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献礼新中国钢铁70年:中冶京诚厚板技术自主之路 创新成就大国重器

发表时间:2019/11/4     阅读次数:303


2019年10月1日,是让无数国人为之自豪的日子,当看到斗志昂扬的徒步方阵和各种国产先进武器装备方队如滚滚铁甲洪流隆隆经过长安街时,华夏儿女无不热血沸腾,心潮澎湃!祖国的国防工业日益强大和国民经济的健康发展,也从侧面反应了中国在品种钢板、军工钢板生产技术方面的不断发展和进步。中冶京诚作为国内中厚板产线设计和建设的引领者,以责任和担当一直在革新大潮中扮演着中流砥柱。

中厚板是重要的冶金产品之一,广泛应用在与国防工业和国民经济密切相关的船舶及舰艇、石油及化工、装备制造、电力、建筑、铁路及交通运输等工业领域及基础设施建设项目中。厚板的生产水平和产品质量代表了一个国家钢铁工业的发展水平,现代宽厚板轧机由于结构体系复杂、精度要求高、制造难度极大,许多部件的重量尺寸都达到了机械制造及运输的极限,被誉为轧钢领域的“轧机之王”。

通过近70年的发展,中冶京诚逐步形成具有国际先进,国内领先的厚板自主创新技术,可提供轧机(包括AGC)、冷却设备、热/冷矫直机、剪机等主机设备和全线辅机设备,以及加热炉及热处理炉等工业炉设备,可构建、完善从L1到L3各级计算机体系,总体水平处于市场领先地位,打破了国外公司的技术垄断,板材质量达到国际先进水平。中冶京诚累计设计和工程总承包的3000mm以上的厚板产线多达20条,国内同类产线市场占比约40%。成绩的取得并非一朝一夕,原北京钢铁设计研究总院(中冶京诚前身)和中冶京诚一代代厚板人艰苦奋斗、顽强进取,为我国厚板技术进步不忘初心,砥砺前行,勇攀高峰。

自力更生、艰苦创业

新中国成立后,我国为加速实现工业化,从1958年开始,各地方钢铁企业,仿照鞍钢的模式,先后建造了13套2300mm级三辊劳特式轧机。总结鞍钢一中板和二中板的建设和使用经验,中冶京诚完成和完善了2300mm劳特式中板生产线的通用设计,促使该机型在国内迅速普及,极大地支撑了新中国工业及军工领域的发展。这批轧机在生产中通过不断的革新、改造,提高了机械化水平、产品质量及产量,直到2005年之前,仍是国内中厚板生产的一支主力军。

上世纪五、六十年代,我国引进了大量冶金技术和设备,其中1966年建成投产了太原钢铁五轧厂2300/1700mm炉卷轧机。该产线时至今日仍在生产,目前以不锈钢中板为特色。中冶京诚在前苏联技术人员的指导下完成了该生产线的工程设计工作。

1969年后,随着中苏关系的分裂,冶金装备及技术已无外部资源支撑。为满足国民经济对宽厚板的需求,我国决定自行建造一台4000mm级厚板轧机,由原冶金工业部和一机部统一领导研制,中冶京诚负责总体工艺、结构选型及工厂设计。仅仅依靠几张照片,参照德国同类型厚板生产线,在内外交困的年代硬生生地在河南南部山区地带建设了一条已具有现代轧机特征的大型宽厚板轧机,不仅填补了我国宽厚板和特厚板产品领域的空白,也使我国宽厚板工厂的工艺设计、设备设计和设备制造水平提升了一大步,将中国的中厚板生产和装备制造技术向前推进了20年,为我国宽厚板工厂和工艺设备的日后发展打下了坚实的基础。

舞阳4200mm厚板产线的建成极大地满足了当时国内急需的军工、核电、石油化工、工程机械等领域对特厚板产品的迫切需求,开启了国内厚板设计、制造及生产技术全面发展、逐步替代进口之路。该工程荣获“国家优秀设计奖”。


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引进吸收、学习消化

舞阳4200mm厚板生产线虽然解决了我国厚板供应的燃眉之急,但是总体装备技术水平与国外相比仍有较大差距。1991年,中冶京诚全面采用国内最新的设计和制造技术,将国内自主设计的上海浦钢3500mm新一代轧机与国外搬迁4200mm轧机巧妙结合,采用具有世界先进水平的干油AGC及过程控制系统,设计和推进了现代加热、轧制、矫直及剪切技术和装备的应用,建成了当时国内最先进的中厚板生产线,在生产技术、设备装备技术方面大幅度拉近了与国外先进企业的差距。该工程获“国家优秀工程设计金奖”和“部级优秀工程设计一等奖”。

 

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2005年,国内第一套具有国际领先水平且规格最宽的5000mm宽厚板轧机工程在宝钢建成投产,一期设计年产量140万吨。该生产线在国内率先全面采用控制轧制和控制冷却(TMCP)技术、平面形状控制技术、CVC板形控制技术、全液压矫直机及自动化控制技术、滚切式剪机及自动化剪切技术、全数字式交流传动控制技术、四级计算机管理及控制技术等国际先进技术。该工程的建设投产不仅掀开了国内中厚板轧机建设的高潮,而且吹响了国内中厚板产品生产技术大踏步前进的号角。中冶京诚负责总体技术集成、总体工艺路线和平面布置、总体工艺装备的结构及参数的选定;在工程建设上负责全面工程设计,打破了国外企业对宝钢先进轧钢生产线设计主体的垄断;在设备领域也在国内率先实现了先进步进式冷床的设计及供货。该工程先后荣获“全国优秀工程咨询成果奖”、“全国优秀工程设计银质奖”、“冶金行业优秀工程设计一等奖”、“中冶集团优秀工程设计一等奖”等。

