改革開放40年軋鋼技術(shù)的發(fā)展成就和展望

“改革開放40年來，我們?nèi)〉昧碎L足的進(jìn)步，到目前為止，傳統(tǒng)的、常用的軋鋼生產(chǎn)技術(shù)裝備已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。正是由于有了這種成套大型技術(shù)裝備的國產(chǎn)化，才有了我國鋼鐵工業(yè)的大發(fā)展。”近日，北京科技大學(xué)教授唐荻在接受《中國冶金報(bào)》記者采訪時(shí)，對改革開放40年來我國軋鋼技術(shù)取得的發(fā)展成就這樣總結(jié)道。

軋鋼技術(shù)有五大發(fā)展階段

唐荻指出，20世紀(jì)70年代，我國通過仿制蘇聯(lián)20世紀(jì)50年代的裝備，建設(shè)了本鋼1700毫米熱連軋工程、攀鋼1450毫米熱連軋工程，還獨(dú)立設(shè)計(jì)了舞陽鋼鐵4200毫米寬厚板工程。這些設(shè)備建成后，產(chǎn)品檔次、質(zhì)量水平普遍不高，運(yùn)行也不十分穩(wěn)定，甚至達(dá)不到原來蘇聯(lián)老設(shè)備的水平。

1978年，國內(nèi)可以稱得上現(xiàn)代化軋鋼裝備的，只有1978年12月份投產(chǎn)的武鋼“新三軋”生產(chǎn)裝備，即武鋼的1700毫米熱連軋、1700毫米冷連軋和硅鋼生產(chǎn)線工程?！澳莻€(gè)年代絕大多數(shù)的地方企業(yè)完全不可能有現(xiàn)代化的軋鋼裝備，主體裝備是我國在1960年后研發(fā)的裝備，主要是2300毫米三輥勞特式中板軋機(jī)、250（300）毫米橫列式小型軋機(jī)、76毫米無縫鋼管軋機(jī)以及疊軋薄板軋機(jī)。這些軋機(jī)只達(dá)到了20世紀(jì)初甚至更早的技術(shù)水平。”唐荻說。

唐荻回顧改革開放40年軋鋼技術(shù)發(fā)展的歷程，認(rèn)為改革開放以后，軋鋼技術(shù)的發(fā)展可以分為5個(gè)階段：一是大規(guī)模引進(jìn)階段；二是系統(tǒng)的消化、吸收、學(xué)習(xí)階段；三是提高制造水平、持續(xù)推廣階段；四是部分創(chuàng)新階段；五是自主研發(fā)、系統(tǒng)創(chuàng)新階段。

第一階段基本上是技術(shù)全面引進(jìn)。其中最重要的是寶鋼一期的引進(jìn)，幾乎所有的主裝備、配套裝備全部來自引進(jìn)，當(dāng)時(shí)很多企業(yè)的裝備也都走的這條路，例如棒材、高速線材、無縫鋼管軋機(jī)、寬厚板軋機(jī)等。

第二階段，國內(nèi)軋鋼技術(shù)裝備國產(chǎn)化最早獲得成功的是20世紀(jì)80年代初的棒材連軋生產(chǎn)線，隨后，20世紀(jì)80年代末我國成功實(shí)現(xiàn)了高速線材軋機(jī)的國產(chǎn)化，2000年成功實(shí)現(xiàn)了熱連軋寬帶鋼軋機(jī)的國產(chǎn)化，2001年成功實(shí)現(xiàn)了寬厚板軋機(jī)的國產(chǎn)化，2004年成功實(shí)現(xiàn)了無縫鋼管軋機(jī)的國產(chǎn)化，2009年成功實(shí)現(xiàn)了冷連軋機(jī)的國產(chǎn)化，等等。

