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[科普中國]-不銹鋼棒材

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不銹鋼棒材是由不銹鋼鋼錠,經(jīng)過熱軋或鍛造而成的。

不銹鋼棒材的生產(chǎn)是隨著不銹鋼的開發(fā)而興起的。由于不銹鋼棒材的應(yīng)用范圍越來越廣泛,如寒冷地區(qū)高層建筑的基礎(chǔ)、高速公路旁的隔離網(wǎng)、家庭生活用品等,使不銹鋼棒材的熱軋生產(chǎn)得到很大發(fā)展,我國不銹鋼產(chǎn)品的30%,國外只占8%-10%。隨著石油、化工、能源及原子能、宇航、海洋開發(fā)等尖端技術(shù)的迅速發(fā)展,對不銹鋼提出了更高的綜合性能要求,不僅要求有良好的耐蝕性,還要求有高強(qiáng)度、耐高溫高壓、防輻射、耐低溫等性能,使不銹鋼的品種類型得到進(jìn)一步的開拓。

簡介生產(chǎn)過程及分類不銹鋼棒材是由不銹鋼鋼錠,經(jīng)過熱軋或鍛造而成的。

按形狀分大致可以分為:不銹鋼圓棒、不銹鋼方棒、不銹鋼六角棒。

按表面處理分可分為:不銹鋼黑棒、不銹鋼酸白棒、不銹鋼光亮棒、不銹鋼研磨棒。

軋制常用爐型常用幾種爐型目前國內(nèi)棒材或棒線生產(chǎn)線對合金鋼及鉻鋼系列產(chǎn)品采用的熱處理裝備有:輥底爐(隧道爐)、臺(tái)車爐、罩式爐、緩冷坑1。

常見問題由于無緩冷和退火設(shè)施,軋出的棒材直接暴露在空氣環(huán)境中冷卻,造成以下6大問題:①棒材表面產(chǎn)生表面裂紋,內(nèi)部組織存在晶裂缺陷;②能源浪費(fèi)、退火周期長;③生產(chǎn)物流組織不通暢,產(chǎn)品在現(xiàn)場頻繁倒運(yùn),增加了運(yùn)輸成本,崗位工人勞動(dòng)強(qiáng)度高,倒運(yùn)過程對棒材產(chǎn)生損傷;④由于產(chǎn)品缺陷多,需逐個(gè)檢驗(yàn),檢驗(yàn)工作繁重,增加檢驗(yàn)成本;⑤產(chǎn)品供貨周期長;⑥產(chǎn)品成材率低,顧客質(zhì)量異議多1。

生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)在不銹鋼棒材軋制的標(biāo)準(zhǔn)方面,美、英、德、法、俄、日及國際標(biāo)準(zhǔn)比較先進(jìn),其中美國標(biāo)準(zhǔn)尺寸公差最嚴(yán)格。有關(guān)國家不銹鋼熱軋型材的最新標(biāo)準(zhǔn)有:美國ASTMA276《不銹鋼及耐熱鋼棒和型材的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》;美國ASTMA484/A484M《不銹及耐熱鋼棒、鋼坯和鍛件的一般要求》;德國DIN17440《不銹鋼薄板、熱軋帶鋼、線材、拉拔線材、鋼棒、鍛件和鋼坯交貨技術(shù)條件》;日本JlS64304《不銹鋼棒》。八十年代前期,我國結(jié)合美國、日本、德國、前蘇聯(lián)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并重點(diǎn)參照日本JIS不銹鋼棒標(biāo)準(zhǔn),制定了不銹鋼棒材的國家標(biāo)準(zhǔn)GB1220—92,同時(shí)參照國外標(biāo)準(zhǔn),制定了不銹鋼盤條的國家標(biāo)準(zhǔn)GB4356—84,使鋼種系列更加完善,并采用了美國、日本等國際通用牌號,我國的某些不銹鋼牌號與美國標(biāo)準(zhǔn)牌號是對應(yīng)的,如表l。同時(shí)保留了我國常用牌號,使其與美國等發(fā)達(dá)國家的不銹鋼牌號基本一致,通用性更強(qiáng)。與發(fā)達(dá)國家相比,標(biāo)準(zhǔn)本身的差距縮小了很多,但表面質(zhì)量、尺寸公差較差,實(shí)物水平差距較大。

