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张国宝:依靠自己力量突破大型铸锻件制约
【导读】 《光辉历程:中国发展改革40年亲历与思考》一书由国家发改委原副主任、国家能源局专家委员会主席张国宝所著,在最后一篇文章定稿9天后,张国宝与世长辞。
该书披露了中国发展改革中许多鲜为人知的故事与台前幕后,是张国宝在国家发改委40年亲历与思考的高度浓缩和最后绝唱,多角度揭示高层对许多重大事件决策拍板的秘辛,是解码高层布局中国改革发展、操盘经济运行的密钥。
2008年2月24日张国宝赴齐齐哈尔第一重型机械集团公司调研,实地考察企业生产经营和铸锻钢基地及大型铸锻件自主化改造项目进展情况。本文是张国宝听取一重集团工作汇报与集团中层以上干部交流座谈时的讲话。
【文/张国宝】
2006年12月30日,一重15000吨水压机竣工投产时,我曾来到这里,与大家交流看法。当时,一重提出2007年产值目标达到80亿元。经过一年多努力,一重超额完成任务,总产值达到 85 亿元, 效益也大大提高,缴税8亿元,利润超过12亿元。一重取得了很大成绩,进入了企业发展史上最辉煌的时期,希望你们抓住机遇,乘势而上,推动企业实现跨越式发展,为国家建设和装备国产化作出更大贡献。近年来,在重大装备国产化工作中,大型关键铸锻件依靠进口供货,且受到国外供货能力和一些外交问题上的制约,国产件能力、质量难以满足需求,已成为重大装备制造业发展的瓶颈。
一、重大装备极端化趋势对大型铸锻件行业提出了更高要求
当前,装备制造业的一个突出技术发展趋势是极端制造:一方面是朝超微超精方向发展,另一方面是朝超大方向发展。以发电设备为例:火电机组今后发展将以60万千瓦和100万千瓦级的超临界、超超临界机组为主;核电将以百万千瓦级以上机组为主;水电将以混流式70万千瓦及70万千瓦以上机组和用于抽水蓄能的轴流式机组为主。电力、石化、冶金等领域装备大型化、复杂化对大型铸锻件行业提出了更高要求。我这里举几个例子。
一是核电核岛铸锻件。核岛部分的压力壳、蒸汽发生器、稳压器 的壳体和管板普遍采用低合金钢锻件。在百万千瓦级核电机组中,无论是二代加,还是三代AP1000、EPR,都含有大量技术要求高、规格大、形状复杂的铸锻件。其中,压力容器整体顶盖、下封头、锥形筒体等形状复杂的锻件都需要整体锻造。此外,特厚饼形件的蒸发器管板锻造以及主泵泵壳、主管道等不锈钢铸锻件的制造难度也都很大。
二是百万千瓦级核电机组常规岛低压整体转子锻件。这是目前世界上所需钢锭最大、锻件毛坯重量最大、截面尺寸最大、技术要求最高的实心锻件,是代表热加工最高综合技术水平的产品。转子重量为170吨,需600吨级钢锭。
三是超纯净汽轮机低压转子锻件。为满足超超临界汽轮机组高参数设计要求,其回火脆性是技术关键,目前国内尚属空白。国外已用超纯净35NiCrMoV钢取代传统用钢,钢锭必须采用真空精炼和真空浇铸,以保证化学成分的纯净和均匀性。
四是高中压复合转子锻件。超临界机组高中压复合转子要求制造兼具高中压功能,难点是要求整体转子两端有不同的性能。该技术的关键是选择合适的化学成分,采用特殊的热处理方法。国外更多采用超纯净冶炼技术和新材料,转子重量在100吨左右,所需钢锭超过了200吨。
五是大型混流式水轮机铸锻件。三峡工程采用的70万千瓦机组是目前世界上最大功率等级的水轮机组,其不锈钢水轮机转轮直径达到了9.8米,重量达500吨,上冠、下环和叶片不仅需要大容量的不锈钢冶炼设备和精炼钢水设备,而且对冶炼工艺要求也很高。三峡工程中主要依靠进口,国内只有鞍重、大重华锐等少数企业攻关成功。 目前,三峡工程开发总公司正在论证乌东德、白鹤滩电站采用100万千瓦水轮机组的可行性。一旦实施,对水电大型铸锻件要求又将是新突破。
