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馬鋼車(chē)輪輪箍
——承載中國(guó)鐵路列車(chē)的車(chē)輪
工程總投資:19678萬(wàn)元
工程期限:1961年——1964年
說(shuō)到安徽,還有一個(gè)重要的工業(yè)城市,那就是馬鞍山市:
中國(guó)鐵路技術(shù)發(fā)展較晚,經(jīng)過(guò)建國(guó)后幾十年的發(fā)展,鐵路里程已經(jīng)躍居世界第三位。截至2007年底,共擁有鐵路機(jī)車(chē)15159臺(tái)、鐵路客車(chē)37942輛、鐵路貨車(chē)446707輛,鐵路運(yùn)營(yíng)里程7.8萬(wàn)公里,并且開(kāi)始投巨資建設(shè)16000公里以上的高速鐵路網(wǎng),因此高速輪軌的制造技術(shù)對(duì)于我國(guó)極為重要。而在建國(guó)初期,我國(guó)甚至連常用的鑄鋼車(chē)輪都難以自產(chǎn)。當(dāng)時(shí)中國(guó)已有2萬(wàn)多公里鐵路線路,由于國(guó)內(nèi)工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,生產(chǎn)出的鑄鋼車(chē)輪質(zhì)量差,使用壽命短,發(fā)生事故多;國(guó)家每年不得不花費(fèi)大量外匯從國(guó)外進(jìn)口車(chē)輪輪箍。這樣重要的戰(zhàn)略物資依賴進(jìn)口是不行的,建設(shè)一座大型車(chē)輪輪箍廠,擺上了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要議事日程。
1952年,冶金工業(yè)部提出由蘇聯(lián)提供設(shè)計(jì)和制造車(chē)輪輪箍設(shè)備的要求。1954年蘇聯(lián)派人到中國(guó)現(xiàn)場(chǎng)考察,但建廠地點(diǎn)一直未定。1955年10月鐵道部向國(guó)務(wù)院提出從速建立國(guó)內(nèi)輾鋼整體車(chē)輪制造廠,以滿足我國(guó)鐵路急速發(fā)展的需要。因此,1958年1月,國(guó)家計(jì)委批轉(zhuǎn)了冶金工業(yè)部申請(qǐng),下達(dá)了在河北宣化龍煙鋼鐵公司建設(shè)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。1958年8月,冶金工業(yè)部提出設(shè)備設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),并與沈陽(yáng)重機(jī)廠、太原重機(jī)廠、第一重機(jī)廠簽訂了試制協(xié)議,開(kāi)始著手進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作。
1960年后,隨著中蘇關(guān)系破裂,進(jìn)口輪箍供應(yīng)中斷,中國(guó)幾萬(wàn)公里鐵路面臨停運(yùn)的威脅。這一著用心非常險(xiǎn)惡,10月中央北戴河會(huì)議根據(jù)蘇聯(lián)對(duì)華政策發(fā)生了根本性變化,決定采用國(guó)內(nèi)自制設(shè)備,將原定在河北宣化建設(shè)的車(chē)輪輪箍廠南遷至安徽馬鞍山建設(shè)。12月29日,冶金部以冶發(fā)亥設(shè)字603號(hào)特級(jí)電報(bào),通知安徽省冶金廳并中共安徽省委、馬鋼、河北宣化龍煙鋼鐵公司、北京黑色冶金設(shè)計(jì)總院、武漢黑色冶金設(shè)計(jì)院,原確定在龍煙鋼鐵公司建設(shè)的車(chē)輪輪箍車(chē)間及200噸平爐車(chē)間也改在馬鋼建設(shè)。
1961年春,國(guó)務(wù)院第六辦公室提出庫(kù)存輪箍只能用到年底,應(yīng)加速建設(shè)的報(bào)告,周恩來(lái)、鄧小平、李富春分別在報(bào)告上作了重要批示,要求加速工程建設(shè)。3月初,鄧小平主持中央書(shū)記處會(huì)議,專(zhuān)門(mén)討論車(chē)輪輪箍廠建設(shè)議題,會(huì)議責(zé)成一機(jī)部、冶金部和國(guó)家計(jì)委、國(guó)家經(jīng)委有關(guān)單位的負(fù)責(zé)人,組成領(lǐng)導(dǎo)小組,全權(quán)處理工程問(wèn)題。
