冶金设备发展情况分析

生产发展情况
冶金设备制造业与冶金工业关系密切,互为市场。冶金设备制造业通过技术创新和提升服务不断满足钢铁和有色金属等原材料工业“创生”的新需求。当前,国内外钢铁和有色金属冶金市场己呈现产能过剩、供大于求的状况,己由增量需求减速下滑转为存量需求,淘汰落后生产工艺及设备,加快节能降耗、自动化、信息化、智能化技术改造升级做为主市场。与此同时,冶金设备制造业已步入由冶金设备制造向冶金设备制造和技术改造服务双管齐下的转型期,通过结构调整和技术创新,适时推出新产品,使得中高端国产冶金成套设备的国内市场占有率始终保持在85%左右。作为核心冶金成套设备供应商的中国第一重型机械集团公司(中国一重)、中国第二重型机械集团公司(中国二重)和太原重型机械集团有限公司(太重集团)等,在重大冶金成套设备自动化和智能化高端技术研发方面取得了新业绩。
(1)大型热、冷带钢连轧机工艺设备及自动化、智能化技术。大型热、冷带钢连轧机工艺设备及控制已基本达到了二、三级自动化、智能化控制水平,自主设计、集成、制造成套己达到系列化程度,能够满足我国钢铁冶金行业的需要。中国一重自主研发的大型冷连轧机工艺设备和自动化、智能化技术:750mm、900mm、950mm、1050mm、1250mm、1420mm、1450mm、1500mm、1550mm、l780mm、2130mm双机架、四机架、五机架(酸洗) 冷连轧机组己广泛应用于鞍钢、宝钢、武钢、梅钢、安阳 钢铁、马钢合肥、新余钢铁、柳钢、沙钢、唐山建龙、黄 石山力、山东远大、河北中铁、海宁联鑫、河北中金、尼 日利亚董氏集团、浙江龙盛、北海诚德、河北兆建、霸州 天利、天津宇润德等公司。特别是梅钢1420mm冷连轧机 组的技术升级,山力和远大1420mm酸洗冷连轧机组工程 总承包项目的开发应用及推广,突破了冷连轧工艺设备成套及生产自动化、智能化控制两大核心技术,实现了国产冷连轧机工艺设备及自动化、智能化技术总集成,实现了我国冷连轧机组的更新换代。其中,自主开发的大型工作辊和中间辊可移动的六辊轧机具有卓越的板形控制能力;自主开发的转盘式双卷筒卷取机实现了高效卷取;自主开发的十八辊冷轧机可实现超薄高强度钢的高效轧制,标志着我国自主设计、集成、制造冷连轧成套的工艺设备技术和自动化智能化技术已达到了中高端水平。中国一重设计开发的大型热连轧成套工艺设备及自动化、智能化技术:1000mm、1250mm、1380mm、1450mm、1580mm、1680mm、1780mm、2150mm、2250mm热带钢连轧机己成功应用于鞍钢、武钢、首钢、新余钢铁、安阳钢铁、日照钢铁、马钢、涟钢、北海诚德、鼎信等钢铁公司。特别是自主研发的北海诚德“1+8”1680mm不锈钢热连轧工艺设备和自动化、智能化技术在鼎信1780mm不锈钢热连轧项目的应用,实现了国产热不锈钢连轧机工艺设备及自动化、智能化技术的总集成,实现了不锈钢热连轧生产线的更新换代。其中,高压水除鱗技术,保证了产品的表面质量;立辊轧机具有宽度自动控制和短行程自动控制功能;粗轧机采用电动加液压后,保证了位置的准确度、速度和精度的提高;定宽压力机实现了大压力下减宽和成材率的改善;热卷取箱实现了多钢种节能轧制并缩短了轧线长度;超强转鼓式飞剪进一步提高了剪切能力和头尾剪切优化功能;高刚度四辊全液压精轧机,液压自动厚度和板形控制技术,保证了产品板形及尺寸精度;空冷控制技术保证了中高牌号带钢的性能要求;全液压三助卷辊地下卷取机采用了自动踏步控制技术,保证了钢卷的卷形质量等。
