“繞”出來的全球第一
我國研制成功世界最大垂直擠壓機實現多項突破
圖為3.6萬噸垂直擠壓機第二個機架牌坊的纏繞現場。
□ 本報記者 杜 吟/文
7月13日，經過近3年的攻關，我國自主研制的世界首套３．６萬噸黑色金屬垂直擠壓機，成功完成熱調試，擠出第一根合格的厚壁無縫鋼管，成為了“十一五”期間我國裝備制造業１６個重點項目中立項最早、進度最快、率先建成投產并實現批量生產的項目。
據悉，大口徑厚壁無縫鋼管是６０萬千瓦以上超臨界、超超臨界火力發電設備必不可少的，長期以來因國外技術封鎖，我國只能高價進口。該項目批量生產后，將一舉打破外國公司在該領域的壟斷地位，每年光是替代進口就可為國家節省５億美元。
40年的汗水澆灌
作為這臺目前世界上最大垂直擠壓機的總設計師，顏永年談到該項目，顯得十分自豪：該項目打破了鍛壓設備傳統的設計理念和方法，在多個方面實現了技術突破。一是采用預應力鋼絲纏繞結構，提高壓機主要承載機架、主工作缸等主要承載部件的疲勞壽命。二是采用預應力坎合結構，控制零件單重，降低制造、運輸難度。三是在纏繞過程中采用機器人在安裝現場作業，有效解決運輸困難。四是在擠壓機大功率液壓傳動與控制上，和德國潘克公司合作，有效地解決了液壓機的擠壓控制速度問題。
技術世界領先的背后，傾注了中國科技人員近40年的汗水。在上世紀70年代，以清華大學為主的一批技術人員就已經完成了纏繞技術的理論研究。20年來，清華大學利用該技術為企業設計生產的各類液壓機已經達到了1200臺左右。而把該技術應用到萬噸級的重型設備中，還是第一次。
據悉，之前全世界超過3萬噸的垂直擠壓機只有兩臺，都屬于美國威曼·高登公司。該公司壟斷市場已達20年之久。由此可見，國產3.6萬噸垂直擠壓機的問世會在市場上產生多么大的轟動。
突破再突破
技術走出象牙塔，需要有伯樂。3.6萬噸垂直擠壓機的伯樂，就是中國兵器工業集團北方重工公司（以下簡稱北方重工）。該公司與清華大學的合作也是中國科技體制創新的一個縮影。
2003年，偶然的機會使顏永年得以向北方重工公司高層介紹預應力鋼絲纏繞剖分—坎合技術。這也揭開了清華大學和企業合作的新一頁。
上世紀90年代，北方重工已經具備了年產20萬噸鋼水的能力，但最多只能消化8萬噸鋼水。如果能把12萬噸特殊鋼的富余能力轉化成高質量、高附加值的產品，為發電機組、核電、風電、石油、航空航天、軍工等行業自主發展提供高端材料，經濟效益將會大大提高。過去，北方重工在這方面一直采用傳統的加工工藝，不僅浪費資源，而且成本居高不下，市場競爭力不強。如果能將鋼水連續生產作業，不僅節電，而且可以大大提高熱效率，尤其是用熱擠壓成材的話，可以提高成品率2到3倍，節能減排潛力非常大。
為打破國外高端材料的壟斷，在充分調研論證的基礎上，北方重工決定與清華大學合作，采用先進的纏繞技術進行技術攻關，自主創新制造3.6萬噸垂直擠壓大口徑厚壁無縫鋼管生產線項目。2006年，該項目建設列入國家“十一五”規劃的16個重點建設項目。
3年的團結合作，這個被北方重工人稱為“360工程”的項目終于取得階段性勝利。用中國廣東核電集團核電專家徐大懋的話說，如果在預應力鋼絲纏繞剖分—坎合技術完成的重型液壓機和工裝基礎上，采用新的擠壓技術將核電壓力殼等件用更快的速度、高質量地制造出來，不僅是對我國，也是對全世界核電發展的貢獻。
市場前景廣闊
上世紀80年代，顏永年曾做過一項調查：當時我國用于進口特殊鋼材的費用是2億美元，這個價錢剛好可以研制一臺數萬噸級的含有擠壓功能的液壓機。時隔20多年，我國目前60萬千瓦以上超臨界、超超臨界火力發電設備必不可少的耐高溫高壓大口徑厚壁特種鋼管，90%以上仍然依賴進口。為了迅速改變我國裝備制造業的現狀，國務院發布了《關于振興裝備制造業的若干意見》，提出到２０１０年，發展一批有較強競爭力的大型裝備制造企業集團，增強具有自主知識產權重大技術裝備的制造能力，基本滿足能源、交通、原材料等領域及國防建設的需要。預計“十一五”期間乃至相當長一段時間，僅我國發電設備制造每年需此類鋼管約10多萬噸。
現在建成的“360工程”一期工程，目標擠壓厚壁鋼管5萬噸，實現銷售收入25億元。即使將來二期工程上馬，實現擠壓厚壁鋼管12.5萬噸，但對于目前國內市場各類管材50萬噸的需求量來說，這個缺口還很大。因此，“360工程”對我國裝備制造業實現國產化意義不言而喻。
6年時間建造一個核電站，3年時間在等待鍛件，為什么？就是因為我們的基礎裝備落后。顏永年希望，當纏繞技術真正成為一些中小企業能夠掌握的技術時，“360工程”項目生產線的示范意義才能最終得以實現。《中國質量報》 |
