2008年4月29日,大連華銳重工鑄鋼股份有限公司承擔(dān)的"十一五"國家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目子課題"大型水電關(guān)鍵鑄件鍛件制造技術(shù)"(全課題名稱:《大型水電機(jī)組上冠、下環(huán)、葉片制造技術(shù)研究》,課題編號(hào)2007BAF02B03)研制的首套三峽70萬千瓦水輪機(jī)上冠、下環(huán)、葉片,經(jīng)過16個(gè)月奮力攻關(guān),順利通過了遼寧省科技廳組織的專家技術(shù)鑒定。中科院院士柳百成、李依依、梁維燕等11位專家組成的專家組意見為:"華銳鑄鋼公司是國內(nèi)獨(dú)立成功制造達(dá)到三峽工程技術(shù)要求的70萬千瓦水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪全部鑄鋼件的生產(chǎn)單位。研制的三峽工程水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪上冠、下環(huán)、葉片的化學(xué)成份、力學(xué)性能及內(nèi)外質(zhì)量達(dá)到了同類產(chǎn)品的國際先進(jìn)水平,可用于三峽工程"。
大型水電關(guān)鍵鑄件因材質(zhì)特殊、澆注技術(shù)難度大、制造工藝復(fù)雜,目前,世界上只有幾家國際知名公司具備制造能力,對(duì)于這部分鑄件國內(nèi)長期依賴進(jìn)口。為破解這一重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化研制課題,瞄準(zhǔn)國家大型水電設(shè)備發(fā)展方向,解決國內(nèi)重要鑄鍛件長期依賴進(jìn)口受制于人的局面,大連華銳重工鑄鋼股份有限公司投資2.8億元,進(jìn)行技術(shù)改造:大件車間擴(kuò)容3600平方米,新增大型機(jī)加工設(shè)備10余臺(tái),包括3臺(tái)10米以上立車;新增了100噸LF爐、100噸VOD爐等先進(jìn)設(shè)備;一次鋼水能力達(dá)到300噸,采用EAF+LF+VOD精煉工藝、計(jì)算機(jī)模擬等自主研發(fā)的生產(chǎn)工藝和技術(shù),保證了鋼水的高純凈度和平穩(wěn)、順序凝固。通過技術(shù)改造,大連華銳重工鑄鋼股份有限公司已經(jīng)具備年產(chǎn)60萬千瓦以上水電機(jī)組鑄鋼件5套,60萬千瓦以下機(jī)組(鑄件直徑8米以下)鑄鋼件12套的鑄造和加工能力。
目前,大連華銳重工鑄鋼股份有限公司已有水電合同11.5套,主要用戶為哈電、福伊特-西門子、阿爾斯通等,使用地包括:三峽(1.5套)、溪洛渡(1套)、糯扎渡(1套)、越南SeSan(1套)等。
大型水電機(jī)組是國家能源規(guī)劃中重點(diǎn)發(fā)展的項(xiàng)目,大連華銳重工鑄鋼股份有限公司計(jì)劃不斷完善鑄造、加工工藝和技術(shù)水平,逐步提高生產(chǎn)能力,在2010年具備年產(chǎn)大型水電機(jī)組不銹鋼鑄件4000噸產(chǎn)能,滿足25套水電機(jī)組裝機(jī),成為高端水電鑄件生產(chǎn)企業(yè)。(大連重工·起重集團(tuán)有限公司供稿)
關(guān)鍵詞:上冠、下環(huán)、葉片
上冠、下環(huán)、葉片被稱為水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的三大鑄件。大型水電機(jī)組水輪機(jī)的核心部件是水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪,由上冠,下環(huán),葉片三種鑄件組焊而成,為全不銹鋼整體鑄焊結(jié)構(gòu),是水輪機(jī)中技術(shù)含量最高,制造難度最大,制造周期最長的部件。三峽工程水電機(jī)組是目前世界單機(jī)容量最大的水輪發(fā)電機(jī)組,水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪是當(dāng)今世界上最大的混流式轉(zhuǎn)輪,尺寸與總量堪稱世界之最。
上冠、下環(huán)、葉片生產(chǎn)過程有如下技術(shù)難點(diǎn):①材質(zhì)特殊。上冠、下環(huán)、葉片材質(zhì)為ZG06Cr13Ni4Mo,對(duì)溫度非常敏感,高溫和低溫都極易產(chǎn)生裂紋;②生產(chǎn)周期長。ZG06Cr13Ni4Mo金相組織為馬氏體,材質(zhì)必須長時(shí)間保溫;③單件質(zhì)量大。上冠、下環(huán)分別重112噸、64噸,需要多包鋼水同時(shí)澆注,且每包化學(xué)成份必須均勻;④化學(xué)成份要求高。碳、鎳、鉻、鉬、硅、錳、磷、硫、鋁等多種化學(xué)元素含量必須符合三峽標(biāo)準(zhǔn),如碳含量須控制在0.025%~0.045%,磷含量小于0.028%,硫含量小于0.008%;⑤下環(huán)、葉片因其結(jié)構(gòu)形式,鑄件在凝固和熱處理過程中極易變形,工藝參數(shù)和熱處理裝窯方式不易掌握。
三峽工程水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪鑄件上冠、下環(huán)、葉片質(zhì)量要求高,制造難度大,世界上只有羅馬尼亞、韓國等少數(shù)國家能生產(chǎn),并且在三峽合同中外方拒絕技術(shù)轉(zhuǎn)讓,這一問題曾一度成為制約我國水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪鑄件國產(chǎn)化的瓶頸。國內(nèi)目前只有二重、鞍重等少數(shù)廠家能生產(chǎn)單件產(chǎn)品,大連華銳重工鑄鋼股份有限公司是國內(nèi)唯一具備生產(chǎn)整套水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪三大鑄件的廠家。