“每一塊鋼鐵里,都隱藏著一個國家興衰的秘密�,!� ——Peter Krass,,美國鋼鐵大王卡內(nèi)基的傳記作者。! W7 R# x) y ` `4 k. R
% v$ ^* O; A1 [1 j 鋼鐵工業(yè)是重要的基礎產(chǎn)業(yè),,被譽為工業(yè)的脊梁,。軋鋼機是鋼鐵工業(yè)核心裝備之一。無論是決定戰(zhàn)爭勝負的航空母艦,、核潛艇等尖端武器,;還是關乎社會安危的核電站、巨型橋梁,、水庫閘門等基礎設施,;又或是人們?nèi)粘I钪械钠嚒⒈�,、洗衣機等消費品,;都離不開大型軋鋼機生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)鋼材。; T! d3 s% M. Y( d
鞍鋼是我國最早的鋼鐵生產(chǎn)基地,,始建于1916年,,前身為日偽時期的鞍山制鐵所和昭和制鋼所。1936年鞍鋼第一中板廠建成我國第一臺2300mm三輥勞特式中板軋機,。1945年8月蘇聯(lián)紅軍出兵東北后,,將鞍鋼7萬多噸設備物資拆運回國,使鞍鋼生產(chǎn)完全癱瘓,,偌大廠區(qū)陷入破敗境地,。1949年7月9日,新成立的鞍鋼公司在一片廢墟上恢復建設,。到1957年生鐵產(chǎn)量達到336.1萬噸,,鋼291.07萬噸,鋼材192.39萬噸,成為中國第一大鋼鐵基地,,向全國輸送了大量專業(yè)人才,,被譽為共和國鋼鐵工業(yè)的搖籃。然而同大多數(shù)國有企業(yè)一樣,,在上世紀90年代市場大潮的沖擊下,,積弊嚴重的鞍鋼曾瀕臨絕境,歷經(jīng)轉(zhuǎn)軌陣痛,,通過投巨資對生產(chǎn)線進行技術改造才重獲生機,。+ ^4 r5 O! C/ x7 d% G. I
走過60年風雨歷程的鞍鋼,目前是我國四大鋼鐵集團之一,,擁有職工十余萬人,,2008年生產(chǎn)鐵1608萬噸,鋼1604萬噸,,鋼材1499萬噸,,實現(xiàn)收入796億元。形成了以汽車板,、家電板,、集裝箱板、造船板,、重軌,、無縫鋼管、冷軋硅鋼為主的完整產(chǎn)品系列,,是全球最大的集裝箱鋼板供貨企業(yè)和國內(nèi)主要的船用鋼板,、汽車鋼板供貨商;能夠生產(chǎn)128個鋼種的船用鋼板,,最大厚度100mm,,強度級別從235MPa到550MPa,全部通過9國船級社認證,;是世界第3家具備生產(chǎn)高檔船體結(jié)構板和海洋工程結(jié)構鋼板的企業(yè),。* Y" \6 Z( x" y9 i4 g
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鞍鋼西部基地# ?+ [/ p3 r" ?3 u- g9 e9 [! m
2008年9月10日,鞍鋼舉行新聞發(fā)布會,,宣布遼寧營口鞍鋼鲅魚圈鋼鐵基地正式竣工投產(chǎn),。這是我國首個自主設計、技術總負責的現(xiàn)代化全流程鋼鐵廠,,擁有世界最大規(guī)格的5500mm寬厚板軋機等一批先進裝備,。項目于2006年5月17日經(jīng)發(fā)改委審批立項,,規(guī)劃年產(chǎn)1000萬噸鋼鐵,,主要用于制造高技術、高附加值板材。
