建設寶鋼的故事：無縫鋼管軋機的製造_風聞

寶鋼的故事****6

 

#改革開放後的技術引進

#寶鋼的故事

 

改革開放前中國無縫鋼管的生產情況

改革開放前中國的無縫鋼管產量低，無法滿足本國的需求。

中國的第一家無縫鋼管生產企業是鞍鋼無縫鋼管廠。

在寶鋼建設之前，國內較大的無縫鋼管生產企業僅有鞍鋼、成都、上海、衡陽、煙台等極少數的無縫鋼管生產企業，且裝備水平落後。

1978年前後，當時全國無縫鋼管產量不到100萬噸，生產設備落後，產量質量差。

發達國家使用的熱連軋軋管機，一套就能年產50萬噸，並且產品質量好，能夠生產當時我國大量進口的油井管。

改革開放前，中國無縫鋼管產量嚴重不足，對外依賴程度高。

整個70年代，無縫鋼管的進口量都超過了國內產量。

 

提高我國的無縫鋼管產量，是鋼鐵工業面臨的一項主要任務。

在規劃寶鋼項目時，引進具有世界先進水平的無縫鋼管連軋機是一項迫切的任務。

因此無縫鋼管連軋機被列入了寶鋼一期工程項目中。

 

寶鋼140mm無縫鋼管連軋機項目基本情況

 

寶鋼140mm無縫鋼管連軋機組是寶鋼一期工程中唯一的成品軋機。

無縫鋼管連軋機從外部引進，談判從1978年開始，1979年12月8日與聯邦德國德馬克公司簽訂合同。

 

寶鋼140mm無縫鋼管成套設備設計年產量50萬噸，它是由一套140mm浮動芯棒熱連軋機組、三條流水精整線、一條鍋爐管精整線、三條油套管加工線、一條石油鑽桿加工線、一條管接頭和工具接頭加工線，同時還配有管端加厚、熱處理等生產設備和無損探傷檢測設備組成。

生產產品規格：鋼管外徑21.3~139.7mm，壁厚2.5~25mm，主要包括管道、容器、設備結構管，流體輸送管，高壓鍋爐管，低中壓鍋爐管，油套管，鑽桿，管線管，射孔槍管，地質鑽探用管，船用管，石油裂化管，隔熱油管，氧氣瓶管等。

 

按廠區佈置可分為三個部分：管坯區、熱軋區、精整區。

綜合上述工藝裝備，形成了較完整的高產、優質、機械化、自動化的現代化鋼管廠

寶鋼140mm無縫鋼管連軋機的合作製造

 

技術合作情況：

1978年開始引進談判時，參加競爭的有日本住友公司及聯邦德國曼內斯曼-德馬克（DEMAG）公司。

在談判過程中，中方要求技術轉讓並作為重要條件。

日本住友金屬難以接收中方轉讓技術的條件，只想賣設備。

德馬克公司完全接受中方轉讓技術的要求，願意轉讓全部製造圖紙，培訓中國技術人員和工人，並將部分設備與中國企業合作製造。

德馬克公司本身就是製造無縫鋼管連軋機的知名企業，製造連續軋管機的經驗豐富，設備精度高、設計技術性能好。

因此最後是曼內斯曼-德馬克公司贏得了合同。

1979年12月8日，由中國技術進出口總公司和德馬克公司簽訂成套供貨合同，總價近4億美元。

 

 

這是我國機械工業第一次從德馬克公司引進技術，合作製造的第一套大型成套設備。

全套設備總重為2.9萬噸，其中德方供貨設備約佔三分之二價格，並對連軋管廠技術全面負責。

機械方面由太原起重機廠作為國內設備總承包廠，組織電機、變壓器、起重設備，水處理和機牀工具等60餘家工廠承擔近2.1萬噸設備的製造，其中由太原起重機廠直接承製工藝線上設備達1.2萬噸。

中方製造佔全部工藝設備總重的74.5%，總價為1億美元左右。

在寶鋼無縫鋼管連軋機的合作製造之前，太原重型機器廠已經擁有製造無縫鋼管軋機的技術基礎，但是這個基礎並不厚。

太重雖然號稱國家無縫鋼管設備設計和製造的“國家隊”，但是在1980年以前的20多年中，太重一直是給從蘇聯和匈牙利進口的無縫鋼管主軋設備配套。

太重給武鋼和馬鋼設計了200mm和140mm自動軋管廠全套設備，但並未製造，可以説連一套主軋設備也沒製造過。

為了製造出具有世界先進技術水平的140mm無縫鋼管連軋機成套設備，當時一機部領導對此十分重視，1983年5月決定派出時任中國機械設備進出口總公司總經理賈慶林同志到太重擔任廠長，重型礦山局張潤山同志兼任太重黨委書記。

