天线管 2.8-3.6-4.4-5.2-6.0 3.0-4.0-5.0-6.0-7.0 4.0-5.1-6.2 0.18-0.25 0.20-0.30 0.20-0.25 321 304
硬态 汽车天线 手表管 1.28 1.47 1.48 1.77 1.78 0.10-0.12 304
硬态 手表耳 毛衣针管 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 0.10-0.13 304
硬态 手织针 注射针管 0.45 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 0.09-0.14 304
硬态 注射输液 医疗用管 0.5-10.0 0.10-0.50 304
硬态 医疗器械 特殊用管 2.0-12.0 0.1-0.50 316 304
软硬态 工业用管 坯料管 2.0-4.0 0.12-0.20 304
软态 注射针管 汽车尾气管 5.0 6.0 6.35 7.0 8.0 0.25-0.30 304L
软态 汽车净化器 海底阀门管 1.25 1.40 1.50 0.30-0.40 316L
软态 海底用管 饮食用管 4.0-10.0 0.20-0.50 304
软态 饮食机械 毛细管 0.45 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0
深圳市本鑫电子五金制品有限公司是一家专业小直径不锈钢,不锈钢毛细管拉制、制品和各种精密轴类件产品加工的工厂,集开发设计生产销售为一体,拥有不锈钢拉管生产线设备两条,精密轴件及制针生产线10条,模具生产线一条(可铣边、滚面、冲制、收口、制孔、磨面、扩口、缩口、折弯、级为成型等精加工),公司产品通过香港公司贸易窗口远销欧洲、日本、南韩等国家。
(一)控制高速钢轧辊轧槽损坏的措施
1、加大辊环宽度
轧制φ10、φ12、φ14mm带肋钢筋时,轧槽中心距分别加大到19、22、24mm。同时加大槽口圆角,由原来0.8mm加大到1.0-1.5mm,减轻了应力集中。
2、改善冷却
生产中保证轧辊冷却水压力在0.5Mpa以上,且冷却装置宽度超出轧槽槽口宽度2-4cm,调整水量,确保停止过钢后,轧槽表面温度在35℃以下。
3、增大修复量
确保轧槽边部、底部裂纹全部车削掉,尤其槽口处不得有黑皮、细小裂纹。防止裂纹未车净扩展,损害轧辊轧槽。
4、控制K2料型宽度
严格控制K2料型宽度与轧槽内径比值不超过1.7倍。防止K2宽度过大,造成K1压下量过大,造成金属流动快,在轧件反复作用下,导致轧槽出现细丝状掉肉,或者形成周期性掉块。
5、严格工艺制度
1)严格安装出口导卫装置,不得造成导卫直接接触轧槽。
2)严格控制轧辊进口冷却水量,以减轻对轧件头部激冷。
3)加强日常点检,减少缠辊故障。缠辊时,必须用冷却水将缠辊的废品全部冷却至室温,才允许停水处理废钢。
(二)不锈钢改轧料特点
从不锈钢的轧制工艺和产品状态来分,不锈钢可分为冷轧和热轧两大类,即所谓的不锈钢冷轧卷板和不锈钢热轧卷板,而不锈钢热轧卷又可分为黑皮热轧卷和白皮热轧卷。我们通常所说的不锈钢热轧主要是指不锈钢热轧中的白皮料。
不锈钢热轧(即不锈钢热轧白皮)主要有两种用途,一种是作为制成品直接使用,主要应用于工业领域;另一种是作为冷轧产品的原材料,通过退火、酸洗、冷轧等加工程序轧制成不锈钢冷轧卷。
根据冷轧材料的宽幅来分,不锈钢冷轧又分为正材和窄带两个部分。正材是指宽幅在1000mm以上的不锈钢冷轧产品,而宽幅小于1000mm的不锈钢冷轧材料被统称为不锈钢窄带。
