用于“极端制造” 中国首台3.6万吨垂直挤压机问世

据新华社报道,由中国自主研制的首台3.6万吨垂直挤压机,7月13日在内蒙古北方重工业集团有限公司(简称北重集团)成功挤出第一根合格的厚壁无缝钢管,这标志着此项目全面热调试成功。


万吨级重型装备是一个国家制造能力的标志,涉及设计、制造、运输、安装等诸多难题,属于“极端制造”领域。目前,世界上只有美国威曼·高登公司拥有 3.15万吨挤压机组,而且用了7年时间建成;加上德国曼内斯曼公司、日本住友公司等几乎垄断了世界全部耐高温高压厚壁成型材料。


为了打破国外高端材料的垄断,北重集团在充分调研论证的基础上,决定与清华大学合作,自主创新制造3.6万吨垂直挤压大口径厚壁无缝钢管生产线项目。这是中国兵器工业集团“十一五”期间实施的重大项目,也是国家十六大科技重大专项和十大基础制造装备之一。


北重集团董事长、党委书记徐明和说,此项目投产后不仅将为中国核电设备和60万千瓦以上火力发电设备提供优质充足的装备,从而打破长期依赖进口的不利局面,同时也为风电、石油、航空航天、军工等行业自主发展奠定了高端材料基础,为推动中国大口径厚壁特种钢管制造技术的跨越式发展具有重要的经济和社会意义。


此项目一期建设规模将达到年产大口径厚壁无缝钢管5万吨,年销售收入25亿元;二期工程将达到12.5万吨,可实现年销售收入50亿元。


我国首根厚壁无缝钢管研制成功


蒙古包头市科技局7月2日披露:国家重大基础装备——我国自行设计制造的、完全拥有自主知识产权的超高压厚壁无缝钢管垂直挤压机热调试初步在北方重工集团获得成功,6月26日顺利试制出厚壁无缝管毛坯。


据介绍,项目全部完成后将生产出世界上承受压力最大的厚壁无缝钢管,这不但可以满足国家在电站建设上对厚壁无缝钢管的急需,节约大量外汇,而且打破了发达国家的技术封锁。


超高压厚壁无缝钢管垂直挤压机为1.5万吨压力的厚壁无缝管坯生产设备,它是为3.6万吨大型垂直挤压装备配套的前一道生产工序装备,专门生产厚壁无缝管毛坯,是整套垂直挤压生产线的关键设备。它的工艺技术、制造生产过程复杂,技术难度大。


北方重工集团工程技术人员与清华大学专家教授联手克服困难,创造了大吨位设备吊装安装、超高压直供泵调试、整个液压系统信号与设备本身联动、油位控制系统多项世界第一。


此次制坯、加热炉、除氧化剂等前端装备联动试验成功,是整套挤压机生产装置的标志性阶段成果,也是对整个液压系统和整套生产线装置的考核和验证,为本月即将进行的3.6万吨大型垂直挤压装备试生产奠定了坚实的基础。这是包头市与清华大学开展产学研合作以来,双方签订的技术合同金额最大的一个项目,总投资为 8亿多元,也是技术含量最高的项目之一。


2009年7月13日,中国兵器工业集团北方重工公司建造的36000吨垂直挤压机生产线经过近三年的建设,成功挤出第一根合格的厚壁无缝钢管,标志这备受瞩目的360工程负荷热调试成功。


本项目的建成是装备制造业中重型装备制造技术进步一次体现。306工程北极国家列为十六个重点项目之一,为目前立项最早、进度最快,唯一能够在“十一五”其间建成投产并实现批量生产的项目。


360工程的建成将从根本上解决我国热电锅炉管、石油化工高压管需求村财的矛盾,同时也为航空锻件制坯创造了条件。不但解决了这些领域受制于人的局面,更重要的是为我国电力、石油化工和航空工业的进一步发展奠定了坚实的基础,对满足未来发展超临界、超超临界电站提供了保障,具有非产更重要的战略意义。


360工程一期投资8亿元人民币,达产后可生产5万吨国内急需的管件,如果按上世纪90年代初进口价格计算,可减少5亿多美元的进口。二期工程完成后,年生产可达12.5万吨厚壁管,几乎可以满足国内发展的需要,不再需要进口厚壁管件。


360工程是我国独立自主研制建造的大型装备,几乎集中了国内方方面面的专家学者,从项目规划、工艺布置、设备方案制订、设备设计、工艺开发等等都是有北方重工会独立完成或同有关单位和专家共同完成,克服了大量的技术难点。


360工程建成可以生产直径1270mm,壁厚最大300mm厚壁钢管,几乎可以挤压成形目前已有的所有黑色金属材料。压机采用预应力钢丝缠绕和坎合结构,大大降低了机架单件制造的重量,同时也提高了机架及相关部件的承载能力和疲劳寿命。这种结构是首次应用于大型热加工设备,获得成功,从而开辟并验证了制造大型装备机架及部件新的途径。


360工程在制造安装过程中,还克服了制造工艺、运输、安装和调试中出现的各色各样的技术难题,攻克了机架缠绕、坯料润滑、去氧化皮、装取料等技术难关,获得巨大成功。


360工程组博采众长,虚心学习,严谨工作,埋头苦干,获得了业内所有参预和知情人的赞誉。360工程在建设之处也曾多次与美国德国日本等供应商情况,不是要价太高,就是觉得他们也无成功经验,最终放弃了。也曾希望与世界上唯一的挤压大口径厚壁管制造商合作,却被当场拒绝。他们说“我们依靠这一技术吃饭,不可能与你们合作”,更是扬言我们做不到,也做不成。这大大激发了北方重工和参预这个项目的其它单位和个人自行研制和开发的决心。360工程组、北方重工的领导们和参预这个项目的其它单位的人们都被这种压力所驱使,热情地投入到了工作中。


中国锻压协会从2003年起就呼吁我国应建设60000吨以上级别模锻液压机和25000吨以上级别黑色金属挤压机,并始终为这两个项目的推进贡献自己的力量。目前80000吨模锻液压机正在建设中,36000吨黑色挤压机已经建成,中国锻压协会做出了协会应有的贡献。

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