軋鋼機的出現和發展已經經歷了幾百年的時間,寬厚板軋機只是其中的一個分支。據記載,1480年意大利人達·芬奇 (Leonardo da Vinci) 曾設計出軋機的草圖。1766年英國人帕內爾(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)制造出水輪驅動的二輥式型材軋機,使得型材軋制很快發展起來。1779年,J.皮卡德用蒸汽機驅動軋機,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了一套4500mm二輥式厚板軋機。1912年蘇聯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中,龐大的軍火需求極大推動了軋機發展。世界上陸續出現了雙機架、半連續式、連續式中厚板軋機。二戰后進入冷戰對抗,美國、蘇聯、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機降落時的強大沖擊力,戰列艦、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、德國及日本等國家在戰爭推動,都建設了大型寬厚板軋機。
5 z% Y. z, B" g E 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列艦提供了優質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,最終贏得二戰勝利。
F* o, v& P3 ^, ^3 S f( a) ^ 1935年德國突破一戰限制,開始建造俾斯麥級戰列艦,其側舷裝甲高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。前蘇聯為了備戰,于1940年在莫斯科鐮刀和錘子(Serp i Molot)煉鋼廠投產一臺5300mm四輥式厚板軋機,大量生產坦克和軍艦用裝甲鋼板,在衛國戰爭中做出了重要的貢獻。- ~/ J" c/ m% |5 p k' u7 h
1940年前,意大利冶金公司特爾尼廠投產了一臺4600mm二輥式厚板軋機。1941年日本為擴大侵略戰爭,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列艦,側舷裝甲采用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了一批寬厚板軋機,由此掀起一個建造航母和大型戰艦的高潮,這是第二次世界大戰中大西洋海戰和太平洋海戰的前奏。
& R- q* Z8 i X/ B3 n/ t 二次大戰后,隨著機械制造、造船、橋梁、建筑、高壓容器及大直徑油氣管線等行業的發展,世界共掀起過三次寬厚板軋機發展高潮。
8 W: Z6 `. R! T/ e: d+ f$ A9 B0 f 第一次在美國。朝鮮戰爭后期,美國撤銷了二戰后不再建造大型航母的決定。1952年美國為建造“福萊斯特”級航母,在印第安納州的格里(Gary)鋼廠投產了一臺5335mm厚板軋機。到上世紀60年代前后,美國共新建成16臺以160英寸(4064mm)二輥式加四輥式雙機架為主的中厚板軋機,其中5米以上級特寬軋機1臺,4064mm軋機7臺,3米級軋機4臺,以及3米以下中板軋機4臺。
0 |$ a" p$ e# }: c. S 另外有8臺軋機經過現代化改造,其中5米以上特寬軋機1臺,4064mm軋機2臺、3米級軋機3臺,以及2米級軋機2臺,還淘汰了若干臺三輥勞特式中板軋機。10年間使美國中厚板生產面貌發生了很大的變化,產量猛增,到1957年中厚板產量已提高至1000萬噸以上,品種迅速擴大,生產出高強度船板、高韌性潛艇用板、高耐候橋梁板以及X80大口徑直縫焊管用板。帶動了長輸管線的建設,在1961年至1969年間,新建成8套直徑達406-1219mm的直縫焊管機組。在此期間,美國先后建成7艘大型航母,為冷戰時期建設一支全球海軍奠定了物質基礎。! ]& J+ H: K9 I/ m) c
前蘇聯為了加快海軍的現代化,于1946年將從德國拆回的5000mm厚板軋機在下塔吉爾鋼廠迅速投產,并于1984年在伊諾爾斯克(Izhorskiye)鋼廠投產一臺5000mm四輥式厚板軋機,專門生產航空母艦和各種大型艦船用厚板。1962年法國敦克爾克鋼廠新建一臺4320mm單機架軋機,1984年進行技術改造時,新建一臺5000mm精軋機,組成4320mm+5000mm雙機架軋機,并于1985年投產,為戴高樂級航母提供了鋼板生產條件。1970年德國迪林根(Dillingen)鋼廠新建一臺4300mm精軋機,并預留出粗軋機位置,但1985年擴建時增建一臺5500mm粗軋機(德國DEMAG制造),發現粗精軋機尺寸差太大,于是把4300mm精軋機換成4800mm,組成5500mm加4800mm雙機架軋機,精整線也做了相應修改。1 Z. t3 ~7 e! w5 _1 B
上世紀七八十年代日本經濟崛起,掀起了全球第二次中厚板軋機的建設高潮,短短幾年間便新建成17臺4700mm以上級四輥式雙機架軋機。其中包括4臺世界最大規格的5500mm特寬軋機,5臺4.7米級軋機,l臺4.2米級軋機,還有7臺2-3米級中板軋機。上世紀50年代日本中厚板年產量只有200多萬噸,到1974年已經達到2030萬噸,使日本中厚板生產走向現代化,促使日本機械、船舶、汽車、家電、交通及建筑等各個領域得到迅速發展。尤其是生產船用鋼板的5臺4.7米級軋機,每臺年產能達到200多萬噸,有力地推動了日本造船工業的發展,使日本造船噸位迅速達到1000萬噸以上,攀上世界第一造船大國的寶座。1970-1976年間,世界油價高起,為降低運輸成本,需要建造30-50萬噸級的超級油輪和長距離的大口徑油氣輸送管線。日本四大鋼鐵公司一口氣建成4臺世界最大規格的5.5米級特寬厚板軋機,分別安裝在住友金屬鹿島廠、新日鐵大分廠、川崎制鐵水島廠和日本鋼管扇島廠,主要生產特大油輪用寬板和大口徑直縫焊管。這類單機架軋機年產能高達150萬噸上,使日本一舉成為全球鋼材出口大國。30多年過去了,這些軋機盡管已經老舊,但在日本企業不斷進行技術改造的條件下,依然保持著良好的產品聲譽。1 a# Z4 K. }, b, F+ y
2003年開始,世界第三次中厚板軋機建設高潮在中國大地上掀起。至2009年10月末,全國共建成投產了2800mm至5500mm四輥式單機架或雙機架中厚板軋機共35臺,其中5000mm以上級別軋機4臺,4100-4300mm軋機9臺、3800mm軋機6臺,3500mm軋機12臺(含單機爐卷3臺),另外還有2800mm級軋機4臺。2003年前已經投產的26臺中厚板軋機也都經過了不同程度的技術改造。此外規劃建設的5000mm以上軋機還有7臺。! }$ d" h: W% \0 V; x& K( O
在此之前,我國連一臺4300mm以上厚板軋機都沒有。三臺4米以上軋機中,最大的一臺是鞍鋼寬厚板廠耗資數億元,從日本住友金屬和歌山制鐵所引進的4300mm單機架四輥軋機二手設備,于1993年5月投產。上海浦鋼的4250mm四輥粗軋機是原上鋼三廠從德國蒂森厚板廠進口的二手設備,與之配套的3300mm四輥精軋機由德陽二重制造,組成雙機架機組,于1991年10月投產。河南舞陽鋼鐵的4200mm單機架四輥軋機是上世紀60年代中蘇分裂后,由冶金工業部和一機部,領導北京鋼鐵設計研究總院、德陽二重、東方電機等企業自行設計制造的國產設備,于1978年9月建成投產。 |