生產(chǎn)工藝棒材生產(chǎn)線工藝流程:鋼坯驗(yàn)收→加熱→軋制→倍尺剪切→冷卻→剪切→檢驗(yàn)→包裝→計(jì)量→入庫。

小型棒材是由小型軋機(jī)生產(chǎn)的,小型軋機(jī)的主要類型分為:連續(xù)式、半連續(xù)式和橫列式。目前世界上新建和在用的以全連續(xù)式小型軋機(jī)居多。當(dāng)今流行的鋼筋軋機(jī)有通用的高速軋制的鋼筋軋機(jī)和4切分的高產(chǎn)量的鋼筋軋機(jī)。連續(xù)小型軋機(jī)所用坯料一般是連鑄小方坯,其邊長一般為130~160mm,也有180mm×180mm的,長度一般在6~12米左右,坯料單重1.5~3噸。軋制線多為平-立交替布置,實(shí)現(xiàn)全線的無扭轉(zhuǎn)軋制。機(jī)架的多少按照一個(gè)機(jī)架軋制一道的原則確定。軋機(jī)多為偶數(shù)道次組合,對于不同的坯料規(guī)格和成品尺寸有18架、20架、22架甚至24架的小型軋機(jī),18架為主流。速度可調(diào)、微張力和無張力軋制是現(xiàn)代全連續(xù)式小型軋機(jī)的明顯特點(diǎn)。粗軋和中軋的部分機(jī)架為微張力控制,中軋的部分機(jī)架和精軋機(jī)組為無張力控制,以保證產(chǎn)品的尺寸精度。連續(xù)式軋機(jī)一般設(shè)置6~10個(gè)活套,甚至有的多達(dá)12個(gè)活套。

棒材軋制是所有軋材中最容易實(shí)現(xiàn)的品種,它可以有多種方式。從三輥橫列式,到扭轉(zhuǎn)二重式,從各種半連續(xù)式到全連續(xù)式,都能生產(chǎn)棒材,但其產(chǎn)量、尺寸精度、成材率、合格率卻都大不一樣。三輥軋機(jī)剛度低,加熱溫度的波動(dòng)必然帶來嚴(yán)重的產(chǎn)品尺寸波動(dòng),加上橫列式速度慢、軋制時(shí)間長,導(dǎo)致軋件頭、尾溫差加大,容易尺寸不一致,并且性能不均,產(chǎn)量很低,質(zhì)量波動(dòng)很大,優(yōu)質(zhì)率極低。全連續(xù)軋機(jī)一般采用平立交替,軋件無扭,事故少、產(chǎn)量高,可以實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的專業(yè)化生產(chǎn)和組織性能控制.同時(shí)軋機(jī)采用高剛度,控制自動(dòng)化程度較高,使尺寸精度和合格率得到很大提高,尤其成材率提高,減少回爐煉鋼的浪費(fèi)。目前,棒材軋制多采用步進(jìn)式加熱爐、高壓水除鱗、低溫軋制、無頭軋制等新工藝,粗軋、中軋向適應(yīng)大坯料及提高軋制精度方向發(fā)展,精軋機(jī)主要是提高精度和速度。

與普碳鋼熱軋相比,不銹鋼的軋制技術(shù)和工藝決竅,主要體現(xiàn)在錠坯的檢查清理、加熱方法、軋輥孔型設(shè)計(jì)、軋制溫度控制和產(chǎn)品在線熱處理等方面。

