做航天石墨密封材料的領(lǐng)跑者

文/崔夢彥 劉少煒

在我省，能為“長征一號”至“長征七號”及“天宮一號”“天宮二號”“神舟十一號”載人飛船等提供配套材料、助力我國航天事業(yè)發(fā)展的企業(yè)可謂鳳毛麟角，哈爾濱電碳廠就是其中的佼佼者。

始建于1956年的哈爾濱電碳廠，是為國家重點高新工程、重大軍事裝備所需高性能石墨產(chǎn)品科研和生產(chǎn)基地，一直承擔(dān)著國防工業(yè)配套和裝備維修用石墨的研制及生產(chǎn)任務(wù)。經(jīng)歷了國有企業(yè)機制、體制改革、搬遷新址等眾多歷程，企業(yè)始終以做航天石墨密封材料的領(lǐng)跑者為己任，在建設(shè)中國特色社會主義新時代的征程中，以前所未有的決心與勇氣，著力打造我國航天、航空、國防、交通、機械等工業(yè)發(fā)展的重要碳石墨制品配套基地，為重振哈碳雄風(fēng)奮力疾行。

哈爾濱電碳廠是根據(jù)國家計劃委員會于1955年3月3日批準(zhǔn)第一機械工業(yè)部制定有關(guān)計劃任務(wù)書，1956年3月18日正式動工興建，工廠的初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和施工圖是由原蘇聯(lián)電器工業(yè)部國家動力工業(yè)設(shè)計院設(shè)計的，為了加快工廠建設(shè)速度，在建廠過程中采取了“三邊”政策：一邊設(shè)計、一邊施工、一邊投入生產(chǎn)。1958年6月28日建成投產(chǎn)，是中國最大最早的電碳制品生產(chǎn)廠。

上世紀(jì)60年代初至70年代末，由于原蘇聯(lián)專家撤走，科技交流中斷和“文化大革命”的干擾，哈爾濱電碳廠研制工作受到了影響。上世紀(jì)90年代，由于多數(shù)設(shè)備超期服役等原因，企業(yè)發(fā)展舉步維艱。由于設(shè)計及年久失修等原因，職工工作環(huán)境非常惡劣——夏天似火爐，冬天如冰窖，粉塵滿天飛。2006年前，哈碳廠月人均收入低于800元，職工生活非常困難。

是什么讓一個有著60多年歷史的老企業(yè)在經(jīng)歷過輝煌和低谷后又重新煥發(fā)了活力？變中求進(jìn)，只有不斷改革創(chuàng)新才能讓企業(yè)真正活起來。

2014年電碳廠正式搬遷新址，2015年新設(shè)備調(diào)試運行，2016年新廠正式生產(chǎn)。2016年10月24日，哈碳廠與世界知名企業(yè)美爾森集團(tuán)共同出資組建了合資公司-美爾森哈碳電碳（哈爾濱）有限公司，將碳滑板和鐵路電刷技術(shù)提升到國際先進(jìn)水平。如今的電碳廠產(chǎn)品已涉及到航天、航空、國防、交通、機械等多個領(lǐng)域，特別是由電碳廠獨家研制和生產(chǎn)的航天石墨材料在我國電碳行業(yè)航空領(lǐng)域達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，填補了國內(nèi)空白。

改革后的電碳廠發(fā)生了很大變化，但一些產(chǎn)品和技術(shù)領(lǐng)域還難以突破，如何讓企業(yè)的短板得以補齊，是擺在企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層面前迫切需要解決的問題。

“必須下決心繼續(xù)加大改革力度，推進(jìn)企業(yè)混合所有制改革！”這是電碳廠領(lǐng)導(dǎo)層達(dá)成的共識。2014年掌舵電碳廠還不到一年的陳明禮就主動聯(lián)系法國美爾森集團(tuán)洽談合作事宜?！巴ㄟ^引進(jìn)美爾森集團(tuán)技術(shù)、管理和資金，結(jié)合電碳廠設(shè)備、人員優(yōu)勢，打造技術(shù)水平先進(jìn)，制造能力突出的知名企業(yè)?！标惷鞫Y說，想法很好，但實際的談判卻很艱難，在不到三年的時間，雙方進(jìn)行了幾十輪的談判，焦點集中在企業(yè)人員安排、產(chǎn)品市場劃分以及存續(xù)企業(yè)發(fā)展等方面。

最終，在雙方的共同努力下，新的公司正式成立，“合資公司中電碳廠的職工占到公司人員的95%，產(chǎn)品市場及存續(xù)企業(yè)發(fā)展問題都得到了合理解決”，說這話時陳明禮十分自豪。

如今新的合資公司已全面進(jìn)入正常生產(chǎn)、經(jīng)營狀態(tài)，雙方正在按照合約進(jìn)行相關(guān)資質(zhì)的轉(zhuǎn)換。在位于哈爾濱市利民開發(fā)區(qū)的哈爾濱電碳廠有著10萬平方米的現(xiàn)代化廠區(qū)，較為先進(jìn)的技術(shù)工藝和設(shè)備，年產(chǎn)各種碳制品1500余噸的能力，“變中求進(jìn)，只有不斷改革創(chuàng)新才能讓企業(yè)真正活起來?，F(xiàn)在我們職工收入每年都會有15%的增長、企業(yè)利潤和產(chǎn)值也都在以10%的速度遞增?！眹L到了國企改革甜頭的哈爾濱電碳廠廠長陳明禮信心滿滿，而這些僅是電碳廠在進(jìn)行完第一步國企混合所有制改革后釋放出來的初期效果。

