天津市中重科技工程有限公司“特大型钢CMA万能轧机成套设备及新工艺技术研发”项目荣获2017年度天津市科学技术进步一等奖
来源:科技成果与技术市场处 发布时间:2018-08-20 09:47

  主要研究内容:(1)特大型钢CMA万能轧机半连续轧制工艺方法研究。采用板坯代替矩形坯或异形坯的传统工艺,解决复杂断面轧制过程中不能连续变形的难题。针对H型、U型、Z型、F型进行孔型设计。

  (2)万能轧机及其关键结构、部件开展创新设计。包括操作侧可横移机架、中间自动换辊系统、水平辊轴向动态调整机构和多工位辊系拆装机械手等。使设备具有柔性和通用性,适用于多规格、多品种产品的轧制,显著缩短生产辅助时间。

  (3)基于转矩记忆法的微张力控制系统和辊缝液压伺服控制系统的设计。自动化程度高、控制精度和生产效率高。

  (4)特大型钢CMA万能轧机实验线研发,具备轧制工艺及其设备的验证功能。

  (5)特大型钢CMA万能轧机成套设备及新工艺技术的工业化验证,具备1200mm H型钢、900mm以下特大型Z型钢板桩、U型钢板桩和异型钢的生产能力。

  主要创新点:(1)首创了特大型钢CMA万能轧机半连续轧制工艺。解决了传统工艺难以实现复杂断面轧制、不能连续变形的难题,显著减少轧制温降,实现节能、高效和稳定轧制。

  (2)研制了世界最大的特大型钢万能轧机及其关键结构。操作侧可横移机架及预应力环结构、中间自动换辊和全液压伺服控制系统,保证轧制稳定,提高了效率和产品精度。

  (3)开发了世界上轧制多品种,大规格,高精度万能轧机,可轧制1200mm H型钢、600mm-900mm特大型钢板桩、Z型钢和不对称断面异型钢,填补了我国生产特大H型钢、异型钢的空白,实现了国际上特大型钢轧机轧制的在产品精度、规格和品种上的突破。

  (4)开发了基于转矩记忆法的微张力控制技术和液压伺服辊缝控制技术。保证了轧制过程中机架间张力恒定,及辊缝在线自适应调整。

  (5)开发了特大型钢CMA万能实验轧机中试线,具有良好的示范作用。与相关高校开展产学研合作,该中试线为特大型钢CMA轧机关键技术研发提供了平台支撑。

  主要成果:该项目应用于鞍山紫竹公司研制的特大型钢万能轧机生产线,是我国第一套自主设计制造的特大型钢万能轧机生产线。

  国内采用万能法轧制大型钢的有莱钢等五个大型型钢厂,而他们均采用SMS的CCS万能轧机,布置上也均采用1架BD轧机配合精轧3机架可逆的轧制方案。本项目研发的紧凑式万能轧机半连续布置的生产工艺是世界上首创的,目前国内外尚未见到相关报道,该工艺已申请专利(2016101412366 一种紧凑式万能轧机半连续轧制型钢的方法)。紧凑式万能轧机半连续轧制型钢的方法,克服了原来三机架紧凑式万能轧机可逆轧制不能保证轧件连续变形的缺点,为大型钢的生产开辟了一条全新的思路。

  该生产线万能轧机规格目前为世界之最,其辊径为Φ1600mm,立辊辊径为Φ1000mm,水平辊辊面宽度为1400mm;对比德国SMS公司研制的CCS万能轧机,其最大水平辊辊径为Φ1400mm,立辊辊径为Φ940mm,水平辊辊面宽度为900mm。本项目装备已经生产出特大U型钢板桩和特大Z型钢板桩,如图16所示,日生产能力4500吨、年产可达135万吨,实现了国内首家大型钢板桩规模化生产,结束了国内大型钢板桩产品必须从国外进口的历史,使大型钢板桩吨钢价格从10000元以上降低到5000元左右,推动了钢板桩产品应用在重大工程领域的应用和普及,并出口到欧美国家及返销到日韩市场,大大提高了我国特大型钢生产技术水平。

  经济效益:该项目成果已成功转化出市场产品。本项目产品销售给鞍山紫竹重型特钢、鞍山紫竹科技型钢、鞍山宝得、唐山天型等。近三年天津中重营业收入累计增加60348.02万元。本项目成果最先在2008年应用于鞍山宝得公司,故2014年、2015年、2016年较2008年相比,近三年新增合计:16205.53万元。新增税收合计:6097.31万元。

  鞍山紫竹近三年营业收入累计增加378599.54万元。新增利润合计:23631.63万元.新增税收合计:16369.77万元。

  鞍山宝得近三年营业收入累计增加721315.96万元。新增利润合计:45046.42万元。新增税收合计:50831.28万元。

  社会效益:特大型钢CMA万能轧机设备研制成功并迅速投入生产运行,该项目的关键技术产生了较大的社会效益。

  (1)具有自主知识产权的特大型钢生产线实现国产化,打破了国外对大型钢生产设备的技术控制和市场垄断,助推了重型冶金成套装备国产化的进程,为满足我国经济建设对各种优质大型钢的市场需求,促进我国社会经济建设的快速发展意义重大。对我国钢铁行业走出国门,参与“一带一路”建设,具有重要意义。

  (2)该项目属于填补国内空白产品,为我国各项尖端工业与基础工业在该方面的需求提供保障,使我国大型钢装备技术及大型钢生产能力达到国际领先水平。具有广泛的潜在社会效益,同时也为相关科技人才的培养提供了平台,通过指派技术指导人员到生产企业,培养了一批技术的应用人才。

  (3)为该项目的实施而建设的“热轧大型钢装备实验轧机及工艺实验室”,获批为天津市首批企业重点实验室,该实验室为我国大型钢生产企业轧机装备和生产工艺的测试及高校的实验研究提供了有力支撑,取得实验数据和实验的验证结论,引导研发的深入和研发成果的应用,加快“产、学、研、用”的进程,促进了研发的质量,加快成果应用。

  (4)该项目的设计、制造、投产、运营也带动了铸锻、机械制造、减速机、电机、轴承、液压润滑、电气传动等相关配套企业经济效益的提高和企业的发展并且增加了企业的就业人员,为本项目配套的企业大多是京津冀地区的企业,对促进京津冀协同发展具有积极意义。

  

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