首钢冷轧开拓路（二）
2021年7月6日 13:38第二条冷轧生产线，是利用购买的二手设备（主轧机除外），在石景山区古城路的首钢特钢公司院里先后建造了两台单机架冷轧机以及板材表面处理生产线（一号镀锌线），称“特钢冷轧工程”。在2003年6月建成SGF之后不到两个月，在8月8日这个大吉的日期特钢冷轧工程动工，2004年盛夏试车投产，顺利轧出第一卷冷轧板，终于结束了首钢从来没有冷轧板卷的历史，也标志着首钢集团的特钢产业结构调整进入新阶段。当时首钢总公司决策，还是要力争用它来满足一部分供给SGF的热镀锌板、彩涂板生产线用坯的需求，从而形成一条“精品板材生产线”。这与拆掉第一炼钢厂、建设精品棒材生产线的想法如出一辙，但是二手设备是否最终达到了供应SGF能够出产精品的要求，首钢至今缺少一个正面的阐述。这项工程它还能“活着”，也多亏了因为是可逆式冷轧机，不是冷连轧机，所以作业率低、耗能有限反而救了它自己一命。严格地说，特钢的冷轧还不能叫“短命工程”，因为直到2012年它还在小批量地生产当中，还能看到它顽强生命力的苟延残喘。
在这里谈首钢曾经发展的冷轧机，必须简要地交代一下可逆式冷轧机，2006年之前首钢集团有两套单机架可逆式冷轧机组，都建在特钢厂区里的首钢板材有限公司，即通常所说“特钢冷轧工程”。工程包括四个项目：第一个项目，是第一架单机架冷轧薄板生产线，编号为“特钢1号单机架冷轧带钢机组”，是与意大利达涅利（DANIELI）合作设计的6H3C型式的1750mm可逆冷轧机，它的技术起点很高，具有二十世纪末国际先进水平，是当时世界上第一套通过中间辊交叉进行板型控制的轧机，也是世界上第一套投入工业生产的6H3C轧机，设计年产35万吨，于2004年8月5日竣工投产；第二个项目，是板材表面处理生产线，采用奥地利鲁茨纳公司（Rucner）先进的、在国际上比较成熟的技术和设备，于2005年1月17日竣工投产；第三个项目，是第二架单机架冷轧机，编号为“特钢2号单机架冷轧带钢机组”，采用首钢与日本三菱－日立公司（MITSUBISHI－HITACHI）合作设计的UCM型式1420mm六辊可逆冷轧机，设计产能30万吨，于2005年10月28日竣工投产；第四个项目，是采用比利时CMI公司设计的热浸镀锌生产线，2006年11月30日热负荷试车一次成功，生产出第一个商品卷。特钢冷轧工程最终形成了80万吨钢材表面处理能力，70万吨冷轧板生产能力和40万吨镀锌板生产能力。
也正是由于首钢从以前与几个国家引进技术、设计的积累，并迅速转化为制造能力，到2009年京唐公司第一期工程大部分投产时，首钢装备制造业还同时达到了年产20台（套）1450mm二十辊冷轧机组的能力，除了个别机组给首钢迁钢使用之外，跻身国内数得着的冷轧机生产制造商之列。多辊轧机是不锈钢、硅钢以及特殊难变形和极薄板带材轧制的主要机型。但是在2007到2008年期间，我国依然继续从国外引进了多套二十辊轧机，包括宝钢和武钢先后引进的用于轧制“取向硅钢”的森吉米尔二十辊轧机，首钢的设备制造和营销还没有那么大的能力，在与国外著名厂商的竞争中占据优势，能分得一杯羹已经不错了。
后来首钢在高精尖冷轧机方面还有一些发展，例如到我写此文之前的2012年9月，迁钢公司第二冷轧厂的三区有一台3号20辊冷轧机竣工投产。在上一篇《曹妃甸新首钢廿八：钢材高端看冷轧》里仅对20辊冷轧机展示过极为简单的示意图，它也算“高精尖”的装备，但是这些单机架冷轧机与我要重点描述的冷连轧机有很大不同，因此不再详细解说。