1986年美國挑戰(zhàn)者號航天飛船升空73秒后突然爆炸墜毀，事故源于火箭發(fā)動機燃料泄漏。正因為如此，火箭發(fā)動機燃料防漏密封材料的性能至關(guān)重要。憑借填補國內(nèi)空白的環(huán)形石墨坯料成型技術(shù)、100%超細(xì)粉石墨材料制備、浸漬增重等獨有技術(shù)，哈爾濱電碳廠生產(chǎn)的航天碳石墨材料在耐高壓、抗氧化、耐磨水準(zhǔn)方面達(dá)國際水準(zhǔn)，在 2800℃～3000℃高溫下能發(fā)揮正常功能。

相對于火箭升空的幾十分鐘時間，哈爾濱電碳廠的碳石墨材料每一批產(chǎn)品的生產(chǎn)都是一個漫長的過程：短則半年，長則一年。據(jù)介紹，將瀝青焦、石油焦、碳黑、石墨等原料混合形成初料，再磨成粉，還要反復(fù)經(jīng)歷焙燒、浸漬等環(huán)節(jié)，然后才進(jìn)入超2800℃的石墨化爐處理。這個過程中，每個環(huán)節(jié)都要符合特定的工藝溫度控制曲線，有時一個小時溫度只能提升1℃，其中僅基料焙燒從裝爐加工到出爐的正常工序就需耗時一個月，溫度升高速度過快即可造成材料開裂……

哈爾濱電碳廠至今已為國內(nèi)航天飛行成功研發(fā)出三代碳石墨材料：一代材料為上世紀(jì)80年代為長征二號火箭發(fā)動機配套；二代材料為上世紀(jì)90年代的長征三號配套；第三代為不含任何浸漬物的純碳質(zhì)石墨密封材料，為液氧/煤油火箭提供配套。每一代材料，在耐高壓、抗氧化、耐磨等性能方面都實現(xiàn)了全新提升。為滿足更大推力火箭需求，哈電碳廠展開了第四代碳石墨材料研發(fā)工作。企業(yè)還與湖南大學(xué)建立戰(zhàn)略合作聯(lián)盟，計劃在電碳材料中引入石墨烯，以全面提升航空航天配套石墨材料性能。

2017年9月，為深化國企改革工作，哈爾濱市公布了首批60戶國有出資企業(yè)混合所有制改革名單，重點引進(jìn)非公外部戰(zhàn)略投資者，哈爾濱電碳廠作為成功進(jìn)行首輪混改的國企，自然榜上有名。

新哈碳緊跟武器裝備發(fā)展步伐，致力于軍品研發(fā)和生產(chǎn)。以航天航空用石墨、航空電機用電刷、牽引電機電刷、電力機車滑板、高純石墨和特種石墨、機械用碳和機械密封等為主導(dǎo)產(chǎn)品達(dá)8大類140多個品種。先后有20多項產(chǎn)品獲得國家、部及省、市優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品獎。是鐵路及航空航天用電刷、電力機車浸金屬滑板的指定生產(chǎn)廠家。其中航空航天石墨產(chǎn)品達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平，航空電機用電刷產(chǎn)品達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，可滿足軍工配套需求。電力機車滑板、高純石墨和特種石墨、機械用碳和機械密封等產(chǎn)品均可滿足市場需求，在市場競爭中占有一席之地

針對航空發(fā)動機快速增長的新形勢，新哈碳結(jié)合軍品深加工進(jìn)一步延伸產(chǎn)業(yè)鏈，從提高科技含量和附加值入手，確定攻關(guān)項目。通過在航天航空石墨材料中引入二維石墨烯和三維碳纖維，重點完成低成本高性能特種石墨材料及制品，航空航天石墨密封材料及制品，高性能航空電刷軍工領(lǐng)域高端產(chǎn)品的升級換代，使航空航天石墨材料達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。

一流的產(chǎn)品來自一流的設(shè)備與工藝。哈碳擁有數(shù)控加工中心、數(shù)控珩磨機等碳石墨制品精深加工的先進(jìn)設(shè)備。32室環(huán)形連續(xù)焙燒爐最高焙燒溫度達(dá)1400攝氏度，利用計算機群控技術(shù)，依靠熱傳遞梯次傳遞熱量，節(jié)能最佳。抽屜窯采用PLC控制系統(tǒng)，最高焙燒溫度可達(dá)1400攝氏度，同時控制溫度點達(dá)8個，壓力自動控制。石墨化爐也采用PLC控制系統(tǒng)，溫度可達(dá)2800至3000攝氏度。電刷加工采用奧地利半自動加工生產(chǎn)線、十工位自動加工機等，各加工環(huán)節(jié)全部采用國內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)備與制作工藝。

先進(jìn)的設(shè)備與工藝，離不開雄厚的技術(shù)團(tuán)隊的研發(fā)與支持。哈碳廠擁有經(jīng)驗豐富的研發(fā)團(tuán)隊；與湖南大學(xué)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議；與中南大學(xué)、航天科工集團(tuán)四院共同開發(fā)航天航空石墨跨代產(chǎn)品。同時，哈碳廠擁有面向社會開放、權(quán)威性公共檢測的國家電碳制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心；擁有完整的中試生產(chǎn)線，檢測能力、檢測設(shè)備、儀器水平和測試水平均達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。

哈碳廠還針對航空發(fā)動機快速增長的新形勢，結(jié)合軍品深加工進(jìn)一步延伸產(chǎn)業(yè)鏈，從提高科技含量和附加值入手，確定攻關(guān)項目。通過在航天航空石墨材料中引入二維石墨烯和三維碳纖維，重點完成低成本高性能特種石墨材料及制品，航空航天石墨密封材料及制品，高性能航空電刷軍工領(lǐng)域高端產(chǎn)品的升級換代，使航空航天石墨材料達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。