本報記者 劉紀生 張苓
請看:遨游太空的“飛天”、“嫦娥” 、“天宮一號”,潛入深海探索海底神秘世界的“蛟龍”,穿云破霧直插云霄的C919大飛機,乘風破浪于茫茫大海的航空母艦和潛艇軍艦,遍布于萬里邊防線上的各種國防設備與設施,穿梭于神州大地的高鐵、地鐵,如春筍聳立于大江南北、長城內外的各種建筑,難以計數馳騁于神州大地的各種車輛……,短短70年,一個曾經貧窮、落后的舊中國,迅速屹立于世界的大國之林。
這一輝煌的歷史性的巨變,得益于我國鋼鐵產業的快速發展。而鋼鐵產業的快速發展,又與中國機械工業的發展相生、相行。如果說機械工業是鋼鐵產業發展的堅實基礎,那么中國重型機械研究院股份公司(以下簡稱中國重型院)則是機械工業中的一支勁旅。
為促進鋼鐵產業快速發展不懈努力
鋼鐵工業是國民經濟的基礎產業,在我國國民經濟和國防建設中占有重要地位。沒有強大的鋼鐵工業,就不可能有國民經濟的持續穩定協調發展和國防的鞏固。同樣,如果沒有先進的技術裝備,也無法生產出高質量的鋼材。
建國初期,百廢待興,中國的建設需要大量鋼材。可當時的中國,鋼鐵的匱乏嚴重制約經濟發展和目標的實現。中國重型院從1956年創立之日起,就把發展我國鋼鐵工業作為自己的奮斗目標,與鋼鐵企業風雨同舟,休戚與共,密切合作,攜手共進,揣著讓民族裝備工業盡快復興、盡快強大,不再遭受歧視的雄心壯志,開始為促進鋼鐵產業快速發展不懈努力。
爐外精煉裝備,是中國重型院多年來從事的主要業務。該院創業之初,就開始組織力量進行攻關,主要目標是LF和VD/VOD、RH、真空鑄錠、真空脫氣等鋼液爐外精煉成套裝備,為后來鋼液爐外精煉成套裝備創新突破夯實了基礎。
連續鑄鋼成套技術裝備是鋼鐵產業中的“咽喉”裝備,連鑄成套裝備的發展成為我國鋼鐵工業是否高效節能的評判標準。連鑄生產線作為重大技術成套裝備,國家在行業規劃、重大產業技術及科技攻關計劃中將其列為重點項目。中國重型院在冶金設備領域最先成立連續鑄鋼專業,從1959年就開始了傾斜式連鑄機的設計。1961年中國重型院從沈陽遷到西安后,抽調精銳力量開始有針對性地開展關鍵技術攻關工作,1962年即在大連鋼廠取得了可喜的試驗結果;1962年,參加了重鋼三廠R6米板方坯兼容連鑄機設計與攻關;1966年~1967年,與天津鋼廠研制成功我國第一臺用于轉爐車間的180毫米×700毫米板坯連鑄機;與重鋼公司和北京鋼鐵學院(現北京科技大學)等單位研制了當時世界最大規格的R10米—2300毫米板方坯兼用的連鑄成套裝備;1969年~1971年間,開始研發設計用于工業化連續生產的連鑄成套裝備。中國重型院研發的上鋼一廠R5米-150毫米×1050毫米弧形板坯連鑄機于1972年投產,1978年獲全國科學大會獎;1983年為太鋼設計了我國第一臺(140毫米~160毫米)×1280毫米不銹鋼立式連鑄機,獲國家計委、國家經委、國家科委、國家財政部表彰,后經技術改造,成功開發8項關鍵技術,2001年獲中國機械工業科學技術獎一等獎。