《首钢日报》图片：2006年11月竣工投产的首钢特钢热镀锌生产线主厂房
《首钢日报》图片：年产35万吨的首钢特钢公司1750可逆式冷轧机
2007年9月5日首钢特钢公司单机架冷轧薄板生产线一角，右侧是达涅利的可逆式冷轧机（网络图片）
首钢特钢的镀锌板卷
首钢建设具有现代化水平的的冷轧板卷产业终于迈出实质性的第一步，是在2005年7月2日，总投资64亿元、占地1100亩、厂区总面积约73万平方米、年产150万吨的首钢冷轧薄板生产线在北京市顺义区李桥镇（后称“李桥开发区”）开工，建设一套1870mm宽带冷连轧生产线，建设期两年半（计划为33个月），产品定位于国内市场急需的高端汽车板和家电板，并被北京市规划为引进的韩国现代汽车生产线就近配套供应钢板，等于是为汽车直接配套而建。顺义冷轧厂是首钢股份公司在“十一五”规划里的重点项目，是在各方面紧锣密鼓地筹备首钢宏大搬迁计划的同时开始实施的。首钢股份公司曾经为此公开发行20亿元“可转换公司债券”，简称“可转债”，全部用于该项目建设。
2005年7月2日首钢顺义冷轧项目开工奠基仪式
顺义冷轧工程正在竖立钢结构立柱（首钢日报图片）
顺义冷轧基础工地的螺纹钢结构电焊作业
顺义冷轧工程钢结构厂房的结构已经成型（首钢日报图片）
接近完工时的顺义冷轧厂，蓝色的彩色涂层板外墙十分抢眼
顺义冷轧项目是由中冶集团以总承包方式承建该项目，国内技术负责是中冶南方工程技术有限公司（WISDRI），这家公司的实力很不错，到建设京唐钢铁公司的时候，他们又承担了京唐2230mm冷轧工程（二冷轧）和1550mm冷轧工程（三冷轧）的工厂设计工作。
首钢冷轧薄板生产线采用了当今世界上最先进和成熟的技术设备，配有八套现代化生产机组，包括酸洗－轧机联合机组，速度每分钟420米，冷轧板卷规格为0.30－2.50×900－1850mm；连续退火机组；两条连续热镀锌机组（一条以汽车板卷为主，规格是0.40－2.50×900－1850mm；另一条以家电板卷为主，规格为0.30－1.60×900－1500mm），两条重卷检查机组，两条包装机组，还有一个磨辊间。项目集成了国际、国内领先水平的轧钢工程技术和装备并进行技术创新，重要及重大创新多达46项。包括超高强钢高氢强气流快冷技术，汽车板重卷检查机组新技术，磨辊间轧辊磨削、毛化加工自动装载新技术，厂房钢结构安装、双行车抬吊、液压、润滑管道在线循环油冲洗、液压系统安装、冷轧连续退火炉气密性试验等新技术。
顺义新厂竣工后的设计产能是150万吨，其中高附加值的冷轧退火板卷80万吨，热镀锌板卷70万吨（其中供彩涂板20万吨），主要产品定位于高级汽车板、高级家电板和建筑用板。这两种板卷恰恰都是国内最短缺的产品。主要产品类别有CQ、DQ、DDQ、EDDQ、SEDDQ等系列低碳软钢和CQ－HSS、DQ－HSS、HSLA、BH－HSS等中高强度钢板，以及DP、TRIP等高强钢。
这个厂还有地理优势，距离铁路接轨点近，又紧邻京平高速、六环路及通顺路等交通干道，交通运输极为便利。首钢冷轧薄板厂位于顺义李桥镇，与位于顺义林河工业开发区的现代汽车厂距离只有10公里左右，算是“临近”北京现代汽车厂，也可称为邻居。
位于顺义杨镇的北京现代汽车第三工厂
