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專家信息 | 軋鋼技術和裝備不停地引進的原因分析
迎接21世紀我國軋鋼界應該做什么 | 關于實施鋼鐵裝備國產化推進企業自主創新和現代化的建設

專家信息 :

2005年,我國鋼產量達到3億噸,而在建國初的1955年.全國年產鋼僅有286萬噸。

六十載.風云翻卷.今昔之別可謂天壤。其中.技術上的開拓創新起了有力的推動作用.凝結了科技工作者的畢生的智慧與心血。

張進之.1937年生,鋼鐵研究總院教授級高級工程師。多年來,他一直從事于鋼鐵和冶金工業的開拓創新.在“軋鋼”技術的研究方面貢獻尤為突出。

科研創新,提升軋制理論水平

金屬軋制技術.已有幾百年的歷史,由人工軋制到計算機控制軋制。生產方式有了巨大的轉變。作為冶金工業基礎的軋制理論建立于19世紀。

多年來,軋制理論領域,我國獨立進行研究和開發出的技術和理論不多,一直處于跟蹤、模仿國外先進國家的階段。

1960年.張進之教授畢業于東北大學壓力加工專業。東北大學坐落于遼寧沈陽.南濱渾河.北畔南湖.創建于1923年.著名的愛國抗日將領張學良曾兼任校長。

那時.滿懷愛國熱情以及創業激情的張進之教授意識到.:如果我國鋼鐵工業引進風潮不斷,在關鍵技術上仰人鼻息,就永遠無法擺脫落后的命運。軋制理論必須創新!

認準了方向.張教授有“咬定青山不放松”的精神。幾十年來.他致力于建立軋制過程新理論以及技術開發.逐步建立了較為完善的軋制工藝技術體系.主要包括厚度控制、鋼板的板形控制、張力控制技術等核心工業技術。

1959年.還在讀書期間.張進之就提出了用綜合等儲備原理的圖表法制定壓下規程的方法,其技術關鍵是發現單位軋制壓力可將限制壓下量的各因素:壓力、力矩、功率、屯流和咬入角統一分析。1978年,中科院梁國平研究員提出負荷函數概念,引用該方法將設計壓下規程解析化.推廣應用到實際生產的計算機控制系統中。此外,在實際應用中,該方法又發展為人工智能的板形控制方法.測算法軋機彈跳方程、軋件變形抗力和摩擦系數非線性估計方法等。

它已在太鋼MKw一1400可逆冷軋機(獲冶金部科技進步二等獎)、重鋼2450中厚板軋機(獲國家“七五“攻關獎)、上海鋼鐵三廠2350中板軋機(獲上海市科技進步三等獎)、邯鋼2800、鞍鋼2400、天津2450、新余2500(獲省部級科技進步二等獎)、韶關25OO、美國citisteel4064等國內外板帶軋機上推廣應用。

1967年參加熱連軋數學模型攻關項目研究時,張教授發現:國外熱連軋數學模型中沒有張力因子!边B軋張力”是聯系各機架參數的紐帶.是最關鍵的因素。按照物質守恒原理,他推出了精確的連軋張力微分方程,根據張力與厚度、力矩、前滑等物理規律推出了多機架動態張力公式、穩態張力公式和秒流量相等條件,使秒流量相等條件由公理轉變為定理。他還引入當量速度差和連軋慣性常數等新概念,得出連軋張力與當量速度差成正比、與連軋常數成反比的連軋定律。

在連軋張力理論研究方面.國外原來的兩種機架動態張力公式.都存在原則性錯誤。張進之的研究成果得到了國內外同行的肯定。之后,由張力公式又推出張力間接測厚方法,張力與輥縫閉環的流量AGC方法,該方法已在冷連軋普遍應用。最近.他又發現流量AGC存在極限精度,提出提高板厚精度和簡化裝備的可實施方案。目前.張進之的連軋張力理論與實踐均處于國際領先地位。

1996年.張教授發現了板型理論缺軋件參數.用微分法推導出軋件參數計算公式.建立了解析板型剛度理論。以往板形板厚控制上是矛盾的.日本人提出的最佳當量剛度分配.即適當降低厚控精度而提高板形精度。解析板形剛度理論微分表達式則以動態負荷分配方式同時提高了板形和板厚的精度。該方法已在新余中板軋機上推廣應用獲省部級獎。

1979年,張教授的厚控理論取得了突破性進展,發現了軋件擾動可測,推導出DAGC。日本神戶制鋼在1983年、德國AEG在1988年也提出了類似方法,但在理論上不完善。而我國的D3AGC從理論上推出可變剛度系數計算公式等五項推論。

之后.該方法已在國內外推廣應用.于哈爾濱101廠1700、西南鋁加工廠1400、2800鋁帶軋機、濟鋼2500、鞍鋼2350、韶關2500、美國citisteel4064等中厚板軋機上推廣應用。1996年.該方法在寶鋼2050熱連軋機上再次試驗成功.代替了原西門子厚控數學模型,獲得國家發明三等獎。2003年以來,DAGC已推廣到攀鋼1450.在四川威泰山950和唐山不銹550港陸1250等多套熱連軋機上應用。

