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不銹鋼管廠家市場需求及國外不銹鋼管技術(shù)發(fā)展趨勢不銹鋼展-2016第十七屆廣州國際不銹鋼工業(yè)展-效果最好的不銹鋼展會
2016年3月21日 不銹鋼展-不銹鋼展會-效果最好的不銹鋼展會 |
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| 我國興化萬港不銹鋼管市場需求及國內(nèi)外不銹鋼管技術(shù)發(fā)展趨勢,文章包括4個問題:一是對不銹鋼作一個簡介,介紹分類、代表鋼號化學(xué)成分和室溫力學(xué)性能;二是我國不銹鋼和萬港不銹鋼我國興化萬港不銹鋼管市場需求及國內(nèi)外不銹鋼管技術(shù)發(fā)展趨勢,文章包括4個問題:一是對不銹鋼作一個簡介,介紹分類、代表鋼號化學(xué)成分和室溫力學(xué)性能;二是我國不銹鋼和萬港不銹鋼管的市場需求與預(yù)測;三是世界不銹鋼管生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢;四是我國不銹鋼管生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀及與世界先進(jìn)水平的差距。<br/> 1.不銹鋼簡介、代表鋼號和室溫力學(xué)性能<br/> 1.1不銹鋼簡介<br/> 不銹鋼一般是不銹鋼和耐酸鋼的總稱。不銹鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱介質(zhì)腐蝕的鋼,而耐酸鋼則是指耐酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。<br/> 不銹鋼自本世紀(jì)初問世,到現(xiàn)在已有90多年的歷史。不銹鋼的發(fā)明是世界冶金史上的重大成就,不銹鋼的發(fā)展為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和科技進(jìn)步奠定了重要的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。<br/> 不銹鋼鋼種很多,性能各異,它在發(fā)展過程中逐步形成了幾大類。<br/> 按組織結(jié)構(gòu)分,分為馬氏不銹鋼(包括沉淀硬化不銹鋼)、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和奧氏體加鐵素體雙相不銹鋼等四大類;<br/> 按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中的一些特征元素來分類,分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等;<br/> 按鋼的性能特點和用途分類,分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強(qiáng)不銹鋼等;<br/> 按鋼的功能特點分類,分為低溫不銹鋼、無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不銹鋼等。<br/> 目前常用的分類方法是按鋼的組織結(jié)構(gòu)特點和鋼的化學(xué)成分特點以及兩者相結(jié)合的方法分類。一般分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等,或分為鉻不銹鋼和鎳不銹鋼兩大類。<br/> 1.2代表鋼號、化學(xué)成分、室溫力學(xué)性能:<br/> 馬氏體不銹鋼的代表鋼號為1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等,<br/> 鐵素體不銹鋼的代表鋼號為1Cr17、1Cr17Ti、1Cr25等,<br/> 奧氏體不銹鋼的代表鋼號為1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9(304)、00Cr18Ni9Ti(304L)、0Cr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Ni11Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)等,<br/> 雙相不銹鋼的代表鋼號為00Cr26Ni7Mo2Ti等。<br/> 為了清楚,將它們列表來說明見表1-1、表1-2、表1-3。<br/> 不銹鋼用于在鋼管方面,國內(nèi)當(dāng)前使用生產(chǎn)最多的是奧氏體不銹鋼(約占90%以上)和少量的鐵素體及雙相不銹鋼)。<br/> 表1-1國內(nèi)不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)鋼號對照表<br/> 中國 日本 美國 英國 德國 法國 前蘇聯(lián)<br/> GB1220-92 GB3280-92 JIS AISI UNS BS970 BS1449 DIN17440 Din17224 NFA35-575 NFA35-576 ГОСТ 5632<br/> 0Cr13 SUS410S S410 1Cr13 SUS410 410 410S21 X7Cr13 Z6C13 08X13<br/> 2Cr13 SUS420J1 420J1 420S29 X20Cr13 Z20C13 20x13<br/> 1Cr17 SUS430 430 7Cr17 SUS440A 440A<br/> 9Cr18 SUS440C 440C X105CrMo17 Z100CD17 95X18<br/> 0Cr18Ni9 SUS304 304 304S15 X5CrNi189 Z6CN18.09 08X18H10<br/> 00Cr18Ni9 SUS304L 304L 304S12 X2CrNi189 Z2CN18.09 03X18H11<br/> 0Cr17Ni12Mo2 SUS316 316 316S16 X5CrNiMo1812 Z6CND17.12<br/> 00Cr17Ni14Mo2 SUS316L 316L 316S12 X2CrNiMo1812 Z2CND17.12 03X17H14M2 0Cr18Ni11Ti SUS321 321 X10CrNiTi189 Z6CNT18.10 08X18H10T<br/> 0Cr18Ni11Nb SUS347 347 347S17 X10CrNiNb189 Z6CNNb18.10 08X18H12F 00Cr26Ni7Mo2Ti 00Cr26Ni17Mo2Ti(雙相)<br/> 表1-2馬氏體、鐵素體、奧氏體、雙相不銹鋼的化學(xué)成分<br/> 鋼號 C Si Mn Cr Ni Mo Ti Nb S P<br/> 2Cr18Ni9 0.12-0.22 ≤1.0 ≤2.0 17-19 8-11 ≤0.03 ≤0.035<br/> 1Cr18Ni9(304) ≤0.015 ≤1.0 ≤2.0 17-19 8-10 ≤0.03 ≤0.035<br/> 0Cr18Ni9(304L) ≤0.08 ≤1.0 ≤2.0 17-19 8-11 ≤0.03 ≤0.035<br/> 1Cr18Ni9Ti ≤0.12 ≤1.0 ≤2.0 17-19 8-11 5×(C-0.02~0.8) ≤0.03 ≤0.035 0Cr18Ni9Ti(321) ≤0.08 ≤1.0 ≤2.0 17-19 8-11 5×C%~0.7 ≤0.03 ≤0.035 0Cr18Ni11Nb(347) ≤0.08 ≤1.0 ≤2.0 17-19 9-12 ≤10×C% ≤0.03 ≤0.035 0Cr17Ni12Mo2(316) ≤0.08 ≤1.0 ≤2.0 16-19 11-15 1.8-2.5 5×C%~0.7 ≤0.03 ≤0.035<br/> 00Cr26NiMo2Ti(雙相) ≤0.03 0.4-0.8 ≤1.5 25-27 6.5-7.5 1.5-2.5 0.3-0.5 ≤0.03 ≤0.035 1Cr13(410) ≤0.15 ≤1.0 ≤1.0 11.5-13.5 ≤0.03 ≤0.035<br/> 2Cr13(420) 0.16-0.25 ≤1.0 ≤1.0 12-14 ≤0.03 ≤0.035<br/> 3Cr13 0.26-0.35 ≤1.0 ≤1.0 12-14 ≤0.03 ≤0.035<br/> 4Cr13 0.36-0.45 ≤1.0 ≤1.0 12-14 ≤0.03 ≤0.035<br/> 1Cr17(430) ≤0.12 ≤0.8 ≤0.8 16-18 ≤0.03 ≤0.035<br/> 1Cr17Ti ≤0.12 ≤0.8 ≤0.8 16-18 5×C%~0.8 ≤0.03 ≤0.035<br/> 0Cr17Ti ≤0.08 ≤0.8 ≤0.8 16-18 5×C%~0.8 ≤0.03 ≤0.035<br/> 1Cr25Ti ≤0.12 ≤1.0 ≤0.8 20-27 5×C%~0.8 ≤0.03 ≤0.035<br/> 表1-3馬氏體、鐵素體、奧氏體和雙相不銹鋼的室溫力學(xué)性能 鋼號 熱處理制度<br/> σbMpa σsMpa δ(%) ψ(%)<br/> 2Cr18Ni9 1100-1150oC水冷 568 216 40 55<br/> 1Cr18Ni9 1100-1150oC水冷 1100oC水冷 539 540-706 196 201-382 45 48.8-69 50 59.5-81 0Cr18Ni9(304) 1080-1130oC水冷 490 196 45 60<br/> 1Cr18Ni9Ti 920-1150oC水冷 1100oC水冷 540 541-790 205 196-510 40 40-81 45 55-79.5 0Cr18Ni9Ti(321) 950-1050oC水冷 1100oC水冷 541 554-653 196 245-328 40 46-62 55 57.2-78.3<br/> 00Cr18Ni10 1050-1100oC水冷 1100oC水冷 480 510-745 177 196-490 40 45-68.5 60 68-81.5<br/> 0Cr18Ni11Nb 900-1100oC水冷 1100oC水冷 520 539-632 205 235-304 40 40-57 50 63.5-75.5<br/> 1Cr18Ni12Mo2Ti 1000-1100oC水冷 530 205 40 55<br/> 00Cr18Ni17Mo2Ti 1000-1100oC水冷 539-767 216-414 41.2-67 55-77.5<br/> 00Cr17Ni4Mo2Ti 1010-1150oC水冷 1050oC水冷 480 260 177 578 40 54 60 60 0Cr17Ni14Mo2(316L) 1010-1050oC水冷 1050oC水冷 1100oC水冷 480 265 230-225 177 578 505-554 40 54 56-63.5 60 76 76-81<br/> 00Cr26Ni7Mo2Ti 1080oC水冷 674 544 29.6 66.8<br/> 1Cr13(410) 1000-1050oC淬火(油、水冷)700-790oC回火(油、水、空冷) 588 412 20 60 2Cr13(420) 1000-1050oC淬火(油、水冷)660-770oC回火(油、水、空冷) 647 441 16 55 1Cr17(430) 750-800oC空冷 750-800oC空冷 450 412-632 205 245-485 22 20-57 50 50-80.5 2.<br/> 2.我國不銹鋼和萬港不銹鋼管市場需求及預(yù)測<br/> 2.1我國不銹鋼市場需求及預(yù)測<br/> (1)我國不銹鋼生產(chǎn)和消費現(xiàn)狀 進(jìn)入90年代以來,世界不銹鋼生產(chǎn)和技術(shù)有了進(jìn)一步發(fā)展,世界不銹鋼市場呈現(xiàn)供大于求的局面,全世界不銹鋼粗鋼產(chǎn)量1996年為1242萬噸,1997年1610萬噸,1998年為1600萬噸,1999年為1700萬噸,2000年達(dá)到1905萬噸。2001年為1850萬噸。<br/> 從上可以看出2001年比2000年下降了3%,主要原因是世界不銹鋼的生產(chǎn)量出現(xiàn)過剩現(xiàn)象,二是2001年下半年油價上漲所造成。根據(jù)預(yù)測分析2000年-2005年不銹鋼將是增長的趨勢。 2000年我國不銹鋼和鋼材的產(chǎn)量在市場驅(qū)動下有大幅度的增長,全年共產(chǎn)不銹鋼52.3萬噸,鋼材60.96萬噸,和1999年相比,鋼增加20.03萬噸,增長率為78%;鋼材增加 20.44萬噸,增長率為72%,創(chuàng)歷史最好水平。從而打破了我國不銹鋼產(chǎn)量長期以來停留在年產(chǎn)量30多萬噸的局面。<br/> 然而,從我國目前實際的不銹鋼產(chǎn)銷狀況分析,仍為供不應(yīng)求,1999年我國不銹鋼材消費量達(dá)160.36萬噸(見表2-1)2000年為180萬噸。 表2-1 1999年我國不銹鋼材生產(chǎn)量和消費兩構(gòu)成狀況 (單位:萬噸)<br/> 不銹鋼材品種 生產(chǎn)量 進(jìn)口量 出口量 表觀消費量 骨干企業(yè) 地方企業(yè)<br/> 薄板(帶) 23.95 10 60.47 0.61 93.81<br/> 熱軋板 6.18 27.64 0.58 33.24 其中:≥475 (6.18) (8.86) (0.58) (14.46)<br/> 長材類 8.88 3.3 8.33 0.99 19.52 其中:線材 (1.19) (2.99) (4.18) 鋼錠及半成品 7.22 0.24 6.98<br/> 管材類 0.75 5.0 1.16 0.36 6.55<br/> 復(fù)合板及其他 0.26 0.26<br/> 合計 40.02 18.3 104.82 2.78 160.36<br/> 注:國內(nèi)表觀消費量=生產(chǎn)量+進(jìn)口量-出口量 不銹鋼進(jìn)口量由海關(guān)提供 我國近10年來不銹鋼需求量年均以15%以上的速度增加,增長速度是世界平均水平的2.3倍。1999年國內(nèi)不銹鋼年消費量已達(dá)160萬噸以上,1999年不銹鋼消費組成和消費行業(yè)分布如圖2-1和圖2-2。 