供稿|曹殿正 / CAO Dian-zheng

內容導讀

2019年是中華人民共和國成立70周年。70年來，中國鋼鐵工業(yè)在中國共產黨的領導下篳路藍縷，砥礪前行，奠定了中華民族強國富民的鋼鐵基礎。歷史波瀾壯闊，成就舉世矚目。70年崢嶸歲月，丈量著我們追逐夢想的腳步。70年來，中國寬厚板走過了不平凡之路，從三峽大壩到西氣東輸、從工程機械到海洋平臺、從煤化石化到風電核電、從盾構機到大飛機、從遠洋輪船到國產航母、從民用到工業(yè)再到軍工，中國寬厚鋼板用自己堅強的臂膀，承載起了中華人民共和國賦予的光榮的歷史使命，為新時代中華人民共和國的富強提供了堅實的支撐。新時代，新鋼鐵，新征程！攜著70年的輝煌，讓我們不忘初心、牢記使命，在習近平新時代中國特色社會主義思想指引下，向著鋼鐵強國的理想，向著“兩個一百年”奮斗目標，砥礪前行。

楔子

一橋連三地，天塹變通途。2018年10月23日上午10時許，隨著一聲莊嚴宣布“港珠澳大橋正式開通！”伶仃洋上，云開日出、煙波浩渺、海天一色、清風徐來，港珠澳大橋如同一條巨龍飛騰在湛藍的大海之上。歷時9年，一座圓夢橋、同心橋、自信橋、復興橋終于展現在了世人面前。它創(chuàng)造了多項世界之最，大橋全長約55 km，是世界總體跨度最長、鋼結構橋體最長、海底沉管隧道最長的跨海大橋。河鋼集團舞陽鋼鐵有限責任公司(簡稱舞鋼)陸續(xù)生產供應港珠澳大橋寬厚鋼板5萬多t，有力的撐起了“中華第一橋”，樹立了中國鋼鐵工業(yè)的民族品牌，也彰顯了中國制造的偉大力量。

寬厚鋼板70年發(fā)展之路

回顧70年前，中華人民共和國剛剛成立，共和國的鋼鐵工業(yè)也剛剛起步，僅有的幾家鋼鐵廠如鞍山鋼鐵廠、石景山鋼鐵廠等生產產量和品種都十分落后。那一年，全國鋼產量不到16萬t，寬厚鋼板的生產還是一片空白。

上世紀五六十年代，部分三輥勞特式中板軋機陸續(xù)投產，但僅能夠生產寬度不超2500 mm的普通鋼板，特寬特厚鋼板的生產依然是空白一片。直到中華人民共和國成立20年后的1969年，中蘇珍寶島之戰(zhàn)中繳獲的一輛T-62坦克厚厚的裝甲板讓我國的領導人和鋼鐵人深受震撼并下決心一定要建設我們自己的寬厚板鋼鐵生產基地。由此，從最初的選址甘肅，到幾經周轉，最后定址在河南省舞鋼，才有了我國第一架自行設計、自行制造、自行安裝調試的舞鋼4200 mm寬厚板軋機。第二重型機器廠負責設計制造主體機械設備，東方電機廠提供主要電氣設備，北京鋼鐵設計研究總院負責工藝和工廠設計，于是中國特寬特厚鋼板生產科研基地由此誕生。1978年9月8日，4200 mm軋機順利投產，所產鋼板厚度8～250 mm，長18 m(特殊的達27 m)，用于艦船、坦克、潛艇、高壓鍋爐、核電等領域。伴隨著改革開放的春風，我國開啟了寬厚板自己研發(fā)生產的歷史征程。舞鋼4200 mm寬厚板軋機，最大軋制力4200 t，最大開口度1100 mm，可以實現厚度達800 mm的鋼錠軋制生產。這些都是當年的中國寬厚板之最。到2005年，該軋機累積生產寬厚鋼板1000多萬t，極大的滿足了國防軍工和國民經濟的建設發(fā)展需要，因此，中國鋼鐵工業(yè)協會授予該軋機為“功勛軋機”。

