钢铁厂废旧连铸结晶器铜板：镭速激光修复换新颜，技术领跑再制造产业

中国新闻网科技讯 ( 首席特约记者 周光辉 文/摄 )在当今制造业蓬勃发展又面临诸多挑战的时代浪潮中,国内有这样一家激光设备行业内老牌知名企业,正凭借着国家政策红利的超级大风口和前沿循环经济绿色产业的激光再制造技术,在钢铁行业掀起一场变革的风暴,那就是宁波镭速激光科技有限公司。

当上门走访的记者一行满怀好奇地踏入坐落于浙江宁波市鄞州区云龙镇浙东高端智造产业园内,一栋栋现代化的厂房内呈现出一幅神奇景象:一束束蓝紫色光束以微米级精度掠过结晶器铜板。伴随着镍基合金粉末在激光束中化为液态流,0.2毫米厚的熔覆层如同熔岩一般,悄然覆盖住钢厂几近报废的结晶器铜板表面那恼人的裂纹。这看似充满魔法的过程,实则是宁波镭速激光破解钢铁行业百年难题的核心场景,让本都已被判了“死刑”的国内诸多钢铁厂结晶器铜板重获新生,实现从报废品到高价值资产的华丽转身。

打破钢铁工业的 “顽疾” 与传统修复之困

在钢铁生产的关键环节——连铸生产线上,结晶器铜板的地位举足轻重,就如同人体的心脏一般,每分钟数吨高温钢水都要在这里完成从液态到固态的关键转变。然而,这块“钢铁心脏”却时刻面临着严峻的考验。钢水注入时,铜板表面温度瞬间就能突破1100℃,而冷却水又会使其骤降至50℃以下,每秒500℃的温差循环,再加上钢水流动带来每秒3米的强大冲刷力,使得铜板每15天就会出现深度达0.3毫米的磨损沟痕。

记者从现场了解到：传统的修复手段在这样的难题面前显得力不从心,就好比给铜板贴“创可贴”,治标不治本。拿电镀工艺来说,所形成的镍铬层仅仅是通过物理吸附附着在铜板上,某钢厂的数据清晰地显示,电镀层在冷热循环中平均每3天就会出现剥落的情况,这一问题直接导致铸坯表面麻点缺陷率高达12%,而且单次停机修复成本超过800万元,给企业带来了沉重的负担。更让人头疼的是环保方面压力,每吨电镀铜板产生的废水中含铬离子达到3.2毫克/ 升,远远超过国家0.5毫克/ 升的排放标准,企业每年不得不投入数千万元用于污水处理,这无疑是雪上加霜——峰回路转新出路,废旧钢厂结晶器铜板:镭速激光魔法修复胜新,领航再制造产业蓝海！

宁波镭速激光的“魔法”：高速激光熔覆技术

据悉：多年前宁波镭速激光的工程师们怀揣着“让旧铜板再生”的美好愿景,一头扎进了实验室。他们深知,要想攻克这一难题,关键在于激光熔覆技术中的“冶金结合”。当激光束以10⁴ - 10⁶W/cm²的强大能量密度照射时,合金粉末能够与铜板表面0.1毫米深度的基体同时融化,进而形成原子级别的深度融合。在显微镜下观察,熔覆层与基体之间的冶金结合线就如同交错的树根一般,紧密相连,其抗拉强度达到了280MPa,足足是传统电镀层的5倍之多，对比详实的数据之后，确实令人叹为观止。

不过,要实现这样理想的效果可不容易,需要攻克重重技术壁垒。首先是精密清创系统,五轴联动铣床以0.001毫米的超高精度铣削疲劳层,再配合超声波清洗机在40kHz 频率下震荡 30分钟,彻底清除那些微米级的油污,为后续的熔覆工作打下坚实基础。

智能温控矩阵也至关重要,由16组红外传感器组成的测温网络,能够实时调节预热台功率,将铜板表面温度波动精准控制在±2℃内,巧妙地解决了铜合金导热快容易导致熔覆层开裂难题。

还有动态参数算法,通过机器学习优化的 127 组工艺参数库,就像是一位经验丰富的老师傅,能根据铜板的磨损程度自动匹配激光功率(8000 - 12000W)、扫描速度(5 - 10mm/s)和送粉量(30 - 70g/min),确保熔覆层厚度误差小于0.02 毫米,保障了修复的高质量。

记者向镭速激光企业负责人、国内资深激光熔覆专家邹斌华处了解到：而在这其中,最具挑战性的当属合金配方研发了。镭速激光的工程师们耗时两年,不辞辛劳地测试了碳化钨、硼化钛等62种硬质相,最终成功开发出含15%碳化钨的镍基复合粉末。这种神奇的材料在激光作用下会形成纳米级析出相,使得熔覆层硬度达到HV800,是铜板基体硬度的8倍,耐磨性更是提升了20倍,进而为结晶器铜板穿上一层坚固厚实的“铠甲”。

值得一提的是：镭速激光在连铸结晶器铜板激光再制造领域取得诸多突破——以往结晶器紫铜铜板因反光易烧激光器，邹斌华告诉记者通过对激光器激光熔覆头反复测试后改良并技术改进，成功解决这一问题。