一般而言,不锈钢冷轧料大多用于民用工业或生产彩色不锈钢板,下游企业要想把利益最大化,就要控制生产成本,而不锈钢正材和窄带之间存在的价差,正好为不锈钢窄带产业提供了生存空间。
从钢种的划分角度来说(根据含镍量和成分的不同)不锈钢可分为200系列、300系列、400系列。其中,300系列为高镍产品,400系列为无镍产品。由于304价格较高,部分企业对不锈钢的抗腐蚀性又有一定的要求,这就造就了200系列的诞生。在部分运用领域,200系列不锈钢产品可代替某些高价位的钢种使用。
近几年,不锈钢冷轧窄带生产规模日益壮大,生产工艺也日趋成熟,特别是最近两三年,其发展速度相当惊人。2007年,佛山第一家宽幅1219mm压延生产线投产,这说明,当前国内不锈钢压延厂的生产实力进一步抬升,其发展趋势甚至有与正材相媲美的可能。市场方面,不锈钢冷轧窄带也迅速开发了自己的市场,并拥有具有较大规模的消费群体。
据了解,佛山目前有好几家压延厂正在扩建1219mm或1000mm的压延生产线,预计将于2008年正式投产。这说明,在中国,不锈钢压延产业仍有很大的发展空间。
据概括,不锈钢压延料有以下几个方面特点:
1、质量:与正材料相比,压延料的质量存在着一定的差距,表观上看,其色泽比正材板板面暗,负差厚度也不太准确。但随着生产工艺和生产技术的提高,这些差距正在逐步缩小之中。
2、厚度:压延料的厚度可以根据客户的需求订做。
3、价格:压延料价格比正材便宜800---1000元/T。
4、效果:用于磨砂、8k加工后,表面基本没有问题。
5、销售:压延企业的生产是以订货的形式交易,基本以销定产,生产及销售形式较为灵活。
6、应用:由于压延厂的操作灵活可跟根用户的要求自由压制符合产品制作宽幅,从而可以减少不锈钢产品制作中的废料产生,节约成本和用料。
7、利润空间:利润应为200元/T~500元/T之间不等(以201为例),在市场行情上行时,利润空间会相应扩大。
从以上几个特点我们可以看出,与正材相比,压延料的确有较大的价格优势,尽管压延料的质量与正材还有一定的差距,但随着压延生产工艺的改善和生产技术的提高,这些差距正在逐步缩小之中。而且,对于下游制品企业来说,其产品大多用于民用,对不锈钢材料质量也没有较严格的要求,这就为不锈钢压延生产厂家提供了较为充裕的生存空间。再者,不锈钢压延料有着较为灵活的生产和销售方式,并可根据自己的需求订制产品,这也深受下游终端用户的欢迎。
综上而言,笔者认为,作为国营大钢厂产品结构的有效补充,中国不锈钢压延窄带厂在一定历史时期内将长期存在,并将快速发展壮大。在中国不锈钢工业发展的历史过程中,不锈钢冷轧窄带将起着不可替代的作用和历史地位。
(三)轧钢生产的实用技术
钢铁生产总是希望以成熟的新技术、新工艺,改进生产,降低运营成本,保证产品质量,提高竞争能力。本文介绍近期轧钢生产所采用的新技术,其中有些是国外新技术,有些是投入新设备仪器的老工艺,其共同特点是可以达到生产顺利、成本降低,对钢铁企业会有所裨益。
1 .蓄热式加热炉
高炉煤气发热值偏低,直接送到轧钢加热炉往往遇到加热能力不足的问题,所以一直需要配给一些焦炉煤气。如果焦炉煤气不足,多余高炉煤气不得不放散或白白烧掉,造成浪费能源或污染空气。蓄热式连续加热炉是20世纪90年代,美、日、英等国家开发的新技术,它利用高温烟气先预热蓄热箱中的蓄热体,之后更换阀门让待燃烧的空气或煤气进入蓄热箱吸收蓄热体的热量(图1)。这样使空气或燃烧煤气提高500~800℃,燃烧温度可提高到1300℃,能够满足钢坯加热的需要。