' j. K% R4 R, j3 @( V& F 新基地選址遼寧營口市南端52公里的鲅魚圈區(qū),,北距沈陽190公里,,南距大連160公里,緊鄰營口港20萬噸級鐵礦石碼頭和華能電廠,,地理位置極其優(yōu)越,。廠區(qū)占地8.32平方公里,南北長2.75公里,,東西寬3.05公里,,其中陸地面積5.05平方公里,挖山填海3.27平方公里,,累計使用炸藥21018噸,,挖運填海土石方達5547萬立方米(相當于三峽工程的1/2)。& p' k9 i. x( e. m+ a! U) {+ X7 {
項目分兩期建設,,一期總投資226億元,,涵蓋原料、燒結(jié),、化工,、煉鐵、煉鋼,、軋鋼等鋼鐵生產(chǎn)的全流程,,具備年產(chǎn)493萬噸鐵、500萬噸鋼,、200萬噸寬厚板和296萬噸熱軋板的能力,。主要生產(chǎn)高技術含量的船用寬厚板、艦艇板,、高級別管線鋼板,、橋梁板、工程機械板,、及高端熱軋薄板等精品板材,。
1 C1 V+ o+ x: C @. q8 }) h營口鲅魚圈一期主體設備包括:
6 Q9 r5 n, d- c* K4 ?1、供料系統(tǒng)建設1座1470萬噸的現(xiàn)代化綜合原料場,。
; w+ B8 w4 v$ F8 i) x/ N" z F& Q2,、焦化系統(tǒng)建設4座國產(chǎn)k法脫硫52孔復熱式7米焦爐,年產(chǎn)焦炭255萬噸,。6 l& e) R! w% B1 m0 X% z
3,、燒結(jié)系統(tǒng)建設2臺405平方米燒結(jié)機,年產(chǎn)燒結(jié)礦933.8萬噸,。& c( u/ @% |! q; I& ?$ K
4,、煉鐵系統(tǒng)建設2座4038立方米大型高爐,,設計產(chǎn)能650萬噸。3 t$ \, G7 H9 W2 M' @ J
5,、煉鋼系統(tǒng)建設3座260噸頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐,、2套RH-TB真空精煉裝置、1座LF鋼包精煉爐,、1座ANS-OB鋼水精煉裝置,,設計產(chǎn)能500萬噸。- X. F: |- L& G4 J5 l2 r0 o8 s
6,、連鑄系統(tǒng)建設2臺230mm厚度常規(guī)板坯連鑄機,、1臺300mm厚度板坯連鑄機。年產(chǎn)板坯500萬噸,,其中200萬噸供給寬厚板生產(chǎn)線,,300萬噸供給熱連軋生產(chǎn)線。
- o+ v! s- U- I( ]# H7,、軋鋼系統(tǒng)建設1臺5500mm四輥雙機架寬厚板軋機,,年產(chǎn)200萬噸寬厚板;1條1580mm熱連軋生產(chǎn)線年產(chǎn)296萬噸熱軋板,,1條1450mm冷軋生產(chǎn)線年產(chǎn)96萬噸冷軋板,。
5 w! U4 j1 S& n 2008年9月9日15時38分,鞍鋼鲅魚圈新廠煉鋼系統(tǒng)的扒渣機,、三號轉(zhuǎn)爐,、LF爐外精煉和厚板坯連鑄機一次通過熱負荷聯(lián)合試車,成功冶煉出了鞍鋼鲅魚圈鋼鐵項目的第一塊鋼坯,。2009年7月10日上午11時08分,,鞍鋼鲅魚圈新廠的核心設備——5500mm寬厚板粗軋機熱負荷試車成功。2 E* L) t2 t+ t; W/ g
