北京首钢股份有限公司迁顺技术中心首席专家黄福祥是汽车板品质提升的领军人，他坚持“高端高效、绿色环保”的产品定位，从汽车外板冶炼全流程控氧技术入手，带领团队开发多项重大关键技术，产品迭代升级达到国际领先水平。下面是北京交通广播记者张赛男采制的“劳模身上的科技范儿”系列报道第二期——《黄福祥：改善钢铁缺陷，把“论文”写在生产线上》
黄福祥在生产车间取样/记者拍摄
在生产车间，黄福祥拿着记号笔和测量尺在一块钢料上反复比划。
黄福祥：有点热，你不要触摸啊。我们经常在这边检查坯子，我们会给它标记取样，然后去加工车间去给它切下来。
车间内十分闷热，尽管是已经堆放好的钢料余温也很高，炙烤感扑面而来。黄福祥似乎早已习惯，因为这是研究必不可少的一环——取样。
黄福祥：搞钢铁的人基本上都是面向高温。在我们那边制的样品，就是从这把它切下来，然后到那边去加工成这种能够检测的样品。我们只要是有实验，都得需要去现场，天热的时候我们现场几十摄氏度肯定是有的，人只能在那停留可能一两秒。
黄福祥工作照/受访者供图
黄福祥是北京首钢股份有限公司迁顺技术中心首席技术专家，2009年他从北京科技大学获得钢铁冶金博士学位后，便留在高校从事相关研究工作。多年的科研经历，培养了黄福祥严谨的学术态度，但他也逐渐认识到，想真正解决技术难题，必须要把理论和实践相结合。2017年，黄福祥正式加入首钢股份。
黄福祥：钢铁冶金它实际上很多问题还是来源于生产，就是在现场的问题实际上要更复杂。我当时来是聘为首席技术专家，原来我们很多时候都是从书本上或者是听别人讲，但是在现场的这种情况很多是千变万化的。如果这种理论能够跟实际结合起来，这样的话我觉得实际上对于我们这个专业来讲，包括学这个专业的技术人员来讲，应该是更好的。
入职后，黄福祥担任了炼钢作业部的技术员，为了系统了解各工序工艺和设备控制参数细节，他主动提出前往一线参与倒班，这一干就是268天。
黄福祥：4班倒，从转炉到精炼到连铸，包括到后面的一些成品，到冷轧等，每一个岗位每一个环节我都走了一遍，这样的话我们才能够充分的去了解产线的具体的一些设备细节，有助于我们回到实验室去分析问题解决问题。
黄福祥工作照/受访者供图
随着国内汽车产业高质量的快速发展，一流车企对汽车板表面质量的要求极高，而解决高等级汽车板表面缺陷控制技术，一直是钢铁行业的共性难题。
黄福祥：因为这些用户对于汽车板的表面质量要求特别苛刻，但是当初我们的这个钢水的质量不是很高，所以会导致我们在成品表面会存在一些缺陷，因此导致这种废品率比例会比较高。
夹杂缺陷是提升汽车外板表面质量和产品成材率的限制性环节。2018年，首钢股份成立汽车外板攻关研究小组，入职不到一年的黄福祥毅然接过了这沉重的担子。
黄福祥：我们有一个很形象的例子，我们是生产面团的，后面是做面包的，那如果这个面团的质量不好，他们后面去加工做成面包，它就会暴露（问题）。中间包的全氧，它实际上是表征这个钢水里面夹杂物含量的多少，如果我们钢水里面这种夹杂物的含量多，到我们的成品上就会暴露在表面，产生一些表面缺陷，所以说夹杂物对于钢的质量，包括我们整个的生产过程都是非常关键的。
有了之前深入现场的一线经历，黄福祥意识到周期长、流程多是解决这一问题的绊脚石。
黄福祥：我们遇到最大的问题就是每次前面工艺做一次调整，都要经过很漫长的等待才能够反馈给我们。在我们钢水所产生的这种缺陷，它后面要经历很长的工序，包括热轧变形、冷轧变形、镀锌直到成品，它整个生产周期要超过半个月，然后到用户这一块反馈出来这个缺陷的话，甚至需要三个月。后来我们为了解决这个问题，成立了一贯制的公关团队，这样的话就可以充分的协同，加快了我们工艺实验的这个进度。我们会通过一些计算模拟，包括一些实验，我们那边还有一个专有的一个高温冶金实验室……
实验室堆放的各种检测样本/记者拍摄