錠坯的檢查清理

清理線包括:拋丸、紅外線表面檢查、超聲波探傷及修磨砂輪機(jī)等。隨著連鑄水平的提高,如果連鑄能生產(chǎn)無缺陷坯,可不加鋼坯清理線。

加熱方法

奧氏體不銹鋼加熱時(shí)組織穩(wěn)定,不能通過淬火強(qiáng)化。這類鋼具有良好的強(qiáng)度和韌性配合,低溫韌性極好,無磁性,加工、成型和焊接性能好,但易產(chǎn)生加工硬化。同時(shí),這類鋼的導(dǎo)熱性很低,在低溫階段塑性極好,因此加熱速度可比鐵素體不銹鋼快,稍低于普碳鋼的加熱速度。

鐵素體不銹鋼加熱時(shí)不發(fā)生相變,一般不能用熱處理強(qiáng)化。這類鋼具有三種脆性轉(zhuǎn)變,即475℃脆性、a相析出脆性和晶粒長大引起的脆性,常采用退火后急冷以獲得良好的性能。高Cr鋼高溫下抗氧化;對應(yīng)力腐蝕不敏感;鋼的強(qiáng)度較奧氏體不銹鋼高;韌性隨C、Ni含量的降低而提高;有強(qiáng)磁性;焊接性能差。這類鋼具有良好的熱加工性,但在低溫階段鐵素體的塑性很低,又加上坯(錠)冷卻時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和加熱時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力方向一致(因加熱和冷卻時(shí)沒有相變)能相互迭加,因而易產(chǎn)生熱裂。所以坯(錠)在低溫階段應(yīng)緩慢加熱。鋼錠的裝爐溫度不大于800℃,鋼坯應(yīng)不大于850℃。當(dāng)含Cr量大于16%時(shí),鑄態(tài)組織非常粗大,易產(chǎn)生粗晶組織,經(jīng)熱加工破碎的晶粒,在溫度大于950℃時(shí)有強(qiáng)烈長大的傾向,因在加熱和冷卻時(shí)不產(chǎn)生相變,所以長大的晶粒不能通過熱處理方法來改變,同時(shí)這類鋼是體心立方晶格的鐵素體,再結(jié)晶溫度低,再結(jié)晶速度大,經(jīng)再結(jié)晶后鋼的塑性也較好,熱加工時(shí)變形抗力小,為了要獲得所需的細(xì)晶粒組織,一般采用在較低溫度下變形和控制在此溫度下的變形量,加熱溫度一般為950℃~1000℃左右。

軋輥孔型設(shè)計(jì)

生產(chǎn)不銹鋼棒材時(shí),軋輥孔型一般采用橢圓一圓孔型系統(tǒng),孔型設(shè)計(jì)時(shí)要考慮孔型有較強(qiáng)的可適應(yīng)性,盡可能減少更換孔型和軋機(jī)的重新啟動(dòng),即孔型可以適應(yīng)多種產(chǎn)品,允許孔型有較大的間隙調(diào)整,使整個(gè)產(chǎn)品范圍對預(yù)精軋機(jī)孔型變化的要求都降低到最低。

軋制溫度控制

不銹鋼軋制時(shí),由于其變形抗力對溫度變化相當(dāng)敏感,特別在粗軋時(shí),由于軋制速度低,變形功導(dǎo)致的溫度上升不足以補(bǔ)償軋件本身的溫降,造成頭尾溫差大,對產(chǎn)品公差有不良影響,也會(huì)在軋件上產(chǎn)生表面缺陷和內(nèi)部缺陷,影響最終產(chǎn)品性能的均勻性。為了解決上述問題,加熱好的坯料經(jīng)粗軋軋制后,進(jìn)入設(shè)在粗軋和中軋間的燃油(或燃?xì)猓┍貭t或感應(yīng)式再加熱爐,溫度均勻化之后再進(jìn)入中軋機(jī)組進(jìn)行軋制。為了控制精軋和預(yù)精軋過程中軋件升溫過高,一般在這兩組軋機(jī)后及精軋機(jī)組機(jī)架間設(shè)有水冷裝置(水箱)。因此,這樣可以實(shí)現(xiàn)對晶粒度的合理控制,以便改善最終產(chǎn)品的技術(shù)性能。

