宝钢的故事：改革开放后技术引进与中国热轧板生产的发展

宝钢故事5

#改革开放后的技术引进

#宝钢故事

改革开放前我国热轧板生产

板材（钢板）是最主要的钢材品种，占发达国家钢材产量的60%以上。

在板材生产过程中，最有效的方法是采用生产效率高、轧制质量好、生产成本低的连续热带钢轧机。

1980年，我国产钢2716万吨，其中中厚板286万吨，薄板242万吨，但我国钢板产量还远远不能满足国民经济发展的要求。

仅以薄板为例，1976～1980年，国内消费量为1297.5万吨，产量为731.2万吨，进口量为686.1万吨，自给率仅为56.4%。

虽然我国薄板产量已由1949年的0.4万吨增长到1980年的242万吨，年均增长率为25.84%，但薄板年均需水量增长率却高达32.38%，需求量远远超过产量的增长速度。

我国钢板特别是薄板产量较低的根本原因是生产薄板的工艺技术和装备落后。

截止1983年，我国仅建成5座热轧宽带钢轧机：

1.鞍钢2800/1700mm半连续热轧机组；

苏联援助的设备，其技术水平相当于20世纪50年代初的水平。

2、上海第一钢厂2300/1200mm半连续热轧机组；

3、本钢1700mm四分之三连续热轧机组；

国内企业仿照苏联设备生产热轧带钢机，但技术水平没有太大提高。

4.武钢1700mm四分之三连续热带钢轧机；

从日本购买的热带钢轧机，其性能为上世纪70年代的水平，是当时国内最先进的热轧机。

5、太钢2300/1700mm炉卷热连轧机。

技术水平较低，产量较低。

我国生产的钢板早已不能满足国内需求，每年需要从国外进口大量钢板。

1980年以前，中国每年进口薄钢板超过100万吨，进口量甚至超过了国内生产水平。

1980年以后，中国薄钢板进口量迅速增长，甚至达到每年300万吨左右。

热轧机是典型的重大技术设备。

热轧机单机生产能力较大，设备数量较少。

宝钢2050mm热轧机设计能力为400万吨/年，单机产量超过了1980年全国242万吨的生产规模。

宝钢热轧项目不仅对宝钢自身的盈利能力具有决定性作用，而且对我国钢铁行业整体产品结构也有重大影响。

也正因为如此，热轧厂是宝钢二期工程的核心项目。

通过宝钢联合设计、协同制造，掌握热轧机制造技术，对我国钢铁工业具有重要意义。

宝钢热轧项目决策过程

2050mm热轧机是宝钢建设中最关键的工程，不仅是成品轧机，也是向2030mm冷轧机提供坯料、保证冷轧产品质量的关键轧机。

宝钢2050热轧项目该如何建设？有三个方案：

1、首先继续第一阶段的做法，把“连体马桶”全部买下来；

2、二是依靠自身力量，独立自主地发展；

3、三是技贸结合，引进技术，合作生产。

三个方案在一定范围内经过了长期激烈争论，在作出决定之前，中央、各部委、宝钢、制造单位经过反复的研究分析、论证和调查，最终由中央作出最后决定并逐步达成共识。

1982年，冶金部、机械部组织专家对宝钢二期工程设备国产化进行了可行性研究。

1.完全依靠国内力量设计制造具有世界领先水平的重大技术装备难度极大。

我国机械工业虽然经过30多年的建设，已具有相当的规模，门类比较齐全，具有一定的研制和供应成套设备的能力，为国内许多部门提供了包括“九大装备”等冶金成套设备在内的一大批重要成套设备，但与工业发达国家相比，我国机电产品质量、品种、成套水平还存在很大差距，大多数产品的技术和性能比工业发达国家落后20～30年，大型工程成套设备技术水平低，系统设计能力差。

我国装备制造企业工艺装备落后，大部分是使用二三十年的常规机床，精度差、效率低，数控机床几乎没有，管理水平落后，生产周期长，难以保证宝钢项目建设对现代冶金装备的要求，完全依赖国内资源显然不可能。