圖2-1 1999年不銹鋼市場按品種分布 圖2-1 1999年不銹鋼消費行業(yè)分布<br/> (2)我國不銹鋼市場預(yù)測分析<br/> 隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國不銹鋼需求也將同步或超常增長,在"十五"期間,國民經(jīng)濟(jì)增長按7%設(shè)定,預(yù)計到2005年不銹鋼需求將達(dá)到230萬噸,其中熱軋板50萬噸,冷軋130萬噸,長材30萬噸,管材無縫管8萬噸。而2010年我國不銹鋼市場消費將達(dá)到260萬噸。基本進(jìn)入不銹鋼消費大國,人均不銹鋼消費量由現(xiàn)在的0.8公斤上升到1.86公斤。但即使這樣,與國際先進(jìn)水平相比仍有相當(dāng)差距。對此可以看出:我國不銹鋼市場的潛力是巨大的,而我們現(xiàn)有的發(fā)展是有限的。<br/> 表2-2是我國2000-2010年不銹鋼市場需求預(yù)測。 表2-2 2000-2010年我國(大陸)不銹鋼市場需求預(yù)測 (單位:萬噸)<br/> 品種 鋼種 用途 2000年 2005年 2010年<br/> 薄板 304、321、430 焊管、鏡面花紋加工、飲食設(shè)備、建筑裝飾等 100 130 150<br/> 熱軋板卷 304、310、316、300、400 化工、能源冷軋板原料、飲食、機(jī)械等 40 50 55<br/> 棒線型材 300、400<br/> 標(biāo)準(zhǔn)件、機(jī)械加工、交通、裝潢 23.5 30 33<br/> 管材(無縫) 304、316 化工、化纖、化肥、石化等 6.5 8 10<br/> 其他 300及高鎳系列 鍛件、高溫用料等 10 12 12 合計 180 230 260<br/> (3)我國"十五"期間不銹鋼行業(yè)發(fā)展規(guī)劃<br/> 今后五年是我國不銹鋼行業(yè)發(fā)展的五年,也是至關(guān)重要的五年。由于不銹鋼受國家政策的鼓勵和扶植,國內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)將不惜巨資進(jìn)行改擴(kuò)建和新建不銹鋼工程。國家已制定出2000-2010年不銹鋼工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃。即從2000年到2005年,我國將國內(nèi)不銹鋼市場占有率從現(xiàn)在的25%提高到70%,其中薄板和帶材從現(xiàn)在的20%上升到60%,大多數(shù)不銹鋼管、棒線型長材要實現(xiàn)國產(chǎn)化。另外,隨著光亮熱處理不銹鋼產(chǎn)量和質(zhì)量的提高,要增加奧氏體鐵素體不銹鋼的產(chǎn)量;精煉比和連鑄比要從現(xiàn)在的30%和15%上升到65%和70%的水平。 從2005年到2010年,國內(nèi)不銹鋼市場占有率提高到90%左右,屆時與2000年到2005年達(dá)到33%相比,國產(chǎn)不銹鋼的80%以上將達(dá)到國際高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在2000年到2005年,我國要對現(xiàn)有的不銹鋼生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行升級,并增加150萬噸/年新的不銹鋼生產(chǎn)能力,增加60萬噸不銹鋼薄板和帶材,以滿足來自工業(yè)用戶和建筑領(lǐng)域日益增長的需求。表2-3是我國"十五"期間大型不銹鋼企業(yè)發(fā)展目標(biāo)計劃。<br/> 從以上國內(nèi)不銹鋼產(chǎn)銷的分析和對比可以得出,我國在未來5-10年不銹鋼的市場潛力是巨大的,隨著國內(nèi)不銹鋼骨干企業(yè)改擴(kuò)建和新建項目的陸續(xù)完成,不銹鋼產(chǎn)能將有較大的提升,到2005年,國內(nèi)不銹鋼的生產(chǎn)能力將超過230萬噸左右,其本滿足市場需求。但是,隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的到來,國內(nèi)不銹鋼市場也勢必面臨國際市場的挑戰(zhàn),即我們的對手將是國際著名的不銹鋼大財團(tuán),競爭無疑是相當(dāng)激烈的,對此,作為國內(nèi)不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)從抓好增加品種、提高質(zhì)量、改進(jìn)服務(wù),使我國不銹鋼生產(chǎn)和技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。<br/> 2.2我國不銹鋼管生產(chǎn)和消費現(xiàn)狀、市場需求及預(yù)測分析<br/> (1)我國萬港不銹鋼管材消費的特殊性及主要消費領(lǐng)域我國不銹鋼管材的消費與國外相比有著自己的特殊性。就不銹鋼而言,發(fā)達(dá)國家的不銹鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的1.7-3.8%,人均消費不銹鋼12-16公斤;不銹鋼管質(zhì)量占鋼產(chǎn)量的3-5%左右,人均消費不銹鋼管材0.3-0.6公斤;我國不銹鋼產(chǎn)量僅占鋼產(chǎn)量的0.5-0.6%之間,人均消費不銹鋼在1.2-1.4公斤,但不銹鋼管材的年產(chǎn)量超過20萬噸,其中不銹鋼焊管大部分原料靠進(jìn)口,人均消費不銹鋼管達(dá)到0.2-0.4公斤。我國不銹鋼管材的特殊性表現(xiàn)在人均消費水平相對較高,與發(fā)達(dá)國家基本接近。<br/> 不銹鋼管材分為無縫管和焊管。我國不銹無縫鋼管起步較早,于20世紀(jì)50年代末;到目前為止,生產(chǎn)不銹鋼無縫鋼管的企業(yè)4約有200多家,綜合生產(chǎn)能力在10萬噸以上,但生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用管的企業(yè)不到10家,年生產(chǎn)約10000噸左右。2000年不銹鋼無縫鋼管產(chǎn)量約為65000噸,2000年進(jìn)口4129.86噸,表觀消費量為69000噸/年。<br/> 不銹鋼鋼管消費領(lǐng)域為化工,化纖,化肥及核工業(yè),這些領(lǐng)域消耗的是高品質(zhì)不銹鋼管,還有一般用的不銹鋼管,年消費量69000噸主要由這兩部分組成。<br/> 我國不銹鋼焊管起步較晚,發(fā)展較快,到目前為止,不銹鋼焊管生產(chǎn)線約400多條,估計生產(chǎn)能力在40萬噸/年左右,其中引進(jìn)的生產(chǎn)線有100多條,生產(chǎn)能力約8-10萬噸/年,能生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用管的生產(chǎn)能力很少,產(chǎn)量更少,大部分機(jī)組主要用于生產(chǎn)民用管和低標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用管。由于不銹鋼焊管是二次加工產(chǎn)品,是用鋼帶焊成,生產(chǎn)企業(yè)較多,且分散,其產(chǎn)量和消費量各方面的統(tǒng)計出入較大,最高達(dá)33萬噸/年,估計有的統(tǒng)計包括了鏡面板和發(fā)紋板內(nèi)。按照多方面的統(tǒng)計資料分析,確切數(shù)據(jù)我國目前不銹鋼焊管生產(chǎn)量和消費量在20萬噸/年左右,消費量和生產(chǎn)量基本平衡。不銹鋼焊管的進(jìn)口量很少,2000年進(jìn)口量僅為4129.86噸,出口量為281.39噸,所以進(jìn)出口量對消費量影響不大。<br/> 表2-4為我國1989-2000年不銹鋼管生產(chǎn)量和消費量統(tǒng)計。 不銹鋼管材的消費分為焊管和無縫鋼管,國內(nèi)焊管消費量在20萬/年左右,無縫鋼管約在6.0-6.9萬噸/年。(見表2-4)<br/> 表2-4 我1989-2000年不銹鋼管產(chǎn)量、進(jìn)口量和消費量 (單位:萬噸)<br/> 年份 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00<br/> 國產(chǎn)量 無縫管 4.49 3.28 3.9 4.62 5.11 5.25 5.08 5.14 5.80 6.01 6.18 6.5<br/> 焊管 0.6 0.9 1.4 3.8 11.5 14.5 15.7 17.8 18 18.8 19.2 20.2<br/> 進(jìn)口量 1.08 1.2 1.08 0.96 1.1 1.4 0.98 0.9 1.02 0.88 0.87 0.83<br/> 消費量 6.77 5.38 6.38 9.38 17.7 21.1 21.7 23.8 24.8 25.7 26.2 27.3<br/> 不銹鋼焊管的主要使用領(lǐng)域是城市景觀工程和建筑裝飾工程;在輕工、制藥、造紙、污水治理、供水工程等也有相當(dāng)比重;在化工、化肥、石化等一般選用規(guī)格在φ159mm以上的中低壓輸送管道,汽車消聲器也是焊管的使用領(lǐng)域。<br/> 不銹鋼無縫管主要用于化工、化肥、化纖、石化、電力、核工業(yè)、航空、航天等領(lǐng)域。<br/> 表2-5是我2000年不銹鋼管主要消費領(lǐng)域分布統(tǒng)計。<br/> (2)我國不銹鋼管材的發(fā)展前景和市場預(yù)測分析<br/> 據(jù)統(tǒng)計分析,到2005年2010年,我國不銹鋼管材的消費量將分別達(dá)到40和50萬噸。有人認(rèn)為我國供水管應(yīng)大量改用不銹鋼管,預(yù)計2010年供水用不銹鋼管需約30萬噸,如果這樣,不銹鋼管材總消費將達(dá)到80萬噸。<br/> 表2-6為我國2005年和2010年不銹鋼管(包括無縫管和焊管)消費量預(yù)測。<br/> 表2-5 2000年我國不銹鋼管主要消費領(lǐng)域分布統(tǒng)計 消費領(lǐng)域 無縫管 焊管 合計 消費量(t) 比例(%) 消費量(t) 比例(%) 消費量(t) 比例(%)<br/> 化肥 4800 6.96 1800 0.88 6600 2.42 化工 6000 8.70 4000 1.96 10000 3.66<br/> 石化 9200 13.73 3200 1.57 12400 4.54<br/> 電力 18000 26.09 1000 0.49 19000 6.96 核工業(yè) 300 0.43 100 0.05 400 0.15<br/> 航天 1000 1.45 1000 0.37<br/> 航空 900 1.30 900 0.33<br/> 輕工(印刷、造紙) 2000 2.90 3000 1.47 5000 1.83<br/> 環(huán)保 4000 5.80 2400 1.18 6400 2.34<br/> 供水 1500 2.17 5000 2.45 6500 2.38<br/> 汽車消聲器 3000 4.35 1000 0.45 4000 1.46<br/> 城市景觀及裝飾 5000 7.25 158600 77.70 163600 59.9<br/> 其他 13300 19.27 24000 11.80 37300 13.66<br/> 合計 69000 100 201400 100 273100 100<br/> 表2-6 2005年和2010年我國不銹鋼管材消費量預(yù)測 (單位:噸)<br/> 消費領(lǐng)域 2000年 2005年 2010年<br/> 化肥 6600 7800 9600<br/> 化工 10000 14000 20000<br/> 石化 12400 16000 18000<br/> 電力 19000 20000 22000<br/> 核工業(yè) 400 2000 6000<br/> 航天 1000 1500 2000<br/> 航空 900 1500 2000<br/> 輕工(印刷、造紙) 5000 8000 15000<br/> 環(huán)保 6400 10000 20000<br/> 供水 6500 10000 20000<br/> 汽車消聲器 4000 6000 8000<br/> 城市景觀及裝飾 163600 252000 310000<br/> 其他 37000 48000 55000<br/> 合計 273100 396800 507600<br/> 我國不銹鋼管材發(fā)展前景十分看好。到2005年無縫鋼管的生產(chǎn)能力與市場需求大體平衡,預(yù)計能生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)無縫管的企業(yè)增多,高標(biāo)準(zhǔn)無縫管實際年產(chǎn)量可達(dá)40000噸左右。低標(biāo)準(zhǔn)的建筑裝飾用焊管生產(chǎn)能力將維持40萬噸/年左右。有部分企業(yè)將向能生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)用焊管邁進(jìn)。再有5-10年,我國不銹鋼管的品種、材質(zhì)、規(guī)格和使用性能將會全面提高,基本能滿足國內(nèi)各行業(yè)的需求。<br/> 3.世界不銹鋼管生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢<br/> 3.1采用"三步法"煉鋼和連鑄生產(chǎn)不銹鋼管坯工藝,為提高不銹鋼管坯質(zhì)量,降低成本創(chuàng)造了條件。 世界上一些主要不銹鋼廠在"二步法"的基礎(chǔ)上,研究和采用"三步法"冶煉不銹鋼的新工藝。目前日本大部分專業(yè)不銹鋼廠都已采用了"三步法"生產(chǎn)工藝。德國曼內(nèi)斯曼德馬克冶金技術(shù)公司開發(fā)了一套專門用于"三步法"的工藝設(shè)備,它包括1臺超高功率電爐、1臺MRP-L轉(zhuǎn)爐和1臺VOD精煉裝置。該工藝采用電爐熔化,MRP-L轉(zhuǎn)爐加氧槍快速脫碳,VOD真空爐最終深脫碳。此工藝的基本出發(fā)點是把AOD和VOD兩種工藝各自的優(yōu)點結(jié)合和發(fā)揚(yáng),并克服了AOD的氬氣和耐火材料耗量大及處理時間長的缺點,實現(xiàn)低消耗、縮短時間、降低成本的目的。當(dāng)然,電爐AOD"二步法"冶煉不銹鋼也是可行的。目前世界60%以上的不銹鋼產(chǎn)量是用"二步法"工藝生產(chǎn)的。<br/> 目前,國外不銹鋼管坯已基本連鑄化,連鑄機(jī)以立式和弧型為主,也有使用水平連鑄機(jī)的。