PDF《国机集团 2018 年度国家科技进步奖提名项目公示信息》

国机集团

2018 年度国家科技进步奖提名项目公示信息

一、项目名称:高品质大口径无缝管冷轧装备核心技术创新及应用

二、提名单位及提名意见 (1)提名单位:中国机械工业集团有限公司 (2)提名意见 该项目从我国在大型电站、石油化工、航空航天、核电等领域的国家能源发 展战略出发,针对我国大口径高品质冷轧无缝管材生产装备与工艺技术的现状, 开展了产、学、研、用联合攻关,成功研制了世界最大规格无缝管冷轧装备.

该 装备集分散多动力伺服回转、 送进驱动技术,双轴动力学平衡和大口径管材冷轧 精密成型的孔型设计等创新技术,解决了国内传统技术冷轧管机生产时 地动山 摇 的问题,提供了一种生产大口径高精度无缝管材新型解决方案. 项目从分析管材轧制成型机理入手,突破了周期轧制大惯量动力学平衡、分 散多动力伺服回转送进技术, 大型管材侧上料技术以及大口径管材两辊轧制的孔 型设计等一系列关键技术,研发并投产了成品最大规格达φ 730mm 的世界首套 冷轧管成型装备, 掌握了大口径无缝管材冷轧装备设计成套的核心技术.该装备 在最大坯料规格、最大成品管规格,最高轧制速度等技术指标均为世界之最,具 有完全自主知识产权,整体技术水平达到国际领先水平. 项目的成功实施, 形成了大口径无缝管冷轧装备及制品供货能力,打破了国 外技术垄断, 具备了参与国际市场竞争的能力,保障了国内重点工程领域对高品 质大口径无缝管的迫切需求,对大幅降低电力、石油化工行业的建设成本,提高 我国装备制造业的国际竞争力具有重大意义.形成了 产学研用 相结合的技术 创新体系,培养了一支高素质的无缝管冷轧装备研发队伍. 经审核,推荐材料真实有效,相关栏目符合填写要求. 提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖.

三、项目简介 我国石油化工、超超临界火力电力、核电等行业的高速发展,对大口径耐高 温、耐高压、耐腐蚀不锈钢管和镍基合金管的需求急剧增加.项目实施前,具有 高附加值的大口径无缝管主要锻造后镗孔加工等方法获得,能耗高、效率低,价 格昂贵、供货周期长,严重制约了国家重点领域工程的发展.世界上有能力开发 大口径冷轧管机装备的只有俄罗斯 EZTM 和德国 SMS&

MEER 等少数公司.国外 对大口径冷轧管装备技术的封锁和我国对高品质大口径无缝管的迫切需求成为 新时期落在中国重型机械研究院技术人员肩上要完成的 追赶超越 的时代使命. 中国重型机械研究院股份公司联合国内五家单位, 借助陕西省工业科技攻关项目 的支持,产学研用,联合攻关,对大口径无缝钢管两辊冷轧生产工艺及成套装备 进行深入系统的研究, 于2014 年9月成功投产了 LG-730 大口径无缝管冷轧生产 线,项目主要创新点如下: (1) 研发了曲轴+平衡轴的双轴偏心质量平衡系统,有效地平衡了机架及连杆高 速重载时所产生的巨大惯性力,显著降低了设备运行时的噪声和振动,提高 了轧机运行的平稳性,最高轧制速度达到

30 次/分. (2) 首次采用了侧向上料的新方法, 克服了大口径轧机端部上料时易划伤管坯内 外表面的问题, 提高了成品管表面质量, 缩短了上料时间, 提高了生产效率. (3) 研发了大功率交流伺服多轴同步控制回转、送进新技术,实现了管材送进量 和回转角度的精准控制,提高了管材成型尺寸精度. (4) 自主研发了大口径两辊孔型数据参数化设计为核心的冷轧成型工艺, 构建了 大口径管材孔型设计数据库,为特大口径无缝管生产、设计提供了依据. 本项目进行多项重大技术创新:获得授权发明专利

9 件,实用新型专利

16 件,发表论文

11 篇.经专家鉴定: 该项目具有完全自主知识产权,创新性强, 研制出世界上最大规格的两辊伺服控制的冷轧管装备, 总体技术达到国际领先水 平 .获2017 年度中国机械工业集团科技进步一等奖. 项目成果已成功应用于国内不锈钢管生产领军企业,近三年新增销售额达 10.2 亿元人民币,为企业新增利润约 1.7 亿元人民币.其产品广泛应用到中石 油、中石化和中海油石油炼化设备,间接经济效益超过十亿元人民币,社会效益 显著,应用前景广阔.