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鞍鋼鲅魚圈上圖為焦化車間廠房,,下圖為鞍鋼鲅魚圈基地全景
% b' m/ x) {3 k+ ] a8 g鞍鋼5500mm四輥可逆式雙機架寬厚板軋機正在軋制鋼板,。 4 y. Z8 b* Z6 x @
世界軋機之王
, T, B) o0 B! B5 I) k 鞍鋼5500mm四輥可逆式雙機架寬厚板軋機,是目前世界最大規(guī)格的寬厚板軋機,。由一臺5500mm四輥式粗軋機和一臺5000mm四輥式精軋機及2臺步進式加熱爐,、除磷箱、熱矯直機,、3臺冷床,、切頭剪、定尺剪,、火焰切割機,、4200噸壓平機、淬火機等40余臺配套設備組成,,零部件總數(shù)達10萬多個,。生產(chǎn)廠房由加熱爐跨,、主軋跨、剪切跨,、中轉(zhuǎn)跨、冷床跨,、磨輥間,、成品庫等部分組成,長1116米,,寬近100米,,面積達11萬平方米,當于15個足球場,。兩臺軋機占地長200米,、寬35米,高近20米,,重達近7000噸,。整個工程澆灌混凝土16萬立方米、吊裝鋼結(jié)構32400噸,,設備重達18000噸,。由于體系復雜、精度要求高,、制造難度極大,,許多部件的重量尺寸都達到了機械加工及運輸?shù)臉O限,被譽為世界“軋機之王”,。* W. Y& Y1 a. B3 k* ~% C. l5 `
目前全世界已建成的5500mm軋機僅有6臺,,分別位于日本新日鐵大分鋼廠、JEF京濱廠(原日本鋼管扇島廠),、JEF倉敷廠(原川崎制鐵水島廠),、住友金屬鹿島廠、德國迪林根鋼廠和中國鞍鋼鲅魚圈新廠,。從設備來看,,5500mm寬厚板軋機僅一片軋機機架牌坊就重達400噸以上,軋機支承輥最大直徑達到2400mm,,重達250噸,,整臺軋機總重超過3000噸。主電機總功率達20000kW以上,,原料板坯重達250噸,,車間用橋式起重機最大噸位達400噸。其生產(chǎn)的鋼板厚度最大可達400mm,,是普通軋機的4倍以上,,可用做航母,、戰(zhàn)列艦、坦克等武器裝甲鋼板,。鋼板寬度達5300mm,,是普通軋機的2倍以上;單塊鋼板重達200噸,,是普通軋機的5倍以上,,這些規(guī)格都遠遠大于中小型軋機。6 r* z, O8 R5 h( [9 X" J
鞍鋼5米軋機生產(chǎn)線由中國一重集團與德國西馬克·德馬格(SMS-Demag)公司聯(lián)合設計,,粗軋機,、精軋機等核心設備由一重制造,冷床,、翻板機,、輥道由中冶長城重機制造。采用了熱裝熱送,、板型控制等13項先進技術,,軋制力為1萬噸,生產(chǎn)鋼板尺寸寬度為900-5300mm,,厚度為5-150mm,,最厚可達450mm,長度為3-25米。主要生產(chǎn)寬度4米以上軍民用高強度寬厚船用鋼板,、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含量,、高附加值產(chǎn)品。該軋機的成功制造,,有助于打破國外特種鋼材對我國的封鎖,,將對推動我國石油、天然氣運輸,、造船及國防建設等領域起到重要作用,。, s( q1 ?7 q# |# F" x% D5 K8 G: A
! q8 q6 P3 z( _/ d& ^# g. _2 u5 M* R造船及海上采油平臺用特厚鋼板( w4 T; K) |5 P
什么是寬厚板軋機?