21世紀初，由于我國經濟的高速發(fā)展，對寬厚板的需求也迅猛增加。市場經濟的特征就是由市場來調節(jié)資源配置。由此，掀起了新一輪的寬厚板生產線建設高潮。2005年寶鋼5000 mm寬厚板軋機是我國首臺5 m級軋機；2006年沙鋼5000 mm軋機是我國第二條5 m級厚板生產線。短短幾年的時間，我國就建成了鞍鋼、沙鋼、南鋼、湘鋼、濟鋼、萊鋼、興澄特鋼等多條4000 mm以上的寬厚板生產線，寬厚板產能也翻了許多倍，達到了千萬噸級。2009年，我國厚鋼板(20 mm以上)產量達到了1870萬t。2017年全年產量達到了近8000萬t。

70年來，一個個時間節(jié)點，記載了中國寬厚板發(fā)展的輝煌歷程：

? 1978年，我國第一座4200 mm寬厚鋼板軋機在舞鋼建成投產，結束了我國不能生產特寬特厚鋼板的歷史，掀開了中國寬厚鋼板生產科研的新篇章。

? 1979年9月，舞鋼成功軋制出中華人民共和國第一塊大型銅鋼復合板，用于國家高能物理粒子對撞機制造。

? 1998年，舞鋼為三峽大壩閘門生產出了“中華第一板”，寬度達到了4020 mm，填補了該規(guī)格厚鋼板的空白。截至2009年三峽主體工程全部建成，舞鋼累計為三峽樞紐工程建設供應高端寬厚板12萬余t，占該工程同類產品總用量的80%以上。

? 2000年10月，成功開發(fā)出最高級別的裝甲鋼板675。

圖3為澆注溫度對外殼力學性能的影響．從圖3可見，當澆注溫度為660～680 ℃時，隨著澆注溫度的升高，試樣抗拉強度、表面硬度和伸長率均得到明顯地提高；當澆注溫度高于680 ℃時，其各項力學性能指標均降低．分析其原因，在保證壓鑄成形的澆注溫度下，隨著澆注溫度的升高，合金的流動性增強，易于獲得較好的力學性能；而當澆注溫度過高時易出現缺陷，并且加重對壓鑄型的熱沖擊[4]，從而降低了鑄件的力學性能，使鑄件質量惡化．綜合考慮，雷達外殼壓鑄件澆注溫度為680 ℃較為適宜．

? 2001年12月，開發(fā)出的具有完全知識產權的水電壓力水管用鋼板WEB620，替代了日本的CF62，打破了日本鋼廠長期壟斷我國水電建設關鍵用鋼的局面。

? 2003年3月，在我國西氣東輸工程中，率先研制開發(fā)出大口徑直縫埋弧焊X70管線鋼板，打破了日韓鋼廠的壟斷。

? 2005年舞鋼生產出了110 mm厚Q460E-Z35，成為了國內惟一一家可以生產該鋼種的企業(yè)，此特殊鋼有力支撐了奧運鳥巢建設，填補了國內空白，創(chuàng)造了世界之最。

? 2007年10月，成功開發(fā)出145 mm厚超高壓臨界鍋爐汽包鋼板，替代進口。

? 2008年5月，為中海油成功研制生產出深海采油平臺建設關鍵部位齒條用鋼A514Gr70厚150 mm，成為世界上第二家能生產該規(guī)格產品的寬厚鋼板制造商。

? 2009年3月，在國內首家利用電渣鋼冶煉技術研制開發(fā)出的厚390 mm的20MnNiMo以軋代鍛鋼板，成功應用于國家大飛機項目關鍵設備——世界上最大的8萬t鍛壓機制造。