 

在賈慶林同志帶領下，太重從實際出發，積極採取了以下幾項重大措施。

 

1、技術人員培訓和圖紙轉換

寶鋼140項目上馬時，國內設計人員雖然都接觸過國外一些連軋管機資料，但實際東西誰都沒見過。

太重根據專業和技術能力精心挑選了出口培訓的人員。

出國培訓人員由工作年限為15年、水平最好的設計人員，同時還配備了負責標準、減速機、焊接等專業的人員，把太重無縫鋼管連軋機研究所全套人馬都搬過去了。

 

雖然國內設計人員是第一次與西方國家設計人員及其設計圖接觸，但他們不僅做好了準備，而且對鋼管生產設備（除沒有做過的連軋管機之外）都很熟悉，圖紙轉化工作很順利。

在德馬克的設計室工作近一年後，對德方標準已熟練掌握，並吸取了比較先進的設計理念，整體能力和技術水平接近德方團隊。

回國後，技術人員埋頭工作，用近3年時間完成了全部技術準備工作，轉化了3萬多噸國外圖紙資料和上百項國外標準，攻克了77項關鍵技術。

 

2、改造生產設備

用微電子技術改造現有設備，形成多層次並存的技術設備體系，顯著提升了產品製造質量。

140mm無縫鋼管軋機組的關鍵零部件，聯邦德國大多采用數控或數顯機牀加工，用以保證零件的加工精度和互換性要求，德馬克公司的數控機牀佔機牀總數的25%左右。太重不可能進口這麼多的數控機牀，而是從實際出發，採取多層次技術並存的方針，

 

除針對薄弱環節有選擇性地引進數控切割機、數控劃線機和對刀儀等設備，主要是自己動手對現有設備進行改造。

在24台加工機牀上安裝了數控數顯裝置，以控制零件的加工精度。

修整了150多台機牀，恢復和提高其精度，並設計製造了大量的專用工藝設備，保證了零件的加工質量。

 

3、改進切割、焊接工藝流程

在中國科學院院士、機械部總工程師陶亨鹹的主持下，太重對焊接生產實施全面技術改造。

1982年以來太重通過從聯邦德國、美國、日本等國引進技術、合作生產， 在焊接工藝、基本裝備、焊接材料等方面都有了較大的發展。

以90台氣體保護焊機為主體替代了手工電弧焊機，70%以上焊縫已由氣體保護焊完成。

新的下料工藝體系由3台大型數控切割機和兩台小型數控切割機組成，全部代替手工氣割，焊接件外觀質量得到明顯改善。

建立了以DBM大型除鏽拋丸機為主體的預處理線。

 

太重從140mm無縫鋼管軋機組開始實現的焊接生產全面技術改造，不僅保證了140mm無縫鋼管軋機組的生產需要，而且對太重製造水平的全面提高具有劃時代的意義，為此機械部授予太重“焊接技術進步排頭兵”稱號。

 

4、開展試驗研究，組織技術攻關

德馬克公司是按專業分工組織生產，熱加工生產能力很薄弱，絕大部分為外協。因此140mm無縫鋼管軋機組中的鑄鍛件生產是在既無引進技術又未更新設備的情況下進行的

太重開展試驗研究，進行技術攻關，經過220爐次的反覆試驗，用國產稀土鎂合金代替國外用鎳鎂合金處理球鐵的新工藝，提高了球鐵建的強度。

德馬克公司選用冷作模具鋼、冷硬球鐵或冷軋輥鋼來製造芯棒矯直機的大型矯直輥，太重從我國的資源和設備條件出發研製成功新鋼種矯直輥，滿足了140mm無縫鋼管軋機組的需要。

 

此外，太重全面採用了聯邦德國國際標準和德馬克企業標準生產，由雙方進行嚴格的檢查驗收。

經過太重人兩年的努力，終於在1984年9月底提前兩天完成國家計委下達的12,604噸140mm無縫鋼管軋機組合作製造設備。

寶鋼140mm無縫鋼管軋機的發展

 

