不銹鋼冷連軋技術(shù)改造工程創(chuàng)新研究

李晨耀

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司不銹冷軋廠，山西 太原 030003）

山西太鋼不銹鋼股份有限公司投資建設(shè)的不銹鋼冷連軋技術(shù)改造項(xiàng)目是世界規(guī)模最大的不銹鋼冷連軋生產(chǎn)線。項(xiàng)目自2012 年開(kāi)工，2014 年建成投產(chǎn)。該生產(chǎn)線集成了當(dāng)今世界上最先進(jìn)的不銹鋼5 機(jī)架冷連軋、超長(zhǎng)連續(xù)退火、超長(zhǎng)酸洗、在線平整、拉矯與剪切、現(xiàn)代化交流變頻傳動(dòng)、自動(dòng)化數(shù)學(xué)模型控制等諸多新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從原料到成品的一體化生產(chǎn)，是目前國(guó)際采用連軋技術(shù)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)不銹鋼所能生產(chǎn)寬度最寬、品種規(guī)格最多、軋制總變形量最大的不銹鋼冷連軋連退生產(chǎn)線。

1 項(xiàng)目概述

項(xiàng)目技術(shù)改造工程批準(zhǔn)建設(shè)1 條熱軋帶鋼退火酸洗線、1 條鎳鋼專(zhuān)用冷連軋機(jī)與冷線聯(lián)合機(jī)組、1 條鉻鋼專(zhuān)用冷連軋機(jī)與冷線聯(lián)合機(jī)組、1 臺(tái)二輥平整機(jī)組、1 條拉矯機(jī)組、2條冷板縱切機(jī)組、鋼卷包裝及物流運(yùn)輸系統(tǒng)、主廠房及相應(yīng)公輔設(shè)施、重卷機(jī)組，完善窄、中、寬幅裝備配置及功能以及磨輥系統(tǒng)。

項(xiàng)目改造施工包括廠房建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備安裝、爐窯耐材、管道制安、采暖通風(fēng)、電纜敷設(shè)、三電系統(tǒng)調(diào)試、消防火災(zāi)報(bào)警、通訊系統(tǒng)等。

2 項(xiàng)目工程改造創(chuàng)新性分析

2.1 工序集成研究與技術(shù)創(chuàng)新

太鋼不銹冷軋廠原生產(chǎn)工序?yàn)閭鹘y(tǒng)的單工序生產(chǎn)，為單一的原料退火酸洗線、單機(jī)架可逆式軋機(jī)、成品退火酸洗線、平整機(jī)組、拉矯、剪切等單工序生產(chǎn)。單工序帶來(lái)的問(wèn)題有物料周轉(zhuǎn)量大、場(chǎng)地需求大，人力資源要求高、產(chǎn)品成材率低、生產(chǎn)效率低等問(wèn)題，直接影響生產(chǎn)效益和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

針對(duì)原生產(chǎn)工序存在的問(wèn)題，項(xiàng)目以工序集成為突破點(diǎn)，將不銹鋼的冷軋、退火、酸洗、平整、拉矯、剪切六大工序集成在一條線上，實(shí)現(xiàn)全工序一體化生產(chǎn)。工序集成設(shè)計(jì)可節(jié)省大量原工序的上卷與下卷等中間環(huán)節(jié)，大幅度減少物流成本、人力成本、能源消耗，符合國(guó)家低碳、環(huán)保的產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求。自2014 年冷連軋投產(chǎn)實(shí)施后，不銹鋼成材率指標(biāo)提高到了全新的高度，不銹冷板成材率可達(dá)到96%，比單體式機(jī)組可提高8%以上，比單獨(dú)的冷連軋機(jī)組也可提高2%左右。同時(shí)在工藝集成過(guò)程中采用了當(dāng)今國(guó)際不銹鋼生產(chǎn)前沿最新技術(shù)，并自主開(kāi)發(fā)多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。

（1）彈跳輥控制爐區(qū)張力技術(shù)。在爐區(qū)出口使用彈跳輥控制爐區(qū)張力，實(shí)現(xiàn)了高精度的張力控制、工藝段的穩(wěn)定控制。該技術(shù)為世界首創(chuàng)，增加了不銹鋼冷軋熱處理線張力控制手段，引領(lǐng)國(guó)內(nèi)外行業(yè)發(fā)展。

（2）大規(guī)模生產(chǎn)線上集成在線切邊功能。在大規(guī)模生產(chǎn)線上集成在線切邊功能主要是采用了快速剪刃更換技術(shù)、高精度焊縫跟蹤技術(shù)、入口高精度糾偏控制、廢邊特殊導(dǎo)槽入導(dǎo)向設(shè)計(jì)、無(wú)張力廢邊卷取緩沖技術(shù)等。該技術(shù)成功使用，使該生產(chǎn)線成為目前國(guó)際上最先進(jìn)的，對(duì)不斷地國(guó)內(nèi)外新建或者改造項(xiàng)目有很好的借鑒作用。