車(chē)輪輪箍工程計(jì)劃投資2.5億元(完成投資19678萬(wàn)元),設(shè)計(jì)能力年產(chǎn)車(chē)輪17萬(wàn)噸(直徑500-1050毫米,3個(gè)品種約45-50萬(wàn)件)、輪箍3萬(wàn)噸(直徑670-2110毫米,7個(gè)品種約7萬(wàn)件),煉鋼能力為48萬(wàn)噸,并可軋制直徑2500毫米的環(huán)形鍛件及軍用合金鋼環(huán)形鍛件。建筑面積36萬(wàn)平方米,分兩期建成。煉鋼廠設(shè)有125噸平爐4座(一期先建2座),車(chē)輪輪箍廠設(shè)有車(chē)輪主軋機(jī),輪箍粗軋機(jī)、精軋機(jī)各1臺(tái),28米環(huán)形加熱爐4座,大型水壓機(jī)5臺(tái)(1000噸1臺(tái)、3000噸3臺(tái)、8000噸l臺(tái)),井式熱處理爐、等溫爐、回火爐和高壓水泵10臺(tái),加工機(jī)床27臺(tái)等。工廠設(shè)計(jì)以北京黑色冶金設(shè)計(jì)總院 (現(xiàn)北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院)為主,7個(gè)設(shè)計(jì)單位參加。設(shè)備制造以一機(jī)部為主,全國(guó)162個(gè)機(jī)電制造廠協(xié)作。施工以武漢冶金建設(shè)公司為主,8個(gè)施工單位參加,21個(gè)省、市、自治區(qū)提供建筑材料和器材。在工程指揮部統(tǒng)一指揮下,集中2萬(wàn)多人協(xié)同會(huì)戰(zhàn)。
1961年3月7日,馬鋼車(chē)輪輪箍廠籌備處成立。3月16日,一機(jī)部專(zhuān)案下達(dá)了成套設(shè)備制造任務(wù)書(shū),責(zé)成成套總局負(fù)責(zé)組織成套供應(yīng)。4月,武漢冶金建設(shè)公司施工人員和龍煙鋼鐵公司原來(lái)從事籌備工作的部分干部、工程技術(shù)人員和工人開(kāi)始抵達(dá)馬鞍山,工程正式破土動(dòng)工。1961年6月19日,蘇聯(lián)政府撤銷(xiāo)了其所援助的四川宜賓車(chē)輪輪箍廠,并停止對(duì)中國(guó)出口車(chē)輪輪箍。為頂住蘇聯(lián)單方面撕毀合同的壓力,解決國(guó)內(nèi)鐵路運(yùn)輸?shù)募毙,?chē)輪輪箍廠建設(shè)必須加速進(jìn)行。
在鐵道部和外貿(mào)部的支持下,工程技術(shù)人員搜集了各國(guó)有關(guān)車(chē)輪輪箍的書(shū)籍雜志20多種,情報(bào)資料200多份,基本掌握了世界上8個(gè)國(guó)家生產(chǎn)車(chē)輪輪箍的一些基本情況。又先后組織80余人到國(guó)內(nèi)30多個(gè)工廠對(duì)普通鍛造水壓機(jī)、高壓水泵站、車(chē)輪切削機(jī)床等60多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行考察,最后確定了設(shè)計(jì)方案。
北京黑色冶金設(shè)計(jì)總院利用外國(guó)資料結(jié)合中國(guó)實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì),通過(guò)分析對(duì)比,最終采用了車(chē)輪和輪箍在一個(gè)廠房?jī)?nèi)生產(chǎn)的比較流暢的工藝流程。車(chē)輪輪箍工程是建國(guó)后第一個(gè)大型成套設(shè)備項(xiàng)目。以一機(jī)部為主的92個(gè)主要設(shè)備制造廠承接了全部成套設(shè)備的制造任務(wù)。包括直徑28米環(huán)形加熱爐、模鍛水壓機(jī)、輪箍軋機(jī)、車(chē)輪軋機(jī)等近12000噸的重大設(shè)備,都于1961年安排生產(chǎn),1963—1964年按期交貨安裝。