第三階段，國產(chǎn)設(shè)備可以基本滿足產(chǎn)品的性能需求，得到國內(nèi)用戶的認(rèn)可，并開始大規(guī)模推廣使用。

“最近幾年，我國軋鋼技術(shù)正逐漸進(jìn)入部分自主創(chuàng)新階段，雖剛剛起步，但可以表明一個(gè)新的階段正在開始。當(dāng)然，自主研發(fā)、系統(tǒng)創(chuàng)新階段我們還沒達(dá)到，應(yīng)該在未來會實(shí)現(xiàn)?！碧戚稄?qiáng)調(diào)。

軋鋼技術(shù)裝備國產(chǎn)化成就有目共睹

“在軋鋼行業(yè)的發(fā)展過程中，我國軋鋼技術(shù)裝備不斷實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，技術(shù)水平也在不斷提高?！碧戚督榻B了軋鋼技術(shù)裝備國產(chǎn)化過程中的里程碑事件。

成套軋鋼裝備國產(chǎn)化取得的第一個(gè)成果是小型棒材軋機(jī)。20世紀(jì)80年代初期，北京鋼鐵學(xué)院（后更名為北京科技大學(xué)）率先研發(fā)成功短應(yīng)力線軋機(jī)，冶金部設(shè)備研究院、北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院隨后都推出各自的成套小型棒材軋機(jī)生產(chǎn)線，從此，國產(chǎn)的棒材軋機(jī)成套裝備基本可以立足國內(nèi)。目前，國內(nèi)可以制造成套小型軋機(jī)的企業(yè)有20余家。此外，高速線材軋機(jī)成套技術(shù)裝備的國產(chǎn)化約始于20世紀(jì)80年代末，目前，我國的哈飛、西冶都可以提供現(xiàn)代化的成套高速線材軋機(jī)裝備。

國產(chǎn)化取得突破的第二個(gè)成果是熱連軋寬帶鋼成套設(shè)備。在20世紀(jì)90年代末，在鞍鋼的現(xiàn)代化改造中，熱連軋寬帶鋼成套設(shè)備國產(chǎn)化的目標(biāo)得以初步實(shí)現(xiàn)，由鞍鋼、北科大、一重共同完成了第一套機(jī)械設(shè)備、自動化控制系統(tǒng)和模型全部國產(chǎn)化的現(xiàn)代化熱連軋寬帶鋼軋機(jī)的建設(shè)。此后，萊鋼1500毫米熱連軋、日照鋼鐵1580毫米熱連軋、濟(jì)鋼1700毫米熱連軋、重鋼1780毫米熱連軋、鞍鋼2250毫米熱連軋等機(jī)組均成功建設(shè)。目前，傳統(tǒng)熱連軋寬帶鋼軋機(jī)已經(jīng)完全可以自主制造，并且占據(jù)了國內(nèi)絕大多數(shù)的市場份額。2017年，青山集團(tuán)、一重、北京科技大學(xué)在印尼合作建設(shè)的1780毫米不銹鋼熱連軋機(jī)成功投產(chǎn)，這是我國在現(xiàn)代化熱連軋機(jī)成套技術(shù)裝備出口方面，邁出的有意義的一步。

另一個(gè)重要成果是寬厚板軋機(jī)的國產(chǎn)化。第一套國產(chǎn)的現(xiàn)代化寬厚板軋機(jī)是2001年濟(jì)鋼的3500毫米寬厚板軋機(jī)，隨后，我國于2005年建成了邯鋼3500毫米的寬厚板軋機(jī)，于2009年建成了漢冶3800毫米寬厚板軋機(jī)。這些軋機(jī)的建設(shè)使我國在寬厚板軋機(jī)成套技術(shù)裝備方面取得了重要的進(jìn)步。特別要提到的是，和寬厚板軋機(jī)配套的在線和離線的成套熱處理設(shè)備。從20世紀(jì)90年代末起，鞍鋼的4200毫米寬厚板軋機(jī)上就有鞍鋼、北科大共同研發(fā)成功的加密管層流的成套控制冷卻設(shè)備。此后，東北大學(xué)、北京科技大學(xué)都研發(fā)了更加先進(jìn)的熱處理設(shè)備，為寬厚板質(zhì)量的提升做出了貢獻(xiàn)。