近年来,国产大型冷、热轧机成套设备出口的项目有:尼日利亚900mm冷连轧机组;尼日利亚1450mm单机架冷轧机组、印度尼西亚“1+7”1780mm不锈钢热连轧机组、印度1800mm和波兰2250mm热连轧机组成套设备各一套(合作制造)、墨西哥3500mm和伊朗1725mm炉卷轧机各一套(合作制造)、意大利阿维迪1700mm短流程热轧生产线(合作制造)等,标志着我国冶金板带轧制工艺装备技术已步入世界先进行列。
(2)大型多辊冷轧机工艺设备及自动化技术。我国大型多辊高强超薄带轧制成套设备己实现了自主设计:北海诚德、江苏德龙不锈钢双机架1450mm十八辊双机架不锈钢冷轧机组;山东远大碳素钢1250mm二十辊、北海诚德不锈钢1450mm二十辊等大型多辊冷轧机组已投入使用,标志着国产大型多辊冷轧机工艺设备及自动化技术向国际先进行列迈出了一步。
(3)短流程节能轧制及绿色节能工艺设备。近年来,我国在冶金设备领域节能减排工艺设备的开发应用方面取得了长足的进步。中国一重继鞍山钢铁公司“l+6”2150mm短流程热连轧机研制成功后,又与意大利阿维迪公司合作研发出一套1700mm连铸连轧短流程试验生产线。其后,相继承担了四套西门子日照1700mm短流程热轧生产线设备的合作制造,福建吴航2250mm不锈钢多功能板卷热轧项目,山东泰钢1780mm炉卷轧机+3机架热连轧机生产线。在冶金领域推广应用脱硫脱硝等绿色环保工艺设备,自主开发研制的3700mm“自由锻造+筒节成形轧制”大型筒件锻轧工艺设备己成功应用并获得了黒龙江省科技进步奖一等奖。
(4)宽厚板轧机工艺设备及自动化技术。国内自主设计制造的宽厚板轧机成套设备集成己实现了二级自动化控制,基本满足了国内用户的需求,呈现出合作制造与自主设计制造兼容的局面。合作制造的宽厚板轧机有:鞍钢5500mm、鞍钢5000mm、宝钢5000mm、湘钢5000mm、包钢4100mm;自主设计制造的宽厚板轧机有:建龙4300mm、济钢4300mm、沙钢3500mm、汉冶4300mm、汉冶3800mm。中国一重自主设计制造的3300mm宽厚板轧机出口到越南、泰国各一套;合作制造并出口的宽厚板轧机:浦项5500mm、现代5000mm、泰国钢铁公司5000mm。
(5)大型成套有色板带轧机工艺设备。国内有色金属行业对大型铝板带轧机生产线成套设备的需求有所上升,中国一重、中国二重等冶金设备企业都承担了一批大型铝板带轧制成套设备自主设计及合作制造项目,并已形成自主设计、制造能力。中国一重承担的项目有:广西银海铝业2800mm单机架铝板冷轧机组,东北轻合金3950mm、2100mm(1+1)铝板热轧机组,青海鲁丰2400mm单机架铝板热轧机组、2350mm单机架铝板六辊冷轧机组、2350mm双机架铝板四辊冷轧机组,天津忠旺3350mm(1+1+3)、2400mm(1+1+5)铝板热连轧机组、2300mm(1#-4#)铝板冷轧机组,南山铝业2350mm(1+4)铝板热连轧机组、4100mm+3000mm(1+5)铝板热连轧机组,山东魏桥2400mm(1+4)铝板热连轧机组,南南铝业4100mm+3100mm(1+1)铝板热轧机组、泰国古河2500mm(1+4)铝板热连轧机组、吉林麦达斯2350mm单机架铝板冷轧机组。中国二重承担的项目有:巨科锦宁、浙江永杰1850mm(1+4)铝板带热连轧机组、柳州银海3300mm+2850mm(1+4)铝板热连轧机组。
(6)大型连铸机成套工艺设备。我国大型连铸机成套设备己经全面实现了自主化设计、制造和技术集成,基本能满足冶金行业用户的需求。目前,以中国重型机械研究院为代表的冶金设备企业仍在进行工艺设备技术提升方面的研发,近年来投产的重大成套设备有:舞阳钢铁公司的2500mm大型板坯连铸成套设备,诚德钢铁公司的1600mm大型板坯连铸成套设备,敬业钢铁公司的1100mm板坯连铸机,攀枝花钢铁公司的五流360mm×450mm、邢台钢铁公司的六流380mm×450mm两个大型方坯连铸成套设备,700mm特厚板连铸机、垂直铸造机等。