以中國(guó)當(dāng)時(shí)剛剛建立的工業(yè)體系,第一次設(shè)計(jì)研制數(shù)量種類(lèi)如此眾多的配套生產(chǎn)設(shè)備,難度還是相當(dāng)大的。僅以車(chē)輪生產(chǎn)線的80MN(8000噸)模鍛水壓機(jī)為例,其是上海重型機(jī)器廠在1962年投產(chǎn)12000噸自由鍛造水壓機(jī)之前,我國(guó)自行研制的最大鍛壓設(shè)備。該設(shè)備由太原重型機(jī)器廠設(shè)計(jì)制造,設(shè)備總重625噸,長(zhǎng)23.5米,寬9.7米,高12.3米,提升力5MN,鍛環(huán)毛坯直徑達(dá)950mm。其中僅一個(gè)下橫梁就重達(dá)82噸,技術(shù)人員為生產(chǎn)、運(yùn)輸、吊裝這些巨型設(shè)備動(dòng)了不少腦筋。
馬鋼輪箍基建工程,分為輪箍和車(chē)輪兩期工程進(jìn)行,一期工程包括輪箍系統(tǒng)、兩座125噸平爐和大部分公用設(shè)施,以武漢冶金建設(shè)公司為主力的8個(gè)施工單位承擔(dān)建設(shè)任務(wù)。1962年5月動(dòng)工,6月23日車(chē)輪輪箍廠正式掛牌成立。1963年3月12日,國(guó)家計(jì)委同意馬鋼車(chē)輪輪箍廠設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。1963年9月,工程指揮部從全國(guó)21個(gè)省市、100多個(gè)單位調(diào)集生產(chǎn)人員1482人,組織熱試軋,編制各種規(guī)程214項(xiàng),大冶、鞍鋼、包鋼派出7個(gè)技術(shù)組提供支援。10月平爐出鋼。11月15日進(jìn)行第一次熱負(fù)荷試車(chē)。1963年11月18日22時(shí)45分,馬鋼輪箍廠試軋成功了第一個(gè)國(guó)產(chǎn)輪箍。11月20日,兩個(gè)試軋成功的國(guó)產(chǎn)輪箍被運(yùn)往北京展覽。
自輪箍生產(chǎn)線交工驗(yàn)收投入試生產(chǎn)后,第二期車(chē)輪生產(chǎn)線于8個(gè)月后完工。1964年7月馬鋼輪箍廠正式建成投產(chǎn),完成建筑面積60840平方米,安裝設(shè)備2.2萬(wàn)噸,形成以煉鋼車(chē)輪輪箍為中心的13個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)。7月29日23日10分,車(chē)輪生產(chǎn)線成功軋制出國(guó)產(chǎn)第一個(gè)直徑840毫米的整體車(chē)輪。從此結(jié)束了中國(guó)自1876年以來(lái),一直依靠進(jìn)口輪箍裝配列車(chē)的歷史,為中國(guó)鋼鐵工業(yè)填補(bǔ)了一項(xiàng)空白,同時(shí)為中國(guó)鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。馬鋼車(chē)輪輪箍廠的建成,同大慶油田投產(chǎn)、萬(wàn)噸水壓機(jī)制造成功和原子彈爆炸一起,成為1964年我國(guó)工業(yè)和國(guó)防建設(shè)的四大成就。
承載中國(guó)鐵路列車(chē)的車(chē)輪
馬鋼車(chē)輪輪箍廠整套設(shè)備投產(chǎn)后,從60年代起,就制定了用戶訪問(wèn)制度,建立用戶檔案,成立用戶服務(wù)機(jī)構(gòu),不斷改進(jìn)產(chǎn)品工藝。生產(chǎn)率達(dá)到當(dāng)時(shí)國(guó)外同類(lèi)設(shè)備的水平,產(chǎn)品質(zhì)量(每萬(wàn)公里車(chē)輪磨損量等指標(biāo))高于當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)同類(lèi)產(chǎn)品。除了滿足鐵路部門(mén)的需要,還出口到國(guó)外,同時(shí)解決了國(guó)內(nèi)軍用、民用輪盤(pán)和環(huán)形件的生產(chǎn)需要。1978年3月,這套設(shè)備獲得全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。
