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二手冶金机械|轧钢设备|冶金设备|轧钢机(压延厂)的前世今生(发展史)

时间:2021-10-21 16:00:14 作者:admin 点击:

轧钢机的出现和发展已经经历了几百年的时间,据记载:

1480年意大利人达·芬奇 (Leonardo da Vinci) 曾设计出轧机的草图。

1766年英国人帕内尔(J.Purnell)在轧制铅片的手遥式轧机基础上,设计出用于轧制熟铁棒材的双辊轧机。

1783年英国人科特(H.Cort)制造出水轮驱动的二辊式型材轧机,使得型材轧制很快发展起来。

1779年,J.皮卡德用蒸汽机驱动轧机,极大提升了轧机的应用能力。

1854年欧洲建成用蒸汽机传动的二辊可逆式中厚板轧机。

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1864年美国建成三辊劳特式中厚板轧机。

1891年,美国钢铁公司建成世界第一台四辊可逆式中厚板轧机。

1897年,德国人采用电动机取代蒸汽机用以驱动轧机并取得成功。

1910年捷克维特科维采哥特瓦德钢铁公司投产了一套4500mm二辊式厚板轧机。

1912年苏联日丹诺夫依里奇冶金工厂也建成了一套同样的轧机。

 

20世纪的两次世界大战中,庞大的军火需求极大推动了轧机发展。世界上陆续出现了双机架、半连续式、连续式中厚板轧机。二战后进入冷战对抗,美国、苏联、德国、日本又相继建成一批4100-5500mm的宽厚板轧机。

 

历史上,各个国家建设特宽厚板轧机的一个主要目的,是为航空母舰、战列舰等武器供应造船用大尺寸宽厚钢板。由于航空母舰飞行甲板需要承受战机降落时的强大冲击力,战列舰、巡洋舰等大型军舰都需要安装大面积的装甲钢板,这就需要钢板尺寸尽量加长加宽,以减少焊接工作量。为此,美国、苏联、德国及日本等国家在战争推动,都建设了大型宽厚板轧机。

 

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二战美国费城造船厂内同时建造4艘航母的场景

 

早在1918年,美国为了建造航空母舰,在宾夕法尼亚州卢肯斯(Lukens)钢铁公司科茨维尔钢厂投产了一台当时世界最大的5230mm四辊式厚板轧机。这也是全球第一台5米以上特宽厚板轧机,为美国大批建造航母和战列舰提供了优质大单重舰船用宽厚钢板。

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Lukens钢铁公司的世界第一台5230mm四辊式厚板轧机

 

1922年诺福克海军工厂用运煤船加装飞行甲板,改制成美国第一艘航空母舰——兰利号。从1922年至1950年间,美国凭借强大的工业实力共新建改建了46艘航母及上百艘护航航母,最终赢得二战胜利。

 

 

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运煤船改装成CV-1兰利号航空母舰

 

1935年德国突破一战限制,开始建造俾斯麦级战列舰,其侧舷装甲高8.4米,采用克虏伯公司制造的320毫米KCn/A表面渗碳硬化钢,全舰装甲钢板重达17450吨。

 

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俾斯麦级战列舰

 

为建造更大型的H级战列舰,1938年由克虏伯公司在多特蒙德的赫尔德(Horde) 钢厂建成一台5000mm四辊式特宽厚板轧机,以提供造船钢板。

 

前苏联为了备战,于1940年在莫斯科镰刀和锤子(Serp i Molot)炼钢厂投产一台5300mm四辊式厚板轧机,大量生产坦克和军舰用装甲钢板,在卫国战争中做出了重要的贡献。

 

1940年前,意大利冶金公司特尔尼厂投产了一台4600mm二辊式厚板轧机。

 

1941年日本为扩大侵略战争,耗费巨资从德国进口了一台1.4万吨自由锻造水压机,以及一台德国DEMAG公司制造的蒸汽机传动5280mm四辊式特宽厚板轧机,安装在日本制钢所室兰工厂,用以加速建造航空母舰和巨型战列舰。其整铸机架牌坊重达230吨,可轧制350mm厚的钢板。

 

1937年日本开始在吴海军工厂三号船渠建造大和级战列舰,侧舷装甲采用410毫米维氏硬化钢,由万吨水压机轧制,主炮防护盾正面装甲更是厚达650毫米,全舰装甲钢板重达22895吨,占全舰正常排水量的33%。

 

在此期间,英国、法国、捷克及西班牙等国家也相继投产了一批宽厚板轧机,由此掀起一个建造航母和大型战舰的高潮,这是第二次世界大战中大西洋海战和太平洋海战的前奏。

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1941年9月20日,建造中的大和号战列舰舾装舰桥,主炮为三联装94式45倍径460毫米舰炮,炮塔正面防护装甲厚达650毫米。整个炮塔重2774吨,其中仅炮塔装甲钢材就重达790吨。

 

二次大战后,随着机械制造、造船、桥梁、建筑、高压容器及大直径油气管线等行业的发展,世界共掀起过三次宽厚板轧机发展高潮。

 

第一次在美国

 