1992年開始進行板形測量和控制理論研究。他將自己的研究分為三個階段:第一階段,從美國的軋件剛度及數學表達式、日本的板形遺傳數學模型,他推出了軋機扳形剛度的表達式j第二階段,得益于陳先霖院士”美國軋件剛度表達式不適合作為軋件的板形剛度”的啟發.他將軋機的板形剛度定義為軋機的橫向剛度除以軋件寬度.推出了軋件板形剛度的數學表達式:第三階段,進一步簡化解析板形剛度理論,運用數學變換消掉了軋機和軋件板形剛度參數,將板形和板厚統一起來。

如今.他已完成了模型參數確定和計算機模擬實驗工作.并在工業軋機上得到應用。1997年,他獲得了第二屆全球智能控制最佳應用論文獎。

張進之教授將軋制理論從描述靜態平衡關系發展到動態解析理論的新階段,提高了板帶材質量,降低了生產成本,簡化了機電裝備。

張教授在《中國科學》、《中國工程科學》、《金屬學報》、《鋼鐵》等刊物上發表學術論文150多篇.主要代表作有《連軋張力公式》、《壓力AGC參數方程及變剛度軋機分析》、《連軋理論與實踐》、《解析板形剛度理論》、《動態設定型板形板厚自動控制系統》等,理論和觀點曾被多部教科書、專著加以引用。同時,他的多項研究成果被授予國內外專利。

由于貢獻卓著,張教授得到了國內外軋制、自動化界的高度評價。他先后榮獲國家“六五”、”七五”科技攻關獎、國家發明獎、省部級科技進步獎等各項獎勵十多次.并被授予“國家特殊貢獻專家”等榮譽稱號。

關注教育創新,塑造創新性人才

我們的時代渴望創新型的人才.這正是教育的責任所在,教育該如何創新,張進之教授一直關心著這個問題。作為冶金領域的專家.他期望著.能夠有更多的優秀人才為這個行業的發展貢獻力量。

張教授說,”當年讀小學時.我曾經指出老師解題的錯誤.老師不僅沒有批評我,反而鼓勵我說’你長大了可以當一名好工程師,建一棟大樓差不了十塊磚’。教育創新就是要培養這樣一種環境,發展、保護和鼓勵人類固有的探究精神,這是教育工作者的努力方向。”

他認為要培養學生創新思想和創新能力,老師首先要有創新的精神、行動,以示表率。年輕人要深入實際,提出、分析、解決問題。并且.學生注重科研基本功的鍛煉,不要過分依賴計算機而失去創造性。同時,還要培養學生批判性、實證性、公開性、普適性的科學精神.以及說真話、干實事、不怕得罪人的科學態度。

我們面對的一項重大歷史任務是傳統工業如何實現現代化,如何用高新技術改造傳統工業。要實現這個目標,就要解決具體實施的方法!睆埥淌谡J為.科學層次十分重要,20世紀三大發現:相對論、量子力學、混沌學,是自然科學的巨大進步.但它們主要還是描述和解決微觀世界、生物、社會等問題的科學理論方法。對于宏觀的工程技術問題,需要的仍是牛頓力學方法。工業過程中的規律,以往研究的人不多.當時手段也不具備.現在的高新技術,如電子計算機、控制論、信息論等已有可能應用于建立反映基本規律的數學模型,從而在傳統工業上實現新的飛躍。這可能是中國人在21世紀面臨的一次歷史性機遇和歷史任務。至今,張進之教授在鋼鐵、冶金工業領域從事科研五十多年了。流逝的年華,記錄在白發皺紋間.閃光的成績.寫入我國鋼鐵工業的發展史。未來的路還很長,我們祝愿孜孜以求的張進之教授在科研之路上作出更大的貢獻,獲得更豐碩的成果。

迎接21世紀我國軋鋼界應該做什么 :

摘要分析了我國鋼鐵工業現代化的總體形勢;指出我田軋鋼行業要擺脫落后面貌,應采取3個步驟:第1,引進和消化先進技術;第2,實現軋機裝備國產化;第3.進行技術創新.第1步已基本做到,希望在2001年實現軋鋼工藝裝備國產化,做好第2步,并提出要創立創新意識,建立創新體系,提高創新能力,并做好準備,最充分地適應21世紀追求新技術的時代。

關鍵詞21世紀,軋鋼,工藝裝備,國產化,創新

what Steel Rolling Industry Must Do When 21 Century Coming in Our Country

Zhou Chuandian

Abstract The total situation of modern of iron and steel industry in our country is analyzed, and three steps to avoid of the backward situation are pointed out, which are importing and digesting the advanced technique,emboding domestic mill equipment and renovating technique. The firt step has been made. The steel rolling equipment will be made in China in 2001 based on it, the second step must do will, mean while, the necessarities of founding originality idea, system and ability are put forward to adapt the time of pursuing new technique in 21 century.