北京现代汽车厂是中韩两国2002年10月合资创办，双方各占50％的股份。北京现代用了不到两年时间就杀入中国汽车行业前十名。它首推的索纳塔（SONATA）中高级轿车，是由韩国现代汽车自主开发的最成功车型，无论在韩国市场，还是在以美国为主的海外市场，业绩都很骄人，2003年在中国市场销售超过5.2万辆。当年12月北京现代又推出一款在国际上极负盛名、累计销量突破310万辆的成熟车型伊兰特（ELANT RA）。北京版的伊兰特是在其第六代产品的基础上改良而来，更适合中国路况和行车环境，上市伊始便供不应求。2003年北京现代完成产值96.8亿元人民币，2004年产销两款轿车一共13万辆。
正因为顺义冷轧厂是个“迟到”的孩子，所以现代“索纳塔”和“伊兰特”轿车创出名时，它们所用的冷轧钢板品种在北京地区还完全不能生产。当顺义冷轧厂建成后，并不是只靠距离近，就能够改由首钢就近供应钢卷，它要追着北京现代汽车迅跑两三年，通过拼建设速度、产品技术开发，才能把别人已经占据的钢卷供应渠道夺回首钢掌中。
首钢顺义冷轧薄板工程项目是国务院、国家发改委批准的首钢战略搬迁项目中第一个实施、国内首个EPC总承包的大型冷轧项目，也是北京市很看中的，是当时与曹妃甸项目并列为首钢搬迁调整的两个重要项目。由于它身为“北京现代”汽车配套的特殊性，虽然位于北京，却并不属于必须关闭的石景山厂区“涉钢企业”，因而逃过了2010年末的“首钢生死劫”，保留下来，并且获得优先扩展的权利。
这套冷连轧机的工艺流程也很特殊，它前边没有传统的热轧钢卷生产线，所有的热轧卷原料都来自首钢新拥有的迁钢2160热连轧机。顺义1870冷连轧机与迁钢2160热连轧机实现了远隔几百公里距离的“同步”建设，异地并行发展，是一个奇迹。迁钢2160热连轧生产线及其配套生产体系，为顺义冷轧项目原料供给、品种开发提供了坚实有力的保障。
实际上顺义冷轧工程也非一帆风顺，桩基土方挖完8万立方米之后不久，在2006年期间曾经一度停工（据二十冶施工人员说是“客观原因”，我们不了解首钢方面的具体解释），冷轧厂的混凝土工程被迫延迟浇灌。不过后来还是恢复了施工。
顺义冷轧的厂房钢结构制做安装量高达4.46万吨，钢结构稳固可靠，高强螺栓穿行方向、螺纹外露长度都一致，一次穿孔率达98％以上，尺寸极为精准。管道安装14.7万米，排列整齐，走向合理，一次试压成功。机械设备安装3.36万吨，电缆桥架安装4300吨，横平竖直。5300千米电缆排列整齐无交叉，电缆头标识正确，2875台/套盘柜安装竖直美观。新增绿化18万平方米，绿化率达25％。顺义冷轧项目获得中国施工企业协会颁发的科技创新成果一等奖、中国建筑钢结构金奖、中国建筑工程鲁班奖，还获得了中国冶金行业优质工程奖、优秀工程设计一等奖等诸多荣誉。
首钢顺义冷轧建设以先进、实用、高效、节能、环保为原则，把“循环经济”理念贯穿于设计、施工和生产运营的全过程，在多方面实现了节能减排和资源循环再利用。它第一次在国内冷轧厂中采用“中水深度处理”工艺，使工厂水的消耗当中的中水用量达到61％，每年可以节约地下水280多万吨。生产中带钢经过酸洗后产生的废酸，经过提取可以制成昂贵的磁性材料。顺义的酸洗机组是当时国内唯一的一家采用数学模型控制的，还可以降低蒸汽消耗，尽可能回收二次能源。由于采用了多种废气处理新技术，使多种废气的排放指标都大大低于国家及北京市排放标准，对改善北京生态环境意义也十分重大。
