宝钢自主研发易焊接超高强钢

宝钢自主研发易焊接超高强钢

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【机械网】讯  由宝钢自主研发的易焊接超高强钢Q890CFD首批1200吨日前交付用户。该产品将用于制造煤矿用超大型液压支架。  近年来,宝钢顺应采煤机行业市场需求,持续开展采煤机用超高强钢研发,针对产品要求的屈服强度、可焊性、强韧性等进行科研攻关,通过优化成分匹配、轧制与冷却工艺,解决了超高强钢可焊性和强度间的矛盾以及钢板平直度难题,成功开发了可在一般预热条件下实施焊接的易焊接超高强度钢Q890CFD。  去年5月,宝钢研究人员先期介入,成功将Q890CFD应用于制造8.2米液压支架样机。经35000次加载压架试验,该产品各项技术性能指标满足设计要求,并通过中国煤矿安全标准中心认证。而且,采用宝钢Q890CFD产品制造的8.2米煤矿用液压支架,一套完整采掘工作面(约175架)可减重2055吨。业内人士认为,该产品的应用将有助于提升煤矿一次采掘高度,提高采煤效率和企业效益。去年10月,山东某用户与宝钢正式签订1200吨Q890CFD批量供货合同。  在Q890CFD获得用户认可的同时,去年11月,宝钢与两家科研机构和煤机厂联合开发的煤矿超大型液压支架在北京国际煤矿装备展览会展出,引起了国内外用户的极大兴趣。宝钢标示,今后将继续致力于超高强钢技术研究,助力煤炭行业高效开采、技术进步和转型升级。【打印】
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金鼎煤机公司:从“制造”迈向“智造”

2015/02/27 19:08山西经济日报

从6.2米支架制造到8.2米系列高端液压支架的问世,从机器人自动焊接工艺流水线和低温焊接技术的引进,从采掘六项装备到二代连掘装备的推广,从短壁采煤机到大采高8G采煤机的试验成功再到无人工作面采煤机的研发,超前支护、全自动湿式喷浆机、瓦斯抽放钻机、长孔定向钻机、短壁采煤机、1米刮板机、系列无轨胶轮车、矿山电气自动化控制、直线驱动香蕉形弛张筛等51个系列、5000多种创新产品连绵不绝。

澳门新葡萄京所有网站 ,抬头看着将近3层楼高的世界最高的液压支架,笔者脑海里涌现出一个词:顶天立地。晋煤集团金鼎煤机公司宣传部长吕小红表示,这个由他们研发的8.2米的支架创造了高度最高、工作阻力最大、护帮高度最高等多项世界第一,在满足了大采高工作面支架使用要求的同时,可以极大地提高煤炭开采效率和资源回收率。

1月底,在金鼎煤机公司,笔者了解到,自2009年成立以来,他们围绕高端战略,发扬首创精神,成功开发了一系列具有自主知识产权的煤矿采、掘、机、运、通成套装备。从6.2米支架制造到8.2米系列高端液压支架的问世,从机器人自动焊接工艺流水线和低温焊接技术的引进,从采掘六项装备到二代连掘装备的推广,从短壁采煤机到大采高8G采煤机的试验成功再到无人工作面采煤机的研发,超前支护、全自动湿式喷浆机、瓦斯抽放钻机、长孔定向钻机、短壁采煤机、1米刮板机、系列无轨胶轮车、矿山电气自动化控制、直线驱动香蕉形弛张筛等51个系列、5000多种创新产品连绵不绝,持续推动着“金鼎制造”向“金鼎智造”的转变。

374项专利构建优势产业群

2014年底,由金鼎煤机公司申报的20项实用专利技术获得国家知识产权局正式授权。至此,2014年该公司共申报专利52项,累计授权专利29项,年度专利申请量、授权量均创历史新高。

吕小红表示,截至目前,该公司累计申报专利374项。这些专利产品广泛应用于高端液压支架、短壁采煤机、千米深孔定向钻机、快速掘进装备、防爆运输车等系列高端煤炭采掘现代化装备中,为企业创造了巨大的经济效益,成为该公司提升产品核心竞争力的一大亮点。

瞄准世界煤机装备制造产业发展的制高点,金鼎公司大力实施创新驱动战略,注重产、学、研相结合,凭借煤机技术研究院和“煤炭装备试验基地”装备研发试验平台,充分发挥人才优势和设备优势,积极鼓励广大工程技术人员攻坚破难,大胆创新,在优化产品设计、改进生产工艺、新产品研发等方面取得丰硕成果。如今,他们的煤炭煤机成套设备形成了国内领先、国际先进的设计、制造技术和完善的产品系列,具备了雄厚的“量体裁衣”开发、“交钥匙工程”、“专业化服务”的能力,并向国际顶尖技术发展。

针对国内岩巷掘进效率低、工人劳动强度大、机械化程度低等问题,他们将煤机装备研发和采掘工艺创新融为一体,大胆创新实践,成功研制了一套集连续破岩、矸石装载、矸石转运、锚杆支护等系列功能于一体的岩巷快速掘进作业线。日前,在长治大峪煤业顺利进行工业试验,岩巷掘进优势已逐渐凸显,日掘进进尺突破10.8米,掘进效率大幅提升。该套装备的成功应用为井下快速掘进做出了新的探索,是继晋煤集团一次采全高、二代连掘、采煤采气一体化三项核心技术工艺之后,创新创造的又一项重大突破,为推进能源技术革命闯出了一条快速掘进之路。

