刘正东，1966年出生于吉林白城（现内蒙古突泉），满族，1990年毕业于清华大学机械工程系金属压力加工专业，获学士学位；2001年毕业于加拿大不列颠哥伦比亚大学（TheUniversity of British Columbia） 冶 金 工 程 系（现金属与材料工程系）钢铁冶金专业，获博士学位。现任中国钢研科技集团有限公司钢铁研究总院首席专家，正高级工程师。刘正东是我国超超临界火电站、核电站和潜艇核动力工程用钢及其制造领域的主要学术带头人之一。他一直在第一线从事电站动力工程冶金材料研发和应用工作，主持创建了我国超超临界燃煤电站耐热无缝管冶金技术体系、系统构建了先进压水堆核岛主设备整套材料冶金技术体系。作为第一完成人获 2014年度国家科技进步一等奖和 2017年度国家科技进步二等奖，2015年获何梁何利科技创新奖、2017年获首届全国创新争先奖、2018年获光华工程科技奖等。

求真务实，勇于攀登

火电，在我国能源结构中占比达四分之三，且热效率低、煤耗高、污染物排放严重。提高蒸汽参数可大幅降低煤耗和减排，制约蒸汽参数提高的“瓶颈”问题是关键锅炉管。

600℃超超临界火电机组是当前世界上最先进的商用燃煤发电技术， 其良好的节煤减排性能，广受世界各国青睐。由于其用锅炉管在高温（600℃）、高压（30MPa）、多种腐蚀（流动超超临界蒸汽+ 高温煤灰）环境下，长期（三十年）服役需极高的组织和性能稳定性，制造难度大，在2000 年前后国内还无法组织生产。若从日本和欧洲进口，不仅价格高，且供货难以保证，制约了国内电厂建设。

“当时，我感到中国经济发展需要能源工业支撑，而节能减排又要求发展能大批量建设的先进能源工程技术，超超临界火电和百万千瓦核电就是这样的工程技术，发展这些能源工程技术的‘瓶颈’问题是关键原材料，即高压锅炉管等，而这些恰是我所在研究组可以做的事情。”2001 年，刘正东抱着“回国做点事情”的朴素想法，放弃了在国外的发展机会，在加拿大不列颠哥伦比亚大学完成冶金工程博士学位后即返回国内。经过审慎的分析，将自己的研究方向锁定为国家能源发展急需的超超临界锅炉管等的研发。

锅炉管研发周期长、投入大、技术难度高，需要长时间的性能考核和产品市场准入评定，一个产品的研制周期最短为三年，长的需要十年。但由于锅炉管对国家能源安全、能源战略的实施以及相关行业均有重要影响，所以回国仅半年后，2001 年年底，刘正东即开始组建研究团队。“那时国家超超临界火电和百万千瓦核电工程还都没有启动”，他自筹经费开展了预研。就这样没有条件，创造条件，刘正东带领研究组有限的人手拉开了600℃超临界火电机组钢管创新研制的序幕。

2003 年、2007 年，国家科技部分别设立了相关重点项目，国内冶金、机械、电力等领域的龙头企业：宝山钢铁股份有限公司、中国钢研科技集团有限公司（钢铁研究总院）、扬州诚德钢管有限公司、攀钢集团成都钢钒有限公司、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、西安热工研究院有限公司、山西太钢不锈钢股份有限公司等纷纷参与，一个囊括冶金、机械、电力等行业的上百人的团队诞生了，加快了600℃超超临界火电机组钢管创新研制与应用的步伐。

谈起科研工作，本不善言辞的刘正东滔滔不绝，从超超临界锅炉管的国内需求讲到国际的发展趋势，边讲边在纸上画出相应的技术原理示意图，思路清晰，通俗易懂。在项目组的戮力合作下，经过十余年坚持不懈的努力， 终于将600℃超超临界火电机组钢管的所有类型“全部做出来”，取得了多项突破。

