瞄准“首台套” 打造“国之重器”——中色科技2800mm六辊铝带冷轧技术研发侧记

◎ 中色科技股份有限公司总经理、党委副书记 娄建亭

洛阳有色金属加工设计研究院有限公司总经理

中色科技股份有限公司（以下简称中色科技）自主研制的2800mm 六辊铝带冷轧机组作为洛阳市重大科技专项，顺利投产并先后被认定为洛阳市装备制造业十大标志性高端装备、河南省首台（套）重大技术装备、中铝集团年度质量提升“十佳案例”、全国企业2022 年质量管理优秀实践案例和2022 年度“中国有色金属十大进展”。

随着国民经济的快速发展和社会进步，汽车轻量化及航空工业对于宽幅铝合金带材的需求愈加迫切。在这些需求中，板材的规格更加宽泛，合金的种类更加多样，这无疑给加工设备提出了更高的要求。单台轧机要应对多种厚度、多种宽度、不同合金的生产任务；同时，还要满足在不同规格下的厚差及板型要求。用大窜动量的六辊铝带冷轧机来适应上述生产要求是一个比较理想的解决方案。在此之前，国内能够研发和生产六辊宽幅铝带冷轧机的单位非常少，且宽度系列主要为1850mm、2300mm，对2800mm 高端宽幅系列一直未能实现突破，全部依靠引进装备。

从2300mm 到2800mm，宽度规格的跨越，势必造成轧机轧制条件的改变，轧制力能、轧机刚度、辊系稳定性、轧机弯辊调控能力、窜辊量、润滑与冷却、加工工艺等都会有深刻的改变。2800mm 六辊铝带冷轧机是属国内首台套研发设计项目，不但没有可参考的资料，而且经济测算也达不到预期目标，并且项目甲方西南铝要求这台轧机要既能生产航天军工用硬铝合金带材，又能实现汽车轻量化用铝合金带材的小压力轧制，综合性能达到国际先进水平。宽度规格的跨越，两种截然不同的产品定位，装机水平的高标准，无一不对研发工作带来极大挑战。

作为我国有色金属加工设计研究“国家队”，中色科技在铝带冷轧技术方面拥有丰富的设计经验和强大的设计团队，历史上完成了数十台重大装备首台套的研制，但面对该项目，无疑又是一次严峻考验。

项目伊始，中色科技就全面动员，克服人力资源紧张等一系列难题，从项目机组主设计、主机设计到单体设计人员，全部抽调的是公司技术骨干。项目团队在对自身设计经验系统总结提炼的基础上，根据轧制特点，从辨识技术风险、优化完善规避风险的角度，借鉴、消化国外先进技术，翻遍了国内外相关技术资料和参考文献，不断将新技术高质量理念融入创新设计工作中，针对航空用硬合金铝材，具有材料屈服强度大、宽度、厚度范围广的特点，在设备力能、轧机刚度上进行重点加强，以提高设备抗冲击性、持久可靠性；同时面向汽车板EDT 小压力轧制要求，在机电液系统选型配置上，多措并举提供硬件保障。机组主设计王怀玉以身作则，一边统筹制定着技术规定，一边一笔一画地绘制着综合条件图，方案制定期间，连续十几个昼夜高强度的加班工作赢得了周围技术人员的敬佩；主机设计卞春晖更是巾帼不让须眉，不顾自身身体条件的特殊情况，硬是加班加点将最难啃的骨头——六辊轧辊的核心装置按时顺利开发设计完成。为保证设备功能及方案的有效性和可靠性，中色科技设计团队与西南铝团队展开了多轮次的技术交流，反复讨论设计方案，多次深入生产现场实地摸查，西南铝团队慷慨传授经验心得，双方秉承“打造新国宝、突破首台套”的建设理念，通力同作，精准确定每一个设计方案。

无数次对比分析论证，历经近半年时间才最终逐一确定了装备方案。“方案就是方向，每一个环节都要考虑到，还要反复推敲，有一个环节想不到，未来设备就可能会出问题”，中色科技副总工程师、该项目技术负责人张京诚说到。200 多个日日夜夜，他的脑海中全是这台轧机的样子、尺寸、参数，连睡觉都在设想可能会出现的问题，有一次梦境中想到一个问题，他一下惊醒立刻拿出计算机进行核实。项目团队就是以这种敬业、专业的研究精神，对项目的十几个单体、上千张图纸，像过篦子一样一个一个检查关键部位，将每一个细节做到极致。

时值2020 年春节，项目正处在制造安装关键期，突如其来的疫情打乱了所有人的节奏，各项进度被迫延期。为了追赶进度，项目人员主动请缨，在严格执行相关防疫规定的条件下，克服心理恐惧、交通和生活不便等困难，几经周转，提前14 天到达制造现场进行隔离观察，第一时间入厂工作，最终保障了2020 年5 月主体设备验收出厂、2020 年8 月两片重达160 吨的轧机牌坊成功安装到位。

2021 年1 月中旬，项目正式进入调试阶段，疫情再次大范围暴发，现场人员力量出现严重不足，为了保证工作正常开展，张京诚带领项目团队主要工作人员亲赴现场，大家克服疫情阴霾、战胜寒冷天气，不分昼夜加班加点；王怀玉和各专业人员充分沟通，及时解决现场出现的各种问题；液压工程师骆定光、范宇锋以精湛的技术和忘我的工作精神，在极短的时间内完成液压及工艺润滑系统的调试；运营部张永乐、邓广西在现场既是工程经理又是“临时钳工”，哪里有问题，哪里就有他们的身影；设备部新员工宗浩阳，一到单位就被派往现场，从安装到调试全程参与，后期坚守现场达一年之久；曾照强全面协调项目各相关方，做好服务保障工作，为项目有序实施保驾护航。经过大家紧密团结协作，2021年3月26日，2800mm 六辊铝带冷轧机组实现一次性穿带试车成功。

低压二氧化碳灭火系统

2021 年10 月21 日，中 色 科 技自主研制的国产首台套2800mm 六辊铝带冷轧机组实现了稳定轧制，各系统运行正常，顺利通过西南铝验收。该机组是迄今为止国内自主设计制造、装配集成的最宽规格的六辊不可逆铝带冷轧机组，项目成果突破了大窜量弯辊横移系统、双级轧制力控制系统、三带式皮带助卷系统等18项技术难题，六辊冷轧机板形控制、EDT 轧制、宽厚带助卷等4 项关键核心技术，申报专利24 项；打破了外国公司在相关领域的垄断地位，填补了国内空白，使我国航空航天等国防军工领域、汽车轻量化等重点领域急需的高端铝合金带材生产不再受制于人，实现自主可控，为推动我国有色金属行业发展、重大装备国产化，防范化解“卡脖子”风险，保障我国高端有色金属加工的产业链、供应链安全做出了积极贡献。

目前，该项目研发成果已在国内其他大型铝加工企业应用。相比引进同类进口设备，项目成果的使用，可为用户节省投资50%以上，为国家节省大量外汇。下一步，中色科技将积极面向国家需求、市场需求和用户需求，强化产学研深度融合，集聚力量在有色金属加工新材料、新工艺、高端装备、再生金属、数字化工厂、装备自主可控、机器人化、节能环保、“双碳”等方面开展更多原创性引领性技术攻关，在服务国家战略、引领行业发展上作出新的更大贡献。