六是大型抽水蓄能水轮机铸件。大型轴流式水轮机叶片铸件的制造是关键。这种叶片通常采用不锈钢制造,尺寸大,各处截面尺寸相差很大,型线要求严格,重达几十吨,对炼钢、浇铸、热处理设备和工艺都有特殊要求。
在石化、冶金装备和造船领域,也是如此,如大型锻焊结构加氢反应器,一重生产的世界最大的单台重量已超过2000吨。5.5米中厚板轧机的支撑辊净重230吨,也需要600吨级钢锭,国内不具备生产能力;其机架作为整体铸件,净重410吨。组合式船用曲轴长度可达18米,重量达到300吨。这些例子都是一些典型产品,今后重大技 术装备的发展还会催生出规格更大、工艺更复杂、技术含量更高的大型铸锻件。
二、国内大型铸锻件能力水平与国际先进水平仍有一定差距
世界上大型铸锻件的生产能力主要集中在日本、韩国、中国和欧洲。 日本每年锻件生产量在75万吨左右,韩国产量在90万吨左右。国际上在大型铸锻件生产制造方面处于先进水平的企业主要有日本制钢所、法国克鲁索、韩国斗山重工等。其中,日本制钢所整体技术水平世界领先,2007 年产锻件8.7万吨,它拥有600吨级钢锭制造能力,装备有两台300吨炼钢天车、100 吨电渣重熔炉。法国克鲁索公司拥有空心钢锭制造技术,在筒形锻件制造上独占鳌头。斗山重工生产能力世界最大,2007年生产锻件12万吨。
我国能够提供大型铸锻件的主要企业是一重、二重和上重。2007年一重锻件产量11万吨,二重7万吨,上重5万吨。在劳动生产率方面,国内企业与国外先进企业仍有较大差距。拿一重与韩国斗山相比,2007 年一重产值约12亿美元,斗山48亿美元,一重职工超出10000人,斗山只有5000人左右。相比而言,一重的劳动生产率仅相当于斗山的1/8。在技术水平方面,中国企业也有一定差距,部分大型、复杂铸锻件尚未攻关成功,只能依靠进口。在生产能力上,也无法满足国内旺盛的市场需求。像火电设备汽轮机、发电机每年需要的转子几百根,前几年 80%以上都依靠进口。这么大的市场拱手让人,其中既有技术水平不行,也有生产能力不足。
三、大型锻件市场需求巨大,国内外供不应求
未来10-15年将是我国推进工业化的关键时期,电力、石化、冶金、船舶等行业都将继续快速发展,孕育着对大型铸锻件的空前需求。
在核电装备领域,根据我国核电中长期发展规划,到 2020 年核电装机容量将达到4000万千瓦,实际可能还会有所突破。近两年已 经或即将开工建设的二代改进型和三代百万千瓦级核电机组在20台以上。法国在其核电建设高峰期最多年份开工建设10台左右,我国每年开工建设量将会创造世界核电发展史上的新纪录。一套百万千瓦压水堆核电机组核岛部分的反应堆压力容器、蒸汽发生器和稳压器的壳体及管板、主管道锻件按3亿元计算,平均每开工建设10台核电机组,大型铸锻件市场就在30亿元以上。此外,核电常规岛部分也需要大量的铸锻件。
在火电装备领域,到2007年底,全国7.13亿千瓦装机容量中火电占到了77%以上,特别是近年新增装机中,80%以上是火电。按照现在发展态势,今后我国火电建设速度将会适当放缓。即便如此, 未来若干年每年火电装机也都会维持在大约5000万千瓦。按每台大型燃煤机组需要大型锻件200吨计算,预计每年火电锻件年均需求量在2万吨左右。
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本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑: 周子怡 
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