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寬幅中厚板是重要的戰(zhàn)略物資,其用途非常廣泛,主要用于10萬(wàn)噸以上大型船舶和大口徑油氣直縫焊管,以及武器裝甲、巨型橋梁結(jié)構(gòu)鋼、海上鉆井平臺(tái)結(jié)構(gòu)鋼、核電站安全殼、大型水壩閘門(mén)、電站高壓鍋爐鋼板、煉鋼高爐爐殼、大型油氣儲(chǔ)罐、大型機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼、模具鋼、超高層建筑等領(lǐng)域。
中國(guó)寬厚板發(fā)展簡(jiǎn)史
近代以來(lái),我國(guó)鋼鐵工業(yè)長(zhǎng)期處于落后水平,機(jī)械設(shè)備主要靠進(jìn)口。1871年福州船政局所屬拉鐵廠為生產(chǎn)造船鋼板,引進(jìn)4臺(tái)軋機(jī),軋制厚15mm以下的鐵板及6-120mm的方圓棒材。1890年湖廣總督張之洞興建漢陽(yáng)鐵廠時(shí),從德國(guó)引進(jìn)蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的2450mm二輥雙機(jī)架中板軋機(jī)、和蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的二輥三機(jī)架橫列式軌梁軋機(jī)以及小型軋機(jī)。抗戰(zhàn)期間,這套軋機(jī)從漢口搬遷至重慶,一直在重慶鋼鐵公司原大軋廠運(yùn)行到1984年才拆除,服役長(zhǎng)達(dá)百年之久。
漢陽(yáng)鐵廠
新中國(guó)成立后,我國(guó)為加速實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,從前蘇聯(lián)引進(jìn)了大量冶金技術(shù)和設(shè)備。
1958年7月,鞍鋼自蘇聯(lián)引進(jìn)的2800/1700mm半連續(xù)式板帶軋機(jī)建成投產(chǎn)。
1966年8月27日,武鋼建廠時(shí)從蘇聯(lián)引進(jìn)一條2800mm四輥式軋機(jī)建成投產(chǎn)。
1966年10月,太原鋼鐵五軋廠自蘇聯(lián)引進(jìn)的2300/1700mm爐卷軋機(jī)建成投產(chǎn)。
從1958年開(kāi)始,各地方鋼鐵企業(yè),仿照鞍鋼第一中板廠的模式,先后建造了13套2300mm級(jí)三輥勞特式軋機(jī)。廣州鋼鐵廠還曾投產(chǎn)一套1700mm三輥勞特式軋機(jī),因板面太窄,滿足不了用戶的要求,后停產(chǎn)拆除。
中蘇分裂后,由于設(shè)備難以進(jìn)口,我國(guó)決定自行建造一臺(tái)4米級(jí)厚板軋機(jī),1966年開(kāi)始由冶金工業(yè)部和一機(jī)部統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)研制,第二重型機(jī)器廠負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)制造主體機(jī)械設(shè)備、東方電機(jī)廠提供主要電氣設(shè)備,北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院負(fù)責(zé)工藝和工廠設(shè)計(jì)。
1978年9月8日,這臺(tái)我國(guó)當(dāng)時(shí)最大的4200mm四輥可逆式單機(jī)架厚板軋機(jī)在河南舞陽(yáng)鋼鐵公司投產(chǎn),全套機(jī)械設(shè)備共計(jì)108項(xiàng),196臺(tái),設(shè)備總重17768噸。
