在美麗的河北武安青龍山工業(yè)園區(qū)，有一家鑄造行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)——河北龍鳳山鑄業(yè)有限公司（以下簡稱龍鳳山鑄業(yè)）。該公司成立于1999年，現(xiàn)注冊資本6.8億元，年產(chǎn)值60多億元；持續(xù)20多年專注于鐵的純凈化技術(shù)研發(fā)與生產(chǎn)，是專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)高端鑄造用鐵基新材料的“國家高新技術(shù)企業(yè)”和國家第四批專精特新“小巨人”企業(yè)。該公司自主研發(fā)生產(chǎn)的鑄造用超高純生鐵、高純生鐵、亞共晶生鐵，相繼獲得“國家重點新產(chǎn)品”“全國鑄造材料金鼎獎”“中國機械行業(yè)改革開放四十周年杰出產(chǎn)品”等榮譽稱號，并獲得多項國家專利，填補了國內(nèi)空白，替代進口，為我國核電、復(fù)興號高鐵、航空航天、軍工、海洋工程等大國重器提供戰(zhàn)略性新材料保障。該公司通過了環(huán)?？冃級評級驗收。近十幾年來，特別是黨的十八大以來，該公司始終堅持不斷創(chuàng)新，走上了高質(zhì)量發(fā)展的道路。

2020年10月27日上午，河北省純鐵材料及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院揭牌儀式在河北龍鳳山鑄業(yè)有限公司舉行。

河北龍鳳山鑄業(yè)有限公司化驗室。

　　填補國內(nèi)空白

　　早在2010年4月份，龍鳳山鑄業(yè)就通過自主創(chuàng)新，在國內(nèi)率先研發(fā)生產(chǎn)出鑄造用高純生鐵。他們先后投資20余億元，建成“采、選、燒、煉”工藝配套、裝備先進的高純生鐵生產(chǎn)基地，在國內(nèi)首創(chuàng)采取“精料提純+高爐精煉+爐外精處理”的技術(shù)路線（以下簡稱“三精法”），用高爐還原法，直接冶煉出鑄造用高純生鐵。高純生鐵打破了發(fā)達國家的壟斷。《人民日報》曾報道：龍鳳山鑄業(yè)歷時3年研發(fā)生產(chǎn)的“LFS”系列鑄造用高純生鐵，結(jié)束了我國高端鑄造用高純生鐵全部依賴進口的歷史。

　　在2017年6月份上海舉辦的“第十五屆中國國際鑄造博覽會”上，該公司又推出了中國“龍鳳山”牌超高純生鐵，受到國內(nèi)外鑄造專家和高端鑄造廠家關(guān)注。這是龍鳳山鑄業(yè)自主創(chuàng)新研發(fā)生產(chǎn)出中國自己的鑄造用高純生鐵之后的又一重大高端鑄造新材料。在高純生鐵的基礎(chǔ)上經(jīng)過反復(fù)試驗，再加上“‘三精法’＋精煉深度提純”生產(chǎn)裝備，讓超高純生鐵應(yīng)運而生。有國內(nèi)專家對該公司新產(chǎn)品和科技成果評價說，龍鳳山鑄業(yè)研制生產(chǎn)的超高純生鐵“是鑄造行業(yè)亟需的新材料，廣泛應(yīng)用于核電、高鐵、軍工、海洋工程、航空航天等大國重器、國防科技工業(yè)、國家重大項目建設(shè)等領(lǐng)域，為生產(chǎn)高性能、高質(zhì)量、超大斷面球墨鑄鐵件提供了重要的原材料保障；該項目填補了國內(nèi)空白，產(chǎn)品替代進口，鑄造用超高純生鐵新材料的主要技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國外產(chǎn)品水平，整體技術(shù)達到了國際領(lǐng)先水平，是具有優(yōu)異性能和特殊功能的鐵基新材料，在鑄造行業(yè)具有很高的推廣價值；超高純生鐵的鈦、錳、磷、硫等有害元素含量遠小于《鑄造用高純生鐵》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)含量，鉻、釩、鉬、砷等11種微量元素總和小于0.020%，是高純凈度、高穩(wěn)定性、高一致性的超高純生鐵，填補了我國高端鑄造新材料領(lǐng)域的一項空白，現(xiàn)已銷往德國、法國、日本等國家。超高純生鐵的誕生，將為我國鑄造和裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、由大變強奠定堅實的鐵基新材料基礎(chǔ)，助力制造強國。

