摘要:2007 年 4 月~6 月,为进一步促进大型水电机组铸钢件国产化工作,经过与中国长江三峡集团公司(简称“三峡公司”)、东方电机有限公司(简称“东电”)及鞍钢重型机械有限公司充分协商,一致同意由共享铸钢在年内完成东电承制的三峡地下电站水轮机转轮叶片1件铸钢件的
三峡右岸电站机组大厅
●宁夏共享铸钢:铸造三峡水轮机叶片
共享铸钢公司
共享铸钢有限公司是共享集团、长城须崎铸造有限公司与奥地利奥钢联铸造(林茨)有限公司合资建设的大型铸钢件制造企业。
2007 年 4 月~6 月,为进一步促进大型水电机组铸钢件国产化工作,经过与中国长江三峡集团公司(简称“三峡公司”)、东方电机有限公司(简称“东电”)及鞍钢重型机械有限公司充分协商,一致同意由共享铸钢在年内完成东电承制的三峡地下电站水轮机转轮叶片1件铸钢件的试制任务。几方约定,如试制成功,叶片发往东电,进行加工装焊;若不成功,损失由共享铸钢自行承担。
水轮机转轮叶片
经过半年努力,宁夏共享铸钢于当年年底完成首件三峡地下电站水轮机转轮叶片。经过化学成分、力学性能、NDT检测,宁夏共享铸钢生产的转轮叶片全部符合《三峡700MW级水轮机转轮马氏体不锈钢铸件技术规范》及相关行业标准。
包括中国三峡项目,共享铸钢至今共生产各类水轮机叶片329 件。在中国、法国、巴西、加拿大等多个国家的水电站得到应用。共享铸钢多次受到国内外各大水电机组制造商和水电站业主(三峡公司、东电、天津阿尔斯通水电设备有限公司、上海福伊特-西门子水电设备有限公司等)的好评。具备向世界顶级客户批量交付大型水轮机叶片的能力。
叶片制作加工
共享铸钢向三峡集团向家坝水电站提供的 770MW 巨型水轮机叶片铸钢件,在第十届中国国际铸造、锻造及工业炉博览会上被评为“优质铸件金奖”。
●鞍钢重机:三峡机组铸钢件和抗撕裂厚钢板国产化
三峡工程左岸电厂12 台套机组经国际招标,其大型铸锻件全部需要进口。2006 年初,在了解到国内三峡转轮国产铸锻件自主攻关的下环产品试验失败后,原国外制造商立即大幅提价。于是国务院三峡建委办公室和三峡三期工程重大设备制造检查组给国务院的报告中,提出了关于大型铸锻件国产化的问题。
鞍重铸钢从2006年9 月15日起,着手进行三峡机组转轮下环的模型制作、制型、合箱工作:10月18 日合完砂型,具备浇注条件;10 月 18 日起进行五罐钢水冶炼;10月19 日成功浇注了哈电三峡右岸机组下环。
水轮机下环
水轮机下环铸件属薄壁环形铸件,钢水补缩非常困难,在凝固收缩、热处理时极易出现椭圆变形,而且下环直径大,铸造收缩率、加工量都难以控制。通过制定的相应的工艺措施,攻克了冶炼成分控制、铸造工艺、下环变形及热处理性能等诸多方面的技术难题,在生产超低碳铸钢件上实现了40 吨电炉+VOD 冶炼、五罐合浇的历史突破。经检验,各项指标达到或部分超过了国外先进企业同类产品质量水平,2007年3月8 日,顺利通过检查组验收。
在取得铸研发生产三峡工程蜗壳钢、水轮机转轮下环的成功经验,鞍钢重机公司又承抗了三峡急需的层状撕裂厚钢板研制任务,经半年多攻关,完成 160mm、270mm抗层状撕裂厚钢板的研制并于2009年4月4 日通过检验。
●沈阳铸造所:电渣熔铸三峡水轮机导叶
沈阳铸造所
三峡电站 700MW 机组导叶毛坯重近13.5t,长约6m,如采用传统砂型铸造工艺生产,由于砂铸工艺本身的局限性,使得导叶内部质量不稳定,极易产生疏松、缩孔、夹渣等铸造缺陷,铸造工艺难度大,难以满足各项性能指标的要求。因此,三峡导叶制造成为该水电机组制造过程中的一大难题,左岸机组前期只能依赖进口。
为了实现三峡导叶的国产化,沈阳铸造研究所投入了大量人力物力与资金,通过“八五”、“九五”、“十五”国家重点科技项目(攻关计划)——《三峡水轮机导叶电渣熔铸关键技术的研究》的实施,经过十几年的努力,掌握了电渣熔铸三峡导叶专用设备设计制造、工艺工装设计、导叶防裂纹处理等关键技术,同时成功地为三峡左岸、右岸及地下厂房共 16 台机组提供了电渣熔铸导叶铸件及电渣熔铸导叶上、下端轴铸件,为大型导叶的国产化做出了突出贡献。
三峡机组导叶
通过 20 多年来的不断创新,包括技术创新和管理创新,我们掌握及开发了电渣熔铸三峡导叶熔铸工艺参数、换箱工艺、补缩工艺、分体组合式可退让结晶器设计、结晶器变形及矫形工艺、特殊起弧方法等系列关键技术,确保了三峡导叶的稳定化生产。隨后还开发了向家坝导叶铸件(毛坯约 16t)产品。
通过三峡导叶的研制及生产,沈铸所已拥有3 台可生产三峡导叶的设备,具备年产4000t优质电渣熔铸件的能力。沈铸所取得 9 项专利、7 项奖励,起草了《700MW级水轮机用电渣熔铸马氏体不锈钢导叶铸件技术规范》、《电渣熔铸大型水轮机铸件技术条件》两项(国标、部标还是企业标准?)标准。在这过程中,我所共报废了3 件导叶,造成近100 万元的经济损失。
机组安装
在为三峡电站成功提供电渣熔铸导叶后,沈阳铸造研究所先后又为溪洛渡、向家坝电站提供了近18 台份电渣熔铸导叶,同时为阿尔斯通、GE、日本东芝、上海福伊特西门子、奥地利安德里茨等国际著名水电设备公司提供了数百吨优质电渣熔铸产品,创造了近10 亿元产值,电渣熔铸叶片铸钢件实现国产化,使沈铸所取得了良好的社会及经济效益。(待续)
来源:三峡孬张一点号