2004年，國內(nèi)第一套代表先進(jìn)無縫鋼管技術(shù)水平的國產(chǎn)化連軋機(jī)組，在無錫希姆萊斯石油管制造企業(yè)投產(chǎn)。到目前為止，國內(nèi)設(shè)備制造企業(yè)已經(jīng)能夠生產(chǎn)大部分無縫鋼管生產(chǎn)需要的技術(shù)裝備。

在冷連軋成套裝備的國產(chǎn)化方面，2009年，寶鋼聯(lián)合一重、西重所等單位在寶鋼梅山鋼鐵公司建設(shè)了完全自主設(shè)計(jì)、獨(dú)立制造的成套冷軋裝備，其工藝和設(shè)備達(dá)世界一流水平。這套冷軋裝備實(shí)現(xiàn)了完全意義上的自主化和自主集成，從研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造到調(diào)試、運(yùn)行等機(jī)組建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從工藝、機(jī)械到電氣、儀表、計(jì)算機(jī)等各個(gè)專業(yè)，全都實(shí)現(xiàn)了自主化。梅鋼1420酸洗連軋機(jī)組采用五機(jī)架六輥UCM軋機(jī)（萬能凸度軋機(jī)），軋機(jī)出口最高速度1700米/分；設(shè)計(jì)產(chǎn)品最薄厚度0.18毫米（厚度0.18毫米~2.0毫米，寬度700毫米~1300毫米），產(chǎn)能85萬噸/年。

改革開放40年來，我國軋鋼生產(chǎn)技術(shù)裝備取得了長足的進(jìn)步。唐荻舉例說，20世紀(jì)90年代初期，國內(nèi)某鋼鐵企業(yè)引進(jìn)一套現(xiàn)代化的熱連軋機(jī)，約90億元人民幣；在我們實(shí)現(xiàn)熱連軋機(jī)國產(chǎn)化后，一套這樣的軋機(jī)國內(nèi)制造僅在16億元人民幣左右。其他各種軋鋼的成套裝備情況都類似。正因?yàn)槿绱?，企業(yè)買得起、用得起，才有了我們今天每年8億噸的鋼鐵產(chǎn)量。

在品種研發(fā)與生產(chǎn)方面，現(xiàn)在我國海工鋼厚度能夠達(dá)到大于380毫米，橋梁鋼厚度可以達(dá)到115毫米，性能可以達(dá)到420兆帕，管線鋼（X80）的厚度可以達(dá)到30毫米以上，國際領(lǐng)先。汽車結(jié)構(gòu)鋼（熱成型鋼）強(qiáng)度可以達(dá)到1800兆帕，冷軋板強(qiáng)度最高可以達(dá)到大于1200兆帕。熱軋帶鋼方面，可以大批量生產(chǎn)的帶鋼最薄為0.8毫米，實(shí)現(xiàn)了以熱代冷。現(xiàn)在一重和北科大軋制中心正在建設(shè)世界最寬的2550毫米熱連軋帶鋼機(jī)組。此外，一重和北科大在印尼也建成了中國出口國外的第一條現(xiàn)代化的1780毫米熱連軋帶鋼軋機(jī)。

全行業(yè)軋鋼技術(shù)進(jìn)步十分突出

唐荻指出，改革開放以來，全行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和成績也十分突出。

一是技術(shù)人員和技術(shù)隊(duì)伍日益成為企業(yè)提高競爭力的重要力量。許多企業(yè)技術(shù)中心在企業(yè)發(fā)展中的作用越來越大，技術(shù)人員越來越成為核心力量，重視技術(shù)人員的企業(yè)競爭力明顯提高。