? 2012年成功研發(fā)177.8 mm厚度海洋平臺齒條鋼A514GrQ，打破了國外壟斷。

? 2018年舞鋼研發(fā)出200 mm厚的臨氫鉻鉬鋼，打破了國外對制造大型石化關鍵裝備材料的壟斷局面。

70年來，中國寬厚板走過了不平凡之路，從三峽大壩到西氣東輸、從工程機械到海洋平臺、從煤化石化到風電核電、從盾構機到大飛機、從遠洋輪船到國產航母、從民用到工業(yè)再到軍工，中國寬厚鋼板用自己堅強的臂膀，承載起了中華人民共和國賦予的光榮的歷史使命，為新時代中華人民共和國的富強提供了堅實的支撐。

寬厚鋼板70年的產品升級

(1) 中華人民共和國成立后，為了加快工業(yè)化的進程，我國從前蘇聯引進了大量的冶金設備和技術，包括鞍鋼的2800 mm板帶軋機、武鋼2800 mm中板軋機、太鋼的2300 mm爐卷軋機等。另外，從1958年起，我國鋼鐵企業(yè)陸續(xù)仿照鞍鋼模式，建成了十多套2300 mm勞特式三輥中板軋機，基本上滿足了我國工業(yè)化過程中的一般建設使用，但是對于特殊的品種和規(guī)格寬厚鋼板還是無法生產。直到1978年9月8日舞鋼4200 mm寬厚板軋機投產，才真正標志著我國不能生產超寬、超厚、高性能鋼板歷史的結束。

(2) 上世紀九十年代前，我國依然只能生產寬厚板的普通品種，一些大規(guī)格的鋼板依然需要進口。我國鋼鐵企業(yè)大多生產的都是普通的碳-錳鋼，強度級別和綜合性能都非常有限，一般的鍋爐壓力容器用鋼多采用普通低合金345R系列，厚度大于100 mm的鋼板則性能指標難以保證，大多關鍵設備高端用鋼只能進口。

(3) 改革開放、經濟騰飛促進了我國寬厚板生產升級、跟進世界水平。隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施和我國制造業(yè)的迅猛發(fā)展，各行各業(yè)對鋼板的需求，無論是數量還是質量上，都得到了極大提升。例如：西氣東輸、西電東送、三峽工程等等，有力地推動和促進了我國寬厚板行業(yè)的科研開發(fā)。以舞鋼為代表的中國寬厚板企業(yè)，積極加大科研攻關力度，以低合金高強鋼為例，積極采用爐外精煉工藝、控軋控冷工藝以及微合金化工藝等生產技術用以滿足其良好的焊接性能和綜合強韌性能。這個時期，我國寬厚板鋼鐵企業(yè)積極學習國外先進企業(yè)的先進技術，探索并掌握了部分國際先進鋼種的技術標準，逐步完善裝備、逐步優(yōu)化工藝，一點一滴的去做，使得自主生產逐步替代了先進鋼種的產品進口。例如低溫容器鋼、高性能管線鋼等的生產都實現了零的突破。正是由于實現了自主生產替代進口，使得西氣東輸工程采用了國內自主生產的鋼板打破了一直由日本對管線鋼板壟斷的格局。

(4) 自主研發(fā)能力的大幅度提升，全面解決了我國富民強國的發(fā)展需求。隨著時代的發(fā)展、科技的進步和我國綜合實力的提升，市場對高端的鋼板需求日益增長。為了實現海上采油需要，研究開發(fā)出大厚度海工齒條鋼，厚度也從原來的150 mm增加到215 mm；為了滿足磨具市場需求，舞鋼生產出了600 mm的磨具鋼；為了滿足液化天然氣的生產和儲存，開發(fā)出來了超低溫鋼，低溫沖擊性能由原來的-40℃到為-70℃；為了滿足我國大飛機項目，開發(fā)出電渣重熔鋼；為了滿足水電的使用，開發(fā)出來了替代進口的WDB620鋼。特別是進入21世紀以來，從高層建筑到造船造橋、從海上石油平臺到航天軍工科技，我國寬厚板的自主研發(fā)生產能力有了極大的提高。