2、完全从外界引入不适宜。

如果继续按照宝钢一期的建设路径完全引进，不仅要花费大量的外汇，而且项目投产后将永远依赖和受制于国外，国内制造业将再次失去引进和学习国外先进技术的机会。

3.技贸结合、联合设计、合作制造

可行的途径是技术与贸易相结合，联合设计、合作制造。

以宝钢建设为契机，带动国内装备制造业的进步，是一个绝佳的机会。

通过学习国外先进制造业企业，可以扭转我国长期落后的局面。

在建设方式的认识上，我们从购买设备制造逐渐转向合作制造，最终形成了“联合报价、联合设计、联合制造”技贸结合的“三方”合作模式。

这一规划得到了国务院的充分肯定。

在中央领导的直接关怀下，经过近一年零四个月的艰苦谈判和货比三家，最终选定德国西马克公司作为宝钢2050热轧机的供货和制造伙伴。1984年12月21日，中国机械进出口总公司代表中国重型机械总公司与西马克公司签订了技术合作合同。

本合同约定的成套设备技术先进，技术转让条件优惠，价格相对合理。

合同总金额4.7亿美元，其中中方合作制造设备259台，共计14814.51吨，占设备总重量的38.6%。

该轧机粗轧区设备由第二重型机器厂制造，板坯仓库、精轧区、卷取区设备由第一重型机器厂制造，精轧区设备由沈阳重型机器厂制造，冶金起重设备由太原重型机器厂制造，大型电机由哈尔滨电机厂制造，电控传动由天津电气传动研究所负责，水处理设备由通用汽车公司负责。

宝钢热轧项目技术引进和国际技术转移实践取得了哪些突破？

在宝钢热轧项目技术引进中，我国首创了“联合设计、合作制造”的方式，与传统的国际技术转移做法相比，大大提高了技术的引进深度。

采用“联合设计、合作制造”的方式，更有利于我国装备制造企业掌握技术，大大加快了中国技术人员掌握热轧机设计、制造技术的速度，而不是仅仅购买一套图纸。

国际技术转移常见做法

当时，国际上转让技术的常用方式是签订长期技术合同。

第二次世界大战后，美国冶金设备制造企业技术水平最高，是日本、德国冶金设备制造企业的技术来源地。

当时，日本三大冶金设备公司菱重工业、石川岛播磨工业、日立工业和联邦德国三大冶金设备公司萨克、西马克、德马格等先后与美国的麦克斯塔公司、V.尤纳特公司、保罗诺克斯公司签订了长期技术合同，购买技术图纸和制造权。

西马克与美国V.Union公司签订了为期10年的长期技术合作合同后，西马克从V.Union公司获得了全套轧机制造图纸，同时V.Union公司还接收了西马克派出的10名技术骨干到美国培训学习相关技术。

长期合同规定，SMS集团除了支付一笔相当可观的技术购买费用外，还必须为每台制造的设备向V.Unat支付相当于合同金额7%的制造许可费。

宝钢二期工程中，中国引进热轧机技术的程度超过了日本和德国在二战后从美国引进的技术。

中国引进技术时，不仅购买技术图纸，还包括联合设计以及设计前的技术培训。

通过技术培训、联合设计，使我们的技术人员以最快的速度掌握现代热轧机技术，并直接运用到宝钢热轧机的实际设计中。

要利用有利的贸易条件，让外国公司为我国科技人员“上马、搭便车”，尽快形成自己的技术能力。

海外培训及联合设计

中国重型机械总公司作为西马克公司合作伙伴，从各合作制造厂选派了大批设计和生产技术人员前往联邦德国培训，开展联合设计和合作制造。

海外培训与联合设计的益处是巨大的，特别是对于刚刚打开世界先进技术大门的冶金设备技术人员来说。

1. SMS提供的详细技术资料：

SMS公司提供了其他厂家不愿提供的相关技术资料，如总体设计图、一些关键设备的结构图、预先的设计方法等。

在参观计算机中心、地下油库、管理中心等重点区域时，德方给我们做了详细的讲解和演示。

2.参观德国钢铁工业现场生产设备

SMS安排我司技术人员参观了德国钢铁行业，使我们对联邦德国的技术、设备、加工、制造、组织管理等有了直观的了解，获得了一些以往难以获得的联邦德国工厂的实际生产数据和宝贵信息。

尤其是热装，涉及连铸和热轧两个方面，过去国内也讨论了很久，但始终没有抓住重点，这次通过参观讨论，基本搞清楚了热装的技术难题，解决了国内长期未能解决的难题。

参观过程中，我们还看到了一些以前从未见过的工艺设备和新技术，开阔了眼界，增加了感性认识，如在蒂森工厂内看到了热轧头切割飞剪头优化系统、带钢断面形状检测仪、自动打包线、大型卷取范围卷取机等。

