“每一塊鋼鐵里,都隱藏著一個(gè)國(guó)家興衰的秘密,�,!� ——Peter Krass,,美國(guó)鋼鐵大王卡內(nèi)基的傳記作者,。
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3 X- f1 r3 N( R& f% `; r 鋼鐵工業(yè)是重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),被譽(yù)為工業(yè)的脊梁,。軋鋼機(jī)是鋼鐵工業(yè)核心裝備之一,。無論是決定戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的航空母艦、核潛艇等尖端武器,;還是關(guān)乎社會(huì)安危的核電站,、巨型橋梁、水庫(kù)閘門等基礎(chǔ)設(shè)施,;又或是人們?nèi)粘I钪械钠�,、冰箱、洗衣機(jī)等消費(fèi)品,;都離不開大型軋鋼機(jī)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)鋼材,。
- }- ~5 V* n0 N4 G7 e 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,。1936年鞍鋼第一中板廠建成我國(guó)第一臺(tái)2300mm三輥勞特式中板軋機(jī)。1945年8月蘇聯(lián)紅軍出兵東北后,,將鞍鋼7萬(wàn)多噸設(shè)備物資拆運(yùn)回國(guó),,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(fù)建設(shè),。到1957年生鐵產(chǎn)量達(dá)到336.1萬(wàn)噸,鋼291.07萬(wàn)噸,,鋼材192.39萬(wàn)噸,,成為中國(guó)第一大鋼鐵基地,向全國(guó)輸送了大量專業(yè)人才,,被譽(yù)為共和國(guó)鋼鐵工業(yè)的搖籃,。然而同大多數(shù)國(guó)有企業(yè)一樣,在上世紀(jì)90年代市場(chǎng)大潮的沖擊下,,積弊嚴(yán)重的鞍鋼曾瀕臨絕境,,歷經(jīng)轉(zhuǎn)軌陣痛,通過投巨資對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造才重獲生機(jī),。
1 K- w9 [! y% H* w2 t6 | 走過60年風(fēng)雨歷程的鞍鋼,,目前是我國(guó)四大鋼鐵集團(tuán)之一,擁有職工十余萬(wàn)人,,2008年生產(chǎn)鐵1608萬(wàn)噸,,鋼1604萬(wàn)噸,鋼材1499萬(wàn)噸,,實(shí)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(guó)內(nèi)主要的船用鋼板,、汽車鋼板供貨商,;能夠生產(chǎn)128個(gè)鋼種的船用鋼板,最大厚度100mm,,強(qiáng)度級(jí)別從235MPa到550MPa,,全部通過9國(guó)船級(jí)社認(rèn)證;是世界第3家具備生產(chǎn)高檔船體結(jié)構(gòu)板和海洋工程結(jié)構(gòu)鋼板的企業(yè),。
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2 N1 K0 B: P* y鞍鋼西部基地7 `' a6 }$ W1 w; G
2008年9月10日,,鞍鋼舉行新聞發(fā)布會(huì),宣布遼寧營(yíng)口鞍鋼鲅魚圈鋼鐵基地正式竣工投產(chǎn),。這是我國(guó)首個(gè)自主設(shè)計(jì),、技術(shù)總負(fù)責(zé)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(jī)等一批先進(jìn)裝備。項(xiàng)目于2006年5月17日經(jīng)發(fā)改委審批立項(xiàng),,規(guī)劃年產(chǎn)1000萬(wàn)噸鋼鐵,,主要用于制造高技術(shù)、高附加值板材,。3 ^6 k$ H2 M/ E( u d
新基地選址遼寧營(yíng)口市南端52公里的鲅魚圈區(qū),,北距沈陽(yáng)190公里,南距大連160公里,,緊鄰營(yíng)口港20萬(wàn)噸級(jí)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(zhǎng)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(jì)使用炸藥21018噸,挖運(yùn)填海土石方達(dá)5547萬(wàn)立方米(相當(dāng)于三峽工程的1/2),。
; O) @: ]8 Q: Q( t2 F# @* A 項(xiàng)目分兩期建設(shè),,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(wàn)噸鐵,、500萬(wàn)噸鋼、200萬(wàn)噸寬厚板和296萬(wàn)噸熱軋板的能力,。主要生產(chǎn)高技術(shù)含量的船用寬厚板,、艦艇板、高級(jí)別管線鋼板,、橋梁板,、工程機(jī)械板、及高端熱軋薄板等精品板材,。
/ `# _9 r3 E' |營(yíng)口鲅魚圈一期主體設(shè)備包括:% ^- e' N0 U, \+ X: X5 U' z
1,、供料系統(tǒng)建設(shè)1座1470萬(wàn)噸的現(xiàn)代化綜合原料場(chǎng)。) w9 ?! @% o6 ~% i
2,、焦化系統(tǒng)建設(shè)4座國(guó)產(chǎn)k法脫硫52孔復(fù)熱式7米焦?fàn)t,,年產(chǎn)焦炭255萬(wàn)噸,。
# j- e# {3 |+ Y2 s! x) q; _6 [; y7 k5 P3、燒結(jié)系統(tǒng)建設(shè)2臺(tái)405平方米燒結(jié)機(jī),,年產(chǎn)燒結(jié)礦933.8萬(wàn)噸,。
* z( N, G& k1 h" ^, s4、煉鐵系統(tǒng)建設(shè)2座4038立方米大型高爐,,設(shè)計(jì)產(chǎn)能650萬(wàn)噸,。, p. {$ N: w4 p% B