——在国际上首次成功开发高强韧25%Cr奥氏体钢管成套生产技术， 发现了该钢管韧性过低的物理冶金机理，设计了新成分，研发了新工艺，解决了组织稳定性难题，使国产管在持久强度提高的同时，持久韧性提高3倍，批量替代进口。

——率先建立了18%Cr奥氏体钢管窄成分范围和7-8 级晶粒度控制方案，成功研发钢管晶粒度和冷却过程控制新工艺和新设备，使国产管在保持持久强度和抗蒸汽腐蚀性能的同时，消除了晶间腐蚀，批量替代进口。

——成功研发了9% ～ 12%Cr马氏体钢管无δ 铁素体成套工艺技术。通过优化成分、严控偏析和热过程温度、改进生产工装，确保国产管为单相马氏体组织，占领国内市场，大批量出口。

——首创高合金锅炉管高效连续化生产控制技术，自主设计、制造和集成了两条专用生产线。采用300 吨转炉冶炼—大方坯连铸—初轧机直接轧制管坯—连轧管机组生产小口径锅炉管，采用“一火成材”（穿孔+ 精控轧制+定径）短流程生产大口径锅炉管，生产成本分别降低30% 和40%。

作为锅炉管领域的后起者，我国不仅短时间内攻克了国外先进国家没有解决的问题，而且技术“达到国际先进水平，部分达到国际领先水平”。项目组设计制造了我国锅炉管环境腐蚀性能评价设备，制定了国际第一个锅炉管蒸汽腐蚀评价行业标准。

沥尽心血，奉献毕生

大型能源工程项目关键材料及其产品研制攻关一般分为三个阶段：实验室科研、工业产线产品试制和产品性能评定、产品的工业批量生产和市场推广。项目组克服了重重困难，终于制造出了符合要求的超超临界锅炉管，但是在市场推广初期却遇到了很大的困难：客户不愿意用国产锅炉管，甚至在招标文件中直接指出要进口锅炉管。

“在研发成功之前，国外的锅炉管在国内居垄断地位，价格畸高。但是当我们的锅炉管研发出来之后，国外厂家很快改变经营策略，大幅降价，抢占市场份额。这样国产的锅炉管就没有市场优势了。”刘正东顿了顿，说：“当然，我们是不怕打价格战的。”国内市场不认可还有另一个原因：技术上的不信任。因为，国外的锅炉管是已经经过多年的实践检验的，虽然也存在问题，但大多数情况下性能是可靠的。而国产的锅炉管刚刚研发出来，技术参数虽然诱人，但是没有经过实践检验，说服力较弱。

技术成果得不到推广应用，多年的研究将付诸东流，怎么办？项目组从问题根源找原因，根据原因找方法，根据方法定方案：一是在宝山钢铁股份有限公司的电厂上试用国产锅炉管，形成使用业绩；二是花费巨额资金积累了高达1 500 万小时的国产锅炉管持久强度数据，完全可以与进口锅炉管对比；三是订货条件普遍高于国外进口管，保证质量。加之巨大的价格优势和国家产业政策的引导，终于赢得了客户的青睐。

十余年间，国产高压锅炉管国内市场占有率由27% 跃升到86%，其国外市场占有率由0 达到25%，德国西门子、法国阿尔斯通、日本三菱、美国福斯特惠勒、韩国斗山等著名机构纷纷订货，彻底改变了世界锅炉管市场格局。同时迫使进口管大幅降价。

项目的实施还实现了各行业共赢。2003—2010 年项目组冶金企业销售高压锅炉管利润率为22.87%，2011—2013 年利润率为19%。对机械行业的锅炉制造企业而言，关键锅炉管实现自主化后，我国锅炉管采购费降低45%。对电力行业的用户而言，600℃超超临界机组单位造价降低了20%，项目产生的直接经济效益皆以亿元计数，非常巨大。

此外，如果我国火电机组的蒸汽参数从亚临界提升到600℃超超临界， 我国每年可少用电煤2.32 亿吨、少排放CO2 达5.1 亿吨（2010 年我国CO2 排放为60 亿吨），为节能减排作出了突出贡献。

