中國重器之四——世界最大5.5米寬厚板軋機

只看該作者 · 2011-2-7 23:13:45

本帖最后由強天鵬于 2011-2-8 10:23 編輯

　　2008年4月15日，我國第一臺5.5米寬厚板軋機在中國第一重型機械集團公司下線，標志著我國在重型裝備制造領域已躋身世界先進行列。這臺軋機制造成功，對我國造船業、核電以及國防工業等將起到重要支撐作用。
　　這臺為鞍鋼制造的5500mm四輥可逆式雙機架寬厚板軋機，是目前世界最大規格的寬厚板軋機。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，零部件總數達10萬多個，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、吊裝鋼結構32400噸，設備重達18000噸，是目前世界上規格最大、裝機水平最高、軋制能力最強、單機設備噸位最大的寬厚板軋機，單片牌坊凈重409噸，高15.91米，軋制力為1萬噸。它的制造難度大，許多部件都是極限件，零部件的重量及尺寸都達到了加工制造及運輸設備的極限，被譽為世界“軋機之王”。
　　業內專家表示，寬厚板軋機由于制造體系復雜龐大、精度要求高，制造難度極大，目前世界上只有德國、日本等極少數國家能夠制造。一重5.5米寬厚板軋機的裝配完成，體現了我國重大裝備行業的技術進步和制造水平的快速提高，有助于打破國外在特種鋼材等領域對我國的封鎖，對推動國家的石油、天然氣運輸，造船及國防建設都將起到重要的作用。