key words 21 century, steel roiling, process equipment, domestic, originality

接《軋鋼》編輯部來函,并附寄15年前我對雜志所做的批件,引起我的一段回憶。80年代初期,國內只有《鋼鐵》一種刊物,我看到許多同志,每期到手,見有自己專業的文章,便認真閱讀;若沒有、就隨手放在一邊。在一次科技座談會上,我發表意見,深感技術雜志在傳播技術、培養人才方面的重要作用!朵撹F》作為綜合性刊物,統觀鋼鐵全局,指引發展方向,發表高水平的論述,應該是它的任務,不可缺少,但它畢竟受篇幅所限。因此,比較通俗、專業性強、適應廣大科技工作者需要的專業刊物也應該辦起來。會后,對我的這一建議,反映頗為強烈,大有風起云涌之勢,各個專業積極行動起來,無撥款就自籌資金,請示辦刊的報告接二連三送了上來,我是有招必批。這份《軋鋼》的批件就是這樣來的.批件中有這樣一句話:“辦好了,會受到歡迎的”.據來函說,15年來,該刊的質量不斷提高,受到廣大讀者的歡迎,這使我感到欣慰和鼓舞!為此,我要對雜志編輯部多年來的辛勤勞動表示衷心的感謝,并祝愿你們在迎接2]世紀的新時代,做出更多、更好的成績。

講新時代,就要有個時代感,軋鋼界應該做些什么呢?這是一個值得深思的問題、在這里,我愿意發表一點外行的話,供同志們參考。

下個世紀是個什么時代?現在距進入21世圮只有不到四百天了.我們講21世紀,不是一般地講未來5年、10年、20年,這樣想問題,任何時候都可以做,而今天我們講的是下個世紀,要有新世紀感,要有新世紀的時代觀.下個世紀是個什么時代?我們不斷從西方介紹過來許多觀點,早先的說法有后工業化時代,計算機時代、信息時代、高技術時代,等等。近來,又有知識經濟時代的新提法、而且、這個提法在中國似乎掩蓋了早先提出的諸多時代,成為一家獨尊.我問過幾位西方學者,他們說工業先進國家也只有少數人講知識經濟,沒有你們中國這樣普遍.這使我想起多年以前,美國未來學家托夫勒在上海的一篇報告,他說:“在未來的年代中,鋼鐵工業是夕陽工業”。經過我國學者,傳媒的渲染,影響面甚廣,轟動全國,使我們鋼鐵工作者感到壓力。為此,我到美國做了專題調研。其實,這種說法,在中國吵得很熱.在美國卻很少有人談起,甚至受到奚落.原來,70年代.美國忽視鋼鐵技術的改造和開發,設備陳舊,工藝落后,其產品抵不住歐洲、日本的競爭,工廠大批倒閉,鋼產量從年產1億多噸降到1985年的6000萬t.托夫勒根據表面現象,未加深究、便到處亂喊“夕陽工業”,就有一些人也跟著他喊.在美國,理論界認為那只是托夫勒的個人見解;鋼鐵界則說.托夫勒的說法,同美國的實際相反,美國鋼鐵的下滑是早些年政策不當造成的,這幾年總結教訓,政府、民間都在研究新政策.提出新措施來重振鋼鐵工業.下滑情況得到扭轉,已經呈現上升趨勢,90年代初將會完全改觀.后來.我寫了2篇文章駁斥托夫勒的錯誤觀點,消除其在中國的有害影響,在《人民日報》和《冶金報》上刊載.90年代以來,無淪在中國,美國,還是全球,鋼鐵工業的發展都說明托夫勒的論點是錯誤的.今天又碰到21世紀是什么時代這樣的問題,我想那要讓理論家去論證好了,我們聯系到鋼鐵工業的未來,空談無用,還是應該討論同自己有關的切實問題.最近看到一篇日本教授的文章,稱下世紀為新技術開展的時代,論述了20世紀美國、德國、  日本新技術的發展,指出其利弊得失,預測21世紀未來的動向及其互相滲透.日本鋼鐵界接受了他的觀點,認為20世紀已經建立起將科學、工程學、經驗與感覺融為一體的、與生產直接相關的生產技術,以及具有國際競爭力的鋼鐵工業.但是,由于社會環境的變化,不能僅僅依靠這種以生產為中心的技術,有必要創造一個與考慮到社會和人的社會技術共存的新技術.因此,他們稱之為追求新技術的時代.我認為上述的那些提法,有的太專.同我們傳統工業只能部分掛上鉤;有的則太籠統,令人無所適從,日本的這個提法容易同鄧小平同志“科學技術是第一生產力”的論斷和指導思想相銜接.容易同黨和國家倡導的“科教興國”戰略相銜接.我和幾位冶金專家議淪,認為這也容易為廣大鋼鐵界所接受而變為具體的行動,從而使我們比較容易地找準本專業的切入點,集中力量選好自身改革和發展的目標方向.我以下的論述就是這個觀點的延伸。

對于落后的中國,如何達到先進水平問題,我歷來主張:技術落后的國家首先要立足于引進技術,然后要唱三步曲:第1步,買進來,消化它,使生產技術指標達到國際先進水平,這一步我們基本上做到了.第2步,國產化,我們的國家大,資金不足,靠買是辦不成現代化的.我們曾經統計過中,  日兩國的現代化.有個鮮明的對比,起步相似,都是引進技術,日本花16億美元建設成功1.5億噸鋼的全部現代化設備;中國到1990年花了90億美元,建設成功不到1億噸鋼的能力.其中達到現代化設備的只有20%.主要的差別是日本不搞重復引進,靠國產化來建設新鋼廠.而我國不重視國產化.重視重復引進.這是我們未能建成鋼鐵強國的重要原因之一.但是,也應當看到,多年來經鋼鐵界的努力.我們還是做了不少工作的,為以后的發展打下一點基礎.第3步,要創新。

