世界軋機之王
——鞍鋼5.5米特寬厚板軋機(上)
工程總投資:54.6億元
工程期限:2005年——2009年
你知道這塊鋼板有多厚嗎?這塊測試用的鋼板厚達200mm,竟然被炮彈像切豆腐一樣穿透。

“每一塊鋼鐵里,都隱藏著一個國家興衰的秘密?!?/p>
——PeterKrass,美國鋼鐵大王卡內(nèi)基的傳記作者。
鋼鐵工業(yè)是重要的基礎產(chǎn)業(yè),被譽為工業(yè)的脊梁。軋鋼機是鋼鐵工業(yè)核心裝備之一。無論是決定戰(zhàn)爭勝負的航空母艦、核潛艇等尖端武器;還是關(guān)乎社會安危的核電站、巨型橋梁、水庫閘門等基礎設施;又或是人們?nèi)粘I钪械钠?、冰箱、洗衣機等消費品;都離不開大型軋鋼機生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)鋼材。
鞍鋼是我國最早的鋼鐵生產(chǎn)基地,始建于1916年,前身為日偽時期的鞍山制鐵所和昭和制鋼所。1936年鞍鋼第一中板廠建成我國第一臺2300mm三輥勞特式中板軋機。1945年8月蘇聯(lián)紅軍出兵東北后,將鞍鋼7萬多噸設備物資拆運回國,使鞍鋼生產(chǎn)完全癱瘓,偌大廠區(qū)陷入破敗境地。1949年7月9日,新成立的鞍鋼公司在一片廢墟上恢復建設。到1957年生鐵產(chǎn)量達到336.1萬噸,鋼291.07萬噸,鋼材192.39萬噸,成為中國第一大鋼鐵基地,向全國輸送了大量專業(yè)人才,被譽為共和國鋼鐵工業(yè)的搖籃。然而同大多數(shù)國有企業(yè)一樣,在上世紀90年代市場大潮的沖擊下,積弊嚴重的鞍鋼曾瀕臨絕境,歷經(jīng)轉(zhuǎn)軌陣痛,通過投巨資對生產(chǎn)線進行技術(shù)改造才重獲生機。
走過60年風雨歷程的鞍鋼,目前是我國四大鋼鐵集團之一,擁有職工十余萬人,2008年生產(chǎn)鐵1608萬噸,鋼1604萬噸,鋼材1499萬噸,實現(xiàn)收入796億元。形成了以汽車板、家電板、集裝箱板、造船板、重軌、無縫鋼管、冷軋硅鋼為主的完整產(chǎn)品系列,是全球最大的集裝箱鋼板供貨企業(yè)和國內(nèi)主要的船用鋼板、汽車鋼板供貨商;能夠生產(chǎn)128個鋼種的船用鋼板,最大厚度100mm,強度級別從235MPa到550MPa,全部通過9國船級社認證;是世界第3家具備生產(chǎn)高檔船體結(jié)構(gòu)板和海洋工程結(jié)構(gòu)鋼板的企業(yè)。
鞍鋼西部基地
2008年9月10日,鞍鋼舉行新聞發(fā)布會,宣布遼寧營口鞍鋼鲅魚圈鋼鐵基地正式竣工投產(chǎn)。這是我國首個自主設計、技術(shù)總負責的現(xiàn)代化全流程鋼鐵廠,擁有世界最大規(guī)格的5500mm寬厚板軋機等一批先進裝備。項目于2006年5月17日經(jīng)發(fā)改委審批立項,規(guī)劃年產(chǎn)1000萬噸鋼鐵,主要用于制造高技術(shù)、高附加值板材。
新基地選址遼寧營口市南端52公里的鲅魚圈區(qū),北距沈陽190公里,南距大連160公里,緊鄰營口港20萬噸級鐵礦石碼頭和華能電廠,地理位置極其優(yōu)越。廠區(qū)占地8.32平方公里,南北長2.75公里,東西寬3.05公里,其中陸地面積5.05平方公里,挖山填海3.27平方公里,累計使用炸藥21018噸,挖運填海土石方達5547萬立方米(相當于三峽工程的1/2)。