不銹鋼連鑄坯與傳統(tǒng)的鋼錠-軋坯相比,金屬收得率提10-15%,管坯質(zhì)量更好,并節(jié)省能源,降低生產(chǎn)成本。 不銹鋼在連鑄過程中有些合金元素極易氧化,易產(chǎn)生氧化物夾雜;另外,鋼水的粘度大,很易造成水口堵塞。由于不銹鋼的凝固形態(tài)比較復(fù)雜,鋼水的導(dǎo)熱性差,鑄坯易產(chǎn)生裂紋,所以,對冷卻和拉坯的速度要求較嚴(yán)格,并采取各中間包加熱,無氧化保護(hù)澆鑄,電磁攪拌、液在自動控制等一系列新技術(shù),使鑄坯質(zhì)量大大提高,使一些難澆鑄的鋼種,如含鈦不銹鋼、單相奧氏體不銹鋼和馬氏體不銹鋼等鋼種都能順利澆鑄,擴(kuò)大了不銹鋼連鑄的鋼種。<br/> 3.2熱擠壓工藝是世界當(dāng)前熱加工不銹鋼無縫管的主要生產(chǎn)工藝 隨著技術(shù)發(fā)展,有些類型的熱軋鋼管機(jī)組都可以生產(chǎn)不銹鋼管,但擠壓機(jī)組是世界上不銹鋼無縫管的主要生產(chǎn)機(jī)組。目前,世界有60多套擠壓機(jī)組,除少數(shù)用于型材擠壓外,70%的機(jī)組用于生產(chǎn)鋼管,主要品種是不銹鋼管,表3-1是世界上主要不銹鋼管廠采用的擠壓機(jī)組及生產(chǎn)的品種規(guī)格。<br/> 擠壓與軋制(縱軋與斜軋)生產(chǎn)方法相比,擠壓法的特點是金屬變形過程中承受三向壓縮應(yīng)力。在這種最佳應(yīng)力狀態(tài)下,對于變形抗力大的不銹鋼管可以獲得較好的內(nèi)外表面質(zhì)量和金相組織。由于立式液壓穿軋工藝設(shè)備的改進(jìn),可使擠壓后的荒管壁厚偏差達(dá)到5-7%的精度。擠壓機(jī)工模具簡單,易于制造和更換,使其適合小批量、多規(guī)格不銹鋼管的生產(chǎn)。擠壓機(jī)組還可以生產(chǎn)較寬范圍的鋼管,從表3-1可以看出,一套5000噸的擠壓機(jī)組可生產(chǎn)φ25-254mm的鋼管,對市場需求的適應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他軋管方法。 采用擠壓法生產(chǎn)不銹鋼管的突出好處是可以直接使用連鑄坯作原料,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,更換品種靈活,可以直接生產(chǎn)熱擠壓成品管,也可以生產(chǎn)各種異型斷面不銹鋼管。 顯然,用擠壓法生產(chǎn)成品管和為冷加工提供的荒管料,是國外目前熱加工不銹鋼管生產(chǎn)廠采用一種較經(jīng)濟(jì)的先進(jìn)的成熟的方法。 隨著高速、自動化、大噸位擠壓機(jī)的采用,以及玻璃潤滑劑、無氧化加熱、高強(qiáng)度高韌性熱作模具等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,用熱擠壓法生產(chǎn)不銹鋼無縫鋼管,特別是生產(chǎn)難變形的不銹、高合金鋼管得到了迅速的發(fā)展。用單一二輥斜軋為冷加工提供荒管料的方法,國外已基本不采用了。<br/> 3.3冷加工不銹鋼管趨向于采用冷軋為主,冷拔為輔的聯(lián)合生產(chǎn)工藝,冷軋機(jī)、冷拔機(jī)向高速、高精度、長行程、多線方向發(fā)展 不銹鋼管的50-80%需要通過冷加工出成品。因此,冷加工工藝設(shè)備的發(fā)展給予了較多的關(guān)注。<br/> 冷加工工藝基本有三種,即冷拔工藝、冷軋工藝、冷軋-冷拔聯(lián)合工藝。不銹鋼管的冷加工國外大多數(shù)采用冷軋-冷拔聯(lián)合工藝,并以冷軋為主、冷拔為輔的加工方法。<br/> 現(xiàn)代冷軋機(jī)可實現(xiàn)大減徑量和大減壁量,軋制變形量80%在冷軋機(jī)上完成。采用冷軋定壁、輔用以冷拔改變規(guī)格和控制外徑,滿足不同品種和規(guī)格的要求。<br/> 冷軋-冷拔聯(lián)合工藝生產(chǎn)的優(yōu)點是:鋼管質(zhì)量好,冷軋鋼管壁厚精度和表面質(zhì)量較高,冷拔確保鋼管外徑精度;冷加工周期短,減少中間脫脂、熱處理、縮口、矯直等工序,節(jié)省能源,減少金屬消耗;可采用大規(guī)格荒管原料生產(chǎn)小直徑的鋼管,簡化原料規(guī)格種類。<br/> 目前,世界上冷軋和冷拔工藝技術(shù)和裝圖示水平有了很大的發(fā)展。冷軋機(jī)正向高速、長行程、環(huán)軋型、高精度的方向發(fā)展。這類冷軋機(jī)是德國的米爾公司制造的。表3-2是米爾公司制造的冷軋管機(jī)技術(shù)性能。<br/> 機(jī)組型號 管坯直徑(max)mm 成品管直徑mm 軋輥直徑mm 軋輥長度mm 工作速度rpm 功率km KPW50VM 75 100 125 175 225 250 51 76 102 133 175 230 260 14-38 20-60 30-80 48-113 76-150 114-205 140-230 280 336 403 480 640 760 800 370 455 545 630 840 950 950 75-190 60-160 55-140 50-125 375-90 375-75 20-40 90 180 240 350 650 1200 100 KPW25VMR 50 75 100 125 28 51 76 102 133 8-20 14-38 20-60 30-80 48-113 185 300 370 450 520 360 600 740 890 1000 100-260 75-190 60-160 55-140 50-125 37 165 300 400 550 SKW50VMR 75 100 125 150 51 76 102 133 160 14-38 20-60 30-80 48-113 50-120 300 370 450 520 580 680 820 950 1050 1100 70-180 60-150 50-130 50-115 40-100 200 350 500 700 960<br/> 俄羅斯XПT系列冷軋管機(jī)應(yīng)用也比較廣泛,尤其是軋制大中規(guī)格產(chǎn)品的冷軋管機(jī),其性能參數(shù)具有當(dāng)代世界先進(jìn)水平。XПT450型冷軋管機(jī),可生產(chǎn)φ450mm的冷軋成品管,是當(dāng)前世界上最大的冷軋管機(jī),我國南通某鋼廠進(jìn)口了一套這樣的冷軋機(jī)。<br/> 生產(chǎn)不銹鋼管的冷拔管機(jī)結(jié)構(gòu)上仍以鏈?zhǔn)嚼浒螜C(jī)為主,也有少數(shù)液壓冷拔機(jī)。多線、高速、全自動是當(dāng)前冷拔機(jī)發(fā)展的方向。<br/> 3.4焊管工藝技術(shù)進(jìn)步,加速了不銹鋼焊管生產(chǎn)的發(fā)展,多種焊接方法的應(yīng)用,進(jìn)一步提高了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率 目前,工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼焊接方法主要有鎢極氬弧焊(TIG)、高頻焊、等離子焊和激光焊等。幾種焊接方法各具特點,使用最多的是氬弧焊和高頻焊。<br/> (1) 氬弧焊 不銹鋼焊管要求熔深焊透,不含氧化物夾雜,熱影響區(qū)盡可能小,鎢極惰性氣體保護(hù)的氬弧焊具有較好的適應(yīng)性,焊接質(zhì)量高、焊透性能好,其產(chǎn)品在化工、核工業(yè)和食品等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。<br/> 焊接速度不高是氬弧焊的不足之處,為提高焊接速度,國外研究開發(fā)了多種方法。其中由單電極單焊炬發(fā)展采用多電極多焊炬的焊接方法在生產(chǎn)中應(yīng)用。70年代德國首先采用多焊炬沿焊縫方向直線排列,形成長形熱流分布,明顯提高焊速。一般采用三電極焊炬的氬弧焊,焊接鋼管壁厚S≥2mm,焊接速度比單焊炬提高3-4倍,焊接質(zhì)量也得以改善。<br/> 氬弧焊與等離子焊組合可以焊接更大壁厚的鋼管,此外,在氬氣中5-10%的氫氣,再采用高頻脈沖焊接電源,也可提高焊接速度。<br/> 多焊炬氬弧焊適用于奧氏體和鐵素體不銹鋼管的焊接。<br/> (2)高頻焊 高頻焊用于碳鋼焊管生產(chǎn)已經(jīng)有40多年的歷史,但用于焊接不銹鋼管卻是較新的技術(shù)。其生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性,使其產(chǎn)品更為廣泛地用于建筑裝飾、家用器具和機(jī)械結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。<br/> 高頻焊接具有較電源功率,對不同的材質(zhì)、外徑壁厚的鋼管都能達(dá)到較高的焊接速度。與氬弧焊相比,是其最高焊接速度的10倍以上。因此,生產(chǎn)一般用途的不銹鋼管具有較高的生產(chǎn)率。<br/> 因為高頻焊接速度高,給焊管內(nèi)毛刺的去除帶來困難。目前,高頻焊不銹鋼管尚不能為化工、核工業(yè)所接受,這也是其原因之一。<br/> 從焊接材質(zhì)看,高頻焊可以焊接各種類型的奧氏體不銹鋼管。同時,新鋼種的開發(fā)和成型焊接方法的進(jìn)步,也成功地焊接了鐵素體不銹鋼AISI409等鋼種。<br/> (3) 合焊接技術(shù) 不銹鋼焊管的各種焊接方法均有各自的優(yōu)點和不足。如何揚(yáng)長避短,將幾種焊接方法加以組合形成新的焊接工藝,滿足人們對不銹鋼焊管質(zhì)量和生產(chǎn)效率的要求,是當(dāng)前不銹鋼焊管技術(shù)發(fā)展的新趨勢。 經(jīng)過近幾年的探索研究,組合焊接工藝已取得了進(jìn)展,日本、法國等國家的不銹鋼焊管生產(chǎn)已掌握了一定的組合焊接技術(shù)。<br/> 組合焊接方法有:氬弧焊加等離子焊、高頻焊加等離子焊、高頻預(yù)熱加三焊炬氬弧焊、高頻預(yù)熱加等離子加氬弧焊。組合焊接提高焊速十分顯著。對于采用高頻預(yù)熱的組合焊接鋼管焊縫質(zhì)量與常規(guī)的氬弧焊、等離子焊相當(dāng),焊接操作簡單,整個焊接系統(tǒng)易實現(xiàn)自動化,這種組合易于與現(xiàn)有的高頻焊接設(shè)備銜接,投資成本低,效益好。<br/> 3.5采用保護(hù)氣體的連續(xù)熱處理爐,實現(xiàn)光亮熱處理 不銹鋼管熱處理國外普遍采用帶保護(hù)氣體的無氧化連續(xù)熱處理爐,進(jìn)行生產(chǎn)過程中的中間熱處理和最終的成品熱處理,由于可以獲得無氧化的光亮表面,從而取消了傳統(tǒng)的酸洗工序。這一熱處理工藝的采用,既改善了鋼管的質(zhì)量,又克服了酸洗對環(huán)境的污染。<br/> 根據(jù)目前世界發(fā)展的趨勢,光亮連續(xù)爐基本分為三種類型<br/> (1)輥底式光亮熱處理爐。這種爐型適用于大規(guī)格、大批量鋼管熱處理,小時產(chǎn)量為1.0噸以上。可使用的保護(hù)氣體為高純度氫氣、分解氨及其他保護(hù)氣體。可以配備有對流冷卻系統(tǒng),以便較快地冷卻鋼管。<br/> (2)網(wǎng)帶式光亮熱處理爐。這種爐型適合于小直徑薄壁精密鋼管,小時產(chǎn)量約為0.3-1.0噸,處理鋼管長度可達(dá)40米,也可以處理成卷的毛細(xì)管。<br/> (3)馬弗式光亮熱處理爐。鋼管裝在連續(xù)的把架上,在馬弗管內(nèi)運行加熱,能以較低的成本處理優(yōu)質(zhì)小直徑薄壁鋼管,小時產(chǎn)量約在0.3噸以上。<br/> 3.6采用有機(jī)溶劑脫脂技術(shù),脫脂效果好、自動化程度高 為了去除冷軋、冷拔潤滑時殘存在鋼管表面的油污,以提高熱處理鋼管質(zhì)量并防止脫碳,采用了除油效果好、技術(shù)裝備先進(jìn)的有機(jī)溶劑脫脂裝置。常用的有機(jī)溶劑有三氯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷、氯化甲烷,使用較多的是三氯乙烯。此種溶劑使用效果好、好回收、毒性低。脫脂是在一個密封室內(nèi)進(jìn)行的。裝在筐中的不銹鋼管在溶劑槽中脫脂,或者在溶劑蒸氣中進(jìn)一步冷凝脫脂。整個脫脂過程是在密封室內(nèi)由計算機(jī)自動控制完成的。這個技術(shù)是生產(chǎn)高品質(zhì)不銹無縫鋼管的必須技術(shù)。我國用于航天技術(shù),核工業(yè)的不銹鋼管都是引進(jìn)這個技術(shù)生產(chǎn)的。<br/> 3.7配備現(xiàn)代化的精整設(shè)備,加強(qiáng)質(zhì)量控制是當(dāng)代不銹鋼管生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié) 不銹鋼管精整工段設(shè)置無損探傷工序是必不可少的質(zhì)量檢測手段。無損檢測技術(shù)的進(jìn)步,使用更多的廠家采用了渦流、超聲波組合探傷機(jī)組,機(jī)組中配備激光測徑、超聲波測厚裝置。鋼管出廠前,從多個環(huán)節(jié)把住質(zhì)量關(guān)。這種組合探傷機(jī)組具有先進(jìn)信息處理系統(tǒng),測得的信號全部數(shù)據(jù)化,經(jīng)過計算機(jī)處理并儲存,自動化程度高,生產(chǎn)效率高。 高精度矯直機(jī)、冷態(tài)推壓及旋壓縮口機(jī)、多頭(6-8頭)拋光機(jī)、全長標(biāo)記裝置等,都是目前世界上廣為采有用的不銹鋼管精整高效率生產(chǎn)設(shè)備。<br/> 3.8積極研究開發(fā)新技術(shù)新工藝,以求獲得高質(zhì)量、低成本的不銹鋼管產(chǎn)品 不銹鋼管生產(chǎn)領(lǐng)域出現(xiàn)的許多新工藝新技術(shù),促進(jìn)了鋼管質(zhì)量的提高和生產(chǎn)成本的降低。例如:<br/> (1)不銹鋼焊管加冷拔生產(chǎn)工藝 美國開發(fā)研究了焊接鋼管再行冷拔的不銹鋼管生產(chǎn)新工藝。即用縱剪后的不銹鋼冷帶經(jīng)成型、氬弧焊接后的焊管,再經(jīng)冷拔、精整工序出成品。由于氬弧焊接質(zhì)量高,焊縫的各項性能與基體一致,因此,這種工藝生產(chǎn)的不銹鋼管比采用熱擠壓加冷拔(軋)的常用工藝成本降低10-30%,生產(chǎn)工藝簡化、周期縮短。<br/> (2)溫軋技術(shù) 溫軋技術(shù)是前蘇聯(lián)發(fā)明的。它是將冷軋前的管料通過一感應(yīng)加熱裝置加熱到150-400℃后進(jìn)行軋制。