江蘇晨光機(jī)床掌握國際炭素裝備話語權(quán)
2020-09-01
互聯(lián)網(wǎng)中國鑄造網(wǎng)8970核心提示：核心提示: 江蘇泰興晨光高新技術(shù)開發(fā)有限公司創(chuàng)建10多年來，堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動，將軟件設(shè)計(jì)、數(shù)控裝置融入中高
核心提示: 江蘇泰興晨光高新技術(shù)開發(fā)有限公司創(chuàng)建10多年來，堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動，將軟件設(shè)計(jì)、數(shù)控裝置融入中高檔炭素機(jī)床制造，開發(fā)研制出多種炭素加工設(shè)備及柔性自動生產(chǎn)線，先后攻克多項(xiàng)國際性炭素材料切削加工設(shè)備制造難關(guān)，成為石墨電極與接頭、高爐炭磚與鋁用炭塊、炭電極、高溫氣冷核反應(yīng)堆內(nèi)構(gòu)件等世界四大炭素材料高精密加工裝備制造領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，一舉扭轉(zhuǎn)了我國中高端炭素制品設(shè)備長期依賴進(jìn)口的被動局面，并有效地遏制了歐、美等發(fā)達(dá)國家針對我國高檔炭素制品由完全依賴進(jìn)口到實(shí)行大批量出口聯(lián)合發(fā)起的反傾銷。對加速國際炭素行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，推動我國高端數(shù)控機(jī)床及功能部件制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，取得了矚目的成就。
近日，地處蘇中大平原揚(yáng)子江畔的泰興市晨光高新技術(shù)開發(fā)有限公司門前披紅掛綠，彩旗飄揚(yáng)。這里，由17輛載重大型貨運(yùn)集裝箱組成的龐大運(yùn)輸車隊(duì)，滿載著該企業(yè)剛下線的高精密數(shù)控石墨電極與接頭系列成套設(shè)備，浩浩蕩蕩拉開約1公里長的路距，沿著京滬高速公路緩緩駛向上海港，通過海關(guān)出口國際著名的大型炭素制品企業(yè)——印度CI公司。晨光公司董事長陳善元向記者介紹，這是他們企業(yè)該產(chǎn)品系列累計(jì)出廠第48條生產(chǎn)線中的第4套出口設(shè)備。中國歷來是高精密制造設(shè)備進(jìn)口國，晨光公司高檔數(shù)控炭素裝備生產(chǎn)線的高調(diào)出口，堪稱我國企業(yè)界創(chuàng)新發(fā)展的典范。
奠定炭素制品加工裝備國際地位
鋼鐵冶煉必須消耗大量炭素材料——石墨電極。而電極的消耗必須通過其自身與相應(yīng)接頭螺紋的連接體，在高爐強(qiáng)電流高溫與高強(qiáng)腐蝕等惡劣環(huán)境下連續(xù)作業(yè)。由于炭素材料的高硬度特性，石墨電極與接頭高精密加工設(shè)備的制造，一直是國際鋼鐵冶煉中安全、質(zhì)量、成本與能耗等多種因素的制約瓶頸。
為了探索石墨電極以及各類炭素制品加工設(shè)備的先進(jìn)工藝與技術(shù)，原江蘇泰興機(jī)床總廠總工程師陳善元潛心鉆研炭素材料的性能與結(jié)構(gòu)，致力于消化吸收國內(nèi)外炭素設(shè)備制造技術(shù)，并從電極使用過程中約80%的電流通過其最大接觸端面的電學(xué)“集膚”效應(yīng)，探索出石墨電極與接頭加工技術(shù)的“理想連接”理論，創(chuàng)造性地將數(shù)控技術(shù)、梳加工技術(shù)與先進(jìn)制造工藝實(shí)施有效嫁接，國內(nèi)獨(dú)家開發(fā)研制出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和專利技術(shù)的CGK-18型數(shù)控電極螺紋加工機(jī)床和CGK-21型全數(shù)控接頭雙螺紋梳加工機(jī)床。其技術(shù)性能與加工精度均領(lǐng)先國際同類進(jìn)口設(shè)備先進(jìn)水平，產(chǎn)品率先在成都炭素廠、南通炭素廠、大同炭素廠等我國規(guī)模型炭素企業(yè)獲得應(yīng)用。
借助“理想連接”理論，晨光公司于本世紀(jì)初還相繼開發(fā)研制出數(shù)控炭電極雙端削平鏜孔機(jī)床、雙端螺紋梳銑床、數(shù)控接頭雙端銑槽鉆孔機(jī)床等10多種中高端數(shù)控機(jī)床，并追蹤國際先進(jìn)技術(shù)，國內(nèi)率先研制出擁有發(fā)明專利的CGK.RZ.01全數(shù)控碳素接頭柔性自動加工生產(chǎn)線與CGK.RZ.02型全數(shù)控碳素電極柔性自動加工生產(chǎn)線，產(chǎn)品的加工精度、使用效率等核心技術(shù)明顯超過美國、日本等發(fā)達(dá)國家水平，而售價卻控制在同等進(jìn)口設(shè)備的1/5左右，從而打破了碳素電極加工設(shè)備的國際壟斷。