國家建設離不開優質鋼材,而一些優質品種鋼我國當時無法生產,需要從國外大量進口。中國重型院科研人員決心為祖國搞出“爭氣鋼”、優質材。1961年初,國家下達指令,要盡快設計出700毫米二十輥帶材冷軋機,中國重型院立即成立了專門的攻關小組,到1966年6月終于順利完成了設計任務。1967年,中國重型院與地方鋼企合作試制了第一臺280毫米二十輥模擬樣機,為后來多種規格二十輥軋機的陸續推出奠定了基礎。從二十世紀六十年代到八十年代初的二十余年間,中國重型院精密帶軋機研發水平已達到了國內領先。進入二十一世紀,中國重型院瞄準寬幅高精度二十輥軋機的研發與成套,目前實現了二十輥軋機由最小規格280毫米到最大規格1450毫米全覆蓋的設計及成套供貨能力。
中國重型院環保專業起步于二十世紀七十年代,是國內較早關注煙氣脫硫技術研究的單位之一。中國重型院與寶鋼、武鋼、鞍鋼、唐鋼、攀鋼等全國近百家鋼鐵企業聯手,與西安建筑科技大學、菲達環保等節能環保設備研發和制造單位建立長期緊密的合作關系,構建了頗具規模并卓有成效的攻關創新體系。中國重型院與國內外多家企業攜手合作,先后與韓國、德國等環保企業開展技術合作,開發玻璃窯爐煙氣脫硫脫硝處理技術,并成功應用于深圳中康玻璃有限公司除塵、脫硫、脫硝一體化工程。該院研發的大型燒結機機頭機尾電除塵技術、管級式三電極電除塵技術、轉爐煤氣濕法精除塵及脫水技術、連鑄火焰清理機煙氣除塵技術、濕法脫硫后煙氣超凈排放除塵技術、工業窯爐煙氣脫硫脫硝除塵技術,增強了該院環保專業在國內外的競爭能力,為節能環保裝備事業發展做出了貢獻。
近40年來,中國重型院在冶金領域的技術裝備研發,有力地支撐著鋼鐵產業的發展,有力地保證了我國經濟建設發展對鋼材產品的絕大部分需要。
致力彌補我國高端大型技術裝備的短板
曾幾何時,當中華兒女決意奮力拼搏,迅速實現強國富民夢,縮短與發達國家差距時,缺乏先進的技術裝備成為制約經濟快速發展的瓶頸。為此,國家、企業只能花巨資從國外進口,而一些領域的技術裝備由于被國外嚴密封鎖,花多少錢也難以買到。
面對發達國家對中國高端技術裝備的層層封鎖,在重大技術裝備基礎薄弱、科技創新資金嚴重短缺、自主創新機制尚不健全等情況下,中國重型院不忘初心,守住根本,把自己的信念與才智同富國興國緊密聯系在一起,針對我國經濟發展重點領域高端大型技術裝備的短板,抓住改革開放后我國有關行業對高端技術裝備迫切需求的機遇,以持續創新的理念凝聚中國民族裝備工業的精英,以敢為人先的精神致力彌補我國高端大型技術裝備的短板,重點研制大型化、高效化、精細化、差異化、智能化和綠色化高端裝備技術,引領行業技術進步。
為實現創新目標,該院通過自主設計和關鍵設備的制造,促進上下游產業相結合,大力推進機械制造企業與鋼鐵等行業企業聯手,打造我國自主創新研發首臺套的戰略聯盟。該院總結與鞍鋼、上重等企業合作研制成功具有自主知識產權的多套大型冶金裝備的做法與經驗,經過通力合作,使鋼鐵企業全力支持中國重型院自主研制的首臺(套)國產設備,推動產業升級。
