凤山），自主创新，在国内率先研发生产出铸造用高纯生铁。他们先后投资20余亿元，建成“采、选、烧、炼”工艺配套、装备先进的高纯生铁生产基地、跻身于世界铸造生铁行业前列，为中华民族增光添彩。《中国冶金报》曾进行过深度报道。
今年四月上旬，由中国冶金报社举办的年度钢铁行业品牌评选活动正式启动，《中国冶金报》记者又一次来到龙凤山采访。龙凤山这一重磅喜讯令人振奋：年6月在上海举办的“第十五届中国国际铸造博览会”上，推出了中国“龍鳳山”牌超高纯生铁，一个“超”字，轰动了来自国内外铸造专家和高端铸造厂家。这是龙凤山自主创新研发生产出中国自己的铸造用高纯生铁之后，又一重大高端铸造新材料脱颖而出—“龍鳯山”牌超高纯生铁靓丽登台。它的钛、锰、磷、硫等有害元素含量大大优于《铸造用高纯生铁》行业标准，铬、钒、钼、砷等11种微量元素总和小于0.%，在全球行业内属于领先水平。
花香蝶自来。龙凤山超高纯生铁一举成功问世，业内领导、专家和客商，争相参观考察、洽谈合作。“龍鳳山”牌超高纯生铁已在核电、高铁、军工、风电、海洋工程等领域高端铸造厂家投入使用，填补高端铸造新材料领域的一项空白，现已销往德国、法国、日本等发达国家和地区。超高纯生铁的诞生，在我国铸造发展史上树立了新的里程碑，将为我国铸造和装备制造业转型升级、由大变强奠定坚实的铁基新材料基础，助圆“中国制造”强国梦。
持续创新增强活力
创新是企业发展的源动力。党中央和国务院提出实施“中国制造”，加快中国从制造大国转向制造强国的奋进目标。
铸造业专家向《中国冶金报》记者介绍，伴随着“中国制造”战略的快速实施，《铸造行业十三五规划》中提出的“百吨级核乏燃料储运容器”、“7兆瓦及以上风电机组铸件”、“高铁铸件”、“低温高韧性球铁件”、“固溶强化铁素体球铁件”、“等温淬火球铁件”、“高精度及高精度保持性机床铸件”等高端铸件对铸造原材料提出更高苛刻要求，而我国已有的铸造原材料已经满足不了高端铸件的质量需求，中国制造业对高端铸造新材料的需求越来越迫切，急切要求提高铸铁材质的纯净度，解决炉料（生铁、废钢）带来的干扰元素的影响已成亟待解决的问题。
龙凤山董事长白居秉面对机遇与挑战，敏锐地看到，龙凤山要坚持创新不止，不断开发新产品，适应和引领高端铸造行业的新需求。白居秉果断拍板：开启新一轮自主创新，研发超高纯生铁。
思维决定出路，观念孕育生机。龙凤山坚持自主创新，两年多时间的不间断研发，攻关克难，经历无数次试验……年3月，成功采用“精炼深度提纯工艺”这一关键技术，成功研制出以铁、碳和硅基本元素为主、其它有害元素和杂质元素含量极低的高纯净度、高稳定性、高一致性的超高纯生铁！超高纯生铁投入工业化生产和应用，受到用户的高度认可和青睐。
技术创新砥砺奋进
龙凤山赶超世界先进水平，牢记科技创新是第一生产力的真谛，在研发超高纯生铁全过程，全方位践行这一理念，具备了独特的优势。
一是优质原料优势。超高纯生铁特定微量元素的含量极低，冶炼超高纯生铁需要优质铁矿，国内外适用生产超高纯生铁的矿稀少。河北武安当地的铁矿石中磷、硫、锰、钛和对铸造有影响的微量元素含量很低，其品质之高在全国乃至世界也属罕见，得天独厚。
二是装备优势。工欲善其事，必先利其器。龙凤山作为我国最大最优高端铸造新材料生产基地，年在原有先进装备基础上先后投资一亿多元，建造了平方米的技术中心大楼，配备了等离子体光谱分析仪、荧光分析仪、ICP荧光光谱仪。并建立了国内领先首家生铁试验室，配备了试验用中频感应电炉、金相显微镜、冲击试验机、液压式万能强度试验机、氧氮氢气体分析仪等先进仪器设备，具有完善的研发及试验条件。
三是技术、人才优势。龙凤山建厂近二十年积累了丰富的冶炼经验，秉承人才是第一资源的理念，聘请十多名既有较深理论造诣又有丰富实践经验的的炼铁和铸造专家，吸收一批懂技术、善管理、勇于创新的综合性人才。龙凤山不拘一格，多渠道引进各类高端、顶尖人才：他们从中国铸造协会、中国机械研究总院、河工大等高等院校、科研单位聘请专家、教授近20人担任技术顾问，提升超高纯生铁的技术研发水平；建成高纯生铁和超高纯生铁科技研发中心，与多所专业院校、科研单位建立长期、稳定的技术合作关系；多次举办和参加“推广应用高纯生铁和超高纯生铁论坛会”；开展“产学研用”战略合作，优势互补，实现共赢。同时还引进中高层次技术和管理人才百余名，为企业发展注入活力。据统计，龙凤山这支高技能、高素质的技术团队和员工队伍，有极强创新能力的科技人才达到员工总数的二成以上，为持续创新研发超高纯生铁提供了人才支撑。