我国钢铁行业的技术水平比较落后，对很多先进的技术和设备都只是书面上的认识。通过参观德国钢铁行业，我们获得了很多现场直观的认识，了解到了什么是先进的设备和技术，它们是如何生产的。这对于提高我国钢铁行业的技术装备水平也具有很大的价值。

3.热轧机接头设计

我们与SMS Siemag的联合设计基本上是一个一边交谈、讨论，一边观察的过程，同时还进行一些必要的测试。

德方设计首先从整体考虑确定设计指导方针，对工艺要求、自动化控制、节约能源、降低成本、提高产品质量等一系列问题进行深入了解和考虑，并将它们有机地联系在一起，做出合理的决策。

此前，中国技术人员并不清楚外方是如何进行系统的设计的，此次与SMS的联合设计从参数选取、计算入手，先做软件，再讨论硬件，对问题的认识更加清晰、深入。

通过联合设计，我司技术人员不仅找到了热轧机、板坯连铸机的解决方案，还学习到了很多先进的技术和工艺知识，对一些关键设备的运行情况也有了深刻的印象。

通过培训和联合设计，我司技术人员基本掌握了总体设计的方法和步骤，能够根据工艺要求进行总体设计。

同时，我们也深入了解了西马克公司的厂区情况、装备水平、技术改造和技术生产管理等。

简而言之，我们认为，仅仅进行合作制造而没有联合设计是无法实现这些收益的。

此次联合设计、报价工作按照中国机械进出口总公司与西马克公司签署的备忘录进行，中德双方都很好地履行了备忘录。

我国重型机械企业装备和管理方式改进

根据联合设计、合作制造合同，西马克公司派出工程师对我国负责热轧机设备制造的重型机械企业进行了详细调研，并提出了详细的设备改造建议。

西马克工艺工程师在考察中方合作制造工厂后，针对中方合作制造工艺中存在的71个关键技术问题，提出了146项技术改造措施。本次技术改造规模虽然不大，但针对性强、技术起点高，使我国重型机械行业的制造工艺技术迈上了一个新台阶。

1、修复改造机床，提高加工精度，购置大型数控机床，进入数控时代

当时，我国重型机械厂的大型铣削、镗加工设备全部是苏联制造的，都是使用了20多年的老设备，精度已达不到合作制造产品的要求，必须按照SMS标准进行修复，才能提高加工精度。

一重、二重、沈阳重工等部门共修复铣、镗床35台，在提高精度的基础上，在机床、回转工作台、分度头等部位安装了数显装置160余台。

同时各工厂均新增了多台大型数控龙门、落地式铣镗加工中心。

第一重型改造引进了卧式、立式加工中心、数控铣镗床、数控键槽拉床、大型数控轧辊磨床等近十台数控机床，并改造了一台8米重型车床，配置了日本发那科6TB数控系统。

二重购置了大型数控龙门铣镗床、数控镗床、鼓形滚齿机、精密滚齿机、划线机、精密分度头、内螺纹旋风铣头等设备。

深中还采购了一批数控机床。

这些举措不仅保证了协作制造任务的完成，也使我国重型机械行业机械加工进入数控时代。

2、引进ABS先进工具，改造工具系统，建立工具预调室

要充分发挥数控机床的高效、高精度功能，必须采用先进的刀具系统。为此，许多重型机械厂采用装有陶瓷和高硬度合金免重磨刀片和刀杆的刀具，这些刀具可以方便地组合和连接，使机床能根据加工程序自动换刀，减少工件装夹次数和时间。