2020年12月15日上午，由上海大學(xué)、河北龍鳳山鑄業(yè)有限公司共同主辦的鐵基新材料品質(zhì)提升項目《純鐵的理論與技術(shù)》研討會在石家莊市河北賓館舉行。

　　自2019年以來，龍鳳山鑄業(yè)創(chuàng)新發(fā)展理念，聯(lián)合上海大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)、冶金經(jīng)研中心等單位實施“產(chǎn)學(xué)研用”創(chuàng)新模式，以該公司獨有的高純生鐵和超高純生鐵為母材，通過創(chuàng)新工藝流程與技術(shù)研發(fā)，利用深度提純裝備，研制生產(chǎn)4N級高純鐵和5N、6N級超純鐵高端鐵基新材料。如果研制成功，產(chǎn)品將再次填補國內(nèi)空白，有望在磁性材料、非晶材料、屏蔽材料等高性能和特殊功能合金材料的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，以滿足日益增長的高端裝備制造業(yè)與軍工業(yè)發(fā)展需要，解決我國鐵基新材料領(lǐng)域的“卡脖子”難題。

　　高純鐵和超純鐵是軍工、航空航天、核工業(yè)、電子元器件等領(lǐng)域制造用高端特殊鋼、高溫合金、耐蝕合金，以及磁性材料、非晶材料等高性能和特殊功能合金材料的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。目前，美國和日本已能批量化穩(wěn)定生產(chǎn)出純度達到99.9999% (6N)的超純鐵，而我國還不能工業(yè)化生產(chǎn)出純度達到99.99%(4N)的高純鐵，這嚴重制約了我國高性能合金材料的發(fā)展和高端裝備制造業(yè)的進步。

　　作為特色產(chǎn)業(yè)集群的優(yōu)秀頭部企業(yè)，近年來，龍鳳山鑄業(yè)搶抓當(dāng)前產(chǎn)業(yè)鏈加速重構(gòu)的契機，創(chuàng)新思路方法，在建鏈、補鏈、延鏈、強鏈上下功夫，進一步突破產(chǎn)業(yè)鏈瓶頸，不斷提升產(chǎn)業(yè)競爭力，推動產(chǎn)業(yè)提檔升級。

2020年10月9日上午，河北龍鳳山鑄業(yè)有限公司鐵基新材料品質(zhì)提升項目開工儀式現(xiàn)場。

　　龍鳳山鑄業(yè)時刻銘記，創(chuàng)新是企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的第一驅(qū)動力，只有通過持續(xù)創(chuàng)新才能保證企業(yè)具有核心競爭力。公司在創(chuàng)新發(fā)展的過程中，具備了獨特的優(yōu)勢。

　　一是優(yōu)質(zhì)原料優(yōu)勢。超高純生鐵特定微量元素的含量極低，冶煉超高純生鐵需要優(yōu)質(zhì)鐵礦，國內(nèi)外適合生產(chǎn)超高純生鐵的礦山稀少。河北武安當(dāng)?shù)氐蔫F礦石中磷、硫、錳、鈦和對鑄造有影響的微量元素含量很低，其品質(zhì)之高在全國乃至世界實屬罕見，資源優(yōu)勢得天獨厚。

　　二是裝備優(yōu)勢。龍鳳山鑄業(yè)作為我國最大最優(yōu)高端鑄造新材料生產(chǎn)企業(yè)，2016年在原有先進裝備基礎(chǔ)上先后投資超過1億元，建造了1000平方米的技術(shù)中心大樓，配備了ICP、XRF等分析設(shè)備，建立了國內(nèi)第一家技術(shù)領(lǐng)先的生鐵試驗室，配備了試驗用中頻感應(yīng)電爐、金相顯微鏡、沖擊試驗機、液壓式萬能強度試驗機、氧氮氫氣體分析儀等先進儀器設(shè)備，具有完善的研發(fā)及試驗條件。