1980-1985年,全廠先后完成14項(xiàng)主要技術(shù)革新和工藝改造措施。1987年全廠完成技術(shù)革新107項(xiàng),開(kāi)發(fā)新品種118 種。其中45CrNi鋼和直徑2.5米大型軍用環(huán)件填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)熱軋大型環(huán)件的空白。馬鋼牌車(chē)輪輪箍幾乎壟斷了國(guó)內(nèi)列車(chē)車(chē)輪市場(chǎng)。
然而從20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始,馬鋼車(chē)輪輪箍廠的產(chǎn)品開(kāi)始受到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。一方面鐵道部為打破馬鋼車(chē)輪輪箍產(chǎn)品獨(dú)占市場(chǎng)的局面,相繼進(jìn)口了10多萬(wàn)噸車(chē)輪、輪箍。另一方面鐵道部大同機(jī)車(chē)車(chē)輛廠與美國(guó)ABC鐵路產(chǎn)品公司,1996年4月合資成立大同愛(ài)碧鑄造有限公司,采用美國(guó)鑄鋼輪技術(shù)。1998年11月正式投產(chǎn)后,年產(chǎn)Φ710-1050mm鑄鋼車(chē)輪25萬(wàn)件,主要用于貨運(yùn)列車(chē),可滿足25噸軸重、120km/h速度的要求。1997年,太原重工購(gòu)買(mǎi)加拿大蒙特利爾鋼輪廠的主要設(shè)備,建成國(guó)內(nèi)第二條輾鋼輪生產(chǎn)線,主要用于客運(yùn)列車(chē),年產(chǎn)Φ610-1300mm輾鋼車(chē)輪15萬(wàn)件,能夠滿足鐵道部及美國(guó)AAR、歐洲EN標(biāo)準(zhǔn)。由此國(guó)內(nèi)車(chē)輪生產(chǎn)形成“三足鼎立”的局面。這很快使馬鋼的車(chē)輪輪箍產(chǎn)品由賣(mài)方市場(chǎng)轉(zhuǎn)為買(mǎi)方市場(chǎng)。而馬鋼車(chē)輪由于歷史積弊,導(dǎo)致用戶質(zhì)量異議增多。車(chē)輪、輪箍、民環(huán)等產(chǎn)品開(kāi)始出現(xiàn)壓庫(kù)、漲庫(kù)現(xiàn)象。嚴(yán)峻的市場(chǎng)形勢(shì)迫使馬鋼加大科技攻關(guān)力度,提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
1994年8月,馬鋼輪箍生產(chǎn)線改造第一期工程引進(jìn)包括12臺(tái)德國(guó)數(shù)控機(jī)床、4臺(tái)機(jī)械手、一套乳化液裝置、打印機(jī)及國(guó)產(chǎn)配套設(shè)備,建成數(shù)控車(chē)輪生產(chǎn)加工線,改變了車(chē)輪的加工精度和外觀質(zhì)量。1997年引進(jìn)100噸電磁攪拌的LD鋼包爐和雙位真空脫氣VD爐,采用SKF真空精煉鋼,具有加熱、合金微調(diào)、脫S、脫氫和去灰塵等功能,有效降低了鋼中氫含量,提高了鋼的純凈度。1999年6月,馬鋼輪箍廠啟動(dòng)二期改造,改進(jìn)下料鋸切區(qū)、淬火熱處理區(qū)、車(chē)輪超聲波探傷、磁粉探傷、硬度檢測(cè)能力等檢測(cè)能力,等于重建了一條具有當(dāng)今世界一流水平的車(chē)輪生產(chǎn)線。
在改造生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上,1996年4月,馬鋼通過(guò)與鐵道部緊密合作,開(kāi)發(fā)出時(shí)速160公里的高速車(chē)輪輪箍,應(yīng)用于我國(guó)第一條鐵路提速專(zhuān)線—滬寧線。之后,又開(kāi)發(fā)最高時(shí)速達(dá)241公里的KKD高速車(chē)輪輪箍,并用于鄭武線的試運(yùn)行。
