高手侃谈宽厚板(一)
作者:(熊哥) | 轧钢之家()
在玩板带的群落当中,玩大热带的人总认为自己比玩中厚板的人高明,或许是大热带里轧机架数多,协调速度控制颇为复杂,或许是精轧速度高导致板型控制存在难度,或许是线上有像板卷箱、飞剪、卷曲机这类比较复杂的设备,不管怎样,他们就是觉得大热带更不好玩。
反观中厚板,其轧机架数较少,不存在连轧关系,没有活套,并且轧制速度相对较低,感觉应该比较容易操作。我们也常常争论这个问题,我认为这两者没有可比性,其一,中厚板轧机的轧制力极大,其二,设备质量比热带轧机重很多,其三,轧制成品的性能要求不同,中厚板的材料强度、机械性能高于热带,其四,板子变宽后,控制板型是极为复杂的事,其AGC系统比热带轧机的大很多,其五,加上线上冷却、冷床、矫直机、双边滚切剪等设备,都是不容易处理的 。
玩中厚板的人很多玩单项,和玩热带的人不一样,玩轧机的专门玩轧机,玩矫直机的专门玩矫直机,玩滚切剪的很少涉足轧机等设备,这种习惯和分工有时甚至一生都不改变,还因此成为行业专家,说到滚切剪时,他们能从世界上第一台设备诞生讲到现在,滔滔不绝,但遇到萧条年代,他们可能挨饿,因为需要他们玩高线时,他们对此一无所知。
从工艺方面来看,玩中厚板的人很少去玩热带,玩大热带的人有时会玩中厚板,他们玩3500左右的中厚板能够得心应手,然而玩5米到5.5米的中厚板就比较差了,还是那句话:术业有专攻。
我是个典型的“半瓶子醋”,常在好多行业瞎聊、瞎混,可从没对中厚板和宽厚板全面瞎聊过,心虚的缘由能说出好多条,首先我得老老实实承认没把4300以上的宽厚板从头到尾全面详细地彻底研究过,这就是:不知为不知。
早年阿拉在中厚板行当里待过一阵子,不过那只能叫‘混’,鄙人见过5500的设计,设计过5500的滚切剪,因设计3300精轧机的前后导板还受到过一点赞扬,也亲身经历过‘雪橇’拍人的可怕场景,可内心一直发虚,和真正玩5米及5500的人没法比。就如同听别人在军事论坛上毫无顾忌地乱说某新型军机前小翼的功能,以及潜艇摇鳍的功能,虽说我没完全且全面地摆弄过这些事物,可一听就能晓得谁说得极其离谱,而且说得离谱的人往往嗓门还特别大,有时我会想,别人看我谈论中厚板大概也是这般感受,所以我在开始谈论之前提前告知了R、L、Z等人,告诉他们我要聊中厚板了,别笑话,要是笑坏了,我可不负责!
中厚板有过发展历程,在世界范围内历经三次大的发展阶段,第一阶段处于二战后的美国,美帝国主义战后察觉到,要控制战后世界格局,就需要大型超级航母和大型核潜艇,出于设计制造这些战争机器以及石油工业的需求,他们大力发展了当时看来很先进的宽厚板轧机,目的是生产高强度、高性能的宽幅厚钢板 。美国突破千万吨中厚板大关的时间是1957年 ,其具有代表性的公司有和UNITE ,还有在当时非常有名的 。麦斯塔公司在1948年举行50周年庆典时,出过一本纪念画册,画册中记述了该公司两代天才领导者麦斯塔和阿尔伯特,呈现了高傲的技术创新与完美的资本结合的范例,站在它的缩微图库里,我有生以来首次感到了技术震撼,从那时起,我明白自己一辈子只能以一个“混事者”的身份存在于天地之间了。当时,类似美国这样的公司,有专门的飞机供工程师前往欧洲出差使用,当提及日本三菱时,美国佬说:扫地!