5、煉鋼系統(tǒng)建設(shè)3座260噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐,、2套R(shí)H-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(shè)計(jì)產(chǎn)能500萬(wàn)噸,。$ {" G& o4 l* s' k7 Y, B
6、連鑄系統(tǒng)建設(shè)2臺(tái)230mm厚度常規(guī)板坯連鑄機(jī),、1臺(tái)300mm厚度板坯連鑄機(jī),。年產(chǎn)板坯500萬(wàn)噸,其中200萬(wàn)噸供給寬厚板生產(chǎn)線,,300萬(wàn)噸供給熱連軋生產(chǎn)線,。
/ |, e) k7 i R7、軋鋼系統(tǒng)建設(shè)1臺(tái)5500mm四輥雙機(jī)架寬厚板軋機(jī),,年產(chǎn)200萬(wàn)噸寬厚板,;1條1580mm熱連軋生產(chǎn)線年產(chǎn)296萬(wàn)噸熱軋板,1條1450mm冷軋生產(chǎn)線年產(chǎn)96萬(wàn)噸冷軋板,。
; |& O, w; c( [! H 2008年9月9日15時(shí)38分,,鞍鋼鲅魚圈新廠煉鋼系統(tǒng)的扒渣機(jī)、三號(hào)轉(zhuǎn)爐,、LF爐外精煉和厚板坯連鑄機(jī)一次通過熱負(fù)荷聯(lián)合試車,,成功冶煉出了鞍鋼鲅魚圈鋼鐵項(xiàng)目的第一塊鋼坯。2009年7月10日上午11時(shí)08分,,鞍鋼鲅魚圈新廠的核心設(shè)備——5500mm寬厚板粗軋機(jī)熱負(fù)荷試車成功,。% \0 g5 A! m: R- 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1 G8 \* D4 u- A( O( P, i2 u
鞍鋼5500mm四輥可逆式雙機(jī)架寬厚板軋機(jī)正在軋制鋼板,。 $ [5 o+ N& x8 Q3 z: K; N1 r* E8 T
世界軋機(jī)之王 o3 g' X5 I6 s9 w7 F6 D
鞍鋼5500mm四輥可逆式雙機(jī)架寬厚板軋機(jī),,是目前世界最大規(guī)格的寬厚板軋機(jī)。由一臺(tái)5500mm四輥式粗軋機(jī)和一臺(tái)5000mm四輥式精軋機(jī)及2臺(tái)步進(jìn)式加熱爐,、除磷箱,、熱矯直機(jī)、3臺(tái)冷床,、切頭剪,、定尺剪,、火焰切割機(jī)、4200噸壓平機(jī),、淬火機(jī)等40余臺(tái)配套設(shè)備組成,,零部件總數(shù)達(dá)10萬(wàn)多個(gè)。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(kù)等部分組成,,長(zhǎng)1116米,,寬近100米,面積達(dá)11萬(wàn)平方米,,當(dāng)于15個(gè)足球場(chǎng),。兩臺(tái)軋機(jī)占地長(zhǎng)200米、寬35米,,高近20米,,重達(dá)近7000噸。整個(gè)工程澆灌混凝土16萬(wàn)立方米,、吊裝鋼結(jié)構(gòu)32400噸,,設(shè)備重達(dá)18000噸。由于體系復(fù)雜,、精度要求高,、制造難度極大,許多部件的重量尺寸都達(dá)到了機(jī)械加工及運(yùn)輸?shù)臉O限,,被譽(yù)為世界“軋機(jī)之王”,。& Q& v+ S2 T) f) z0 g, {: X
目前全世界已建成的5500mm軋機(jī)僅有6臺(tái),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(cāng)敷廠(原川崎制鐵水島廠),、住友金屬鹿島廠,、德國(guó)迪林根鋼廠和中國(guó)鞍鋼鲅魚圈新廠。從設(shè)備來看,,5500mm寬厚板軋機(jī)僅一片軋機(jī)機(jī)架牌坊就重達(dá)400噸以上,,軋機(jī)支承輥?zhàn)畲笾睆竭_(dá)到2400mm,重達(dá)250噸,,整臺(tái)軋機(jī)總重超過3000噸,。主電機(jī)總功率達(dá)20000kW以上,,原料板坯重達(dá)250噸,車間用橋式起重機(jī)最大噸位達(dá)400噸,。其生產(chǎn)的鋼板厚度最大可達(dá)400mm,,是普通軋機(jī)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(dá)5300mm,,是普通軋機(jī)的2倍以上,;單塊鋼板重達(dá)200噸,是普通軋機(jī)的5倍以上,,這些規(guī)格都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于中小型軋機(jī),。 J1 ~/ ?3 B0 l$ h
鞍鋼5米軋機(jī)生產(chǎn)線由中國(guó)一重集團(tuán)與德國(guó)西馬克·德馬格(SMS-Demag)公司聯(lián)合設(shè)計(jì),粗軋機(jī),、精軋機(jī)等核心設(shè)備由一重制造,,冷床、翻板機(jī),、輥道由中冶長(zhǎng)城重機(jī)制造,。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,。該軋機(jī)的成功制造,有助于打破國(guó)外特種鋼材對(duì)我國(guó)的封鎖,,將對(duì)推動(dòng)我國(guó)石油,、天然氣運(yùn)輸、造船及國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域起到重要作用,。
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* O9 y3 f' h1 R. p! \7 i7 d造船及海上采油平臺(tái)用特厚鋼板( R+ m: [# a. r. }5 B
什么是寬厚板軋機(jī),?