各厂在引入ABS刀具系统的同时，整顿刀具标准，推进刀具改革，大力推广机装、免重磨组合刀具，特别是机夹、免重磨可转位车刀、刨刀和铣刀盘，彻底杜绝“单刀飞出”现象。

有些厂家组合刀体与刀头的比例在1：50以上，同时设立刀具预调室，对机床装夹刀具实行集中调整和维护管理，刀具系统的改造对提高加工精度和机床效率具有重要意义。

3.设立管道部门，购置管道工艺设备，提高管道质量

现代高水平自动化机械设备配备有大量的液压、润滑、气动系统，这些系统的管路纵横交错，管路的质量直接影响机械功能的发挥和设备的外观。

我国以前对配管技术不太重视，但西方发达国家已形成了专门的工艺流程，设立配管工段并配备专用设备、专职技师和技术工人。

根据合作制造合同的约定，中方派出的技术人员学习了西马克公司的管道技术，成立了管道工段，引进了管道小车。

管道的清洗也是重型机械厂的薄弱环节，合作厂家对管道酸洗生产线进行改造，实行酸洗、水洗、钝化或冷磷化处理等工艺。

引进西马克公司的管路技术后，我国重型机械行业的管路技术取得了长足的进步。

4.加强焊接工艺装备改造与建设，重视表面处理技术，解决合作生产中的特殊焊接工艺问题

宝钢2050mm热轧机焊接件占70%以上，这也是世界重型机械生产发展的一个特点。

焊接零件已不再仅仅是毛坯，而是不需要加工或只需很少加工就能直接装配的零部件，因此对焊接零件的要求越来越高。

要提高焊接件生产的质量和效率，必须由单纯的焊接工艺向系统延伸。

提高焊接件生产质量和效率的措施主要有以下几个方面：

增加焊前钢板预处理线及焊件抛丸室，对钢板或焊件进行表面处理。

增加和推广使用数控切割机或光电跟踪切割机，提高切割精度。

大力推广CO2气体保护焊，引进窄间隙埋弧焊机，提高焊接效率，降低焊接热输入，控制焊接变形。

增设焊接变位机、伸缩操作机等焊接辅助设备，提高焊缝质量。

解决协同制造中特殊焊接工艺问题。

通过改造，各厂焊接车间的装备和焊接工艺水平发生了重大变化，进入了世界先进国家的行列。

5、加强技术培训，注重文鹏生产，完善制度管理，养成良好习惯

我们选拔优秀工人进行技术操作培训，使他们掌握操作技术和技能，充分发挥这些先进技术的优势。

完善管理制度、继续教育、养成良好习惯

热轧机协同制造成果

宝钢2050mm热轧机合作制造非常成功！

通过合作制造，我们的技术人员已基本掌握了现代热轧机的设计。

我国重型机械制造企业不仅圆满完成了合作制造任务，还借此次制造宝钢热轧机的机会，对企业硬件设备进行改造，了解西马克公司的质量和管理体系，满足西马克公司的质量标准。

在宝钢2050mm热轧机合作制造中，中国制造商承担了设备总重量的40%左右。

根据国务院重大项目办的要求，中方合作制造工作必须进入核心设备领域，而宝钢担心中方制造的设备质量不过关，坚决不同意中方合作制造对成品质量有决定性作用的精轧机架。

因此，我国制造企业除了承担全部辊道等设备外，包括第二重型机器厂在内的制造企业承担了粗轧区4台粗轧机中2台R1、R3的制造，第一重型机器厂承担了3台卷取机中的1台、1台备用卷取机等核心设备的制造。

一重、二重、沈阳重工、哈尔滨电气等制造厂均按期完成制造任务并发往宝钢，制造质量完全满足联邦德国的要求。

值得一提的是，粗轧区两台机架R3、R4均为结构相同、并列布置的连轧机，一台为德国产，一台为二重产。二重产的R3轧机不仅内在质量完全达到德国标准，而且外观质量与德国产品R4完全一致，难分伯仲。对此，宝钢非常满意。

再如一重制造的热轧关键设备卷取机，宝钢一度担心制造质量，将其作为备件使用，但最终制造完毕，经各方检验，完全符合德国标准，宝钢就直接安装在生产线上使用，效果非常好。

宝钢2050mm热轧机采用了与国外总包公司联合报价、联合设计、技术引进、合作制造的方式，这是我国首次在重大技术装备上采用这种方式，实践证明是成功的、正确的。

宝钢2050mm热轧机的装备与性能堪称当今现代化热轧机的典范，更是我国大型成套装备研制成功及对外合作的典范。

宝钢2050mm热轧机组生产情况

宝钢2050mm热轧机技术处于世界先进水平。

宝钢2050mm热轧机的建设从一开始就瞄准世界先进水平，其连铸坯热装热送技术、步进式分段加热炉技术、粗轧宽度自动控制系统、R3粗轧机交流变频传动矢量控制技术、精轧头优化控制技术、精轧液压自动厚度控制系统、精轧板形自动控制系统、微张力控制系统、步进控制的液压辅助卷取机以及通过四级计算机实现的管理、生产、工艺、基础自动化控制无疑是当代先进热轧技术的亮点。