美国中厚板的发展在上世纪70年代早期停止了,此后日本接替了它,进入了第二发展时期。

70年代,世界油价处于高位,为降低海上运输成本,需要设计制造30万到50万吨级的“超级油轮”,当时还有过100万吨级油轮的设想,只是因苏伊士运河的限制而未能实现。此外,与石油工业相关的还有海上石油平台和大口径输油管道二手钢铁多少钱一吨,这些都需要5米左右宽幅的厚钢板。这些因素迫使小鬼子拼命弄来了大量宽厚板,其长度从4米到5500,这些东西在如今看来有些已过时,不过日本人凭借顽强精神持续改造,如今都轧制出世界一流的钢板,实在令人钦佩。其代表性公司有石川岛和三菱,它们是综合性公司,业务涵盖涡扇、潜艇、热带、厚板等领域,这与我们倡导的“术业有专攻”理念相悖,如今我们最具“术业”的公司仍在从它们那里“引进”所谓的“技术”。
世界上第三次大力发展中厚板和宽厚板的情况发生在我国,自80年代以来,中国经济实现高速增长,世界对能源和环境的要求变得越来越严格,这些因素都促使中国钢铁工业加速发展。20 几年来,我国增添了大量中厚板轧机,其中有西洋的二手设备,有从二手设备淘汰下来的三手、四手设备,还有些新设备,早年以二手设备为主,从 2003 年底起,我国掀起了新建中厚板生产线的高潮。资料显示,到2006年8月,我国新建成的中厚板生产线有若干条,正在建设的中厚板生产线也有若干条,两者相加共有18条。其中,轧机尺寸3.5m的有9条,这9条中含炉卷3条;轧机尺寸2.8m的有4条;轧机尺寸3.8m的有2条;轧机尺寸4.3m的有1条;轧机尺寸5.0m的有2条。这里未计算正在设计中的鞍钢在营口鲅鱼圈的5.5m生产线。这18条生产线能释放产能2000万吨。
这些新建的生产线中,绝大多数是最新一代中厚板轧机,具备大轧制力、大功率、高刚度的特点,其性能大大超过日本和美国现有的中厚板轧机,日本已有20多年未新建中厚板轧机,这些新建轧机一般比日本和美国现有轧机性能超过两个等级以上,这为实现真正意义上的控轧控冷工艺、生产出性能优良的中厚板产品创造了装备上的有利条件。第三次中厚板轧机建设高潮在政府宏观调控政策指引下稳步推进。这必将为我国赶超日本和韩国提供有力保障。还会为我国创造优质船板提供有力保证。
从中厚板的生产工艺来看,中厚板轧机的生产工艺方案有两种。一种是传统的常规中厚板生产线,比如三辊式劳特轧机、单机架四辊轧机、双机架两辊粗轧加上四辊精轧、双机架四辊粗轧加上四辊精轧机组。另一种是在20世纪80年代逐渐发展起来的,它既能够单张轧制钢板,又可以采用卷轧的方式来生产中厚板。它们各自的特点比较如下:
适合生产高档次中厚板,坯料较短,一般在1300-之间,所以能生产Z向等具有双向性能要求的钢板品种,这是常规中厚板生产线的优点之一。坯料较厚(150-250mm),适合轧制厚度较厚、压缩比较大、强度要求较高的专用钢板品种,这也是常规中厚板生产线的优点之一。常规中厚板生产线的优点还包括一次性投资小。
常规中厚板生产线存在缺点,成材率相对较低,为88%至94%。在常规中厚板生产线上单张轧制钢板,因为设备间距有限,还因为轧件头尾温差的限制,所以不可能生产大单重的钢板,这对钢板的成材率造成不利影响,也对生产效率造成不利影响。
中厚板轧机能够生产出很宽的钢板,然而,受轧制温度的限制,厚4mm左右的宽幅中板是其极限产品,生产难度较大,产量不高,所以不适合生产薄而宽规格的中厚板产品,现国内常规中厚板轧机可以大批量生产的厚度范围一般在6mm以上。
采用卷轧的方式来生产钢板,通过增大坯料长度(最长可达 ),能够大幅度提高单重,进而实现多倍尺轧制,减少单张钢板轧制时切头尾的损失,提高综合成材率,提升生产效率,还能降低生产成本,这些都是卷轧中厚板生产线的优点 。