短短幾年內(nèi)，晨光公司的炭素加工機(jī)床和自動化生產(chǎn)線充分占領(lǐng)了我國包括蘭州方大集團(tuán)以及安徽合肥、德昌士達(dá)、山東八三、吉林炭素、山西大同、河南開封、寧夏寧平等大中型炭素制品規(guī)模企業(yè)的應(yīng)用市場。目前，晨光機(jī)床及柔性生產(chǎn)線在我國大型炭素行業(yè)的市場占有率達(dá)100%，中小企業(yè)達(dá)85%以上。與此同時，已有4條生產(chǎn)線相繼出口印度HEG公司、CI公司和英國UKCG公司。近日，晨光公司與歐美地區(qū)的兩家國際知名炭素制品企業(yè)正緊密洽談成套設(shè)備出口事宜。
晨光公司高精密炭素制品設(shè)備的開發(fā)研制，使我國高檔炭素制品的應(yīng)用和進(jìn)出口比例發(fā)生了根本性變化。有關(guān)資料顯示，過去由于我國碳素加工設(shè)備技術(shù)落后，到本世紀(jì)初，國內(nèi)只能生產(chǎn)普通炭素制品，超高功率炭素電極及其他高精密碳素制品完全依賴進(jìn)口。而2011年，我國石墨電極的年總產(chǎn)量已達(dá)68.24萬噸，為2000年炭素制品產(chǎn)量的4倍以上，其中超高功率炭素電極產(chǎn)量已達(dá)到22.68萬噸，約占去年我國石墨電極總產(chǎn)量的1/3。
掌控高爐炭塊精密加工設(shè)備
處于持續(xù)高溫和強(qiáng)腐蝕、高沖擊等惡劣環(huán)境下連續(xù)作業(yè)的煉鋼高爐爐體內(nèi)襯必須采用優(yōu)質(zhì)高性能精密炭塊構(gòu)筑，才能確保高爐始終處于高效、環(huán)保、節(jié)能和經(jīng)久耐用狀態(tài)。
長期以來，由于我國炭塊加工裝備技術(shù)落后，國內(nèi)高爐炭塊的一般尺寸精度誤差只能控制在±1mm之內(nèi)。專家指出，高爐炭塊的精確度誤差越大，爐襯間隙越大，鋼鐵熔液對爐體的浸蝕越嚴(yán)重，不僅會導(dǎo)致能源消耗高，爐體壽命短，而且嚴(yán)重影響鋼體的冶煉質(zhì)量。晨光公司在掌控石墨電極炭素材料加工技術(shù)的基礎(chǔ)上，致力于炭塊加工設(shè)備的開發(fā)，相繼研制出數(shù)控精密高爐炭塊鏜、銑、磨加工專用機(jī)床和擁有發(fā)明專利的CGK.RZ.04型全數(shù)控炭塊柔性自動加工生產(chǎn)線，國內(nèi)獨(dú)家采用simotion數(shù)控裝置和自主開發(fā)軟件，使高爐炭塊的加工精度以遠(yuǎn)高于中國標(biāo)準(zhǔn)的±1mm，歐美標(biāo)準(zhǔn)的±0.2mm，俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)的±0.3mm，提升到±0.03~0.05mm水平。使我國高爐炭塊的制造質(zhì)量和安裝密度質(zhì)量實(shí)現(xiàn)了高規(guī)格與高標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)統(tǒng)一，從而為國際高難度高爐裝備提供一條龍的客戶服務(wù)解決方案。
晨光公司高爐炭塊加工技術(shù)的國際化進(jìn)程，大大提升了我國炭塊在國內(nèi)外市場的核心競爭力。在國內(nèi)，采用晨光設(shè)備加工的高爐炭塊分別進(jìn)入寶鋼、鞍鋼、首鋼等大型與特大型鋼鐵制造企業(yè)，在新建和改造擴(kuò)建冶煉高爐的工程項(xiàng)目中，國產(chǎn)炭塊的國內(nèi)市場占有率達(dá)95%以上。
在國際領(lǐng)域，由于晨光設(shè)備先進(jìn)加工技術(shù)的驅(qū)動，使我國炭塊的出口量以數(shù)倍的速度遞增。據(jù)我國炭素行業(yè)的權(quán)威數(shù)據(jù)反映，“十五”期末的2000年，我國高性能炭塊尚不能生產(chǎn)，當(dāng)年國內(nèi)應(yīng)用累計(jì)進(jìn)口4萬噸，2011年，我國高性能高爐炭塊在滿足國內(nèi)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，出口量累計(jì)達(dá)14.95萬噸，占年度總產(chǎn)量的1/5以上。
