朱吉祿

（中國(guó)中元國(guó)際工程有限公司，北京 100089）

1 概述

太原重工原為中國(guó)八大重機(jī)廠之一，經(jīng)2010年《大型鑄鍛件國(guó)產(chǎn)化研究項(xiàng)目》的實(shí)施，能與之相對(duì)標(biāo)的企業(yè)有一重、二重和上重。當(dāng)然洛陽(yáng)礦山廠（中信重工）、新興的民營(yíng)企業(yè)山東通裕重工也可與之競(jìng)爭(zhēng)。

2 工藝裝備的對(duì)標(biāo)分析

2.1 煉鋼爐

我國(guó)重型行業(yè)通過(guò)“平改電”工程的實(shí)施，自2004 年以來(lái)，大中型熱加工的煉鋼爐，都已全部實(shí)現(xiàn)了電弧爐粗煉+鋼包爐精煉的雙聯(lián)方式，達(dá)到了國(guó)際同等的先進(jìn)水平，對(duì)標(biāo)企業(yè)的煉鋼爐及其配置，如表1 所示。

從表1 看，太重與對(duì)標(biāo)企業(yè)在粗煉爐和精煉爐的配置上，技術(shù)水平相當(dāng)，僅在一次出鋼能力上有所差異，但其只對(duì)大型電站鍛件等級(jí)的大小有所影響，可各得其所。至于太重2010 年《大型鑄鍛件國(guó)產(chǎn)化研究項(xiàng)目》所定位的450t 級(jí)大型鋼錠的等級(jí)，并非不妥，遷建設(shè)計(jì)無(wú)需對(duì)煉鋼爐及其配置做出調(diào)整。

表1 煉鋼爐配置對(duì)標(biāo)表

但是，80t 電弧爐實(shí)為100t，變壓器功率45000 kVA 實(shí)際比功率為450kVA/t 偏低，粗煉時(shí)間長(zhǎng)，影響產(chǎn)能的提高，遷建設(shè)計(jì)應(yīng)預(yù)留增容的可能性，以備生產(chǎn)發(fā)展之需。

在鋼液冶煉純凈度上，太重與對(duì)標(biāo)企業(yè)的差距較大，如一重、二重等企業(yè)P、S 含量可分別達(dá)0.002 及其以下，兩者之和可以達(dá)到0.005 及其以下，比一般鋼材高兩個(gè)數(shù)量級(jí)，太重目前遠(yuǎn)未所及，無(wú)以生產(chǎn)高端優(yōu)質(zhì)鍛造鋼錠，如核電、火電、風(fēng)電、高壓容器用錠，甚至連一般優(yōu)質(zhì)鍛造鋼錠，都需要從外購(gòu)進(jìn)，當(dāng)務(wù)之急是人員的培訓(xùn)，且迫在眉睫。

太重目前還沒(méi)有電渣重熔，尚不具備生產(chǎn)超純鋼鍛件，如支承輥、核電管閥等，遷建設(shè)計(jì)應(yīng)予以預(yù)留，以便適時(shí)填平補(bǔ)齊。

太重目前煉鋼閑置能力約為80%左右，而大量火車輪對(duì)所用鋼坯，有一定批量油膜軸承錐套、齒輪傳動(dòng)軸等鍛件，均采用外購(gòu)生產(chǎn)，只有少量車輪鋼錠采用落伍的模鑄方式進(jìn)行生產(chǎn)，其鋼錠的利用率很低、價(jià)格很高、質(zhì)量也不好，供需之間的矛盾無(wú)以調(diào)和，而惡性循環(huán)。遷建設(shè)計(jì)應(yīng)預(yù)留鋼坯連鑄的可能性，以備不時(shí)之需，并淘汰地坑模鑄。太重鋼坯連鑄一旦適時(shí)建成投產(chǎn)后，其預(yù)留的電渣重熔的制坯，將會(huì)如虎添翼，而高于表1 中所有的對(duì)標(biāo)企業(yè)。

2.2 真空鑄錠系統(tǒng)

真空鑄錠系統(tǒng)，就等級(jí)而言，太重?zé)o以與對(duì)標(biāo)的企業(yè)相抗衡，遷建設(shè)計(jì)也無(wú)需升級(jí)；就技術(shù)水平而言，太重具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)，那對(duì)標(biāo)就非中信莫屬了。兩者真空鑄錠系統(tǒng)的對(duì)標(biāo)，如表2 所示。

從表2 看，真空鑄錠系統(tǒng)，太重在等級(jí)上遠(yuǎn)低于中信，而在臺(tái)數(shù)上多于中信，因此產(chǎn)能只高不低，足以滿足生產(chǎn)及其發(fā)展需要，遷建設(shè)計(jì)無(wú)需考慮鍛造鋼錠的擴(kuò)能。