该设备能够生产薄且宽规格的中厚板产品,可与连铸机一同建成短流程生产工艺,凭借较高的坯料热送温度以及较高的热装率,降低能耗消耗,此工艺适合少品种、批量生产。
卷轧中厚板生产线存在缺点,采用卷轧生产工艺,连铸坯长度较长,无法实现横向轧制,所以不能生产海洋平台用Z向钢等有双向性能要求的钢板品种。采用中等厚度板坯,连铸坯厚度相对较薄,压缩比受限,不能生产较厚规格的专用板,产品定位以市场容量较大的一般中厚板品种为主。

从中厚板轧机的型式来看,机型经历过二辊式,三棍劳特式,四辊式,复合式和万能式,还曾出现过单机架无牌坊预应力轧机,其整个辊系在液压缸作用下处于预应力状态,因为这种机型比较复杂,适应性较低,所以未能广泛推广,对于这种机型,许多玩中厚板的、堪称行家的人都不知道。
单机架的二辊式劳特轧机,因自身结构存在制约,生产效率低,产品质量差,西方在60年代就已很少使用。单机架的三辊劳特轧机,同样因自身结构制约,生产效率低,产品质量差,西方在60年代就已很少使用。这两种轧机作为二手设备在我国存在多年,如今正呈逐渐减少的趋势,但短期内不可能灭绝。中板厂新上了一条四辊粗轧加四辊精轧的中厚板轧机生产线,产量由原来的25万吨增加到120至140万吨,原三辊劳特轧机即将被淘汰。当若干厂家得知此消息时,对该轧机进行了考查,得知此三辊劳特轧机曾经过两轮技术改造,最好生产水平达28万吨/年 。产品质量十分优良,主要产品大纲包含低合金钢板的生产,包含汽车大梁板的生产,包含压力容器板的生产,包含造船板的生产,包含锅炉板的生产,包含高强度板的生产,包含不锈钢板的生产等,并且生产工艺成熟,一时间大家竞相购买。
四辊式轧机是现代化中厚板行业里使用极为广泛的一种机型二手钢铁多少钱一吨,它有的被用作粗轧机,有的被用作精轧机,因为使用地点不同,所以其传动功率不同,板型控制精度不同,压下速度不同,工作辊开口度也不同。
当前四辊轧机发展的主要方向是重型化,控制手段要精密化、多样化。比如首钢3500轧机,单侧牌坊经优化计算重325吨,有轧机刚度/mm、压下油缸直径、液压压下速度29mm/s、轧制力、主电机等参数。宝钢的5000轧机,其轧制力达到100MN,有电机参数,单片牌坊重量更是达到390吨。
在控制方式上广泛运用液压AGC系统,针对不同水平的轧机,液压AGC系统被进一步细分为具有多种功能的类型,比如高响应液压AGC系统、监控液压AGC系统、绝对AGC等。在控制板型方面,一些宽厚板会采用近距离g射线测厚仪等设备,以此能够生产变厚度钢板。采用MAS轧制,与近距离布置的立辊相结合,以此进行平面形状控制,进而提高整体成材率和宽度控制精度。采用CVC和WRB控制方式,能够实现板断面凸度和板材平制度的综合控制。关于控制方式的描述有很多,不是简短篇幅就能说清楚的,我无意给他人讲课,也自认为没有这个资格,要是多说了,教授肯定会找我麻烦,所以在此就省略不说了。
说到四辊轧机使用的变化情况,早年的四辊轧机大多带有附属立辊轧机,因为在使用过程中存在一些问题,以及整体效率方面的问题,所以后来逐渐被轧机前单独设置的重型立辊取代。
说到各国喜好的机型,北美喜欢采用二辊与四辊组合模式,二辊轧机用作粗轧机,它功率较小,主要功能是除鳞以及对板坯进行宽展,四辊用作精轧机。当然,美国也有四辊与四辊组合的方式,比如5534轧机,其粗轧机是4064的四辊轧机。另外,还有采用单机四辊的方式,如3560轧机。鄙人讲的只是一个模式,也请行家勿抬杠。
日本早年引进美国的中厚板轧机并进行模仿,其模式也一同被模仿,比如石川岛生产二辊轧机、三棍劳特轧机以及二辊——四辊组合模式的轧机,现在日本以四辊——四辊的方式为主,三菱的一些轧机是这样,日本出口到巴西的轧机也是如此 。
欧洲的组合存在多种模式,有的是四辊与四辊搭配的模式,有的是单四辊模式,还有的是先安装一台四辊设备,过几年后再安装四辊粗轧机的情况。