2003年,馬鋼自主設(shè)計(jì)的5種機(jī)車(chē)輪通過(guò)美國(guó)通用電氣公司認(rèn)證。自2003年馬鋼車(chē)輪獲得美國(guó)GE公司優(yōu)秀供應(yīng)商資格以來(lái),每年都要為其供應(yīng)12000件車(chē)輪,這個(gè)數(shù)字已占美國(guó)GE全球車(chē)輪采購(gòu)量的一半以上。
2006年7月,裝配馬鋼1050毫米專(zhuān)用機(jī)車(chē)輪的4臺(tái)美國(guó)GE機(jī)車(chē),駛上了青藏高原。青藏鐵路作為高原鐵路,常年氣溫零下20℃,連續(xù)多年凍土區(qū)550公里以上。鐵道部面向全球公開(kāi)招標(biāo)機(jī)車(chē)供應(yīng)商,美國(guó)通用電氣中標(biāo)后,將設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、注冊(cè)、生產(chǎn)青藏鐵路專(zhuān)用機(jī)車(chē)輪全權(quán)委托了馬鋼。青藏鐵路由于地處高原,自然條件十分惡劣,車(chē)輪要求具有耐低溫、抗腐蝕等特點(diǎn)。針對(duì)此情況,馬鋼專(zhuān)門(mén)成立了青藏鐵路專(zhuān)用機(jī)車(chē)輪生產(chǎn)技術(shù)攻關(guān)組,努力提高車(chē)輪抗低溫性能,順利完成任務(wù)。
2007年4月馬鋼車(chē)輪公司研制成功目前國(guó)際上級(jí)別最高的ZC970軸重40噸重載車(chē)輪,安裝到株洲車(chē)輛廠為澳大利亞FMG公司訂制的世界上載重量(軸重)最大的160噸礦石敞車(chē),已出口近20000件。
2007年7月,鐵道部運(yùn)輸局決定在大秦鐵路開(kāi)展重載貨車(chē)研制工作。馬鋼充分利用在出口重載車(chē)輪方面多年的技術(shù)積累和研究?jī)?yōu)勢(shì),在短時(shí)間內(nèi)研制生產(chǎn)出CL65、CL70材質(zhì)25噸軸重HESA重載車(chē)輪,安裝到C80型敞車(chē)上;經(jīng)17萬(wàn)公里的裝車(chē)試驗(yàn),順利投入使用。
2008年11月20日,馬鋼第三條車(chē)輪壓軋線建成投產(chǎn),馬鋼車(chē)輪產(chǎn)能邁上110萬(wàn)件規(guī)模平臺(tái),將超過(guò)烏克蘭企業(yè),成為全球最大的火車(chē)車(chē)輪生產(chǎn)基地。
目前,馬鋼的車(chē)輪產(chǎn)品出口到美國(guó)、俄羅斯、西班牙、澳大利亞、韓國(guó)、巴西等20多個(gè)國(guó)家和地區(qū),美國(guó)通用電氣50%以上的列車(chē)車(chē)輪由馬鋼提供,韓國(guó)80%的列車(chē)車(chē)輪由馬鋼研制。除了火車(chē)車(chē)輪外,上海/北京/廣州等城市的地鐵、輕軌列車(chē)車(chē)輪也是馬鋼的主力產(chǎn)品。2008年開(kāi)始,馬鋼聯(lián)合各科研單位展開(kāi)時(shí)速350公里高速動(dòng)車(chē)組車(chē)輪的研制工作。開(kāi)發(fā)與100米長(zhǎng)定尺優(yōu)質(zhì)鋼軌相匹配的相關(guān)檢測(cè)和質(zhì)量控制技術(shù),形成我國(guó)高速動(dòng)車(chē)組用車(chē)輪技術(shù)規(guī)范,實(shí)現(xiàn)高速動(dòng)車(chē)組用車(chē)輪的批量生產(chǎn),車(chē)輪性能達(dá)到日本、歐洲同類(lèi)產(chǎn)品水平,產(chǎn)品價(jià)格降低一半左右。2008年6月,鐵道部運(yùn)輸局與馬鋼簽署合作協(xié)議,目標(biāo)是把馬鋼建設(shè)成為中國(guó)最大的高速列車(chē)車(chē)輪生產(chǎn)基地。
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