太重熱加工易地遷建的對標分析

朱吉祿

（中國中元國際工程有限公司，北京 100089）

1 概述

太原重工原為中國八大重機廠之一，經2010年《大型鑄鍛件國產化研究項目》的實施，能與之相對標的企業有一重、二重和上重。當然洛陽礦山廠（中信重工）、新興的民營企業山東通裕重工也可與之競爭。

2 工藝裝備的對標分析

2.1 煉鋼爐

我國重型行業通過“平改電”工程的實施，自2004 年以來，大中型熱加工的煉鋼爐，都已全部實現了電弧爐粗煉+鋼包爐精煉的雙聯方式，達到了國際同等的先進水平，對標企業的煉鋼爐及其配置，如表1 所示。

從表1 看，太重與對標企業在粗煉爐和精煉爐的配置上，技術水平相當，僅在一次出鋼能力上有所差異，但其只對大型電站鍛件等級的大小有所影響，可各得其所。至于太重2010 年《大型鑄鍛件國產化研究項目》所定位的450t 級大型鋼錠的等級，并非不妥，遷建設計無需對煉鋼爐及其配置做出調整。

表1 煉鋼爐配置對標表

但是，80t 電弧爐實為100t，變壓器功率45000 kVA 實際比功率為450kVA/t 偏低，粗煉時間長，影響產能的提高，遷建設計應預留增容的可能性，以備生產發展之需。

在鋼液冶煉純凈度上，太重與對標企業的差距較大，如一重、二重等企業P、S 含量可分別達0.002 及其以下，兩者之和可以達到0.005 及其以下，比一般鋼材高兩個數量級，太重目前遠未所及，無以生產高端優質鍛造鋼錠，如核電、火電、風電、高壓容器用錠，甚至連一般優質鍛造鋼錠，都需要從外購進，當務之急是人員的培訓，且迫在眉睫。

太重目前還沒有電渣重熔，尚不具備生產超純鋼鍛件，如支承輥、核電管閥等，遷建設計應予以預留，以便適時填平補齊。

太重目前煉鋼閑置能力約為80%左右，而大量火車輪對所用鋼坯，有一定批量油膜軸承錐套、齒輪傳動軸等鍛件，均采用外購生產，只有少量車輪鋼錠采用落伍的模鑄方式進行生產，其鋼錠的利用率很低、價格很高、質量也不好，供需之間的矛盾無以調和，而惡性循環。遷建設計應預留鋼坯連鑄的可能性，以備不時之需，并淘汰地坑模鑄。太重鋼坯連鑄一旦適時建成投產后，其預留的電渣重熔的制坯，將會如虎添翼，而高于表1 中所有的對標企業。

2.2 真空鑄錠系統

真空鑄錠系統，就等級而言，太重無以與對標的企業相抗衡，遷建設計也無需升級；就技術水平而言，太重具有后發優勢，那對標就非中信莫屬了。兩者真空鑄錠系統的對標，如表2 所示。

從表2 看，真空鑄錠系統，太重在等級上遠低于中信，而在臺數上多于中信，因此產能只高不低，足以滿足生產及其發展需要，遷建設計無需考慮鍛造鋼錠的擴能。

表2 真空鑄錠系統對標表

從真空泵型式看，兩者真空泵的啟動均附加了水環泵，可大幅減少蒸汽耗量。相比之下太重真空鑄錠成套系統投產更晚，使用頻率更低，其在性能參數的保真程度上，具有不可企及的比較優勢，遷建設計無需考慮真空泵的更新。

太重在《大型鑄鍛件國產化研究項目》實施中，還與眾不同率先采用了煉鋼余熱鍋爐，其在連續冶煉的情況下，真空處理所需蒸汽可自給自足。當煉鋼一旦采用鋼坯連鑄，長期連續生產，其節能效果將是無與倫比的，遷建設計應予以保留。

2.3 鑄鋼砂型工藝

大中型鑄鋼砂型工藝，除極個別的企業沿用CO2水玻璃砂外，世界各國早已統一為呋喃樹脂自硬砂型、堿酚醛樹脂自硬砂型、水玻璃有機酯自硬砂型等三類。對標企業鑄鋼的砂型工藝及其優缺對比分析，詳見表3。

從表3 看，太重鑄鋼所采用的是堿酚醛樹脂自硬砂α-SET 法工藝，與對標企業相比具有優勢，且無淘汰或棄用的潛在風險，遷建設計可沿用。

根據《農田低壓管道輸水灌溉工程技術規范》（GB/T 20203-2006），計算灌溉系統的設計流量公式：

表3 砂型工藝對標表

2.4 鍛造壓機

對標企業對大型自由鍛壓機升級改造或更新換代都早已完成，且專業壓機也得到了一定的發展，其配置如表4 所示。

從表4 看，太重與對標企業，在主打自由鍛液壓機的先進性上，可謂彎道超車，具有后發優勢，無以企及，遷建設計無需考慮改進改造。

表4 壓機對標表

但是，在自由鍛液壓機的配套上，存在明顯的不足，只有45MN 一種規格，不能大中小相兼顧，且為水壓傳動，已落伍。以至油膜軸承錐套、齒輪傳動軸等中小鍛件生產的流失。遷建設計應增加配套機型，也不贊同45MN 壓機任保留水壓傳動方式。