四是工艺技术优势。龙凤山研制的超高纯生铁，在高端铸造专家的指导帮助下，选择在“三精法”大高炉冶炼高纯生铁的基础上，采用独有技术进行精炼及深度提纯工艺，将生铁中微量有害元素含量去除至极低。并可根据不同用户的需求，调整精炼深度提纯工艺，实现定制化生产、个性化服务。超高纯生铁整个生产流程突出特点是均采用绿色制造工艺，生产纯净度、稳定性、一致性更好的铸造新材料。其P、S、Ti、V等关键元素及微量元素总和等技术指标达到国际领先水平，为我国铸造行业由大变强奠定了坚实的新材料基础。
铸造业权威专家评价龙凤山超高纯生铁有两个显著性能:一是超高纯生铁中的碳含量根据客户需要可以定制。超高纯生铁对钛、锰、磷、硫等常规元素各含量和铬、钒、钼、锡、锑、铅、铋、碲、砷、硼、铝等十一种微量元素提出极限要求，其中主要元素C3.50%～3.80%、Si≤0.50%、Ti≤0.%、Mn≤0.02%、P≤0.%、S≤0.%；十一种微量元素的含量总和≤0.%。二是“龍鳯山”牌超高纯生铁，能够显著稳定提高高端铸件的性能要求。保证超低温铁素体球铁件％的铁素体；净化晶界非金属夹杂；对低温和超低温铁素体球墨铸铁，能够显著降低塑—脆性转变温度，在超低温下既稳定保证抗拉强度＞MPa，又能稳定达到＞12J的低温冲击值。是新一代高端铸件的首选原料。
品牌引领匠心打造
品牌就是力量，创新就是灵魂，“龍鳯山”牌铸造用超高纯生铁“龙行寰球，凤鸣九天”，他们研发超高纯生铁缘何能打造出强大品牌效应呢？
“得益于人才、装备、技术等多方综合研发优势；得益于“大国工匠”精神，精准极致，增品种，提品质，奋力创品牌”，董事长白居秉接受《中国冶金报》记者采访时，开门见山地说。龙凤山大力实施培育品牌，“龍鳯山”牌铸造用高纯生铁先后被工信部、环保部、科技部联等四部委联合评定为“国家重点新产品”，获得“中国铸造材料金鼎奖”、“中国冶金产品实物质量金杯奖”等殊荣，被中国品牌建设促进会评为“品牌价值产品”。
龙凤山打造的“龍鳯山”牌超高纯生铁高质量、用途广、有文化特色烙印。满足和引领了核电、高铁、军工、风电、海洋工程等领域特殊需求，打造了的经典品牌，成为龙凤山的靓丽名片，品牌效应凸显，结出丰硕成果。
硕果之一：百吨级核乏燃料储运容器。我国《铸造行业十三五规划》提出完成高端球墨铸铁百吨级核乏燃料储运容器的研制并实现产业化生产。目前我国正在进行研制工作。百吨级核乏燃料储运容器最大壁厚为mm，生产过程中如果铁水中微量元素杂质元素过高，铸件最后凝固部位容易产生碎块状石墨，晶界偏析夹杂多，也容易产生缩松、缩孔等铸造缺陷，严重影响力学性能和动态性能。在试制中，％采用“龍鳯山”牌超高纯生铁，在砂型铸造自然冷却的条件下，浇铸mm*mm*mm超大试块，从试块心部取样检测，结果表明未出现碎块状石墨及晶界偏析夹杂，无缩松、缩孔、夹渣等铸造缺陷。采用超高纯生铁生产大断面球墨铸铁件组织及性能得到了良好的保障。
硕果之二：高速列车转向架轴箱。高速列车的转向架轴箱是安装车轮与转向架构架的重要部件，它承载着车体重量，其质量的优劣直接影响着列车的安全性、稳定性与舒适性。其重要性与可靠性处于列车设计关键位置，列为高速列车的核心部件，在高速列车零部件中属A类部件。常州华德机械有限公司等三家高端铸造企业使用河北龙凤山高纯生铁和超高纯生铁生产了10万多件，没有一件不合格。龙凤山成为了国内唯一一家高速列车转向架轴箱原材料供应商。
年，常州华德等三家率先使用超高纯生铁进行了超低温、高韧性球墨铸铁（-60～-80℃）QT-18AL的研究和在高速列车转向架轴箱的使用，取得了更为良好的效果。高铁转向架轴箱研制生产的难点是在低温、超低温使用条件下力学性能达到：抗拉强度≥MPa，屈服强度≥MPa，伸长率≥18%，在-20℃～-60℃冲击吸收功均≥12J。
硕果之三：高强度、高伸长率球墨铸铁的研究与生产技术开发受到相关研究机构的