在研发超超临界锅炉管的同时，刘正东还将精力投向了迄今最具商业竞争力的清洁型新能源——核电上。

“2004 年前，我国百万千瓦核电核岛主设备原材料全部从国外进口，价格昂贵、交货期不能保证，制约我国核电发展。材料技术是核岛主设备研发、制造和安全运行的最重要基础，我国不掌握核岛主设备材料技术和制造工艺是造成国外技术垄断的根本原因。”加之近年来压水堆核岛主设备设计呈现：大型化、一体化、长寿化和更加注重安全性等特点，对核岛主设备材料技术提出了更为严峻的挑战，成为我国发展百万千瓦核电技术的“瓶颈”。

为此，国家大型先进压水堆核电站重大专项在2008 年设立了“核电站关键材料性能研究”等项目，组织冶金和机械行业龙头单位联合攻关，旨在通过系统研发，攻克核岛主设备材料技术及其关键部件制造技术，实现我国百万千瓦级大型先进压水堆核电站核岛主设备原材料的国产化和自主化。

刘正东不顾辛劳，带领由钢铁研究总院、中国第一重型机械股份公司、宝钢特钢有限公司、烟台台海玛努尔核电设备股份有限公司、上海重型机器厂有限公司等单位组成的项目组展开攻关，取得了一系列重大技术突破和研究成果。项目技术填补了国内空白，促进了全行业技术进步，打破了国外技术垄断，使我国核岛主设备材料技术跃居国际先进水平，创新技术国际领先。

通过这两组项目的实施和完成，一批年轻科技人才经历“实验室研发— 工业产线生产—产品市场推广”全链条磨炼已经成长起来了，为我国未来能源工程用关键材料的研发储备了人才基础。看着学生成长为研发机构的首席专家和主要专家，刘正东倍感欣慰。

创新不停，一路前行

“为了祖国的钢铁求真务实、勇于攀登，为了钢铁的祖国沥尽心血、奉献毕生。为了祖国的强盛引领潮流、创新不停，为了强盛的祖国放眼明天、一路前行。”这是中国钢研科技集团有限公司《钢研之歌》中的几句歌词， 既唱出了钢研人努力进取、蓬勃向上的斗志，也唱出了钢研人为国家强盛奋斗终生的决心，是项目组攻关历程的真实写照。

2001 年，刘正东放弃在国外发展的机会，在完成博士学位后即返回国内，决心在制约能源工程技术发展“瓶颈”的关键原材料高压锅炉管和核用大锻件领域贡献力量。

刘正东主持的“600℃超超临界火电机组钢管创新研制与应用”项目获得2014 年度国家科技进步一等奖。他主持的“压水堆核电站核岛主设备材料技术研究与应用”项目获得2014 年度冶金科学技术特等奖和2017 年度国家科技进步二等奖。

面对成绩和荣誉，刘正东感慨良多，他感谢科技部连续和长期的支持以及宝山钢铁股份有限公司和扬州诚德钢管有限公司等在锅炉管专业生产设备上的持续和巨额投入，感谢中国一重等单位在核工程主设备材料技术研制过程中的合作与支持，感谢与他一起并肩作战的团队。

两组项目的并行研发，让刘正东成为“常旅客”，一年中有200 多天都是在外出差。而这也是项目组的常态，大家都习以为常。

身为一名钢研人，刘正东并不满足于现有成绩，已经向630℃～ 700℃ 超超临界示范电站用耐热材料和新一代大型先进压水堆核电站大锻件用508-4 钢迈出了坚实的步伐。目前这两个方面的研究工作都已取得了重要进展，正处于“登顶”阶段。

“这些都是世界正在研发中的最新一代火电和核电工程，如果实现了， 我国就真正走在世界主体能源工程技术的最前列了。”刘正东说。

（本文节选自中华国际科学交流基金会编写、高等教育出版社出版的《当代杰出工程师（第一辑）》一书，未经许可，不得转载或引用）