我国的模式具有随机性,不存在固定模式,大家也不在意所谓的“定式” 。有些引进的二手设备,对方原本是什么样子,就原样拆回来再安装 。我曾见过二辊与四辊的组合方式,后来改成了新的四辊单机 。也有原来的三棍劳特被改造成新双四辊轧机,原机被他人买走 。还有将三棍劳特改成二辊,并加上新四辊精轧机的,这可谓是肥水不流外人田 。也有先上一架精轧机来挣钱的情况,之后再上另外一架四辊轧机,这体现了既要保证质量又要追求产量,同时还防范风险的做法。到2003年以后就开始大量上新轧机了,这些上新的轧机都是重新布置的,有上一架的,也有上两架的,这取决于企业的规模和能力,也就是所谓财大气粗型的。替换下来的三手、四手轧机也都没闲置,不管是劳特品牌的,还是二辊之类的,都在继续运转着。继续为革命事业贡献着余力,有时去到某个地方,看到某台轧机感觉格外眼熟,对方有些不好意思地讲:刚从某地拆过来的,还挺好使,这外国玩意儿就是耐用。大家会心地笑了,确实如此,这些轧机比在场的人的年纪都要大些,不过我们老话说得好:赚钱才是最重要的。

前几年,拆建四手中板轧机成了热门行当,有些人投身其中,还挣到了钱。
上新轧机时,大家有时会讨论该上多大尺寸的,我认为这没有固定结论,我国人民的看法是在能够承受的条件下越大越好。有人会问,日本的轧机有多大尺寸,我们不能比日本的还小。也有人表示从未来发展角度看,同样是越大越好,越大越不容易落后。既然日本有好几套5500的轧机,那我们至少也得是5米的吧?
一般在国际上大家达成的共识是,在产品宽度方面,对于某种规格及以上的钢板订货量有限,五米左右的宽厚板主要用于制造大口径直缝焊管,国外使用的UOE直缝焊管管径一般在某个数值以下,多数在另一更低数值以下,所以要求最大板宽在4500~即可满足最宽产品的要求。宝钢、张家港等地有新建的宽厚板轧机,还有正在待建的宽厚板轧机,其规格被定在一定范围,目的是覆盖该产品尺寸段的规格范围。
对于船板来说,国外造船厂在生产过程中,为了减少船体焊缝,在制造6至15万吨级船舶时,都会使用以上的宽板(大多数是4000至)。今后,随着我国造船能力的提升,在造船级别以及吨位方面不断提高,船板的使用宽度也会相应有所增加,如此一来,不仅能够减少船体焊缝,还可以缩短工时以及造船周期,降低造船成本。因此新建中厚板轧机的辊身要有足够宽度,窄规格能通过纵切实现,如此一来,既能提高产品覆盖面,又能充分满足市场需求,这是当前宽厚板行业以及专家教授的共识。
高手侃谈宽厚板(二)
文:(熊哥) | 编辑:轧钢之家()
话说乱侃宽厚板,侃这件事很容易,谁都能侃,专家能侃,教授能侃,设计院的人能侃,钢厂的人也能侃,就连像我这样的市井“混事之徒”都能出来侃宽厚板行业,如此看来,这个行业发展得有些过热了。嘴上说说,随便聊聊,最终要把相关内容落实到图纸上,制造出真实可用的设备,设备必须性能良好,能够轧制出世界一流的船板以及X120管线钢,像用于海上石油平台的厚板,其‘Z’向性能十分卓越,到这个时候再问:还有人吗?会议桌旁空无一人,只听到一个遥远的声音传来:找洋人。
你提供的内容中包含一些与前文逻辑不相关且表述混乱的信息,以下是纠正错误后按照要求改写的内容:我们常说,洋人发展得早,所以我们赶不上 。这话没错,洋人发展确实早 。有个建成投产于1918年的设施 ,其产品广泛用于大型战列舰和航母 。日本和前苏联在40年代也都建有自己的宽厚板厂 ,规模分别都是5300 。
为何我们老是跟在后面呢?这存在历史方面的缘由,也有文化层面的缘由。早年的那些情况我们暂且不多讲,它能够追溯到太后、战乱、蒋介石的腐败、文革等诸多因素。如今总该算是太平盛世了吧?国家又有花不完的钱财,为何还跟着洋人后面跑呢?