項目分兩期建設,一期總投資226億元,涵蓋原料、燒結(jié)、化工、煉鐵、煉鋼、軋鋼等鋼鐵生產(chǎn)的全流程,具備年產(chǎn)493萬噸鐵、500萬噸鋼、200萬噸寬厚板和296萬噸熱軋板的能力。主要生產(chǎn)高技術(shù)含量的船用寬厚板、艦艇板、高級別管線鋼板、橋梁板、工程機械板、及高端熱軋薄板等精品板材。
營口鲅魚圈一期主體設備包括:
1、供料系統(tǒng)建設1座1470萬噸的現(xiàn)代化綜合原料場。
2、焦化系統(tǒng)建設4座國產(chǎn)k法脫硫52孔復熱式7米焦爐,年產(chǎn)焦炭255萬噸。
3、燒結(jié)系統(tǒng)建設2臺405平方米燒結(jié)機,年產(chǎn)燒結(jié)礦933.8萬噸。
4、煉鐵系統(tǒng)建設2座4038立方米大型高爐,設計產(chǎn)能650萬噸。
5、煉鋼系統(tǒng)建設3座260噸頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐、2套RH-TB真空精煉裝置、1座LF鋼包精煉爐、1座ANS-OB鋼水精煉裝置,設計產(chǎn)能500萬噸。
6、連鑄系統(tǒng)建設2臺230mm厚度常規(guī)板坯連鑄機、1臺300mm厚度板坯連鑄機。年產(chǎn)板坯500萬噸,其中200萬噸供給寬厚板生產(chǎn)線,300萬噸供給熱連軋生產(chǎn)線。
7、軋鋼系統(tǒng)建設1臺5500mm四輥雙機架寬厚板軋機,年產(chǎn)200萬噸寬厚板;1條1580mm熱連軋生產(chǎn)線年產(chǎn)296萬噸熱軋板,1條1450mm冷軋生產(chǎn)線年產(chǎn)96萬噸冷軋板。
2008年9月9日15時38分,鞍鋼鲅魚圈新廠煉鋼系統(tǒng)的扒渣機、三號轉(zhuǎn)爐、LF爐外精煉和厚板坯連鑄機一次通過熱負荷聯(lián)合試車,成功冶煉出了鞍鋼鲅魚圈鋼鐵項目的第一塊鋼坯。2009年7月10日上午11時08分,鞍鋼鲅魚圈新廠的核心設備——5500mm寬厚板粗軋機熱負荷試車成功。
鞍鋼鲅魚圈上圖為焦化車間廠房
鞍鋼5500mm四輥可逆式雙機架寬厚板軋機正在軋制鋼板。
世界軋機之王
鞍鋼5500mm四輥可逆式雙機架寬厚板軋機,是目前世界最大規(guī)格的寬厚板軋機。由一臺5500mm四輥式粗軋機和一臺5000mm四輥式精軋機及2臺步進式加熱爐、除磷箱、熱矯直機、3臺冷床、切頭剪、定尺剪、火焰切割機、4200噸壓平機、淬火機等40余臺配套設備組成,零部件總數(shù)達10萬多個。生產(chǎn)廠房由加熱爐跨、主軋跨、剪切跨、中轉(zhuǎn)跨、冷床跨、磨輥間、成品庫等部分組成,長1116米,寬近100米,面積達11萬平方米,當于15個足球場。兩臺軋機占地長200米、寬35米,高近20米,重達近7000噸。整個工程澆灌混凝土16萬立方米、吊裝鋼結(jié)構(gòu)32400噸,設備重達18000噸。由于體系復雜、精度要求高、制造難度極大,許多部件的重量尺寸都達到了機械加工及運輸?shù)臉O限,被譽為世界“軋機之王”。
