对国内目前发展大中型自由锻液压机的观点

最近几年，我国用自由锻液压机生产大型自由锻件（以下筒称大锻件）的销售形势看好，大有供不应求之势，因此，有些企业和个人都要投资大锻件生产，形成当前盲目无序、互相攀比新增大中型自由锻液压机的局面。现把国内、国外大锻件生产现状简单介绍如下，只有了解国外大锻件生产发展过程，才能探讨我国大锻件生产方向和制订当前应采取的措施。
一、 当前我国自由锻液压机拥有量及自由锻件产量
到2007年6月，我国约有150个企业拥有8MN～150MN（800～15000吨）自由锻液压机在155台以上，居世界首位。
其中：8MN自由锻液压机约40台，
10～12.5 MN自由锻液压机约30台，
16 MN自由锻液压机约25台，
20 MN自由锻液压机约20台，
25～32MN自由锻液压机约20台，
36～45 MN自由锻液压机10台，
60 MN自由锻液压机3台，
80 MN自由锻液压机3台，
120～125 MN自由锻液压机3台，
150MN自由锻液压机1台。
在2007年底～2008年12月左右，要投产的自由锻液压机有以下7台，
其中：50MN、70 MN、80 MN 、140MN、160 MN 、165 MN 、185 MN。
到2008年12月左右，我国60～185MN自由锻液压机拥有量为16台
即60～80MN为8台、 120～185MN为8台。

我国目前大锻件年产量：
在2006年9月，对生产大锻件的30家生产企业（拥有8～125MN自由锻液压机共56台，组成如下：8MN—5台、12.5MN—9台、16MN—13台、20MN—2台、25～28MN—4台、36～45MN—4台、60MN—3台、80MN—2台、120～125MN—3台），调查2003～2005年大锻件产量如下：
2003年大锻件产量为36.8万吨、
2004年大锻件产量为55.1万吨、
2005年大锻件产量为64.3万吨。
按该产量测算，目前全国155台（8～125MN自由锻液压机）大锻件年产量约100万吨。

我国大锻件年生产能力：
按现有自由锻液压机的中等生产能力测算：年产大锻件能力约200～250万吨。
其中：8MN自由锻液压机约有40台，主要生产火车轴及重量﹤3吨自由锻件，年生产能力30～35万吨，
10～20MN自由锻液压机75台，年生产能力80～100万吨，
25～45MN自由锻液压机30台，年生产能力55～65万吨，
60～80 MN自由锻液压机6台，年生产能力20～25万吨，
120～150 MN自由锻液压机4台，年生产能力15～25万吨。
到2008年尚有7台50～185MN自由锻液压机要投产，其年生产能力至少新增25～30万吨，总生产能力可达230～280万吨。
但是，现在还有20多家企业和个人要投资扩建、新建大锻件生产点。要新增50～120MN以上自由锻液压机。
二、国外大型自由锻液压机的发展和大锻件生产情况
按已有资料，自1893年美国在伯利恒公司安装世界第一台140MN（14000t）自由锻液压机到2008年洛阳中重铸锻厂安装185MN自由锻液压机为止，100多年来全世界生产万吨级自由锻液压机约41台（当时美国有8台，最大150MN），扣去因老旧拆除以外，现存100～185MN自由锻液压机约31台，其中：
中国8台（最大185MN）、 原苏联6台（最大150MN）、
日本3台（最大130 MN）、 法国2台（最大113MN）、
美国2台（最大120MN）、 捷克2台（最大120 MN）、
韩国2台（最大130 MN），
英国、德国、意大利、罗马尼亚、印度、澳大利亚均为1台。

早在20世纪60～70年代，国外大锻件生产企业产量下滑，开始结构调整，关闭、合并一些企业进行重组和分工，拆除一些陈旧自由锻液压机，用新技术对旧液压机进行改造、或用全新锻造液压机来代替。在这个时间段，美国、英国、日本、德国、意大利等国关闭10多家大锻件生产厂，拆除10多台60MN以上自由锻液压机，其中美国有60MN、120MN、150MN，英国有2台60MN，德国有60MN、90MN、150MN，意大利有80MN、120MN等。
进入20世纪90年代，世界经济发展的动向是新技术成为推动经济发展的重要因素，世界性产业结构调整继续深化和国际化的步伐加快，发展中国家的经济迅速发展。在20世纪90年代前后，由于发达国家重工业生产不景气，成套设备市场处于饱和状态，造成大型锻件市场紧缩，竟争激烈，再加上油价上涨、劳动力不足、严格执行环保法规，这些辣手问题困扰着大锻件的生产发展。另一个难题是随着大型机械产品和重大设备技术不断发展，对大型锻件的质量提出了更高的性能要求。近十几年出现不少新钢种，冶金技术和锻压加工技术的快速发展，推动了世界性大型锻件生产行业的大改组、大投资和生产技术的大提高。