二是經(jīng)過近20多年的引進(jìn)消化再創(chuàng)新，重大冶金裝備的國產(chǎn)化工作有了長足進(jìn)步。目前絕大多數(shù)裝備可以自給自足，甚至一些非常先進(jìn)的裝備也能夠生產(chǎn)。由于國產(chǎn)化的成功大大降低了設(shè)備價(jià)格，使很多企業(yè)買得起先進(jìn)裝備。

三是目前我國很多產(chǎn)品產(chǎn)量世界第一，近年來一些企業(yè)開始引領(lǐng)世界產(chǎn)品研發(fā)的潮流，越來越多的世界首發(fā)產(chǎn)品開始出現(xiàn)。

四是鋼鐵行業(yè)的研究隊(duì)伍快速發(fā)展。一些大學(xué)、研究院所、大型企業(yè)的技術(shù)中心都建立了非常強(qiáng)大的鋼鐵研發(fā)隊(duì)伍?，F(xiàn)在，我國從事鋼鐵技術(shù)研究的專家、技術(shù)人員隊(duì)伍在世界居第一位，并且這支隊(duì)伍的層次很高、年紀(jì)很輕、配置合理，對于今后的技術(shù)發(fā)展作用不可估量。

五是通過大規(guī)模的技術(shù)升級和裝備更新，我國的鋼鐵生產(chǎn)裝備發(fā)生了質(zhì)的變化，我國主要鋼企的技術(shù)裝備絕大多數(shù)是最近10年內(nèi)新建的。可以說，世界最新、最好的冶金生產(chǎn)設(shè)備都在中國。

六是各大學(xué)、研究院所和一些大型企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室在近年進(jìn)行了大規(guī)模實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新。我國鋼鐵行業(yè)實(shí)驗(yàn)裝備在世界上也最先進(jìn)、最齊全、最完善。但是，屬于自己研發(fā)的實(shí)驗(yàn)裝備不多。

七是隨著技術(shù)研發(fā)與市場、企業(yè)競爭力的結(jié)合越來越緊密，我國鋼鐵技術(shù)服務(wù)、研發(fā)模式正在轉(zhuǎn)變，從“國外做什么，我做什么”的模式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆袌觥⒂脩粜枰裁?，我做什么”的模式。鋼鐵企業(yè)從只研發(fā)鋼鐵產(chǎn)品，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢詾橛脩籼峁┘夹g(shù)，更好地為用戶服務(wù)。

近年來，軋鋼領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展成就有目共睹。例如，寶鋼建成了世界首條高強(qiáng)度冷軋柔性連退線、國內(nèi)首條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的雙輥薄帶連鑄連軋線、世界最薄的取向硅鋼生產(chǎn)技術(shù)，天津中重科技建成了世界最大、自主研發(fā)的連軋H型鋼生產(chǎn)線，太鋼建成了世界首條全連續(xù)、全工序不銹鋼冷軋線，首鋼完成了基于正向設(shè)計(jì)的重卡輕量化設(shè)計(jì)與鋼種開發(fā)，等等。

邁入鋼鐵強(qiáng)國的路徑

唐荻指出，雖然經(jīng)過改革開放40年的發(fā)展，我國的軋鋼裝備技術(shù)總體看解決了有無的問題，但是這些裝備技術(shù)基本是來自國外，自己獨(dú)創(chuàng)的不多，且國外一直在發(fā)展新技術(shù)，如棒線材的在線固溶、等溫處理，薄板坯連軋的無頭軋制等。我國裝備、工藝、產(chǎn)品綜合發(fā)展水平較低，理論、技術(shù)創(chuàng)新均較弱，基本沒有引領(lǐng)的技術(shù)。

唐荻認(rèn)為，未來軋鋼技術(shù)的發(fā)展方向包括：連續(xù)化、短流程、近終型加工、多工序集成加工（高效化）、全流程質(zhì)量與性能控制、智能化（無人車間、機(jī)器人應(yīng)用）、產(chǎn)品性能綜合發(fā)展（質(zhì)量穩(wěn)定、強(qiáng)韌化、功能化）、綠色化（去酸洗、余熱利用）、用戶技術(shù)開發(fā)逐步系統(tǒng)化。