目前全世界已建成的55 00mm軋機僅有6臺,分別位于日本新日鐵大分鋼廠、JEF京濱廠(原日本鋼管扇島廠)、JEF倉敷廠(原川崎制鐵水島廠)、住友金屬鹿島廠、德國迪林根鋼廠和中國鞍鋼鲅魚圈新廠。從設備來看,5500mm寬厚板軋機僅一片軋機機架牌坊就重達400噸以上,軋機支承輥最大直徑達到2400mm,重達250噸,整臺軋機總重超過3000噸。主電機總功率達20000kW以上,原料板坯重達250噸,車間用橋式起重機最大噸位達400噸。其生產(chǎn)的鋼板厚度最大可達400mm,是普通軋機的4倍以上,可用做航母、戰(zhàn)列艦、坦克等武器裝甲鋼板。鋼板寬度達5300mm,是普通軋機的2倍以上;單塊鋼板重達200噸,是普通軋機的5倍以上,這些規(guī)格都遠遠大于中小型軋機。
鞍鋼5米軋機生產(chǎn)線由中國一重集團與德國西馬克·德馬格(SMS-Demag)公司聯(lián)合設計,粗軋機、精軋機等核心設備由一重制造,冷床、翻板機、輥道由中冶長城重機制造。采用了熱裝熱送、板型控制等13項先進技術(shù),軋制力為1萬噸,生產(chǎn)鋼板尺寸寬度為900-5300mm,厚度為5-150mm,最厚可達450mm,長度為3-25米。主要生產(chǎn)寬度4米以上軍民用高強度寬厚船用鋼板、艦艇板、核電用特種鋼板、耐大氣腐蝕板、大口徑油氣焊管和模具板等高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品。該軋機的成功制造,有助于打破國外特種鋼材對我國的封鎖,將對推動我國石油、天然氣運輸、造船及國防建設等領(lǐng)域起到重要作用。
造船及海上采油平臺用特厚鋼板
什么是寬厚板軋機?
軋鋼機是將鋼坯鋼錠軋制成鋼材(管、板、型、絲)的成套設備,分為鋼管軋機、板帶軋機、型鋼軋機、線材軋機、薄板坯連鑄連軋等類型。鋼板是鋼材四大品種中用途最廣泛的一種,按生產(chǎn)工藝分為熱軋鋼板和冷軋鋼板,按厚度可分為薄板(厚度<4毫米)、中板(厚度4-20毫米)、厚板(厚度>20-60毫米)、特厚板(厚度>60毫米,最厚達700毫米)。在實際工作中,中板和厚板通稱為“中厚板”。
中厚板生產(chǎn)屬于熱軋工藝,主要有中厚板軋機、熱連軋機組和爐卷軋機等三種方式,中厚板軋機是普遍采用的生產(chǎn)設備,通過軋機中的上下軋輥咬合碾壓經(jīng)過加熱的鋼坯,最終軋制成鋼板。軋機按照軋輥輥面寬度可分為1800mm、2300mm、2800mm、3300mm、3800mm、4300mm、4800mm以及5300mm等8個級別,每個級別可上下調(diào)整200mm。寬厚板軋機主要是指輥面寬度達到2800mm以上的寬幅中厚板軋機。輥面寬度達到4800mm以上的軋機,又被稱為特寬厚板軋機,最大規(guī)格可達5500mm。