主要工业国大锻件生产企业改造措施和生产情况
（1）日本：
1985～1995期间，对10台50MN以下自由锻液压机更新或现代化改造，所有锻造液压机都配用锻造操作机，大部份与液压机联动，提高了产量和锻造精度，减少火次、节约材料和燃料。日本生产大锻件企业约20余家，1980年产量为73万吨，1987年以后，产量在50～62万吨之间波动，2002年生产大锻件企业为22家，产量54万吨。
日本仅有室兰工厂（有100MN自由锻液压机）、神户制钢（有130MN自由液压机）、日本铸锻钢（有105MN自由锻液压机）三个企业能采用300吨以上钢锭生产大锻件。室兰工厂（JSW）是生产大锻件较多的企业，而且是世界上唯一用100MN自由锻液压机锻造600T钢锭的企业，JSW于1969年浇注第一支400t钢锭，1986年浇注第一支600t钢锭，到1990年已浇注350～600t钢锭约370支。
（2）意大利
1980年大锻件产量为61万吨，1984年世界性大锻件生产不景气时，
1986年产量下降到25.5万吨。为适应国内外市场变化的新形势，从1989年起对生产大锻件企业采取关闭、兼并、改组，对设备、生产技术进行现代化改造，成绩显著。他们拆除6MN、15MN、45MN、50MN、80MN、120MN自由锻液压机，制造1台用计算机控制的新型126MN自由锻液压机，并与锻造操作机联动，能按最佳锻造工艺进行操作，避免人为失误，提高了锻造质量和效率，取得较大经济效益。
现意大利生产大锻件企业约25家，有10～126MN自由锻液压机约30台，1990年大锻件产量32万吨，1997年上升到56.8万吨，2001年为69.7万吨 ，2004年为74.5万吨，2005年为85.5万吨。
（3）韩国
韩国从1982年才开始生产大锻件，主要有三家，韩国政府对他们作了分工：
◎韩国重工（有130MN、42MN、16MN液压机）主要生产电站大锻件，1984年浇注第一支重430t钢锭，用以锻造核电汽轮机转子。1998年浇注重496t钢锭，锻造1000Mw核电汽轮机转子。2004年浇注重510t钢锭。现公司大锻件产量为12.4万吨。
◎HHI重工（有100MN、40MN、25MN液压机）主要生产船用轴系、大型柴油机曲轴锻件，1999年锻件产量6万吨，2004年为7.9万吨。
◎太熊公司（有80MN、50MN、20MN、15MN液压机和目前世界最大φ9000mm辗环机），主要生产环件及其他锻件。
韩国现有10～130MN自由锻液压机约15台，大锻件生产企业不到10家，1999年大锻件产量约25万吨，2004年为66万吨。
（4）德国
在20世纪80～90年代调整期间关闭了一些锻造厂，拆除90MN以下自由锻液压机9台，并对大锻件生产企业进行调整、重组。德国现有46家自由锻件生产厂，但生产＞5t自由锻件的企仅12家。
（5）法国
1991年起对大锻件生产企业进行重新组合和调整，在拆除陈旧液压机的同时，新上12MN、25MN、40MN、45MN自由锻液压机，但重要大型锻件都在克鲁索公司（现有75MN、113MN液压机）生产，该公司在1991年对液压机、工业炉进行技术改造。
以上国家的这些措施，迅速扭转了困难局面，适应了市场对大型锻件的高要求。
我国在20世纪80～90年代，亦应任务不足，有近10家企业的10多台8～60MN 自由锻液压机拆除、变卖或回炉炼钢。
三、目前我国大型自由锻件生产中存在的主要问题
我国生产大锻件已有50多年历史，自由锻液压机数量、等级、产量已居世界首位，己进入大锻件生产大国行列，但还不是大锻件生产强国，因为有些质量要求高的重要大锻件仍需进口，其原因是多方面的，有炼钢、锻造的技术和设备问题，也有对我国生产的大锻件质量抱怀疑态度而进口。三峡电站32台单机容量为70万千瓦的水轮发电机组大部份是进口，其中有部份机组的少量大锻件由国内制造，已并网发电；国内新上百万千瓦级核电站的核岛和常规岛设备中的部分大锻件已开始由我国自制，说明我国锻造行业有能力提供高质量重要大锻件。
我国现有3台万吨自由锻水压机，其结构和控制系统落后，部份重要零件受损，原水压机净空距偏小，不能锻造大型筒体锻件，为了满足某些大型锻件的生产工艺要求，提高镦粗能力，在2008年内，一重、二重、上重、洛阳中重分别新增150MN、160MN、165MN、185MN自由锻液压机，同时完善配套工程等硬件设施，
在提高钢水冶炼质量以后，完全能满足我国重大装备所需大锻件的品种和数量上的要求，而且还能走向国际市场，因此不能再新增万吨级自由锻液压机。
目前我国大型自由锻件生产中存在的主要问题如下：
1、某些投资者缺少市场调查﹔