说到上面这个问题,它和我们的文化传统有诸多关系,和搞工业的习惯有诸多关系,和人员的素质有诸多关系,和行业分工有诸多关系,和学生学习的专业宽窄有诸多关系。以至于我们整天跟在洋人后面学习,洋人用我们的钱发展他们自己的经验和水平,然后把这些东西用在中国市场继续盈利,获得利润以后继续发展技术,形成了良性循环,最终造成我们永远都跟在他们后面跑,老也追不上。
我们的行业分工涵盖钢厂、钢铁用户、设计院、重机厂,钢铁用户所使用的材料需依照国外标准执行,即便我们有标准,也大多是照搬而来,不存在自身的冶金冶炼体系。重机厂负责制造设备,然而却不熟悉冶炼和轧制工艺,设计院能够进行工厂设计,但其设备设计能力比重机厂还要弱,原因是重机厂曾为洋人工作过,拥有零散图纸,如此便导致整个行业链出现脱节。

再看德国和日本,他们的循环体系具有连续性,众多船厂和钢厂实现了一体化,这些船厂和钢厂隶属于同一个大财团,若需要某种类型的船板,会与钢厂共同开展研制工作,若使用效果良好,此后便会成为标准,进而推广至世界范围,其他厂家都要依照这个标准进行炼钢、轧钢,这无疑为钢厂开拓了世界性的出路。
在设计、制造行业,洋人本身是一体化企业,早年美国有麦斯塔,从水压机到轧机都做,后来又有 SMS—D,也是全都包揽的类型。从表面看,他们设计能力比我们设计院高,制造能力比我们重机厂强,许多人不理解,这是为何,难道洋人有三头六臂?其实,洋人也是慢慢练出来的。80 年代时,西马克远没有如今强大,若不是我们把宝钢项目给了他们,今天就见不到世上有个 SMS—D,它是在实战中成长起来的,其大部分经验也来自中国市场,我们成就了它,将它推上世界级的钢铁行业承包公司。只是可惜了,我们自己却没能积累下什么宝贵的经验。
设计院的人与洋人谈判,过程十分吃力,他们虽熟悉工厂布置,也清楚“水、电、风、气”的管路走向,然而,当洋人与他们谈及5500牌坊的应力分布、液压AGC的大缸、大的锥齿轮箱、轧辊的辊型控制及原始辊型的磨削、冷却方式对板型的影响、热处理方式及辐射式全氮保护加热和淬火机等内容时,他们就会从心底里佩服洋人懂得多,进而生出由衷的敬佩之情。洋人行不行呢?说行或许是行的,然而仔细看,侃爷就是这样的人!只不过是见得多一些罢了,他们明白蒂森就是如此轧钢、如此冷却罢了。
洋人回过头能够再次攻打我们的重机厂,重机厂的人不懂轧钢工艺,洋人说需要多大的力才能矫直厚钢板,我们也只能听着,等待洋人进行技术设计,有了技术设计之后再拆分成详图干活,挣的只是辛苦钱 。
洋人先将我们各个击破,之后再统一整合,还美其名曰“技术总包”,核心的东西虽给你用,却不告诉你实质内容,你能琢磨就琢磨,即便琢磨出来他也不会告知你,许多国人还害怕存在知识产权纠纷问题,有的确实存在,有的根本不存在,这是为什么呢?洋人自己也是只知其然而不知其所以然!
