陶功明 在攀钢钢轨上飞驰 您可以睡得像婴儿一样安稳
陶功明。本版图片均由受访者提供 
攀钢生产的高铁钢轨出厂。 
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□四川日报全媒体记者 张红霞
大咖名片
陶功明，四川开江县人，1970年生，全国劳模、全国五一劳动奖章获得者。1992年从重庆大学冶金专业毕业后进入攀钢工作。28年间，从一线技术工人成长为攀钢型材轧制首席工程师，有多项国内外领先的技术创新。研制出中国首支高速道岔轨、世界首创采用端头补偿轧制技术解决通长尺寸控制难题。先后发表论文近30篇，有9项科研项目分别获得省部级科技进步一、二、三等奖，年创效益逾千万元。
高大、黝黑的加热炉里，“吐”出通红、明亮的钢锭——一段长7.75米、重约6吨多的钢锭，带着1100多度高温，开始在300余米生产线上、7台轧机间的“旅行”。高温使钢锭变得分外柔软，犹如“擀面条”，经过13道轧制流程，在7分钟里拉伸成103米长的钢轨，通直而光滑，壮观而漂亮。
大国重器，高铁津梁。这里是鞍钢集团攀钢集团攀枝花钢钒有限公司（以下简称“攀钢钒”）下属轨梁厂万能生产二线生产现场，可日产“攀枝花”牌高速钢轨5万余米，产量居世界首位。
攀钢型材轧制首席工程师陶功明的办公室紧挨着作业区。门常虚掩着，人却长时间地泡在生产现场。自1992年重庆大学毕业进入攀钢，从基层工人干起，直至技术核心、创新带头人，中国首个高速道岔轨等多项国内外攻关记录，让他在攀钢群英谱中，承前启后、熠熠生辉。
“在攀钢钢轨上飞驰，您可以睡得像婴儿一样安稳”，为了这句话，陶功明和他的团队身在攀西大裂谷，心在世界前沿阵地，以全球眼光攻坚克难，殚精竭虑，甘之若饴。
A
铁道部招标
攀钢按下了抢答键
今年3月27日，一列满载百米高速钢轨的火车从轨梁厂鸣笛发车。火车头上醒目的字牌显示，这是攀钢钒为印度尼西亚雅加达至万隆高速铁路项目（以下简称“雅万高铁”）量身定制的第一批近4000吨钢轨，也是中国标准高速铁路专用长定尺钢轨首次出口海外。轨身上不时闪现“PZH”字样，标志着这个民族钢轨品牌带着“中国制造”的自豪，绽放在南太平洋沿岸。这，成了中国高铁史上的一个里程碑事件。
回首半个多世纪前，攀枝花钒钛磁铁矿资源大惊天下，而前苏联专家却断言，这里不可能成为矿区。很明显，苏联专家看走了眼。从1965年至1971年，来自冶金部、铁道路的精英及当地群众，在大裂谷建成了2.5平方公里的“象牙微雕”钢城，造就了一座世界级的钢铁企业——开矿50年以来总共采出矿量3.5亿吨，相当于60吨的火车首尾相连绕地球赤道8圈。1975年6月29日，攀钢生产出第一支重轨产品——50公斤/米钢轨，“攀枝花造”从此走进历史舞台。
攀钢抢抓高铁机遇，意识得早，行动也早。1996年，攀钢成立高速钢轨开发项目组。其时，攀钢已在一年前组建了国家级企业技术中心，研究战略方向瞄准了高速铁路。
当时，我国7.2万公里铁路运营里程中，1/3为曲线段，在此类线路上，钢轨磨损严重，使用寿命短。上世纪末，原铁道部多次向国内钢轨生产企业发出强烈呼吁，开发抗拉强度为1280兆帕的珠光体钢轨，满足铁路发展需要。此时，国外高强度钢轨一单难求，单位吨价高达万元。
“攀枝花的铁矿石天然含钒，使攀钢的钢轨在柔韧性和耐磨性等方面具有先天优势，非常适合高速钢轨要求。”攀钢钒轨梁厂原副厂长王彦中说。他还记得，当年在与某国外钢轨生产企业交流时，对方只安排攀钢派一人参观生产线，且只能站在20米外看，并称中国“不可能在10年内开发出来”。
