不銹鋼冷連軋技術改造工程創新研究

李晨耀

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司不銹冷軋廠，山西 太原 030003）

山西太鋼不銹鋼股份有限公司投資建設的不銹鋼冷連軋技術改造項目是世界規模最大的不銹鋼冷連軋生產線。項目自2012 年開工，2014 年建成投產。該生產線集成了當今世界上最先進的不銹鋼5 機架冷連軋、超長連續退火、超長酸洗、在線平整、拉矯與剪切、現代化交流變頻傳動、自動化數學模型控制等諸多新技術，實現從原料到成品的一體化生產，是目前國際采用連軋技術專業生產不銹鋼所能生產寬度最寬、品種規格最多、軋制總變形量最大的不銹鋼冷連軋連退生產線。

1 項目概述

項目技術改造工程批準建設1 條熱軋帶鋼退火酸洗線、1 條鎳鋼專用冷連軋機與冷線聯合機組、1 條鉻鋼專用冷連軋機與冷線聯合機組、1 臺二輥平整機組、1 條拉矯機組、2條冷板縱切機組、鋼卷包裝及物流運輸系統、主廠房及相應公輔設施、重卷機組，完善窄、中、寬幅裝備配置及功能以及磨輥系統。

項目改造施工包括廠房建筑、結構、設備基礎、鋼結構、機電設備安裝、爐窯耐材、管道制安、采暖通風、電纜敷設、三電系統調試、消防火災報警、通訊系統等。

2 項目工程改造創新性分析

2.1 工序集成研究與技術創新

太鋼不銹冷軋廠原生產工序為傳統的單工序生產，為單一的原料退火酸洗線、單機架可逆式軋機、成品退火酸洗線、平整機組、拉矯、剪切等單工序生產。單工序帶來的問題有物料周轉量大、場地需求大，人力資源要求高、產品成材率低、生產效率低等問題，直接影響生產效益和產品競爭力。

針對原生產工序存在的問題，項目以工序集成為突破點，將不銹鋼的冷軋、退火、酸洗、平整、拉矯、剪切六大工序集成在一條線上，實現全工序一體化生產。工序集成設計可節省大量原工序的上卷與下卷等中間環節，大幅度減少物流成本、人力成本、能源消耗，符合國家低碳、環保的產業發展要求。自2014 年冷連軋投產實施后，不銹鋼成材率指標提高到了全新的高度，不銹冷板成材率可達到96%，比單體式機組可提高8%以上，比單獨的冷連軋機組也可提高2%左右。同時在工藝集成過程中采用了當今國際不銹鋼生產前沿最新技術，并自主開發多項創新技術。

（1）彈跳輥控制爐區張力技術。在爐區出口使用彈跳輥控制爐區張力，實現了高精度的張力控制、工藝段的穩定控制。該技術為世界首創，增加了不銹鋼冷軋熱處理線張力控制手段，引領國內外行業發展。

（2）大規模生產線上集成在線切邊功能。在大規模生產線上集成在線切邊功能主要是采用了快速剪刃更換技術、高精度焊縫跟蹤技術、入口高精度糾偏控制、廢邊特殊導槽入導向設計、無張力廢邊卷取緩沖技術等。該技術成功使用，使該生產線成為目前國際上最先進的，對不斷地國內外新建或者改造項目有很好的借鑒作用。

（3）節能和環保設施同步配套。節能方面在退火爐系統采用廢氣余熱加熱助燃空氣和利用余熱鍋爐產生蒸氣重復使用，實現節能利廢的目的。在環保設施方面，在工藝設計時將氮氧化物處理、APU、混酸再生等先進環保處理技術應用到項目中，實現了氮氧化物超低排放和廢酸100%回收利用，使之成為綠色、環保的典范精品。

2.2 施工技術創新性應用

項目改造批準建設2 條五機架連軋退火酸洗線、1 條平整機組、2 條縱切及包裝機組、1 條拉矯機組等。設備建設多，施工場地狹窄，地下水位較高，地質復雜，基礎開挖較深，給項目改造帶來深井降水、混凝土施工量大、鋼結構設計多等施工問題。

在施工過程中注重科技創新和技術攻關，21 項施工新技術、新材料、新工藝經過建設單位、施工單位、監理單位的審查論證并應用到施工過程中，保證了工程質量。項目整個施工完成樁12447 支，土方97.8 萬m3，混凝土22.36 萬m3，鋼結構安裝69100t，機械設備安裝13143.76t，電氣設備9863 臺套，管線長度176817.8m，電纜敷設5850km，耐材砌筑3195.6m3。

