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【建筑给水排水分会】- 国内国际的无缝不锈钢管的生产现状

 ​导言

  近几年,大多数世界发达国家的钢管产量占钢材产量的9%~12%,日本最高,达到12.6%;发达国家的钢管消耗童占钢材消耗童的9%~12.8%,而我国钢管产量约占钢材产量的8.5%,钢管消耗量占钢材消耗量的9%~10%。

正文

    与国外先进国家相比,我国在不锈钢、无缝不锈钢管生产方面也存在较大的差距。随着我国电力、化学等工业的发展,对无缝不锈钢管的需求童将越来越大,而目前所需的无缝不锈钢管绝大部分还依靠进口。近年来,我国平均每年进口无缝钢管100多万吨(多数是石油用管、高压锅炉用管,化工用管等),有时进口量超过当年国内的生产里。


鉴于有些品种才刚刚起步,有些还是空白,目前我国情况主要表现在以下几个方面:

    (1)电站每年约需用无缝不锈钢管1000吨,我国化学工业,特别是石化、化肥、化纤工业所需的超低碳无缝钢管及高合金无缝不锈钢管每年需用盘约2200多吨,这两种用管其中50%以上需要进口。

    (2)电站锅炉过热器用不锈耐热钢管,每年需用量约1100多吨,全部依靠进口。

    (3)装饰、食品及轻工等方面使用的铁素体不锈钢管的生产,在国内几乎是空白。

    (4)不锈钢管的深加工产品,如U型管,大直径不锈钢管的弯头等,在国内也是空白。

    综上所述,目前我国不锈钢管生产的基本情况是品种少,进口大,有着巨大的市场潜力。

 

1.1.2工艺和装备状况

    我国无缝不锈钢管的生产主要集中在上海五钢(集团)有限公司、长城特殊钢股份有限公司、大连钢厂、抚顺钢厂、大冶特殊钢股份有限公司、成都无缝钢管厂等。


   虽然各个生产厂的具体工艺装备不同,但其生产工艺包括以下基本的生产工序:管坯准备、加热、穿孔、轧管、定(减)径、精整〔冷却、矫直、切断)、检验、探伤、标志、包装等,国内各无缝不锈钢管生产厂家的具体工艺和装备情况如下:

    (1)管坯各厂几乎都采用模铸锻轧后的管坯,其切割设备基本也都采用砂轮切割机,少数大直径管坯采用圆盘锯或带锯;管坯的扒皮采用普通车床。因此管坯的准备效率低,消耗大,劳动强度大。

    (2)加热管坯的加热一般采用斜底式连续加热炉,极少采用环形炉。

    (3)毛管生产各厂家几乎都采用二辊斜轧穿孔工艺.这是一种古老而落后的生产工艺,所生产的毛管存在质量差、管坯单重较小等缺陷。

    (4)钢管的冷加工目前各厂家基本上采用冷拔、冷拔-冷轧及冷轧工艺。从目前国内冷加工的装备来看,所有的冷拔机几乎都是链条式的老式装备,自动化程度极低。而冷轧管机也几乎都是国产的LG和LD系列设备,这些装备的效率低、精度差。为此,近几年来上海沪昌钢铁有限公司和长城特殊钢股份有限公司引进了长行程高速冷轧管机,从俄罗斯引进了冷轧管机。

    (5)钢管热处理国内除一些乡镇企业的钢管厂家至今仍采用电接触加热外,无缝不锈钢管的主要生产厂家的热处理装备,基本上都己过渡到辊底式连续炉,但几乎都不带保护气氛,因此热处理后的钢管必须进行酸洗。

    (6)润滑工艺自从60年代初上海沪昌钢铁有限公司首先采用牛油石灰润滑剂作为无缝不锈钢管冷拔润滑剂以来,一直沿用至今.随着冷轧管机的应用,又采用了镀铜+牛油石灰润滑工艺。这也是我国典型的二辊冷轧管机轧制不锈钢管采用的润滑剂.