(7)大型平整机成套设备及精整设备。我国大型先进的冷、热平整工艺设备己经实现了自主设计集成国产化,中国一重集团公司、中国重型机械研宂院等企业自主设计集成的大型平整机成套设备己被广泛应用。平整机成套设备有:宝钢2030mm、1850mm连退在线单机架六辊平整机,宝钢2030mm热镀锌在线单机架四辊光整机,柳钢1450mm、1250mm单机架四辊平整机组,邯郸日鑫1450mm单机架六辊平整机组、烟台东海薄板1250mm连退在线双机架平整机组,鞍钢1450mm单机架四辊平整机组,河钢衡水1250mm离线双机架六辊平整兼二次冷轧机组,邯郸卓立1250mm离线双机架六辊平整兼二次冷轧机组,京唐钢铁1580mm热轧厚板单机架四辊平整分卷机组、1380mm离线双机架四辊平整机组(合作制造),河钢承德1780mm热轧厚板单机架四辊平整分切机组,北海诚德1700mm热轧板单机架四辊平整分切机组、1320mm冷轧退火酸洗机组单机架二辊平整机。其中,河钢衡水、邯郸卓立1250mm双机架平整兼二次冷轧机组具有干、湿平整和二次冷轧等多种功能,是深受钢铁用户青睐的一种机型。
(8)新型TRB变断面试验轧机设备。用于生产变断面轧制板(TaikrRollBlank,TRB)的轧机在国内仍处于试验阶段,中国一重与宝钢正合作开展900mm变断面轧制机组的研发工作。TRB轧机作为生产变断面轧制板的核心装备,与普通冷轧机相比,机组工艺、设备及参数配置上都有很大的不同。变断面轧制板是为满足汽车轻量化的需要而生产的,变断面轧制板能根据车身零部件所受载荷的不同,合理分布零件的厚度。因此,若车身零件由变断面轧制板冲压而成,则能在不降低车辆强度和安全性能的前提下显著降低车身重量,进而降低车辆单位能耗,在节能的同时减少环境污染。
(9)大型冶金环保设备的开发应用。钢铁冶金行业用户加大了对绿色生产、节能减排的技改投入,促进了我国冶金环保技术和工艺装备的开发和应用,一些国内冶金设备企业己建立环保板块,完成了资源整合,并适时开展环保工艺技术和设备研制。继热轧生产线烟尘抑制技术和连铸生产线排气排烟工艺技术应用后,目前正在全面开展冶炼焦化环节的脱硫、脱硝、除二噁英等工艺技术和设备的研发和应用;中国一重为新宝泰公司研制的3800mm卧式辊磨己应用于钢渣、水渣微粉处理生产线,这必将打开环保和微粉利用市场的新局面。一些企业继续推进新研发的垃圾处理技术和工艺设备的市场应用。
近年来,国内外的冶金市场未见起色,除了一些冶金设备的技术改造外,新上成套项目屈指可数,冶金市场业已进入具有巨大保有量的冶金工艺设备的更新改造和自动化提升阶段,而国际各大洲的冶金市场需求远不及亚洲,继续呈波动下滑和收缩态势。西马克(SMS-SIEMAG)、普锐特冶金技术公司、达涅利(DANIELY)等国外冶金设备公司只能惨淡经营,在我国境内投资建设的工厂也陆续撤回,继续呈现与国内冶金设备制造企业拼争的态势,国内冶金设备企业也继续承受着内外双重压力,这种压力促使以中国一重、中国二重为代表的冶金设备企业提高中高端设备的自主设计、集成及制造能力。
目前,我国自主设计、集成、制造并投产运行的中髙端大型冷热连轧成套设备已突破150套。在改善产品性能质量、降低能耗、改善环境、先进工艺、高速、自动化和智能化方面稳步提升,以近终形连铸连轧为基本特征的直接轧制与无头轧制,连铸与冷轧成线轧制,酸轧联合高速轧制为标志的短流程和绿色轧制工艺技术正大行其道;不锈钢、高强度钢的轧制和有色金属板带轧制工艺装备的自主研发能力持续提升。
