中高碳鋼棒線材國內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀綜述課件

1、2022/8/81中高碳鋼棒線材國內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀第1頁，共20頁。2022/8/82國外棒線材生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀國內(nèi)棒線材生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀簾線鋼的生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀第2頁，共20頁。一、國外線材生產(chǎn)的發(fā)展過程與工藝現(xiàn)狀1、國外線材生產(chǎn) A、國外線材生產(chǎn)的發(fā)展過程（1）第一臺(tái)線材軋機(jī)問世于17世紀(jì)。（2） 第一臺(tái)橫列式線材軋機(jī)建于1817年，直到19世紀(jì)末仍以橫列式軋機(jī)為主。（3）二戰(zhàn)結(jié)束時(shí)，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的線材生產(chǎn)技術(shù)仍沿著高速、連續(xù)兩個(gè)主要方向發(fā)展。當(dāng)時(shí)具有代表性的連續(xù)式軋機(jī)有兩種： 一種是以美國摩根公司為代表研制的精軋機(jī)組集體傳動(dòng)的二輥水平式軋機(jī)； 一種是以德國施羅曼公司為代表研制的精軋機(jī)組單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的平立交替

2、式軋機(jī)。2022/8/83第3頁，共20頁。（4）到20世紀(jì)60年代初線材的最高軋制速度達(dá)到了35m/s，盤重達(dá)到了550kg，精度達(dá)到了0.25mm。 從60年代初開始，研制了許多高速機(jī)組。高速無扭轉(zhuǎn)精軋機(jī)組和控制冷卻設(shè)備用于線材生產(chǎn)，標(biāo)志著新一代高速線材軋機(jī)的誕生。高速線材軋機(jī)一般是指最大軋制速度高于40m/s的軋機(jī)。2022/8/84第4頁，共20頁。2022/8/85 (5) 20世紀(jì)70年代以來，國外主要采用高速線材軋機(jī)和控制冷卻技術(shù)作為線材生產(chǎn)的主要工藝技術(shù)。 (6) 20世紀(jì)80年代以來，除了美國先后新建若干條線材或棒材軋機(jī)更新替代原有軋機(jī)外，日本和西歐各發(fā)達(dá)國家很少新建線材軋機(jī)

3、，都對現(xiàn)有軋機(jī)進(jìn)行改造，部分特殊鋼廠新建了線材軋機(jī)，但技術(shù)上有突破性進(jìn)展，如無頭軋制技術(shù)、直接軋制技術(shù)、高精度線材軋機(jī)、高速切頭尾飛剪和控制軋制技術(shù)(低溫軋制)等技術(shù)設(shè)備在工業(yè)發(fā)達(dá)國家相繼得到應(yīng)用，并在產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益上取得明顯的提高。第5頁，共20頁。2022/8/86 B、國外線材生產(chǎn)工藝的現(xiàn)狀 目前世界上主要產(chǎn)鋼國家普遍采用全連續(xù)高速無扭線材精軋機(jī)組和控制冷卻技術(shù)作為線材軋機(jī)的主要裝備手段，它集中了當(dāng)代線材的生產(chǎn)工藝和設(shè)備成就。 其特點(diǎn)是高速、單線、無扭、微張力、組合結(jié)構(gòu)。采用了碳化鎢輥環(huán)、自動(dòng)化控制、快速換輥、油氣潤滑和導(dǎo)衛(wèi)裝置。其產(chǎn)品特點(diǎn)是盤重大、精度高、質(zhì)量好。 摩根線材軋機(jī)軋制

4、速度發(fā)展經(jīng)歷6個(gè)階段，現(xiàn)在摩根線材精軋機(jī)的發(fā)展已進(jìn)入第代。第6頁，共20頁。2022/8/87摩根公司第代至第代的三種速度列表第7頁，共20頁。2022/8/88 其它如德馬克、達(dá)涅利、阿希洛和摩哥斯哈瑪，與摩根軋機(jī)一樣，軋制速度發(fā)展也很快，其中德馬克和達(dá)涅利機(jī)型的保證軋制速度也達(dá)到了100m/s，其他機(jī)型的保證軋制速度都達(dá)到了80m/s。第8頁，共20頁。C、國外線材生產(chǎn)總體現(xiàn)狀2022/8/89 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前世界上有近400條高速線材軋機(jī)，年產(chǎn)線材約7000萬t，其中高線產(chǎn)量約占80%以上，線材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的9%-10%。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，90%以上的線材均由高速線材軋機(jī)生產(chǎn)。第9

5、頁，共20頁。2022/8/8102、國內(nèi)線材生產(chǎn)A、國內(nèi)線材生產(chǎn)的發(fā)展過程 (1) 解放初期，僅有幾個(gè)線材生產(chǎn)車間，設(shè)備陳舊，生產(chǎn)率很低，年產(chǎn)量僅幾千噸。 (2)五十年代到七十年代末，己有線材軋機(jī)80多套，但其中大都是復(fù)二重軋機(jī)、橫列式軋機(jī)，連續(xù)式軋機(jī)很少，產(chǎn)量較低。 (3)從1983年以后十年來，我國先后有11個(gè)廠家從6個(gè)國家引進(jìn)了高速線材軋機(jī)技術(shù)與設(shè)備。 (4) 20世紀(jì)九十年代中期，我國擁有線材軋機(jī)近110套，其中復(fù)二重軋機(jī)占一半，橫列式線材軋機(jī)有近30套(已被淘汰)；其余40多套屬于高速線材軋機(jī)，其中從國外引進(jìn)的高水平線材軋機(jī)有20多套，國產(chǎn)高速線材軋機(jī)有近20套。第10頁，共20頁

