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超越自我的实践
作者:任永刚
在我多年的工作中，遇到过许多困难和挑战。战胜困难，没有扎实的理论基础不行，没有敢于挑战自我、牺牲自我的精神也是不可能实现。激励我努力进取的动力源泉，是组织的信任和老一辈科学家无私奉献的精神。
一、 对风机叶片的切割更换
1994年4月，立磨车间功率800kw、工作负压9800Pa的立磨循环风机因叶轮上的叶片磨损，风量和风压下降，导致立磨产量逐步降低。
整体更换叶轮，遇到诸多困难。作为车间主任，只有带领职工迎难而上。首先对叶轮上焊接的叶片形状使用毛毡修剪出形状样板，依据样板切割出16块叶片，用大锤将厚度为16mm的一块块钢板砸出应有的弧度；再分别称出每块叶片的重量并进行标记，作为对称焊接叶片的依据。为防止叶轮变形，采取现场对称切割掉叶片之后，再对称焊接好的方法。
由于叶轮和轴的重量接近2吨，处理不好平衡将引起叶轮因偏心出现震动。最后用相同配重加到每个叶片上测量叶轮自转过的弧长，再通过配重修正缩小偏差。经过连续两天奋战，修复运行后，各项参数检测全部合格。
厂里给予的1000元奖励，使这套修复方法被一直沿用。
二、技术改造中自我加压
2001年，新乡水泥厂计划对日产1000吨新型干法窑，进行燃烧无烟煤改造。我当时担任厂长助理主管技术工作，针对企业面临的困难，我预算了137万元的改造费用，和15天施工工期。最终厂办会研究决定：要求总费用控制在150万以内，改造施工不能影响生产，停车对接管道等的时间不超过5天。与设计院签订合同并支付相关费用后，拿到改造的工艺、设备、土建设计图，看到串联的热工设备管道需要支撑在窑尾预热器混凝土框架的一道梁上，梁需要进行加固。
加固需要把梁底混凝土打掉，再绑扎钢筋后浇筑混凝土，暂先不说搭架支模和绑扎钢筋的施工难度以及对生产可能造成的影响，再次浇筑的混凝土会与原混凝土存在养护不好后的两张皮现象。
能否不进行加固？我依据结构力学知识，按照静定结构梁计算，安全系数不足；但按照静不定结构梁计算，原设计梁的结构承担新增荷载后安全系数仍有余量。
再次与设计院沟通，他说我的计算结果不能作为其变更的依据。找来厂内老的土建专家咨询，回答说：你的计算是正确的，但框架从1992年使用至今，设计单位也没错。
我现场勘测了混凝土结构，把可能增加的不确定荷载考虑进去，再次计算，梁的含钢梁系数仍多出允许值0.06。我相信科学，自信的取消了将之加固方案。
改造动工当天，公司领导全体参加。改造项目提前一天对接成功，总投资128.9万元。生产运行后，无烟煤逐步取代烟煤。使用无烟煤后，吨熟料实物煤耗比烟煤降低成本7.5元。
此项改造工作的成功，也让我走上了河南省首条日产5000吨新型干法窑建设的技术总负责人岗位。
后来，我完成的不加固混凝土梁，一直到2014年，该生产线被淘汰，原混凝土梁安然无恙。
三、进口立磨减速机断齿的修复
2007年4月3日上午，作为黄河同力公司全面质量管理者代表，前往郑西高铁中心化验室汇报企业原料配置和水泥生产过程检测的水泥产品氯离子含量情况。在返回途中，接到同力水泥集团公司领导电话，让我直接到豫龙同力公司。我曾在该企业担任质量管理者代表一年又十个月，如今离开该企业已经10个月了。
在欧洲学习考察
下午2点多，我赶到豫龙同力公司会议室，我以前的同事和集团领导面色严肃，也没问我是否吃过午饭，就说：“进口德国的4200kw立磨减速机出现了断齿，你是机械专家，到现场看看，我们想听听你的处理意见”。
走出会议室，我明白了让我来又不告诉我的原因，就是在底线思维之上争取最好（当时同力水泥集团有4台同型号减速机）。我作为1998年晋升的机械高工，又在该企业工作过，这是集团领导对我的信任，更是考验！
到达现场后，减速机的水平输入轴已经卸掉，看过啮合的齿轮断面状况（齿轮学名称弧齿锥齿轮），使用工具对齿轮的齿高、齿宽、齿轮周节、锥度角、螺旋角等数据进行了初步测量，数好了小齿轮齿数，询问了大齿轮齿数，又拿手锤和錾子敲了敲齿轮断口材料硬度。
一边工作，一边回想着曾学过的《机械设计基础》书本中对齿轮啮合重合度的相关知识，判断这种大功率且能承受突发荷载的减速机齿轮，其啮合的总重合度，应不小于2.6。重合度值越大，齿轮啮合时，单个齿的受力就越小。依据断齿剩余长度约45%，修复运行是可行的。如果知道该齿轮或减速机设计的安全系数，就可以确定修复之后的产量负荷率了。
再次回到会议室，我直接汇报：从断齿情况看，断齿是齿轮传动中受力面小造成的，其它齿面没发现损坏，齿面硬度较高，对断齿进行棱角磨损修复是可以使用的。具体产量多少，需要精细计算并听取设备供货商提供的减速机安全系数。集团领导安排我留下来指导修复，并随时沟通进展情况。