    (7)脱脂国内所有不锈钢管生产厂都将的酸洗液作为不锈钢管的热处理前的脱脂剂。近年来,上海沪昌钢铁有限公司和长城特殊钢股份有限公司都相继从美国公司引进了脱脂装置,其脱脂剂为有机溶剂。

    (8)抛光过去上海沪昌钢铁有限公司和长城特殊钢股份有限公司在生产航空钢管时,都采用布轮抛光。80年代中期,上海沪昌钢铁有限公司从德国引进了RS371型八头砂带抛光机和RSA-5型五头砂带抛光机。长城特殊钢股份有限公司也引进了1台砂带抛光机。

    (9)矫直几乎都是国产的五辊、七辊矫直机,自动化程度极低,矫直精度也较低。

    (10)检测目前国内的不锈钢管厂几乎都具备超声探伤等无损检测条件。上钢和长城特钢还分别从国外引进了多功能全自动无损检测线。

 

1.1.3无缝不锈钢管的生产费用情况

    热轧无缝钢管的生产成本可粗略的分为六部分:

    原材料费:45~60%;投资费:10~30%;能源费:7~15%;工具和材料费:5~10%,维修费:2~5%;人工费:l~5%。从中可以看出,原材料费用、投资及能源费用占总成本的80~85%。


    所以,在无缝钢管生产中除了需要提供优质的管坯外,还要降低金属消耗,提高管坯成材率。同时在生产中还要优化生产工艺、减少工艺设备,提高设备利用率,以便减少每吨钢管的基建投资和能源消耗。

 

1.1.4我国无缝不锈钢管生产中存在的主要问题:

    (1)生产无缝不锈钢管的厂家多,但规模小。

    (2)生产优质精密无缝不锈钢管的工艺设备不相配套。(3)生产无缝不锈钢管的管坯几乎全部采用钢锭开坯轧制(锻造)生产工艺。这是无缝不锈钢管成本高的主要原因之一,也是与国外的最大差距。

 

1.1.5国外无缝不锈钢管生产情况及生产现状

    1886年,德国曼内斯曼兄弟发明了曼氏斜轧穿孔机,1892年发明了皮尔格轧管机(周期式轧管机),1923年在斜轧穿孔机上穿出了第一根厚壁无缝不锈钢管,随后又在周期式轧管机上轧出了薄壁无缝不锈钢管。


    随着热挤压技术的开发成功(特别是玻璃润滑剂的应用),1949年之后,美国、英国、瑞典、日本、德国、前苏联等国家开始广泛采用热挤压法生产无缝不锈钢管。


   因热挤压法的变形应力状态(三向压应力)最佳和挤压机及其辅助设备的结构不断改进,以及挤压工具设计和挤压工艺的日趋完善,热挤压工艺成为生产无缝不锈钢管的主要工艺。


    目前,国外主要专业无缝不锈钢管生产厂家拥有挤压机的情况:除用挤压法生产管坯外,也有用锥型穿孔机或三辊穿孔机来穿制毛管,周期式轧管机或连轧管机、三辊轧管机延伸,定(减)径机定径的工艺生产无缝不锈钢管。


    采用后者工艺的一般不是专业生产无缝不锈钢管的工厂,而是生产包括各种无缝钢管在内的工厂,无缝不锈钢管仅是其产品的一部分。这类工厂一般选用通用型的穿孔机。


    与二辊斜轧穿孔机相比,锥型和三辊穿孔机的变形应力状态有利于难变形和变形抗力大的材料,同时可以避免和减小穿孔过程中钢管的内外表面缺陷。


    现在国外很少采用二辊斜轧穿孔机生产不锈钢无缝不锈钢管。


    为了经济的生产高质量的无缝不锈钢管,除在热挤压工序采用上述各种先进技术外,还在炼钢、热处理、精整(矫直、喷丸、抛光),冷轧冷拔(润滑、脱脂、打头)、无损探伤等方面开发和应用了很多新技术与新工艺。


    近年来,国外无缝钢管生产围绕石油管、电站锅炉用管、化工用管等重点品种的质量,其技术进展较快.主要表现在以下六个方面:

    1.提高管钢的纯挣度和化学成分的均匀度。

    2.采用连铸管坯。

    3.高精度、多品种。

    4.性能稳定、波动小。

    5.在线和线外检测技术。

    6.钢管生产趋向集中化、自动化。

 

本期就介绍到这儿,请继续关注【建筑给水排水分会】下期精彩内容。

 

——The end——

 

 

 

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