30多年來，寶鋼140mm無縫鋼管機組大致經歷了機組引進、消化改造、技術創新、品種發展等四個階段。

1、第一階段，機組引進。

從開工建設到1985年11月25日投產，建成了我國首條全面引進的、當時具有世界先進工藝裝備水平的全浮動芯棒連軋管機組。

 

2、第二階段，消化改造。

從1985年投產到1993年達到設計能力，歷經8年磨難，奮力爬坡，不斷對引進設備進行完善改造，實現了年產50萬噸鋼管的原設計目標。

儘管該機組設計理念非常先進，是當時世界上最先進的設備，但是在細節設計上仍然存在許多致命的問題，大大限制了鋼管產能的提高。

1985年投產後多年未能達產，甚至有人認為這套機組最高產能只能達到30萬噸。

經過寶鋼的努力，歷時8年不斷地消除缺陷進行改造，終於1993年達到了年產50萬噸成品管的設計產量。

3、第三階段，技術創新。

從1993年到2000年，達產後的鋼管廠加快了前進的步伐，通過持續技術創新，在保持產量穩步提高的同時，質量、品種、銷售、利潤等各項指標逐年躍上新的台階。

4、第四階段，品種發展。

從2000年開始，鋼管廠大力調整產品結構，開發高附加值新產品，鋼管產量躍上了80萬噸新台階。

太重無縫鋼管成套技術的發展

 

太重在140mm無縫鋼管成套技術、設備引進及合作製造後，在生產技術上產生了質的飛躍，為太重大發展奠定了堅實的基礎。

 

到20世紀末，全國共引進4套連軋管機組，其中有3台連軋管機組是太重合作製造的。（分別是天津大無縫的250mm，衡陽89mm和包鋼180mm）

太重對意大利引進的天津250mm 7機架限動芯棒連軋管機組熱線設備進行了國產化改造；

從意大利引進的包鋼180mm及從德國引進衡陽89mm連軋管機組除三大主機以外還合作製造了所有設備。

太重製造的設備重量佔這些機組設備重量的70%以上。

 

在三大主機制造中，太重與國外廠商也開展了不同程度的合作，充分展示了太重科技攻關、開發研製的雄厚實力。進入20世紀90年代，太重在無縫鋼管工藝及設備上已進入世界前列。

 

通過多年與國外公司合作，為國內外鋼管廠生產製造了多套二輥、三輥連軋機組。太重通過長期技術積累和最新生產工藝的掌握，2000~2007年公司內部立項、投入開發資金，開發出完全國產化的機電液一體化的159mm二輥連軋管機組（南通特鋼，已投產）、299mm二輥連軋管機組。

 

更為可喜的是，2008年7月與山東墨龍石油機械股份有限公司簽訂了國內第一套全部國產化、具有自主知識產權的TZM180mm三輥限動芯棒連軋管生產線全套設備的供貨合同，並與2010年4月18日建成投產。

該連軋管機組的製造成功，達到當時國際先進技術水平，從而完全取代了進口產品，打破了國外長達半個多世紀對連軋管技術的壟斷。

總結：

1、140mm無縫鋼管軋機引進技術的深度不如二期工程中的連鑄機和熱連軋機。

無縫鋼管軋機引進技術的內容只有圖紙和技術培訓，但我們的技術人員參與聯合設計的程度很少，無法與連鑄機和熱軋機相比。

但是我方技術人員在德國接受了培訓，完成了圖紙的轉換，在技術上的收穫也不少。

 

2、德馬克公司140mm無縫鋼管軋機的設計先進，但並不是一套成熟的機組，導致寶鋼花了不是時間才達到設計產能。

 

3、寶鋼的技術開發

首先是提高連軋機的產量達到設計產能，然後是突破原始設計產能。

其次是開發新的產品種類，特別是油井管和鍋爐管，為我國石油工業和火力發電設備製造業的發展提供了重要支持。

寶鋼140mm無縫鋼管軋機的技術引進、設備合作製造、達產和設備改造，也是改革開放後中國鋼鐵工業掌握現代生產技術的過程。

我國機械工業和鋼鐵工業攜手合作，通過努力掌握了技術，這是我國鋼鐵工業發展的底氣所在！