不銹鋼的在線熱處理

過去不銹鋼棒材的熱處理都是離線進(jìn)行,隨著科學(xué)的發(fā)展和軋制工藝研究的不斷深入,現(xiàn)代不銹鋼熱處理也較多采用在線進(jìn)行。生產(chǎn)棒材時(shí),對奧氏體、鐵素體不銹鋼而言,由于不易產(chǎn)生冷裂和自點(diǎn),軋后可空冷或堆冷,或者在飛剪前設(shè)穿水冷卻裝置以實(shí)現(xiàn)余熱淬火;生產(chǎn)馬氏體不銹鋼時(shí),由于容易產(chǎn)生冷裂,不能進(jìn)行穿水冷卻而直接進(jìn)入冷床,冷床的結(jié)構(gòu)不同于生產(chǎn)普碳鋼的冷床,一種辦法是采用經(jīng)改進(jìn)的步進(jìn)式齒條冷床,如意大利Danieli公司設(shè)計(jì)的1989年投產(chǎn)的美國TeledyneAIIvac廠的冷床,它伸入高溫側(cè)的一個(gè)槽中,槽可以放上水使冷床淹沒在水中,這樣可以對奧氏體不銹鋼進(jìn)行水淬,而不要水淬的品種則直接進(jìn)入冷床,該冷床還可以裝備絕熱罩,可使軋件延遲冷卻,在罩上絕熱罩進(jìn)行延遲冷卻時(shí),其冷卻速度相當(dāng)自然冷卻速度的一半,較低的冷卻速度對確保馬氏體不銹鋼的滯后脆性裂紋是非常重要的;另一種辦法是:把冷床的一半設(shè)計(jì)成鏈?zhǔn)剑硪话霝槠胀ǖ凝X條式冷床,輥道設(shè)保溫罩,生產(chǎn)馬氏體不銹鋼時(shí),飛剪把軋件切成倍尺或定尺,如為倍尺,經(jīng)鏈?zhǔn)嚼浯部焖倮氡卣种?,在罩中切成定尺再送入保溫坑,定尺直接拉入保溫坑中進(jìn)行緩慢冷卻。

不同系列簡介2系列202不銹鋼棒材:屬于鉻-鎳-錳奧氏體不銹鋼,性能優(yōu)于201不銹鋼。

201不銹鋼棒材:屬于鉻-鎳-錳奧氏體不銹鋼,磁性比較低。

3系列316L不銹鋼棒材:316不銹鋼中含鉬且含碳量低,在海洋中和化學(xué)工業(yè)環(huán)境中的抗點(diǎn)腐蝕能力大大地優(yōu)于304不銹鋼?。?16L低碳、316N含氮高強(qiáng)度高、316F不銹鋼含硫量較高,易削不銹鋼。

304L不銹鋼棒材:作為低碳的304鋼,在一般情況下,耐腐蝕性與304相似,但在焊接后或者消除應(yīng)力后,其抗晶界腐蝕能力優(yōu)秀,在未進(jìn)行熱處理情況下,也能保持良好的耐腐蝕性。

304不銹鋼棒材:具有良好的耐蝕性,耐熱性,低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性,沖壓,彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現(xiàn)象。用途:餐具,櫥柜,鍋爐,汽車配件,醫(yī)療器具,建材,食品工業(yè)(使用溫度-196°C-700°C)。

310不銹鋼棒材:主要特點(diǎn)是:耐高溫,一般使用鍋爐內(nèi),汽車排氣管.其他性能一般。

303不銹鋼棒材:通過添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工,其他性能與與304相似。

302不銹鋼棒材:302不銹鋼棒廣泛用于汽車配件、航空、航天五金工具,化工。具體如下:工藝品,軸承,滑花,醫(yī)療儀器,電器等。特性:302不銹鋼球?qū)儆趭W氏體型鋼,與304比較接近,但是302的硬度更高一些,HRC≤28,具有良好的防銹及防腐性。