這種技術(shù)具有軋制力小、一次變形量大的優(yōu)點,對0Crl8Ni9Ti鋼管進(jìn)行2-3次溫軋無需進(jìn)行中間退火,總變形量可達(dá)98%。<br/> (3)超聲波振動冷拔工藝 拉模在冷拔過程中的超聲波振動,能加大每個拉拔道次的減面率,并減少鋼管振動現(xiàn)象和表面凹點,提高鋼管表面質(zhì)量。這是因為超聲頻率使設(shè)備振動,減少了拉拔時的磨擦力,鋼管在拉拔模和芯棒之間承受擠壓而減少了拉應(yīng)力帶來的結(jié)果。<br/> 4.我國萬港不銹鋼管生產(chǎn)現(xiàn)狀以及與世界先進(jìn)水平的差距<br/> 4.1我國不銹鋼管生產(chǎn)和技術(shù)的現(xiàn)狀<br/> 近20年來,我國不銹鋼管生產(chǎn)和技術(shù)有了一定的發(fā)展,引進(jìn)了一批工藝技術(shù)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,工藝技術(shù)和裝備水平得到了提高,生產(chǎn)能力有了較大幅度的增長。尤其是不銹鋼焊管,新建機(jī)組數(shù)量和形成的生產(chǎn)能力都大于無縫鋼管。 我國不銹鋼無縫鋼管主要生產(chǎn)廠家有上鋼五廠、長城特殊鋼廠、大冶特殊鋼廠、成都無縫鋼管廠等骨干企業(yè),此外,還有一批鄉(xiāng)鎮(zhèn)和民營企業(yè)應(yīng)運而生,目前全國有大小不銹鋼無縫管生產(chǎn)廠200多家,綜合生產(chǎn)能力在10-15萬噸/年,生產(chǎn)量約在6.5萬噸/年左右。可生產(chǎn)的外徑規(guī)格為φ0.5-426mm,甚至更大。熱軋鋼管已開始用連鑄園坯生產(chǎn)不銹鋼管。冷加工配備了具有90年代先進(jìn)水平的冷軋冷拔管機(jī)、光亮熱處理爐、脫脂及精整設(shè)備。<br/> 不銹鋼焊管在我國起步較晚,但發(fā)展速度較快,從1986年起,開始大量引進(jìn)國外設(shè)備和技術(shù)生產(chǎn)不銹鋼焊管,到目前為止,不銹鋼焊管生產(chǎn)線約有400多條,綜合生產(chǎn)能力約為40萬噸/年,其中引進(jìn)的機(jī)組有100多條,生產(chǎn)能力約10萬噸/年左右。可生產(chǎn)的不銹鋼焊管為φ4.76-720mm,就機(jī)組大小而言,85-90%是生產(chǎn)Φ90mm以下的小規(guī)格機(jī)組。生產(chǎn)的鋼種以奧氏體鋼為主,其他鋼種甚少。由于原料供應(yīng)不足,加之多數(shù)機(jī)組工藝設(shè)備不配套,尤其缺少熱處理和檢測設(shè)備,使機(jī)組的生產(chǎn)能力得不到充分發(fā)揮,工業(yè)用不銹鋼焊管生產(chǎn)受限制,工業(yè)用管生產(chǎn)量不超過2萬噸/年,生產(chǎn)的大部分不銹鋼焊管為裝飾用管。<br/> 總之,我國不銹鋼管生產(chǎn)技術(shù)雖然有了一定的進(jìn)步,但是與國外先進(jìn)的工業(yè)國家相比還存在著較大的差距。以致目前國內(nèi)一些重要領(lǐng)域使用的不銹鋼管,如不銹鋼高壓鍋爐管、尿素管、核電站蒸發(fā)氣管等仍然依靠進(jìn)口。<br/> 4.2我國萬港不銹鋼無縫管生產(chǎn)存在的問題以及與國際先進(jìn)水平的差距<br/> 不銹鋼無縫管是以實心坯為原料,以熱穿孔、熱軋或冷加工生產(chǎn)出鋼管,機(jī)組的類型和水平主要取決于熱加工,冷加工(主要方式是冷軋和冷拔)以及熱處理工藝。因此,不銹鋼無縫管的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量主要取決于管坯原料、熱加工和冷加工等主要環(huán)節(jié)。正是在這些主要環(huán)節(jié)上,我國不銹鋼無縫管的生產(chǎn)技術(shù)存在著很大差距。<br/> (1)不銹鋼管坯生產(chǎn)工藝落后 我國不銹鋼冶煉工藝落后,不但沒有最新的"三步法"冶煉工藝設(shè)備,而且就是采用電爐+AOD"二步法"冶煉不銹鋼,一般爐子容量小,裝備水平低,且沒有連鑄機(jī),幾乎全部采用鋼錠-開坯軋制(鍛造)生產(chǎn)工藝。這是不銹鋼成本高的主要原因,也是與國外的最大差距。目前,只有個別廠采用水平連鑄機(jī)開始生產(chǎn)少量不銹鋼管坯。除了幾個特殊鋼廠能夠自供管坯外,大多數(shù)廠家都是外購管坯,而外購管坯的品種、質(zhì)量、規(guī)格很難全部滿足用戶的工藝要求,同時,價格也高。能夠自供管坯的企業(yè),雖然能夠自己煉鋼、鍛(軋)坯,但由于要求管坯的鋼種、規(guī)格多而雜,質(zhì)量要求又高,數(shù)量又少。所以,其生產(chǎn)成本往往也很高,致使不銹鋼無縫管的價格高,缺乏市場競爭能力。http://www.wgbxg.com(2)不銹鋼管熱軋生產(chǎn)工藝差距大 我國目前不銹鋼管熱軋生產(chǎn)主要采用曼式斜軋穿軋工藝。采用斜軋穿孔工藝生產(chǎn)不銹鋼管的問題是:一是不能生產(chǎn)熱軋成品管,只能為冷加工提供坯料,由此導(dǎo)致了我國不少鋼管的使用領(lǐng)域中還存在著"以冷代熱"的不合理現(xiàn)象;二是不銹鋼管的質(zhì)量難于保證,因為斜軋穿孔過程中的"曼內(nèi)斯曼效應(yīng)"和不銹鋼的低塑性、加熱溫度范圍窄,以及變形過程中的溫升,難于保證不銹鋼荒管的質(zhì)量。因此,對一些重要用途的不銹鋼管,如核電站用蒸發(fā)器管等,用戶都指定必需用擠壓工藝生產(chǎn)供坯;三是對一些難變形合金,如鎳基高溫合金GH39及Si含量高的25-20不銹耐熱鋼等用斜軋穿孔的方法很難和無法生產(chǎn),即使生產(chǎn)其穿孔的成材率也極低;而擠壓工藝就能生產(chǎn)出高質(zhì)量的熱成品管或冷加工用的荒管;四是由于我國生產(chǎn)不銹鋼管時僅使用了自動軋管機(jī)組中的曼氏穿孔機(jī)而未用后面的軋管機(jī)、均整機(jī)和定徑機(jī),因此,生產(chǎn)的荒管尺寸精度差,壁厚較厚,這就給冷加工增加了很大的變形量;五是斜軋穿孔工藝無法生產(chǎn)異型斷面管。因此,國外普遍采用熱擠壓工藝生產(chǎn)不銹鋼無縫管,這是我國不銹鋼無縫管生產(chǎn)與國外先進(jìn)國家相比的根本差距。(3)冷軋冷拔工藝和裝備水平低 在冷軋和冷拔生產(chǎn)裝備和工藝技術(shù)方面,近十多年來,國外已有了很大的發(fā)展。高速、長行程、環(huán)孔型、高精度的冷軋管機(jī)已經(jīng)成熟,并向更高的目標(biāo)發(fā)展;冷拔管機(jī)正向高速、多線和全自動發(fā)展。 國內(nèi)冷軋管機(jī)基本上還是蘇聯(lián)五、六十年代的XПT型設(shè)計,軋機(jī)的速度低,機(jī)頭的回轉(zhuǎn)速度僅80次/分左右,軋輥為半園孔型,低送進(jìn),因而生產(chǎn)效率較低,鋼管的質(zhì)量較差。(4)熱處理工藝水平更低 熱處理是保證不銹鋼管性能的重要工藝。目前,國內(nèi)不銹鋼管的熱處理普遍采用連續(xù)式輥底爐,這是一個很大的進(jìn)步。但是,由于使用的連續(xù)式輥底爐沒有保護(hù)氣氛控制系統(tǒng)。另外,用發(fā)生爐煤氣作燃料,熱處理后鋼管表面生成氧化鐵皮,隨后用酸洗去除,使鋼管表面腐蝕和造成環(huán)境污染。國外普遍采用可控保護(hù)氣氛系統(tǒng)的輥底式、網(wǎng)帶式和馬弗管式熱處理爐處理不銹鋼管,鋼管表面無氧化不需要酸洗,保證了良好的性能和表面質(zhì)量。因此,應(yīng)向有保護(hù)氣氛控制系統(tǒng)的光亮熱處理工藝發(fā)展。<br/> 4.3我國不銹鋼焊管生產(chǎn)與世界先進(jìn)國家的差距 不銹鋼焊管是以板帶為原料,經(jīng)成型后焊接而成的鋼管。因此焊管有三個要點:一是原料采用不銹鋼帶;二是成型方法一般采用輥式連續(xù)成型;三是焊接方式采用氬弧焊或高頻焊,因而有一條焊縫。正是這三點決定著不銹鋼焊管機(jī)組的類型和水平。也正是這三點,決定著不銹鋼焊管的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。<br/> (1)不銹鋼焊管的原料上有差距 在國外先進(jìn)國家,由于板帶生產(chǎn)技術(shù)的領(lǐng)先,有專業(yè)不銹鋼煉鋼廠、熱軋帶鋼和冷軋帶鋼廠,能生產(chǎn)出高質(zhì)量的不銹鋼板帶供焊管作原料,推動了不銹鋼焊管工業(yè)的發(fā)展,并在品種上不斷有所突破,特別是工業(yè)用不銹鋼焊管的比例不斷提高,在美、日、法等國工業(yè)用不銹鋼焊管的比例達(dá)到60-70%。在我國基本上沒有先進(jìn)的不銹鋼冶煉廠,更沒有專業(yè)的不銹鋼熱軋帶鋼和冷軋帶鋼廠生產(chǎn)高質(zhì)量的不銹鋼板帶。不銹鋼焊管的原料一是靠進(jìn)口;二是由國內(nèi)的冷軋窄帶鋼作原料。這樣進(jìn)口的價格貴,自產(chǎn)的質(zhì)量不穩(wěn)定,致使焊管機(jī)組沒有穩(wěn)定的、高質(zhì)量的原料。 近幾年來,我國有了一定的進(jìn)展,改造了太鋼不銹鋼冷軋帶鋼廠、建設(shè)了寧波寶新和張家港浦項冷軋不銹鋼板卷廠,上海浦鋼和德國克虜伯合資的SKS不銹鋼冷軋帶鋼廠正在建設(shè)中。我國不銹鋼焊管原料的品種和質(zhì)量將會不斷提高。<br/> (2)不銹鋼焊管的成型及焊接設(shè)備有差距 中小直徑的不銹鋼焊管一般采用連續(xù)輥式成型,由于不銹鋼帶彈性模量大,變形回彈大。因此,必需增加變形區(qū)長度、合理的選擇機(jī)架數(shù)和孔型設(shè)計,保證機(jī)架的強(qiáng)度和剛度,提高焊管質(zhì)量。我國大部分焊管機(jī)組80年代從國外引進(jìn),后來國內(nèi)消化移值,與國外機(jī)組相比有差距,不能生產(chǎn)要求高的工業(yè)用管,僅能用于生產(chǎn)裝飾管等低標(biāo)準(zhǔn)民用管。因此,為達(dá)到國外機(jī)組的水平尚需進(jìn)一步研究開發(fā)。<br/> (3)不銹鋼焊管的焊后處理工藝設(shè)備有差距 對于要求高的工業(yè)用不銹鋼焊管,必需對焊縫進(jìn)行平整和焊縫固溶熱處理,國外焊縫平整的方法有多種,一般采用控制焊接工藝、鍛打和用刀刮等;對于焊縫熱處理一般采用在線中頻感應(yīng)加熱固熔處理,也有采用線外保護(hù)氣氛輥底式連續(xù)熱處理爐處理。民用管不需進(jìn)行焊后處理。我國不銹鋼焊后處理水平較低,大部分機(jī)組沒有焊后處理設(shè)備,與國外相比相差較遠(yuǎn)。 此外,我國不銹鋼焊管的檢測、精整、打捆、標(biāo)記等設(shè)備都比較落后,急需進(jìn)一步提高。<br/> 結(jié)束語: 我國不銹鋼管生產(chǎn)經(jīng)過40多年特別是近20年來的發(fā)展,無論是無縫管還是焊管的生產(chǎn)技術(shù)都有了長足的進(jìn)步,產(chǎn)量、質(zhì)量和品種不斷增加和提高,少數(shù)產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平,但是和國際先進(jìn)水平相比,我國不銹鋼管廠在生產(chǎn)工藝、裝備水平、操作技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量等方面尚有較大的差距,需要進(jìn)行技術(shù)改造和提高,以適應(yīng)我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。<br/> 從市場分析和預(yù)測可以看出,我國不銹鋼管前景看好。但是我們必需清醒地看到,隨著經(jīng)濟(jì)全球一體化的到來,國內(nèi)不銹鋼管市場也必需面臨國際市場的挑戰(zhàn),即我們的對手將是國際著名的不銹鋼大財團(tuán),競爭無疑是相當(dāng)激烈的。對此,作為國內(nèi)不銹鋼管生產(chǎn)企業(yè),應(yīng)從抓好技術(shù)改造,提高工藝技術(shù)和裝備水平,加強(qiáng)現(xiàn)代化管理,提高生產(chǎn)效率、增加品種、提高質(zhì)量、降低成本、改進(jìn)服務(wù),使我國不銹鋼管生產(chǎn)和技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。這樣,才能占領(lǐng)國內(nèi)不銹鋼管市場,并積極開拓國際不銹鋼管市場。<br/> 為此,我國不銹鋼管的生產(chǎn)發(fā)展應(yīng)該是:<br/> 萬港無縫管 我國不銹鋼無縫管的生產(chǎn)應(yīng)采用世界通用的先進(jìn)工藝和裝備,用熱擠壓工藝生產(chǎn)不銹鋼無縫鋼管,直接生產(chǎn)熱擠壓成品管;一部分采用冷軋冷拔聯(lián)合工藝生產(chǎn)冷加工品。我國長城特鋼公司有這種先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和裝備,經(jīng)過"八五"期間的改造,具備了條件,應(yīng)該更多的生產(chǎn)化工、化纖、化肥、核工業(yè)和航天等領(lǐng)域的無縫鋼管;我國要新建不銹鋼、高合金無縫管廠應(yīng)該采用熱擠壓和冷軋冷拔(以冷軋為主)的工藝和裝備,這是世界先進(jìn)和成熟的工藝技術(shù)。另外,我國普遍采用的曼內(nèi)斯曼穿孔加冷拔(冷軋)生產(chǎn)不銹鋼管的工藝,經(jīng)過40多年的發(fā)展,已有200家左右眾多的大大小小生產(chǎn)廠,為國家做出了貢獻(xiàn)。但是產(chǎn)品質(zhì)量不高,成材率低,應(yīng)該進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)工藝和提高裝備水平。首先要提高穿孔工藝生產(chǎn)水平,同時,要采用軋拔相結(jié)合以軋為主的工藝,加強(qiáng)和改進(jìn)熱處理工藝,在市場競爭中優(yōu)勝劣汰,壯大一批,淘汰一大批。<br/> 萬港焊管 我國不銹鋼焊管生產(chǎn),近20年來發(fā)展很快,已建設(shè)了約400條生產(chǎn)線,這些生產(chǎn)線中,約90%只能生產(chǎn)小于114(76)毫米以下的民用裝飾管和低檔次工業(yè)用管。隨著"十五"我國不銹鋼行業(yè)的改造和發(fā)展,優(yōu)質(zhì)鋼板帶生產(chǎn)量的增加,焊管坯料條件大大得到改善。