我国大型自由锻件生产现状分析

2012-03-29喻兴娟郭杭锋卢杰冯秋红中国联合工程公司

锻造与冲压 2012年23期

文/喻兴娟，郭杭锋，卢杰，冯秋红·中国联合工程公司

我国大型自由锻件生产现状分析

文/喻兴娟，郭杭锋，卢杰，冯秋红·中国联合工程公司

大型铸锻件制造业既是国家装备制造业的基础行业，也是关系到国家安全和国家经济命脉不可或缺的战略性行业，也是国家能力的重要组成，其发展水平是衡量一个国家综合实力的重要标志。大型铸锻件产品是电力、冶金、石化、造船、铁路、矿山、航空航天、军工、工程等装备的基础部件，其经济带动性强，辐射作用大，是产业链上不可缺少的重要一环。

世界压机装备能力

大型锻件行业内企业的竞争主要取决于生产设备、技术研发实力、产品品牌影响力等因素。自由锻压机是大型锻件行业的核心生产设备，压机的锻造能力是衡量大型锻件企业生产能力的重要标志。

目前，全球在用的超过万吨的大型自由锻压机共17台，俄罗斯、日本和韩国各2台，其他四个制造业强国各1台，中国有7台。

世界上大型铸锻件的生产能力主要集中在日本、韩国、欧洲和中国。日本每年锻件生产量在75万吨左右，韩国产量在90万吨左右。国际上在大型铸锻件生产制造方面处于先进水平的企业主要有日本JSW（日本制钢所）、法国CREUSOT（克鲁索）、韩国DOOSAN（斗山重工）等。

日本JSW整体技术水平世界领先，是世界核电等高端锻件的主要生产企业，其拥有的最大锻压机140MN，是国际知名的核电锻件供应商；2010年生产锻件12万吨，拥有600t级钢锭制造能力，装备有两台300t炼钢起重机、100t电渣重熔炉、120t超高功率电炉、3台150t钢包精炼炉等，能生产12％Cr超超临界、超临界机组高中压转子、超纯钢低压转子、缸体、2000t级加氢反应器、大型轧辊等。大于500t钢锭的锻件几乎为日本JSW所垄断，日本JSW所生产的核电铸锻件约占日本国内的40％，国际大于500t钢锭锻件产量的60％。

法国CREUSOT拥有空心钢锭制造技术，在筒形锻件制造上独占鳌头。主要产品有核电压力容器、蒸发器、堆内构件、主管道及常规岛汽轮机转子，大型石化精炼反应器、加氢反应器等，其在世界核电锻件及石化设备锻件方面具有重要的市场地位。

韩国DOOSAN从1982年开始生产大型锻件，拥有130MN自由锻液压机1台，还有120t电炉、85t电渣炉、155t钢包精炼炉等重型设备。已生产制造了超过300台核电发电、联合循环发电以及水力发电设备，是世界一流的大型铸锻件制造企业，2008年生产锻件14万吨。

国内压机建设状况及产能

能源紧张、环境保护等问题日益严重，经济发展格局也发生了巨大的变化，特别是核电、太阳能、风能等无污染、新型能源的重点开发，以及海运超大型运输船、大型舰艇、航空母舰军事工业等领域的发展，大型铸锻件的需求量日益增加，导致供应相对紧张。十一五期间，国内大型自由锻处于一个高速发展时期。特别是2006年，全国各地掀起了一股大型自由锻设备投资建设的热潮，各地纷纷上马大型自由锻液压机，有些企业、甚至个人都想投资建设该项目，同时地方政府为了增加地方利益，也从各方面予以支持，出现了盲目无序发展大中型自由锻液压机的局面。

据不完全统计，我国目前现有已经建成或正在建设的8～185MN自由锻压机接近500台，其中100～185MN的压机有17台，正在制造、安装的压机仍在增加，有的还在计划投资新建中。

截至目前，以一重、二重、上重等为代表的传统大型锻造企业，占据了国内大型锻件的大部分市场份额，中信重工近几年的发展也很快。这些企业通过技术改造，都已拥有大于600t钢锭、400t锻件的制造能力，已拥有120MN以上大型压机7台，最大压力是1.85万吨，也是世界之最。这些企业拥有的大型压机及生产能力为：