随后，我听取了企业请来的齿轮研究所、设计院、国内齿轮制造商、减速机供货商委派到现场的专家，多方的原因分析和修复建议。进行断齿修复使用，意见一致。但对焊接修复还是不焊接修复，存在分歧。
我询问了齿轮研究所专家，像这种齿轮一般采用的热处理和齿面硬度，齿面重合度的范围。回答是：“国内没有制造过，见到的国外技术文献是采用优质低碳合金钢渗氮或碳氮共渗后，再进行精加工的硬齿面，啮合齿轮的总重合度系数在3.0左右”；又问供货商专家，“减速机整机和该齿轮设计安全系数，修复后允许多少产量？”回答是：“这组齿轮设计安全系数 2.5，减速机整机安全系数2.0；因不知道生产过程的原料配比无法确定修复后的产量，供货时间至少半年以上”。依据我高校期间学习掌握的钢铁热处理、机械设计和制造基础等知识，我直接否决了其焊接修复方案。
在没有齿轮设计图纸情况下，只能依据测量的数据和可能的三种齿型加工方式进行计算，得出的结果是：三种齿轮加工方式的啮合重合度分别是2.83、2.979、3.22。这个结果说明：设备运行中至少有83%的时间是3个齿在啮合。如果把该组齿轮的安全系数2.5变成与减速机整机的安全系数2.0一样，产量为原设计值的90%是安全的；与德国制造商进行沟通之后回答是：“计算数据基本正确，但没有实际运行经验，配件已经开始下达制造计划，争取6个月交货。”
第二天，我将计算结果和思路想法向集团领导进行汇报，支持我的意见。
磨去断齿棱角和裂纹后的着色状况
修复好重新安装齿轮后，齿面着色啮合情况较差，只有不到一半的齿面在受力。在轴的原装锁紧螺栓位置没变情况下，说明制造商的安装或组合件设计存在问题。对组合件拆开清理后，发现有不同程度的磨损，安排进行了将之逐个拍照，作为友好谈判的依据。
齿轮着色啮合试验
第二天晚上10点多，安装完成后，开启磨机，起步产量以设计值的60%。运行2小时后，停车检查，没发现异常。再次开启设备后，将产量逐步增至90%运行，各项震动指标皆在允许范围。劳累两天的我，在办公室临时休息的床上放心的睡着了。
熟睡中手机的铃声将我唤醒，原来是集团公司领导一早打来的电话。我汇报了立磨修复后运行情况。领导让我直接去郑州同力水泥集团公司。到了郑州之后，直接安排我去交接黄河同力公司的工作。新岗位变成了同力水泥集团生产技术部主任，之后主持完成了与德国公司免费配件的友好洽谈。
四、再接再厉
2007年下半年，我又先后指导另外两家同力水泥企业，修复了国外进口减速机更为严重的断齿故障。
为提高同力集团公司整体效益，积极组织同力水泥多个企业开展技术改造；节能减排技术交流；劳动竞赛；疑难问题攻关。高效建立集团与子公司的ERP信息管理系统，全过程运作了纯低温余热发电CDM审核和CO₂减排销售工作。
自2007到2010年，同力水泥公司日产5000吨熟料线运转率逐年提高，熟料年平均产量由156万吨上升到193万吨。新型干法窑节能减排实践也促使河南同力水泥股份有限公司荣获省五一奖章，并成为全国终端能效对标试点企业。《水泥企业能效对标指南》也留下了我的笔墨。在国家水泥协会组织的能效对标中，也应邀来到多个省市开展“节能减排是企业永恒的主题”宣讲，推进了水泥企业碳减排工作。
2011年，我开始转岗到海外项目投资研究和考察筹建工作。
五、实践体会
敢于在工作中自我超越，首先得益于在高校学习期间掌握的扎实理论知识；再之是多年工作养成的实践、学习、再实践的分析与钻研作风；更为重要的是同事和领导们的信任。
在中华民族为实现第二个百年奋斗目标征程中，当代青年要珍惜美好时光，发扬敢想敢干、吃苦耐劳与不怕困难的工作精神，努力学习自然科学和社会科学知识。天道酬勤，你的努力一定会增添你的生活光彩。
学吧！干吧！幸福属于我、属于你、属于脚踏实地勤奋工作的新时代青年！
2021年12月5日
作者简介：任永刚，男，共产党员，高级工程师。从事水泥企业生产技术管理41年，先后于新乡水泥厂、卫辉水泥总厂、新乡平原同力、驻马店豫龙同力、洛阳黄河同力、河南同力水泥股份有限公司（上市公司）工作。2020年1月退休后，同年2月被中信重工工程技术有限责任公司聘请为副总工程师，继续从事新型干法水泥生产的设计、建设和达标达产指导工作。
2008年以来，先后荣获省五一劳动奖章、全国优秀总工、全国建材行业劳模等称号。在国家级刊物发表论文22篇，部分论文章节已被高等教材引用，完成省级技术鉴定成果7项，获得省级科技进步奖4项。
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