80年代后,各家企業(yè)對(duì)原先建設(shè)的三輥勞特式中板軋機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造,改造后的軋機(jī)以三輥加四輥或雙四輥軋機(jī)為主,基本解決了三輥勞特式軋機(jī)尺寸偏小,鋼板寬度窄,長(zhǎng)度短、尺寸偏差大、板形差、以及原材料和能源消耗成本、經(jīng)濟(jì)效益差等問(wèn)題。90年代初期,隨著國(guó)內(nèi)各行業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)中厚板的需求量迅速上升;但國(guó)家暫時(shí)還拿不出大量資金來(lái)建設(shè)全新的中厚板軋機(jī)。為解決發(fā)展與需求的矛盾,鞍鋼、浦鋼、邯鋼、首鋼等企業(yè),分別從日本、德國(guó)、美國(guó)進(jìn)口一批二手中厚板軋機(jī)生產(chǎn)線,在國(guó)內(nèi)做必要技術(shù)改造并補(bǔ)齊相應(yīng)配套設(shè)施后快速投產(chǎn)。
總體上看,在我國(guó)2003年前投產(chǎn)的26臺(tái)中厚板軋機(jī)中,有2臺(tái)是50年代蘇聯(lián)進(jìn)口設(shè)備、6臺(tái)國(guó)外二手設(shè)備、2臺(tái)國(guó)內(nèi)二手設(shè)備、13臺(tái)國(guó)產(chǎn)2300mm軋機(jī)(有9臺(tái)三輥勞特式,其中3臺(tái)精軋機(jī)、6臺(tái)粗軋機(jī)),1臺(tái)1700mm三輥軋機(jī),還有2臺(tái)國(guó)產(chǎn)軋機(jī)。技術(shù)裝備總體水平比較落后。由于多數(shù)軋機(jī)規(guī)格在2300mm以下,導(dǎo)致半個(gè)世紀(jì)以來(lái),我國(guó)所產(chǎn)厚度5-25mm、寬度2000mm以下的鋼板占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。這也是長(zhǎng)期以來(lái),我們習(xí)慣把中厚板、厚板、寬厚板軋機(jī)籠統(tǒng)地稱(chēng)為“中厚板軋機(jī)”的主要原因。
2004年后,由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)中厚板的需求量迅速攀升,全國(guó)各地掀起中厚板軋機(jī)的建設(shè)高潮,相繼投產(chǎn)一批具有世界先進(jìn)水平的特寬厚板軋機(jī),絕大多數(shù)都是軋制力達(dá)到20kn/mm以上,功率達(dá)到2kw/mm以上,剛度達(dá)到2kn/mm以上的現(xiàn)代化大功率中厚板軋機(jī),大大超過(guò)日本和美國(guó)現(xiàn)有中厚板軋機(jī)性能水平。我國(guó)中厚板產(chǎn)能從2000年的1545萬(wàn)噸,增長(zhǎng)到2014年的7366萬(wàn)噸,成為世界最大的中厚板生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。
下面筆者就我國(guó)目前幾大寬厚板生產(chǎn)企業(yè)的情況做一個(gè)簡(jiǎn)要概述:
國(guó)內(nèi)寬厚板產(chǎn)業(yè)先驅(qū)——鞍鋼股份有限公司
鞍鋼集團(tuán)總經(jīng)理曾說(shuō)過(guò)“鞍鋼發(fā)展史是中國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展的一個(gè)縮影??梢哉f(shuō),只要有重大工程建設(shè),就能看到鞍鋼的身影”。他這句話一點(diǎn)不假,鞍鋼是我國(guó)最早的鋼鐵生產(chǎn)基地,始建于1916年,前身為日偽時(shí)期的鞍山制鐵所和昭和制鋼所,但新鞍鋼公司是在1949年7月9日成立的,發(fā)展至今已有六十多年的歷史。
作為鋼鐵長(zhǎng)子,其發(fā)展也歷經(jīng)了涅槃般的重生,成為目前我國(guó)四大鋼鐵集團(tuán)之一。在這幾十年的發(fā)展過(guò)程中,鞍鋼創(chuàng)造了無(wú)數(shù)個(gè)第一,那里誕生過(guò)新中國(guó)第一根無(wú)縫鋼管、第一根重軌、第一座現(xiàn)代化高爐……伴隨著被譽(yù)為“世界軋機(jī)之王”的5500mm特寬厚板軋機(jī)線投產(chǎn),鞍鋼又擁有了我國(guó)第一條5000mm以上寬厚板軋機(jī)。鞍鋼始終把眼光放在長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展上,可以說(shuō)鞍鋼是我國(guó)中厚板尤其是寬厚板生產(chǎn)企業(yè)的先驅(qū)。