表2 真空鑄錠系統(tǒng)對(duì)標(biāo)表

從真空泵型式看，兩者真空泵的啟動(dòng)均附加了水環(huán)泵，可大幅減少蒸汽耗量。相比之下太重真空鑄錠成套系統(tǒng)投產(chǎn)更晚，使用頻率更低，其在性能參數(shù)的保真程度上，具有不可企及的比較優(yōu)勢(shì)，遷建設(shè)計(jì)無(wú)需考慮真空泵的更新。

太重在《大型鑄鍛件國(guó)產(chǎn)化研究項(xiàng)目》實(shí)施中，還與眾不同率先采用了煉鋼余熱鍋爐，其在連續(xù)冶煉的情況下，真空處理所需蒸汽可自給自足。當(dāng)煉鋼一旦采用鋼坯連鑄，長(zhǎng)期連續(xù)生產(chǎn)，其節(jié)能效果將是無(wú)與倫比的，遷建設(shè)計(jì)應(yīng)予以保留。

2.3 鑄鋼砂型工藝

大中型鑄鋼砂型工藝，除極個(gè)別的企業(yè)沿用CO2水玻璃砂外，世界各國(guó)早已統(tǒng)一為呋喃樹脂自硬砂型、堿酚醛樹脂自硬砂型、水玻璃有機(jī)酯自硬砂型等三類。對(duì)標(biāo)企業(yè)鑄鋼的砂型工藝及其優(yōu)缺對(duì)比分析，詳見(jiàn)表3。

從表3 看，太重鑄鋼所采用的是堿酚醛樹脂自硬砂α-SET 法工藝，與對(duì)標(biāo)企業(yè)相比具有優(yōu)勢(shì)，且無(wú)淘汰或棄用的潛在風(fēng)險(xiǎn)，遷建設(shè)計(jì)可沿用。

根據(jù)《農(nóng)田低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》（GB/T 20203-2006），計(jì)算灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量公式：

表3 砂型工藝對(duì)標(biāo)表

2.4 鍛造壓機(jī)

對(duì)標(biāo)企業(yè)對(duì)大型自由鍛壓機(jī)升級(jí)改造或更新?lián)Q代都早已完成，且專業(yè)壓機(jī)也得到了一定的發(fā)展，其配置如表4 所示。

從表4 看，太重與對(duì)標(biāo)企業(yè)，在主打自由鍛液壓機(jī)的先進(jìn)性上，可謂彎道超車，具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)，無(wú)以企及，遷建設(shè)計(jì)無(wú)需考慮改進(jìn)改造。

表4 壓機(jī)對(duì)標(biāo)表

但是，在自由鍛液壓機(jī)的配套上，存在明顯的不足，只有45MN 一種規(guī)格，不能大中小相兼顧，且為水壓傳動(dòng)，已落伍。以至油膜軸承錐套、齒輪傳動(dòng)軸等中小鍛件生產(chǎn)的流失。遷建設(shè)計(jì)應(yīng)增加配套機(jī)型，也不贊同45MN 壓機(jī)任保留水壓傳動(dòng)方式。

與一重、二重相比，太重沒(méi)有筒節(jié)專用軋機(jī)，在高壓、核電容器的鍛造上，沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力，何況尚未取得生產(chǎn)資質(zhì)。遷建設(shè)計(jì)應(yīng)預(yù)留筒節(jié)軋機(jī)的可能，以備不時(shí)之需。

與二重相比，太重沒(méi)有航空模鍛壓機(jī)，在高端精細(xì)鍛件的生產(chǎn)上，無(wú)法企及，但遷建設(shè)計(jì)不推薦預(yù)留這種鍛造模式的可能性。

太重與對(duì)標(biāo)企業(yè)相比，最大優(yōu)勢(shì)在于擁有火車輪對(duì)生產(chǎn)專用壓機(jī)，但鋼坯供給未充分利用本廠煉鋼的富裕能力，而進(jìn)行外購(gòu)，遷建設(shè)計(jì)應(yīng)加以扭轉(zhuǎn)。

2.5 熱處理工藝

2.5.1 電站轉(zhuǎn)子淬火

2.5.2 支承輥淬火

部分對(duì)標(biāo)企業(yè)對(duì)支承輥的生產(chǎn)，已采用了差溫爐及臥式噴淬成套專用設(shè)備，其中一重尤為突出，臥式噴淬設(shè)備的配置情況如表5 所示。

表5 支承輥臥式噴淬設(shè)備對(duì)標(biāo)表

太重尚無(wú)支承輥生產(chǎn)業(yè)績(jī)，但在2010 年實(shí)施《大型鑄鍛件國(guó)產(chǎn)化研究項(xiàng)目》時(shí)，對(duì)差溫爐及臥式噴淬成套設(shè)備進(jìn)行了預(yù)留，遷建設(shè)計(jì)應(yīng)仍予以預(yù)留。