（3）節(jié)能和環(huán)保設(shè)施同步配套。節(jié)能方面在退火爐系統(tǒng)采用廢氣余熱加熱助燃空氣和利用余熱鍋爐產(chǎn)生蒸氣重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能利廢的目的。在環(huán)保設(shè)施方面，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)將氮氧化物處理、APU、混酸再生等先進(jìn)環(huán)保處理技術(shù)應(yīng)用到項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)了氮氧化物超低排放和廢酸100%回收利用，使之成為綠色、環(huán)保的典范精品。

2.2 施工技術(shù)創(chuàng)新性應(yīng)用

項(xiàng)目改造批準(zhǔn)建設(shè)2 條五機(jī)架連軋退火酸洗線、1 條平整機(jī)組、2 條縱切及包裝機(jī)組、1 條拉矯機(jī)組等。設(shè)備建設(shè)多，施工場(chǎng)地狹窄，地下水位較高，地質(zhì)復(fù)雜，基礎(chǔ)開(kāi)挖較深，給項(xiàng)目改造帶來(lái)深井降水、混凝土施工量大、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多等施工問(wèn)題。

在施工過(guò)程中注重科技創(chuàng)新和技術(shù)攻關(guān)，21 項(xiàng)施工新技術(shù)、新材料、新工藝經(jīng)過(guò)建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位的審查論證并應(yīng)用到施工過(guò)程中，保證了工程質(zhì)量。項(xiàng)目整個(gè)施工完成樁12447 支，土方97.8 萬(wàn)m3，混凝土22.36 萬(wàn)m3，鋼結(jié)構(gòu)安裝69100t，機(jī)械設(shè)備安裝13143.76t，電氣設(shè)備9863 臺(tái)套，管線長(zhǎng)度176817.8m，電纜敷設(shè)5850km，耐材砌筑3195.6m3。

（1）解決地下水位高技術(shù)應(yīng)用。施工針對(duì)地下水位高采用地下連續(xù)墻進(jìn)行止水與支護(hù)，后進(jìn)行坑內(nèi)管井基坑降水，再開(kāi)挖。采用排樁加止水帷幕，后進(jìn)行管井基坑降水，再開(kāi)挖。并將“深基坑施工監(jiān)測(cè)技術(shù)”“丙烯酸鹽灌漿液防滲施工技術(shù)”等技術(shù)應(yīng)用到施工中，不僅設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，經(jīng)濟(jì)高效，防滲堵漏效果明顯，更有效地避免了不安全事件的發(fā)生，保證了周?chē)ㄖ锏陌踩?，使工程能夠順利?shí)施。

（2）混凝土施工技術(shù)應(yīng)用?；炷潦┕げ捎谩盎炷亮芽p防治技術(shù)”“高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用技術(shù)”“清水混凝土技術(shù)”等多項(xiàng)技術(shù)。其中，“混凝土裂縫防治技術(shù)”提高了混凝土的抗裂性能，有效地防止了混凝土裂縫的產(chǎn)生，保證了混凝土強(qiáng)度及抗?jié)B性，同時(shí)能節(jié)約大量水泥，降低了工程成本23.68 萬(wàn)元?！案邚?qiáng)鋼筋應(yīng)用技術(shù)”采用強(qiáng)度高的HRB400 級(jí)鋼筋，強(qiáng)屈比不小于1.25，提高建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全儲(chǔ)備，可節(jié)約鋼筋15%，降低成本186.375 萬(wàn)元。“清水混凝土技術(shù)”提高了混凝土外觀質(zhì)量和截面尺寸，節(jié)約了后期裝飾施工工期，免去了混凝土表面的抹灰工序，降低工程成本158 萬(wàn)元。

（3）鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)安裝方面采用“鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)技術(shù)”“厚板焊接技術(shù)”“高強(qiáng)度鋼材應(yīng)用技術(shù)”等技術(shù)。其中，“鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)技術(shù)”通過(guò)施工詳圖編制對(duì)構(gòu)件編碼、構(gòu)件尺寸、連接節(jié)點(diǎn)圍繞安裝施工進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，使構(gòu)件制作到構(gòu)件安裝內(nèi)容的銜接條理清晰，一目了然，大大推進(jìn)了施工進(jìn)程。“厚板焊接技術(shù)”在保證構(gòu)件安全、整體穩(wěn)定性的前提下，提前三個(gè)月完成了制作任務(wù)。由于采用高強(qiáng)度、高性能鋼材，減少鋼材用量、降低材料費(fèi)用、減少結(jié)構(gòu)荷載，有效地提高了結(jié)構(gòu)的安全性?！案邚?qiáng)度鋼材應(yīng)用技術(shù)”減少鋼材用量、降低材料費(fèi)用、減少結(jié)構(gòu)自重，節(jié)約資源、有效地提高了結(jié)構(gòu)服役的安全性。通過(guò)大量地應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料，保證了工程質(zhì)量，縮短了建設(shè)周期，降低了工程投資，獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，為太鋼不銹鋼冷連軋技術(shù)改造項(xiàng)目建設(shè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。