與一重、二重相比，太重沒有筒節專用軋機，在高壓、核電容器的鍛造上，沒有競爭力，何況尚未取得生產資質。遷建設計應預留筒節軋機的可能，以備不時之需。

與二重相比，太重沒有航空模鍛壓機，在高端精細鍛件的生產上，無法企及，但遷建設計不推薦預留這種鍛造模式的可能性。

太重與對標企業相比，最大優勢在于擁有火車輪對生產專用壓機，但鋼坯供給未充分利用本廠煉鋼的富裕能力，而進行外購，遷建設計應加以扭轉。

2.5 熱處理工藝

2.5.1 電站轉子淬火

2.5.2 支承輥淬火

部分對標企業對支承輥的生產，已采用了差溫爐及臥式噴淬成套專用設備，其中一重尤為突出，臥式噴淬設備的配置情況如表5 所示。

表5 支承輥臥式噴淬設備對標表

太重尚無支承輥生產業績，但在2010 年實施《大型鑄鍛件國產化研究項目》時，對差溫爐及臥式噴淬成套設備進行了預留，遷建設計應仍予以預留。

3 對標分析結論與建議

當然太重目前在核電、火電、風電轉子、支承輥、高壓、核電容器等高端產品鍛件生產上，業績不突出，競爭力不強，甚至尚未形成真正的競爭能力，以及油膜軸承錐套、齒輪傳動軸等中小件鍛造，大量輪對鋼坯生產的流失，究其根本原因，主要在于人力資源的開發和生產的組織與管理。

但從上述對工藝及裝備的對標分析看，太重大型熱加工生產，在主體工藝裝備上，與對標企業一樣，均具有國際同等的先進水平，毫不遜色，且具有些許比較優勢，如煉鋼余熱利用、真空鑄錠系統的保真性、鑄鋼砂型工藝、大型自由鍛壓機先進性、輪對專用壓機等；但也有缺口和短板，如尚無電渣重熔、筒節專用壓機、模鍛壓機、臥式噴淬設備，自由鍛壓機規格不配套，立式噴淬井式加熱不匹配等。

鑒于此，熱加工的遷建提出如下調整補充建議：

（1）加強對專業生產工人、專有技術人員的培訓，招賢納士，以提高、充實人力資源的配置水平。

（2）預留80t 電弧爐變壓器的增容和火車輪對鋼坯連鑄生產的可能，以備不時自給自足之需，亦淘汰輪對鋼坯地坑模鑄的落伍工藝，同時還可為開發電渣重熔電極的制備，提供得天獨厚的優越條件。

（3）預留100t 級、50t 級電渣重熔爐，以便適時發展軋鋼機支承輥、核電管閥等高端鍛件的生產。

（4）原45MN 自由鍛水壓機更新為油壓機。預計現有125MN 油壓機，在相當一段時期里的利益率不會很高，且傳動系統具有不菲的備用能力，其可暫為更新后的45MN 油壓機所共用。45MN 油壓機的等級可考慮適當提高，以增加對風電鍛件的適用性。

（5）增加16MN 自由鍛油壓機，以恢復獨有產品油膜軸承錐套、傳統優勢產品齒輪傳動軸等中小鍛件的生產。

（6）預留7000t 級筒節軋機，為高效、高精度生產高壓、核電容器筒節做好儲備。

（7）可考慮適時增加環形件軋機，以提供獨有產品油膜軸承錐套的鍛造精度，率先開創高端軸承環鍛件的生產，以增加并補強競爭手段。

（8）大型轉子鍛件取消井式加熱及井式浸淬工藝，而增加立式開合加熱爐，以與立式噴淬工藝相配合。其淬火起重機軌高，上層由30m 降為24m，下層由20m 降為16m，以大幅降低廠房和特構的造價及施工難度。

（9）預留臥式噴淬設備，為支承輥的生產做好鋪陳。

（10）對超寬、超長鑄鋼件的正火、鍛件的鍛后熱處理、產品的性能處理所用熱處理爐進行集中設置，把大型熱處理爐的臺數減少到最低程度，以體現易地新建設計的集約化。如鑄鋼有一臺11m×13m 的熱處理爐，鍛造、熱處理車間就不需再設超寬爐。至于這臺爐安裝哪，是否還留在鑄鋼，則有待探討。