寬厚板生產(chǎn)線由粗軋機和精軋機及配套設備組成,可采用單機架或雙機架布置形式。軋機結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過二輥式、三輥勞特式、四輥可逆式、復合式和萬能式,還曾經(jīng)出現(xiàn)過單機架無牌坊預應力軋機,因適應性較低,未能廣泛推廣。傳動主機由最初的水力驅(qū)動、蒸汽機驅(qū)動,發(fā)展到現(xiàn)在的電力驅(qū)動。單機架的二輥式和三輥勞特軋機由于自身結(jié)構(gòu)的制約,生產(chǎn)效率低,產(chǎn)品質(zhì)量差,西方在60年代就已經(jīng)少有使用,但作為二手設備在我國存在了許多年,現(xiàn)已基本淘汰。四輥式軋機是目前使用最廣泛的一種機型,具有剛度大、厚度控制精度高,軋制規(guī)格范圍廣等優(yōu)點,使得中厚板的生產(chǎn)效率有了大幅度提高。
寬厚板軋制流程主要包括:鑄坯→加熱爐→高壓水除鱗→機架輥除鱗→粗軋機→精軋機→控制冷卻→壓平機/熱矯直機→冷床翻板→超聲波探傷→激光劃線→火焰切割機/橫剪切頭尾、滾切剪雙邊→定尺、取樣→噴丸→加熱淬火→表面檢查→修磨→涂漆→烘干→打字噴號→垛板入庫等步驟,在實際應用中可根據(jù)情況進行調(diào)整。
第1步是坯料準備:寬厚板軋制坯料主要為連鑄坯和鑄錠,加熱爐將坯料加熱至1100-1250℃,出爐后用高壓水除鱗,吹除坯料加熱過程中產(chǎn)生的表面氧化鐵皮,以避免壓入鋼板表面形成麻點或凹坑。2、軋制工序:鋼坯除磷后,將1000℃左右的熱坯送入粗軋機進行1-4道次的整形軋制,消除坯料表面凹坑缺陷,接著把坯料旋轉(zhuǎn)90度進行展寬軋制,再旋轉(zhuǎn)90度進行延伸軋制。進入精軋機后繼續(xù)延伸,控制板形、厚度、表面質(zhì)量等性能。3、控冷剪切工序:完成軋制工序的鋼板,進入控冷裝置用水幕直接淬火,快速冷卻至600℃左右,以提高板材的屈服強度。然后50mm以下鋼板用輥式熱矯直機消除板材彎曲等缺陷,進入寬冷床冷卻至150℃左右,做超聲波探傷;再進行激光劃線、剪切鋼板頭尾和兩邊不規(guī)則部分、定尺、取樣。50mm以上的鋼板軋制后直接進入特厚板冷床冷卻,用火焰切割機切割后,用壓平機進行冷矯直,對裂紋敏感鋼種要用等離子切割。4、精整工序:對成品鋼板根據(jù)客戶需要進行正火、調(diào)質(zhì)、回火等熱處理,對鋼板表面進行檢查并修磨;造船橋梁用板表面需拋丸處理,除去氧化鐵皮后,再做防銹涂層并烘干,成品板材打字噴號后垛板入庫。
2005年8月11日,美國核動力航空母艦CVN-21建造切割第一塊鋼板,這塊鋼板重15噸,是CVN21的側(cè)舷外板。
寬厚板用途
寬幅中厚板是重要的戰(zhàn)略物資,其用途非常廣泛,主要用于10萬噸以上大型船舶和大口徑油氣直縫焊管,以及武器裝甲、巨型橋梁結(jié)構(gòu)鋼、海上鉆井平臺結(jié)構(gòu)鋼、核電站安全殼、大型水壩閘門、電站高壓鍋爐鋼板、煉鋼高爐爐殼、大型油氣儲罐、大型機械結(jié)構(gòu)鋼、模具鋼、超高層建筑等領(lǐng)域。
當年建設九江大橋時,橋梁結(jié)構(gòu)鋼板要求厚50mm,長18米,單重11噸,由鞍鋼2800mm軋機生產(chǎn),因單重與尺寸滿足不了,鐵道部只好修改鋼板尺寸,增加拼接焊縫。寶鋼在建設煉鋼高爐過程中,需要大單重寬厚鋼板,因為舞鋼無法生產(chǎn),最后只好修改結(jié)構(gòu),由此可見寬厚鋼板的重要性。