2009年,营口中板厂双机架5000mm宽厚板轧机工程建成投产。该生产线设计年产量230万吨。中冶京诚作为总承包方同时负责冷床区、精整区设备设计及供货,冷区(冷床区、剪切线、精整区)L1电控系统。该工程先后荣获“全国冶金行业优秀工程设计一等奖”,“全国冶金行业优秀工程总承包一等奖”和“中冶集团优秀工程设计一等奖”等。


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2010年,中冶京诚总承包的九江双机架3500mm中厚板轧机工程建成投产。通过该工程,中冶京诚在国内大型热轧板带类工程中率先实现了作为技术总提供商完成交钥匙服务。中冶京诚不仅是轧机AGC系统、矫直机和剪机等主机设备的供货商,更是从L0到L3各级电气控制系统的技术总成方,为该生产线主体装备水平达到国内先进水平打下坚实基础。

厚积薄发、装备国产

在2000年至2012年近十年的时间里,中冶京诚还参与了湘钢5000mm厚板、鄂钢4300mm厚板、兴澄4300mm厚板、浦钢搬迁4200mm厚板、舞钢4100mm厚板、包钢4100mm厚板、安钢3500mm板/卷、唐钢3500mm厚板、天钢3500mm厚板等众多厚板工程的规划、工厂设计、设备设计及供货工作。

进入21世纪以来,随着中国钢铁行业高速发展,中冶京诚不断学习、消化及研发,从辅机到主机,不仅设计了国内数量最多、类型最多样的大型步进式及滚盘式冷床,还开发出了具有自主知识产权的厚板冷、热矫直机,剪机及冷却设备,系列厚板轧机,并取得良好的实际应用效果。

冷、热矫直机

结合中厚板企业对高强钢板的矫直需求,中冶京诚研发了国内全新一代高性能矫直系统。根据用户对预矫直、热矫直和冷矫直的需求,针对性地选择不同结构、不同矫直功能及参数的矫直机型,并根据工序需求配套采用矫直模型系统。

中冶京诚设计和制造的矫直机具有功能先进、结构紧凑、刚度高、矫直能力强、矫直范围宽及可快速换辊等特点,矫直钢板的板形精度达到国内外标准及用户要求。操作控制及模型系统不仅可实现设备实时操作、监控与安全防护等功能,还可根据来料钢种、规格、板形进行模型预计算、实现结构补偿和指导操作等功能,操作和维护方便,极大地降低了操作难度,保证了高强钢的矫直质量。


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 厚板剪机

由中冶京诚研发制造的滚切式定尺剪、双边剪均采用自动定位、自动调整剪刃间隙、自动换刀,全自动剪切等先进技术,具有剪切质量好、剪切钢板强度高、剪切次数高、剪切力矩小、定尺精度高、换刀时间短、自动化程度高等特点。配合高精度机械式定尺机、综合剪切控制系统的应用,产品全定尺精度达到国际领先水平。


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为实现不同特殊合金试样的单独收集、试样和废料的自动分类、处理和收集,中冶京诚通过与定尺剪系统的配合设计和使用,设计和采用了试样及废料综合收集系统,并根据不同用户的需求采用机械或全液压试样剪。该系统具有操作人员少、工艺布局紧凑、结构简洁,设备重量轻,操作维护简单方便等优点。


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 厚板轧机

中冶京诚依托在中厚板领域强大的工艺技术、设备设计和大型装备加工制造能力,在吸收国内外先进技术的基础上,自主研发了国内新一代大型中厚板轧机,并形成了2800mm、3500mm、3800mm、4300mm及5000mm等全系列产品,在牌坊制造、板形控制、传动和换辊系统形成了自己的专有技术,并具有自主知识产权的AGC控制、轧机模型及过程控制系统,总体技术水平及控制精度达到国内领先水平,是国内唯一可提供全套中厚板轧机工艺技术、设备设计与制造、电控系统及模型的综合性系统供应商。先后承揽了国内各大中厚板厂轧机改造、搬迁、新建成套供货、故障诊断等设计和供货服务。


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搬迁改造、绿色发展

2016年5月,由中冶京诚技术总负责的宝钢湛江钢铁4200mm厚板搬迁工程顺利建成投产,中冶京诚作为全线设备的“虚拟供货商”,对平面布置进行了优化,在国内首次采用轧线与剪切线“直通型”的布置型式。在无原设备供货商参与的情况下,对全线设备及控制系统实现了“保持先进性”搬迁,通过对设备的诊断性拆卸、整修、安装及调试,成功将“二手设备”转化为“一手设备”,在国内创造性的保证了搬迁设备的装备完好性、技术先进性和产品竞争能力。

在后续的技术改造中,陆续应用余热回收、黑体材料等绿色节能技术、移动办公、5G等“智慧制造”技术,从而实现操作维护少人化、运行管理智能化、产品交付数字化,支撑企业向全面智能生产方向发展。


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凝心聚力、砥砺前行

2019年的金秋十月,中冶京诚签订的营口3800mm双机架中厚板轧机总承包工程经过紧张有序安装,于10月30日一次性成功热试,并预计在2019年年底全面建成投产。该项目设计年产量150万吨。中冶京诚不仅负责全线主要机械设备、热工设备的设计、供货,以及多区域控制系统的设计及供货,而且还是主轧机的装备制造方。该项目的成功热试,标志着中冶京诚成为国内唯一的集厚板工程咨询、工程设计、全线工艺装备和自动化控制系统于一身的技术总成商和“全能”供应商。


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“雄关漫道真如铁,而今迈步从头越”,回顾过去峥嵘岁月,展望充满希望的未来,前进的号角已经吹响,中冶京诚厚板人将一如既往,砥砺前行,为我国的厚板事业、国防工业和国民经济发展贡献自己的力量。


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