走进建筑面积达10万平方米的中冶天工集团国家钢结构工程技术研究中心天津研发转化基地生产车间,为山东泰钢和甘肃酒钢分别制作的
1800立方米高炉和
3200立方米高炉通过生产技术人员研发的新工艺正在有条不紊地紧张制作中。但见整个生产车间焊花闪闪、机声隆隆,生产和技术人员在自己的岗位上各显身手。
中冶天工集团国家钢结构工程技术研究中心天津研发转化基地是企业有史以来一次性投资最大、规模最大的自行建设项目,也是企业实施调整结构板块、加速转型战略举措之一。该项目占地20万平方米,投资5亿元人民币,设计为各类技术装备制造和钢结构加工综合生产能力每年10万吨。该基地主要包括拥有国际先进、国内领先水平的5条现代化生产线、4个功能区和1个具有一流生产数据收集分析的研发中心,以现代工厂化管理模式运行,主要从事煤化工、石油化工领域的各类压力容器、铁路、公路和市政工程钢结构桥梁、风电设备、大跨度空间桁架结构及海外钢构产品的研发、制造。其建设初期就定位较高,瞄准高端产品项目,生产流程做到高质量、高效率。该基地于
2009年10月30日开工建设,于
2010年6月30日正式投产,地址位于天津市汉沽区营城工业园石化街,被天津市列为第3批市重点工程项目,拥有“装备制造业是天津市八大优秀支柱产业之一”的政策优势,因此受到各级领导同志的高度重视。投产之日,天津市委副书记、滨海新区区委书记何立峰,中国中冶总经理王为民,中国中冶副总裁王秀峰等领导同志亲临现场表示祝贺;滨海新区汉沽工委书记马明基,也把这里当成自己的工作联系点。该基地建设过程中,中冶天工集团董事长、党委书记张培义等公司领导多次到现场指导和帮助解决具体问题,使得该基地仅用8个月的时间就建成投产。
承担该基地建设和投产后的中冶天工集团装备制造有限公司领导班子,没有辜负各级领导同志的信任和支持,始终有一股“永不服输”的精神。尤其是基地投产后,他们站在高起点,瞄准高端产品项目,奋力开拓市场。在这里,他们配备的大多是具有相关专业、年轻有为的大学本科生,仅负责技术工艺研发、转化和运用的技术部就有30多人。这些青年人朝气蓬勃,积极进行新技术、新工艺、新材料的研发、转化和运用,其研发的“增加脉冲控制器的逆变直流埋弧焊焊机”已被国家专利总局受理专利申请,这在国内建筑钢结构行业还是第一;研发的“磁力钻万向调姿装置”也被国家专利总局受理专利申请; “脉冲埋弧焊设备及工艺的应用研究”现已进入工艺试验阶段。尤其值的一提的是他们承担的山东泰钢和甘肃酒钢的
1800立方米高炉和
3200立方米高炉的制作任务,更体现了技术、工艺研发的喜人成果:一个为山东泰钢炼铁技术升级改造项目2#高炉本体制作,另一个为甘肃酒钢集团榆钢钢厂灾后重建项目
3200立方米高炉第五带和第八带炉壳的制作。
高炉是炼铁生产的核心设备,而炉壳是设备的主体结构。在高炉炉壳上安装有炉顶设备、煤气导出管、炉体冷却设备、送风设备、出铁出渣及各种检测设备等,结构复杂。此外炉壳除承受自重及安装其上的各种设备重量外,还要承受炉壳料及其熔融产物的压力,炉内气体的压力及炉内砌筑物的热膨胀压力,受力非常繁杂。在高炉服役后期,由于内壁受侵蚀冲刷而逐渐减压,冷却设备失效,使炉壳时常处于不均匀受热状态,导致热疲劳。炉壳一旦出现问题,轻则需要休风抢修,重则需要大修抢修更换,严重时甚至会出现坍塌爆炸、炉毁人亡的情况。在对泰钢1800立方米高炉炉壳作业时,施工和技术人员采用电脑编程下料、数控定点火焰切割等一系列的数字化制作手段进行产品的制作,用半自动小车开环缝,竖缝坡口,卷板前两头焊接压头板;在卷制过程中,边卷边靠样板保证卷板精度;注重调整每带炉壳之间的间隙、椭圆度、直径和水平高度等参数,并将制作完成的高炉炉壳进行出厂前的预拼装,保证产品的全方位优良。在具体制作过程中,技术人员自主研究炉壳平板开孔技术,炉壳下料、开孔全部由数控火焰切割机完成,高效率、高精度地完成了炉壳开孔任务,整个炉壳6670个开孔全部合格,降低了安装单位的施工难度,同时提高了高炉的安装质量和速度。此项技术在国内处于领先地位,并将成为炉壳制作的主流趋势。在对甘肃酒钢集团榆钢钢厂的3200立方米高炉炉壳作业时,由于钢板厚度85毫米、宽度为3.5米,对钢板卷制要求精度高。对此,聘请了经验丰富的老师来培训操作人员以提高他们的技术水平,同时结合图纸放样反复校核炉壳尺寸,确保了炉壳的曲率的正确性。第五带和第八带炉壳本体1370个设备开孔,业主要求全部由制作厂完成,并且必须冷加工机械开孔。针对炉壳的外形要求和开孔的不同角度,施工和技术人员自制了炉壳开孔胎架,并与科研院校合作,改造发明了曲面可调姿磁座钻孔机,提高了钻孔的效率和加工精度。其第五带为风口段,业主要求所有风口大套在工厂焊接,这对整带炉壳的安装精度都提出了新的挑战。在预装阶段安装风口设备,在施工条件上要好于现场安装,但另一方面预装与正式安装时的偏差以及焊接风口过程中炉壳的变形都是极难控制的问题。为此,施工和技术人员采取内部增加立筋、整体加固、焊后整体退火热处理等技术手段保证了炉壳的外形尺寸。此台高炉风口大套的焊接母材厚度大、焊缝要求高(一级焊缝),施工和技术人员集中车间里最好的焊工,并做好业务培训和技术交底后32名焊工分为两班轮换作业,在焊接质量全部合格、各项技术检测全部通过的前提下保证业主的工期需求。此台高炉由于必须进行冷加工开孔,因此施工和技术人员还制作了专用的胎架,利用胎架的角度,采用摇臂钻与调姿磁座钻同时制作不同角度的孔。高炉风口带制造涉及的工序很多,制作特别复杂,生产周期长。在高炉风口带的制作中,现场施工和技术人员采用精确放样的方式,手工切割留余量进行高炉风口带的切割工作,保证了产品制作的精度要求;在切割后打磨成型,然后装配大套和法兰,调整至正确位置加固后再进行焊接,待完成后热处理退火,进行UT探伤;最后进行单带预装,检验合格后刷漆并派专人对油漆厚度进行检查,保证设计要求,在所有步骤的严格要求下保证了炉壳精度和产品质量,待发货出厂后也为后续安装减轻了工作量。通过这两台高炉的制作实践,施工和技术人员在技术经验和质量要求方面累积了重要的资料,为装备制造基地的长远发展奠定了基
础。探索永无止境,创新充满生机。 (张发旺) ②