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千斤铝棒加热记录-世界上第一个兆瓦高温超导加热装置研发纪录片


科技日报记者 魏依晨。千斤

从20℃到403℃,铝棒录片一根500多公斤的加热记录铝棒需要芯表同步加热多长时间?

至少9小时——这是过去用电阻炉加热的时间;

10分17秒——这是联创光电超导技术团队的最新测试数据。

颠覆性的世界上第变化源于自主创新。近日,个兆黑龙江省首台兆瓦级高温超导感应加热装置正式投入使用。瓦高温超这标志着中国超导热加工技术在世界上率先取得了重大突破。导加

一定要攻下这座“山”。热装

高温超导技术是置研实现大型飞机、悬浮交通、发纪船舶等高端制造业发展的千斤关键技术。由于其独特的铝棒录片运行温度(-196℃)和相对便宜的液氮优势,已成为各方的加热记录研究热点。

早在2012年,世界上第中国科学院院士、个兆中国高温超导研究创始人赵忠贤就提出了开发兆瓦高温超导磁体感应加热装置的想法。

“当时,世界上只有德国和韩国有一个工业超导感应加热装置,分别是720千瓦和300千瓦,而‘兆瓦级’是空白的。其关键技术一直被发达国家视为核心秘密,这也导致我国高性能铝严重依赖进口。近日,上海超导材料及系统工程中心主任洪志勇在接受《科技日报》采访时表示。

2013年1月,江西联创光电科技有限公司(以下简称联创光电)与上海超导科技有限公司、北京交通大学教授戴少涛共同成立了联创超导科技团队。

为了更好地进行研发,江西联创光电超导应用有限公司(以下简称联创超导)应运而生。其股东是江西电子集团和联创光电。

有两个“高墙”需要自主研发“兆瓦级”。“一是产品自主创新程度高,无类似参考标准;二是设备复杂,标准覆盖范围广,相当于从零开始。戴少涛告诉记者。

“最大的困难是决策。联创超导董事长吴锐说:“赵院士提出研究方向时,董事会认为这类高科技设备投资失败的可能性很大,对是否这样做犹豫不决。”。

联创光电作为江西老牌上市公司,尝到了科技联手带来的红利,其产品应用于神舟飞船和登月车。“自信来自经验,自信来自感情。吴锐说:“最后,大家一致决定攻下这座‘山’!”。

攀登技术壁垒“巨人峰”。

在联创超导试验车间,电机驱动直径446mm、长度1335mm、重量562kg的铝棒高速旋转。

20℃、200℃、400℃...温度检测表中的数据继续上升。18分钟后,铝棒的温度达到设定的450℃。汗流浃背的伍锐双拳紧握,兴奋地喊道:“样机成了!那一刻,时间定格在2019年3月8日。

一路走来,六年春秋,团队“屡败屡战”,经历了20多次自我否定、自我颠覆、自我修正。

时任联创超导总工程师的蒋国忠告诉记者:“自主创新之路并不容易。不仅参考文献和测试数据很少,而且面临着“巨人”技术障碍——大型高温超导磁体电磁热力多物理场耦合模拟技术、大型高温超导磁体结构设计……”。

2015年6月,样机主轴因未克服尖峰扭矩而断裂,项目被迫停摆。“当时主轴是进口最好的,没人想到这么好的配件受不了。蒋国忠说。

为了突破困难,团队决定推倒重来。“那段时间挺熬人的,吃住都在车间,回到房间就瘫倒在床上,睡不着,脑子里不停的回忆主轴的问题。在研发之前,我们花了4个月的时间重做仿真样机,匹配双电机。蒋国忠的办公室位于车间二楼,推开门就能看到样机。

千锤百炼,天不负。2019年7月1日,在中国有色金属工业协会举行的技术评估会议上,专家一致认为该项目是“世界上最大的兆瓦超导感应加热装置”。

戴少涛告诉记者:“该设备的加热技术是世界上唯一能够同步、超均匀、快速地加热400毫米以上大口径金属工件的方法。与世界上数百千瓦级的水平相比,“兆瓦级”就像汽车发动机排量从零点到2.0,应用空间一下子就打开了。”。

剑指的是“世界一流”。

开发设备并不容易,工业化之路也充满了荆棘。

“复制和追赶竞争对手至少需要5年的时间。蒋国忠说:“这五年我们要做的事情很多。”。

只有44项专利获得了技术难点突破。如果工业化失败,不仅意味着巨额投资浪费,企业转型升级也将受到严重挫折。在吴锐看来,“科研攻关就像赛跑,但只有第一个没有第二个,比谁先‘撞线’更重要。”。

“近年来,率先制定高温超导直流传热装置的国家推荐标准;然后申请上海能效中心的节能设备认证。认证合格后,下游企业可获得节能补贴;此外,我们还需要积极寻求中央企业的合作,开放市场示范效应。蒋国忠说。

2021年,位于黑龙江省的中铝集团东北轻合金有限公司向高端化、智能化、绿色化铝加工企业迈进,这套远在江西的设备解决了燃眉之急。

经过一年多的紧张试生产操作,项目最终得到充分验证:电单消耗量同比下降53%,铝只能在原加热时间的1/54加热到所需温度,温差准确控制在3℃-5℃以内。单台设备每年可节省数百万电费。

赵忠贤院士在今年4月20日的投产现场充满期待。他说:“我认为这是一个非常好的起点,高科技与传统产业的结合,我认为这是传统产业未来发展的一种非常重要的方式。”。

中铝高端制造副总裁、东轻党委书记、董事长王学书表示,高温超导感应加热装置的正式生产,实现了金属热加工行业的颠覆性替代应用,将帮助中国更快地实现“双碳”目标。

一步一步,一步一步。“虽然该设备是世界上第一个,价格昂贵,但下游企业在进入市场时一开始就有疑问,但国家标准的制定、节能认证和中铝的成功试用给了大家一个‘放心’。蒋国忠说。

如今,联创超导在手订单已超过60个。超导热加工技术这把利剑,牢牢地握在中国人手中!

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