寬厚鋼板裝備的科技創(chuàng)新

從早期的三輥勞特式軋機到后來的普通四輥中板軋機，再到自動厚度控制現代化軋機，中國寬厚板裝備主要經歷了有著顯著時代特征的三個階段。

(1) 三輥勞特式軋機：顧名思義就是靠三個軋輥實現鋼板的軋制過程。但是，為了實現往復軋制，需要在軋機前后設置兩個升降臺，以實現鋼板軋制過程中的升降。這種軋機，一般軋制力為1300～1500 t。電機采用交流電機，功率一般在2500 kW左右。軋輥直徑為700～800 mm。由于軋制力所限，因此能夠生產的品種和規(guī)格非常有限。到上世紀九十年代中后期陸續(xù)被四輥軋機所淘汰。

(2) 早期四輥軋機：主要有以2800 mm和舞鋼4200 mm為代表的兩大類。前者，主要是生產寬度和厚度比較小的鋼板系列；后者是我國第一架自主設計的寬厚板軋機，軋制寬度最大可以達到4000 mm以上，軋制厚度最大可以達到600 mm(鋼錠成材)。這個時期的軋機均為手動軋制，自動化程度非常有限，因而在厚度上無法實現精準控制，特別是負公差軋制就很難實現。即使如此，早期的四輥軋機軋制力能夠達到4000 t以上，軋輥直徑將近1000 mm，支承輥輥徑達到了1800 mm，電機功率也達到了4000 kW以上，初步可以實現該時期的一般市場需求。1995年，舞鋼4200 mm寬厚板軋機實施了AGC改造，在原來軋機的上支撐輥軸承座上安裝了兩個AGC油缸，實現了軋制厚度自動控制，提高了鋼板的厚度精度。同時，在軋機后面新增了激光測厚設備，為實現精準軋制提供了良好的裝備基礎。

(3) 現代化寬厚板軋機：興起于21世紀初期，由于我國經濟的高速發(fā)展，因而對寬厚鋼板的市場需求迅猛增長，使得眾多的國有、民營鋼鐵企業(yè)紛紛投產寬厚板軋機，而其主要技術大多被西門子奧鋼聯、西馬克控制。這個時期的寬厚板軋機，基本上采取了現代化的技術裝備，包括：下置式液壓AGC系統(tǒng)控制的應用、彎輥技術和竄輥技術的應用、快速換輥技術的應用、十字萬向傳動軸應用、超高壓除鱗技術的應用、二級軋制模型的應用等。這些新技術新裝備的應用，有效解決了產量提升和質量提高的問題，例如：自動厚度控制的應用使得負公差軋制成為了可能，提高了成材率；彎輥和竄輥技術的應用可以有效地控制板形，提高了軋制質量?，F代化寬厚板軋機的軋制力都在萬噸左右，軋輥直徑也都超過了1000 mm，支承輥直徑超過了2000 mm，使得軋機的剛度、軋機的穩(wěn)定性有了較大提高。另外，5000 mm超寬軋機在寶鋼、沙鋼、湘鋼等鋼鐵企業(yè)投產了數條生產線，可以實現更寬幅的鋼板軋制，對于大型艦船的船板自主生產具有積極而現實的意義。

寬厚鋼板新時代發(fā)展展望

2019年是中華人民共和國成立70周年。70年來，中國鋼鐵工業(yè)篳路藍縷砥礪前行，奠定了中華民族強國富民的鋼鐵基礎。70年崢嶸歲月，丈量著我們追逐夢想的腳步。新中國成立70年來，中國鋼鐵工業(yè)走過了一條不平凡的發(fā)展之路，從產量的提升到質量的提高，從簡單的生產到如今的科技創(chuàng)新、科技領先，無不凝聚了中國鋼鐵人的家國情懷。中國寬厚板從無到有，從弱到強，從依賴進口到自主研發(fā)，為我國成為制造業(yè)大國、制造業(yè)強國發(fā)揮了積極的支撐作用。新時代、新征程，去產能問題、發(fā)展轉型問題、安全環(huán)保問題、市場競爭問題等等，都是擺在中國寬厚板鋼鐵企業(yè)面前必須解答的問題?？v觀中國寬厚板幾十年的發(fā)展和當前所面臨的實際狀況，中國寬厚板的發(fā)展趨勢主要體現在以下幾個方面：