目前世界造船行業(yè)的發(fā)展趨勢是,采用大分段造船工藝,及大尺寸船用鋼板以減少焊縫,縮短造船周期,因此需要大量采購船用寬厚鋼板。國外建造10萬噸級以上船舶,多數(shù)采用寬度4000mm以上船用鋼板。隨著我國造船能力的提升,上海外高橋造船廠生產(chǎn)的30萬噸級油輪,鋼板最大寬度要求達到4500mm,這就需要由4.8米以上的軋機生產(chǎn)。尤其在軍用造船領(lǐng)域,大單重寬厚板更是不可或缺。以美國“尼米茲”級航母為例,其飛行甲板面積達18200平方米,相當于3個足球場,由50毫米厚的HSLA-80鋼板和復合裝甲材料組成;既要承受戰(zhàn)機起降時的強大沖擊力和火焰灼燒,又要有足夠的防彈能力;因此必須要用大尺寸鋼板,以減少焊縫增加強度。整艘尼米茲級航母共采用各種特殊鋼板達45000噸以上,僅鋪設飛行甲板就需要特種鋼板約8000噸。
特寬厚板還是石化建設領(lǐng)域的重要材料,長距離油氣輸送管道由鋼板卷焊而成,管徑分為18、24、30、36、42、48、54、60、64英寸等十個等級。56英寸(1422mm)以下的焊管鋼板可以由4.8米軋機提供,而64英寸(1626mm)大口徑直縫焊管所需鋼板寬度達到5.11米,只能由5500mm軋機軋制。一條1000公里長的64英寸管道大約需要消耗25萬噸鋼板。矗立在深海的石油鉆井平臺需要抵御狂風巨浪的侵襲,每座消耗鋼材數(shù)萬噸,使用的鋼板最大寬度為5200mm,顯然只有5500mm軋機才能滿足要求。大型油氣儲罐也需要板厚20-45mm的高強度寬厚鋼板來建造罐體,以減少焊縫增加強度。
核電站建造中,圓柱形鋼制安全殼是保障反應堆安全的重要屏障,直徑40米左右、高達60多米,內(nèi)層為50mm厚的鋼板內(nèi)襯,外層澆筑1米厚的鋼筋混凝土,要求能夠承受地震、颶風、墜落等各種沖擊。鋼板內(nèi)襯由130多塊寬厚鋼板焊成十余個巨型鋼環(huán)再疊套拼裝,總重超過4000噸,所需鋼板必須由5米以上軋機軋制。
2006年7月28日上午10時15分,鞍鋼5.5米粗軋機機架在中國一重集團公司通過5個鋼水包合澆成功。
巨型軋機研制過程
大型軋機屬于極限制造領(lǐng)域,中國一重在承制鞍鋼5.5米軋機過程中克服了諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。2005年11月28日,一重開動4臺電爐、2臺精煉爐,用5包合澆的方式,組織716噸鋼水成功澆鑄出鞍鋼5米精軋機第一片機架牌坊,成品機架高15.2米、寬4.67米,厚2.3米,重412噸,居亞洲之最。機架是軋機上承載數(shù)百噸重的巨型合金鋼軋輥的支撐部件,也是軋機上最大最重的部件。鞍鋼的5500mm粗軋機和5000mm精軋機共需要澆鑄2組4片機架,鋼水總量近3000噸,成品機架重量超過1600噸,澆鑄難度極大。
2006年7月28日,一重再次組織743噸鋼水澆鑄更為龐大的5500mm米粗軋機機架,他們在木模的制造過程中,采用螺栓把合槽鋼的辦法,順利解決了超大模型強度難題。在澆注過程中牢牢控制鋼水包上下滑板,有效防止了澆注中“跑、穿、漏(鋼水)”現(xiàn)象的發(fā)生,準確地將5個鋼水包中溫度高達1500多度的743噸鋼水順暢注入機架型腔,拉滑板、燒氧等工作一氣呵成,僅用時8分鐘,一片整體機架澆注成功。經(jīng)過機床加工后,成品機架長15.91米,寬4.671米,厚2.3米,重達425噸。
