中国工程院院士刘正东：择一领域 共其成长

"个人的成长应该融入国家社会的发展."最近，中国工程院院士刘正东在接受《中国科学日报》采访时强调，行动胜于言语。他对科学研究的严肃和执着影响着他的同事、学生和周围的人。

选择一个可能的“颈部粘连”问题

“如果你想进入科技殿堂，你必须首先选择一个发展迅速的领域，然后用你的生命和她一起成长。”当他在加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)学习时，他的导师基思·布里马克姆比的告诫与刘正东的想法一致，成为他的研究和30多年钢铁研究的写照。

1990年，刘正东从清华大学金属压力加工专业毕业后，前往钢铁研究总院攻读金属热处理硕士学位。1996年，怀着对钢铁冶金专家基思·布里马克贝的敬意，他选择了UBC继续深造。

2001年，在完成冶金工程博士学位后，刘正东回到了钢铁研究总院。当他第一次回来时，他的研究小组只有四个人。

“当时，中国的超超临界火电和百万千瓦核电项目尚未启动，研究团队主要为中小企业提供临时技术服务。我觉得中国的经济发展需要能源行业的支持。超超临界火电和兆瓦核电是先进的能源工程技术。发展这些技术的“瓶颈”问题主要是关键原材料，即高压锅炉管和大型核锻件。这些正是我们能做的事情。”刘正东说。

抱着“回来就是做点什么”的想法，刘正东迅速做出判断，开始收集文献，并于2001年底开始了解相关行业。

当刘正东第一次去中国进行深入调查时，“他手里只有一个电话号码”。万事开头难，那时的困境可以想象。然而，刘正东相信自己的判断，并决定选择研究电厂动力工程用钢及其冶金技术作为自己的职业。他在组建研究团队的同时为前期研究筹集资金。直到2003年，刘正东才接受了第一次国家科学研究任务。

600℃超超临界是世界上最先进的商业化燃煤发电技术。2003年，中国开始开发600℃超超临界机组，但所有关键锅炉管都是进口的。外国技术垄断使得它们的价格高得令人望而却步，甚至无法用钱买到，这威胁到了中国的能源安全。在这种情况下，*科学技术部在2003年至2010年期间设立了两个重点项目。钢铁研究总院牵头开展了600℃超超临界锅炉管技术的联合研究。十多年后，中国超超临界关键锅炉管实现了从无到有、从无到有(整套锅炉管)和从完整到先进的跨越，使中国锅炉管技术达到国际先进水平。

从2003年到2012年，国内耐热管道的市场份额从27%上升到86%，现在供应量已经超过1000万吨。2008年，国产耐热管材进入国际市场。到2013年，国外市场份额达到25%，并出口到日本、德国、法国、美国等国家。

截至2018年底，中国已建成320座600℃超超临界电站，投入运行239座，占世界最先进燃煤电站的90%以上。耐热管道自主化后，超超临界电站管道系统成本将降低45%，电站单位成本将降低20%。

从“盒装午餐研讨会”中收获

从2007年开始，刘正东开始研究蒸汽参数高于600℃的机组所需的材料，这在世界上还是一个空白。G115钢由刘正东团队发明，并与宝钢共同设计。它可以作为一种新的马氏体耐热钢在630 ~ 650℃使用。在2017年12月通过市场准入审查后，G115钢已成为世界上唯一可用于制造630℃超超临界燃煤电厂大直径厚壁管的候选钢。

2018年，国家能源局批准大唐电力集团山东运城电厂建成世界首个630℃超超临界燃煤示范电站。G115钢是其主蒸汽管道的候选材料，解决其大直径厚壁管道工程的焊接问题是整个行业的焦点。经过几轮失败的工业试验，2019年元旦，刘正东组织G115钢管行业专家在京举办了“材料-冶炼铸坯-制管-焊接-电站”分析研讨会。

会议期间，为了节省时间，主持人刘正东在咨询专家后，决定把会议的所有饭盒都吃光，只在元旦晚上安排一次庆祝晚宴。在为期三天的研讨会上，专家们在用餐期间进行了激烈的技术辩论。在这种“争分夺秒”的气氛中，研讨会找到了解决G115钢大直径管道现场工程焊接问题的思路和方法，并制定了详细的实施方案。会议成为解决G115大直径厚壁管现场工程焊接问题的重要契机。这个问题最终在2019年7月得到彻底解决。

