振興我國裝備制造業(yè)的堅實一步
——自主研制世界首套３．６萬噸垂直擠壓機(jī)紀(jì)實
新華社北京７月２７日電(新華社記者張毅)盛夏時分，位于內(nèi)蒙古大草原中部的包頭市傳來喜訊。經(jīng)過近三年的攻關(guān)，中國兵器工業(yè)集團(tuán)北方重工公司自主研制的世界首套３．６萬噸黑色金屬垂直擠壓機(jī)，于７月１３日成功完成熱調(diào)試，擠出第一根合格的厚壁無縫鋼管。此舉標(biāo)志著我國大口徑厚壁無縫鋼管制造技術(shù)獲得重大突破，也是我國振興裝備制造業(yè)邁出的堅實一步。
該擠壓機(jī)最大制管管徑可達(dá)１３００ｍｍ，達(dá)到世界領(lǐng)先水平，成為“十一五”期間我國裝備制造業(yè)１６個重點(diǎn)項目中立項最早、進(jìn)度最快、率先建成投產(chǎn)并實現(xiàn)批量生產(chǎn)的項目。
國家發(fā)展改革委有關(guān)負(fù)責(zé)人對新華社記者說，大口徑厚壁無縫鋼管是６０萬千瓦以上超臨界、超超臨界火力發(fā)電設(shè)備必不可少的，長期以來因國外技術(shù)封鎖，我國只能高價進(jìn)口。該項目批量生產(chǎn)后，將一舉打破美、德、日三大公司在該領(lǐng)域的壟斷地位，每年僅替代進(jìn)口就可節(jié)省５億美元。
制造大國的尷尬：一半重大裝備靠進(jìn)口
裝備制造業(yè)是為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)提供技術(shù)裝備的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。我國裝備制造業(yè)經(jīng)過５０多年的發(fā)展，取得了令人矚目的成就，形成了門類齊全、具有相當(dāng)規(guī)模和一定水平的產(chǎn)業(yè)體系，成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。但是也存在著自主創(chuàng)新能力弱、對外依存度高、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、國際競爭力不強(qiáng)等問題。嚴(yán)重制約著我國走新型工業(yè)化道路和實現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
中國被稱作世界制造大國，但是每年所需的重大裝備一半依賴進(jìn)口。近年來，國內(nèi)新建了許多汽車生產(chǎn)線，其中大量的沖壓設(shè)備、涂裝設(shè)備、檢測設(shè)備、焊接機(jī)器人甚至整個流水線，都是從國外進(jìn)口的。
為了迅速改變我國裝備制造業(yè)的現(xiàn)狀，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于振興裝備制造業(yè)的若干意見》，提出到２０１０年，發(fā)展一批有較強(qiáng)競爭力的大型裝備制造企業(yè)集團(tuán)，增強(qiáng)具有自主知識產(chǎn)權(quán)重大技術(shù)裝備的制造能力，基本滿足能源、交通、原材料等領(lǐng)域及國防建設(shè)的需要。
國家提出的１６個重點(diǎn)發(fā)展項目中，第一個就是大型清潔高效發(fā)電裝備，包括百萬千瓦級核電機(jī)組、超超臨界火電機(jī)組、燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)機(jī)組、整體煤氣化燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)機(jī)組、大型循環(huán)流化床鍋爐、大型水電機(jī)組及抽水蓄能水電站機(jī)組、大型空冷電站機(jī)組及大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)等新型能源裝備。
目前，世界上只有美國威曼·高登公司擁有３．１５萬噸擠壓機(jī)組，加上德國曼內(nèi)斯曼公司、日本住友公司，幾乎壟斷了世界全部耐高溫高壓厚壁成型材料。我國大功率發(fā)電裝備所需的大口徑厚壁無縫鋼管基本上需要進(jìn)口。
打破國外壟斷，自主研制、自主創(chuàng)新。“３６０００噸黑色垂直擠壓大口徑厚壁無縫鋼管項目”，光榮地落在了北方重工身上。
擯棄傳統(tǒng)理念：突破“極端制造”難題