301不銹鋼棒材:延展性好,用于成型產(chǎn)品。也可通過機(jī)械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲勞強(qiáng)度優(yōu)于304不銹鋼。

302不銹鋼球?qū)儆趭W氏體型鋼,與304比較接近,但是302的硬度更高一些,HRC≤28,具有良好的防銹及防腐性。

4系列408—耐熱性好,弱抗腐蝕性,11%的Cr,8%的Ni。

409—最廉價(jià)的型號(英美),通常用作汽車排氣管,屬鐵素體不銹鋼(鉻鋼)。

410不銹鋼棒材:屬于馬氏體(高強(qiáng)度鉻鋼),耐磨性好,抗腐蝕性較差。

416—添加了硫改善了材料的加工性能。

420不銹鋼棒材:“刃具級”馬氏體鋼,類似布氏高鉻鋼這種最早的不銹鋼。也用于外科手術(shù)刀具,可以做的非常光亮。

430不銹鋼棒材:鐵素體不銹鋼,裝飾用,例如用于汽車飾品。良好的成型性,但耐溫性和抗腐蝕性要差。

440—高強(qiáng)度刃具鋼,含碳稍高,經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砗罂梢垣@得較高屈服強(qiáng)度,硬度可以達(dá)到58HRC,屬于最硬的不銹鋼之列。最常見的應(yīng)用例子就是“剃須刀片”。常用型號有三種:440A、440B、440C,另外還有440F(易加工型)。

用途主要用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、機(jī)匣、緊固件、燃燒室、盤、軸,燃燒室外壁、液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī),彈體、汽瓶、推進(jìn)裝置等。廣泛應(yīng)用于航天、航空、原子能、核能、石油、化工、以及食品、環(huán)保、海洋開發(fā)、鍋爐熱交換器等領(lǐng)域中。

棒材綜述棒材種類棒材是一種簡單斷面型材,一般是以直條狀交貨。棒材的品種按斷面形狀分為圓形、方形和六角形以及建筑用螺紋鋼筋等幾種,后者是周期斷面型材,有時(shí)被稱為帶肋鋼筋。棒材的斷面形狀最主要的還是圓形。國外通常認(rèn)為,棒材的斷面直徑是Φ9~300mm。國內(nèi)在生產(chǎn)時(shí)約定俗成地認(rèn)定為:棒材車間的產(chǎn)品范圍是斷面直徑為Φ10~50mm。

棒材的斷面形狀簡單,比起線材一般斷面大很多,因此散熱慢,允許軋制時(shí)間長,頭尾溫差大的問題不突出,但上限產(chǎn)品容易壓縮比不足。與其他熱軋一樣,為能軋制高尺寸精度的產(chǎn)品,必須保證加熱均勻一致,軋機(jī)剛度盡可能的高,軋制中,做到冷卻一致。軋制中還有磨損帶來孔型的變化,影響軋制的持久穩(wěn)定。

棒材用途現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)包含著許多部門,如工業(yè),農(nóng)業(yè),交通運(yùn)輸業(yè),建筑業(yè),商業(yè),衛(wèi)生業(yè)等,都是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。而冶金工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分。冶金工業(yè)為機(jī)械制造業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的原料,機(jī)械工業(yè)反過來才能為其它行業(yè)提供優(yōu)良的機(jī)械裝備。

棒材廣泛用于建筑、機(jī)械、汽車、船舶等工業(yè)領(lǐng)域,其中70%棒材用作建筑,其余用作各類軸、螺栓、螺母、錨鏈、彈簧等用材。因此鋼鐵工業(yè)的發(fā)展有著非常重要的意義。我國是一個(gè)發(fā)展中國家,住房尚需大量發(fā)展,建筑用鋼的需求在很長一段時(shí)間內(nèi)都將是很高的。另外隨著人民生活水平的提高,相應(yīng)汽車用鋼的需求也會(huì)越來越多。除螺紋鋼筋直接應(yīng)用于建筑之外,有相當(dāng)部分加工成各種軸類零件。