如此巨型的整體鑄件,要從齊齊哈爾一重運到1400公里外的營口鲅魚圈工地,用空運、海運、公路運輸都不行,而用鐵路運輸又沒有大型載重車輛。為此鞍鋼技改部與齊齊哈爾車輛集團組織人員歷時1年多時間,研制出載重450噸的D45型世界最大落下孔車,該車全長70米,自重202噸,共配有14個轉(zhuǎn)向架、28軸56個車輪和液壓制動系統(tǒng),鐵道部還專門配備了裝載計算機輪壓信息分析系統(tǒng)的測試車和兩臺牽引機車。2007年9月10日-27日,D45型落下孔車分2次將一重制造的2片5米精軋機機架,成功地從富拉爾基運至鲅魚圈工地,創(chuàng)造了中國鐵路運輸單車載重最大紀錄。11月16日,兩片機架成功吊裝到精軋機底座上,11月21日,軋機支撐橫梁與機架成功拼合。
2007年11月21日,鞍鋼鲅魚圈新廠舉行5米精軋機機架安裝儀式。
2008年7月16日和9月12日,5.5米粗軋機的兩片機架在一重完成裝配后,也分別通過鐵路運至鲅魚圈新廠進行軋輥安裝。軋輥是軋制鋼板的關(guān)鍵部件,四輥式軋機需要安裝兩根支承輥和兩根工作輥。由于5米級軋機支承輥需要澆注450噸級真空鋼錠,經(jīng)萬噸級水壓機鍛造成型,再經(jīng)超重型車床進行精密加工,制造難度極大,世界上僅有德國、日本少數(shù)幾家企業(yè)能生產(chǎn),單根造價高達2000萬元以上。我國重機企業(yè)經(jīng)過近幾年的升級改造,也逐步具備了生產(chǎn)能力,2009年6月12日,德陽二重為五礦集團營口中板廠的5米寬厚板軋機生產(chǎn)出首根支承輥,直徑2302毫米、總長11226毫米,交貨重量226.4噸,是目前國內(nèi)最大的支承輥。鞍鋼5.5米粗軋機的支承輥由德國GP公司制造,單根重達251.7噸,直徑達到2.4米,加上兩個軸承箱,每個支承輥總重約400噸,是目前世界最大的軋機支承輥。
2008年8月30日上午10點20分,寬厚板生產(chǎn)線的5米精軋機完成安裝,正式投入試生產(chǎn)。共軋制出8塊不同規(guī)格的合格寬厚板。這標志著鞍鋼寬厚板工程初戰(zhàn)告捷。到2009年6月,5.5米粗軋機支承輥成功裝入軋機機架,整條生產(chǎn)線設備安裝基本完成。
2009年7月10日上午11時08分,在鞍鋼鲅魚圈新區(qū)寬厚板生產(chǎn)線粗軋機試車現(xiàn)場,一塊紅彤彤的鋼坯從加熱爐里吐了出來,經(jīng)過5500mm粗軋機9個道次的軋制,被輕松地展寬軋長,然后進入精軋工序,標志著這條世界最先進的寬厚板軋機生產(chǎn)線全線貫通。能夠為鞍鋼每年增加200萬噸優(yōu)質(zhì)寬厚鋼板產(chǎn)能。
1957年美國Lukens鋼鐵公司5230mm軋機工廠擴建時的照片
世界寬厚板軋機發(fā)展概況