同时，其自主研发的特殊粉末更是亮点，经此粉末加工的物件，硬度足，耐磨、耐腐蚀、耐高温，面对冷热交变也毫无压力，韧性超棒，当之无愧的已实现了市面上绝大多数同行企业难以企及的技术高度。

当面对面谈及结晶器铜板变形方面的困局，以往激光熔覆后钢铁厂连铸结晶器铜板普遍存在极其容易变形、开裂报废，而作为知名高新企业出身的宁波镭速激光科技利用特殊工艺工装，也让这一困扰迎刃而解。

还有就是业内企业刀具加工诸多大难题，此前太耐磨的材料难加工，经反复试验，宁波镭速激光科技又再次攻克了激光熔覆后耐磨层加工难题，让加工也不再是激光加工企业一提及就立马头大的“老大难”。

上述种种在钢铁厂连铸结晶器铜板领域激光再制造产业中所取得的诸多突出成就，可以堪称全国激光再制造产业及激光设备生产厂商业界中“降本增效、减能减排”的明星标杆企业，正好又一次应证了本文的新闻标题——宁波镭速激光科技魔法修复焕新：钢铁厂报废旧结晶器铜板，勇攀再制造技术产业之巅！

改写行业格局：成本与价值的双重变革

据网上公开信息大众了解到：在江苏沙钢的连铸车间,一组对比数据有力地彰显了这项技术变革带来的巨大力量。而使用激光熔覆修复的铜板连续服役时间达到了90天,是传统工艺的6倍之多,单套铜板年修复次数从 24 次锐减至4次。从成本角度来看,吨钢修复成本从12元直降到1.8元,每年能节省铜板采购费用4200万元,停机损失更是减少了83%。而且在环保方面也实现了重大突破,每吨修复铜板减少废水排放15吨,重金属减排率高达92%,这减排效果相当于每年种植3.6 万棵冷杉的净化能力,钢厂激光增材绿色再制造技术势不可挡。

据悉：这项技术红利可不仅局限于沙钢,宝武集团自引入激光再制造技术后,其年产800万吨钢的生产线每年减少铜板消耗1200吨,综合效益突破7000万元。与此同时,激光熔覆技术还实现对高端铜板的国产化替代,某核电用钢生产线曾经依赖德国进口的粗糙度Ra0.8铜板——按上述公开报道的数据推算：常规每块结晶器铜板正常使用寿命仅产钢量5万吨顶多极限约8万吨,而宁波镭速通过优化激光光斑模式,将国产铜板表面平整度控制在±0.01毫米,使其首次通过了核电行业严苛的热疲劳测试能够让让国产铜板每块结晶器铜板的寿命延长至3~4倍且后续尚能使用,进而能够真正有效地实现国内各大钢铁厂“降本增效”两赢目的,钢铁行业之刚需。

从技术到标准：硬核实力引领行业发展

在宁波镭速激光的荣誉墙上,《激光熔覆层性能检测方法》参与行业标准起草单位之一的证书显得格外醒目。这家多年前曾经的行业新兵,如今已然成长为行业的引领者,主导制定了3项关键标准,推动激光熔覆的熔深、结合强度等12 项核心指标实现了量化检测。他们研发的智能熔覆系统更是搭载了AI视觉检测模块,凭借1200万像素工业相机实时扫描,能在短短2秒内完成熔覆层缺陷识别,检测精度达到了0.01毫米,为整个激光熔覆行业乃至国内的激光再制造产业的高质量发展在一定程度上提供了有力保障。

不仅如此,宁波镭速激光的改革创新脚步从未停歇。据网上公开信息显示——针对中小企业推出的“修复共享工厂”模式已布局了多个区域基地、也正在全国各省市积极寻求合作加盟,尤其那最新迭代的5G远程熔覆系统,更是实现千里之外的实时工艺调整,目前业可以算是走在全国前列的激光设备制造行业“排头兵”。记者听业内人士提及:曾经外省某基地的工程师就通过这个先进系统,为国内某知名头部钢铁厂的异形铜板定制修复方案,把传统72小时的调试周期一下子缩短到4小时,效率飞速提升实在是令人惊叹。

宁波镭速激光科技有限公司连续两次被权威部门分别评为“钢铁行业优质供应商”和“钢铁行业百佳优质供应商”——侧面也彰显了宁波镭速激光在中国钢铁行业及再制造产业里中流砥柱的行业江湖地位。

中国两大如雷贯耳的钢铁集团：河北鑫达钢铁集团和辽宁本钢集团又先后与镭速激光达成战略合作关系

合作共赢：拓展国内再制造产业的版图

宁波镭速激光的影响力可不仅仅局限于自身的技术突破和行业标准制定，目前作为已逆袭为长三角地区尤其是江浙沪皖激光设备领军企业之一，还积极与各大知名钢企展开合作，共同开拓产业发展的新蓝海。