　　資料鏈接：
　　鋼鐵工業是重要的基礎產業，被譽為工業的脊梁。軋鋼機是鋼鐵工業核心裝備之一。無論是決定戰爭勝負的航空母艦、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；又或是人們日常生活中的汽車、冰箱、洗衣機等消費品；都離不開大型軋鋼機生產的優質鋼材。尤其是特寬厚板軋機，是國防和重工業必不可少的裝備。
歷史上，各個國家建設特寬厚板軋機的一個主要目的，是為航空母艦、戰列艦等武器供應造船用大尺寸寬厚鋼板。由于航空母艦飛行甲板需要承受戰機降落時的強大沖擊力，戰列艦、巡洋艦等大型軍艦都需要安裝大面積的裝甲鋼板，這就需要鋼板尺寸盡量加長加寬，以減少焊接工作量。為此，美國、蘇聯、德國及日本等國家在戰爭推動下，都建設了大型寬厚板軋機。
早在1918年，美國為了建造航空母艦，在賓夕法尼亞州盧肯斯（Lukens）鋼鐵公司科茨維爾鋼廠投產了一臺當時世界最大的5230mm四輥式厚板軋機。這也是全球第一臺5米以上特寬厚板軋機，為美國大批建造航母和戰列艦提供了優質大單重艦船用寬厚鋼板。從1922年至1950年間，美國憑借強大的工業實力共新建改建了46艘航母及上百艘護航航母，最終贏得二戰勝利。
1935年德國突破一戰限制，開始建造俾斯麥級戰列艦，其側舷裝甲高8.4米，采用克虜伯公司制造的320毫米KCn/A表面滲碳硬化鋼，全艦裝甲鋼板重達17450噸。1938年由克虜伯公司在多特蒙德的赫爾德(Horde) 鋼廠建成一臺5000mm四輥式特寬厚板軋機，以提供造船鋼板。前蘇聯為了備戰，于1940年在莫斯科鐮刀和錘子（Serp i Molot）煉鋼廠投產一臺5300mm四輥式厚板軋機，大量生產坦克和軍艦用裝甲鋼板，在衛國戰爭中做出了重要的貢獻。1940年前，意大利冶金公司特爾尼廠投產了一臺4600mm二輥式厚板軋機。1941年日本為擴大侵略戰爭，耗費巨資進口一臺德國DEMAG公司制造的蒸汽機傳動5280mm四輥式特寬厚板軋機，安裝在日本制鋼所室蘭工廠，用以加速建造航空母艦和巨型戰列艦。在此期間，英國、法國、捷克及西班牙等國家也相繼投產了一批寬厚板軋機，由此掀起一個建造航母和大型戰艦的高潮。
二次大戰后，隨著機械制造、造船、橋梁、建筑、高壓容器及大直徑油氣管線等行業的發展，世界共掀起過三次寬厚板軋機發展高潮。
第一次在美國。朝鮮戰爭后期，美國撤銷了二戰后不再建造大型航母的決定。1952年美國為建造“福萊斯特”級航母，在印第安納州的格里(Gary)鋼廠投產了一臺5335mm厚板軋機。到上世紀60年代前后，美國共新建成16臺以160英寸(4064mm)二輥式加四輥式雙機架為主的中厚板軋機，其中5米以上級特寬軋機1臺，4064mm軋機7臺，3米級軋機4臺，以及3米以下中板軋機4臺。另外有8臺軋機經過現代化改造，其中5米以上特寬軋機1臺，4064mm軋機2臺、3米級軋機3臺，以及2米級軋機2臺，還淘汰了若干臺三輥勞特式中板軋機。10年間美國中厚板生產面貌發生了很大的變化，產量猛增，到1957年中厚板產量已提高至1000萬噸以上，品種迅速擴大，生產出高強度船板、高韌性潛艇用板、高耐候橋梁板以及X80大口徑直縫焊管用板。在此期間，美國先后建成7艘大型航母，為冷戰時期建設一支全球海軍奠定了物質基礎。
前蘇聯為了加快海軍的現代化，于1946年將從德國拆回的5000mm厚板軋機在下塔吉爾鋼廠迅速投產，并于1984年在伊諾爾斯克（Izhorskiye）鋼廠投產一臺5000mm四輥式厚板軋機，專門生產航空母艦和各種大型艦船用厚板。1962年法國敦克爾克鋼廠新建一臺4320mm單機架軋機，1984年進行技術改造時，新建一臺5000mm精軋機，組成4320mm+5000mm雙機架軋機，并于1985年投產，為戴高樂級航母提供了鋼板生產條件。1970年德國迪林根（Dillingen）鋼廠新建一臺4300mm精軋機，并預留出粗軋機位置，但1985年擴建時增建一臺5500mm粗軋機（德國DEMAG制造），發現粗精軋機尺寸差太大，于是把4300mm精軋機換成4800mm，組成5500mm加4800mm雙機架軋機，精整線也做了相應修改。
上世紀七八十年代日本經濟崛起，掀起了全球第二次中厚板軋機的建設高潮，短短幾年間便新建成17臺4700mm以上級四輥式雙機架軋機。其中包括4臺世界最大規格的5500mm特寬軋機，5臺4.7米級軋機，l臺4.2米級軋機，還有7臺2-3米級中板軋機。上世紀50年代日本中厚板年產量只有200多萬噸，到1974年已經達到2030萬噸，使日本中厚板生產走向現代化，促使日本機械、船舶、汽車、家電、交通及建筑等各個領域得到迅速發展。1970-1976年間，世界油價高起，為降低運輸成本，需要建造30-50萬噸級的超級油輪和長距離的大口徑油氣輸送管線。日本四大鋼鐵公司一口氣建成4臺世界最大規格的5.5米級特寬厚板軋機，分別安裝在住友金屬鹿島廠、新日鐵大分廠、川崎制鐵水島廠和日本鋼管扇島廠，主要生產特大油輪用寬板和大口徑直縫焊管，使日本一舉成為全球鋼材出口大國。
而我國軋鋼設備制造能力十分落后。從上世紀50年代起才開始仿造從蘇聯引進的2.8m以下軋機。中蘇分裂后，由于設備難以進口，我國決定自行建造一臺4米級厚板軋機，從1966年開始研制，1978年9月8日，這臺我國當時最大的4200mm四輥可逆式單機架厚板軋機在河南舞陽鋼鐵公司投產，全套機械設備共計108項，196臺，設備總重17768噸。所產鋼板厚度8-250mm，長18米（特殊的達27米），用于艦船、坦克、潛艇、高壓鍋爐、核電等領域，為我國國防建設做出了重大貢獻，被授予“功勛軋機”稱號。原料用鋼錠或鍛坯,最大單重為40噸。
改革開放以后，國內以特寬厚板軋機為攻關目標，經過30年的努力，終于在2008年制造出第一臺5.5米寬厚板軋機。2009年9月，中國一重集團制造的第二臺5.5米寬厚板軋機，在大連如期發運往韓國浦項。