国内多家大中型钢铁冶金企业产量效益继续下滑,出现大范围亏损。一大批使用先进冶金工艺设备如大型冷(热)宽带钢连轧机、宽厚板轧机、大型铝板带轧机、大型连铸机及转炉、高炉等设备的工厂普遍处于开工不足或半停产状态。2016年,国内新上大型热(冷)连轧项目的仅有几家钢铁企业,大型铝板、宽厚板轧机项目均无新建计划,以钢铁、有色金属为主业的多家冶金设备制造企业的合同额持续递减,一直处于低迷状态,其主要特征是:
1)冶金设备制造业结构转型调整正当其时。面对钢铁冶金企业化解产能过剩,行业亏损,项目少、合同少、价格低等不利现状,冶金设备制造企业整合各种资源、优化设计、优化采购、优化工艺、创新管理,降本提质。中国一重、中国二重、太重集团和中信重工等冶金设备制造公司积极制定、实施转型战略,为了在激烈的竞争中拿到合同还要不能亏损,在营销策略和运行模式方面进行了各种尝试,一方面继续在传统产业领域建立竞争优势,另一方面谋求在新兴领域有所突破,继续开发新产品、提升技术水平。由于冶金设备制造业市场有限,一些冶金设备骨干企业处于亏损和维持状态;中小冶金机械制造厂更是拿不到合同,大面积停工或倒闭,这种状况一直到2016年年底尚未有改观。不改革传统运营模式己难以为继,一些冶金机械设备制造企业开始进行转型和重组。
2)抢抓机遇争夺技术和市场制高点。目前,冶金设备制造企业正密切关注《中国制造2025》和“一带一路”倡议,筹划组建工程项目联合体和战略伙伴同盟以迎接即将到来的发展机遇,通过开发绿色环保工艺设备和发展冶金设备自动化智能化技术而主动作为,通过承担冶金设备技术升级改造项目,提高解决问题的能力和服务水平。为抢占技术制高点而提高系统解决方案和技术创新能力;为抢占市场制髙点而提高个性化定制服务能力。冶金设备制造企业一方面抓住技术改造服务市场契机,另一方面锲而不舍地攻克新上的高端项目,一个以产、学、研、用深度联合的技术创新机制逐步形成。
3)适应冶金市场需求由增量型向存量型变化。钢铁冶金行业已经开始全面进行治理整合,除少量新项目所需的高端冶金成套工艺设备外,现有设备的升级改造已成为主要需求,大多数现有设备己将节能减排、品种升级和自动化智能化技术改造提到日程中来。新上冶金设备项目数量少,技术难度大,国内外竞争很激烈,唯有靠技术创新和高端突破。而现有工艺设备改造对成熟技术要求更高,难度更大。中国一重、中国二重等已率先进入存量型冶金设备技术升级改造市场,先后为鞍钢1676mm五机架冷连轧机、1500mm五机架冷连轧机和1780mm热连轧机的卷取机等设备进行了升级改造,为日照热连轧机设备进行了升级改造,研宄了宽厚板轧机深加工技术改造方案;提升了宽带钢热(冷)连轧机节能减排和高等级牌号产品的生产工艺。涟钢2250mm宽带钢热连轧机、北海诚德1680mm不锈钢热连轧机、宝钢梅山1420mm酸洗冷连轧机组、北海诚德1600mm不锈钢连铸生产线等自主设计研制成功,说明我国冶金设备企业在满足抢抓增量型、盘活存量型需求上有能力步入高端冶金成套设备供应商的行列。
4)工程总承包是冶金成套设备的发展方向。中国一重、中国二重等已完成了多个冶金成套总承包项目,这些项目包括:山东远大、海宁联鑫1420mm酸洗冷连轧机交钥匙工程项目,北海诚德1680mm不锈钢热连轧机、1450mm十八辊不锈钢双机架冷轧机组、1600mm不锈钢连铸机及冷轧退火酸洗生产线,尼日利亚董氏集团的900mm冷连轧项目。随着国内自主集成成套设备能力的增强,国内新上项目数量的减少,民营钢铁冶金用户对冶金成套项目工程总承包和交钥匙工程也越来越青睐,这为冶金设备制造业的发展提供了新的机遇,也进一步推动着冶金设备企业向制造服务业升级转变,向国内外高端市场进军。