我說第1步我們基本做到了.是基于以下的事實,改革開放20年,我們把當代世界先進的鋼鐵工藝技術和裝備基本上引進來了,經過消化,在這些裝備上,中國操作人員熟練地掌握了新的工藝技術,達到了國際先進的生產技術指標,這一點,連國外專家參觀寶山鋼鐵公司后也都承認,這就使我們的鋼廠可以立足于同一起跑線上,生產的產品能與國外競爭。

第2步在國產化上還相差很遠,特別是在軋鋼裝備方面.國產化是我們奔向現代化的重要一步,是充分吸收國外技術的必經之路,這一點對落后的第三世界有著特殊的意義.在1986年的冶金工作會議上,我提出了國產化的日程表,要求用5年時間,使煉鐵工藝技術裝備立足于國內,用10年時間,使煉鋼工藝技術裝備立足于國內,用15年時間.使軋鋼工藝技術裝備立足于國內.今天看來,前兩個目標已經基本實現,1991年6月2日國產化的寶鋼2號高爐系統順利投產,指標超過從日本引進的1號高爐.我們為主歡呼! 1995年幾座國產化的轉爐、連鑄機投產,也很成功.我們又為之鼓吹!  當時提軋鋼工藝技術裝備國產化的目標,為什么時間更長呢?這是因為考慮到軋鋼要比前道工序困難得多,我所經歷的實踐也明白顯示出這一情況。80年代初,我們在邯鄲鋼鐵廠進行了連鑄機和高線軋機的國產化試驗,連鑄機試驗較快地過關,轉人正常生產;高線軋機的精軋及其控制設施由英國引進,粗軋及其它部分則作國產化試驗,開始就遇到很多磨難,很長時間未能投入正常生產.1982年初,武鋼1700mm軋機的日本專家—書小平同志說,這兒套軋機運轉情況很不正常,再過3年,就會開不動了.這引起中央、國務院領導的高度重視,嚴肅批評了冶金部.我奉命立刻帶領冶金部工作組同湖北省工作組聯合攻關,集中各方面的力量,直到1985年,才完成“四恢復”的工作任務,實現正常生產.我親身體會到軋鋼的難度,同時也借鑒了國外的經驗,日本在二戰后引進歐美新軋機就是在15年后實現國產化的。

按照原來的要求,2001年應該實現軋鋼工藝裝備國產化,這一目標已經擺在軋鋼界的面前.我分析,從歷史的發展趨勢看,我們從1981年開始自制部分高速線材軋機,1982年后武鋼1700mm軋機攻關,諸多備件包括卷取機的制作得到成功,到寶鋼熱連軋、冷連軋的同國外合作制造.也獲得相好的結果,加上生產工藝技術已能很好的掌握,說明我們的設計、機械制造生產技術已經達到一定水平,這些經驗的積累應該說比日本當年和90年代的韓國的能力.有過之而無不及.他們國產化可以成功,我們軋機的國產化也應當能夠成功.我看將來能否實現目標,問題出在人們的認識上.鋼廠習慣于引進,懼怕國產設備出毛病,一上軋機,就講引進.主管部門遷就這種不顧全局的思想,一個接一個項目的批準引進,高線軋機竟然引進了倉20幾套生產線,寧可引進國外二手的落后設備.而不愿意讓我國機械部門按先進樣機制作國產化設備.機械制造專家曾多次向我提出批評意見,我認為他們是正確的.在這里,我要呼吁軋鋼的科技界、設計界、制造廠和生產廠,應該同心協力,在2001年軋機國產化中發揮領導作用,不斷推動這一工程的進展。

第3步,要創新.只有不斷創新,才能不落后于時代,才能躋身世界先進之林.不能創新,就會形成代代引進,一次引進之后,過下若干年,人家有了創新,我們沒有創新,又得引進,只能跟在別國的后邊爬行.前邊我引述的日本鋼鐵界,對新世紀的創新思維,可供我們參考.這一步可以同前兩步同時進行.在前兩步實現后,它更顯得重要而突出,因為到那時我們已與國外處于同一水平,是個爭先進,奪冠軍的問題.這幾年《冶金報》介紹了不少武鋼、寶鋼軋機技術創新的實例和經驗,在國家技術進步獎的名單上.得獎項目和人員也有了許多,這說明,我們在走前兩步時已有了創新的本領.前些時、我接觸到兩件事.更使我堅定這一信念.僧全松多年研究高爐無料鐘,他的發明獲得國家專利,被美國鋼廠看中,認為該技術超過獨霸天下的盧森堡公司的技術.張進之是軋鋼專家,他在寶鋼實施的板形控制技術,超過了從日本引進的技術,等等.我的見聞有限,可能還有很多我不知道的.《扎鋼》多刊載這方面的文章是有促進作用的。

我認為,在未來追求新技術的時代.《軋鋼》應起到的作用,一是廣泛介紹國內外軋鋼的創新成果,應用于現有軋機的不斷改造上去;二是軋鋼界要有新的設想或應有更活躍的思路,以推動軋機技術上的創新.在這一點上,《軋鋼》雜志要起核心作用,建議能在雜志上每年開展 2—3次關于軋鋼創新問題的討論,特別著重在創立創新意識,建立創新體系和提高創新能力等方面的討論,以活躍和啟迪人們的思維.