洋人卖给我们一台宽度为5000的矫直机,接轴有可能因过载发生断裂,安全装置却没发挥作用,矫直后的钢板板面出现很深的痕迹,外行人看到后感到不解,洋人是疏忽了吗?洋人并非疏忽,他们做事很认真,只是这设备是世界上第一台,有些理论问题他们也不清楚,不过他们有一定技术功底,看到现象后就明白原因了,洋人能够很快提出修改方案解决这个问题,进而从中获得经验取得进步,再售卖同类东西时就不会出错,让你觉得洋人很神奇,真的神乎其神吗?其实依旧是那些人,只不过是用你的钱提升了他们自己的技术 。
以前,某设备的冲击力问题无法解决,洋人设计该设备的最专业人士来到现场,大家一起讨论这是什么问题,实际上这只是简单的数学问题,数学学得差不多,再有点想象力就能轻松处理这个问题,有难度吗?有一点,但不大,唯一的差别是,洋人这类技术专家的技术服务费是每天1600美元。
有一点,洋人比我们强,那就是他们具备行业整合能力,当有大的项目时,他们能够整合出一个新的专业项目财团,由这个财团为你做这件事,还可以让商务人士先出面应对,陪你随意聊天,聊什么都可以,这个商务人士和你水平相近,你无法在交谈中胜过他,他也无法胜过你,于是大家就这么聊着 。到有了实质进展之时,专业人士登场,在你知识范围以外随意乱说一通,你立刻就信服了,因为他说的内容你从未听闻过,然而你要是认为他们这批人有深度那就错了,有深度的人或许在家中并未前来!只有你能够说服眼前的这批人,当把他们说得天天往家里发传真询问问题,且让他们感到惭愧时,真正有能力的人才会现身。这时就可以当面问他某些东西是否如此,你选择保密没关系,可我想知道是什么样。你告诉我是不是这样,这总归不涉及知识产权吧?就算有产权那也是我的知识产权啊!只有在这种情况下,你实际上才具备与洋人平等对话的条件。因为是我们雇你干活,这一点特别需要人家知道,大多数时候洋人以为我们只是买个设备,觉得技术并不很重要 。
翻回来再看5000以上的宽厚板轧机,在未来几年内,我们会成为世界第一,日本仅有的那几套宽厚板轧机基本过时了,听到一个人兴高采烈地说,美国佬最终不行了,起码在宽厚板行业不行了!
其实,我没有他那般高兴。你去翻翻资料,就能知晓美国在做些什么。你去翻翻资料,看看世界上5000以上的厚铝板是由谁轧制的,又都被用在了哪些地方。当我们许多人兴高采烈地庆祝中石油成为世界上最大的公司时,他们从未听闻过诺斯罗普---格鲁曼和洛克希德----马丁是做什么的,人家对钢板的需求量不算大。
一位教授看到阿拉胡乱混日子,便问我道:“你认为什么是你最没可能混过去的事物?”

我说那就是火星车,自己有生之年没机会玩那东西了 ,人家笑了 ,大概是笑我的浅薄 ,笑我的无知 ,笑我不知世界的天高地厚 。
细看5000以上的厚板设备,我们如今能够浇铸830吨的精练钢水,轧机牌坊不管是整体的,还是分体的都能应对,我们现在浇铸直径2300的支撑辊应该也没困难,然而我们加工不了模数16以上的锥齿轮,对于冷却控制、热处理、矫直机等也都存在问题,按照现在的趋势发展,洋人会一直进行“技术总包”,直到我们把宽厚板行业做不下去了,才会开展一个新的行业。
我们目前并不缺少资金,我曾提出过一个方案,倘若有企业资金充裕,拿出一部分资金,大家一同全力开展宽厚板项目,我会为大家组织该方案,邀请全国最知名的专家进行论证,直至大家对方案没有任何异议时便可进行加工制造,当然对于像油膜轴承这类一时无法解决的部件仍可购买摩根的产品,我们轧制一次中国的钢板,与世界水平相比较,若确实不行,大家就接受现实,以此证明我们在工业领域比不上德国 。
我还有想玩但没死心的东西,那就是大的滚动轴承,我想从冶炼开始,经过精练、滚锻,一直玩到成品,然后装到大轧机上去试试看,到底为什么疲劳寿命不行,是不是就只是氧含量的问题,其晶粒组织到什么程度就可以堪比SKF了,不过估计没什么戏了,听说SKF又要在中国建新厂了。
就像千古名句唱的那样:滚滚长江东逝水,浪花淘尽英雄。同样,在历史的长河里,我已很难在宽厚板行业中再看到类似和 UNITE 以及在当时声名远扬的事物了,就连日本的石川岛和三菱也不再在宽厚板行业中频繁出现了,我有关于石川岛各种项目的详细介绍,内容很厚,是一本书,那天无意间翻阅了一下,我猜测那家伙说不定也在研发涡扇,是在为他们的大飞机做准备 。
浪花淘尽的好象都是洋人,但不知道为什么?
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