軋鋼機的出現(xiàn)和發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了幾百年的時間,寬厚板軋機只是其中的一個分支。據(jù)記載,1480年意大利人達·芬奇 (Leonardo daVinci)曾設計出軋機的草圖。1766年英國人帕內(nèi)爾(J.Purnell)在軋制鉛片的手遙式軋機基礎上,設計出用于軋制熟鐵棒材的雙輥軋機。1783年英國人科特(H.Cort)制造出水輪驅(qū)動的二輥式型材軋機,使得型材軋制很快發(fā)展起來。1779年,J.皮卡德用蒸汽機驅(qū)動軋機,極大提升了軋機的應用能力。1854年歐洲建成用蒸汽機傳動的二輥可逆式中厚板軋機。1864年美國建成三輥勞特式中厚板軋機。1891年,美國鋼鐵公司建成世界第一臺四輥可逆式中厚板軋機。1897年,德國人采用電動機取代蒸汽機用以驅(qū)動軋機并取得成功。1910年捷克維特科維采哥特瓦德鋼鐵公司投產(chǎn)了一套4500mm二輥式厚板軋機。1912年蘇聯(lián)日丹諾夫依里奇冶金工廠也建成了一套同樣的軋機。20世紀的兩次世界大戰(zhàn)中,龐大的軍火需求極大推動了軋機發(fā)展。世界上陸續(xù)出現(xiàn)了雙機架、半連續(xù)式、連續(xù)式中厚板軋機。二戰(zhàn)后進入冷戰(zhàn)對抗,美國、蘇聯(lián)、德國、日本又相繼建成一批4100-55000m的寬厚板軋機。
歷史上,各個國家建設特寬厚板軋機的一個主要目的,是為航空母艦、戰(zhàn)列艦等武器供應造船用大尺寸寬厚鋼板。由于航空母艦飛行甲板需要承受戰(zhàn)機降落時的強大沖擊力,戰(zhàn)列艦、巡洋艦等大型軍艦都需要安裝大面積的裝甲鋼板,這就需要鋼板尺寸盡量加長加寬,以減少焊接工作量。為此,美國、蘇聯(lián)、德國及日本等國家在戰(zhàn)爭推動,都建設了大型寬厚板軋機。
早在1918年,美國為了建造航空母艦,在賓夕法尼亞州盧肯斯(Lukens)鋼鐵公司科茨維爾鋼廠投產(chǎn)了一臺當時世界最大的5230mm四輥式厚板軋機。這也是全球第一臺5米以上特寬厚板軋機,為美國大批建造航母和戰(zhàn)列艦提供了優(yōu)質(zhì)大單重艦船用寬厚鋼板。1922年諾福克海軍工廠用運煤船加裝飛行甲板,改制成美國第一艘航空母艦——蘭利號。從1922年至1950年間,美國憑借強大的工業(yè)實力共新建改建了46艘航母及上百艘護航航母,最終贏得二戰(zhàn)勝利。
1935年德國突破一戰(zhàn)限制,開始建造俾斯麥級戰(zhàn)列艦,其側(cè)舷裝甲高8.4米,采用克虜伯公司制造的320毫米KCn/A表面滲碳硬化鋼,全艦裝甲鋼板重達17450噸。為建造更大型的H級戰(zhàn)列艦,1938年由克虜伯公司在多特蒙德的赫爾德(Horde)鋼廠建成一臺5000mm四輥式特寬厚板軋機,以提供造船鋼板。前蘇聯(lián)為了備戰(zhàn),于1940年在莫斯科鐮刀和錘子(Serp iMolot)煉鋼廠投產(chǎn)一臺5300mm四輥式厚板軋機,大量生產(chǎn)坦克和軍艦用裝甲鋼板,在衛(wèi)國戰(zhàn)爭中做出了重要的貢獻。