强韧、耐磨、抗腐蚀的高速钢轨，能不能在中国人自己手中诞生？从高速钢轨的关联产品道岔轨入手，陶功明按下了抢答键。
“铁道部在钢铁企业中悬红招标，开发高速道岔轨，说谁能来接单，并在一个月之内拿出合格产品，就奖励给谁4万吨高速钢轨合同。”1999年9月，陶功明突然接到轨梁厂一位副厂长的电话。这位副厂长正在北京参加原铁道部召开的一个重要会议，传来的这个消息是压力更是动力。
“小陶，你看这高速道岔轨的开发任务我们接还是不接？”副厂长话语中充满着焦虑，也满含期望。时年27岁的陶功明没有多想，当即回答，“您接吧，这块硬骨头咱们啃了！”“有多大把握？”“您放心吧，我马上跟相关人员研究方案，办法一定会有的。”陶功明坚信，办法一定比困难多。
B
“中国造”钢轨
承百吨重负固若金汤
放下电话，陶功明就开始行动。当时，中国还没有生产道岔轨的专门设备，而研发之初，道岔轨非常容易轧制失败，一次失败，成本损失300万元以上。通过与车间技术人员、职工交流，陶功明有了开发思路，他和团队尝试用以前自主研发的一套计算机仿真系统，模拟钢轨生产、制造过程中遇到的所有问题，并计算出最佳设计方案。这种方式，今天有个时髦的词“算力”，其实，在21年前国人刚刚触网的时代，它已经为陶功明所用了。
高速道岔轨开发中面临最大的难题是梯形孔出钢扭转，无法进入下道次轧制。研讨会上，陶功明大胆提出了自己的观点：不是变形导致的扭转，而是重心失稳所致。
“我当时的语气斩钉截铁，非常坚决”，回顾当时情景，陶功明说。在现场，这一观点颠覆常理不被大家赞同，但陶功明据理力争，因为试轧时他曾在不间断地观察，他相信自己的判断。这次会议大家不欢而散。但之后，通过有效认证，技术厂长采纳了陶功明的意见，而且一试成功。
仅仅19天时间，在1999年10月7日，攀钢就成功开发生产出合格的高速道岔轨，比原铁道部要求的时间提前了11天。拿下4万吨钢轨2亿元订单，利润是普通钢轨的数倍。陶功明一战成名，震动业界。
因为仿真技术的应用，中国第一支高速道岔轨在轨梁厂生产线上第一次试轧就成功了，士气高涨。
紧接着，陶功明又在研发200米高速钢轨的过程中，解决了钢轨黏结氧化铁皮的难题。“实际上，高速钢轨的标准比道岔轨要严格得多”，陶功明发现，有一种杂质如鱼鳞般，会黏结在钢轨表面影响高速铁路行驶的安全，他因此在研发的辅助压制中用到了一种特殊材料，实现了“过程全断面除鳞”的预期。
刚强如山，攀钢人用数年努力，变问题为资源，实现了钢轨“中国造”梦想，承百吨重负固若金汤；柔韧似藤，因为加入了独特的钒，更增强核心竞争力，胜任从世界屋脊到非洲草原的任何要求，临危难时刻力撑千斤。
2010年8月19日下午3时20分左右，宝成铁路德阳至广汉间石亭江大桥下行线因特大洪灾冲击严重毁损，造成西安开往昆明的K165次列车两节车厢坠入江中。令人称奇的是，列车18节车厢中，6节留在桥上，其中一节大半部分呈悬空状态，全靠还未断裂的钢轨，犹如挂在钢丝上。“这条铁路的钢轨就是攀钢生产的”，全车千余乘客无一伤亡，桥断轨在，这份柔韧和刚强，令轨梁厂员工倍感自豪。
世界最高海拔的青藏铁路，运营速度最快的京沪高速铁路，世界最高运量的大秦线，世界最大轴重的澳大利亚FMG公司运矿线……历经45年奋斗，刚与柔、长与平、多与精等多对相互矛盾的属性，在攀钢实现了二元平衡、和谐统一。目前，攀钢钢轨的身影已从攀西裂谷走向全国，走向全球35个国家和地区。
“攀钢钢轨成为世界顶级的民族品牌，是我觉得‘最浪漫的事’。”陶功明满含深情地说。
C
长与平
托起高铁时速300公里+的安全