德國豹1A2型坦克經切割展示內部結構，前裝甲鋼板厚度約100mm。

穿甲彈擊穿厚鋼板的圖片

2005年3月8日，美國CVN-77“布什”號尼米茲級核動力航母安裝艦體的最后部分—700噸的球鼻型船首吊裝


世界5000mm以上寬厚板軋機概況
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序號國家    廠名       投產    軋機    軋機最大原料年產量  主馬達功率
                        日期    規格    結構板厚單重
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1  美國  Lukens科茨維爾廠  1918年  3560+5230mm  3h+4h 380mm 45噸 30萬噸  2 X 4000 HP
2  蘇聯  鐮刀和錘子煉鋼廠  1940年 5300mm    4h  250mm 80噸 50萬噸  —
3  日本  室蘭制鐵所       1941年 5280mm    4h  350mm  145噸 36萬噸  30000HP蒸汽機
4  蘇聯  下塔吉爾鋼廠*    1950年 5000mm    4h  250mm 72噸 50萬噸  13600HP
5  美國  格里(Gary)鋼廠 1952年  4064+5335mm  4h+4h —    — 120萬噸  2 X 4400 KW
6  德國  Mlhem米爾海姆廠 1957年 5100mm    4h  260mm 45噸 70萬噸  2 X 7360 KW
7  法國  敦克爾克鋼鐵廠 1963年  4320+5000mm  4h+4h 250mm 80噸  120萬噸  —
8  日本  住友金屬鹿島廠 1970年  4830+5490mm  4h+4h —    — 200萬噸  2 X 4500 KW
9  德國  Dillingen迪林根 1972年  5500+4800mm  4h+4h 200mm 40噸  180萬噸  2 X 10900KW
10 日本  新日鐵大分鋼廠 1976年 5500mm    4h  —    — 190萬噸  2 X 8000 KW
11 日本  JFE倉敷廠       1976年 5500mm    4hV 300mm 90噸  200萬噸  2 X 8000 KW
12 日本  JFE京濱廠       1976年 5500mm    4h  200mm 60噸  180萬噸  2 X 6400 KW
13 蘇聯  伊諾爾斯克廠    1984年 5000mm    4h  —    — 100萬噸  —
14 中國  寶鋼中厚板廠    2005年  5000+5000mm  4h+4h 400mm 70噸  180萬噸  2 X 10000KW
15 中國  沙鋼寬厚板廠    2006年  5000+5000mm  4h+4h 150mm — 180萬噸  2 X 10000KW
16 中國  鞍鋼鲅魚圈廠    2008年  5500+5000mm  4h+4h 150mm — 200萬噸  2 X 10000KW
17 中國  五礦營口中板廠 2009年  5000+5000mm  4h+4h 150mm — 200萬噸  —
18 俄羅斯馬格尼托哥爾斯克  2009年 5000mm    4h  —    — 150萬噸  —
19 韓國  東國制鋼唐津廠 2009年 5000mm    4h  200mm — 150萬噸  —
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*蘇聯下塔吉爾鋼廠5米軋機，為1938年德國克虜伯公司在多特蒙德赫爾德(Horde) 鋼廠建成的5000mm四輥式特寬厚板軋機，二戰后被蘇聯拆回安裝在下塔吉爾鋼廠。

世界5米以上寬厚板軋機規劃建設項目*
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序號國家    廠名       投產    軋機    軋機最大原料年產量  主馬達功率
                        日期    規格    結構板厚單重
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1  韓國  浦項制鐵       —       5500mm    4h    —    — 150萬噸  —
2  俄羅斯聯合冶金維克薩廠  2010年 5000mm    4h 150mm — 120萬噸  —
3  俄羅斯新利佩茨克鋼鐵 2010年 5000mm    4h 150mm — 150萬噸  —
4  印度  埃薩Hazira中厚板  —       5000mm    4h 150mm — 150萬噸  —
5  中國  華菱湘鋼寬厚板廠  2010年 5000+5000mm 4h+4h 400mm — 180萬噸  —
6  中國  沙鋼寬厚板廠3號線 2011年 5000+5000mm 4h+4h 300mm — 200萬噸  —
7  中國  天津鋼鐵寬厚板廠  2011年 5000mm    4h 150mm — 150萬噸  —
8  中國  寶鋼羅涇寬厚板廠  2011年 5000+5000mm 4h+4h 200mm — 160萬噸  —
9  中國  舞陽鋼鐵寬厚板廠  2012年 5000+5000mm 4h+4h 400mm 60噸  180萬噸  —
10 中國  首鋼樂亭寬厚板廠  2012年 5000+5000mm 4h+4h 150mm — 200萬噸  —（項目暫緩）
11 中國  武鋼防城港寬厚板  2012年 5500+5500mm 4h+4h 400mm — 250萬噸  —
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* 由于規劃項目頻繁調整，與實際情況有出入，僅供參考。