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鞍钢股份中厚板厂生产现场。


金沙江白鹤滩水电站首批机组投产发电。


鞍钢研发生产的三峡蜗壳钢正在焊接组装。

2004年10月29日,中国第一块国产600MP级别水电用钢三峡蜗壳钢板在鞍钢厚板厂轧制下线,三峡水电站从此走上国产化之路。

2016年2月16日,鞍钢中标白鹤滩水电站800MPa级别水电用钢10700吨,占整个合同采购量的58%,我国大型水电工程建设从此实现了由“中国制造”向“中国创造”的跨越。

2020年11月1日,水利部、国家发展改革委公布,三峡工程完成整体竣工验收全部程序,三峡工程建设任务全面完成。喜讯传来,全体鞍钢“参战”人员欢欣鼓舞。

2021年6月28日,全球在建规模最大、单机容量最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站首批两台机组投产发电,项目业主中国长江三峡集团向鞍钢集团发来感谢信。

历经十余年,鞍钢集团勇担使命,克服重重困难,跨越了与国外的技术鸿沟,及时研发生产出了支撑我国大型水电装备用水电用钢,使中国大型水电装备走上了国产化高质量发展之路,助力我国将这一“国之重器”牢牢地掌握在了自己手中。

★“一场学生和老师的比试,一次真正的国际竞争”

三峡工程是迄今为止世界上规模最大的水利枢纽工程和综合效益最广泛的水电工程,其在我国防洪、发电、航运、水资源利用、生态与环境保护方面发挥着巨大作用。2003年-2004年,在三峡右岸12台水轮发电机组国际招标中,我国企业以不争的优势赢得了8台套机组的制造任务。然而,在前期建设中,三峡工程左岸电站14台水轮机蜗壳用600MP级别水电用钢全部从日本JFE公司进口,右岸电站招标时,JFE公司没有报价,当时在国际市场上完全找不到这种钢板,国内更是没有企业能够生产。

三峡公司和机组承制企业心急如焚。关键时刻,人们想到了鞍钢,于是立即向鞍钢“求援”。

鞍钢十分重视这项任务,迅速组成项目组,并承诺:“不计成本,不惜一切代价,抓紧时间试制成功600MP级别钢板,尽全力满足三峡工程的需要。”

鞍钢股份中厚板事业部负责营销工作的李延刚回忆:“听说鞍钢要制造600MP级别的水电用钢,三峡公司立即派出了包括设计、建设、加工等20多人的团队来到鞍钢,与我们进行技术交流。我们也多次到项目建设现场,与项目部研讨试制方案。”

当时鞍钢4300mm中厚板产线刚刚完成大型改造,产线装备处于最佳状态。时任厚板厂生产作业区主任的张朝锋接到了这项艰巨的任务。“这么高级别的钢板,国内从没有生产过,如何同时保证钢板性能和板形至关重要。”为此,张朝锋与相关技术人员考察了当时全世界所有5000mm以上的轧机。在日本,他曾见过矫直机布置在控冷工艺之后,这一新颖的工艺让他记忆深刻。而国内大多数中厚板企业都没有冷矫直机,鞍钢也没有。张朝锋与科研人员大胆尝试,创新生产工艺,采取先矫直再冷却的工艺,配合成分调整等操作,仅用三个月就成功研制出了国产替代钢板。2004年10月29日,在鞍钢厚板厂,第一块国产600MP级别水电用钢三峡蜗壳钢板轧制下线。

此后,鞍钢人又全力投入到组织三峡蜗壳钢板合同的生产供货中。根据三峡工程的进度,鞍钢供三峡右岸的全部蜗壳钢板分三批供货,时间从2004年末持续到2005年底。由于蜗壳钢板的特殊性,规格极多。“差不多一块钢板一份合同,一批钢板有时要有二三百个合同。”李延刚说,每次签订合同,他们都以最快的速度填写打印,迅速反馈给客户进行核对,以防止出现差错,影响供货时间。在三峡蜗壳钢板合同中,规定货物由承制单位自提。为方便客户随时提货,鞍钢将每次检验后的三峡蜗壳钢板放在成品库里单独堆放,提货人员随时来提,随时就能提走。

此次供货,从生产到售后,鞍钢人全力以赴,保证了三峡右岸电站顺利建造,如期通过各个重大工程节点。新华网曾在一篇关于三峡右岸电站投标建造的报道中写道:“这是学生和老师的比试,是一次真正的国际竞争。” 而同台竞技的结果令人惊喜——鞍钢生产的600MP级别水电用钢各项性能均符合技术要求,某些指标甚至优于外方。

此后,我国以三峡工程为带动,仅用五六年时间,就跨越了与国外30年的差距。在这被誉为“一步跨越30年”的伟大实践中,鞍钢担当起了这一国产化跨越中的“钢铁脊梁”,作出了钢铁长子的贡献。

★以自主创新的大国底气托举“百年工程”

2021年6月28日,建党百年之际,全球在建规模最大、单机容量最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站首批两台机组投产发电。白鹤滩水电站多项技术指标位居世界前列,代表着目前世界水电建设最高水平。然而,在多个“世界第一”的背后是关乎管理、建设方方面面的难题和一个个待攻破的技术“无人区”,首次应用在巨型水电装备的国产化800MPa级别水电用钢正是其中之一。