一重：拥有12.5MN、45MN、60MN、125MN及150MN自由锻水压机各1台，冷热钢锭自给，已形成年产25万吨大型锻件的生产能力。

二重：拥有12.5MN、31.5MN、60MN、120MN及160MN自由锻水压机各1台，冷热钢锭自给，已形成年产20～25万吨大型锻件的生产能力。

上重：拥有12.5MN、25MN、120MN自由锻水压机及165MN自由锻油压机各1台，冷热钢锭自给，已形成年产12～15万吨大型锻件的生产能力。

中信重工：拥有16MN、30MN、80MN自由锻水压机各1台及185MN自由锻油压机1台，冷热钢锭自给，已形成年产15万吨大型锻件的生产能力。

近年兴起的民营锻压企业，因机制灵活、反应敏捷、嗅觉灵敏、服务周到、售后快速、精打细算，给自身带来了迅速的发展。粗略统计，目前我国大锻件年产量已超过140万吨，大型自由锻液压机数量、产能已居世界首位。从装备能力上讲，我国已进入世界自由锻件生产大国。

自由锻行业存在的问题

我国的自由锻行业真的需要这么多大型设备吗？整个自由锻产业是供不应求，还是供大于求？对大型自由锻设备的投资是否盲目？纵观目前我国大型自由锻件行业存在的许多问题，投资者不可忽视以下问题。

重复建设，自动化、机械化水平低

国外大型铸锻件生产企业早在20多年以前就对企业进行调整、重组，同时大规模进行技术改造，采用超高功率电炉、钢包精炼炉、电渣重熔炉、真空脱气设备等提高钢液质量；新增或改造原有水压机，采用计算机控制，压机、锻造操作机联动，改造加热炉和热处理炉等。一重、二重、上重、中信重工等大型锻件生产企业改造已经完成，冶炼技术改造已完成，新增大型锻造液压机也已投产，均配备了大型锻造操作机，实现了压机与操作机的联动。但是，对原有锻造液压机的改造较少，大部分仍处于低水平配置，仍然采用锻造起重机，生产效率不高。有的企业已计划改造老压机，但在当前资金紧缩政策的情况下，企业也是心有余而力不足。资金实力不足的民营企业就更为紧张，更无足够的资金用于改造老系统、老设备。

我国大型自由锻件生产应通过提高管理水平、提高机械化水平进行全面技术改造来解决，吸取国外经验，向专业化方向发展，依据自已的条件形成自已的特色，发挥自己所长，勇于去开辟新市场、占领新市场。

低端产品能力过剩

国内几家最大的重机企业和几家专业大型铸锻企业，拥有国内最大的、最好的热加工设备，承担着国内大型关键设备的生产配套任务，部分产品还要出口到国外，在某种程度上代表着我国大型关键装备的生产技术水平，在一定程度上代表着我们国家在大型铸锻件的制造水平。

现在，我国大锻件生产处于“过剩”和“短缺”的双重压力之下，即一般大锻件供大于求，出现压价竞争；技术含量和质量要求高的大锻件，生产能力不足，还需要依靠进口。我国现有自由锻液压机的等级和数量，尤其是万吨级锻压机数量及大型自由锻件产能已进入世界前列，从装备能力上讲，已远远超过JSW、CREUSOT、DOOSAN，确已进入世界自由锻件生产大国。

然而时至今日，纵观设备构成、等级、技术水平和所生产的锻压件品种、精度、工艺水平等，与国外相比尚有较大差距，尚需要改进提高，还算不上锻件生产强国。仍有一些大型成套装备配套的关键铸锻件不能正常生产，尚未形成规模产能，产品技术尚不能支撑市场需求。例如，百万千瓦级火电和核电用汽轮机转子、特大型支承辊、大型高温高压厚壁筒体、船用大马力低速柴油机组合曲轴、某些特殊要求的轧辊等锻件，生产能力相对较低，还需要从国外进口一部分。