6、。2022/8/811B、國內(nèi)線材生產(chǎn)的現(xiàn)狀 至今為止，我國己從國外引進(jìn)了二十多條高速線材生產(chǎn)線，并相繼建成了二十多條國產(chǎn)高速線材生產(chǎn)線。硬件裝備水平已達(dá)到世界先進(jìn)水準(zhǔn)，但是軟件生產(chǎn)工藝與先進(jìn)水平相比還有很大的差距。 尤其表現(xiàn)在高碳鋼線材（硬線）的生產(chǎn)上，最突出的是大規(guī)格高碳鋼線材的生產(chǎn)。 目前，國內(nèi)幾乎沒有廠家能大批量的生產(chǎn)大于13mm的高碳鋼線材，只有幾家鋼廠小批量地生產(chǎn)12.513mm的硬線。主要原因在于生產(chǎn)工藝制度，特別是控制冷卻工藝不合理、原料的質(zhì)量差等，造成了產(chǎn)品性能不穩(wěn)定、質(zhì)量較差。第11頁，共20頁。國內(nèi)高附加值線材產(chǎn)品的質(zhì)量問題主要體現(xiàn) 1）尺寸、表面質(zhì)量問題。如直徑尺寸公差

7、大、氧化鐵皮厚、表面脫碳嚴(yán)重等嚴(yán)重影響了線材制品質(zhì)量； 2）成分、內(nèi)部質(zhì)量問題。如化學(xué)成分控制精度低、成分波動(dòng)范圍大，偏析嚴(yán)重、硫磷含量高及氧化物與硫化物夾雜嚴(yán)重等，造成拉絲斷頭率高，通條性能差，強(qiáng)度差，一般為0120MPa，嚴(yán)重影響使用質(zhì)量； 3）金相組織問題。如索氏體組織不穩(wěn)定、實(shí)際晶粒度為47級(jí)，晶粒大小不均等，造成一次減徑率低，需增加熱處理次數(shù)，同時(shí)影響鋼絲塑性與韌性指標(biāo)； 4）力學(xué)性能問題。如性能偏低或偏高、同條性能不均勻等，造成鋼絲性能不合格，斷絲率高等問題。2022/8/812第12頁，共20頁。2022/8/813國內(nèi)外線材生產(chǎn)水平比較第13頁，共20頁。 由上表可以看出：盡管

8、我國在線材生產(chǎn)能力、管理、裝備水平等方面有了長足的進(jìn)步，并建設(shè)了多套世界一流的線材生產(chǎn)設(shè)備，但仍存在如生產(chǎn)工藝不完善、操作管理不精細(xì)、科研開發(fā)投入不足和落后軋機(jī)數(shù)量多等諸多問題。致使不能大量生產(chǎn)高附加值線材。 目前，高級(jí)別鋼簾線、高牌號(hào)預(yù)應(yīng)力鋼絲及鋼絞線、高應(yīng)力彈簧鋼、不銹鋼、冷鐓鋼等線材，仍然依靠進(jìn)口維持生產(chǎn)。2022/8/814第14頁，共20頁。3、簾線鋼的生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀（1）、簾線鋼的冶煉工藝現(xiàn)狀 目前簾線鋼冶煉工藝一般為： 鐵水預(yù)處理轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉爐外二次精煉保護(hù)澆注鑄坯。 通過爐外二次精煉，降低鋼中O、N、H、S、P的含量，從而獲得高的純凈度。2022/8/815第15頁，共20頁。

9、2022/8/816第16頁，共20頁。 1）德國蒂森公司生產(chǎn)工藝 工藝流程為： 高爐鐵水鐵水預(yù)處理140t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐無鋁硅脫氧LF精煉RH真空精煉六機(jī)六流連鑄機(jī)鑄成260mm330mm大矩形坯高速線材軋制。2022/8/817第17頁，共20頁。詳細(xì)生產(chǎn)流程 德國蒂森公司對高碳鋼采用140t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉鋼水。預(yù)先在專用設(shè)備中將鐵水脫硫，使硫含量達(dá)到最低，再裝入轉(zhuǎn)爐。 通過上述各項(xiàng)措施可制造出高純度的高碳鋼。2022/8/8182、吹氬除去脫氧產(chǎn)物1、進(jìn)行RH真空處理高純凈合金脫氧鋼液流到鋼包六流立彎式連鑄機(jī)260mm330mm的鋼坯第18頁，共20頁。2）武鋼簾線鋼生產(chǎn)工藝 高爐鐵水鐵水預(yù)脫S轉(zhuǎn)爐冶煉（120t頂?shù)讖?fù)吹）出鋼合金化（采用金屬M(fèi)n和特Si）及預(yù)頂渣吹氬攪拌LF鋼包精煉VD真空處理/RH軟