由于种种原因我虽然至今还无缘进这座冷轧厂去参观，但是很多人都说，这真正是一座首钢历史上唯一“全新”的工厂（那个外观漂亮的SGF还利用了850初轧的部分旧结构，不能算数），里里外外非常漂亮、整齐、整洁，令这些八十年代看过或亲自参加过引进二手设备“修配改”经历的人顿感耳目一新，其水平比首钢自己当时已经设计建造完一部分的迁钢系统要高出一个等级，它也为此后的京唐钢铁公司树立了一个真正的现代化榜样。
2010年12月21日，首钢冷轧公司连续退火线成功下线了两个最高强度级别的新产品——冷轧双相钢（CR420／780DP）与冷轧相变诱发塑性钢（CR420／780TR）。冷轧双相钢（DP）与冷轧相变诱发塑性钢（TRIP）是汽车专用的先进高强度钢的杰出代表。这两个钢种的研发与生产能力是衡量汽车用钢生产企业整体水平的标志之一。从获得的数据表明，试制产品综合性能远远超过检验标准。首次实现了首钢冷轧连退品种的全覆盖，也标志着首钢迈入了国内汽车用钢生产企业的第一梯队。
首钢冷轧汽车板生产从2008年顺义冷轧厂投产开始起步，虽然起步较晚，但进展速度惊人，特别是2010年，仅用一年的时间就走过了其他钢企四五年所走的路。在首钢技术研究院、迁钢公司和冷轧公司的共同努力下，先后实现了铝镇静钢、IF钢、高强IF钢、烘烤硬化钢及低合金高强钢生产。组织强化的DP与TRIP钢从2009年底起步，先后研发产品DP450、DP590、DP780、DP450+Z、DP590+Z、TRIP590、TRIP590+Z、TRIP780的实验室研发与工业生产；在工艺方面，先后攻克了高强钢焊接、轧制策略、板形、厚度精度、表面质量等若干难题。这些产品先后通过了北京现代、浙江吉利、上海大众配套厂、华晨汽车、奇瑞汽车、东风乘用车等用户的认证，打辟了很好的市场前景。北京福田大客车的车身板也开始使用顺义冷轧板。
就在我三到曹妃甸参观京唐钢铁公司的时候，顺义冷轧厂正在新建罩式退火炉项目。上一章我介绍过罩式退火炉的原理和用途，因此顺义冷轧在已有“连退”的基础上增建“罩退”，也就是证明它正在向更多的产品研发方向发展。
当然，还有值得称道的是，迁钢也建设了首钢在北京地区之外的三条冷连轧生产线（迁钢冷轧作业部下的一冷轧、二冷轧和三冷轧）。迁钢的冷轧机不仅实实在在地体现了首钢除了顺义之外也有更多的冷轧带钢产能，它们与热连轧一样，还都是京唐公司连轧机的前期“热身”试验，具有很特殊的意义。从2007年开始到眼下的2012年，不过短短五年，首钢仰仗冀东地区的四家钢厂（迁钢、首秦、秦板、京唐）已经一跃成为高端钢板生产的“新锐大军”，其中迁钢冷轧具有很重要的地位。
迁钢公司是在京唐一期建成之前，首钢在北京之外的最大钢铁主业实体子公司，到2011年已经形成了年产780万吨铁、800万吨钢、780万吨热轧板带钢的生产规模，并在2012年底之前再增加120万吨冷轧硅钢生产能力。
迁钢的主要产品是热连轧板和冷轧基料，由于位于它下游生产链的顺义冷轧薄板公司是以生产汽车板、家电板为主的企业，所以迁钢的冷轧基料是专门供给顺义冷轧的原料，它还有少量基板供给特宇板材公司。