　　三是技術(shù)、人才優(yōu)勢。建廠20多年來，龍鳳山鑄業(yè)積累了豐富的冶煉經(jīng)驗，秉承人才是第一資源的理念，聘請既有較深理論造詣又有豐富實踐經(jīng)驗的煉鐵和鑄造專家10余名，吸收了一批懂技術(shù)、善管理、勇于創(chuàng)新的綜合性人才。龍鳳山鑄業(yè)多渠道引進各類高端人才，從中國鑄造協(xié)會、中國機械研究總院、河北工業(yè)大學(xué)等單位聘請專家、教授近20人擔(dān)任技術(shù)顧問，提升超高純生鐵的技術(shù)研發(fā)水平；建成高純生鐵和超高純生鐵科技研發(fā)中心，與多所專業(yè)院校、科研單位建立長期、穩(wěn)定的技術(shù)合作關(guān)系；多次舉辦和參推廣應(yīng)用高純生鐵和超高純生鐵論壇、會議；開展“產(chǎn)學(xué)研用”戰(zhàn)略合作，優(yōu)勢互補，實現(xiàn)共贏；還引進中高層次技術(shù)和管理人才百余名，為企業(yè)發(fā)展注入活力。目前，龍鳳山這支高技能、高素質(zhì)的技術(shù)團隊和員工隊伍，有極強創(chuàng)新能力，為持續(xù)創(chuàng)新研發(fā)超高純生鐵奠定了堅實的人才基礎(chǔ)。

　　四是工藝技術(shù)優(yōu)勢。龍鳳山鑄業(yè)研制的超高純生鐵，在高端鑄造專家的指導(dǎo)幫助下，選擇在“三精法”大高爐冶煉高純生鐵的基礎(chǔ)上，采用獨有技術(shù)進行精煉及深度提純工藝，大大降低生鐵中的有害元素含量，并可根據(jù)不同用戶的需求，調(diào)整精煉深度提純工藝，實現(xiàn)定制化生產(chǎn)、個性化服務(wù)。超高純生鐵整個生產(chǎn)流程的突出特點是：采用綠色制造工藝，生產(chǎn)純凈度、穩(wěn)定性、一致性更好的鑄造新材料。其磷、硫、鈦、釩等關(guān)鍵元素及微量元素含量總和等技術(shù)指標(biāo)達到國際領(lǐng)先水平，為我國鑄造行業(yè)由大變強奠定了堅實的新材料基礎(chǔ)。

　　鑄造業(yè)權(quán)威專家曾如此評價龍鳳山鑄業(yè)生產(chǎn)的超高純生鐵：一是超高純生鐵中的碳含量可以根據(jù)客戶需要定制，同時，客戶可以對超高純生鐵中鈦、錳、磷、硫等常規(guī)元素含量和鉻、釩、鉬、錫、銻、鉛、鉍、碲、砷、硼、鋁11種微量元素提出極限要求，其中主要元素含量碳約為3.50% ~ 3.80%、硅≤0.50%、鈦≤0.005%、錳≤0.02%、磷≤0.008%、硫≤0.010%，11種微量元素的含量總和≤0.020%。二是“龍鳳山”牌超高純生鐵，能夠顯著穩(wěn)定提高高端鑄件的性能，保證超低溫鐵素體球鐵件為100%鐵素體；凈化晶界非金屬夾雜；對低溫和超低溫鐵素體球墨鑄鐵，能夠顯著降低塑—脆性轉(zhuǎn)變溫度，在超低溫下既穩(wěn)定保證抗拉強度大于400兆帕，又能穩(wěn)定達到大于12焦的低溫沖擊值，是新一代高端鑄件的首選原料。

2022年9月20日，龍鳳山鑄業(yè)公司董事長白居秉（左三）在上海第二十屆中國國際鑄造博覽會期間參加中國鑄造協(xié)會大學(xué)堂啟動儀式。

　　打造國際品牌

　　龍鳳山鑄業(yè)自1999年成立至今，品牌發(fā)展意識超前，經(jīng)過20多年的發(fā)展，“龍鳳山”品牌已在鑄造行業(yè)取得領(lǐng)先地位?！褒埿绣居睿P鳴九天”，他們緣何能打造出強大品牌效應(yīng)呢？