因此,應(yīng)該借助于國外不銹鋼焊接技術(shù)的進(jìn)步,建設(shè)幾套工藝完整、設(shè)備先進(jìn)、后處理工藝設(shè)備齊全的新機(jī)組,開發(fā)化工、化肥、化纖、石化、能源和航天等領(lǐng)域的高檔次、高附加值產(chǎn)品和大規(guī)格的產(chǎn)品,適當(dāng)提高焊管的比例,以替代一部分無縫管,這是當(dāng)前國外不銹鋼焊管發(fā)展的趨勢。管的市場需求與預(yù)測;三是世界不銹鋼管生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢;四是我國不銹鋼管生產(chǎn)、技術(shù)現(xiàn)狀及與世界先進(jìn)水平的差距。<br/> 1.不銹鋼簡介、代表鋼號和室溫力學(xué)性能<br/> 1.1不銹鋼簡介<br/> 不銹鋼一般是不銹鋼和耐酸鋼的總稱。不銹鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱介質(zhì)腐蝕的鋼,而耐酸鋼則是指耐酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。<br/> 不銹鋼自本世紀(jì)初問世,到現(xiàn)在已有90多年的歷史。不銹鋼的發(fā)明是世界冶金史上的重大成就,不銹鋼的發(fā)展為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和科技進(jìn)步奠定了重要的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。<br/> 不銹鋼鋼種很多,性能各異,它在發(fā)展過程中逐步形成了幾大類。<br/> 按組織結(jié)構(gòu)分,分為馬氏不銹鋼(包括沉淀硬化不銹鋼)、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和奧氏體加鐵素體雙相不銹鋼等四大類;<br/> 按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中的一些特征元素來分類,分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等;<br/> 按鋼的性能特點和用途分類,分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強(qiáng)不銹鋼等;<br/> 按鋼的功能特點分類,分為低溫不銹鋼、無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不銹鋼等。<br/> 目前常用的分類方法是按鋼的組織結(jié)構(gòu)特點和鋼的化學(xué)成分特點以及兩者相結(jié)合的方法分類。一般分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等,或分為鉻不銹鋼和鎳不銹鋼兩大類。<br/> 1.2代表鋼號、化學(xué)成分、室溫力學(xué)性能:<br/> 馬氏體不銹鋼的代表鋼號為1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等,<br/> 鐵素體不銹鋼的代表鋼號為1Cr17、1Cr17Ti、1Cr25等,<br/> 奧氏體不銹鋼的代表鋼號為1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9(304)、00Cr18Ni9Ti(304L)、0Cr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Ni11Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)等,<br/> 雙相不銹鋼的代表鋼號為00Cr26Ni7Mo2Ti等。<br/> 為了清楚,將它們列表來說明見表1-1、表1-2、表1-3。<br/> 不銹鋼用于在鋼管方面,國內(nèi)當(dāng)前使用生產(chǎn)最多的是奧氏體不銹鋼(約占90%以上)和少量的鐵素體及雙相不銹鋼)。<br/> 表1-1國內(nèi)不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)鋼號對照表<br/> 中國 日本 美國 英國 德國 法國 前蘇聯(lián)<br/> GB1220-92 GB3280-92 JIS AISI UNS BS970 BS1449 DIN17440 Din17224 NFA35-575 NFA35-576 ГОСТ 5632<br/> 0Cr13 SUS410S S410 1Cr13 SUS410 410 410S21 X7Cr13 Z6C13 08X13<br/> 2Cr13 SUS420J1 420J1 420S29 X20Cr13 Z20C13 20x13<br/> 1Cr17 SUS430 430 7Cr17 SUS440A 440A<br/> 9Cr18 SUS440C 440C X105CrMo17 Z100CD17 95X18<br/> 0Cr18Ni9 SUS304 304 304S15 X5CrNi189 Z6CN18.09 08X18H10<br/> 00Cr18Ni9 SUS304L 304L 304S12 X2CrNi189 Z2CN18.09 03X18H11<br/> 0Cr17Ni12Mo2 SUS316 316 316S16 X5CrNiMo1812 Z6CND17.12<br/> 00Cr17Ni14Mo2 SUS316L 316L 316S12 X2CrNiMo1812 Z2CND17.12 03X17H14M2 0Cr18Ni11Ti SUS321 321 X10CrNiTi189 Z6CNT18.10 08X18H10T<br/> 0Cr18Ni11Nb SUS347 347 347S17 X10CrNiNb189 Z6CNNb18.10 08X18H12F 00Cr26Ni7Mo2Ti 00Cr26Ni17Mo2Ti(雙相)<br/> 表1-2馬氏體、鐵素體、奧氏體、雙相不銹鋼的化學(xué)成分<br/> 鋼號 C Si Mn Cr Ni Mo Ti Nb S P<br/> 2Cr18Ni9 0.12-0.22 ≤1.0 ≤2.0 17-19 8-11 ≤0.03 ≤0.035<br/> 1Cr18Ni9(304) ≤0.015 ≤1.0 ≤2.0 17-19 8-10 ≤0.03 ≤0.035<br/> 0Cr18Ni9(304L) ≤0.08 ≤1.0 ≤2.0 17-19 8-11 ≤0.03 ≤0.035<br/> 1Cr18Ni9Ti ≤0.12 ≤1.0 ≤2.0 17-19 8-11 5×(C-0.02~0.8) ≤0.03 ≤0.035 0Cr18Ni9Ti(321) ≤0.08 ≤1.0 ≤2.0 17-19 8-11 5×C%~0.7 ≤0.03 ≤0.035 0Cr18Ni11Nb(347) ≤0.08 ≤1.0 ≤2.0 17-19 9-12 ≤10×C% ≤0.03 ≤0.035 0Cr17Ni12Mo2(316) ≤0.08 ≤1.0 ≤2.0 16-19 11-15 1.8-2.5 5×C%~0.7 ≤0.03 ≤0.035<br/> 00Cr26NiMo2Ti(雙相) ≤0.03 0.4-0.8 ≤1.5 25-27 6.5-7.5 1.5-2.5 0.3-0.5 ≤0.03 ≤0.035 1Cr13(410) ≤0.15 ≤1.0 ≤1.0 11.5-13.5 ≤0.03 ≤0.035<br/> 2Cr13(420) 0.16-0.25 ≤1.0 ≤1.0 12-14 ≤0.03 ≤0.035<br/> 3Cr13 0.26-0.35 ≤1.0 ≤1.0 12-14 ≤0.03 ≤0.035<br/> 4Cr13 0.36-0.45 ≤1.0 ≤1.0 12-14 ≤0.03 ≤0.035<br/> 1Cr17(430) ≤0.12 ≤0.8 ≤0.8 16-18 ≤0.03 ≤0.035<br/> 1Cr17Ti ≤0.12 ≤0.8 ≤0.8 16-18 5×C%~0.8 ≤0.03 ≤0.035<br/> 0Cr17Ti ≤0.08 ≤0.8 ≤0.8 16-18 5×C%~0.8 ≤0.03 ≤0.035<br/> 1Cr25Ti ≤0.12 ≤1.0 ≤0.8 20-27 5×C%~0.8 ≤0.03 ≤0.035<br/> 表1-3馬氏體、鐵素體、奧氏體和雙相不銹鋼的室溫力學(xué)性能 鋼號 熱處理制度<br/> σbMpa σsMpa δ(%) ψ(%)<br/> 2Cr18Ni9 1100-1150oC水冷 568 216 40 55<br/> 1Cr18Ni9 1100-1150oC水冷 1100oC水冷 539 540-706 196 201-382 45 48.8-69 50 59.5-81 0Cr18Ni9(304) 1080-1130oC水冷 490 196 45 60<br/> 1Cr18Ni9Ti 920-1150oC水冷 1100oC水冷 540 541-790 205 196-510 40 40-81 45 55-79.5 0Cr18Ni9Ti(321) 950-1050oC水冷 1100oC水冷 541 554-653 196 245-328 40 46-62 55 57.2-78.3<br/> 00Cr18Ni10 1050-1100oC水冷 1100oC水冷 480 510-745 177 196-490 40 45-68.5 60 68-81.5<br/> 0Cr18Ni11Nb 900-1100oC水冷 1100oC水冷 520 539-632 205 235-304 40 40-57 50 63.5-75.5<br/> 1Cr18Ni12Mo2Ti 1000-1100oC水冷 530 205 40 55<br/> 00Cr18Ni17Mo2Ti 1000-1100oC水冷 539-767 216-414 41.2-67 55-77.5<br/> 00Cr17Ni4Mo2Ti 1010-1150oC水冷 1050oC水冷 480 260 177 578 40 54 60 60 0Cr17Ni14Mo2(316L) 1010-1050oC水冷 1050oC水冷 1100oC水冷 480 265 230-225 177 578 505-554 40 54 56-63.5 60 76 76-81<br/> 00Cr26Ni7Mo2Ti 1080oC水冷 674 544 29.6 66.8<br/> 1Cr13(410) 1000-1050oC淬火(油、水冷)700-790oC回火(油、水、空冷) 588 412 20 60 2Cr13(420) 1000-1050oC淬火(油、水冷)660-770oC回火(油、水、空冷) 647 441 16 55 1Cr17(430) 750-800oC空冷 750-800oC空冷 450 412-632 205 245-485 22 20-57 50 50-80.5 2.<br/> 2.我國不銹鋼和萬港不銹鋼管市場需求及預(yù)測<br/> 2.1我國不銹鋼市場需求及預(yù)測<br/> (1)我國不銹鋼生產(chǎn)和消費現(xiàn)狀 進(jìn)入90年代以來,世界不銹鋼生產(chǎn)和技術(shù)有了進(jìn)一步發(fā)展,世界不銹鋼市場呈現(xiàn)供大于求的局面,全世界不銹鋼粗鋼產(chǎn)量1996年為1242萬噸,1997年1610萬噸,1998年為1600萬噸,1999年為1700萬噸,2000年達(dá)到1905萬噸。2001年為1850萬噸。<br/> 從上可以看出2001年比2000年下降了3%,主要原因是世界不銹鋼的生產(chǎn)量出現(xiàn)過剩現(xiàn)象,二是2001年下半年油價上漲所造成。根據(jù)預(yù)測分析2000年-2005年不銹鋼將是增長的趨勢。 2000年我國不銹鋼和鋼材的產(chǎn)量在市場驅(qū)動下有大幅度的增長,全年共產(chǎn)不銹鋼52.3萬噸,鋼材60.96萬噸,和1999年相比,鋼增加20.03萬噸,增長率為78%;鋼材增加 20.44萬噸,增長率為72%,創(chuàng)歷史最好水平。從而打破了我國不銹鋼產(chǎn)量長期以來停留在年產(chǎn)量30多萬噸的局面。<br/> 然而,從我國目前實際的不銹鋼產(chǎn)銷狀況分析,仍為供不應(yīng)求,1999年我國不銹鋼材消費量達(dá)160.36萬噸(見表2-1)2000年為180萬噸。 表2-1 1999年我國不銹鋼材生產(chǎn)量和消費兩構(gòu)成狀況 (單位:萬噸)<br/> 不銹鋼材品種 生產(chǎn)量 進(jìn)口量 出口量 表觀消費量 骨干企業(yè) 地方企業(yè)<br/> 薄板(帶) 23.95 10 60.47 0.61 93.81<br/> 熱軋板 6.18 27.64 0.58 33.24 其中:≥475 (6.18) (8.86) (0.58) (14.46)<br/> 長材類 8.88 3.3 8.33 0.99 19.52 其中:線材 (1.19) (2.99) (4.18) 鋼錠及半成品 7.22 0.24 6.98<br/> 管材類 0.75 5.0 1.16 0.36 6.55<br/> 復(fù)合板及其他 0.26 0.26<br/> 合計 40.02 18.3 104.82 2.78 160.36<br/> 注:國內(nèi)表觀消費量=生產(chǎn)量+進(jìn)口量-出口量 不銹鋼進(jìn)口量由海關(guān)提供 我國近10年來不銹鋼需求量年均以15%以上的速度增加,增長速度是世界平均水平的2.3倍。1999年國內(nèi)不銹鋼年消費量已達(dá)160萬噸以上,1999年不銹鋼消費組成和消費行業(yè)分布如圖2-1和圖2-2。 圖2-1 1999年不銹鋼市場按品種分布 圖2-1 1999年不銹鋼消費行業(yè)分布<br/> (2)我國不銹鋼市場預(yù)測分析<br/> 隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國不銹鋼需求也將同步或超常增長,在"十五"期間,國民經(jīng)濟(jì)增長按7%設(shè)定,預(yù)計到2005年不銹鋼需求將達(dá)到230萬噸,其中熱軋板50萬噸,冷軋130萬噸,長材30萬噸,管材無縫管8萬噸。而2010年我國不銹鋼市場消費將達(dá)到260萬噸。基本進(jìn)入不銹鋼消費大國,人均不銹鋼消費量由現(xiàn)在的0.8公斤上升到1.86公斤。但即使這樣,與國際先進(jìn)水平相比仍有相當(dāng)差距。對此可以看出:我國不銹鋼市場的潛力是巨大的,而我們現(xiàn)有的發(fā)展是有限的。