制造萬噸級重型設(shè)備是一個國家制造能力的標(biāo)志，涉及設(shè)計、制造、運(yùn)輸、安裝等諸多技術(shù)難題，屬于“極端制造”領(lǐng)域。３．６萬噸垂直擠壓機(jī)由于項目巨大、系統(tǒng)龐雜，又是全世界首臺首套，可借鑒的經(jīng)驗少，被稱為“極端制造”項目。再加上工藝工裝、人員培訓(xùn)都是全新的，不可預(yù)測的技術(shù)問題隨時都有可能出現(xiàn)。在制造中，整個行業(yè)能用到的新技術(shù)都用在這個項目上。
３．６萬噸垂直擠壓機(jī)及相關(guān)輔助設(shè)備是一個共有６３臺套的熱擠壓生產(chǎn)線。北方重工的工程技術(shù)人員在近三年的攻關(guān)中，無數(shù)次克服技術(shù)、設(shè)備、安裝調(diào)試等多個重大難題，保證了各項工作穩(wěn)妥有序進(jìn)行。先后取得了鋼絲纏繞、預(yù)應(yīng)力坎合結(jié)構(gòu)、超大型機(jī)架制造安裝調(diào)試等一系列重大突破。７月１３日的熱試成功更是繼兩臺主機(jī)制造安裝、超高壓大流量液壓電控系統(tǒng)調(diào)試成功和１５０００噸制坯機(jī)熱試車一次成功之后的又一項重大進(jìn)展。
負(fù)責(zé)指揮制造的中國兵器工業(yè)集團(tuán)北方重工公司副總經(jīng)理雷丙旺對記者說，３．６萬噸垂直擠壓機(jī)打破了鍛壓設(shè)備傳統(tǒng)的設(shè)計理念和方法，在多個方面實現(xiàn)了技術(shù)突破：一是采用預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞結(jié)構(gòu)，提高壓機(jī)主要承載機(jī)架、主工作缸等主要承載部件的疲勞壽命。二是采用預(yù)應(yīng)力坎合結(jié)構(gòu)，控制零件單重，降低制造、運(yùn)輸難度。三是采用下傳動，以增強(qiáng)設(shè)備的穩(wěn)定性。四是采用成熟的４２ＭＰＡ大流量泵，直接傳動，傳動簡捷可靠，易于維修保養(yǎng)。液壓傳動介質(zhì)采用礦物油，以利于先進(jìn)泵、閥技術(shù)的應(yīng)用。
全國一盤棋：八方協(xié)作共克難關(guān)
已有５０多年歷史的北方重工公司是隸屬于中國兵器工業(yè)集團(tuán)的大型骨干企業(yè)，公司具備特種鋼冶煉、鑄鍛造、熱處理、機(jī)械加工和總裝調(diào)試等能力，技術(shù)力量雄厚、科研手段完備、綜合加工能力強(qiáng)，擁有國家級企業(yè)技術(shù)中心、國家第９４號試驗室。 北方重工還是全球最大的３６０載重噸礦用汽車制造商。在裝備制造方面，北方重工具有相當(dāng)?shù)膶嵙?。為了成功研制３．６萬噸垂直擠壓機(jī)項目，北方重工與在鍛壓方面有著雄厚科研能力的清華大學(xué)聯(lián)手開展了企校聯(lián)合。
從２００６年項目正式啟動以來，按照科學(xué)規(guī)劃、自主研發(fā)、企校聯(lián)合、技術(shù)領(lǐng)先的原則，在國家相關(guān)部門的大力支持下，清華大學(xué)、北方重工公司、中冶京城、中冶京唐、太重集團(tuán)共同追求成功。整個項目研制進(jìn)程中，集合了清華大學(xué)、燕山大學(xué)、中國鍛協(xié)、北方重工公司、德國威普克公司、沈陽重鍛、４４７廠、西重所、太重所、北京鋼鐵設(shè)計院、重慶鋼鐵設(shè)計院、長城鋼廠、湖州九利、上海異型鋼管廠等高校和企業(yè)的技術(shù)，使項目研制成功有了可靠的保證。
項目的成功，也凝結(jié)著兩院院士師昌緒，清華大學(xué)鍛壓專家顏永年、林鋒、關(guān)任東，軋鍛專家張一弓，金屬擠壓專家魏軍，異型管專家蒙日昌、方源棟，工藝專家段素潔，油缸專家陳偉光等一大批老中青專家的智慧。
中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司總經(jīng)理張國清對記者介紹說，該項目建成投產(chǎn)后，將實現(xiàn)大口徑厚壁無縫鋼管生產(chǎn)的國產(chǎn)化、規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化，對大幅降低電力、石油化工行業(yè)的生產(chǎn)成本，提高我國裝備制造業(yè)和電力、石化行業(yè)的國際競爭力具有重大意義。為核電、風(fēng)電、石油、航空航天、軍工等行業(yè)自主發(fā)展奠定高端材料基礎(chǔ)，同時將成為北方重工和中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司實現(xiàn)科學(xué)發(fā)展新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
