一(yī)、項目簡(jiǎn)介高精度冷拔精密鋼管是一(yī)種新型高技術節能產品。近年來,采用本項技(jì)術生產的精密鋼(gāng)管已廣(guǎng)泛地(dì)應用於國內液壓、氣動缸,煤炭井下支架(支(zhī)柱),石油泵管,千斤頂等製造領域。高精(jīng)度冷拔精密(mì)鋼管的推廣應用對節約鋼材,提(tí)高加工工(gōng)效,節約能源,減少液壓缸、氣缸(gāng)加工設備投資有重要(yào)意義。該項技術於1991年(nián)11月通過冶金部(bù)、安徽省科委組織的專家鑒定,1992年12月通過江蘇省(shěng)科(kē)委組織的專家鑒定。該項技術被國家科(kē)委列入以(93)國科發成字500號文下達的《國家科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃》項目指南中,編號為I4-1-4-21。二、產品特點所謂高精度冷拔管是指內(nèi)、外徑尺寸精(jīng)度(公(gōng)差範圍)嚴格,內外表(biǎo)麵光潔(jié)度(dù)、圓(yuán)度、直度良(liáng)好,壁厚均勻的精密鋼管。該產品經稍加(jiā)珩磨後,可直接用作液壓、氣(qì)動缸(gāng)缸體管。而傳統的液壓、氣動缸缸體管的生(shēng)產工藝,是用熱軋無縫(féng)鋼管,采用(yòng)鏜(táng)孔──滾壓聯合的切削工藝,生產過程中(zhōng),大量金(jīn)屬被切(qiē)成切屑浪費了,同時還消耗(hào)大量電能(néng)。隨(suí)著我(wǒ)國(guó)工業技術的發展,液(yè)壓缸(gāng)技術得到廣泛的應用,據不完全統(tǒng)計,全國(guó)每年需要各種規格的液(yè)壓缸(gāng)體約380萬米,沿用老的工藝技術(shù)生產(chǎn)液壓缸(gāng)體,已(yǐ)很難適應生產發展的需(xū)要(yào)。采用新技術、冷拔(bá)方式生產(chǎn)高(gāo)精(jīng)度冷拔管──液(yè)壓缸體與傳統的切(qiē)削工藝(yì)比較,具有以(yǐ)下特點: (1)生產效率高:用傳統的方法生產(chǎn)一根內徑420毫米,12米長的缸筒需154小時,用冷拔方法生產隻需(xū)4分鍾。 (2)正品率高:由於鏜(táng)孔的滾壓頭兼起導向作用,在切(qiē)削過程(chéng)中,毛坯管由於自重產(chǎn)生撓(náo)度,致使滾(gǔn)壓頭和鏜刀走偏(piān),造成廢品(pǐn)。正品率隻能達(dá)到60%左右,而用冷拔方法生(shēng)產,正品率可達95%以上。 (3)金屬利用率高:用傳統的鏜孔方法製(zhì)造缸體,金屬(shǔ)利用(yòng)率隻有50-70%。用(yòng)拉拔方法生產時,金屬不但不(bú)被切削成鐵末,反而(ér)可以得(dé)到30%的延伸,金屬利用率可(kě)達95%。 (4)能改善成品管金屬的機械性(xìng)能:用拉拔方法生產,使毛坯得到30%以上的塑性變形,由(yóu)於加工硬化而使成品管金屬的強度限大(dà)為提高。一般在成品管內層(céng)強度限提(tí)高達60%。高(gāo)精度冷拔管是用無縫熱軋鋼管、直縫(féng)焊管為坯料,經過化學處理後在(zài)專用冷拔機上,通過特種變形原(yuán)理設計的(de)模具進行拉拔,生產出高精度管。其尺寸精度達H10~H8,直線度達0.35~0.5mm/m,表麵粗(cū)糙度達Ra1.6-0.4。生產工藝流程(chéng)如下:進料——外觀檢(jiǎn)查——機(jī)械清理——機械清理——退火——矯直——管頭(tóu)加工——酸洗——中和——水 洗——鱗 化——皂 化——拉(lā) 拔(bá)——檢 查——切定尺——珩 磨——端(duān)部加工——矯 直——總(zǒng)裝——試壓——裝 箱三、技術指標該(gāi)技術所生產的高精度冷拔(bá)管的主要技術指標已達到或部分超過(guò)國家標準GB8713--88和國際標(biāo)準ISO4394/I-1980(E) 的要求。