地處甘肅蘭州的方大集團(tuán)總部是我國炭素行業(yè)規(guī)模最大和應(yīng)用晨光設(shè)備最多的企業(yè)之一，高爐炭塊是這家企業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。據(jù)述，目前方大集團(tuán)的炭素產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率達(dá)20%以上；在國際市場，近幾年方大集團(tuán)的高爐炭塊已有40%進(jìn)入俄羅斯和歐美市場。由于晨光設(shè)備的高精度、低成本優(yōu)勢，不僅使我國炭塊的制造精度達(dá)到并超過國際先進(jìn)水平，其制造成本和外貿(mào)銷售單價也大大低于國際同類產(chǎn)品。為此，前幾年引發(fā)了我國炭素制品在歐、美、俄市場的反傾銷風(fēng)波。一些國家出于地方保護(hù)，聯(lián)合起訴我國的低價競爭，同時將我國炭塊的關(guān)稅提升到150%~200%。通過我國炭塊制造企業(yè)三年多的聯(lián)合抵制，迫使歐美國家一些企業(yè)主動撤訴。目前我國炭塊國際市場的稅率已降到5%左右，從而成功抵制了國際市場的反傾銷，有效地掌控了國際高爐炭塊的競爭話語權(quán)。
引領(lǐng)高端特炭構(gòu)件設(shè)備產(chǎn)業(yè)化
硼碳是炭素中的一種超硬度非金屬材料，其耐高溫、耐磨損、抗氧化、絕熱性能十分優(yōu)越。但是，硼碳材料的超硬度性能也給加工設(shè)備及其刀具、夾具、精度乃至檢測要求帶來高難度。
“十一五”中期，被列為我國16項(xiàng)重大科技專項(xiàng)成果的第4代高溫氣冷核反應(yīng)堆項(xiàng)目開始實(shí)施，國內(nèi)首臺套核反應(yīng)堆碳堆內(nèi)構(gòu)件系列加工設(shè)備的研制重任，也責(zé)無旁貸地落到了晨光公司肩上。面對這一國際高難度重大裝備的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，陳善元董事長在充分投入企業(yè)核心力量的基礎(chǔ)上，組織國內(nèi)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)的專家協(xié)同攻關(guān)，僅用兩年多時間便完成了3條碳堆內(nèi)構(gòu)件生產(chǎn)線的85大類、3500多件高精密硼碳內(nèi)構(gòu)件從軟件開發(fā)，到數(shù)控系統(tǒng)配套，到鏜、磨、銑削系列專機(jī)和自動檢測高性能裝備完美組合的柔性全自動加工生產(chǎn)線研制重任，并于2011年5月份一次性通過了由我國核電權(quán)威機(jī)構(gòu)組織的國家級驗(yàn)收，現(xiàn)已投入生產(chǎn)。
數(shù)控系統(tǒng)、軟件開發(fā)及高檔核心制造技術(shù)是制約我國高端裝備制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。陳善元董事長介紹，近年來晨光公司實(shí)施引進(jìn)與創(chuàng)新相結(jié)合的開發(fā)戰(zhàn)略，加強(qiáng)系統(tǒng)軟件、數(shù)控裝置和核心技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)，努力開發(fā)數(shù)控高精密螺紋磨床、內(nèi)螺紋磨床、螺桿磨床及滾動導(dǎo)軌磨床系列等為高精密功能部件生產(chǎn)配套的高端數(shù)控機(jī)床，努力提高國產(chǎn)中高檔核心功能部件制造水平。截至今年5月，該企業(yè)已擁有22項(xiàng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利和新型實(shí)用專利；擁有7項(xiàng)國家版權(quán)局批準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)；受我國炭素制品行業(yè)委托，編制了兩項(xiàng)炭素工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并由國家工信部頒發(fā)實(shí)施；企業(yè)3項(xiàng)成果獲國家重點(diǎn)科技創(chuàng)新基金獎勵、6種產(chǎn)品被列入國家重點(diǎn)新產(chǎn)品和江蘇省高新技術(shù)產(chǎn)品；企業(yè)建有江蘇省工業(yè)軟件技術(shù)中心和江蘇省炭材料與功能部件精密加工機(jī)床工程技術(shù)研究中心，成為江蘇省高新技術(shù)企業(yè)和重點(diǎn)軟件企業(yè)。董事長陳善元與總經(jīng)理朱強(qiáng)先后被破格評選為享受國務(wù)院特殊津貼的專家。晨光公司炭素材料和高精密核心功能部件系列裝備的開發(fā)研制，對提高中高檔數(shù)控機(jī)床和核心功能部件的國內(nèi)市場占有率，為我國機(jī)床工業(yè)由制造大國發(fā)展為制造強(qiáng)國發(fā)揮了積極的推動和示范作用。