　　“得益于人才、裝備、技術(shù)等多方綜合研發(fā)優(yōu)勢；得益于‘大國工匠’精神，精準(zhǔn)極致，增品種，提品質(zhì)，奮力創(chuàng)品牌?！倍麻L白居秉曾在接受《中國冶金報》記者采訪時，開門見山地說。“龍鳳山”牌鑄造用高純生鐵先后被工信部、生態(tài)環(huán)境部、科技部等四部委聯(lián)合評定為“國家重點新產(chǎn)品”，曾獲得全國鑄造材料金鼎獎、冶金產(chǎn)品實物質(zhì)量金杯獎等殊榮，被中國品牌建設(shè)促進會評為“品牌價值產(chǎn)品”。

　　“龍鳳山”牌超高純生鐵質(zhì)量好、用途廣、有文化特色烙印，滿足和引領(lǐng)了核電、高鐵、軍工、風(fēng)電、海洋工程等領(lǐng)域特殊需求，打造了經(jīng)典品牌，成為龍鳳山鑄業(yè)的靚麗名片，品牌效應(yīng)凸顯，結(jié)出豐碩成果。

　　碩果之一：百噸級核乏燃料儲運容器。我國《鑄造行業(yè)“十三五”規(guī)劃》提出完成高端球墨鑄鐵百噸級核乏燃料儲運容器的研制并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。百噸級核乏燃料儲運容器最大厚度為500毫米，生產(chǎn)過程中如果鐵水中雜質(zhì)元素含量過高，鑄件最后凝固部位就容易產(chǎn)生碎塊狀石墨，晶界偏析夾雜多，也容易產(chǎn)生縮松、縮孔等鑄造缺陷，嚴重降低力學(xué)性能和動態(tài)性能。在試制中，100%采用“龍鳳山”牌超高純生鐵，在砂型鑄造自然冷卻的條件下澆鑄的800毫米×800毫米×800毫米超大試塊，未出現(xiàn)碎塊狀石墨及晶界偏析夾雜，無縮松、縮孔、夾渣等鑄造缺陷。這充分說明，采用超高純生鐵生產(chǎn)大斷面球墨鑄鐵件組織及性能得到了良好的保障。

　　碩果之二：高速列車轉(zhuǎn)向架軸箱。高速列車的轉(zhuǎn)向架軸箱是安裝車輪與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的重要部件，它承載著車體重量，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著列車的安全性、穩(wěn)定性與舒適性。其重要性與可靠性處于列車設(shè)計關(guān)鍵位置，被列為高速列車的核心部件，在高速列車零部件中屬A類部件。常州華德機械有限公司等3家高端鑄造企業(yè)使用“龍鳳山”牌高純生鐵和超高純生鐵生產(chǎn)部件10萬多件，沒有一件不合格。龍鳳山鑄業(yè)成為了國內(nèi)唯一一家高速列車轉(zhuǎn)向架軸箱用高純、超高純生鐵供應(yīng)商。

　　2017年，常州華德等3家企業(yè)率先使用超高純生鐵開展超低溫、高韌性球墨鑄鐵(-50℃~ -60℃) QT400-18AL的研究并將其應(yīng)用于高速列車轉(zhuǎn)向架軸箱，取得了更優(yōu)的效果。高鐵轉(zhuǎn)向架軸箱研制生產(chǎn)的難點是在低溫、超低溫使用條件下力學(xué)性能達到如下要求：抗拉強度≥400兆帕，屈服強度≥240兆帕，伸長率≥18%，在-20℃~-60℃沖擊吸收功≥12焦。

　　碩果之三：高強度、高伸長率球墨鑄鐵的研究與生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)受到相關(guān)研究機構(gòu)的關(guān)注。吉林大學(xué)通過采用龍鳳山鑄業(yè)超高純生鐵凈化鐵液、多元素合金元素固溶強化、晶粒細化等一系列生產(chǎn)優(yōu)化工藝和措施，成功研制并生產(chǎn)出鑄態(tài)QT700-10高性能鑄鐵件。廣西玉柴使用“龍鳳山”牌高純生鐵生產(chǎn)出QT800-6，1000-5高強度、高塑性鑄件。

（張文軍/文 郭建偉/攝）