<br/> 表2-2是我國2000-2010年不銹鋼市場需求預(yù)測。 表2-2 2000-2010年我國(大陸)不銹鋼市場需求預(yù)測 (單位:萬噸)<br/> 品種 鋼種 用途 2000年 2005年 2010年<br/> 薄板 304、321、430 焊管、鏡面花紋加工、飲食設(shè)備、建筑裝飾等 100 130 150<br/> 熱軋板卷 304、310、316、300、400 化工、能源冷軋板原料、飲食、機(jī)械等 40 50 55<br/> 棒線型材 300、400<br/> 標(biāo)準(zhǔn)件、機(jī)械加工、交通、裝潢 23.5 30 33<br/> 管材(無縫) 304、316 化工、化纖、化肥、石化等 6.5 8 10<br/> 其他 300及高鎳系列 鍛件、高溫用料等 10 12 12 合計 180 230 260<br/> (3)我國"十五"期間不銹鋼行業(yè)發(fā)展規(guī)劃<br/> 今后五年是我國不銹鋼行業(yè)發(fā)展的五年,也是至關(guān)重要的五年。由于不銹鋼受國家政策的鼓勵和扶植,國內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)將不惜巨資進(jìn)行改擴(kuò)建和新建不銹鋼工程。國家已制定出2000-2010年不銹鋼工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃。即從2000年到2005年,我國將國內(nèi)不銹鋼市場占有率從現(xiàn)在的25%提高到70%,其中薄板和帶材從現(xiàn)在的20%上升到60%,大多數(shù)不銹鋼管、棒線型長材要實現(xiàn)國產(chǎn)化。另外,隨著光亮熱處理不銹鋼產(chǎn)量和質(zhì)量的提高,要增加奧氏體鐵素體不銹鋼的產(chǎn)量;精煉比和連鑄比要從現(xiàn)在的30%和15%上升到65%和70%的水平。 從2005年到2010年,國內(nèi)不銹鋼市場占有率提高到90%左右,屆時與2000年到2005年達(dá)到33%相比,國產(chǎn)不銹鋼的80%以上將達(dá)到國際高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在2000年到2005年,我國要對現(xiàn)有的不銹鋼生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行升級,并增加150萬噸/年新的不銹鋼生產(chǎn)能力,增加60萬噸不銹鋼薄板和帶材,以滿足來自工業(yè)用戶和建筑領(lǐng)域日益增長的需求。表2-3是我國"十五"期間大型不銹鋼企業(yè)發(fā)展目標(biāo)計劃。<br/> 從以上國內(nèi)不銹鋼產(chǎn)銷的分析和對比可以得出,我國在未來5-10年不銹鋼的市場潛力是巨大的,隨著國內(nèi)不銹鋼骨干企業(yè)改擴(kuò)建和新建項目的陸續(xù)完成,不銹鋼產(chǎn)能將有較大的提升,到2005年,國內(nèi)不銹鋼的生產(chǎn)能力將超過230萬噸左右,其本滿足市場需求。但是,隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的到來,國內(nèi)不銹鋼市場也勢必面臨國際市場的挑戰(zhàn),即我們的對手將是國際著名的不銹鋼大財團(tuán),競爭無疑是相當(dāng)激烈的,對此,作為國內(nèi)不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)從抓好增加品種、提高質(zhì)量、改進(jìn)服務(wù),使我國不銹鋼生產(chǎn)和技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。<br/> 2.2我國不銹鋼管生產(chǎn)和消費現(xiàn)狀、市場需求及預(yù)測分析<br/> (1)我國萬港不銹鋼管材消費的特殊性及主要消費領(lǐng)域我國不銹鋼管材的消費與國外相比有著自己的特殊性。就不銹鋼而言,發(fā)達(dá)國家的不銹鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的1.7-3.8%,人均消費不銹鋼12-16公斤;不銹鋼管質(zhì)量占鋼產(chǎn)量的3-5%左右,人均消費不銹鋼管材0.3-0.6公斤;我國不銹鋼產(chǎn)量僅占鋼產(chǎn)量的0.5-0.6%之間,人均消費不銹鋼在1.2-1.4公斤,但不銹鋼管材的年產(chǎn)量超過20萬噸,其中不銹鋼焊管大部分原料靠進(jìn)口,人均消費不銹鋼管達(dá)到0.2-0.4公斤。我國不銹鋼管材的特殊性表現(xiàn)在人均消費水平相對較高,與發(fā)達(dá)國家基本接近。<br/> 不銹鋼管材分為無縫管和焊管。我國不銹無縫鋼管起步較早,于20世紀(jì)50年代末;到目前為止,生產(chǎn)不銹鋼無縫鋼管的企業(yè)4約有200多家,綜合生產(chǎn)能力在10萬噸以上,但生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用管的企業(yè)不到10家,年生產(chǎn)約10000噸左右。2000年不銹鋼無縫鋼管產(chǎn)量約為65000噸,2000年進(jìn)口4129.86噸,表觀消費量為69000噸/年。<br/> 不銹鋼鋼管消費領(lǐng)域為化工,化纖,化肥及核工業(yè),這些領(lǐng)域消耗的是高品質(zhì)不銹鋼管,還有一般用的不銹鋼管,年消費量69000噸主要由這兩部分組成。<br/> 我國不銹鋼焊管起步較晚,發(fā)展較快,到目前為止,不銹鋼焊管生產(chǎn)線約400多條,估計生產(chǎn)能力在40萬噸/年左右,其中引進(jìn)的生產(chǎn)線有100多條,生產(chǎn)能力約8-10萬噸/年,能生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用管的生產(chǎn)能力很少,產(chǎn)量更少,大部分機(jī)組主要用于生產(chǎn)民用管和低標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用管。由于不銹鋼焊管是二次加工產(chǎn)品,是用鋼帶焊成,生產(chǎn)企業(yè)較多,且分散,其產(chǎn)量和消費量各方面的統(tǒng)計出入較大,最高達(dá)33萬噸/年,估計有的統(tǒng)計包括了鏡面板和發(fā)紋板內(nèi)。按照多方面的統(tǒng)計資料分析,確切數(shù)據(jù)我國目前不銹鋼焊管生產(chǎn)量和消費量在20萬噸/年左右,消費量和生產(chǎn)量基本平衡。不銹鋼焊管的進(jìn)口量很少,2000年進(jìn)口量僅為4129.86噸,出口量為281.39噸,所以進(jìn)出口量對消費量影響不大。<br/> 表2-4為我國1989-2000年不銹鋼管生產(chǎn)量和消費量統(tǒng)計。 不銹鋼管材的消費分為焊管和無縫鋼管,國內(nèi)焊管消費量在20萬/年左右,無縫鋼管約在6.0-6.9萬噸/年。(見表2-4)<br/> 表2-4 我1989-2000年不銹鋼管產(chǎn)量、進(jìn)口量和消費量 (單位:萬噸)<br/> 年份 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00<br/> 國產(chǎn)量 無縫管 4.49 3.28 3.9 4.62 5.11 5.25 5.08 5.14 5.80 6.01 6.18 6.5<br/> 焊管 0.6 0.9 1.4 3.8 11.5 14.5 15.7 17.8 18 18.8 19.2 20.2<br/> 進(jìn)口量 1.08 1.2 1.08 0.96 1.1 1.4 0.98 0.9 1.02 0.88 0.87 0.83<br/> 消費量 6.77 5.38 6.38 9.38 17.7 21.1 21.7 23.8 24.8 25.7 26.2 27.3<br/> 不銹鋼焊管的主要使用領(lǐng)域是城市景觀工程和建筑裝飾工程;在輕工、制藥、造紙、污水治理、供水工程等也有相當(dāng)比重;在化工、化肥、石化等一般選用規(guī)格在φ159mm以上的中低壓輸送管道,汽車消聲器也是焊管的使用領(lǐng)域。<br/> 不銹鋼無縫管主要用于化工、化肥、化纖、石化、電力、核工業(yè)、航空、航天等領(lǐng)域。<br/> 表2-5是我2000年不銹鋼管主要消費領(lǐng)域分布統(tǒng)計。<br/> (2)我國不銹鋼管材的發(fā)展前景和市場預(yù)測分析<br/> 據(jù)統(tǒng)計分析,到2005年2010年,我國不銹鋼管材的消費量將分別達(dá)到40和50萬噸。有人認(rèn)為我國供水管應(yīng)大量改用不銹鋼管,預(yù)計2010年供水用不銹鋼管需約30萬噸,如果這樣,不銹鋼管材總消費將達(dá)到80萬噸。<br/> 表2-6為我國2005年和2010年不銹鋼管(包括無縫管和焊管)消費量預(yù)測。<br/> 表2-5 2000年我國不銹鋼管主要消費領(lǐng)域分布統(tǒng)計 消費領(lǐng)域 無縫管 焊管 合計 消費量(t) 比例(%) 消費量(t) 比例(%) 消費量(t) 比例(%)<br/> 化肥 4800 6.96 1800 0.88 6600 2.42 化工 6000 8.70 4000 1.96 10000 3.66<br/> 石化 9200 13.73 3200 1.57 12400 4.54<br/> 電力 18000 26.09 1000 0.49 19000 6.96 核工業(yè) 300 0.43 100 0.05 400 0.15<br/> 航天 1000 1.45 1000 0.37<br/> 航空 900 1.30 900 0.33<br/> 輕工(印刷、造紙) 2000 2.90 3000 1.47 5000 1.83<br/> 環(huán)保 4000 5.80 2400 1.18 6400 2.34<br/> 供水 1500 2.17 5000 2.45 6500 2.38<br/> 汽車消聲器 3000 4.35 1000 0.45 4000 1.46<br/> 城市景觀及裝飾 5000 7.25 158600 77.70 163600 59.9<br/> 其他 13300 19.27 24000 11.80 37300 13.66<br/> 合計 69000 100 201400 100 273100 100<br/> 表2-6 2005年和2010年我國不銹鋼管材消費量預(yù)測 (單位:噸)<br/> 消費領(lǐng)域 2000年 2005年 2010年<br/> 化肥 6600 7800 9600<br/> 化工 10000 14000 20000<br/> 石化 12400 16000 18000<br/> 電力 19000 20000 22000<br/> 核工業(yè) 400 2000 6000<br/> 航天 1000 1500 2000<br/> 航空 900 1500 2000<br/> 輕工(印刷、造紙) 5000 8000 15000<br/> 環(huán)保 6400 10000 20000<br/> 供水 6500 10000 20000<br/> 汽車消聲器 4000 6000 8000<br/> 城市景觀及裝飾 163600 252000 310000<br/> 其他 37000 48000 55000<br/> 合計 273100 396800 507600<br/> 我國不銹鋼管材發(fā)展前景十分看好。到2005年無縫鋼管的生產(chǎn)能力與市場需求大體平衡,預(yù)計能生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)無縫管的企業(yè)增多,高標(biāo)準(zhǔn)無縫管實際年產(chǎn)量可達(dá)40000噸左右。低標(biāo)準(zhǔn)的建筑裝飾用焊管生產(chǎn)能力將維持40萬噸/年左右。有部分企業(yè)將向能生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)用焊管邁進(jìn)。再有5-10年,我國不銹鋼管的品種、材質(zhì)、規(guī)格和使用性能將會全面提高,基本能滿足國內(nèi)各行業(yè)的需求。<br/> 3.世界不銹鋼管生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢<br/> 3.1采用"三步法"煉鋼和連鑄生產(chǎn)不銹鋼管坯工藝,為提高不銹鋼管坯質(zhì)量,降低成本創(chuàng)造了條件。 世界上一些主要不銹鋼廠在"二步法"的基礎(chǔ)上,研究和采用"三步法"冶煉不銹鋼的新工藝。目前日本大部分專業(yè)不銹鋼廠都已采用了"三步法"生產(chǎn)工藝。德國曼內(nèi)斯曼德馬克冶金技術(shù)公司開發(fā)了一套專門用于"三步法"的工藝設(shè)備,它包括1臺超高功率電爐、1臺MRP-L轉(zhuǎn)爐和1臺VOD精煉裝置。該工藝采用電爐熔化,MRP-L轉(zhuǎn)爐加氧槍快速脫碳,VOD真空爐最終深脫碳。此工藝的基本出發(fā)點是把AOD和VOD兩種工藝各自的優(yōu)點結(jié)合和發(fā)揚(yáng),并克服了AOD的氬氣和耐火材料耗量大及處理時間長的缺點,實現(xiàn)低消耗、縮短時間、降低成本的目的。當(dāng)然,電爐AOD"二步法"冶煉不銹鋼也是可行的。目前世界60%以上的不銹鋼產(chǎn)量是用"二步法"工藝生產(chǎn)的。<br/> 目前,國外不銹鋼管坯已基本連鑄化,連鑄機(jī)以立式和弧型為主,也有使用水平連鑄機(jī)的。不銹鋼連鑄坯與傳統(tǒng)的鋼錠-軋坯相比,金屬收得率提10-15%,管坯質(zhì)量更好,并節(jié)省能源,降低生產(chǎn)成本。 不銹鋼在連鑄過程中有些合金元素極易氧化,易產(chǎn)生氧化物夾雜;另外,鋼水的粘度大,很易造成水口堵塞。由于不銹鋼的凝固形態(tài)比較復(fù)雜,鋼水的導(dǎo)熱性差,鑄坯易產(chǎn)生裂紋,所以,對冷卻和拉坯的速度要求較嚴(yán)格,并采取各中間包加熱,無氧化保護(hù)澆鑄,電磁攪拌、液在自動控制等一系列新技術(shù),使鑄坯質(zhì)量大大提高,使一些難澆鑄的鋼種,如含鈦不銹鋼、單相奧氏體不銹鋼和馬氏體不銹鋼等鋼種都能順利澆鑄,擴(kuò)大了不銹鋼連鑄的鋼種。