由于高炉煤气价格低廉,国内某厂4座用焦炉煤气混烧或与重油混烧的加热炉改为蓄热式加热炉后,完全使用高炉煤气,加热成本基本降到原来的四分之一,不用两年即可收回改造费用。其低氧燃烧和低NOx排放含量也达到较好水平。该技术在加热炉、热处理炉都可应用,图2为热量利用率比较图。目前,对于有高炉煤气的中国钢铁联合企业,已有不少完成蓄热炉的改造,获得显著效益。
2. 悬浊液强力冷却
由于终轧温度高,吐丝或上冷床的线材棒材温度过高,加上提速,原有冷却能力不足一直是困扰各棒线材厂的问题之一。悬浊液强力冷却技术利用大比重悬浊物对汽膜的破坏,大大增强冷却能力,这是冷却理论上的重大突破。由河北理工大学与宣钢二轧共同完成的棒材悬浊液穿水装置,经过生产实践检验证明,冷却效果十分显著。该系统设计了新型喷嘴装置,其悬浊液循环系统经过近两年的运行,通畅可靠,水循环利用率高。这一技术的成功为现场解决吐丝温度高、冷床能力不足、提高产品力学性能与合格率,提供了有效方法。
该棒材悬浊液穿水装置不必加长原有水冷段,仅仅增加一个小型蓄水池即可,冷却用水经过滤并循环利用,因而是现有车间实现中轧降温、进行低温精轧、或终轧后快速降温,大幅度提高产品的力学性能指标的切实可行的冷却新技术。
3 .扁坯展宽轧窄带
许多中窄带钢车间使用宽度尺寸不变的连铸坯,用常规轧法的轧件宽度就有限度。有时轧辊宽度有所富余,因而出现用窄料轧制更宽带钢的需求。为此,采用具有切深特点的强迫宽展开坯孔型,轧出较宽的带钢中间坯,精轧就可以轧出较宽带钢,更好适应市场的需求。常用窄坯轧宽的方法是使用切展法和蝶式弯折法。前者利用压下不均匀变形后,轧制变形区部分延伸少的金属阻碍其余金属的延伸,造成强迫宽展,目前已经可以生产比坯料宽出1 6倍的带钢。
4 .圆钢定位测径仪
在线测量终轧棒线尺寸,调节辊缝,扩大高精度产品比例,是众多棒线材厂的希望。进口旋转式扫描式测径仪,可以在线测量高速运动的整个轧件凸起轮廓的外周边,但是这种仪器数百万元,而且整机长度大,放在现有长度十分有限的水冷段内很占空间。其实,圆棒线生产主要掌握轧件高度和辊缝处的耳子,测量仪器如果能静止放置,就可以大大简化。天津兆瑞测控公司生产的8点固定式测径,就能以非旋转的固定探头测量运动中的轧件尺寸,虽然不是连续反映轧件周边变化,但对高度、宽度等主要尺寸都能反映出来。尤其该仪器宽度不到300mm,放在轨道车上,进入轧线或撤出轧线十分便利,适合精轧出口水冷段偏短的现场使用。经过现场几年的使用证明,吹扫系统合理,光源寿命远比进口旋转测径仪持久,而价格仅为进口仪器的六分之一。
5. 滚动轴承替换胶木轴瓦
胶木轴瓦是长久以来使用的一种老式滑动轴瓦,虽然价格便宜,但刚度小,磨损快,在温度波动较大时,易出现轧件尺寸波动。为此,某车间将三辊400中轧机改为密封的滚动轴承。经过一段时间使用后,效果良好。前面三辊轧机粗轧有尺寸波动的坯料,在这里也得到控制,使后面事故大大下降,对保证生产,提高产品尺寸精度起到显著作用,用水也显著减少。
6. 弧齿接手替换梅花套筒
梅花套筒传动是一种极为古老的传动轧辊方式,它在传递力矩时并不均匀,由于自重转动起来时常有悬空跌落过程,造成较大的噪音,同时对产品精度也有影响,严重时出现明暗交替的条纹。这是因为,连接杆为了能够倾斜就必须在梅花瓣与套筒之间留有相当的旷量。于是在传递力矩时,连接杆自重和倾角使得套筒受力不均。在加载时,梅花瓣受力点容易变动,尤其磨损之后的旧套筒,造成上下力矩不均,轧辊滑动。因此用弧齿接手或其它接手替换梅花套筒,可以减少备件数量,提高作业环境质量,也为生产维护带来方便,全部投资仅半年便收回。
7. 感应加热