RH精煉爐是鋼水真空精煉裝備系列產品中技術含量最高、性能最完善、功能最齊全的大型設備。為加快我國RH技術裝備國產化進程,中國重型院通過自主創新,于1998年在國內首家建立起真空精煉核心設備高效蒸汽噴射泵實驗室,自主創新搞出自己的高效可調節蒸汽噴射泵,性能達到國際先進水平。該院先后為武鋼、寶鋼、梅鋼、萊鋼、攀鋼等20多家鋼鐵企業提供40多臺套RH鋼水精煉技術裝備。該院憑借這些技術裝備創造了17項中國第一,擁有9項專利技術,榮獲省部級科技進步獎13項,國家科技進步獎二等獎2項。在此基礎上,該院探索成套設計總包RH工程,實現鋼水精煉真空循環脫氣技術集成,集設計、制造、安裝、土建全部工藝流程一體化,自主研發的高效真空噴射泵市場占有率第一。其中,萊鋼1號130噸RH成套裝備交鑰匙工程,創國內自主成套交鑰匙工程第一;梅鋼150噸RH真空脫氣成套裝備,創中國100噸以上量級RH國內自主成套裝備第一;上海寶鋼兩臺設備采用后,使其技術更加完善;為武鋼生產的RH多功能真空精煉技術裝備獲國家科技進步獎;為寶鋼生產的2號300噸RH多功能鋼水真空成套處理裝置(處理能力300噸/爐、抽氣能力1100千克/牛),獲國家科技進步獎、上海市科技獎。出口韓國的兩套300噸RH多功能鋼水真空成套處理裝置,標志著我國爐外精煉技術裝備在開拓國際市場方面邁出了堅實的一步,使中國重型院爐外精煉裝備技術跨入世界同行先進行列。
1990年,中國重型院中標首套出口美國一鋼鐵公司板坯連鑄設備改造項目,1992年成功投產,1995年獲國家科技進步獎二等獎;1993年,中國首套國產百萬噸級連鑄成套裝備在攀枝花投產,1996年獲國家科技進步獎一等獎;1996年為酒鋼研制的2臺2流220毫米×1350毫米板坯連鑄機一次熱試成功,標志著我國第一套機、電、液全國產化的全弧形板坯連鑄機生產線再上新臺階;1997年簽約的鞍鋼(230毫米、270毫米、300毫米)×(1650毫米~2000毫米)寬厚板坯連鑄,于2000年3月份投產,1998年簽約鞍鋼280毫米×380毫米首臺國產化大方坯連鑄機,2000年3月份投產;2001年10月又投產320毫米×410毫米第二臺大方坯連鑄機,是當時國產斷面最大的方坯連鑄機;2000年簽約馬鋼(150毫米、220毫米、250毫米)×(1000毫米~1400毫米)板坯連鑄機,是我國第一套連續彎曲連續矯直國產直弧形板坯連鑄成套裝備;與寶鋼共同研發的中薄板坯連鑄機成套技術與關鍵設備成為促進鋼鐵產業結構調整、產品升級奠基性裝備,獲國家科技進步獎二等獎;而300毫米×2500毫米寬厚板坯連鑄機、420毫米×2700毫米特厚直弧形板坯連鑄機則成為大型船舶、大型高規格油氣輸送鋼管、大跨度橋梁等方面生產優質鋼板的重要設備。這些具有國際先進水平、國內首臺套的重大技術裝備,為我國現代化建設和國防工業發展,做出了巨大貢獻。
二十世紀80年代后,中國重型院的環保與節能裝備技術,側重于煙氣凈化領域的新技術、新裝備、新工藝的研發與集成,開發出除塵、脫硫、脫硝等設備有二十大類百余個規格。該院研發的轉爐一次煙氣干法除塵與煤氣回收一體化技術,打破了國外技術在該項目上的壟斷。該院應用于萊鋼、攀鋼、承鋼、信鋼、泰鋼等大中型鋼鐵企業50余套成套裝備,創造了顯著的經濟效益和環境效益。