达到国际领先水平的液压支架,是金鼎煤机制造快速发展的典型产品之一。近年来,该公司通过技术创新,不断更新换代,相继开发出世界最低1.2米到最高的8.2米系列高端液压支架,取得国家发明专利,使产品高科技含量不断提升,获得国家多项重大荣誉。特别是2014年,该公司研制生产的两台高端液压支架成功交付美国久益公司,由此拉开了中美两家企业双方合作的序幕,标志着金鼎的产品由此迈入了国际高端煤机市场。

致力打造完善的生态产业链

1月27日,在金鼎高宝钻探公司,副总经理栗林波指着一台刚刚装配好的长孔定向钻机表示,相比于其他同类产品,在使用性能相同的情况下,他们的产品体积最小、重量最轻、高度最低,在煤矿井下作业时具有很大的优势,钻孔最大深度可达1300米,可广泛应用于地质精探、探放水和瓦斯抽放。

高宝钻探公司是由金鼎煤机与澳大利亚GDS公司合资成立,总投资5037万元,通过引进外方先进技术,合作研发制造煤层长孔定向钻机、松软煤层钻机和地面瓦斯抽放钻机。

在这里,能明显感受到现代化制造企业的气息,绿白相间的自流坪地面光洁明亮,面积达5700平方米的车间是按照国际先进制造模式建设的现代智慧化车间,配备远程实时监测系统,全数字化管理,具有智能、高效、节能、环保等特点,可以承担研发设计、质量控制、设备测试等业务。

高宝钻探公司是金鼎煤机的一个子公司。像这样的分、子公司,金鼎煤机共有24个。这正是金鼎煤机能够迅速崛起的一个关键:完善的生态产业链。

围绕着煤机制造,金鼎煤机成为了拥有包括各种采煤机、掘进机、皮带机等煤矿综合机械化开采成套设备生产能力,以及从最基础零部件铸造到产品组装、技术研发,甚至后期维修、人员技术培训等完整的集研发、设计、制造、成套、试验、服务于一体的综合性煤机制造企业。

在圆环链制造分公司,工作人员表示,他们引进的德国MRP全自动制链生产设备和挪威EFD热处理设备均是世界一流的生产设备及生产工艺,与国产设备相比,控制更为精准,焊接质量稳定,链条机械性能好。目前他们是我省唯一能制造大规格、高强度、全系列矿用圆环链制造企业。

在精密锻造车间,笔者看到正在工作的三台“多关节机器人”,在技术工人的轻松操作下,几分钟就可锻造好一个刮板产品,大大提高了锻件在锻造过程中的效率和质量。现场的工作人员表示,从原材料进入车间,到锟锻、制坯,再到终锻、切边和校正,每个流程都有专人负责,都有不同的机器手介入,工件在转运过程中由机器人进行操作,很多原本由人工完成的环节都被机器人所取代,不仅降低了劳动力,同时机器人焊接的精密度更高,这样一来产品质量也得到大幅提高。

在金鼎人看来,完善的生态产业链,保证了产品的可靠性能,每项关键技术都掌握在自己手里,有利于产品的不断改进、提高,不至于受制于人。更重要的是,可以准确把握每个生产环节,有利于控制总体成本,还可以在每个环节上保留更多的利润空间。

煤层气装备打造新的经济增长极

煤炭市场的不景气,让与其唇齿相依的煤机板块也受到了冲击。对此,金鼎煤机没有怨天尤人,而是顺应国家改革大势,超前谋划,先行一步,抢抓全省“气化山西”和建设煤层气设备制造业基地的重大机遇,依靠科技创新和管理创新,积极向煤层气装备制造领域拓展,打造新的经济增长极。

他们坚持走“产、学、研”相结合的道路,采取外引内联的做法,通过与美国RDS公司、久益公司等国际知名企业及省煤科院、西安煤科院等高等科研院所建立战略合作关系,对国内、国际煤层气装备市场环境进行分析、梳理,优先选择一批技术高新、市场前景广阔,具有发展趋势和投资回报率高的项目。同时实施专业化运作,成立了煤层气公司,积极开展技术攻关,成功研制了长孔定向钻机、水力喷射径向钻机、煤层气智能排采机、煤层气不锈钢加强筋螺旋焊管、新型煤层气套管、瓦斯有氧提纯、反应釜等系列煤层气开采利用设备,已达到国际领先水平。

其中,该公司引进美国煤层气井水力径向钻探工艺装备技术,研制生产的煤层气水力径向钻机,不仅填补我国径向钻机的制造空白,同时将开创煤层气径向钻井开采的先河。另外,该公司研发设计的具有智能抽采、远程监控、节能降耗等特点的新型煤层气智能排采机,已通过国家等各项资格认证,完全颠覆了传统的游梁式抽气机,将开创煤层气抽采装备的新革命。