直接轧制是节能最理想的工艺,但连铸坯从结晶器出来经过弯曲水冷段时,一般角部温度已经偏低,加上连铸机距离轧机较远,整体温度也下降不少,需要对角部补热均热。电感应加热具有占地少、加热快、不必存储能量等优点,国内有些厂家安装了这类设备,但没有达到预期效果。其主要原因是感应加热效率选取过高,导致钢坯受热远低于实际需要,因而钢坯无法达到轧制温度的一般要求。但这项技术在国外并不鲜见,英钢公司使用Radyne公司的10MW管材感应加热系统,可以快速将外径168mm的管材从700℃加热到1100℃。该装置共6台固态加热器,每台输出功率1650kW、频率1kHz,管材行进速度为1 7m/s,比一般连轧钢坯进粗轧机的0 3m/s速度高许多。
Radyne公司的这套感应加热系数设计高出实际需要的20%,留有相当的余量,因而可以任意提高轧件行进速度。该系统设计对于国内设计具有参考价值,在对165mm方坯感应加热设计时,还应考虑方坯角部涡流效率和实芯的特点,功率至少应该不低于10MW。
8. 测厚仪与凸度控制
许多热轧窄带钢车间缺乏在线测厚装置,产品厚度仅仅依靠人工定时检测,难以做到及时测量更谈不上厚度控制,产品厚度尺寸波动极大,甚至一些供给冷轧原料的一些中宽带车间也仅装备中心测厚仪,不能检测产品凸度,使客户得不到凸度较小且恒定的冷轧原料。这一方面缘于射线测厚有一定危险,现场不愿使用,另一方面价格昂贵(数十万元1套),装置防护系统比较复杂。
曾经有人认为800mm以上宽带才安装凸度检测,实际上现场500mm宽带已经有3点式测量,直接获知板凸度,这可为中宽带钢凸度控制提供参考,对稳定产品质量具有重要意义。
热轧激光测厚测宽仪的出现,为轧钢生产带来方便。激光打在红钢板上有特殊光点,经过三角光学变换,由光电耦合器转换为电信号。这一信号结合计算机辨识技术就可以分辨激光斑点位置,从而测量出带钢厚度。目前激光测厚精度还不如射线测厚,但钢板横截面上的相对厚度还是可以比较。
9. 板带钢液压厚度高精度控制
由于电动压下动作慢、精度差,不适合在线快速微调。一般液压缸响应速度比电动压下高出6倍,精度也大大高于电动压下螺丝。在带钢精轧机成品架安装液压缸,可以实现PM-AGC快速辊缝调整。如果与成品前架压力传感器配合,可以实现压力测厚计的前馈控制。如在成品架出口安装测厚仪,则实现测厚仪反馈控制,这将对长时间轧制造成的头尾温差影响予以补偿,可以大大缩小整卷带钢的厚度偏差波动,产品精度更有保证。某厂使用郑州光学研究所生产的误差3μm激光测厚仪监控产品厚度,并与计算机及液压辊缝调整装置配合,组成液压监控AGC系统,减少了带钢头尾厚度的尺寸波动。过去板带头尾厚差近40μm,采用液压压力反馈AGC或测厚仪监控AGC后,尽管单重增加、轧制时间加长,头尾厚差下降十多微米,使产品进一步提高了市场竞争能力。
对老式四辊中厚板轧机也有采用液压AGC厚度控制的,获得了厚度精度提高的效果。
10 .无活套微张力轧制
活套支撑器用来反映机架间张力水平,但在厚坯轧制时耗能很高,在成品机架又反映不够快,限制板厚精度的进一步提高。因而国外一些厂家研制成功无活套轧制,省去活套支撑器。无活套轧制首先需要对轧制速度和稳定后的张力精确计算,并使后架轧机有补偿动态速降的增量转速。国外无活套轧制主要依靠电流记忆法,建立观测器,同时选择合适的力臂系数计算公式来计算张力,依此张力,实现张力控制。
实际连轧张力主要取决于前后轧机轧件自由轧制时的出入口速度差,也与电机拖动能力和张力对前后滑的影响有关。有文献对张力的计算提出的实用模型,使连轧参数计算简单直观。这一公式考虑电机的情况和轧制中张力对前后滑的影响,不但适用于板带也适用棒线材粗轧张力计算。
11. 热连轧喷油润滑
热连轧工艺润滑可使摩擦力下降,从而显著降低轧制力与力矩,轧辊磨损减少,板面质量有所提高。国外工业先进国家普遍采用这一技术,降低能耗与辊耗;压下越大,润滑效果越显著。摩擦系系数从0.35可以下降到0.12,轧制力和辊耗都下降达20%。热轧润滑的应用会使热连轧控制系统原来设定的摩擦系数变动较大,但一般仍在“张力自调整”范围内,轧制力的分配也略有变动。