一枚硬币，立在飞驰的“复兴号”高铁车厢窗口边沿。时速350公里，窗外景物飞速闪过，窗内硬币5分钟不倒，列车运行平稳如初……这是2017年6月“复兴号”在京沪高铁开跑时的记录。攀钢百米钢轨占用轨量1/3以上，超过400公里。
2019年，中国高铁里程达到3.5万公里，稳居世界第一。高速钢轨撑起了这个纪录，其中，来自攀钢钒的百米高速钢轨占比达到75％，通直而光滑，一铺数千里。长与平，托起了高铁300公里以上的时速和安全。
百米钢轨，是中国高铁的主力钢轨长度，攀钢在国内第一家率先开发100长定尺钢轨，是全球第三家。在此之前，中国铁路钢轨的普遍长度经历了从25米到50米的迭代。
长有什么意义？在攀钢人和陶功明眼中，这个长度代表着与高铁机遇接轨。“铁路每增加一个焊接点，不仅安全风险增加一分，且每个焊点维护成本增加2000多元，开发100米定尺钢轨，是十分英明的决策。”陶功明十分钦佩当年决策者力主上百米钢轨的眼光和魄力。
2004年12月，攀钢钒七轧机万能生产二线投产。2007年，攀钢钒时速350公里高速轨战胜众多竞争对手，包揽了我国首条时速350公里城际高速铁路——京津城际高速铁路全部2.75万吨钢轨订单。
七轧机上马之后，表现出色，特别经过攀钢钒自主改良后，稳定、高产。然而，新的烦恼接踵而至。
这个烦恼和“平”有关。一列高铁列车重量在460吨以上，以每小时300公里以上的速度飞驰，车轮和铁轨的接触面积只有不到指尖的大小。在指尖大小的地方，承载不断变化的复杂载荷，就要求轨道必须绝对平整。
陶功明向“平”发起了挑战。那是2010年，轨梁厂生产美国一级铁路钢轨，对钢轨精度要求特别高，轨梁厂第一次轧制，平时不显山露水的问题冒了出来——更换轧辊时，由于轧机之间相距较远，调整精度时，当时只能靠人工来回跑动调校，时间长，过程很累人。这就涉及百米钢轨全长尺寸波动控制，这是国内外业界都共存的一个难题。
那一天，一线作业环节给陶功明下了一场“霹雳雨”。“我们把头部调和好了，尾部又不调和了。”二轧钢作业区中班班长苏震说。“操作台高100米，作业区温度七八百度，反反复复来回跑，跑不动了。”二轧钢作业区副作业长赵刚说。“因为钢的温度波动大，进钢有冲击，出钢有弯曲。”班组长反映。
带着问题，陶功明四处走访，西南交大学者告诉他，全长尺寸波动将使钢轨出现疲劳增损，进而造成疲劳断轨、失稳脱轨等现象，隐患极大。“必须将全长尺寸波动控制在1毫米之内！”陶功明全身心投入研究中。很快，他拿出了一个富有想象力、大胆创新的解决方案。提交到轨梁厂技术讨论会时，有人支持有人反对，各有理由，时任副厂长杜健一言定乾坤：干！
陶功明把重点放在提升钢轨合格率上，从预弯曲线优化、矫直工艺改进、双向矫直工艺优化等方面入手，实施优化工艺参数、改进部分装置等攻关方案。
“一次性实施成功！”生产现场沸腾了，全球首次采用端头补偿轧制技术并获成功！陶功明的方案，使钢轨高度及轨底宽度等尺寸控制精度比原来提高了一倍以上，钢轨端头平直度合格率直线上升，达到了99%以上。
纵长千里，平滑如一。在轨梁厂钢轨展厅，一比一陈列了一段百米高速钢轨——轨身喷涂了淡淡香槟色的防锈漆，轨头是泛着银白光泽的钢面，均匀细腻，左右两侧弯出好看、圆润的弧度，“就像用过滤镜后的美颜”，讲解者笑着说。它们从百米起步，在成都焊接成500米大轨，再在工程现场首尾相连成千里长轨。
长与平的完美平衡，使攀钢钒钢轨的实验时速达到了486.1公里，可以胜任中国高铁的速度梦想。
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