<br/> 3.2熱擠壓工藝是世界當(dāng)前熱加工不銹鋼無縫管的主要生產(chǎn)工藝 隨著技術(shù)發(fā)展,有些類型的熱軋鋼管機(jī)組都可以生產(chǎn)不銹鋼管,但擠壓機(jī)組是世界上不銹鋼無縫管的主要生產(chǎn)機(jī)組。目前,世界有60多套擠壓機(jī)組,除少數(shù)用于型材擠壓外,70%的機(jī)組用于生產(chǎn)鋼管,主要品種是不銹鋼管,表3-1是世界上主要不銹鋼管廠采用的擠壓機(jī)組及生產(chǎn)的品種規(guī)格。<br/> 擠壓與軋制(縱軋與斜軋)生產(chǎn)方法相比,擠壓法的特點是金屬變形過程中承受三向壓縮應(yīng)力。在這種最佳應(yīng)力狀態(tài)下,對于變形抗力大的不銹鋼管可以獲得較好的內(nèi)外表面質(zhì)量和金相組織。由于立式液壓穿軋工藝設(shè)備的改進(jìn),可使擠壓后的荒管壁厚偏差達(dá)到5-7%的精度。擠壓機(jī)工模具簡單,易于制造和更換,使其適合小批量、多規(guī)格不銹鋼管的生產(chǎn)。擠壓機(jī)組還可以生產(chǎn)較寬范圍的鋼管,從表3-1可以看出,一套5000噸的擠壓機(jī)組可生產(chǎn)φ25-254mm的鋼管,對市場需求的適應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他軋管方法。 采用擠壓法生產(chǎn)不銹鋼管的突出好處是可以直接使用連鑄坯作原料,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,更換品種靈活,可以直接生產(chǎn)熱擠壓成品管,也可以生產(chǎn)各種異型斷面不銹鋼管。 顯然,用擠壓法生產(chǎn)成品管和為冷加工提供的荒管料,是國外目前熱加工不銹鋼管生產(chǎn)廠采用一種較經(jīng)濟(jì)的先進(jìn)的成熟的方法。 隨著高速、自動化、大噸位擠壓機(jī)的采用,以及玻璃潤滑劑、無氧化加熱、高強(qiáng)度高韌性熱作模具等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,用熱擠壓法生產(chǎn)不銹鋼無縫鋼管,特別是生產(chǎn)難變形的不銹、高合金鋼管得到了迅速的發(fā)展。用單一二輥斜軋為冷加工提供荒管料的方法,國外已基本不采用了。<br/> 3.3冷加工不銹鋼管趨向于采用冷軋為主,冷拔為輔的聯(lián)合生產(chǎn)工藝,冷軋機(jī)、冷拔機(jī)向高速、高精度、長行程、多線方向發(fā)展 不銹鋼管的50-80%需要通過冷加工出成品。因此,冷加工工藝設(shè)備的發(fā)展給予了較多的關(guān)注。<br/> 冷加工工藝基本有三種,即冷拔工藝、冷軋工藝、冷軋-冷拔聯(lián)合工藝。不銹鋼管的冷加工國外大多數(shù)采用冷軋-冷拔聯(lián)合工藝,并以冷軋為主、冷拔為輔的加工方法。<br/> 現(xiàn)代冷軋機(jī)可實現(xiàn)大減徑量和大減壁量,軋制變形量80%在冷軋機(jī)上完成。采用冷軋定壁、輔用以冷拔改變規(guī)格和控制外徑,滿足不同品種和規(guī)格的要求。<br/> 冷軋-冷拔聯(lián)合工藝生產(chǎn)的優(yōu)點是:鋼管質(zhì)量好,冷軋鋼管壁厚精度和表面質(zhì)量較高,冷拔確保鋼管外徑精度;冷加工周期短,減少中間脫脂、熱處理、縮口、矯直等工序,節(jié)省能源,減少金屬消耗;可采用大規(guī)格荒管原料生產(chǎn)小直徑的鋼管,簡化原料規(guī)格種類。<br/> 目前,世界上冷軋和冷拔工藝技術(shù)和裝圖示水平有了很大的發(fā)展。冷軋機(jī)正向高速、長行程、環(huán)軋型、高精度的方向發(fā)展。這類冷軋機(jī)是德國的米爾公司制造的。表3-2是米爾公司制造的冷軋管機(jī)技術(shù)性能。<br/> 機(jī)組型號 管坯直徑(max)mm 成品管直徑mm 軋輥直徑mm 軋輥長度mm 工作速度rpm 功率km KPW50VM 75 100 125 175 225 250 51 76 102 133 175 230 260 14-38 20-60 30-80 48-113 76-150 114-205 140-230 280 336 403 480 640 760 800 370 455 545 630 840 950 950 75-190 60-160 55-140 50-125 375-90 375-75 20-40 90 180 240 350 650 1200 100 KPW25VMR 50 75 100 125 28 51 76 102 133 8-20 14-38 20-60 30-80 48-113 185 300 370 450 520 360 600 740 890 1000 100-260 75-190 60-160 55-140 50-125 37 165 300 400 550 SKW50VMR 75 100 125 150 51 76 102 133 160 14-38 20-60 30-80 48-113 50-120 300 370 450 520 580 680 820 950 1050 1100 70-180 60-150 50-130 50-115 40-100 200 350 500 700 960<br/> 俄羅斯XПT系列冷軋管機(jī)應(yīng)用也比較廣泛,尤其是軋制大中規(guī)格產(chǎn)品的冷軋管機(jī),其性能參數(shù)具有當(dāng)代世界先進(jìn)水平。XПT450型冷軋管機(jī),可生產(chǎn)φ450mm的冷軋成品管,是當(dāng)前世界上最大的冷軋管機(jī),我國南通某鋼廠進(jìn)口了一套這樣的冷軋機(jī)。<br/> 生產(chǎn)不銹鋼管的冷拔管機(jī)結(jié)構(gòu)上仍以鏈?zhǔn)嚼浒螜C(jī)為主,也有少數(shù)液壓冷拔機(jī)。多線、高速、全自動是當(dāng)前冷拔機(jī)發(fā)展的方向。<br/> 3.4焊管工藝技術(shù)進(jìn)步,加速了不銹鋼焊管生產(chǎn)的發(fā)展,多種焊接方法的應(yīng)用,進(jìn)一步提高了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率 目前,工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼焊接方法主要有鎢極氬弧焊(TIG)、高頻焊、等離子焊和激光焊等。幾種焊接方法各具特點,使用最多的是氬弧焊和高頻焊。<br/> (1) 氬弧焊 不銹鋼焊管要求熔深焊透,不含氧化物夾雜,熱影響區(qū)盡可能小,鎢極惰性氣體保護(hù)的氬弧焊具有較好的適應(yīng)性,焊接質(zhì)量高、焊透性能好,其產(chǎn)品在化工、核工業(yè)和食品等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。<br/> 焊接速度不高是氬弧焊的不足之處,為提高焊接速度,國外研究開發(fā)了多種方法。其中由單電極單焊炬發(fā)展采用多電極多焊炬的焊接方法在生產(chǎn)中應(yīng)用。70年代德國首先采用多焊炬沿焊縫方向直線排列,形成長形熱流分布,明顯提高焊速。一般采用三電極焊炬的氬弧焊,焊接鋼管壁厚S≥2mm,焊接速度比單焊炬提高3-4倍,焊接質(zhì)量也得以改善。<br/> 氬弧焊與等離子焊組合可以焊接更大壁厚的鋼管,此外,在氬氣中5-10%的氫氣,再采用高頻脈沖焊接電源,也可提高焊接速度。<br/> 多焊炬氬弧焊適用于奧氏體和鐵素體不銹鋼管的焊接。<br/> (2)高頻焊 高頻焊用于碳鋼焊管生產(chǎn)已經(jīng)有40多年的歷史,但用于焊接不銹鋼管卻是較新的技術(shù)。其生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性,使其產(chǎn)品更為廣泛地用于建筑裝飾、家用器具和機(jī)械結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。<br/> 高頻焊接具有較電源功率,對不同的材質(zhì)、外徑壁厚的鋼管都能達(dá)到較高的焊接速度。與氬弧焊相比,是其最高焊接速度的10倍以上。因此,生產(chǎn)一般用途的不銹鋼管具有較高的生產(chǎn)率。<br/> 因為高頻焊接速度高,給焊管內(nèi)毛刺的去除帶來困難。目前,高頻焊不銹鋼管尚不能為化工、核工業(yè)所接受,這也是其原因之一。<br/> 從焊接材質(zhì)看,高頻焊可以焊接各種類型的奧氏體不銹鋼管。同時,新鋼種的開發(fā)和成型焊接方法的進(jìn)步,也成功地焊接了鐵素體不銹鋼AISI409等鋼種。<br/> (3) 合焊接技術(shù) 不銹鋼焊管的各種焊接方法均有各自的優(yōu)點和不足。如何揚(yáng)長避短,將幾種焊接方法加以組合形成新的焊接工藝,滿足人們對不銹鋼焊管質(zhì)量和生產(chǎn)效率的要求,是當(dāng)前不銹鋼焊管技術(shù)發(fā)展的新趨勢。 經(jīng)過近幾年的探索研究,組合焊接工藝已取得了進(jìn)展,日本、法國等國家的不銹鋼焊管生產(chǎn)已掌握了一定的組合焊接技術(shù)。<br/> 組合焊接方法有:氬弧焊加等離子焊、高頻焊加等離子焊、高頻預(yù)熱加三焊炬氬弧焊、高頻預(yù)熱加等離子加氬弧焊。組合焊接提高焊速十分顯著。對于采用高頻預(yù)熱的組合焊接鋼管焊縫質(zhì)量與常規(guī)的氬弧焊、等離子焊相當(dāng),焊接操作簡單,整個焊接系統(tǒng)易實現(xiàn)自動化,這種組合易于與現(xiàn)有的高頻焊接設(shè)備銜接,投資成本低,效益好。<br/> 3.5采用保護(hù)氣體的連續(xù)熱處理爐,實現(xiàn)光亮熱處理 不銹鋼管熱處理國外普遍采用帶保護(hù)氣體的無氧化連續(xù)熱處理爐,進(jìn)行生產(chǎn)過程中的中間熱處理和最終的成品熱處理,由于可以獲得無氧化的光亮表面,從而取消了傳統(tǒng)的酸洗工序。這一熱處理工藝的采用,既改善了鋼管的質(zhì)量,又克服了酸洗對環(huán)境的污染。<br/> 根據(jù)目前世界發(fā)展的趨勢,光亮連續(xù)爐基本分為三種類型<br/> (1)輥底式光亮熱處理爐。這種爐型適用于大規(guī)格、大批量鋼管熱處理,小時產(chǎn)量為1.0噸以上。可使用的保護(hù)氣體為高純度氫氣、分解氨及其他保護(hù)氣體。可以配備有對流冷卻系統(tǒng),以便較快地冷卻鋼管。<br/> (2)網(wǎng)帶式光亮熱處理爐。這種爐型適合于小直徑薄壁精密鋼管,小時產(chǎn)量約為0.3-1.0噸,處理鋼管長度可達(dá)40米,也可以處理成卷的毛細(xì)管。<br/> (3)馬弗式光亮熱處理爐。鋼管裝在連續(xù)的把架上,在馬弗管內(nèi)運行加熱,能以較低的成本處理優(yōu)質(zhì)小直徑薄壁鋼管,小時產(chǎn)量約在0.3噸以上。<br/> 3.6采用有機(jī)溶劑脫脂技術(shù),脫脂效果好、自動化程度高 為了去除冷軋、冷拔潤滑時殘存在鋼管表面的油污,以提高熱處理鋼管質(zhì)量并防止脫碳,采用了除油效果好、技術(shù)裝備先進(jìn)的有機(jī)溶劑脫脂裝置。常用的有機(jī)溶劑有三氯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷、氯化甲烷,使用較多的是三氯乙烯。此種溶劑使用效果好、好回收、毒性低。脫脂是在一個密封室內(nèi)進(jìn)行的。裝在筐中的不銹鋼管在溶劑槽中脫脂,或者在溶劑蒸氣中進(jìn)一步冷凝脫脂。整個脫脂過程是在密封室內(nèi)由計算機(jī)自動控制完成的。這個技術(shù)是生產(chǎn)高品質(zhì)不銹無縫鋼管的必須技術(shù)。我國用于航天技術(shù),核工業(yè)的不銹鋼管都是引進(jìn)這個技術(shù)生產(chǎn)的。<br/> 3.7配備現(xiàn)代化的精整設(shè)備,加強(qiáng)質(zhì)量控制是當(dāng)代不銹鋼管生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié) 不銹鋼管精整工段設(shè)置無損探傷工序是必不可少的質(zhì)量檢測手段。無損檢測技術(shù)的進(jìn)步,使用更多的廠家采用了渦流、超聲波組合探傷機(jī)組,機(jī)組中配備激光測徑、超聲波測厚裝置。鋼管出廠前,從多個環(huán)節(jié)把住質(zhì)量關(guān)。這種組合探傷機(jī)組具有先進(jìn)信息處理系統(tǒng),測得的信號全部數(shù)據(jù)化,經(jīng)過計算機(jī)處理并儲存,自動化程度高,生產(chǎn)效率高。 高精度矯直機(jī)、冷態(tài)推壓及旋壓縮口機(jī)、多頭(6-8頭)拋光機(jī)、全長標(biāo)記裝置等,都是目前世界上廣為采有用的不銹鋼管精整高效率生產(chǎn)設(shè)備。<br/> 3.8積極研究開發(fā)新技術(shù)新工藝,以求獲得高質(zhì)量、低成本的不銹鋼管產(chǎn)品 不銹鋼管生產(chǎn)領(lǐng)域出現(xiàn)的許多新工藝新技術(shù),促進(jìn)了鋼管質(zhì)量的提高和生產(chǎn)成本的降低。例如:<br/> (1)不銹鋼焊管加冷拔生產(chǎn)工藝 美國開發(fā)研究了焊接鋼管再行冷拔的不銹鋼管生產(chǎn)新工藝。即用縱剪后的不銹鋼冷帶經(jīng)成型、氬弧焊接后的焊管,再經(jīng)冷拔、精整工序出成品。由于氬弧焊接質(zhì)量高,焊縫的各項性能與基體一致,因此,這種工藝生產(chǎn)的不銹鋼管比采用熱擠壓加冷拔(軋)的常用工藝成本降低10-30%,生產(chǎn)工藝簡化、周期縮短。<br/> (2)溫軋技術(shù) 溫軋技術(shù)是前蘇聯(lián)發(fā)明的。它是將冷軋前的管料通過一感應(yīng)加熱裝置加熱到150-400℃后進(jìn)行軋制。這種技術(shù)具有軋制力小、一次變形量大的優(yōu)點,對0Crl8Ni9Ti鋼管進(jìn)行2-3次溫軋無需進(jìn)行中間退火,總變形量可達(dá)98%。<br/> (3)超聲波振動冷拔工藝 拉模在冷拔過程中的超聲波振動,能加大每個拉拔道次的減面率,并減少鋼管振動現(xiàn)象和表面凹點,提高鋼管表面質(zhì)量。這是因為超聲頻率使設(shè)備振動,減少了拉拔時的磨擦力,鋼管在拉拔模和芯棒之間承受擠壓而減少了拉應(yīng)力帶來的結(jié)果。<br/> 4.