现在我国大锻件生产处于“过剩”和“短缺”的双重压力，一般性大锻件供大于求，对技术含量和质量要求高的大锻件，如百万千瓦级火电和核电用（超临界、超超临界）汽轮机转子、特大支承辊和热轧工作辊、大型高温高压厚壁筒体、大马力低速柴油机组合曲轴锻件等，生产能力低或不能生产尚需进口。
我认为有些企业和个体经营者对大锻件用户和需要量不是很了解，认为市场很大，只要上了大中型自由锻液压机什么锻件都能干。实际上需要用60MN以上液压机生产大锻件的市场很小，仅在以下重大成套设备中用量最多，所占比例是冶金设备（含易耗品轧辊）50％、发电设备20％、石化设备15％、重型机床（含锻压设备）5％、矿山设备3％、舰船3％、其它4％。
而需要用万吨液压机生产大锻件的市场就更小，主要是﹥600Mw火电机组、﹥600Mw核电和大型水电机组、﹥φ1600mm支承辊和热轧工作辊、大型石化设备用﹥φ4500mm各种厚壁筒体、吃水量﹥20万吨船用轴系及组合曲轴、大型锻压设备立柱和工作缸等。
尽管现在是市场经济，投资者有权作主，他们仅看到目前市场，缺少对中长期市场需求的调研分析。新建一台大中型自由锻液压机，需要炼钢、粗加工、热处理及相应动力站房和其他设施为其配套。对没有冶炼能力的企业，要考虑大型液压机所需大钢锭的来源，为保证钢锭和锻件质量，节约燃料、降低成本，对钢锭重量超过60t以上都要采用热锭（表面温度＞650℃）。因此，资金投入和征用土地都很可观，如果建成投产，任务不足，无利可求而破产，将是很大损失。
2、低水平配套，机槭化、自动化生产水平低
目前8～16MN自由锻液压机大部份已配用锻造操作机，20～45自由锻液压机尚未全部配用，60～125MN自由锻液压机仅有1台60MN和1台80MN液压机配用了锻造操作机，但夹持力偏小。在2008年新投产的50～185MN自由锻液压机都配置了较大夹持力的锻造操作机。
在现有150多台液压机中，操作系统较落后的约占40％，如果进行现代化改造，将花费很大资金，对部份陈旧液压机如何改造要进行分析比较。
总之，辅助设施的机械化、自动化水平低和液压机操作系统落后，是影响锻件产量的主要因素。
3、工业炉配置偏少
现有生产企加热钢锭及锻坯用加热炉偏少，尤其是大量采用冷钢锭和钢种多的企业，这个矛盾可能较突出。同样，锻件热处理炉也偏少，因为钢种和热处理工艺各异，以及锻件大小等问题不易配炉，为减少待炉时间，节约燃料，热处理炉必须大中小相结合，由于厂房面积较紧，对增添工业炉有一定困难，这些因素都影响锻件产量。
4、钢锭质量不稳定
大锻件质量取决于钢锭，要提高大锻件的综合性能，必须减少钢锭的成份偏析、改变非金属夹杂物形态，使钢中气体和有害元素含量达到最低。采用电炉、超高功率电炉和钢包精炼炉合理冶炼分工，组织最佳冶金过程，如电磁搅拌、真空吹氩脱气、真空碳脱氧、真空吹氧脱碳，减少钢液中的气体和有害元素含量之后，在真空室浇注钢锭，已成为用自由锻液压机生产大锻件不可缺少的重要条件。我国几家有冶炼能力的主要重机厂（一重，二重、上重、洛阳中重、太重、沈重等）都具备这些条件。
现国际上对钢中气体和有害元素含量要求是：H2 ：≦0.5ppm，O2 ：≦9ppm，P、S、As、Sn、Sb为0.003％～0.006％的较低水平。我国企业目前还做不到，含P：0.01％、S：0.005％。因此，某些质量要求较高的锻件只能进口，现在新型70～185MN自由锻液压机将络续投产，锻造设备己不是关口，主要问题是钢液质量， 如果钢液纯度不提高，仍无法生产高质量大锻件，还是要进口。因此，提高冶炼技术是当务之急，必须尽快解决。
四、建议
1、大锻件生产属高技术、高投入、高能耗、高污染产业，工程项目占用土地面积大、投入大，国家应予以宏观调控。对新上自由锻液压机的公称压力，不仅企业之间互相攀比，某些地方政府也予以支持。国家有关部门对新上大中型自由锻液压机项目应予以审批，要迅速管起来，不能再盲目无序新建和扩建。
2、我国大中型自由锻液压机数量、等级和大锻件产量已居世界首位，目前产量仅是没备能力的50％，还有很大潜力没有发挥。 到2008年还新增50～185MN自由锻液压机7台，按中等生产能力计算，可新增大锻件25～30万吨，总生产能力至少230～280万吨，已存在大锻件产量过剩和某些企业生产任不足的隐危，如果再不控制，就会造成更大损失。
3、加强管理，学习国外经验，各企业生产大锻件品种应有侧重，要发挥自已的擅长，向专业化方向发展。要依椐生产条件形成自已的特色产品，开发市场、占领市场。
大锻件生产难度大，质量要求高，一般企业不易生产。投资者不能只看目前市场，要对中长期需求进行调研分析，谨慎从事。
作 者：蔡墉
发布时间：2008年4月24日
发表日期：2007年7月1日
文献来源：第一届中国大中型自由锻研讨会论文集