上世纪七八十年代日本经济崛起,掀起了全球第二次中厚板轧机的建设高潮,短短几年间便新建成17台4700mm以上级四辊式双机架轧机。
其中包括4台世界最大规格的5500mm特宽轧机,5台4.7M级轧机,l台4.2M级轧机,还有7台2-3M级中板轧机。
上世纪50年代日本中厚板年产量只有200多万吨,到1974年已经达到2030万吨,使日本中厚板生产走向现代化,促使日本机械、船舶、汽车、家电、交通及建筑等各个领域得到迅速发展。
尤其是生产船用钢板的5台4.7M级轧机,每台年产能达到200多万吨,有力地推动了日本造船工业的发展,使日本造船吨位迅速达到1000万吨以上,攀上世界第一造船大国的宝座。
1970-1976年间,世界油价高起,为降低运输成本,需要建造30-50万吨级的超级油轮和长距离的大口径油气输送管线。
日本四大钢铁公司一口气建成4台世界最大规格的5.5M级特宽厚板轧机,分别安装在住友金属鹿岛厂、新日铁大分厂、川崎制铁水岛厂和日本钢管扇岛厂,主要生产特大油轮用宽板和大口径直缝焊管。
这类单机架轧机年产能高达150万吨上,使日本一举成为全球钢材出口大国。
30多年过去了,这些轧机尽管已经老旧,但在日本企业不断进行技术改造的条件下,依然保持着良好的产品声誉。
2003年开始,世界第三次中厚板轧机建设高潮在中国大地上掀起。
至2009年10月末,全国共建成投产了2800mm至5500mm四辊式单机架或双机架中厚板轧机共35台,其中5000mm以上级别轧机4台,4100-4300mm轧机9台、3800mm轧机6台,3500mm轧机12台<含单机炉卷3台>,另外还有2800mm级轧机4台。
2003年前已经投产的26台中厚板轧机也都经过了不同程度的技术改造。
此外规划建设的5000mm以上轧机还有7台。
在此之前,我国连一台4300mm以上厚板轧机都没有。
三台4M以上轧机中,最大的一台是鞍钢宽厚板厂耗资数亿元,从日本住友金属和歌山制铁所引进的4300mm单机架四辊轧机二手设备,于1993年5月投产。
上海浦钢的4250mm四辊粗轧机是原上钢三厂从德国蒂森厚板厂进口的二手设备,与之配套的3300mm四辊精轧机由德阳二重制造,组成双机架机组,于1991年10月投产。
河南舞阳钢铁的4200mm单机架四辊轧机是上世纪60年代中苏分裂后,由冶金工业部和一机部,领导北京钢铁设计研究总院、德阳二重、东方电机等企业自行设计制造的国产设备,于1978年9月建成投产。
河南舞阳钢铁公司,我国自行研制的第一台4200mm四辊式厚板轧机于1978年投产,被誉为功勋轧机。
中国宽厚板轧机发展简况
近代以来,我国钢铁工业长期处于落后水平,机械设备主要靠进口。
1871年福州船政局所属拉铁厂为生产造船钢板,引进4台轧机,轧制厚15mm以下的铁板及6-120mm的方圆棒材。
1890年湖广总督张之洞兴建汉阳铁厂时,从德国引进蒸汽机驱动的2450mm二辊双机架中板轧机、和蒸汽机驱动的二辊三机架横列式轨梁轧机以及小型轧机。
抗战期间,这套轧机从汉口搬迁至重庆,一直在重庆钢铁公司原大轧厂运行到1984年才拆除,服役长达百年之久。
新中国成立后,我国为加速实现工业化,从前苏联引进了大量冶金技术和设备。
1958年7月,鞍钢自苏联引进的2800/1700mm半连续式板带轧机建成投产。
1966年8月27日,武钢建厂时从苏联引进一条2800mm四辊式轧机建成投产。
1966年10月,太原钢铁五轧厂自苏联引进的2300/1700mm炉卷轧机建成投产。
从1958年开始,各地方钢铁企业,仿照鞍钢第一中板厂的模式,先后建造了13套2300mm级三辊劳特式轧机。
广州钢铁厂还曾投产一套1700mm三辊劳特式轧机,因板面太窄,满足不了用户的要求,后停产拆除。
中苏分裂后,因为设备难以进口,我国决定自行建造一台4M级厚板轧机,1966年开始由冶金工业部和一机部统一领导研制,第二重型机器厂负责设计制造主体机械设备、东方电机厂提供主要电气设备,北京钢铁设计研究总院负责工艺和工厂设计。
1978年9月8日,这台我国当时最大的4200mm四辊可逆式单机架厚板轧机在河南舞阳钢铁公司投产,全套机械设备共计108项,196台,设备总重17768吨。
所产钢板厚度8-250mm,长18M<特殊的达27M),用于舰船、坦克、潜艇、高压锅炉、核电等领域,为我国国防建设做出了重大贡献,被授予“功勋轧机”称号。
80年代后,各家企业对原先建设的三辊劳特式中板轧机进行了技术改造,改造后的轧机以三辊加四辊或双四辊轧机为主,基本解决了三辊劳特式轧机尺寸偏小,钢板宽度窄,长度短、尺寸偏差大、板形差、以及原材料和能源消耗成本、经济效益差等问题。
90年代初期,随着国内各行业的快速发展,对中厚板的需求量迅速上升;但国家暂时还拿不出大量资金来建设全新的中厚板轧机。