热连轧喷油需要专门的油路泵站,也需要以咬入起停的高精度控制阀门。对于润滑油要求喷出后有较好的附着性,而且在600℃高温下,要有较高的裂解点。此外要注意喷量限制,保证轧制过后燃烧贻尽。这一技术也可推广到型钢轧制,但要注意喷油均匀不可过量。
(四)不锈钢薄板改轧的常见缺陷及修正方法
1 不锈钢薄板改轧变形特点
磁电机护罩材质为1Crl8Ni9,料厚为0.2~0.3mm,是不锈钢薄板改轧件。1Crl8Ni9属于奥氏体不锈钢,具有忍、硬、粘、冷作硬化强等特点,在改轧过程中,随着改轧变形程度的不断增加,其内部的奥氏体组织不断诱发为马氏体。这将给改轧成型带来较大的困难。
不锈钢薄板改轧件常见的缺陷有皱纹、伤痕、裂纹和破裂。
2 皱纹的产生及修正方法
2.1 凸缘皱纹
板料通过模具时,凸缘部分除受到压边力的作用外,同时受到径向拉应力和切向拉应力的作用。当切向压应力较大时,则在板料凸缘部分可能会发生塑性失稳产生切向弯曲,使板料凸缘部分在垂直方向出现轻微的波状,即凸缘起皱。凸缘皱纹发生的原因是由于压边力过小,凹模圆角半径不合适所致。
当压边力过小时,板料的外缘就会因为被圆角方向上同竖向上的压缩力和径向拉伸力的作用而变厚时产生皱折,对于不锈钢薄板改轧时一是可以添加改轧筋来补救,二是调整压边力大小。我厂护罩改轧时的压边力为0.3~0.5MPa。
凹模圆角半径的大小直接影响到改轧件的质量。因为它能影响到板料内应力和所需压边力的大小、皱纹的形成、板料壁厚的变薄以及改轧次数等。圆角半径越小时,板料产生的内应力越大,压边力越大,改轧件皱纹也越严重。圆角半径越大,所需压边力越小,板料受压部分减少而圆周方向上压缩力的范围增大,改轧件凸缘皱纹的周边就越大。所以应当仔细修磨圆角,使其表面更为光滑,有助于防止凸缘皱纹的产生。
2.2 壁部皱纹
不锈钢薄板改轧件的壁部皱纹主要是由于凸缘皱纹被改轧到筒壁而产生。修正方法是适当调整改轧间隙,同时在与改轧方向垂直的方向给予一个张力。
3 伤痕
3.1 改轧伤痕
改轧件在通过凹模圆角部分时可能会出现细小的滑移伤痕,称为划痕。由于凹模圆角部分是板料产生最大变形力的地方,同时不锈钢板变形过程中的粘性较强,所以这种缺陷会越发展越严重。它会擦伤制品、影响制品光洁,凸模、凹模工作表面也会出现擦伤、麻点、凹痕等。实际生产过程中可以对凸模镀铬、调整改轧间隙、使用合适的润滑剂加以克服。
3.2 模具刮伤
由于凸模、凹模的工作表面、圆角部分的表面粗糙度达不到要求,以及模具因装配不好使间隙不均匀,常会使制品表面形成亮点,称为刮伤。这种缺陷可以通过修模加以解决。
4 裂纹和破裂
4.1 底部脱口
在改轧加工过程中,制品底部破裂是一种常见的缺陷,其防止办法是增大凸凹模圆角半径、减小防皱压边力、加强润滑、精加工改轧凹模工作表面等方法加以预防。
4.2 底部凹陷
当改轧件还没有出现破裂,但与凸模圆角接触的材料因改轧而发生颈缩,加工完成后由于残余应力的存在使制品的底部凹陷。修正方法是调整凸、凹模圆角半径,使板料在改轧过程中处于合理的应力状态。
5 润滑剂的选用
在选用不锈钢润滑剂时,应首先考虑以下两点:
(1) 润滑剂应具有一定的相对热稳定性,在改轧发热时,仍保持良好的润滑效果。
(2) 当改轧瞬间温度升高时,润滑剂仍能均匀的粘附在毛坯和模具表面,而不堆积或形成厚的薄膜。不锈钢改轧可使用改轧油、含高浓度填料的乳浊液、粉状石墨悬浮剂等,经过长期实际运用,我厂使用改轧油涂于毛坯的改轧面取得了良好的效果。欢迎来电咨询。