棒材生產(chǎn)的質(zhì)量控制由于棒的用途廣泛,因此市場對它們的質(zhì)量要求也是多種多樣的,根據(jù)不同的用途,對力學(xué)強(qiáng)度、冷加工性能、熱加工性能、易切削性能和耐磨耗性能等也各有所偏重。總的要求是:提高內(nèi)部質(zhì)量,根據(jù)深加工的種類,材料本身應(yīng)具有合適的性能,以減少深加工工序,提高最終產(chǎn)品的使用性能。

建筑用材要求在較高的屈服強(qiáng)度下,保持一定的延伸率。用作建筑材料的螺紋鋼筋,主要是要保證化學(xué)成分并具有良好可焊性,要求物理性能均勻、穩(wěn)定,以利于冷彎,并有一定的耐蝕性。作為建筑用材,提高尺寸精度和機(jī)械性能的均勻程度,可以節(jié)省大量鋼材,同樣對于加工軸類,也可減少車削,降低成本。

機(jī)械零件要求機(jī)加工性能良好,加工后為保證使用時(shí)的機(jī)械性能,還要進(jìn)行淬火、正火或滲碳等熱處理。有些產(chǎn)品還要進(jìn)行鍍層、噴漆、涂層等表面處理。

棒材經(jīng)過控軋控冷,也可提高使用性能,這在軋制過程可以通過工藝的控制來實(shí)現(xiàn)。

不銹鋼棒材生產(chǎn)的發(fā)展棒線材生產(chǎn)已有200多年的歷史。盡管板帶鋼產(chǎn)品比重迅速增加,其生產(chǎn)技術(shù)日趨完善,生產(chǎn)成本顯著下降,但是棒線材產(chǎn)品仍然占據(jù)其獨(dú)有而不可取代的地位。正是由于這個(gè)原因,其生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展水平正日新月異地飛速發(fā)展。

近20年是我國型鋼生產(chǎn)技術(shù)飛速發(fā)展的20年。20年前,我國型鋼裝備水平和生產(chǎn)技術(shù)約落后國際先進(jìn)水平30年,而今天,其裝備水平大體接近國際先進(jìn)水平。我國型鋼生產(chǎn)技術(shù)用20年的時(shí)間,走過了約50年的發(fā)展路程。

20世紀(jì)50年代我國鋼產(chǎn)量很低,生產(chǎn)的鋼筋品種有限,國有鋼鐵企業(yè)也只能生產(chǎn)3號光圓鋼筋(I級鋼筋)和5號螺紋鋼筋,屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分別為235,275Mpa;20世紀(jì)60年代開始研制16MnSi(后改為20MnSi,也稱II級鋼筋)和25MnSi(也稱班級鋼筋)2種低合金帶肋鋼筋,實(shí)際上研制成功并大量生產(chǎn)的是20MnSi鋼筋,而25MnSi鋼筋產(chǎn)量有限,兩者屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分別為335,375Mpa;同時(shí)研制并投人生產(chǎn)的還有44Mn2Si等帶肋鋼筋(也稱N級鋼筋),其主要用于經(jīng)熱處理或冷拉后的預(yù)應(yīng)力鋼筋。

20世紀(jì)50年代,我國正處于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高潮,鋼筋供需矛盾較為突出,為發(fā)展冷加工生產(chǎn),通過對低強(qiáng)度鋼筋的冷軋、冷拔、冷扭或冷拉等冷加工手段,使鋼筋冷作硬化,在犧牲原鋼筋塑性的條件下,獲得較高的屈服強(qiáng)度。冷加工鋼筋主要采用細(xì)直徑盤條生產(chǎn)冷拔鋼絲,其既用作預(yù)應(yīng)力混凝土中、小型構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋,也部分用作某些鋼筋混凝土構(gòu)件中的受力鋼筋和構(gòu)造鋼筋;另外,通過冷拉后的粗帶肋鋼筋,用作大、中型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋,部分用作鋼筋混凝土構(gòu)件中的配筋。