为解决发展与需求的矛盾,鞍钢、浦钢、邯钢、首钢等企业,分别从日本、德国、美国进口一批二手中厚板轧机生产线,在国内做必要技术改造并补齐相应配套设施后快速投产。
总体上看,在我国2003年前投产的26台中厚板轧机中,有2台是50年代苏联进口设备、6台国外二手设备、2台国内二手设备、13台国产2300mm轧机<有9台三辊劳特式,其中3台精轧机、6台粗轧机),1台1700mm三辊轧机,还有2台国产轧机。
技术装备总体水平比较落后。
因为多数轧机规格在2300mm以下,导致半个世纪以来,我国所产厚度5-25mm、宽度2000mm以下的钢板占据市场主导地位。
这也是长期以来,我们习惯把中厚板、厚板、宽厚板轧机笼统地称为“中厚板轧机”的主要原因。
2004年后,因为我国经济高速发展,市场对中厚板的需求量迅速攀升,全国各地掀起中厚板轧机的建设高潮,相继投产一批具有世界先进水平的特宽厚板轧机,绝大多数都是轧制力达到20kn/mm以上,功率达到2kw/mm以上,刚度达到2kn/mm以上的现代化大功率中厚板轧机,大大超过日本和美国现有中厚板轧机性能水平。
我国中厚板产能从2000年的1545万吨,增长到2008年的5553万吨,成为世界最大的中厚板生产国和消费国。
新投产的四台5M轧机中,宝钢5000mm宽厚板轧机是我国首台5M级轧机,生产线建在宝钢一炼钢厂区内,总投资46亿元,分两期建设,一期建设一台5000mm四辊可逆式精轧机和立辊轧机,轧制力10000吨,主机功率20000KW,采用液压AGC轧辊定位、CVC板形控制等新技术。
设计产能140万吨,主要生产大口径输油气管线、高强度船板、高强度建筑结构板、压力容器板等国内紧缺钢板品种。
产品最大宽度4.8M,厚150毫M,长25M,单重25.3吨。
由一炼钢区3座300吨转炉经二次精炼后供坯。
轧机设备由国内技术总成,机架单重388吨,由二重铸造,电器及自控系统分别由德国SMS-Demag及Siemens提供。
热处理线由德国LOI公司提供。
二期增建一台5000mm四辊式粗轧机,与一期建设的精轧机组成双机架配置,年产能提高到180万吨,轧制厚度提高到400mm,最大单重60吨。
一期项目自2002年9月28日开始建设,2005年3月1日投产。
与宽厚轧机配套的厚板连铸项目同期建成,设备由日本JSP和安川公司提供。
二期项目增建的5000mm粗轧机于2008年12月8日投产。
沙钢5000mm轧机是我国第二条5M级厚板生产线,于2003年4月开始筹建,项目总投资42亿元,分两期建设,一期设计产能180万吨,二期提高到200万吨。
总体设计由中冶赛迪负责,主体设备由西门子奥钢联、ABB提供,厂区占地55万平方M,主车间厂房长1356M,宽276M。
一期项目于2006年12月投产,主要设备包括:
一台5050mm带附着式立辊的四辊可逆式精轧机,最大轧制力10000吨,机架牌坊重536吨,为拼焊结构。
两座245t/h步进式加热炉、一套MULPIC控制冷却系统、一台四重9辊全液压热矫直机、一台四重11辊全液压冷矫直机、一座54×76m冷床、一座宽38×27m冷床以及由切头分段剪、滚切式双边剪、剖分剪、定尺剪组成的高效剪切线和配套设施。
二期项目于2007年9月26日开工,预计2009年底建成投产。
此外,湖南华菱湘潭钢铁集团投资100亿元,建设一条5000mm双机架四辊式厚板轧机生产线和300万吨炼钢连铸生产线,2008年11月开工,预计2018年投产。
河南舞阳钢铁计划投资68.5亿元,建设一条5000mm双机架四辊式厚板轧机生产线,预计2018年投产。
舞钢防城港千万吨钢铁基地计划建设一条5500mm双机架四辊式厚板轧机生产线,预计2018年投产。
还有部分钢铁企业计划新建的5M轧机项目因受金融危机影响,处于调整缓建状态。
除中国以外,韩国浦项制铁、东国制钢等企业为满足造船钢板需求,相继投建2条5M轧机生产线,部分轧机设备由我国出口。
俄罗斯马格尼托哥尔斯克钢厂、新利佩茨克钢铁公司、联合冶金(OMK>维克萨厂、印度埃萨钢铁集团Hazira中厚板厂,也将建设5M以上轧机生产线。
世界5000mm以上宽厚板轧机简况
—————————————————————————————————————————————
序号国家 厂名 投产 轧机 轧机最大原料年产量 主马达功率
日期 规格 结构板厚单重
—————————————————————————————————————————————
1 美国 Lukens科茨维尔厂 1918年 3560+5230mm 3h+4h380mm45吨30万吨 2X4000HP
2 苏联 镰刀和锤子炼钢厂 1940年5300mm 4h 250mm80吨50万吨 —
3 日本 室兰制铁所 1941年5280mm 4h 350mm 145吨36万吨 30000HP蒸汽机
