冶金机械及自动化分学科发展

冶金机械及自动化分学科发展张清东孙彦广尹忠俊秦勤曹建国刘国勇阳建宏闫晓强苏兰海DevelopmentofMetallurgicalMachineryandAutomationZhangQingdong,SunYanguang,YinZhongjun,QinQin,CaoJianguo,LiuGuoyong,YangJianhong,YanXiaoqiang,SuLanhaiThereportsummarizesthenewtheories,principals,standpoints,methods,achievementandtechniquesinthefieldsofmetallurgicalmachineryandmetallurgicalautomation,aswellasthegreatapplicationandremarkableachievementinthedevelopmentofIron&Steelindustryduringthepasttwoyears.Thefuturedevelopmenttrendsandprospectofmetallurgicalmachineryandmetallurgicalautomationbringoutthroughcomparinghomeandabroad.Thecontentofthisreportisorganizedbasedontraditionalsubjectcategory:iron-makingmachinery,steel-makingmachinery,rollingmachinery,metallurgyequipment&productexaminationandmetallurgyprocessautomaticcontrol.Fromabovementionedfivesubjects,thecurrentstatusissummarizedincludingawards,appraisal,patents,papers,greatsubject,majorproject,enterprisetechnicalachievementandothertypicalconstructionachievementthatreflectthesubjectdevelopmentbyauthorityandlandmarkeventsseekingtruthfromfacts.Secondly,thereportreflectsthreebasicroutesandmotivationofequipmentdevelopment—realizingprocessthought,improvinginformation/automation,applyingnewmachinerydesign/manufacturingtechniques.Reviewingthepasttwoyears,Chinairon&steelindustryhasobtainedgreatachievement,alsoencounteredmanynewsituations.Theequipmentlevelofiron&steelindustryhasbeenimprovedasthefastdevelopmentofChinairon&steelindustry.Theabilityofresearchonmetallurgicalmachinery&automationequipment,integrationcompletesetandconstructionhasbeensignificantlyenhanced,especialinautonomy-orientedabilityandapplicationlevel.However,since2008secondhalf1worldfinancialcrisisinducesrecessioninrealeconomythatcausedmarketdemanddestructionforsteelproduction.Lowspeeddevelopmentarisesthatmaybeenteranewdevelopmentstageandmodel.Fromtheendof2008toJanuary14th2009,StateDepartmentDiscussandPassonthePrincipletheironandsteelindustrialrestructuringandrejuvenationprogram.Thisaggravatesthemeaningof2008turningyearforironandsteelindustry.Theprogramincludeseliminatingobsoletecapacity,speedingupinnovation,promotingalliancesandmergersandcuttingexporttariffs.Therefore,itcanpredictthatnationwilltakeadvantageofthisglobaleconomicadjustmenttocarryouttheadjustmentofChinairon&steelindustrialstructureanddevelopmentmodel，topromotethedevelopmentofChinairon&steelindustrythatcanfurtherimprovetheequipmentlevelofiron&steelindustry,especialinautonomy-orientedabilityandapplicationlevelofmetallurgicalmachinery&automationequipment.Thisisanewmajoropportunity.