朝鲜战争后期,美国撤销了二战后不再建造大型航母的决定。1952年美国为建造“福莱斯特”级航母,在印第安纳州的格里(Gary)钢厂投产了一台5335mm厚板轧机。

 

到上世纪60年代前后,美国共新建成16台以160英寸(4064mm)二辊式加四辊式双机架为主的中厚板轧机,其中5米以上级特宽轧机1台,4064mm轧机7台,3米级轧机4台,以及3米以下中板轧机4台。

 

另外有8台轧机经过现代化改造,其中5米以上特宽轧机1台,4064mm轧机2台、3米级轧机3台,以及2米级轧机2台,还淘汰了若干台三辊劳特式中板轧机。10年间使美国中厚板生产面貌发生了很大的变化,产量猛增。

 

到1957年中厚板产量已提高至1000万吨以上,品种迅速扩大,生产出高强度船板、高韧性潜艇用板、高耐候桥梁板以及X80大口径直缝焊管用板,带动了长输管线的建设。在1961年至1969年间,新建成8套直径达406-1219mm的直缝焊管机组。

 

在此期间,美国先后建成7艘大型航母,为冷战时期建设一支全球海军奠定了物质基础。

 

前苏联为了加快海军的现代化,于1946年将从德国拆回的5000mm厚板轧机在下塔吉尔钢厂迅速投产,并于1984年在伊诺尔斯克(Izhorskiye)钢厂投产一台5000mm四辊式厚板轧机,专门生产航空母舰和各种大型舰船用厚板。

 

1962年法国敦克尔克钢厂新建一台4320mm单机架轧机,1984年进行技术改造时,新建一台5000mm精轧机,组成4320mm+5000mm双机架轧机,并于1985年投产,为戴高乐级航母提供了钢板生产条件。

 

1970年德国迪林根(Dillingen)钢厂新建一台4300mm精轧机,并预留出粗轧机位置,但1985年扩建时增建一台5500mm粗轧机(德国DEMAG制造),发现粗精轧机尺寸差太大,于是把4300mm精轧机换成4800mm,组成5500mm加4800mm双机架轧机,精整线也做了相应修改。

 

第二次在日本

 

上世纪七八十年代日本经济崛起,掀起了全球第二次中厚板轧机的建设高潮,短短几年间便新建成17台4700mm以上级四辊式双机架轧机。其中包括4台世界最大规格的5500mm特宽轧机,5台4.7米级轧机,l台4.2米级轧机,还有7台2-3米级中板轧机。

 

上世纪50年代日本中厚板年产量只有200多万吨,到1974年已经达到2030万吨,使日本中厚板生产走向现代化,促使日本机械、船舶、汽车、家电、交通及建筑等各个领域得到迅速发展。

 

尤其是生产船用钢板的5台4.7米级轧机,每台年产能达到200多万吨,有力地推动了日本造船工业的发展,使日本造船吨位迅速达到1000万吨以上,攀上世界第一造船大国的宝座。

 

1970-1976年间,世界油价高起,为降低运输成本,需要建造30-50万吨级的超级油轮和长距离的大口径油气输送管线。日本四大钢铁公司一口气建成4台世界最大规格的5.5米级特宽厚板轧机,分别安装在住友金属鹿岛厂、新日铁大分厂、川崎制铁水岛厂和日本钢管扇岛厂,主要生产特大油轮用宽板和大口径直缝焊管。这类单机架轧机年产能高达150万吨上,使日本一举成为全球钢材出口大国。

 

30多年过去了,这些轧机尽管已经老旧,但在日本企业不断进行技术改造的条件下,依然保持着良好的产品声誉。

 

下表是2010年统计的世界5米以上宽厚板轧机具体情况:

 

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第三次在中国

 

 2003年开始,世界第三次中厚板轧机建设高潮在中国大地上掀起。至2009年10月末,全国共建成投产了2800mm至5500mm四辊式单机架或双机架中厚板轧机共35台。

 

其中5000mm以上级别轧机4台,4100-4300mm轧机9台、3800mm轧机6台,3500mm轧机12台(含单机炉卷3台),另外还有2800mm级轧机4台。

 

2003年前已经投产的26台中厚板轧机也都经过了不同程度的技术改造。此外规划建设的5000mm以上轧机还有7台。

 

在此之前,我国连一台4300mm以上厚板轧机都没有。

 

三台4米以上轧机中,最大的一台是鞍钢宽厚板厂耗资数亿元,从日本住友金属和歌山制铁所引进的4300mm单机架四辊轧机二手设备,于1993年5月投产。

 

上海浦钢的4250mm四辊粗轧机是原上钢三厂从德国蒂森厚板厂进口的二手设备,与之配套的3300mm四辊精轧机由德阳二重制造,组成双机架机组,于1991年10月投产。

 

河南舞阳钢铁的4200mm单机架四辊轧机是上世纪60年代中苏分裂后,由冶金工业部和一机部,领导北京钢铁设计研究总院、德阳二重、东方电机等企业自行设计制造的国产设备,于1978年9月建成投产。

 

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