最近在一篇文章上,讀到恩格斯在20世圮  前夕,新世紀即將來臨時的一句名言:“最充分地適應新世紀的時代”.對于新的時代,不但要適應,而且要最充分地適應.如果鋼鐵工業在2l世紀是追求新技術的時代,我們要做好哪些準備工作去最充分地適應呢?我是個軋鋼外行.只能提出以上的見解.不一定準確,還需要大家都來出主意。

關于實施鋼鐵裝備國產化推進企業自主創新和現代化的建設 :

2003年9月,(人民日報)開辟專欄,討論”重大裝備國產化”問題,連載了20多期,引起各方面的關注,管理部門、研究單位、制追工廠、設計院所都有文章發表,其中責怪制造工廠的意見居多。我從事冶金工業技術引進、國產化10多年,深感這個問題的討論對我國工業的發展有著非常重要的意義。經過20多年的勵精圖治.一批產業先后跨過發展期,年代產品數量躍居世界第一(如鋼鐵、有色金屬等),十分可喜!然而還有不足之處,重大裝備的制造就是一個有待解決的問題,就鋼鐵行業來說,重大裝備不但走不出國門,而且還在繼續引進。原因何在?90年代,全國科協曾經立項研究,我參與了這一工作,探討結果認為:國產化創不足是癥結所在,責任不在制造業而在鋼鐵業。今將當時課題論證概況及當前的發展情況敘述如下,請予指教。

一25年來鋼鐵技術國產化工作進展很大,問題也不小

冶金部對這個問題的研究到20世紀80年代韌才認真開始,在這之前只做些零碎工作。為什么50年代初引進技術.30午后才研究國產化呢?我分析有以下兩個原因:一是國家允許重復引進,鋼鐵工業都把引進作為拄改和擴建的第一選項,把同產化放在次要的可有可無的地位。業內人士都知道,新設備的制造是要生產企業牽頭聯合制造企業進行的,生產企業沒有積極性制造企業怎么會獨自上馬呢?二是在本國技術能力的認知上妄自非薄,上邊還有誤導。鋼鐵工業較大規模引進,在寶鋼之前要數武鋼,70年代武鋼一次引進4個新廠,國家組成跨部門專家組進行調研,結淪為“這樣先進的裝備生產掌握都有困難,設備仿制根本不可能”,在這之前冶金部曾有過消化移植的設想,在權威理淪的影響下自動取消了。

70年代末,寶鋼全國最大的引進項目啟動了一段時間,消化移植引進技術重新提到議事日程.基于以下兩個原因:一是正在施工的寶鋼工程一度停建.因為引進費用太高,不停建則影響全國的鋼廠建設,寶鋼一個廠把國家對鋼鐵工業的投資全占用了,全國投資為零?磥,裝備靠引進,資金變成大問題,國產化自然提到議事日程;二是通過對國內外自主創新的考察,打破過去權威人士認為“不可能”的理論。國外有日、韓自主創新的經驗,這兩個國家的鋼鐵建設的基礎同我國相當.日本也是在50年代開始引進技術,韓國則在70年代初才建聯合鋼廠,他們只用10多年時間技術裝備就立足國產,并且出口到國外。我國的經驗就全國而論可舉出”兩彈一星”為例,這可是世界性的大難題,全球也只有少數國家做到,我國很早就實現了。就鋼鐵業說,可以舉出兩大資源利用為例,攀枝花釩釷鐵礦的分離和包頭稀土鐵礦的冶煉都是一些國家長期試驗未能解決的問題.前者日本曾做過多年試驗,后者前蘇聯曾做過專題研究,他們一直未能找到解決的辦法,這兩大難題被中國入解決了,已經建立兩個大鋼廠,各種元素得到綜合利用。我們綜合分析國內外采取的辦法就是人才集中和給以足夠的創新費用這兩條。

因此,從寶鋼工程開始,我們就組織對引進設備的分解測繪,先易后難,選擇一些制造技術比較簡單、工藝操作不太復雜的單項設備進行試制,結果成功了,使這些部件不再進口了。為了推而廣之.冶金部接連4年召開了引進技術消化移植會議,累計試制設備達到176項之多。這個成功大大改變了人們的觀念,敢于拍胸膛提出要求:出國內承擔寶鋼2高爐系統設計、設備制造和施工。政府部門支持這個成套設備國產化的創議,在3.5萬t設備中,同內制造占92%。1991年2高爐投產,比引進的1高爐還順利,到1995年共4年的生產實效考驗,其利用系數和焦比都好于1高爐,事實證明大高爐的國產化完全成功。寶鋼的煉鋼技術裝備采用同樣的方法,由單項到集成實現了國產化。這是一次國產化創新的里程碑。至此,1996年只剩下軋鋼技術裝備還沒有整套設備的國產化。