1940年前,意大利冶金公司特爾尼廠投產(chǎn)了一臺4600mm二輥式厚板軋機。1941年日本為擴大侵略戰(zhàn)爭,耗費巨資從德國進口了一臺1.4萬噸自由鍛造水壓機,以及一臺德國DEMAG公司制造的蒸汽機傳動5280mm四輥式特寬厚板軋機,安裝在日本制鋼所室蘭工廠,用以加速建造航空母艦和巨型戰(zhàn)列艦。其整鑄機架牌坊重達230噸,可軋制350mm厚的鋼板。1937年日本開始在吳海軍工廠三號船渠建造大和級戰(zhàn)列艦,側(cè)舷裝甲采用410毫米維氏硬化鋼,由萬噸水壓機軋制,主炮防護盾正面裝甲更是厚達650毫米,全艦裝甲鋼板重達22895噸,占全艦正常排水量的33%。在此期間,英國、法國、捷克及西班牙等國家也相繼投產(chǎn)了一批寬厚板軋機,由此掀起一個建造航母和大型戰(zhàn)艦的高潮,這是第二次世界大戰(zhàn)中大西洋海戰(zhàn)和太平洋海戰(zhàn)的前奏。
鞍鋼5米軋機設備安裝調(diào)試現(xiàn)場
鞍鋼鲅魚圈5500毫米寬厚板生產(chǎn)線粗軋機支撐輥由德國GP公司制造,單個輥重251.7噸,加上兩個軸承箱,每個支撐輥總重約400噸,為目前行業(yè)內(nèi)最大軋機支撐輥。圖為支撐輥的安裝現(xiàn)場。
軋制時的鋼錠與軋輥
邯鋼3500mm中厚板冷床
美國Lukens鋼鐵公司科茨維爾廠衛(wèi)星照片,中間偏上的長條形建筑就是5米軋機車間位置。
美國Lukens鋼鐵公司科茨維爾廠于1918年投產(chǎn)的世界第一臺5230mm四輥式厚板軋機,這是供軋機用的鋼坯。
1919年6月,美國諾??撕\姽S將一艘運煤船改裝成CV-1蘭利號航空母艦,1922年3月服役,這是美國第一艘航空母艦。1942年遭日軍轟炸受損后由美軍炸沉。
CV-1蘭利號航空母艦的飛行甲板,能夠承受早期的螺旋槳式戰(zhàn)機起降。
1930年6月11日,美國航空母艦薩拉托加號CV-3進入巴拿馬運河水道。
1941年9月20日,建造中的大和號戰(zhàn)列艦舾裝艦橋,主炮為三聯(lián)裝94式45倍徑460毫米艦炮,炮塔正面防護裝甲厚達650毫米。整個炮塔重2774噸,其中僅炮塔裝甲鋼材就重達790噸。
1945年4月7日,日本大和號戰(zhàn)列艦遭美軍攻擊,主彈藥庫發(fā)生誘爆,騰起600米高的蘑菇云,大和艦沉沒標志著日本聯(lián)合艦隊78年的歷史宣告終結(jié)。附近三艘為日本軍艦。
日本大和博物館展示的大和號戰(zhàn)列艦1:10模型。
二戰(zhàn)時期日本人建造了三艘大和級戰(zhàn)列艦,分別是大和號、武藏號和信濃號。二戰(zhàn)后的1946年10月16日,美國海軍找到信濃號原來的前炮塔備份裝甲,用美制406mm艦炮進行測試,結(jié)果一炮擊穿了這個厚達650mm的裝甲鋼板,顯示鋼板性能只有當時美制軍艦鋼板的84%。這塊鋼板現(xiàn)陳列在美國華盛頓海軍紀念博物館外。
美國在二戰(zhàn)中建造的最大型戰(zhàn)列艦-衣阿華級406mm主炮,這是大炮巨艦時代的巔峰之作,充分反映了美國鋼鐵工業(yè)的實力。
衣阿華級戰(zhàn)列艦9門主炮同時開炮時的震撼場面。
日本新日鐵室蘭制鋼所是日本歷史最悠久的鋼鐵廠之一,1941年日本從德國進口的14000噸水壓機和5280mm軋機就安裝在這里。
德國豹1A2型坦克經(jīng)切割展示內(nèi)部結(jié)構(gòu),前裝甲鋼板厚度約100mm。
穿甲彈擊穿鋼板的圖片
視頻:寶鋼5000mm寬厚板生產(chǎn)線
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