2006年7月28日上午10時(shí)15分,鞍鋼5.5米粗軋機(jī)機(jī)架在中國(guó)一重集團(tuán)公司通過(guò)5個(gè)鋼水包合澆成功。
20世紀(jì)后期鞍鋼是國(guó)內(nèi)少數(shù)幾家可以軋制4米以上寬度厚板的鋼鐵企業(yè)之一,裝備水平一直處于國(guó)內(nèi)較領(lǐng)先, 地位。然而進(jìn)入21世紀(jì)以后,隨著國(guó)內(nèi)其它鋼廠的改造,鞍鋼遇到極大挑戰(zhàn),因此鞍鋼也開(kāi)始引進(jìn)奧鋼聯(lián)的4.3米四輥可逆式軋機(jī)對(duì)其原先的寬厚板軋機(jī)進(jìn)行改造。到2003年9月3日全線熱負(fù)荷試車(chē)一次成功,為年產(chǎn)100多萬(wàn)噸創(chuàng)造了條件。
2007年11月21日,鞍鋼鲅魚(yú)圈新廠舉行5米精軋機(jī)機(jī)架安裝儀式
此外,鲅魚(yú)圈新廠有一條5500mm寬厚板軋機(jī)生產(chǎn)線于2009年5月全線投產(chǎn)。該5500mm軋機(jī)生產(chǎn)線采用了熱裝熱送、板型控制等13項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),軋制力為1萬(wàn)噸,生產(chǎn)鋼板尺寸寬度為900-5300mm,厚度為5-150mm,最厚可達(dá)450mm,長(zhǎng)度為3-25米。主要生產(chǎn)寬度4米以上軍民用高強(qiáng)度寬厚船用鋼板、艦艇板、核電用特種鋼板、耐大氣腐蝕板、大口徑油氣焊管和模具板等高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品。計(jì)劃寬厚板年產(chǎn)能為200萬(wàn)噸。
在引進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)裝備的同時(shí),鞍鋼還通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新,有效的改善了鋼材性能,提高了鋼材強(qiáng)度和產(chǎn)品質(zhì)量。2005年鞍鋼厚板產(chǎn)品成功通過(guò)德國(guó)萊茵公司TUV包括AD2000、U標(biāo)志、PED指令三項(xiàng)認(rèn)證,成為國(guó)內(nèi)第一家通過(guò)歐洲此三項(xiàng)認(rèn)證的中厚板廠,取得了進(jìn)軍歐洲市場(chǎng)的通行證。鞍鋼生產(chǎn)出的船板、管線鋼等產(chǎn)品也均處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。2006年5月23日,鞍鋼新軋船板多鋼種全部通過(guò)英國(guó)、挪威等九國(guó)船級(jí)社的權(quán)威認(rèn)證,高強(qiáng)級(jí)別最大厚度由過(guò)去40mm增加到100mm,超高強(qiáng)級(jí)別達(dá)到80mm,開(kāi)發(fā)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。2009年大線能量焊接船板在國(guó)內(nèi)率先通過(guò)五國(guó)船級(jí)社認(rèn)證,再一次填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。
國(guó)內(nèi)寬厚板生產(chǎn)基地——舞陽(yáng)鋼鐵
1978年9月8日,我國(guó)自行研發(fā)建造的當(dāng)時(shí)最大的4200mm四輥可逆式單機(jī)架厚板軋機(jī)在河南舞陽(yáng)鋼鐵公司投產(chǎn)。產(chǎn)品用于艦船、坦克、潛艇、高壓鍋爐、核電等領(lǐng)域,為我國(guó)國(guó)防建設(shè)做出了重大貢獻(xiàn),被授予“功勛軋機(jī)”稱(chēng)號(hào)。發(fā)展至今,舞鋼已具有年產(chǎn)300萬(wàn)噸鋼、260萬(wàn)噸寬厚鋼板、銷(xiāo)售收入百億元的大型企業(yè),可產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)格厚度為8-650mm,寬1500-4020mm,長(zhǎng)3000-27000mm,其覆蓋范圍之廣為目前我國(guó)之最。