四、客观评价 (1)国家权威机构检验报告 陕西省机械产品质量监督检测总站根据委托要求,对 LG-730-HLS 两辊冷 轧管机 进行了检验,检验报告编号 NO16507057 号 ,共检验 LG-730-HLS 两 辊冷轧管机技术指标

13 项,判定项目全部合格.检验结论为: LG-730-HLS 两 辊冷轧管机所检项目质量符合中国重型机械研究股份公司与浙江久立特材科技 股份有限公司签订的 LG-730-HLS 两辊冷轧管机的技术附件及检验委托书要求 主要技术指标:最大成品管外径φ 730mm,最高轧制次数

30 次/分. (2)科技成果鉴定意见

2017 年3月8日,由中国机械工业集团有限公司组织并主持对中国重型机 械研究院股份公司等五家单位共同完成的 LG-730-HLS 伺服控制两辊冷轧管机 项目进行了科技成果鉴定, 鉴定委员会听取了课题组所作的科研工作报告、技术 研究报告,审阅了相关资料,观看了设备现场运行录像,经质询和充分讨论后形 成以下意见: 该项目的主要创新点体现在以下四个方面: 1. 研发了曲轴+平衡轴的双轴偏心质量平衡系统,有效地平衡了机架及连杆 高速重载时所产生的巨大惯性力,显著降低了设备运行时的噪声和振动,提高了 轧机运行的平稳性,最高轧制速度达到

30 次/分(是单轴平衡轧机的两倍). 2. 首次采用了侧向上料的新方法,克服了大口径轧机端部上料时易划伤管 坯内外表面的问题, 提高了成品管表面质量, 缩短了上料时间, 提高了生产效率. 3. 研发了大功率交流伺服多轴同步控制回转、送进新技术,实现了管材送 进量和回转角度的精准控制,提高了管材成型尺寸精度. 4. 自主研发了大口径两辊孔型数据参数化设计为核心的冷轧成型工艺,构 建了大口径管材孔型设计数据库,为特大口径无缝管生产、设计提供了依据. 该项目研发的设备通过陕西省机械产品质量监督检测总站检测及用户应用 考核,设备运行稳定可靠,自动化程度高,与传统冷拔成型工艺相比具有高效、 节能、节材、产品品质高等特点,经济效益和社会效益显著. 鉴定委员会一致认为:该项目具有完全自主知识产权,创新性强,研制出世 界上最大规格两辊伺服控制的冷轧管装备,总体技术水平达到了国际领先水平. (3)获2017 年中国机械工业集团科学技术一等奖. (4)中国重型机械工业协会评价 中国重型机械研究院股份公司联合 产学研用 等五家单位成功研发的 高 品质大口径无缝钢管冷轧装备 是我国重型机械行业的又一国之重器,该装备及 其核心技术解决了我国石油化工、超超临界火力发电、核电等行业所需的大口径 耐高温、耐高压、耐腐蚀不锈钢管和镍基合金管,在上海宝钢、国家核电、浙江 久立、江苏华新、江苏银环等主力企业推广应用,保障了国家相关领域重点工程 的用管需求. 本项目针对百吨级机架高速往复运动轧制时产生的巨大惯性力, 发明了曲轴 +平衡轴的双轴偏心质量平衡系统, 解决了超大型设备运行时的噪声和振动问题, 提高了轧机的运行速度和生产效率;

创新的工艺技术,克服了大口径轧机端部上 料时易划伤管坯内外表面的问题,提高了成品管表面质量;

创建了分散多动力、 大功率交流伺服多轴同步智能控制模型, 解决了交变冲击载荷下回转送进可靠性 难题,实现了管材送进量和回转角度的精准控制,提........