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天津大无缝钢管厂自主创新提高我国冶金装备

我国以钢铁企业、冶金设备研发与制造单位为主体,紧密围绕钢铁工业调整产业结构、天津大无缝钢管厂提高钢铁产品质量的要求和目标,通过自主创新不断提高冶金装备研发与应用能力。

近日在秦皇岛召开的“2013年中国金属学会冶金设备分会工作会议暨学术研讨会”上,来自中国工程院、燕山大学、北京科技大学、中国金属学会、首钢等单位的专家,用许多实际案例更深刻地诠释了我国自主冶金装备研发与应用的成果和未来。会议由中国金属学会冶金设备分会主办,燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程研究中心承办。

u      “国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心” 打造成为我国集科学、技术、工程于一体的创新平台

据燕山大学校长刘宏民介绍,国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心依托于燕山大学,围绕 “产品质量的精确控制”、“机械设备的高效可靠”、“生产过程的节能环保”三大主题,开展相关基础性研究和工程化技术研究,推进“核心技术突破、成熟技术升级、新技术推广示范”三个方面的工作。

近5年,该中心承担973项目、863项目、国家自然科学基金重大项目、国家自然科学基金重点项目、面上项目、国家攻关等大批研究与开发任务100余项,取得了一批重要的研究成果。例如板形控制、板厚控制、节能环保装备与系统等。

(1)板形控制

该中心板形控制技术在宝钢1420、1200、1550、1580冷、热连轧机;河北钢铁1050冷轧机、1810热连轧机;鞍钢1780冷轧机,武钢1420冷轧机;宁波钢铁1780热连轧机等生产线得到良好的工业应用效果。

该中心在板形控制方面提出板形控制理论模型体系、建立辊系辊型综合优化模型、研发工程设计软件。尤其是与国内多家单位联合研发并实际应用的新型板形仪,将板形控制理论模型与板形检测系统集成,形成完整的板形控制系统,真正实现板形检测与控制系统国产化,具有重大的理论和工程意义。

据刘宏民分析,引进一套类似的国外板形仪大约需要1000万元,而该国产板形仪仅需400万元左右。2011-2013年,鞍钢1780平整机和河北钢铁1050HC各配备一套该板形仪;在燕大国家轧制工程中心,建设了1条650冷轧带钢板形控制中试线;鞍钢三冷轧连退线也将配备一套该板形仪。

(2)板厚控制

该中心板厚控制系统成功应用在张家港万达薄板1780五机架六辊连轧机、重庆万达薄板1450五机架四辊连轧机等生产线。

研发的基于增量编码器的出口厚度测量模型可快速精确测量出口带钢厚度;基于增量编码器的流量AGC系统动态模型实现流量预估控制、流量监控、流量自适应控制和测厚仪监控;研制的PIC单片机和FPGA带长测量信号处理,采用增量编码器AGC流量系统,消除了轧辊偏心、油膜厚度等对成品厚度影响,提高检测精度和抗干扰能力。

一系列科研成果的工业应用,使整个板厚控制系统能达到板厚控制精度可达1%、轧制速度可达1260m/min、板带压缩率可达90%、头尾超差段长度小于30m的良好技术指标。

(3)节能环保装备与系统

该中心供沙钢高炉煤气发电CCPP57-15电除尘器、本溪铭山冶炼厂6300kVA工业硅除尘系统,具有集尘、放电极组合采用超宽闭口C形板对小鱼骨线的极配形式,起晕电压低,电场放电均匀;采用细水雾清灰方式,使水雾的雾化状态、电晕荷电以及喷水压力等实现最佳控制;采用一种高效曲板煤气脱水装置,有效脱除煤气中机械水,将其含量脱除到5mg/m3以下等众多特点。

供沙钢180吨转炉煤气回收湿式电除尘系统、承钢100吨转炉煤气回收湿式电除尘系统,具有采用超宽闭口C形板对小鱼骨线的极配形式,电流密度分布更为均匀、在除尘器上采用新结构泄爆装置、阴极吊挂绝缘子室采用箱式密封结构,防止煤气向大梁中泄露、强度和周期可调的连续喷淋冲洗和断续喷淋冲洗供水系统,确保阴、阳极清洗效果等特点。

u      首钢设备/备件国产化取得显著效益,充分体现我国自主设备制造能力

据首钢设备部副部长付建国介绍,首钢自全面开展进口备件国产化工作以来,已累计完成国产化项目超过600项,2009-2013上半年一共为公司节约采购资金合计超过3亿元。

取得如此好成绩的原因,除了首钢备件国产化工作总体思路明确,组织健全严密,管理有创新等核心因素外,更是对参与的设备研发与生产单位的最大肯定,充分体现了我国自主设备/备件的创新能力和未来巨大的发展潜力。

(1)板带轧机AGC缸的国产化

首钢迁钢板坯连铸机扇形段配套的板带轧机AGC缸,原从德国某公司提供,引进价约100万元,由北京金自天成液压技术有限责任公司进行国产化研制,国产化价约50万元,节约采购资金达50 万元。

该公司还为首钢京唐成功实现了热轧1580精轧操作侧AGC缸的国产化,技术指标良好,效益显著。

(2)高耐磨辊、4300轧机支承辊、连铸机工作辊的国产化

首钢顺义冷轧高耐磨、抗辊印的工作辊,原引进价约900万元,由宝钢集团常州轧辊制造公司进行国产化研制,国产化价约600万元,节约采购资金达300万元。

首秦连铸机工作辊DRI-Star辊一直一家美国公司制造,北京首钢机电有限公司机械厂结合首秦3#板坯连铸机项目,通过组织专项攻关研发,首次实现了DRI-Star辊的国产化制造,并成功研制出了专有的DRI-Star辊制造工艺技术。

首钢与中国一重签订战略合作协议,共同研发4300轧机支撑辊,辊重170吨

(3)轴承的国产化

首钢冷轧薄板厂的轧机支撑辊配套轴承,由西北轴承股份有限公司产品替代日本进口产品。大连国威等轴承研发与生产企业相继与首钢合作,开展关键部位的轴承国产化工作。

(4)大高炉出铁系统设备的国产化

首钢迁钢大高炉(4000m³)的出铁系统一直是进口设备,经过组织专项攻关,北京华北永泰冶金机械有限公司大高炉开口机和600吨液压泥炮恒温打泥机构在首钢迁钢试用,使用情况良好。

(5)4300mm轧机主电机换热器的国产化

首秦公司4300mm轧机主电机换热器,原从德国进口,引进价约14万元,由北京热力众达换热设备有限公司进行国产化研制,国产化价约6万元,节资采购资金达8万元。

(6)连铸机结晶器的国产化

首钢长白机械厂以首钢总公司为依托,与首钢技术研究院、首秦公司、迁钢公司共同研发,大胆地对连铸机结晶器进行国产化转化,取得可喜的成果。

u     天津大无缝钢管厂 自主创新,研发应用钢铁行业需求的关键核心技术

(1)产品质量在线监测技术、性能预测方法和质量诊断技术;

(2)新型近终型铸轧技术;

(3)板带快速加热与冷却技术;

(4)热连轧机组机电液耦合振动抑制与系统解耦动态设计方法及技术;

(5)冷连轧机组稳定高速轧制技术。

而如何取得诸如上述关键技术突破,以及改善目前钢铁生产中面临的诸多不足,中国工程院院士刘玠表示,企业只有走自主创新之路。企业只能靠自主创新来实现产品升级换代、完成产业升级转型,提高自身的市场竞争力。自主创新要重视新技术的基础研究,走产学研相结合的道路。