除了这些冷轧基料，迁钢还生产一部分很有市场销路的热轧酸洗板。热轧酸洗板卷是国内市场新兴产品，其表面质量和使用要求介于热轧板和冷轧板之间，“性价比”较高。目前国内具备专业生产酸洗板能力的企业还不多，所以酸洗板市场有较大的容量和利润空间。当我2011年8月份第三次到曹妃甸京唐公司的时候，采用奥地利著名的安德里茨（Andritz）公司设计、由首钢国际工程公司（BSIET）负责设备总成套的迁钢80万吨推拉式热轧带钢酸洗机组还正在施工，就在写此文之前的两个半月，2012年9月27日，该机组顺利生产出首钢历史上的第一卷酸洗卷。
除了供应首钢内外市场所需的冷轧基料和酸洗卷，迁钢的冷轧钢卷直接瞄向硅钢（俗称电工钢）方向发展。首钢迁钢冷轧项目作为迁钢公司终端产品生产集群，集中了国内外高端和前沿先进技术工艺，冷轧电工钢项目总投资140亿元，建设1450mm冷轧硅钢生产线，设计年产120万吨，采取整体规划设计、分期实施加预留方式进行建设，于2008年2月动工兴建，计划2012年全部建成投产。主要产品包括无取向硅钢和取向硅钢，可以规模化生产国内急缺的最高等级电工用钢，填补河北省和华北地区高精尖产品空白。
迁钢的“冷轧作业部”直到2010年1月1日才成立，到2011年底有员工1016人，含三个作业区，分别是冷轧一作业区、冷轧二作业区、冷轧三作业区，习惯上人们还是分别称它们为第一冷轧厂、第二冷轧厂、第三冷轧厂。
冷轧一作业区年设计产能90万吨，主要生产中低牌号的无取向硅钢（也叫“无取向电工钢”），无取向硅钢是当今市场上的紧俏产品，产品规格为厚0.35－0.65mm，宽750－1300mm，钢卷最大直径为2100mm，内径为610－510mm，钢卷最大重量为30吨。一冷轧有1套1450mm酸洗轧机联合机组、4套连续退火机组、4套重卷机组、2套包装机组，还有磨辊间及酸再生等相应的公辅设施。由中冶南方公司总承包建设SCAL1－6机组，即一期6条生产线，二期4条生产线，生产线都包括酸洗、冷轧、连续退火、罩式退火几个部分。
冷轧二、三作业区主要生产高牌号无取向硅钢和取向硅钢（也叫“取向电工钢”），年设计产能30万吨，其中高牌号无取向硅钢15万吨、取向硅钢15万吨。在取向硅钢品种当中，含普通取向硅钢6万吨、高磁感取向硅钢9万吨。这两个作业区都不采用一冷轧那样的酸轧机组，而是采用2套常化酸洗机组、3套森吉米尔二十辊轧机、2套高牌号连续退火机组、3套脱碳退火机组、2座环形退火炉、3座罩式退火炉、2套热拉伸平整涂层机组、2套激光刻痕机组、3套拼焊机组、4套剪切机组、2套包装机组。一冷轧、二冷轧合计14大类机组、39条生产线。
主要生产机组是由日本三菱－日立公司和德国SMS公司整体设计，具备高精度的厚度、板形、板廓自动化控制功能，关键设备整体进口引进，机组设计、自动化控制都达到世界一流的水平。届时迁钢将形成无取向中低牌号90万吨／年，无取向高牌号15万吨／年，普通取向钢6万吨／年，高磁感取向钢9万吨／年的生产能力。产品定位为高磁感取向钢（Hi－B）、普通取向钢；无取向电工钢则全面覆盖高、中、低端所有产品。
2010年8月迁钢的无取向电工钢开始供批量用户试用，迄今为止，已向知名家电类企业如美的、海尔、格力、LG、格兰仕；压缩机类企业如东芝、钱江、华意、富生、日立；电机制造类企业ABB、SEW、艾默生、西门子等公司稳定供货。2012年7月取向电工钢也已经开始小批量用户试用。
声明：本文由冷轧电气控制发布；咨询电气自动化问题，请关注公众号联系我们。
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