河南舞陽(yáng)鋼鐵公司,我國(guó)自行研制的第一臺(tái)4200mm四輥式厚板軋機(jī)于1978年投產(chǎn),被譽(yù)為功勛軋機(jī)
舞鋼,是我國(guó)首家寬厚鋼板生產(chǎn)和科研基地,我國(guó)重要的寬厚鋼板國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)口基地,等等類(lèi)似頭銜都沒(méi)有使舞鋼人迷失前進(jìn)的動(dòng)力。隨著近些年國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展,舞鋼寬厚板在國(guó)內(nèi)大型建筑,橋梁,船舶等方面的運(yùn)用越來(lái)越多,奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)、亞運(yùn)會(huì)館廠都能看到舞鋼的產(chǎn)品。說(shuō)到這里,舞鋼的寬厚板在軍工界是非常有名的,我國(guó)很多坦克、戰(zhàn)艦用鋼都是在這里生產(chǎn)。
為進(jìn)一步做大做強(qiáng)寬厚板科研生產(chǎn)基地,走精品加規(guī)模的發(fā)展之路,引領(lǐng)中國(guó)寬厚鋼板的發(fā)展方向,該公司作出重大決策:以4200mm軋機(jī)易地改造的方式,建設(shè)具有世界一流水平的雙機(jī)架5000mm軋鋼生產(chǎn)線。5000mm軋機(jī)線投產(chǎn)后將使舞鋼具備年產(chǎn)600萬(wàn)噸鋼、500萬(wàn)噸鋼板的生產(chǎn)能力。
中國(guó)第一條5000寬厚板軋機(jī)——寶鋼寬厚板
寶鋼 5m 厚板產(chǎn)線于 2005 年投產(chǎn),年生產(chǎn)能力為 180 萬(wàn)噸。厚板產(chǎn)線的主要裝備由德國(guó) SMS 和 SIE 提供,熱處理爐由 LOI 提供。
厚板產(chǎn)線包括萬(wàn)噸軋機(jī)、預(yù)矯直機(jī)、直接淬火裝備、層流冷卻裝備、熱矯直機(jī)、熱處理爐、剪切機(jī)和在線探傷等裝備。厚板產(chǎn)線具有先進(jìn)的控制技術(shù)如軋制板形控制、高精度厚度公差控制、大冷速均勻冷卻技術(shù)、高效矯直、無(wú)氧化均勻加熱等先進(jìn)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)表面質(zhì)量、板形、力學(xué)性能均勻性等嚴(yán)苛要求。
厚板產(chǎn)線生產(chǎn)的主要產(chǎn)品包括機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼厚板、高等級(jí)船舶和海洋平臺(tái)用鋼、壓力容器和核電用戶用鋼、管線鋼等。厚板產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于國(guó)家先進(jìn)裝備制造業(yè)和重大工程。
迅速崛起的民營(yíng)企業(yè)——沙鋼
2009年中國(guó)企業(yè)500強(qiáng)中名列第35位,中國(guó)制造業(yè)500強(qiáng)中名列第11位,全國(guó)民企中名列第1位,并成功躋身世界500強(qiáng),2010年是全國(guó)名企第二位,世界500強(qiáng)第415位,這些殊榮是對(duì)沙鋼綜合實(shí)力的肯定。但作為寬厚板生產(chǎn)企業(yè),沙鋼卻是一個(gè)后來(lái)者?;趪?guó)內(nèi)寬厚板生產(chǎn)線成熟的技術(shù),高起點(diǎn)的沙鋼把目光放在高科技含量和高附加值的板材產(chǎn)品上。
沙鋼寬厚板軋機(jī)熱試
江蘇沙鋼集團(tuán)有限公司于2003年7月23日和香港恒得有限公司共同組建張家港沙景寬厚板有限公司,2006年上馬建設(shè)5000mm寬厚板軋機(jī)生產(chǎn)線。2009年全部建成投產(chǎn),也將其寬厚板年生產(chǎn)能力提升到400萬(wàn)噸。主要品種為寬度3500~4800毫米、厚度5~50毫米的高科技含量、高附加值的船用鋼和管線鋼。