2.3 項(xiàng)目管理創(chuàng)新性研究

為快速高效地推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)，明確項(xiàng)目責(zé)任主體，項(xiàng)目建設(shè)者以國(guó)際化思維大力推行先進(jìn)的項(xiàng)目管理模式，全面深化項(xiàng)目管理的體制機(jī)制改革。

（1）項(xiàng)目體系管理。按照現(xiàn)代項(xiàng)目管理理論，建立了太鋼重點(diǎn)工程決策管理體系、工程建設(shè)實(shí)施體系、工程質(zhì)量安全監(jiān)理體系、設(shè)備保全體系、生活后勤保障體系、工藝功能實(shí)現(xiàn)和考核體系、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售體系以及宣傳、監(jiān)督、激勵(lì)體系。該體系是一個(gè)全方位、全過(guò)程的項(xiàng)目宏觀管理體系，涵蓋了項(xiàng)目管理的各個(gè)方面，對(duì)強(qiáng)化工程項(xiàng)目管理、實(shí)現(xiàn)扁平化管理起到了良好的指導(dǎo)作用。

（2）項(xiàng)目責(zé)任制管理。根據(jù)制定出臺(tái)的《重點(diǎn)項(xiàng)目管理體系》，公司總經(jīng)理與各項(xiàng)目經(jīng)理簽訂了項(xiàng)目目標(biāo)考核責(zé)任書(shū)，明確了投資、進(jìn)度、質(zhì)量、安全、環(huán)保等考核指標(biāo)，制定了相應(yīng)的獎(jiǎng)罰條款，建立起有力的考核激勵(lì)機(jī)制，充分調(diào)動(dòng)了廣大項(xiàng)目管理人員的積極性。項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制避免了傳統(tǒng)模式下責(zé)任不清、推諉扯皮、效率低下的弊端，實(shí)現(xiàn)了工程建設(shè)與生產(chǎn)運(yùn)行責(zé)任的有機(jī)統(tǒng)一。所有項(xiàng)目功能配置合理，技術(shù)參數(shù)指標(biāo)先進(jìn)科學(xué)，達(dá)產(chǎn)達(dá)效順利實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)組織高效可靠，項(xiàng)目取得了良好的效果。

（3）監(jiān)理管理和招標(biāo)管理。在太鋼不銹鋼冷連軋技術(shù)改造項(xiàng)目建設(shè)中，全面推行工程建設(shè)監(jiān)理體制和招標(biāo)管理，通過(guò)招標(biāo)擇優(yōu)引進(jìn)監(jiān)理單位全面負(fù)責(zé)太鋼工程施工和設(shè)備制造過(guò)程中的監(jiān)督管理工作，形成了工程建設(shè)過(guò)程中業(yè)主單位、施工單位、監(jiān)理單位三方相互制約的主體關(guān)系，使工程質(zhì)量管理走上了規(guī)范化、制度化、科學(xué)化的軌道，切實(shí)提高了工程管理水平。招標(biāo)管理通過(guò)設(shè)立管理機(jī)構(gòu)，建立招標(biāo)管理制度和實(shí)施細(xì)則，建立招標(biāo)專(zhuān)家信息庫(kù)，引進(jìn)招標(biāo)代理機(jī)構(gòu)，堅(jiān)持市場(chǎng)開(kāi)放的原則，擇優(yōu)選擇優(yōu)秀的企業(yè)和戰(zhàn)略合作伙伴，降低了工程造價(jià)，縮短了建設(shè)工期，提高了工程建設(shè)質(zhì)量，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)了合作共贏的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

太鋼不銹鋼冷連軋技術(shù)改造項(xiàng)目是世界不銹鋼發(fā)展史上前所未有的浩大工程。本文從工序集成、施工技術(shù)、項(xiàng)目管理方面分析了太鋼不銹鋼冷連軋技術(shù)改造項(xiàng)目的先進(jìn)性和創(chuàng)新性。工程的竣工，是堅(jiān)持自主創(chuàng)新的重大成果，是廣大工程建設(shè)者集體智慧的結(jié)晶，是走新型工業(yè)化發(fā)展道路的體現(xiàn)，對(duì)于推進(jìn)我國(guó)不銹鋼產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整、提高我國(guó)不銹鋼產(chǎn)業(yè)集中度和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力都將產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。