$ W, x9 n# k$ D% j 軋鋼機(jī)是將鋼坯鋼錠軋制成鋼材(管、板、型,、絲)的成套設(shè)備,,分為鋼管軋機(jī)、板帶軋機(jī),、型鋼軋機(jī),、線材軋機(jī)、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(dá)700毫米),。在實(shí)際工作中,中板和厚板通稱為“中厚板”,。 `* F ^" L: h* w, p4 Y
中厚板生產(chǎn)屬于熱軋工藝,,主要有中厚板軋機(jī)、熱連軋機(jī)組和爐卷軋機(jī)等三種方式,,中厚板軋機(jī)是普遍采用的生產(chǎn)設(shè)備,,通過軋機(jī)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(jī)按照軋輥輥面寬度可分為1800mm,、2300mm、2800mm,、3300mm,、3800mm、4300mm,、4800mm 以及5300mm等8個(gè)級(jí)別,,每個(gè)級(jí)別可上下調(diào)整200mm。寬厚板軋機(jī)主要是指輥面寬度達(dá)到2800mm以上的寬幅中厚板軋機(jī),。輥面寬度達(dá)到4800mm以上的軋機(jī),,又被稱為特寬厚板軋機(jī),最大規(guī)格可達(dá)5500mm,。* c& D" z5 O' E$ ]5 F
寬厚板生產(chǎn)線由粗軋機(jī)和精軋機(jī)及配套設(shè)備組成,,可采用單機(jī)架或雙機(jī)架布置形式。軋機(jī)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過二輥式,、三輥勞特式,、四輥可逆式、復(fù)合式和萬(wàn)能式,,還曾經(jīng)出現(xiàn)過單機(jī)架無牌坊預(yù)應(yīng)力軋機(jī),,因適應(yīng)性較低,未能廣泛推廣,。傳動(dòng)主機(jī)由最初的水力驅(qū)動(dòng),、蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng),發(fā)展到現(xiàn)在的電力驅(qū)動(dòng),。單機(jī)架的二輥式和三輥勞特軋機(jī)由于自身結(jié)構(gòu)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(shè)備在我國(guó)存在了許多年,現(xiàn)已基本淘汰,。四輥式軋機(jī)是目前使用最廣泛的一種機(jī)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(diǎn),,使得中厚板的生產(chǎn)效率有了大幅度提高。
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+ F! s6 X; {! O8 h 寬厚板軋制流程主要包括:鑄坯→加熱爐→高壓水除鱗→機(jī)架輥除鱗→粗軋機(jī)→精軋機(jī)→控制冷卻→壓平機(jī)/熱矯直機(jī)→冷床翻板→超聲波探傷→激光劃線→火焰切割機(jī)/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(hào)→垛板入庫(kù)等步驟,在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整,。6 k% S0 q. x0 u# ?4 T+ y
第1步是坯料準(zhǔn)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(diǎn)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(jī)進(jìn)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(jìn)行展寬軋制,,再旋轉(zhuǎn)90度進(jìn)行延伸軋制。進(jìn)入精軋機(jī)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(jìn)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(qiáng)度,。然后50mm以下鋼板用輥式熱矯直機(jī)消除板材彎曲等缺陷,進(jìn)入寬冷床冷卻至150℃左右,,做超聲波探傷,;再進(jìn)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(jìn)入特厚板冷床冷卻,,用火焰切割機(jī)切割后,,用壓平機(jī)進(jìn)行冷矯直,對(duì)裂紋敏感鋼種要用等離子切割,。4,、精整工序:對(duì)成品鋼板根據(jù)客戶需要進(jìn)行正火、調(diào)質(zhì),、回火等熱處理,,對(duì)鋼板表面進(jìn)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(hào)后垛板入庫(kù),。
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2005年8月11日,,美國(guó)核動(dòng)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,。 |