20世紀(jì)80年代,小規(guī)格鋼筋產(chǎn)量和規(guī)格不能滿足工程建設(shè)需求,國內(nèi)中小型企業(yè)針對這一形勢,開始引進(jìn)或自制冷軋帶肋鋼筋設(shè)備,軋機(jī)數(shù)量和產(chǎn)量達(dá)到了相當(dāng)規(guī)模。此外,還生產(chǎn)了小規(guī)格、斷面為矩形的冷軋扭鋼筋用作鋼筋混凝土樓板中的配筋,填補(bǔ)了原來熱軋帶肋鋼筋沒有小規(guī)格的空缺,為工程建設(shè)所需鋼筋規(guī)格的配套起到了輔助作用。

20世紀(jì)80年代開始研制,90年代正式投人生產(chǎn)的新一代熱軋帶肋鋼筋有2種:一種是以微合金元素(V,Ti,Nb)為基礎(chǔ)的HRB400鋼筋,另一種是采用余熱處理工藝生產(chǎn)的RRB400(KL400)鋼筋(包括按英國BS標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鋼筋),使我國鋼筋在化學(xué)成分上進(jìn)行了更新?lián)Q代;余熱處理鋼筋既可用于出口,也可為國內(nèi)工程選用。在同一時(shí)期,引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的低松弛高強(qiáng)度鋼絞線生產(chǎn)線,使這種高質(zhì)量的預(yù)應(yīng)力鋼筋在公路、房屋、鐵路及其他工程領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用,推動(dòng)了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展。

20世紀(jì)80~90年代,我國從國外引進(jìn)了小型連軋技術(shù),經(jīng)移植、消化、再開發(fā),把小型連軋生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展到了極至,國外產(chǎn)量只有30~40萬t/年的小型軋機(jī),在我國其產(chǎn)量可提高到80~100萬t/年,甚至更高。

促進(jìn)我國小型軋機(jī)技術(shù)全面提升的3個(gè)最主要因素是全線無扭轉(zhuǎn)軋制、采用短應(yīng)力線軋機(jī)和全面推廣切分軋制技術(shù)。小型軋機(jī)單產(chǎn)的提高,促成其與高效轉(zhuǎn)爐一連鑄更好地配合,利于采用熱送一熱裝工藝,進(jìn)一步節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本。

目前我國小型和棒材的生產(chǎn)現(xiàn)狀為:到2004年,我國小型和棒材生產(chǎn)擁有3個(gè)世界第一,即軋機(jī)套數(shù)、年生產(chǎn)能力及占鋼材總量的比值(連軋機(jī)套數(shù)已超過100套,年生產(chǎn)能力約6000萬t,連軋機(jī)的軋制能力可達(dá)到生產(chǎn)總量的70%)。目前我國小型和棒材軋機(jī)的總體裝備和生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)國際先進(jìn)水平,并具有以下特點(diǎn):

1.新建軋機(jī)大多為18架,分粗、中、精軋機(jī)組,每組6架,平立交替布置,實(shí)現(xiàn)無扭連軋。采用步進(jìn)式加熱爐,全數(shù)字式直流傳動(dòng)系統(tǒng)。坯料為150mm×150mm連鑄方坯,長10~12m。產(chǎn)品規(guī)格為Ф10~Ф40,Ф20以下產(chǎn)品采用切分軋制。