20個世紀后期的企業改革使其利潤大增,積累了雄厚的資金,有能力加快改擴建工程,特則是同家大型企業開始進行軋鋼裝備國產化試驗,鞋鋼、首鋼等首先做出了成效。1996年后,先是寶鋼、鞍鋼同時從日本三菱引進技術,建設1580mm和1780mm熱連軋薄板軋機。鞍鋼采取擴大裝備國產化的方法,與一重合作使1780機組設備國產化率達到85%以上,比引進節約了一半投資。我們組織專家組跟蹤這兩套軋機的生產過程,通過兩年的統計,其技術經濟指標基本相同,由于投資的節約,鞍鋼1780在三年半時間收回全部的投資。1780的成功使鞍鋼、一重積累了經驗,緊接著進行了1700熱連軋和1780冷連軋的試制,在新世紀初這兩套國產軋機雙雙報捷,經過專家組鑒定,比同期引進的熱、冷連軋毫不遜色,評定為主要生產工藝和技術裝備達到國際先進水平。濟鋼的1700熱連軋生產線工程原計劃引進,后改由鞍鋼、一重提供成套技術的“交鑰匙”工程,進展順利,兩臺連鑄機已試車成功.連軋機正在進行安裝中(2006年都已順利投產一作者)。與此同時,首鋼、二重合作研制了3520mm中厚板軋機和大型球團機。這是國產化創新的又一次里程碑。

上述鋼鐵裝備國產化都屬于集成技術,即廣泛吸取國內外先進技術集為一體,日本的早期國產化的做法也與此相類似。目前,寶鋼投入巨資正在進行發明技術,即世界上還沒有的技術,如連鑄薄帶試驗是由鋼水直接澆鑄成帶材,目前國外只有3家工廠在試驗,又如鐵礦熔融還原生產性試驗是直接用粉礦、粉煤煉鐵,國外只有一家工廠在進行生產性試驗。這兩項試驗搞成了就是世界性的發明。

二 裝備國產化和自主創新的主要矛盾

裝備國產化和自主創新進展緩慢原因何在?我們用矛盾分析的方法,試著找出主要矛盾。1996年寶鋼2高爐國產化成功,全國科協為此設立的課題組將研究結果呈報國務院后受到重視,宋健同志做了重要的長篇批示,朱镕基、李嵐清圈閱同意。課題組也收到科協的通報,不知何故,如此好的建議卻未能在實際工作中實施。

1996年報告書的基本建議是,希望國家審批企業的引進項目時,對國內已有的水平相當的同類技術,應該提倡采用,不要再批準重復引進。我們認為,日、韓能在引進技術后的10多年內轉變為輸出技術,最重要的措施是不準引進第二套,批準的第一套由幾大鋼廠聯合引進、共同消化、仿制后推廣,獲得快速成功,達到全國現代化。他們經驗的要點是抓住主要矛盾。我國則不然,允許重復引進,使引進的口的只為了生產,這與日、韓引進的目的在創新是截然不同的。由于引導企業把引進當做改擴建項目的首選,因而就有十套甚至幾十套引進同一技術的情況,花費50年時間,鋼鐵工業的技術裝備達到現代化水平的還沒達到30%。這種選擇產生的嚴重后果是:第一,它影響到企業的自主創新。企業是創新的主體,重引進輕國產的政策不改變,企業不用本國技術的后果是什么呢?研發是需要投入的,有了產品賣不掉,豈不使研發難以為繼嗎?第二,引進技術造成資金外流,減少技改投入,影響企業現代化的進度。許多實例說明國產技術經過鑒定已能趕上國際水平,其中還有高于引進的,價格卻比引進技術低得多,一般只相當引進的二分之一,個別項目有低到三分之一的。這可算算看,你這個企業要加速搞成現代化.如果采用本國技術,花費一套設備的錢可以買兩套設備.豈不使你的現代化大大加速?

從這個建議在1996年提出后,到2005年經過9年的努力如前所述鋼鐵設備國產化才有更快的發展,可是1996年報告所提出的問題依然存在,甚至有過之而無不及,正如中央大報所披露的一些情況。在整套機組方面,這幾年我參加過幾個鋼廠的軋機投產儀式,無一不是引進的,據調查幾乎所有鋼廠的改擴建規劃都要引進整套軋機裝備;在單項裝備方面,據幾位煉鐵煉鋼專家調查,盡管中國生產的技術經濟指標已居于國際先進行列,雖然整套裝備不再引進,一些單項裝備還在繼續引進,例如煉鐵系統的無鐘爐頂.十熄焦等20多項,國內已有的技術并不比外國的差,引進一直沒有停止、以致這些年引進投資居高不下.有些年份竟占到鋼鐵總投資的45%,甚是驚人!最近看到已被批準的大項目:首鋼的曹屺甸新廠和鞍鋼的鲅魚圈新廠,規模相同,技術水平經過分析同屬國際先進,首鋼主要靠引進,鞍鋼則靠國產,批準投資相差太大,前宅:為600億,后者只需300億。這和全國價差的情況類似,有些同志進行佑算,全國正在進行和規劃中的改擴建項目,何只曹妃甸的10倍,既使妝10倍計算,也有3000億元打了水漂,數額巨大!如果各企業能夠改弦更張,像鞍鋼那樣采用本國裝備,則鋼鐵現代化所需的時間就可以大大縮短,資金投入甚至減少一半。