唐荻指出，要實(shí)現(xiàn)鋼鐵強(qiáng)國的目標(biāo)，需要具備以下7個(gè)條件。一是有一定的產(chǎn)量，特別是一些有特色的產(chǎn)品有一定的量。二是鋼鐵產(chǎn)品的品種齊全，可以滿足國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)需求，沒有短板。三是某些特色產(chǎn)品質(zhì)量、性能是世界頂級的，長期穩(wěn)定，成為他國學(xué)習(xí)的標(biāo)桿，并且在國際市場上成為無可替代的搶手貨。四是有一流的人才培養(yǎng)機(jī)制、技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)、實(shí)驗(yàn)裝備，并且這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要是自主設(shè)計(jì)，針對特定功能需要而制造，這才能保證最前沿的研究。五是鋼鐵行業(yè)要不斷推陳出新，有新成果問世，新理念、新理論、新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)等都引領(lǐng)世界。六是新的理論能有新裝備支撐，能實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的研發(fā)，并且該裝備能推向國際市場，產(chǎn)品、裝備能形成國際新標(biāo)準(zhǔn)。七是整體發(fā)展均衡。

唐荻強(qiáng)調(diào)，鋼鐵企業(yè)需朝以下方向努力：

一是精細(xì)化的研究工作。現(xiàn)在解決了有無的問題，但是一些產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性差，主要是對最終影響質(zhì)量的因素把握有所欠缺，對關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制不夠造成的。“因此，為提高質(zhì)量，特別是提高質(zhì)量的穩(wěn)定性，我們需要做精細(xì)的工作，認(rèn)真研究各工藝環(huán)節(jié)、各裝備環(huán)節(jié)的核心技術(shù)，抓住核心，精確控制?！彼麖?qiáng)調(diào)。

二是加強(qiáng)工藝與裝備研發(fā)，差異化從裝備做起。裝備是優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的基礎(chǔ)，想要有差異化的產(chǎn)品，只有創(chuàng)造差異化的裝備才行，所以在技術(shù)革新上下功夫，在裝備改造上下功夫就是重要途徑。

三是加強(qiáng)科研協(xié)同創(chuàng)新和綜合創(chuàng)新工作。現(xiàn)在技術(shù)提升的難度越來越大，涉及的領(lǐng)域越來越綜合。比如，品種質(zhì)量提高，涉及的技術(shù)領(lǐng)域有材料、冶金、軋鋼、自動化、機(jī)械設(shè)備等，多學(xué)科協(xié)同的工作越來越重要。另外，鋼鐵工業(yè)的技術(shù)研發(fā)本身就是一個(gè)很古老的學(xué)科領(lǐng)域，要想有新的發(fā)展，一定要強(qiáng)化基礎(chǔ)理論的突破，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)，才能推動整體的進(jìn)步。同時(shí)，技術(shù)與裝備研發(fā)必須加強(qiáng)，沒有裝備一切都是空的，而在這方面我們也非常弱。

四是改變考核標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)體系。一些大學(xué)關(guān)注的是論文，而不關(guān)心實(shí)際技術(shù)創(chuàng)新；一些企業(yè)關(guān)注首發(fā)，不關(guān)注使用新技術(shù)、新裝備，怕出問題，尤其是國企。

五是注重用戶技術(shù)研究，在用戶合理、高效使用鋼鐵材料方面提供更好的服務(wù)。現(xiàn)代的工藝技術(shù)發(fā)展非常迅速，對于材料的要求越來越高，用戶也越來越苛刻，幫助用戶合理、高效、節(jié)約和正確地使用鋼材，越來越成為鋼廠的任務(wù)。如果鋼廠能夠在用戶技術(shù)上服務(wù)好，企業(yè)效益就會好。