國家“十一五”計劃將《轉爐一次煙氣干法除塵與煤氣回收一體化》作為國家重點開發推廣項目,并在《工業節能“十二五”規劃》中要求轉爐煉鋼全面推廣此項技術;研發的玻璃窯爐煙氣脫硫、除塵及脫硝綜合治理技術,已成功應用到煙臺長裕玻璃、華興玻璃、佛山照明等國內主要大型玻璃生產企業的五十余條窯爐;研發的轉爐煤氣濕法電除塵技術,已向寶鋼、鞍鋼、包鋼、武鋼、首鋼、唐鋼、邯鋼等鋼鐵企業提供了200余臺套設備,使用效果理想;相繼成功開發的連鑄火焰清理機煙氣及熱軋煙氣用濕式電除塵器、高爐煤氣和燃氣輪機組發電用濕式電除塵器、煤氣發生爐用濕式電除塵器、濕法脫硫煙氣用濕式電除塵器、轉爐一次煙氣濕法除塵升級改造用圓筒型濕式電除塵器等,總體性能、技術水平及安全可靠性等指標均已達到國外同類產品先進水平,并廣泛應用于各個工業領域;煙氣濕法脫硫技術裝備的研發成功,為我國日趨嚴格的SO2排放要求提供了有效的治理方案和可靠的技術產品。該技術裝備已經在福建鼎信、廣東廣青、達州泰昕、煙臺長裕、陜西明德供熱等多個燒結機回轉窯和工業窯爐上進行應用,煙氣凈化處理效果理想。在板帶軋制技術創新方面,該院為中山中粵公司研發的1100毫米六輥可逆冷軋機組和1100毫米四輥平整機組,生產的鍍錫板被大量用于食品包裝材料,填補了國內空白,推動了馬口鐵基板國產化的步伐。該院為寶鋼特鋼研制的1450毫米鎳、釩、鈦特種金屬六輥冷軋機組,為攀華集團研制的1450毫米五機架全連續冷軋機組和1780毫米五機架全連續冷軋機組的研發,使現代板帶軋制設備實現大型化、高速化和自動化;為河南鴿瑞研發的1250毫米HCS十八輥單機架可逆冷軋機組和1250毫米四輥平整機組,主要用于寬幅薄帶材及極薄帶材生產工藝線中,其中1250毫米HCS十八輥單機架可逆式冷軋機組是我國首套大型國產十八輥冷軋機組;為唐山瑞豐公司研發的950毫米酸洗—連軋聯合機組,成為現代鋼鐵企業快速高效生產的優先選擇,也是衡量軋制裝備供應商技術實力的重要指標。60年來,冷軋板材寬度從800毫米到1780毫米,機組形式從單機架可逆冷軋機組到酸洗-連軋聯合機組,從單機架平整機組到雙機架平整機組,這一系列機組的成功開發和投產,證明了中國重型院在板帶軋制技術方面的實力。
隨著國內采油業的發展,油井深度的不斷增加,市場上對大規格、高性能優質鋼管、管端加厚油管、管桿管端加厚油管的需求量大幅度提高。依靠進口設備生產的加厚油管產量,遠遠不能滿足國內市場的需要。中國重型院研發的具有高可靠性、高精度、高性能石油管、石油管加厚裝備、石油桿端加厚等大型化、系列化、多規格石油生產裝備,在新疆、遼河、華北、中原等油田廣泛使用,受到了用戶的一致好評。LG-10 GHLL、LG-15GHLL、LG-25-GHLL、LG-40 GHLL及LG-60-GHLL五種型號的高速連續性冷軋管機,市場應用達58套,使我國在高精度、高要求管材生產裝備的制造及研發領域達到世界先進水平,增強了我國的綜合國力,帶動了我國鋼管行業的高速發展。在石油管系列配套裝備方面,該院2003年為包鋼集團設計并成套供貨其新建熱處理生產線中的鋼管淬火裝置,運行穩定、可靠,取得了顯著的經濟和社會效益。這打破了該裝備長期依賴進口的局面,填補了國內制造高品質鋼管的空白。