三大量采用國產裝備,快速促進鋼鐵現代化

時至今日,中國鋼鐵工業的發展已經開始進入新階段,生產過剩已經顯現,其中煉焦已經陷入災難,似乎勿需爭論,今后的發展無非是根據需要作些增增減減的調整工作,而技術滯后引人注日還要依賴外國的問題逐漸擺到議事日程,中央主流媒體已注意到這個問題,鋼鐵從業人員注意不夠,今后光有部分現代化不行,應該討論中國鋼鐵整體達到現代化問題。鋼鐵是能源消耗高、環境污染重的產業,在這方面同國外的差距太大,達到現代化水平的先進企業如寶鋼等,已與國外相當,差距存在于距現代化水平甚遠的落后企業。因此如何對這些落后企業進行現代化改造應該變成當務之急。最近各大報用大量篇幅介紹鞍鋼技改經驗,應該成為鋼鐵業近期的正確導向。鞍鋼技改的主要經驗呈采用奉國技術,這條途徑將會引起鋼鐵界的重視。

1996年以來盡管裝備國產化又有了很大進展,然而引進的勢頭并末減弱,當年國務院三位領導的批示,至今未9S很好貫徹。1996年至今的發展情況說明,當初我們把重復引進當作阻礙現代化發展的主要矛盾并沒有錯,更不是誤導,鞍鋼的經驗就是例證。在世界創新形勢發生深刻變化和我國自主創新有了不小進步的今天,引進政策加以變革,正當其時,刻不容緩。

50多年來,引進拄術在大型鋼廠相習成風.一時難以改變.甚至有幾個鋼廠有不少創新,深感改變引進政策很有必要.但是他們自己的辦法還是不用國內已有的技術而去引進。

我們的建議

我們的建議要大量采用國產設備,從快速推進鋼鐵現代化著眼,可以采取下述3個辦法:

(1)擴大對國產設備的宣傳,《人民日報),(經濟日報》  直傳鞍鋼國產化技改的經驗,在鋼鐵界起到很好的作用,還有一些鋼廠做出貢獻也應該上報、上刊物,各專業雜志  在近期是否可以多登載介紹自己技術創新的文章,把國產設備技術達到國際先進技術水平擺出來,說明它可以大大縮短企業現代化的進程和鼓勵企業的技術創新。

(2)最近金屬學會煉鐵分會正在進行的中外技術對

比討論,將引起鋼鐵界的重視,通過對比,他們把二十幾項設備在生產實踐中得出的結果,向企業說明應該采用本國技術的理由,以理服人,敦勸企業領導。希望煉鋼,軋鋼專業也能舉辦類似的活動。

(3)建議政府主管部門慎批引進項日,在審批企業的改擴建規劃時,能夠先弄清該項目的中外水平有無差距。只有在國外拄術比較國內技術有明顯的優勢時才批準引進。

當然,國內沒有的或國內雖有但存在明顯差距的技術,還要引進。

軋鋼技術和裝備不停地引進的原因分析 :

日本花16億美元引進先進冶金裝備和技術,建成年產1.6億噸鋼的全現代化鋼鐵工業。我國至1994年花94億美元只建成20%現代化的鋼鐵工業,而至目前又花掉不比94億美元少的外匯引進冶金裝備和拄術。當然我國鋼產量超過3億噸,在世界上是第一鋼鐵大國,而鋼鐵裝備和柱術的自主創新水平如何呢?典型引進事例是三套薄板坯連鑄連軋引進,當時的口號是“以市場換技術”。當時科委主任朱麗蘭在電視講話中指出:此路行不通。結果是市場給了外商,技術沒有換來.而參于引進的中國技術人員大部分被外企聘走了……,目前我已建成十多套薄板坯連鑄連軋生產線。其技術國產化率有多高,少的實在太可憐了。目前黨中央國務院十分強調“自主創新”是多么重要啊!下面談談我對軋鋼技術裝備不停地引進的看法.不正確之處請多多批評指正。

軋鋼技術和裝備不停地引進的原因很多,我這里強調兩個主要原因,其一是人為的原因;其二是技術原因。人為的原因,原冶金部副部長周傳典已寫過多篇文章論述,引用周部長在《中國冶金》2006年1期上的一段話可以說明“——70年代武鋼一次引進4個新廠,國家組成跨部門專家組進行調研,結論為:這樣先進的裝備生產掌握都有困難,設備仿制根本不能。此前,原冶金部曾有過消化移植的設想,在權威理論的影響下自動取消了!

權威們否定軋鋼裝備國產化的可能性,與本人有一定聯系。武鋼的鋼質特殊.含銅量較高,從國外引進的軋制數學模型能否適用含銅鋼生產成為一個重要的技術問題,而國外廠商的答復是:不保證。這樣含銅鋼生產就成為武鋼生產的一個技術關鍵問題。由于國內從1967年初就開始研究連軋數學模型技術,當年發現熱連軋數學模型中忽略“張力因素”。由數學分析方法建立了連軋張力數學模型。這項工作得到當時科研組的學者、專家們的肯定。在建立了解析連軋張力理論之后,鋼鐵研究總院與中科院數學所合作開展了連軋過程仿真實驗、動態變規格控制模型建立并進行了仿真實驗、變形抗力和摩擦系數非線性估計等自主創新性質的科研工作。這些工作在技術刊物復刊后在《金屬學報》、《鋼鐵》、《自動化學報》等刊物上發表,并引起日本、美國等關注。