2.產(chǎn)品以帶肋鋼筋為主。不生產(chǎn)帶肋鋼筋的小型連軋機(jī)只有杭州鋼鐵公司、石家莊鋼鐵公司和邢臺(tái)鋼鐵公司等幾家。

3.對提高產(chǎn)量有益的無頭軋制、切分軋制技術(shù)等,我國使用和推廣的力度高于工業(yè)發(fā)達(dá)國家。如無頭軋制技術(shù),到2004年,唐山鋼鐵公司引進(jìn)了意大利DANIELI公司的技術(shù);邢臺(tái)鋼鐵公司第二高線廠引進(jìn)了日本NKK公司的技術(shù);通化鋼鐵公司自行開發(fā)了棒線材無頭軋制技術(shù)。而值得注意的是,該技術(shù)在美國、日本、德國和俄羅斯等產(chǎn)鋼大國尚沒有很好的應(yīng)用實(shí)例,日本NKK公司的棒線材無頭軋制技術(shù),在日本也僅有1家試驗(yàn)廠。棒材的3切分和4切分軋制技術(shù),國內(nèi)企業(yè)的研究和推廣使用熱情很高,也有很成熟的技術(shù),但仍有國外公司在我國專門推廣該技術(shù)。

4.對提高產(chǎn)品質(zhì)量、滿足用戶需求有益而影響產(chǎn)量的技術(shù),在我國的使用和推廣力度低于世界先進(jìn)水平國家。這些技術(shù)包括:

(1)棒材自由規(guī)格減定徑技術(shù)。其可為用戶提供任意規(guī)格的產(chǎn)品,適應(yīng)多品種、小批量市場需求。

(2)棒材高精度軋制技術(shù)。

(3)合金鋼和低合金鋼棒材在線控制冷卻技術(shù)。

(4)多鋼種、小批量棒材的市場開發(fā)。

(5)專用小型材的市場開發(fā)。

工業(yè)先進(jìn)國家的型鋼軋制品種多達(dá)萬余種,而我國的熱軋型材品種只有上千種。差距最大的是專用小型材。這些型材多用于汽車、紡織、電機(jī)、農(nóng)業(yè)等等,我國在這方面的工作與20年前相比進(jìn)步不大。上述特點(diǎn)說明我國小型與棒材生產(chǎn)還處于市場需求旺盛階段。鋼材生產(chǎn)廠取得效益主要仍依靠產(chǎn)量來實(shí)現(xiàn)。

從我國的熱軋帶肋鋼筋發(fā)展史可以看出,我國熱軋帶肋鋼筋的生產(chǎn)水平不斷提高,普通鋼筋從低碳鋼、低合金鋼向微合金鋼發(fā)展;預(yù)應(yīng)力鋼筋從強(qiáng)度偏低、松弛較大向高強(qiáng)度、低松弛的鋼絞線、鋼絲發(fā)展;同時(shí),冷加工鋼筋的發(fā)展趨向是:冷拔鋼絲、冷拉鋼筋從廣泛采用到被淘汰出局,而作為細(xì)直徑的冷軋鋼筋和冷軋扭鋼筋,仍將是普通鋼筋的一種補(bǔ)充,它們的存在與發(fā)展,取決于其產(chǎn)品的質(zhì)量、價(jià)格和售后服務(wù),它們將通過市場機(jī)制與細(xì)直徑的熱軋帶肋鋼筋進(jìn)行競爭。

熱軋帶肋鋼筋廣泛用于被廣泛用于民用建筑、高層建筑、重點(diǎn)工程:機(jī)場、港口、高速公路、橋梁、電廠等建設(shè),是一種非常重要的鋼材。型鋼生產(chǎn)在軋鋼車間生產(chǎn)中占有重要的地位,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前我國每年生產(chǎn)的型材占鋼材生產(chǎn)總數(shù)量的50%左右,因此,掌握型鋼生產(chǎn)理論與工藝,對提高型鋼產(chǎn)品質(zhì)量和精度,開發(fā)新品種、新工藝、新設(shè)備,完善生產(chǎn)自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)控制技術(shù),具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李勇 - 副教授 - 西南大學(xué)