笔者了解到,目前,他们已初步形成了以发展勘探、抽采、安全防护、运输技术及装备4大类、20多种煤层气装备及配套材料的煤层气装备制造产业链。

依靠创新这一内生动力,在短短五年时间内,金鼎煤机从“制造”迈向“智造”,实现了从“小机修”到“大智造”的华丽转身,2014年经营总额突破32.7亿元,各项经济指标再创历史新高。

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  • 金鼎 煤机 智造
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近年来,宝钢坚持“环境经营”理念,通过技术创新推进节能减排的同时,在钢铁材料的高强化、高韧化、长寿命和低成本等方面积极探索,发挥自身技术和装备优势,目前已开发了各类满足市场需求,支撑关键行业发展的钢铁产品。
以高强化为方向的钢铁产品创新
当前,高强度钢板是满足汽车工业减重节能和安全性发展要求的最佳材料。宝钢始终把汽车用高强度钢和先进制造技术作为研发重点,形成了门类和级别齐全的高强度钢板系列。其中,冷轧板的最高强度级别达到1500兆帕,热镀锌板达到1200兆帕,国内高强度钢市场占有率达69%。宝钢先后建成了超高强度钢板专用生产线、激光拼焊、液压成形和热冲压成形零件生产线。近期,宝钢在超高强度钢板专用生产线上首次试制出了第三代高强度钢板——QP钢。
高强度钢材的解决方案,不仅适合于汽车行业,也同样适用于工程机械和集装箱等其它行业。如,集装箱板由345兆帕向600兆帕和700兆帕级别发展,工程机械的煤矿液压支架用高强度厚钢板甚至发展到960兆帕以上。高强化已成为钢铁材料创新的主要发展方向之一,宝钢在这一领域仍有大量工作要做。
高韧化为工程提供安全保障
在工程安全性要求不断提高的大背景下,高强化必须以高韧化作为安全性的基础保障。宝钢在管线、容器、核电用钢等关键领域,不断开发出强韧匹配、韧性优良的钢铁产品。
宝钢管线钢的发展与我国油气管线的发展同步,高强、高韧一直是宝钢管线钢发展的主旋律,管线钢产品已从“铁素体+珠光体”组织类型的X42,发展到以“针状铁素体”组织为特征的X70和X80,韧性则由-20摄氏度下冲击功90焦提高到目前的240焦以上,并试制了世界上强度等级最高的X120管线钢板。管线钢的应用领域已从陆地走向海洋,极大地促进了我国长距离石油天然气管道的建设。
针对近年来石化行业发展的需求,宝钢开发和生产了抗拉强度610兆帕级球罐用-20摄氏度、-40摄氏度、-50摄氏度系列低焊接裂纹敏感性高强度调质钢板。其中,-50摄氏度高强度钢板可满足大型乙烯、丙烯低温球罐用钢要求,不仅实现了该高强钢的国产化,还成功应用于百万吨乙烯工程项目。
为了满足国家核电站关键材料国产化要求,宝钢在国内率先开发成功了-45摄氏度低合金高强度钢,成功地用于核电站安全壳的制造。
长寿化为节能减排发挥作用
提高装备和部件的寿命,对于节能减排的贡献度十分明显。
近年来,宝钢一直为不同行业开发服役寿命长的高端钢材。为满足铁道货车车辆高耐蚀和低成本的要求,宝钢以开发高耐蚀性耐候钢为目标,在合理延长车辆服役寿命的同时,降低货车的制造和维修成本。宝钢成功研制出了第三代高耐腐蚀性耐候钢,同时还研制成功了配套焊材及焊接技术。该产品通过了铁道部组织的全面技术审查,并由宝钢起草了行业标准。该产品的成功研制为我国实现大轴重铁道货车车辆的“重载、提速”目标,提供了材料保证。
为满足石油钻探行业抗二氧化碳和硫化氢腐蚀,以及降低投资的要求,宝钢研发了两个新钢种以及其它七个不同钢级牌号的油套管产品。该系列产品抗二氧化碳腐蚀性能和常规N80、P110等产品相比提高3倍以上,抗硫化氢腐蚀性能完全满足NACE标准的高抗硫管要求,其成本仅提高30%左右,对我国含二氧化碳和硫化氢腐蚀油气井的选材,具有重大的现实意义。
低成本化是同类产品竞争优势所在
保证质量的低成本是钢铁企业竞争力所在。近年来,宝钢坚持通过采用新工艺、新技术、新装备等来提高钢材性能和质量,在实现低成本制造方面进行了积极实践。
随着现代冶金工艺技术和装备技术的进步,通过采用控制轧制和微合金化技术,高性能低合金高强度钢可以采用“以水代金”等低成本设计得以实现。2005年以来,宝钢相继投产的5米和4.2米宽厚板产线分别配备了在线加速冷却系统和强力矫直机。通过采用新工艺技术,宝钢相继开发成功船用TMCP高强度钢板、工程机械用低焊接裂纹敏感性高强钢产品。与传统的调质生产工艺相比,减少了再次加热工序,甚至可省略回火处理,明显缩短生产周期、降低制造工艺成本。

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