含銅鋼軋制問題引起了國家領導人李先念、余秋里等人的重視。75年鄧小平復出,論總綱調研組在我院,我關于含銅鋼技術問題寫信給李副總理。據說李副總理批給了冶金部陳紹昆,機械部周子建(聽說,批文我未見到)。此批文在武鋼進行過專家討論,給予否定的結論。大約這就是三十多年個人苦苦奮斗的主要原因吧!軋鋼雜志我投過六次稿,都被退稿了?磥碇袊堜搯栴},很像當年蘇聯的遺傳學問題。

   下面重點談談技術原因。

20世紀技術上的最大發明是計算機及其應用。計算機在工業方面的最先應用是軋鋼過程仿真實驗和過程控制上。仿真的開創者為1955年英國人Hessenberg和1957年美國人Phillips。連軋過程設定控制應用,是美國哥倫比亞鋼鐵公司于1960年。當時由計算機設定輥縫和速度大大提高了控制精度和生產率,從而取得了計算機在工業過程控制方面的重大成果。之后,在北美洲、歐洲、日本等大力推廣了計算機對連軋過程的控制和仿真實驗的應用。日本人后來居上,對連軋過程的穿帶、加減速、動態變規格等工藝問題進行了計算機仿真實驗,并與連軋機實機實驗相結合開展工作。其中最為著名學者有鈴本弘、美坂佳助等人。由于日本人的深入對連軋過程的分析研究,所以第一套全連續冷連軋生產線于上世紀70年代在日本鋼營建成并投入正常生產,目前冷軋全連續化軋鋼已被世界各國普遍采用了。熱連軋全連續生產線也是在日本新日鐵等公司建成投產。

我國連軋生產開始進程并不比日本晚,鞍鋼1700半連軋是1957年從蘇聯引進的,武鋼于70年代從日本引進1700熱連軋機,從西德引進1700冷連軋機。但由于歷史原因,我國走了一條不斷引進的路線,其人為原因前面已說過了,下面分析技術原因。

20世紀70年代開始,以日本、德國為代表的軋制技術與裝備快速發展,其特征是機、電裝備和控制的進步。系統設計依靠的是計算機仿真技術的應用。而軋制工藝理論停留在靜態;壓力公式;彈跳方程;秒流量相等條件等。

軋制過程的靜態理論,不適應現代高度自動化的連軋過程控制的,結果造成連軋機電及測量裝備的極端復雜化。秒流量相等條件是連軋平衡條件下的理論。而且連軋過程最主要因素——連軋張力是隱含的,所以不適應連軋技術的快速發展。板形是近代板帶質量的最重要的技術指標,而世界上的板形理論不完備,缺軋件參數。板形控制雖然發明了HC、VC、CVC、PC等裝備,由于板形理論不完備,也未達到較好的實際應用?傊堉乒に嚴碚撏A粼陟o態水平,是造成板帶軋制裝備極端復雜化的技術原因。

70年代初開始我國已開始建立軋制的動態理論:多機架連軋動態張力公式;保證厚度恒定的輥縫差分方程;發現板形理論缺軋件參數,分析方法推導出軋件形參數計算公式,建立了解析板形剛度理論;板形板厚協調規律等系統的軋制動態理論。但這些軋制動態理論未被我國軋鋼界接受,但得到機械部及一重、二重、天傳所和治金自動化院的支持并推廣應用,由此多次獲省部級科技進步獎、國家發明獎、國際智能控制獎等。特別重要的成果是,1996年在寶鋼2050熱連軋機代替西門子厚控數學模型的成功,大大提高了2050熱連軋厚控精度。由于寶鋼應用DAGC的成功事例,攀鋼1450熱連軋控制系統改造采用了DAGC。于03年DAGC代替了原引進的GE厚控數學模型。寶鋼、攀鋼的成功,很快在川威、泰山兩套950熱連軋機上應用,還唐山不銹550熱連軋機上也應用了DAGC。攀鋼1450熱連軋機國內負責改造已取得了完全成功,已獲2005年四川省科技進步一等獎。

攀鋼1450與寶鋼2050都應用了DAGC.攀鋼、寶鋼相接近的厚控精度證明了我多年來的觀點:機電設備的精度已超過了實際需要,關鍵是軋制工藝數學模型的落后;應用工藝動態數學模型就可以大大提高板帶的尺寸精度。

目前是進一步推廣應用DAGC改造日本人的測厚計型AGC,在熱連軋機上實驗和應用流量AGC,估計在熱連軋機上應用流量AGC后,厚控精度可接近冷連軋水平,達到0.01mm的精度是可能的。熱連軋后邊幾個機架應用流量AGC的更大技術意義,是可以簡化活套控制系統。

鋼鐵研究總院建立的軋制動態理論,已開始較全麗的推廣應用了,民營企業建設的板帶軋機已大量應用;國營大型鋼鐵企業,將應用動態數學模型改進厚度和板形控制數學模型,這些工作有助于提我國板帶產品的世界競爭力,為建成鋼鐵強國作貢獻!

以上看法可能很不全面,缺點、錯處難免,請批評指正!

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