（1）解決地下水位高技術應用。施工針對地下水位高采用地下連續墻進行止水與支護，后進行坑內管井基坑降水，再開挖。采用排樁加止水帷幕，后進行管井基坑降水，再開挖。并將“深基坑施工監測技術”“丙烯酸鹽灌漿液防滲施工技術”等技術應用到施工中，不僅設備簡單，操作方便，經濟高效，防滲堵漏效果明顯，更有效地避免了不安全事件的發生，保證了周圍建筑物的安全，使工程能夠順利實施。

（2）混凝土施工技術應用。混凝土施工采用“混凝土裂縫防治技術”“高強鋼筋應用技術”“清水混凝土技術”等多項技術。其中，“混凝土裂縫防治技術”提高了混凝土的抗裂性能，有效地防止了混凝土裂縫的產生，保證了混凝土強度及抗滲性，同時能節約大量水泥，降低了工程成本23.68 萬元。“高強鋼筋應用技術”采用強度高的HRB400 級鋼筋，強屈比不小于1.25，提高建筑物的結構強度和安全儲備，可節約鋼筋15%，降低成本186.375 萬元。“清水混凝土技術”提高了混凝土外觀質量和截面尺寸，節約了后期裝飾施工工期，免去了混凝土表面的抹灰工序，降低工程成本158 萬元。

（3）鋼結構安裝技術應用。鋼結構安裝方面采用“鋼結構深化設計技術”“厚板焊接技術”“高強度鋼材應用技術”等技術。其中，“鋼結構深化設計技術”通過施工詳圖編制對構件編碼、構件尺寸、連接節點圍繞安裝施工進行統籌規劃，使構件制作到構件安裝內容的銜接條理清晰，一目了然，大大推進了施工進程。“厚板焊接技術”在保證構件安全、整體穩定性的前提下，提前三個月完成了制作任務。由于采用高強度、高性能鋼材，減少鋼材用量、降低材料費用、減少結構荷載，有效地提高了結構的安全性。“高強度鋼材應用技術”減少鋼材用量、降低材料費用、減少結構自重，節約資源、有效地提高了結構服役的安全性。通過大量地應用新技術、新工藝、新材料，保證了工程質量，縮短了建設周期，降低了工程投資，獲得了可觀的經濟效益，為太鋼不銹鋼冷連軋技術改造項目建設作出了巨大的貢獻。

2.3 項目管理創新性研究

為快速高效地推進項目建設，明確項目責任主體，項目建設者以國際化思維大力推行先進的項目管理模式，全面深化項目管理的體制機制改革。

（1）項目體系管理。按照現代項目管理理論，建立了太鋼重點工程決策管理體系、工程建設實施體系、工程質量安全監理體系、設備保全體系、生活后勤保障體系、工藝功能實現和考核體系、市場開發和銷售體系以及宣傳、監督、激勵體系。該體系是一個全方位、全過程的項目宏觀管理體系，涵蓋了項目管理的各個方面，對強化工程項目管理、實現扁平化管理起到了良好的指導作用。

（2）項目責任制管理。根據制定出臺的《重點項目管理體系》，公司總經理與各項目經理簽訂了項目目標考核責任書，明確了投資、進度、質量、安全、環保等考核指標，制定了相應的獎罰條款，建立起有力的考核激勵機制，充分調動了廣大項目管理人員的積極性。項目經理負責制避免了傳統模式下責任不清、推諉扯皮、效率低下的弊端，實現了工程建設與生產運行責任的有機統一。所有項目功能配置合理，技術參數指標先進科學，達產達效順利實現，生產組織高效可靠，項目取得了良好的效果。

（3）監理管理和招標管理。在太鋼不銹鋼冷連軋技術改造項目建設中，全面推行工程建設監理體制和招標管理，通過招標擇優引進監理單位全面負責太鋼工程施工和設備制造過程中的監督管理工作，形成了工程建設過程中業主單位、施工單位、監理單位三方相互制約的主體關系，使工程質量管理走上了規范化、制度化、科學化的軌道，切實提高了工程管理水平。招標管理通過設立管理機構，建立招標管理制度和實施細則，建立招標專家信息庫，引進招標代理機構，堅持市場開放的原則，擇優選擇優秀的企業和戰略合作伙伴，降低了工程造價，縮短了建設工期，提高了工程建設質量，取得了良好的經濟效益和社會效益，實現了合作共贏的目的。

3 結語

太鋼不銹鋼冷連軋技術改造項目是世界不銹鋼發展史上前所未有的浩大工程。本文從工序集成、施工技術、項目管理方面分析了太鋼不銹鋼冷連軋技術改造項目的先進性和創新性。工程的竣工，是堅持自主創新的重大成果，是廣大工程建設者集體智慧的結晶，是走新型工業化發展道路的體現，對于推進我國不銹鋼產業的結構調整、提高我國不銹鋼產業集中度和國際競爭力都將產生重大而深遠的影響。