“刘先生在工作中的认真和执着不仅体现在他争分夺秒地利用时间上，也体现在他对细节的细致研究上。他经常警告我们，发展过程必须与工业现实相结合，整个过程必须得到发展。我们必须关注实验室和工业试生产的每一个细节，细节决定成败。”队员何溪口说。

队员鲍汉生回忆说，2008年9月25日，650℃马氏体耐热钢G115在上海宝钢钢管厂首次试制。在进入工厂之前，刘先生和宝钢技术人员对试生产的各个工艺环节和控制点进行了梳理，并制定了多项处理方案。刘先生进厂后，到控制室查看并记录了坯料的装料时间和加热时间，并检索了温度校准的历史数据。几根钢管成功穿孔后，刘先生要求现场技术人员注意钢管的缓慢冷却退火，防止开裂。直到试生产的钢管顺利转移到缓慢冷却的坑中，他才离开现场。

填补“颠覆性”技术背后缺失的一环

大型能源工程项目关键材料和产品的研发大致可分为三个阶段:一是实验室研究；二是工业生产线的试生产和产品性能评价(包括市场准入评价)；第三，工业大规模生产和产品的市场推广。

从工程技术的成熟度来看，从研发到工程应用有九个阶段。前两个阶段是在实验室从头开始实现的，最终应用是在第8和第9阶段。这个舞台非常迷人，有各种各样的剪彩、制作和产品发布。然而，产品技术开发的三、四、五、六和七个阶段需要大量的资本投资和很长的时间。事实上，技术只能通过这些阶段应用于工程。

“从认识、政策、战略到行动，我国的中间阶段相对缺乏，目前来自各方面的支持非常有限。从长远来看，这对国家的高质量发展和国防科技工业的发展是非常危险的。”刘正东说，“如果最好的‘颠覆性’技术仅仅停留在技术发展的前两个阶段，它是没有用的。大多数所谓的“颠覆性”技术最终将被证明没有工程意义。所谓的自我控制要求一项技术必须是完整的，并且能够在从1到9的每一个阶段独立完成。”

“*”带着平和的心态和决心说话

刘正东已经在前线工作了很长时间。他总结并建立了电厂动力工程用钢制造“全过程+全寿命选择冶金过程设计及组织与性能集成控制”的学术思想和基本框架，并将其应用于工程实践。他主持建立了中国超超临界燃煤电站耐热无缝管冶金技术，建设了先进的压水堆核岛优质大锻件全过程冶金技术，并研究开发了中国潜艇核动力用成套关键钢制造技术。

但是说到成就，他更愿意把它们归功于团队。刘正东说:“团队、技术成熟度、国家发展阶段和政策都是影响项目的重要因素。一个项目的成功绝不是一代人的事情。在它面前已经积累了许多代人。这只是我们这一代人手中的一个机会。”

刘老师常说，科学可以显示一个人的才能，工程必须是团队合作的结果何溪口说:“他非常重视团队合作，所以他能带领整个能源钢铁行业团队在过去的20年里稳定地应对先进的耐热钢和合金，整个团队都被他说服了。”

当新人加入研究小组时，刘正东将为每个人写一个提纲，并同意每月举行一次报告和讨论。最有趣的是学生口中最初的“心灵平静和决心的*谈话”。

刘先生从家庭的感受谈超超临界电站对能源结构和节能减排的意义。他谈到了电站建设的紧迫性，耐热钢管产品的粘着问题，以及老一代科技工作者的事迹。虽然在第一次“*”演讲中没有具体的研究内容，但我在演讲后非常兴奋，并且有强烈的使命感。我觉得我不应该辜负我的青春。”一位攻读硕士和博士学位的新生说。

2015年，刘正东获得了何梁何利基金科技创新奖。不久，他和他的妻子赵奎捐赠了10万元在他们的家乡设立了一个奖学金，奖励学习成绩优异的学生。几十年来，他一直深爱着他的家乡。

在同事和学生眼中，刘正东是“严谨、认真和有条理的”。他是家乡的骄傲，也是他的学生在国人心中的标杆。作为一线工程师和技术员，刘正东用他做实事和说实话的言行影响了认识他的人。

轮廓

刘正东1966年出生于吉林省白城市土泉县土泉镇(现属内蒙古兴安盟管辖)。中国工程院院士、中国钢铁研究技术集团有限公司副总工程师、钢铁研究总院首席专家。主要从事超超临界电站、核电厂和海底核电工程的钢铁冶金技术和工程应用研究。