（ 资料照片：右二穿深色西装者即宁波镭速激光科技有限公司总经理兼法人代表邹斌华）

回顾2020年12月18日,河北鑫达集团与宁波镭速激光科技有限公司举行了激光熔覆再制造技术项目战略合作协议签约仪式,那场面别提多隆重了。当时,时任河北省迁安市工信局副局长徐瑞军,陆军装甲兵学院、机械产品再制造国家工程技术研究中心、宁波镭速激光技术研究院院长朱有利,宁波镭速激光科技有限公司总经理邹斌华等众多领导都现场见证了这一重要时刻。

宁波镭速激光科技有限公司总经理兼法人代表邹斌华）

河北鑫达集团在冶金机械装备维修方面有着巨大的需求量,以往备件采购和外委维修费用可不低。为了降低成本,提升老产品性能,他们和宁波镭速激光前期进行了深入的交流,发现双方在专业知识、技术能力和行业影响力等方面有着很强的互补优势,于是一拍即合,达成了战略合作框架协议,进而演绎了一段秦晋之好。

宁波镭速激光科技有限公司总经理兼法人代表邹斌华）

记者又进一步的发现，经官方自身统计并全网公开对外公示信息：河北鑫达钢铁所有分厂目前可以通过激光熔覆的设备资费在 2.963 亿元,如果自行采用激光熔覆技术维修,可为公司节省 2.96 亿元备件采购和外委维修费用,这经济效益可太显著,实打实的诠释了降本增效的案例典范。而且双方后续还打算就冶金装备的激光熔覆再制造产业化发展,开展有关技术开发与成套装备研制,目标是打造出钢铁冶金激光再制造科研基地。

再把目光聚焦到2023年9月,宁波镭速激光科技有限公司迈出了意义重大的一步。镭速激光与本钢集团旗下的本溪钢铁大族激光再制造有限公司强强联手,在本溪当地联袂组建了“宁波镭速激光东北再制造基地”,该再制造基地至今一直仍都默默无闻的为“绿色钢都”持续发光发热。

这一基地承载着宏伟目标,宁波镭速激光企业和联姻方本溪钢铁大族激光再制造公司共同立志要将此尽心打造成为东三省最大且最具影响力的激光再制造基地。其规划与布局都经过精心考量,旨在整合各方优势资源,打造一个高标准、高效率的再制造产业平台,为东北地区相关产业发展筑牢根基;对于东北地区的钢铁行业而言,这个基地的出现犹如及时雨。以往面对设备损耗等难题,修复手段有限,而如今先进激光再制造技术落地,能有效延长设备使用寿命,提升生产效率,助力国内诸多钢铁企业降本增效且节能减排,进而焕发出全新的活力。

不仅是钢铁行业,整个东北地区的制造业都将从中受益。更多企业可以借助基地的技术力量,实现废旧设备的再生利用,走上绿色、可持续发展道路。这一举措正悄然改变着东北制造业的格局,为其发展注入源源不断的新活力，也算是变相的造福于钢厂林立的东三省、尤其是在鞍钢集团和本钢集团所在的产钢大省辽宁省。

照亮“双碳”路径，镭速激光强势助力绿色发展

站在“双碳”目标的政策红利历史节点上,激光熔覆技术展现出独特的战略价值。据行业报告预测,到2025年年末我国金属再制造市场规模预计将达4800亿元,其中激光熔覆占比将从15%提升至35%。而镭速激光的实践表明,每修复1万吨结晶器铜板,就能大幅减少碳排放6800吨,这相当于大都市2.3万辆轿车的年排放量。

记者实地亲眼目睹到：在宁波镭速激光的厂房外,那即将发往钢厂的修复铜板在阳光下泛着银蓝色光芒,这束光可不简单,其不仅重塑了一块铜板的命运,更是照亮了传统制造业的转型之路。当钢铁工业的“心脏”跳动着绿色智能的脉搏,中国制造业向全球价值链顶端攀登就有了更坚实的支撑——可谓：镭速激光，国货之光！

从实验室里的技术突破,到成为行业标准制定者,再到与众多企业携手合作拓展产业版图,宁波镭速激光用一束激光书写着属于自己的传奇,也为整个钢铁行业乃至制造业的可持续发展提供了生动范例——再次紧扣本新闻报道主题《 宁波镭速激光施展科技魔法：焕新钢厂废旧结晶器铜板，领航再制造产业新蓝海！ 》

相信在不久的将来：中国各省市自治区、尤其是北方和西部盛产钢铁的诸多主产区省份而言，必将会有更多企业看到宁波镭速激光的实力与潜力，与之展开双赢合作，共同在这片充满机遇的产业蓝海中乘风破浪，创造更多更高的价值，为我国激光再制造产业乃至整个工业4.0及制造业的高质量发展添砖加瓦。

责任编辑：杜海华

( 新闻来源： 本文由全国知名资深特约记者周光辉近日亲赴辽宁省本溪市溪湖区宁波镭速激光东北再制造基地和位于浙江宁波市鄞州区云龙镇浙东高端装备智造园内宁波镭速激光公司总部进行实地采访报道，原新闻稿标题为《宁波镭速激光施展科技魔法，修复钢厂废旧结晶器铜板焕新，领航再制造产业新蓝海》,各大媒体/自媒体转载请注明出处！)