3 對(duì)標(biāo)分析結(jié)論與建議

當(dāng)然太重目前在核電、火電、風(fēng)電轉(zhuǎn)子、支承輥、高壓、核電容器等高端產(chǎn)品鍛件生產(chǎn)上，業(yè)績(jī)不突出，競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，甚至尚未形成真正的競(jìng)爭(zhēng)能力，以及油膜軸承錐套、齒輪傳動(dòng)軸等中小件鍛造，大量輪對(duì)鋼坯生產(chǎn)的流失，究其根本原因，主要在于人力資源的開發(fā)和生產(chǎn)的組織與管理。

但從上述對(duì)工藝及裝備的對(duì)標(biāo)分析看，太重大型熱加工生產(chǎn)，在主體工藝裝備上，與對(duì)標(biāo)企業(yè)一樣，均具有國(guó)際同等的先進(jìn)水平，毫不遜色，且具有些許比較優(yōu)勢(shì)，如煉鋼余熱利用、真空鑄錠系統(tǒng)的保真性、鑄鋼砂型工藝、大型自由鍛壓機(jī)先進(jìn)性、輪對(duì)專用壓機(jī)等；但也有缺口和短板，如尚無(wú)電渣重熔、筒節(jié)專用壓機(jī)、模鍛壓機(jī)、臥式噴淬設(shè)備，自由鍛壓機(jī)規(guī)格不配套，立式噴淬井式加熱不匹配等。

鑒于此，熱加工的遷建提出如下調(diào)整補(bǔ)充建議：

（1）加強(qiáng)對(duì)專業(yè)生產(chǎn)工人、專有技術(shù)人員的培訓(xùn)，招賢納士，以提高、充實(shí)人力資源的配置水平。

（2）預(yù)留80t 電弧爐變壓器的增容和火車輪對(duì)鋼坯連鑄生產(chǎn)的可能，以備不時(shí)自給自足之需，亦淘汰輪對(duì)鋼坯地坑模鑄的落伍工藝，同時(shí)還可為開發(fā)電渣重熔電極的制備，提供得天獨(dú)厚的優(yōu)越條件。

（3）預(yù)留100t 級(jí)、50t 級(jí)電渣重熔爐，以便適時(shí)發(fā)展軋鋼機(jī)支承輥、核電管閥等高端鍛件的生產(chǎn)。

（4）原45MN 自由鍛水壓機(jī)更新為油壓機(jī)。預(yù)計(jì)現(xiàn)有125MN 油壓機(jī)，在相當(dāng)一段時(shí)期里的利益率不會(huì)很高，且傳動(dòng)系統(tǒng)具有不菲的備用能力，其可暫為更新后的45MN 油壓機(jī)所共用。45MN 油壓機(jī)的等級(jí)可考慮適當(dāng)提高，以增加對(duì)風(fēng)電鍛件的適用性。

（5）增加16MN 自由鍛油壓機(jī)，以恢復(fù)獨(dú)有產(chǎn)品油膜軸承錐套、傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品齒輪傳動(dòng)軸等中小鍛件的生產(chǎn)。

（6）預(yù)留7000t 級(jí)筒節(jié)軋機(jī)，為高效、高精度生產(chǎn)高壓、核電容器筒節(jié)做好儲(chǔ)備。

（7）可考慮適時(shí)增加環(huán)形件軋機(jī)，以提供獨(dú)有產(chǎn)品油膜軸承錐套的鍛造精度，率先開創(chuàng)高端軸承環(huán)鍛件的生產(chǎn)，以增加并補(bǔ)強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)手段。

（8）大型轉(zhuǎn)子鍛件取消井式加熱及井式浸淬工藝，而增加立式開合加熱爐，以與立式噴淬工藝相配合。其淬火起重機(jī)軌高，上層由30m 降為24m，下層由20m 降為16m，以大幅降低廠房和特構(gòu)的造價(jià)及施工難度。

（9）預(yù)留臥式噴淬設(shè)備，為支承輥的生產(chǎn)做好鋪陳。

（10）對(duì)超寬、超長(zhǎng)鑄鋼件的正火、鍛件的鍛后熱處理、產(chǎn)品的性能處理所用熱處理爐進(jìn)行集中設(shè)置，把大型熱處理爐的臺(tái)數(shù)減少到最低程度，以體現(xiàn)易地新建設(shè)計(jì)的集約化。如鑄鋼有一臺(tái)11m×13m 的熱處理爐，鍛造、熱處理車間就不需再設(shè)超寬爐。至于這臺(tái)爐安裝哪，是否還留在鑄鋼，則有待探討。