一、引言冶金机械及自动化分学科发展报告（2008-2009）旨在概述2007年至2008年两年间，我国在冶金机械以及冶金自动化领域取得的新的理论、原理、观点、方法、成果及技术和在钢铁产业发展中的重大应用、重大成果，并试图通过与国外的对比分析做出关于我国冶金机械及自动化领域未来发展趋势的展望。报告的撰写采取我国的学科分类习惯，按炼铁机械、炼钢机械、轧钢机械、冶金设备及产品检测、冶金过程自动控制等五个方面分别进行分学科现状总结，并且将本领域的奖励、鉴定、专利、论文、重大课题、重大工程、企业重大技术成果以及其他典型学科建设成果作为可以反映“发展”的标志性事件，而以上述标志性事件为依据和线索进行实事求是的总结。其次，报告也力图反映一般机械设备发展的三个基本路径和动因——实现工艺思想、提高信息化/自动化水平、应用机械设计/制造的新技术。回顾过去，2007年和2008年是我国钢铁工业发展的不平凡的两年，也是我国冶金机械及自动化领域发展不平凡的两年，取得了诸多成绩也面临新的形势。伴随着中国钢铁工业的兴盛繁荣和迅猛发展，我国钢铁工业的装备水平进一步提高，我国冶金机械及自动化装备的研制和集成成套及建设开工的能力显著加强，特别是我国冶金机械及自动化2装备的自主化能力及应用水平都迅速提高。但是，进入2008年下半年，多年持续高速发展的中国钢铁工业，因世界金融危机引发实体经济衰退导致的钢铁产品市场需求下降，开始出现发展减速并可能进入新的发展阶段和发展模式。从2008年底开始酝酿在2009年1月14日国务院常务会议审议并原则通过的《钢铁产业调整振兴规划》，将与2008年下半年的钢铁行业情势急转共同成为我国钢铁工业发展的标志性事件。这一规划明确指出，加快钢铁产业调整振兴，必须以控制总量、淘汰落后、联合重组、技术改造、优化布局为重点，推动钢铁产业由大变强。为此，一要统筹国内外两个市场，落实扩大内需措施，拉动国内钢材消费，实施适度灵活的出口税收政策，稳定国际市场份额；二要严格控制钢铁总量，淘汰落后产能，不得再上单纯扩大产能的钢铁项目；三要发挥大集团的带动作用，推进企业联合重组，培育具有国际竞争力的大型和特大型钢铁集团，优化产业布局，提高集中度；四要加大技术改造、研发和引进力度，在中央预算内基建投资中列支专项资金，推动钢铁产业技术进步，调整品种结构，提升钢材质量；五要整顿铁矿石进口市场秩序，规范钢材销售制度，建立产销风险共担机制。因此，可以预期，国家将在此次全球性的经济调整周期中，继续并加快实施对于我国钢铁工业的产业结构乃至发展模式的调整，主导和推动我国钢铁产业由大变强。这对于更进一步提高我国钢铁工业的装备水平尤其是我国冶金机械及自动化装备的自主化能力及应用水平，将是一个新的重大机遇。二、冶金机械及自动化分学科的新进展首先，在2007-2008年度，我国冶金机械及自动化领域发展的主旋律是，面对强劲的市场需求，国家出台了一系列政策组织实施冶金设备自主化、鼓励采用国产冶金设备及自动控制系统、支持国内企业独立自主进行整条机组/工艺流程的冶金装备集成成套和建设开工，加速推动我国关键冶金装备及自动控制系统的自主化发展和关键冶金机组的成套与开工能力的自主提高。在2006年中央发布了《国务院关于加快振兴装备制造业若干意见》，确定了包括以“大型薄板冷热连轧及涂镀层成套设备”为代表的大型冶金装备等16个重大领域作为装备制造业自主创新的目标后，为推动大型冶金装备自主化的进程，国家发展和改革委员会于2007年6月召开了全国冶金装备国产化工作会议并陆续出台系列政策。比如，国3以下高炉鼓风机及高炉煤气余压余热发电设备、5m及以下轧机油膜轴承和DCS控制系统和关键仪表自主化率要达到80%；而自主化率需达到90%的设备有5.5m及以下侧装煤捣固焦炉机械设备、日产1000t及以下活性石灰成套设备、年产500万t及以下球团生产成套设备、大型转炉煤气干法净化回收装置、大型宽厚板连铸成套设备、大型宽厚板成套轧制设备、大型板带轧制精整生产线设备、大型金属管轧制设备和精整成套生产线设备等。2008年各项政策逐步落实并进一步显现效果。家出台的国产设备40%抵免所得税、东北和中西部生产型增值税向消费型转变和进口整机和零部件等政策。2007年底，政府主导的大型冶金装备自主化实施方案出台。在该方案中，确定了“十一五”期间冶金装备的自主化目标：大型薄板冷热连轧成套设备、酸洗和退火涂镀层加工成套设备、大型高炉煤气燃气轮机和10万m3及以下大型制氧机自主化率要达到70%；5000m3第二，在2007-2008年度，我国冶金机械及其自动化领域的进展的突出标志是，冶金设备及自动控制系统总体上实现了由仿制向创新的转变，冶金装备自主集成和冶金装备的科学技术研究都取得重要进展。具体表现在：1）大型冶金装备自主集成与钢铁行业装备技术进步都取得可喜业绩。在大型冶金装备自主研制、集成与建设方面，我国钢铁行业与一重集团公司、二重集团公司、西重所、大连重工、中信重工等多家重型机械制造单位通力合作，取得显著成绩——为鞍钢研制成功2150mm热连轧机和2130mm冷连轧机，有“轧机之王”之称的5500mm宽厚板轧机在鞍钢建成投产，10余套1600mm以上的大型板坯连铸装备在各地相继投产，为太钢研制的世界上最大的7.63m焦炉系统投产后稳定运行，可用于制造大型轧辊的18500t自由锻压机在中信重工建成。特别是，大型宽厚板轧机基本实现了国产化；板带钢热、冷连轧机组的自主研制也开创了新局面，常规的大型热、冷连轧机组成套设备基本实现自主化。在2007-2008年间，我国钢铁行业大型冶金成套装备工程建设成绩突出。其中，典型的大型冷热连轧成套设备有：鞍钢1780mm、武钢1580mm、邯钢2250mm、天铁1750mm、北台钢铁1780mm、建龙钢铁1780mm、鞍钢2150mm、迁安钢铁1250mm、莱钢1500mm等薄板热连轧成套设备，鞍钢1500mm、