+ Q, j; |& M/ o3 J$ Q9 G 軋鋼機是將鋼坯鋼錠軋制成鋼材(管,、板,、型、絲)的成套設備,,分為鋼管軋機,、板帶軋機、型鋼軋機,、線材軋機,、薄板坯連鑄連軋等類型,。鋼板是鋼材四大品種中用途最廣泛的一種,按生產(chǎn)工藝分為熱軋鋼板和冷軋鋼板,,按厚度可分為薄板(厚度<4毫米),、中板(厚度4-20毫米)、厚板(厚度>20-60毫米),、特厚板(厚度>60毫米,,最厚達700毫米)。在實際工作中,,中板和厚板通稱為“中厚板”。
u$ A! K* e0 n" j 中厚板生產(chǎn)屬于熱軋工藝,,主要有中厚板軋機,、熱連軋機組和爐卷軋機等三種方式,中厚板軋機是普遍采用的生產(chǎn)設備,,通過軋機中的上下軋輥咬合碾壓經(jīng)過加熱的鋼坯,,最終軋制成鋼板。軋機按照軋輥輥面寬度可分為1800mm,、2300mm,、2800mm、3300mm,、3800mm,、4300mm、4800mm 以及5300mm等8個級別,,每個級別可上下調(diào)整200mm,。寬厚板軋機主要是指輥面寬度達到2800mm以上的寬幅中厚板軋機。輥面寬度達到4800mm以上的軋機,,又被稱為特寬厚板軋機,,最大規(guī)格可達5500mm。5 v2 S) g6 V8 u
寬厚板生產(chǎn)線由粗軋機和精軋機及配套設備組成,,可采用單機架或雙機架布置形式,。軋機結(jié)構出現(xiàn)過二輥式、三輥勞特式,、四輥可逆式,、復合式和萬能式,還曾經(jīng)出現(xiàn)過單機架無牌坊預應力軋機,,因適應性較低,,未能廣泛推廣。傳動主機由最初的水力驅(qū)動,、蒸汽機驅(qū)動,,發(fā)展到現(xiàn)在的電力驅(qū)動,。單機架的二輥式和三輥勞特軋機由于自身結(jié)構的制約,生產(chǎn)效率低,,產(chǎn)品質(zhì)量差,,西方在60年代就已經(jīng)少有使用,但作為二手設備在我國存在了許多年,,現(xiàn)已基本淘汰,。四輥式軋機是目前使用最廣泛的一種機型,具有剛度大,、厚度控制精度高,,軋制規(guī)格范圍廣等優(yōu)點,使得中厚板的生產(chǎn)效率有了大幅度提高,。: O+ I4 j0 ^4 g. ]. U2 W
4 P* z6 Y& V R8 J7 V/ s1 H( | 寬厚板軋制流程主要包括:鑄坯→加熱爐→高壓水除鱗→機架輥除鱗→粗軋機→精軋機→控制冷卻→壓平機/熱矯直機→冷床翻板→超聲波探傷→激光劃線→火焰切割機/橫剪切頭尾,、滾切剪雙邊→定尺、取樣→噴丸→加熱淬火→表面檢查→修磨→涂漆→烘干→打字噴號→垛板入庫等步驟,,在實際應用中可根據(jù)情況進行調(diào)整,。
' X. {5 U" Y! M) | 第1步是坯料準備:寬厚板軋制坯料主要為連鑄坯和鑄錠,加熱爐將坯料加熱至1100-1250℃,,出爐后用高壓水除鱗,,吹除坯料加熱過程中產(chǎn)生的表面氧化鐵皮,以避免壓入鋼板表面形成麻點或凹坑,。2,、軋制工序:鋼坯除磷后,將1000℃左右的熱坯送入粗軋機進行1-4道次的整形軋制,,消除坯料表面凹坑缺陷,,接著把坯料旋轉(zhuǎn)90度進行展寬軋制,再旋轉(zhuǎn)90度進行延伸軋制,。進入精軋機后繼續(xù)延伸,,控制板形、厚度,、表面質(zhì)量等性能,。3、控冷剪切工序:完成軋制工序的鋼板,,進入控冷裝置用水幕直接淬火,,快速冷卻至600℃左右,以提高板材的屈服強度,。然后50mm以下鋼板用輥式熱矯直機消除板材彎曲等缺陷,,進入寬冷床冷卻至150℃左右,做超聲波探傷;再進行激光劃線,、剪切鋼板頭尾和兩邊不規(guī)則部分,、定尺、取樣,。50mm以上的鋼板軋制后直接進入特厚板冷床冷卻,,用火焰切割機切割后,用壓平機進行冷矯直,,對裂紋敏感鋼種要用等離子切割,。4、精整工序:對成品鋼板根據(jù)客戶需要進行正火,、調(diào)質(zhì),、回火等熱處理,對鋼板表面進行檢查并修磨,;造船橋梁用板表面需拋丸處理,,除去氧化鐵皮后,再做防銹涂層并烘干,,成品板材打字噴號后垛板入庫,。
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) U1 f8 u$ Y) q2005年8月11日,,美國核動力航空母艦CVN-21建造切割第一塊鋼板,,這塊鋼板重15噸,是CVN21的側(cè)舷外板,。 |