一是限制和優(yōu)化產能的問題。目前我國寬厚板產能近1億t，而我國的基礎設施建設達到一定階段后，市場需求將趨于飽和。2019年一季度GDP增長6.4%，而粗鋼產量同比增長了9.92%，粗鋼產量的增長將進一步透支以后的鋼鐵需求。因此，大多數中厚板鋼鐵企業(yè)不可能再持續(xù)原有的規(guī)模效益，必須實施中厚板產品的結構轉型，實現從粗放生產到精致生產的轉型。

二是要實現價格比拼到科技比拼的轉型。目前，對于低端中厚板市場產品，由于生產門檻較低，殘酷激烈的價格戰(zhàn)勢必導致企業(yè)壓低成本，由此導致部分企業(yè)采取一些急功近利的做法并在一定時期內形成惡性循環(huán)。而對于中厚板高端產品，生產門檻高、難度大、周期長，成本高、占用生產資源多，必然要求生產企業(yè)具有勇于探索和奉獻的精神，需要國家加大政策扶持力度，引導企業(yè)加大科研研發(fā)，提升高端產品品質。當前，我國每年依然要從國外進口寬厚板上百萬噸，各類板材上千萬噸。2019年一季度我國進口鋼材290萬t。用自主生產的高端產品替代產品進口需要中厚板鋼鐵企業(yè)持續(xù)不斷的科技創(chuàng)新投入。

三是裝備技術的提升需要制造企業(yè)和鋼鐵企業(yè)聯合研究開發(fā)。目前我國寬厚板軋機的軋制自動控制技術的一些關鍵部件仍被國外企業(yè)所壟斷，例如彎輥裝置、液壓AGC油缸、關鍵的伺服閥及閥組、安全聯軸器等。寬厚板軋機裝備的厚度、軋制自動控制技術以及裝備關鍵部件亟需實現國產化，整體生產水平亟需得到突破和提高。因此，裝備技術的升級換代和技術國產化都是未來發(fā)展的課題，需要制造企業(yè)和鋼鐵企業(yè)聯合進行研究開發(fā)。

四是節(jié)能環(huán)保問題。十多年前甚至更早建設的寬厚板企業(yè)，高耗能高污染是綁在企業(yè)身上的沉重負擔。加快節(jié)能環(huán)保改造，適應新時代的國家環(huán)保責任和要求勢在必行，是企業(yè)長遠生存和發(fā)展的根本所在。

五是實施國際化鋼鐵產能合作，走國際化鋼鐵發(fā)展之路。2019年4月25日，中宣部向全社會發(fā)布河鋼集團塞爾維亞公司管理團隊的先進事跡，授予他們“時代楷?！狈Q號。寬厚板鋼鐵企業(yè)積極實施國際化鋼鐵產能合作，走國際化鋼鐵發(fā)展之路，聚焦重點地區(qū)、重點國家、重點項目，以基礎設施互聯互通、產能合作為抓手，謀劃和實施一批能夠真正為當地帶來福祉、具有示范意義的項目，加快“走出去”步伐。

結束語

新時代，新鋼鐵，新征程！攜著70年的輝煌，讓我們不忘初心、牢記使命，在習近平新時代中國特色社會主義思想指引下，向著鋼鐵強國的理想，向著“兩個一百年”奮斗目標，砥礪前行。中國寬厚板走過了70年的艱辛之路、輝煌之路。在新時代，中華民族偉大復興的中國夢依然需要中國鋼鐵特別是寬厚板的寬厚而堅強的支撐，從中國制造到中國創(chuàng)造，乃至大國重器無不彰顯出我國的大國之威。航天工業(yè)、海上能源、軍工國防、重型裝備等等，都是需要鋼鐵工業(yè)的強力支撐。新時代、新目標、新任務、新要求，中國寬厚板已經迎來了新的歷史機遇和挑戰(zhàn)，中國鋼鐵人必將不忘初心，牢記使命，迎接挑戰(zhàn)，在中華大地上開創(chuàng)一個嶄新的未來。