以中国一重、中国二重、太重集团、中信重工为代表的重型冶金设备制造企业一直发挥着积极作用。从近6年完成的冶金成套项目情况来看,越来越多的冶金成套项目按工程总承包的方式实施,工程总承包将继续推动冶金设备制造企业响应“一带一路”倡议走向国际市场,实现由中国制造向中国创造的转变。
5)持续应对市场低迷的挑战。应对新常态下的低迷冶金机械市场挑战,只能靠创新驱动来引领。一些重型冶金设备制造企业己加大传统产业和新兴产业技术提升和开发的创新力度,积极探索以冶金工业领域为主向其他工业领域、能源环保装备领域的产业结构转变。协同进行产、学、研、用多元化的合作开发,瞄准国内外市场新需求,重点研发先进轧制工艺及控制模型,研发不锈钢、高强度钢、中高牌号取向硅钢轧制工艺设备。其中,开发的大型高端二十辊和十八辊冷轧工艺技术装备已取得突破;唐钢多功能型钢生产线已投产;大钢模具钢生产线己成功应用;诚钢1600mm不镑钢连铸机、1680mm不锈钢热连轧机已成功应用。面对国内外冶金设备市场的紧缩,一些企业正向各自的新领域进军,制订和实施新一轮转型措施。寻找新的增长领域,继续加大新市场的开发和新产品研发力度,适应新常态,设置多元化的业务板块和进行结构性的资源整合,是重型冶金设备制造企业未来的发展方向。2016年冶金设备行业主要经济指标完成情况见表1。
 
市场与销售虽然国家为适当扩大内需采取了积极的财政政策,冶金、化工、能源等行业接受国家贴息贷款,在一定程度上维持了技术升级改造的规模。但连年来,受国内外经济新常态的影响,冶金设备行业市场低价无序竞争激烈,冶金设备订单严重不足,冶金设备企业主营业务收入和销售利润下降明显,形势严峻迷离,冶金设备市场将长期处在小幅波动下行状态,市场前景令人关注与期待。
2016年冶金设备行业主要产品产量见表2。2016年冶 金设备行业产品进出口额见表3。

2016年冶金设备主要生产企业:中国第一重型机械集团公司、中国第二重型机械集团公司、太原重型机械集团有限公司、大连重工•起重集团有限公司、上海重型机器厂有限公司、北方重工集团有限公司、河北邢台机械轧辊(集团)有限公司、秦皇岛冶金机械有限公司、沈阳冶金机械有限公司、唐山冶金矿山机械厂、衡阳有色冶金机械总厂、中信重型机械公司、上海沪江机器厂、山东冶金机械厂、宝钢常州冶金机械厂、陕西压延设备厂、乐山斯堪机械制造有限公司、太原矿山机器集团有限公司、昆明力神重工有限公司、上海冶金矿山机械厂。
科技成果、新产品与标准冶金设备行业主要生产企业在引进、消化、吸收世界先进国家同类产品先进技术的基础上,围绕冶金市场新需求持续进行开拓创新,自主设计开发出了多项具有自主知识产权的重大装备新产品,使我国冶金装备的多项新产品和工艺技术水平不断接近或达到国际先进水平,许多项目获得科学技术奖。2016年冶金设备行业科技成果获中国机械工业科学技术奖的情况见表4。

冶金行业标准在冶金设备行业企业的产品经营生产活动中越来越被重视,国内一些主要冶金设备企业积极参加行业标准的编制和宣贯工作,现行冶金机械的国家与行业标准有86项。标准工作由机械工业冶金设备标准化技术委员会归口管理、组织编制和实施。另外,联合企业标准(简称《标重》),已由中国重型机械工业协会批准发布和执行。

冶金机械最新版的《重型机械标准》共四卷,该标准己经四次修订,其中产品标准85%以上等效采用了国外先进标准(主要是德国西马克公司标准)。中国重型机械工业协会已将《重型机械标准》全面发行。
中国重型机械研宄院正在组织大型冶金设备制造骨干企业继续开展新一轮冶金设备行业标准的编制工作,己完成了多项新行业标准的编制评审工作,几十项新增重型冶金机械设备部分的冶金设备标准正在编制之中。

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