我國萬港不銹鋼管生產(chǎn)現(xiàn)狀以及與世界先進(jìn)水平的差距<br/> 4.1我國不銹鋼管生產(chǎn)和技術(shù)的現(xiàn)狀<br/> 近20年來,我國不銹鋼管生產(chǎn)和技術(shù)有了一定的發(fā)展,引進(jìn)了一批工藝技術(shù)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,工藝技術(shù)和裝備水平得到了提高,生產(chǎn)能力有了較大幅度的增長。尤其是不銹鋼焊管,新建機(jī)組數(shù)量和形成的生產(chǎn)能力都大于無縫鋼管。 我國不銹鋼無縫鋼管主要生產(chǎn)廠家有上鋼五廠、長城特殊鋼廠、大冶特殊鋼廠、成都無縫鋼管廠等骨干企業(yè),此外,還有一批鄉(xiāng)鎮(zhèn)和民營企業(yè)應(yīng)運而生,目前全國有大小不銹鋼無縫管生產(chǎn)廠200多家,綜合生產(chǎn)能力在10-15萬噸/年,生產(chǎn)量約在6.5萬噸/年左右。可生產(chǎn)的外徑規(guī)格為φ0.5-426mm,甚至更大。熱軋鋼管已開始用連鑄園坯生產(chǎn)不銹鋼管。冷加工配備了具有90年代先進(jìn)水平的冷軋冷拔管機(jī)、光亮熱處理爐、脫脂及精整設(shè)備。<br/> 不銹鋼焊管在我國起步較晚,但發(fā)展速度較快,從1986年起,開始大量引進(jìn)國外設(shè)備和技術(shù)生產(chǎn)不銹鋼焊管,到目前為止,不銹鋼焊管生產(chǎn)線約有400多條,綜合生產(chǎn)能力約為40萬噸/年,其中引進(jìn)的機(jī)組有100多條,生產(chǎn)能力約10萬噸/年左右。可生產(chǎn)的不銹鋼焊管為φ4.76-720mm,就機(jī)組大小而言,85-90%是生產(chǎn)Φ90mm以下的小規(guī)格機(jī)組。生產(chǎn)的鋼種以奧氏體鋼為主,其他鋼種甚少。由于原料供應(yīng)不足,加之多數(shù)機(jī)組工藝設(shè)備不配套,尤其缺少熱處理和檢測設(shè)備,使機(jī)組的生產(chǎn)能力得不到充分發(fā)揮,工業(yè)用不銹鋼焊管生產(chǎn)受限制,工業(yè)用管生產(chǎn)量不超過2萬噸/年,生產(chǎn)的大部分不銹鋼焊管為裝飾用管。<br/> 總之,我國不銹鋼管生產(chǎn)技術(shù)雖然有了一定的進(jìn)步,但是與國外先進(jìn)的工業(yè)國家相比還存在著較大的差距。以致目前國內(nèi)一些重要領(lǐng)域使用的不銹鋼管,如不銹鋼高壓鍋爐管、尿素管、核電站蒸發(fā)氣管等仍然依靠進(jìn)口。<br/> 4.2我國萬港不銹鋼無縫管生產(chǎn)存在的問題以及與國際先進(jìn)水平的差距<br/> 不銹鋼無縫管是以實心坯為原料,以熱穿孔、熱軋或冷加工生產(chǎn)出鋼管,機(jī)組的類型和水平主要取決于熱加工,冷加工(主要方式是冷軋和冷拔)以及熱處理工藝。因此,不銹鋼無縫管的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量主要取決于管坯原料、熱加工和冷加工等主要環(huán)節(jié)。正是在這些主要環(huán)節(jié)上,我國不銹鋼無縫管的生產(chǎn)技術(shù)存在著很大差距。<br/> (1)不銹鋼管坯生產(chǎn)工藝落后 我國不銹鋼冶煉工藝落后,不但沒有最新的"三步法"冶煉工藝設(shè)備,而且就是采用電爐+AOD"二步法"冶煉不銹鋼,一般爐子容量小,裝備水平低,且沒有連鑄機(jī),幾乎全部采用鋼錠-開坯軋制(鍛造)生產(chǎn)工藝。這是不銹鋼成本高的主要原因,也是與國外的最大差距。目前,只有個別廠采用水平連鑄機(jī)開始生產(chǎn)少量不銹鋼管坯。除了幾個特殊鋼廠能夠自供管坯外,大多數(shù)廠家都是外購管坯,而外購管坯的品種、質(zhì)量、規(guī)格很難全部滿足用戶的工藝要求,同時,價格也高。能夠自供管坯的企業(yè),雖然能夠自己煉鋼、鍛(軋)坯,但由于要求管坯的鋼種、規(guī)格多而雜,質(zhì)量要求又高,數(shù)量又少。所以,其生產(chǎn)成本往往也很高,致使不銹鋼無縫管的價格高,缺乏市場競爭能力。http://www.wgbxg.com(2)不銹鋼管熱軋生產(chǎn)工藝差距大 我國目前不銹鋼管熱軋生產(chǎn)主要采用曼式斜軋穿軋工藝。采用斜軋穿孔工藝生產(chǎn)不銹鋼管的問題是:一是不能生產(chǎn)熱軋成品管,只能為冷加工提供坯料,由此導(dǎo)致了我國不少鋼管的使用領(lǐng)域中還存在著"以冷代熱"的不合理現(xiàn)象;二是不銹鋼管的質(zhì)量難于保證,因為斜軋穿孔過程中的"曼內(nèi)斯曼效應(yīng)"和不銹鋼的低塑性、加熱溫度范圍窄,以及變形過程中的溫升,難于保證不銹鋼荒管的質(zhì)量。因此,對一些重要用途的不銹鋼管,如核電站用蒸發(fā)器管等,用戶都指定必需用擠壓工藝生產(chǎn)供坯;三是對一些難變形合金,如鎳基高溫合金GH39及Si含量高的25-20不銹耐熱鋼等用斜軋穿孔的方法很難和無法生產(chǎn),即使生產(chǎn)其穿孔的成材率也極低;而擠壓工藝就能生產(chǎn)出高質(zhì)量的熱成品管或冷加工用的荒管;四是由于我國生產(chǎn)不銹鋼管時僅使用了自動軋管機(jī)組中的曼氏穿孔機(jī)而未用后面的軋管機(jī)、均整機(jī)和定徑機(jī),因此,生產(chǎn)的荒管尺寸精度差,壁厚較厚,這就給冷加工增加了很大的變形量;五是斜軋穿孔工藝無法生產(chǎn)異型斷面管。因此,國外普遍采用熱擠壓工藝生產(chǎn)不銹鋼無縫管,這是我國不銹鋼無縫管生產(chǎn)與國外先進(jìn)國家相比的根本差距。(3)冷軋冷拔工藝和裝備水平低 在冷軋和冷拔生產(chǎn)裝備和工藝技術(shù)方面,近十多年來,國外已有了很大的發(fā)展。高速、長行程、環(huán)孔型、高精度的冷軋管機(jī)已經(jīng)成熟,并向更高的目標(biāo)發(fā)展;冷拔管機(jī)正向高速、多線和全自動發(fā)展。 國內(nèi)冷軋管機(jī)基本上還是蘇聯(lián)五、六十年代的XПT型設(shè)計,軋機(jī)的速度低,機(jī)頭的回轉(zhuǎn)速度僅80次/分左右,軋輥為半園孔型,低送進(jìn),因而生產(chǎn)效率較低,鋼管的質(zhì)量較差。(4)熱處理工藝水平更低 熱處理是保證不銹鋼管性能的重要工藝。目前,國內(nèi)不銹鋼管的熱處理普遍采用連續(xù)式輥底爐,這是一個很大的進(jìn)步。但是,由于使用的連續(xù)式輥底爐沒有保護(hù)氣氛控制系統(tǒng)。另外,用發(fā)生爐煤氣作燃料,熱處理后鋼管表面生成氧化鐵皮,隨后用酸洗去除,使鋼管表面腐蝕和造成環(huán)境污染。國外普遍采用可控保護(hù)氣氛系統(tǒng)的輥底式、網(wǎng)帶式和馬弗管式熱處理爐處理不銹鋼管,鋼管表面無氧化不需要酸洗,保證了良好的性能和表面質(zhì)量。因此,應(yīng)向有保護(hù)氣氛控制系統(tǒng)的光亮熱處理工藝發(fā)展。<br/> 4.3我國不銹鋼焊管生產(chǎn)與世界先進(jìn)國家的差距 不銹鋼焊管是以板帶為原料,經(jīng)成型后焊接而成的鋼管。因此焊管有三個要點:一是原料采用不銹鋼帶;二是成型方法一般采用輥式連續(xù)成型;三是焊接方式采用氬弧焊或高頻焊,因而有一條焊縫。正是這三點決定著不銹鋼焊管機(jī)組的類型和水平。也正是這三點,決定著不銹鋼焊管的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。<br/> (1)不銹鋼焊管的原料上有差距 在國外先進(jìn)國家,由于板帶生產(chǎn)技術(shù)的領(lǐng)先,有專業(yè)不銹鋼煉鋼廠、熱軋帶鋼和冷軋帶鋼廠,能生產(chǎn)出高質(zhì)量的不銹鋼板帶供焊管作原料,推動了不銹鋼焊管工業(yè)的發(fā)展,并在品種上不斷有所突破,特別是工業(yè)用不銹鋼焊管的比例不斷提高,在美、日、法等國工業(yè)用不銹鋼焊管的比例達(dá)到60-70%。在我國基本上沒有先進(jìn)的不銹鋼冶煉廠,更沒有專業(yè)的不銹鋼熱軋帶鋼和冷軋帶鋼廠生產(chǎn)高質(zhì)量的不銹鋼板帶。不銹鋼焊管的原料一是靠進(jìn)口;二是由國內(nèi)的冷軋窄帶鋼作原料。這樣進(jìn)口的價格貴,自產(chǎn)的質(zhì)量不穩(wěn)定,致使焊管機(jī)組沒有穩(wěn)定的、高質(zhì)量的原料。 近幾年來,我國有了一定的進(jìn)展,改造了太鋼不銹鋼冷軋帶鋼廠、建設(shè)了寧波寶新和張家港浦項冷軋不銹鋼板卷廠,上海浦鋼和德國克虜伯合資的SKS不銹鋼冷軋帶鋼廠正在建設(shè)中。我國不銹鋼焊管原料的品種和質(zhì)量將會不斷提高。<br/> (2)不銹鋼焊管的成型及焊接設(shè)備有差距 中小直徑的不銹鋼焊管一般采用連續(xù)輥式成型,由于不銹鋼帶彈性模量大,變形回彈大。因此,必需增加變形區(qū)長度、合理的選擇機(jī)架數(shù)和孔型設(shè)計,保證機(jī)架的強(qiáng)度和剛度,提高焊管質(zhì)量。我國大部分焊管機(jī)組80年代從國外引進(jìn),后來國內(nèi)消化移值,與國外機(jī)組相比有差距,不能生產(chǎn)要求高的工業(yè)用管,僅能用于生產(chǎn)裝飾管等低標(biāo)準(zhǔn)民用管。因此,為達(dá)到國外機(jī)組的水平尚需進(jìn)一步研究開發(fā)。<br/> (3)不銹鋼焊管的焊后處理工藝設(shè)備有差距 對于要求高的工業(yè)用不銹鋼焊管,必需對焊縫進(jìn)行平整和焊縫固溶熱處理,國外焊縫平整的方法有多種,一般采用控制焊接工藝、鍛打和用刀刮等;對于焊縫熱處理一般采用在線中頻感應(yīng)加熱固熔處理,也有采用線外保護(hù)氣氛輥底式連續(xù)熱處理爐處理。民用管不需進(jìn)行焊后處理。我國不銹鋼焊后處理水平較低,大部分機(jī)組沒有焊后處理設(shè)備,與國外相比相差較遠(yuǎn)。 此外,我國不銹鋼焊管的檢測、精整、打捆、標(biāo)記等設(shè)備都比較落后,急需進(jìn)一步提高。<br/> 結(jié)束語: 我國不銹鋼管生產(chǎn)經(jīng)過40多年特別是近20年來的發(fā)展,無論是無縫管還是焊管的生產(chǎn)技術(shù)都有了長足的進(jìn)步,產(chǎn)量、質(zhì)量和品種不斷增加和提高,少數(shù)產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平,但是和國際先進(jìn)水平相比,我國不銹鋼管廠在生產(chǎn)工藝、裝備水平、操作技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量等方面尚有較大的差距,需要進(jìn)行技術(shù)改造和提高,以適應(yīng)我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。<br/> 從市場分析和預(yù)測可以看出,我國不銹鋼管前景看好。但是我們必需清醒地看到,隨著經(jīng)濟(jì)全球一體化的到來,國內(nèi)不銹鋼管市場也必需面臨國際市場的挑戰(zhàn),即我們的對手將是國際著名的不銹鋼大財團(tuán),競爭無疑是相當(dāng)激烈的。對此,作為國內(nèi)不銹鋼管生產(chǎn)企業(yè),應(yīng)從抓好技術(shù)改造,提高工藝技術(shù)和裝備水平,加強(qiáng)現(xiàn)代化管理,提高生產(chǎn)效率、增加品種、提高質(zhì)量、降低成本、改進(jìn)服務(wù),使我國不銹鋼管生產(chǎn)和技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。這樣,才能占領(lǐng)國內(nèi)不銹鋼管市場,并積極開拓國際不銹鋼管市場。<br/> 為此,我國不銹鋼管的生產(chǎn)發(fā)展應(yīng)該是:<br/> 萬港無縫管 我國不銹鋼無縫管的生產(chǎn)應(yīng)采用世界通用的先進(jìn)工藝和裝備,用熱擠壓工藝生產(chǎn)不銹鋼無縫鋼管,直接生產(chǎn)熱擠壓成品管;一部分采用冷軋冷拔聯(lián)合工藝生產(chǎn)冷加工品。我國長城特鋼公司有這種先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和裝備,經(jīng)過"八五"期間的改造,具備了條件,應(yīng)該更多的生產(chǎn)化工、化纖、化肥、核工業(yè)和航天等領(lǐng)域的無縫鋼管;我國要新建不銹鋼、高合金無縫管廠應(yīng)該采用熱擠壓和冷軋冷拔(以冷軋為主)的工藝和裝備,這是世界先進(jìn)和成熟的工藝技術(shù)。另外,我國普遍采用的曼內(nèi)斯曼穿孔加冷拔(冷軋)生產(chǎn)不銹鋼管的工藝,經(jīng)過40多年的發(fā)展,已有200家左右眾多的大大小小生產(chǎn)廠,為國家做出了貢獻(xiàn)。但是產(chǎn)品質(zhì)量不高,成材率低,應(yīng)該進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)工藝和提高裝備水平。首先要提高穿孔工藝生產(chǎn)水平,同時,要采用軋拔相結(jié)合以軋為主的工藝,加強(qiáng)和改進(jìn)熱處理工藝,在市場競爭中優(yōu)勝劣汰,壯大一批,淘汰一大批。<br/> 萬港焊管 我國不銹鋼焊管生產(chǎn),近20年來發(fā)展很快,已建設(shè)了約400條生產(chǎn)線,這些生產(chǎn)線中,約90%只能生產(chǎn)小于114(76)毫米以下的民用裝飾管和低檔次工業(yè)用管。隨著"十五"我國不銹鋼行業(yè)的改造和發(fā)展,優(yōu)質(zhì)鋼板帶生產(chǎn)量的增加,焊管坯料條件大大得到改善。因此,應(yīng)該借助于國外不銹鋼焊接技術(shù)的進(jìn)步,建設(shè)幾套工藝完整、設(shè)備先進(jìn)、后處理工藝設(shè)備齊全的新機(jī)組,開發(fā)化工、化肥、化纖、石化、能源和航天等領(lǐng)域的高檔次、高附加值產(chǎn)品和大規(guī)格的產(chǎn)品,適當(dāng)提高焊管的比例,以替代一部分無縫管,這是當(dāng)前國外不銹鋼焊管發(fā)展的趨勢。
不銹鋼展-2016第十七屆廣州國際不銹鋼工業(yè)展-效果最好的不銹鋼展會-The 17th China(Guangzhou)Int''l Stainless Steel Industry Exhibition
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