2050mm热轧机自1989年8月3日投产以来，已生产钢9420万吨，从2009年12月起，年平均产量471万吨，2006年曾创下592.58万吨的历史最高纪录，超过设计年产量400万吨48%。

设计的板带产品品种约500个，现生产品种达1000多个。

宝钢2050mm热轧机组质量、品种、产量各项指标均超过设计指标。

宝钢2050mm热轧机工艺技术、设备选型正确，设计制造精良，生产操作和设备管理优秀。

我国热轧带钢机组的创新发展

2050热轧协同制造的成功示范效应，让全国钢铁企业对中国质量重拾信心。今后，国内钢铁企业在采购国外大型轧机设备时，积极效仿宝钢模式，全部实现协同制造，绝大部分设备实现国产化。

例如鞍钢1780mm热轧机、武钢2300mm热轧机、太钢2300mm热轧机以及CSP轧机、厚板轧机等设备大部分都是由一重、二重等装备制造商制造的。

宝钢三期1580mm热轧机项目由日本三菱集团中标，其中粗轧机、卷取机由一重制造，精轧机7个机架中，二重提供5个机架，三菱提供2个机架，主电机全部由哈尔滨电气提供。

宝钢三期后建设的上海一钢1780mm不锈钢轧机由日本三菱集团制造，除定宽轧机由三菱提供外，粗轧机、七机架精轧机的5个机架、2台卷取机、轧辊均由中核集团制造，精轧机其余2个机架由上海重工提供。所有齿轮机架和复合减速器均由南京高速齿轮机厂（以下简称NGC）制造。主电机均由上海电机厂制造。

Baosteel的1880毫米硅钢热滚动厂还由三菱集团制造，其所有滚动厂设备均由Changye和First重工业通过合作制造提供。

Through the joint design and cooperative manufacturing of the 2050mm hot rolling mill, as well as the cooperative manufacturing of multiple sets of rolling mills in the future, my country's heavy machinery industry has continuously carried out technical transformation and greatly improved its manufacturing capacity. Now, heavy machinery plants such as No. 1 Heavy Machinery, No. 2 Heavy Machinery, and Shanghai Heavy Machinery all have strong cold and hot processing and design capabilities. Hot rolling mills similar to the 2050mm hot rolling level can be designed and manufactured by themselves, and the manufacturing cycle is greatly shortened. Generally, the design and manufacturing cycle of a set of hot rolling mills is about 18 months. Dozens of hot rolling mills have been produced for steel companies across the country, playing a major role in the take-off of my country's steel industry.

2006年，由第一个重型产业的1580毫米现代硅钢热滚动厂为武汉铁和钢制造而成，只有13个月的时间从合同签署到所有设备的交付，花了48个月的时间。

根据统计数据，从1980年到2011年，我的国家共有111条热带滚动生产线，这些生产线被投入生产或正在建设中。

其中，引入或共同制造了52套（包括二手设备1422毫米，Taigang 1549mm，Shagang 1700mm，Liugang 2030mm和Bengang 1700mm由我的国家设计和制造，以及5套从国外的滚动机），每年的生产能力为13335亿英镑，只有1.335亿英镑/13500万英镑/13500万英镑（44. 135.555亿吨）。

我们已经独立整合，设计和制造了59个热滚生产线，年产量为8360万吨/8,980万吨：（仅适用于34个滚动厂的统计数据）。

Ansteel ASP1700MM是拥有完全知识产权的公司独立设计和技术责任的第一条热门生产线。

1700毫米的吉甘厂，2150毫米热的钢铁厂和1450毫米热条形厂的汤山瓜芬厂也采用了2150毫米热条磨坊的ASP中等平板连续铸造和钢铁。

我的国家有能力独立设计和开发热滚动厂，并可以为国内外用户提供个人案例，并且有能力承担技术一般合同，除了某些设备和配件，需要购买的设备和配件以确保整体良好的运营能够确保整体上的良好型号，并且可以独立地设计，并在所有群体上进行整体式构成型号，并具有所有的群体，并具有所有的群体构成。

Baosteel II期项目的热滚动设备的合作制造是中国通过引入技术来掌握主要技术设备的实践。

通过机械行业部，冶金工业部和其他部门的努力，我们基本上已经掌握了现代热滚厂的设计和制造技术。

从那时起，中国的机械行业不仅能够为钢铁公司提供全球高级级别的热滚厂，而且还大大降低了中国钢铁公司从国外购买热滚动机的价格。

掌握技术是中国钢铁企业发展的基础。