4 苏联 下塔吉尔钢厂* 1950年5000mm 4h 250mm72吨50万吨 13600HP
5 美国 格里(Gary>钢厂1952年 4064+5335mm 4h+4h— —120万吨 2X4400KW
6 德国 MlhemM尔海姆厂1957年5100mm 4h 260mm45吨70万吨 2X7360KW
7 法国 敦克尔克钢铁厂1963年 4320+5000mm 4h+4h250mm80吨 120万吨 —
8 日本 住友金属鹿岛厂1970年 4830+5490mm 4h+4h— —200万吨 2X4500KW
9 德国 Dillingen迪林根1972年 5500+4800mm 4h+4h200mm40吨 180万吨 2X10900KW
10日本 新日铁大分钢厂1976年5500mm 4h — —190万吨 2X8000KW
11日本 JFE仓敷厂 1976年5500mm 4hV300mm90吨 200万吨 2X8000KW
12日本 JFE京滨厂 1976年5500mm 4h 200mm60吨 180万吨 2X6400KW
13苏联 伊诺尔斯克厂 1984年5000mm 4h — —100万吨 —
14中国 宝钢中厚板厂 2005年 5000+5000mm 4h+4h400mm70吨 180万吨 2X10000KW
15中国 沙钢宽厚板厂 2006年 5000+5000mm 4h+4h150mm—180万吨 2X10000KW
16中国 鞍钢鲅鱼圈厂 2008年 5500+5000mm 4h+4h150mm—200万吨 2X10000KW
17中国 五矿营口中板厂2009年 5000+5000mm 4h+4h150mm—200万吨 —
18俄罗斯马格尼托哥尔斯克 2009年5000mm 4h — —150万吨 —
19韩国 东国制钢唐津厂2009年5000mm 4h 200mm—150万吨 —
—————————————————————————————————————————————
*苏联下塔吉尔钢厂5M轧机,为1938年德国克虏伯公司在多特蒙德赫尔德(Horde>钢厂建成的5000mm四辊式特宽厚板轧机,二战后被苏联拆回安装在下塔吉尔钢厂。
世界5M以上宽厚板轧机规划建设项目*
—————————————————————————————————————————————
序号国家 厂名 投产 轧机 轧机最大原料年产量 主马达功率
日期 规格 结构板厚单重
—————————————————————————————————————————————
1 韩国 浦项制铁 — 5500mm 4h — —150万吨 —
2 俄罗斯联合冶金维克萨厂 2018年5000mm 4h150mm—120万吨 —
3 俄罗斯新利佩茨克钢铁2018年5000mm 4h150mm—150万吨 —
4 印度 埃萨Hazira中厚板 — 5000mm 4h150mm—150万吨 —
5 中国 华菱湘钢宽厚板厂 2018年5000+5000mm4h+4h400mm—180万吨 —
6 中国 沙钢宽厚板厂3号线2018年5000+5000mm4h+4h300mm—200万吨 —
7 中国 天津钢铁宽厚板厂 2018年5000mm 4h150mm—150万吨 —
8 中国 宝钢罗泾宽厚板厂 2018年5000+5000mm4h+4h200mm—160万吨 —
9 中国 舞阳钢铁宽厚板厂 2018年5000+5000mm4h+4h400mm60吨 180万吨 —
10中国 首钢乐亭宽厚板厂 2018年5000+5000mm4h+4h150mm—200万吨 —<项目暂缓)
11中国 武钢防城港宽厚板 2018年5500+5500mm4h+4h400mm—250万吨 —
—————————————————————————————————————————————
*因为规划项目频繁调整,与实际情况有出入,仅供参考。
1957年美国Lukens钢铁公司5230mm轧机工厂扩建时的照片
美国制造的最大尺寸热轧钢板,照片摄于1981年。
莫斯科镰刀和锤子位于俄罗斯圣彼得堡市科尔皮诺的伊诺尔斯克德国迪林根日本JFE东日本制铁所京滨工厂5500mm轧机厚板生产线说明牌
2005年3月8日,美国CVN-77“布什”号尼M兹级核动力航母安装舰体的最后部分—700吨的球鼻型船首吊装
2005年8月11日,美国核动力航空母舰CVN-78切割第一块钢板,这块钢板重15吨,是CVN78的侧舷外板。
鞍钢鲅鱼圈新厂冷凝鼓风工段。
湖南湘钢5000mm宽厚板轧机生产线建设
2009年9月28日上午10:
28分,沙钢5000mm特宽厚板轧机二期项目热负荷试车成功,这是钢坯经轧机轧制。