配套能力不足

大型锻件的生产是一个有机的整体，是一个系统工程，包括炼钢、锻造、热处理、加工等各个子系统，而每个子系统又包括若干环节。如炼钢包括备料、电炉、精炼炉、真空室、真空泵、起重运输、作业面积等环节，每个环节的能力都将影响整个炼钢的生产能力。同样，每个子系统的生产能力，将影响整个大型锻件热加工系统的生产能力。大型铸锻件的生产，必须考虑炼钢、锻造、热处理及机加工等每个系统的生产能力、生产系统的配置合理、综合平衡。上述各个环节中，锻造能力是核心，前后工序——炼钢、热处理、加工设备能力的配备都必须围绕这个核心。

当前大部分民营企业因没有配套炼钢设施，所需钢锭都向钢厂或重机厂采购，当这些重机厂的大型自由锻压机提高产量之后，可能会减少钢锭的外供量。对60MN以上的大型自由锻液压机来说，常用钢锭质量在50t以上。为保证锻件质量，应采用热钢锭，采用冷钢锭重新加热难免会出现问题。

从产品质量的角度讲，大型自由锻件质量受钢锭影响巨大，要提高大锻件的综合性能，必须减少钢锭的成分偏析、改变非金属夹杂物形态，使钢锭中有害气体和有害元素含量达到最低，这是保证大锻件质量的必要前提条件。外购钢锭很难保证这些条件，导致生产的锻件只能是低端产品。而这些企业要新建炼钢设施有一定难度，一方面投资有限，另一方面国家会严格控制。这也是目前大型自由锻件低端产品能力过剩的原因之一。

另外，大型锻件生产的后续配套工序——热处理，无论是技术、装备、厂房、配套的水电等配套系统都要求极高。一重、二重、上重、中信重工等配备了25～30m的井式炉、大型开合式炉、大型喷风喷雾系统、大型循环冷却系统等。技术、资金实力不足的企业，配套往往不全，加上技术人员的短缺，导致废品率较高。

市场需求增速在放缓

需要大锻件的主要用户是电力、轧钢（含有色金属）、石油、化工、造船、重型锻压设备等。随着电力供需矛盾紧张程度的缓解，发电设备行业的周期性增长高峰期已经过去，发电设备行业景气度在降低，电站大锻件需求增速也将随之放缓；其次是轧钢设备，现在我国钢产量已居世界首位，大幅增长的空间已经不大；石化产业增长速度将与国民经济总体发展速度相协调，年均增速有所回调。

人才资源紧缺

千秋大业，关键在人。人才是企业的灵魂，市场竞争归根结底是人才的竞争。一个企业如果没有一定数量的、高素质的管理人才、科技人才作为支撑，产品上档次、技术上水平、管理科学化就是空话，缺乏人才的企业，必然是缺少活力、缺少发展后劲、缺少市场竞争力的企业。

锻造行业属于工艺技术复杂而劳动条件却相对较差的行业，科技人员的比例本来就不是很高，一般仅占总人数的7％～8％，人才的流失和不愿干是普遍现象，造成多年来我国锻压市场不景气。改革开放以来，人才的流失现象更加严重，能坚持下来的科技人员比例不高，国际著名的顶级专家相对更少。人才少，而需要人才专家的企业多。而要想从国外引进人才困难不小，代价不菲。企业人才十分匮乏，应付生产都感到困难，更无力顾及新产品开发和工艺技术的进步。

我国设备已经颇具实力，差距在软件上。大型锻件的生产，热加工要比冷加工难得多。热加工工艺复杂，生产不可预见因素很多，锻造过程中的部分核心生产环节也需要由人工来完成，锻造需要拥有一支技术水平高、经验丰富的技工队伍。要培养一个热加工技术人员，也要比培养一个冷加工人才难得多。热加工技术人员还需要具备积淀经验、工艺等那些看不到、摸不到的技术的素质。与世界水平相比，缺乏技术以及能让这些设备真正发挥出优势的人才，严重阻碍了锻压行业的发展。真可谓“买得起一流的设备，实现不了一流产品的规模生产”。