进入实验室，桌面上摆放着各式各样的样品，取样、检测、分析、改善，这样的重复流程，黄福祥和他的团队做了数千遍。
黄福祥：平时在这边工作的比较多，这些都是我们要进行检测的一些实验的样品。我们要把这些样品通过打磨、抛光，然后做成像镜子一样的这种表面，放到扫描电镜里面来自动分析它夹杂物的一些成分，包括它的尺寸等。每个样品大概需要两个小时，我们这个检测量或者说分析量还是挺大的。
黄福祥查看检测数据/记者拍摄
功夫不负有心人。经过数轮工艺试验，在近5年的持续努力下，黄福祥带领攻关团队彻底解决了这个行业难题，为国内钢铁企业生产高端汽车外板时控制夹杂缺陷提供了宝贵经验，他也真正实现了把“论文”写在产线上。
黄福祥：通过去调研一些先进企业的做法，包括检索一些文献，我们开发了一些比较独有的技术，比如转入辅吹技术，还有精炼的一些新的工艺，这样最终我们钢水的结晶度有了一个显著的提升。早期的时候像我们国内所有生产汽车板的钢厂，包括像宝钢这些最先进的企业，他们生产汽车板的全氧含量基本上都在20-25个ppm以上。全氧它就代表着钢水的洁净度的水平，我们通过工艺的这种创新，然后我们目前汽车板的中间包全氧基本上都是小于15个ppm，钢水变得更洁净了。
堵塞的废弃水口/记者拍摄
除了夹杂缺陷，汽车板表面缺陷的另外一类主要是由 连铸结晶器卷渣 引起的缺陷。这一缺陷的产生与浸入式水口堵塞密切相关。
黄福祥：你看我们早期的水口就是这样，就是堵得很厉害，我们的钢液要从上面通过，它要从这个中间包流到结晶器里面，但是因为钢水里面有很多这种白色的是夹杂物。如果这种钢水的结晶度不高，那么这种夹杂物的话它就会在这个内壁沉积，沉积的话，就会把这个孔逐渐的堵死。我们曾经尝试过很多种从理论上说得通的有效的工艺方法，但是效果都不显著。
如何解决水口堵塞问题，黄福祥没有闭门造车，而是选择进行充分的探讨交流。
黄福祥：我们去开国际会议，跟韩国比较先进的一些企业的技术人员去交流讨论，获得了一些认识。另外呢，我们从微观本质出发，做了很多详细的机理研究，真正搞明白了它这种水口为什么会堵塞的本质原因。然后我们又开发了一种新型的水口，就彻底解决了这种汽车板的可交性不好的这个问题。
黄福祥查阅相关资料/记者拍摄
除了生产车间和实验室，黄福祥的大部分研究都在办公室进行。为了能尽快解决各种“疑难杂症”，在黄福祥的办公桌上，放满了中外文献和资料。
黄福祥：我们是都把它放在这，随时有什么问题我们就翻书，基本上一些国外先进企业的经验，他们介绍的一些技术，包括一些研究成果，我们都会通过看文献，包括看书的这种方式来获取。像这些书都是我们从网上买的电子版，然后自己打印出来。搞科研嘛，就是坐冷板凳，急于求成是不现实的，因为很多问题都没有现成的答案，你只能是一次一次的去试，然后不断的积累。
如今，黄福祥和他的团队还在对钢板表面 大颗粒夹杂物偶发问题 进行深入的探索和研究，这项工作的开展将为企业高效稳定生产高端产品提供助力。
黄福祥：它的成因啊，包括它的一些控制手段，我们整个还是不是特别了解，所以我们现在正在做这个事情。我们希望能够一两年攻破，这样对我们这种高端汽车板的质量提升肯定是很有好处的，助力首钢高质量发展。
黄福祥工作照/受访者供图
2022年黄福祥被授予“首都劳动奖章” 荣誉称号，2023年获得北京市科技进步奖一等奖，在2024年被授予“全国五一劳动奖章”。在谈到他所理解的“劳模精神”是什么时，黄福祥说：
黄福祥：我就是一名在现场的一个从事炼钢技术的科研人员，因为我们这个专业就是实践性比较强。我一直很信奉的一个观念就是说要在现场探索，现场就是我们的研究场所。
科技创新是“关键变量”，是高质量发展的“最大增量”。在数字经济条件下，黄福祥不懈追求，形成并发展新质生产力，努力在新一轮产业变革中打造全球领先优势。
记者/编辑：张赛男
主编：朱来生