2016年2月16日,鞍钢独家中标白鹤滩水电站800MPa级别水电用钢10700吨,占整个合同采购量的58%,成为第一大供应商。这一消息迅速传开并震惊了整个行业,鞍钢又一次成为敢于“吃螃蟹”的企业。

然而,这并不是一场无准备之仗。早在2012年底,白鹤滩水电站刚动工时,鞍钢就已经采取了行动。为保证该工程项目顺利实施,鞍钢成立了专业技术团队,提前开展技术储备、先期介入和产品研发等工作,并经过多次反复技术交流和沟通,充分辨识800MPa级别水电用钢技术难点和用钢需求。据鞍钢集团钢铁研究院水电用钢项目负责人梁福鸿回忆,2013年鞍钢成功研制出第一张90mm厚低合金含硼调质800MPa级别水电用钢,并一举通过技术评审,及时填补了高级别高性能国产化水电用钢的空白,为白鹤滩水电站各项创新技术的应用打下了坚实基础。

由于白鹤滩水电站工程项目交货期紧、对钢板质量要求高且生产技术难度较大,为了确保顺利供货,2016年,鞍钢股份鲅鱼圈分公司与鞍钢水电用钢产销研团队在5500mm产线进行试制生产,针对高强钢厚规格钢板组织性能调控、钢板内部质量控制、平面度控制及高精度尺寸公差等技术难点,从成分设计、钢坯冶炼、钢板轧制及钢板热处理等多个关键工序制定技术方案和优化措施,并开发出关键工序专有工艺模型。经过多轮的成分设计、生产工艺优化和改进,团队攻克了多个技术瓶颈,大幅度提高了钢板低温冲击性能、钢板内部质量均质性和钢板外形尺寸控制精度,产品应用稳定性显著提高,确保了供货任务顺利完成。

随着鞍钢800MPa级别大型水电工程高强度低焊接裂纹敏感性钢板成功应用于白鹤滩水电站引水系统,白鹤滩水电站实现了100%国产化,我国大型水电工程建设完成了从“中国制造”到“中国创造”跨越。为此,该工程项目业主三峡集团专门向鞍钢集团发来感谢信,感谢鞍钢集团提供的大力支持和真诚帮助,感谢鞍钢集团为白鹤滩水电站顺利投产并实现发电目标发挥了不可替代的作用。

★践行绿色发展新使命 清洁能源点亮千家万户

水电作为清洁能源,在为国民经济发展提供绿色动力的同时,还有着巨大的节能减排效益。2020年,三峡电站全年累计生产清洁电能1118亿千瓦时,刷新了单座水电站年发电量世界纪录,可替代标准煤约3439万吨,减排二氧化碳约9402万吨、二氧化硫2.24万吨、氮氧化物2.12万吨,相当于种植37万公顷阔叶林;今年新投产的白鹤滩水电站一年可发电约624.43亿度,每年可节约标准煤1968万吨,减排二氧化碳5160万吨,对于我国按期实现2030年碳达峰、2060年碳中和目标将发挥重要作用;当白鹤滩水电站全部投产发电后,将与乌东德、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝共同构成一条我国重要的清洁能源走廊,为我国构建清洁低碳安全高效的能源体系提供重要支撑……

鞍钢是我国最早生产水电用钢的企业之一,鞍钢水电钢产品和技术研发一直引领着我国水电用钢发展方向。从2004年起到现在,十余年间,鞍钢水电用钢实现了从500MPa到600MPa再到800MPa的升级换代,在国内外水电站项目中累计中标10余万吨,为我国清洁能源利用作出突出贡献,创造了一张响当当的鞍钢名片。

2005年,鞍钢中标澜长江电力开发有限公司云南澜沧江小湾电站600MP压力钢管项目6460吨。

2009年,鞍钢中标世界第三大、中国第二大水电站金沙江溪洛渡电站600MP压力钢管项目11000吨。

2011年,鞍钢中标云南金沙江中游水电开发有限公司云南金沙江梨园水电站600MP压力钢管项目8140吨;8月,中标大唐集团金沙江观音岩水电站600MP压力钢管项目5000吨;9月,中标葛洲坝集团伊朗鲁德巴水电站600MP压力钢管项目12000吨。

2013年,鞍钢中标华能集团澜沧江苗尾、怒江南极洛河电站600MP压力钢管项目9000吨。

2017年,鞍钢中标国家电网河北丰宁抽水蓄能电站500MP和600MP压力钢管项目2200吨;蓄能电站500Mp和600Mp压力钢管16500吨;黑龙江牡丹江抽水蓄能电站800MP压力钢管项目763吨。

2019年,鞍钢中标南方电网广东梅州抽水蓄能电站600MP压力钢管项目2500吨。

2020年,鞍钢中标国家电网新疆阜康抽水蓄能电站600MP和800MP抽水蓄能电站项目10000吨。

2021年,鞍钢中标国家电网浙江缙云抽水蓄能电站全部压力钢管项目(包括500MP、600MP、800mp)21000吨。

回望百年来路,展望百万千瓦机组,那些攀登时扎伤手的荆棘带、磨出血的崎岖路清晰可见。但正因为艰难,才得以伟大。鞍钢水电用钢将以推动我国水电事业发展为己任,继续前行、勇攀高峰。