在黑龍江齊齊哈爾的一間鑄機車間里，一根直徑達1.6米、長度12.5米的巨型鋼柱靜靜矗立，其重量接近200噸，相當于神話中如意金箍棒的30倍。這一龐然大物是中國一重最新鑄造的世界最大垂直鑄坯，不僅刷新了該企業半年前創造的紀錄，更標志著中國在重型裝備制造領域邁出了關鍵一步。
這一突破的起點可追溯至2023年2月。當時，全球圓坯連鑄技術的極限停留在直徑1.2米，而中國一重將目標直接鎖定在1.6米——這一尺寸比現有紀錄大出整整一圈半。為實現這一目標，企業與意大利設備商達涅利展開深度合作：對方提供核心鑄造設備和工藝方案，中方負責土建、安裝及熱試，雙方聯合攻克技術難關。項目基建投資近3億元，僅地下部分就需深挖20米，地面塔樓高達24米，整體結構比十余層樓房更為龐大，且全部建于凍土層之上，施工難度堪稱“硬仗”。
2024年秋季，項目迎來關鍵節點——熱試成功。這一環節需將一百多噸鋼水一次性注入設備，澆鑄速度的微小偏差都可能導致鑄坯表面開裂，前功盡棄。經過反復調試，系統最終在高溫滿負荷狀態下穩定運行，驗證了技術的可行性。2025年10月，團隊首次突破紀錄，成功鑄造出直徑1.6米、長12.26米的鑄坯；僅半年后，長度便進一步延伸至12.5米，單根重量逼近200噸。
這一成果的背后，是垂直半連鑄工藝的獨特優勢。傳統模鑄工藝在處理大斷面鋼坯時，因鋼水凝固收縮易導致心部空洞、成分不均，廢料率可能高達20%；而弧形連鑄機雖更普遍，但其彎曲矯直過程會對粗鑄坯產生巨大機械應力，1.6米的直徑會直接引發內部裂紋，且設備尺寸隨直徑增長呈幾何級數擴大，工程上難以實現。相比之下，垂直布局讓鋼水自上而下凝固，避免了彎曲與矯直，上方鋼水的重力還能持續壓縮心部，確保組織密實。
然而，1.6米的斷面仍屬世界級難題。鋼水凝固時間極長，成分易在中心偏聚，形成“中心偏析”。為解決這一問題，團隊在鑄機上集成了多項核心技術：可沿鑄坯長度移動的電磁攪拌系統，在凝固過程中持續攪勻液芯成分；凝固末期采用感應加熱補縮，提前填補潛在空洞；全程布置數百個測溫點，實時監控冷卻速度，確保12.5米的鑄坯從頭至尾同步凝固。最終成品表面無裂紋，心部組織均勻，各項指標均超越國家高端裝備用鋼標準，且整套工藝體系的知識產權完全歸中國一重所有。
這一突破的背景，是中國重型裝備產業鏈長期受制于人的困境。以核電常規島低壓轉子為例，2007年國內年需求量達210根，但中國一重及同行企業僅能生產不足16根，其余全部依賴進口。當時全球僅日本一家企業掌握核心技術，單支報價高達8000萬元，且技術封鎖嚴密，圖紙雖可獲取，但冶煉工藝、熱處理曲線等關鍵參數仍無法復制。這種局面導致火電、水電、核電設備的關鍵鑄鍛件七成以上依賴進口，交貨期與價格均由外方主導。
中國一重的技術突破直接改變了這一格局。隨著Φ1600mm直徑鑄坯的量產，核電百萬千瓦機組、水電超級機組的鍛件坯料已實現自主供應。白鶴灘水電站100萬千瓦水輪機組、華龍一號核電壓力容器、萬噸級船舶主軸等部件的毛坯，無需再依賴進口排隊。盡管鑄機的核心設備專利仍屬達涅利，但生產工藝體系由中方自主掌握，為后續優化迭代奠定了基礎。目前，項目已形成完整工藝文件，全面達產后每年可提供15萬噸高質量圓坯，足以支撐數百臺大型發電機轉子的制造需求。