詳見(jiàn)下表: 主(zhǔ)要技術指標與(yǔ)標準(zhǔn)對照表項目 實(shí)際達到 GB8713-88 ISO4394/I 內徑尺寸公差(chà) H8 H9 H10 H8 H9 H10 H8 H9 H10 直 線 度 0.3/1000 A: 0.3/1000 A: 0.5/1000 B:1/1000 B:1/1000 C: 1.5/1000 C: 1.5/1000 壁厚偏差 ±5%壁厚 ±10%壁厚 ±10%壁厚圓度 0.04 無規定(dìng) 無規定四、產(chǎn)品開發采用“高精度冷拔鋼(gāng)管技術(shù)”冷拔後(hòu)的精密鋼管(guǎn)可直接用作氣動缸筒(煙台、青島、肇慶等國內氣動元件廠已大量使用)。根據液壓缸的特殊要(yào)求(qiú),可配套國產珩磨機(jī)除去冷拔管的磷化層和提高精度,珩磨量一般隻有0.2mm。這種管材被(bèi)徐州工程機械集團徐州液壓件廠大批量采用生產(chǎn)液壓缸(1998年用了(le)1000多(duō)噸)並隨其主機打入國際市場。采用本項技術開發成功的石油泵(1200mm硬活塞,6300mm行(háng)程)筒管,取代了同類進口管(guǎn),被(bèi)大港油田大(dà)港石油機械廠(850噸/1998年)用(yòng)於(yú)從美國引進技術和(hé)關鍵(jiàn)設(shè)備建成的API整筒抽油泵生產線,其產品達到ASTM-A513-84a標準。自1989年開始,采用本項技術(shù)的(de)企業已先後向國內煤炭機械廠大批量(liàng)提供了高精度冷拔27SiMn鋼管。五、本(běn)項技術(shù)的應用前景 1)宏觀市場鋼管是經濟建設中重要的原材料之一,素有工業“血管(guǎn)”之稱。精密鋼管廣泛地(dì)被用作機械工業(yè)用(yòng)管(主要是液壓與(yǔ)氣動缸(gāng)體管、液壓輸油管、汽車(chē)傳動軸管和半軸套管、軸承鋼管、皮帶傳送托輥管、印染輥管等)、石油地質工業用管(油泵管、鑽探管、油管、套管、鑽杆等)、化工用管(石油裂化管、化肥用高壓管(guǎn)、化工設備及管(guǎn)道用管)、電站鍋爐和熱交換器管等。隨著(zhe)我國經濟建設的不斷發展和技術的不斷(duàn)進步、精密鋼管的應用範圍會不斷擴大、需求量也會越來越大。據內部資料,德國曼內斯曼生產的冷拔精密(mì)管材在其國內售價在4萬元人民(mín)幣/噸,因此在解決好坯管材質、規格、質量(liàng)情況(kuàng)下,開拓精(jīng)密鋼管(guǎn)國際市場,出口創匯的潛力很大。從原料市(shì)場來看,我國已基本形成(chéng)東北鞍鋼,西北包頭,華北天津,華東上海,西(xī)南成都和中南衡陽的六大無縫鋼管生(shēng)產基地(dì)。我國直縫焊管機組(zǔ)已近1600套,1986年以來引進了200多套,φ219mm以上的大中口徑直縫焊(hàn)管機(jī)組(zǔ)已有18套,其中(zhōng)廣東番禹(yǔ)焊管廠φ320機組,張家口(kǒu)寧遠鋼廠的φ114機組,徐州光環公司中的φ219機組,寶雞鋼管(guǎn)廠(chǎng)的φ426機組,錦西鋼管廠的φ508機組等,可以生產油井管、輸送(sòng)管、機械用管等(děng)高檔次產品,將是生產DOM機械用管可靠的(de)焊管坯供(gòng)應商。目前我國還沒(méi)有(yǒu)專業化的精密鋼管生產廠,我們可借鑒國際鋼管企業的一些(xiē)建廠模式和經驗。日本是一個鋼管出口大國,其鋼管質量居世界首位。日本六大鋼鐵公司中有四個(新日本鋼鐵、住友金屬工業、日本鋼管(NKK)和(hé)川崎鋼鐵)都生產鋼管。日本丸一鋼管公司是(shì)一個比較大的,但不能自供原料的鋼管公司,年(nián)產118.8萬t鋼管,產品有鍍鋅管、異型(xíng)管、機(jī)械用管、標準輸氣輸水管等。位於大阪的原田鋼(gāng)管公司年產(chǎn)1.2萬t液壓缸筒等精密鋼管,主要生產(chǎn)手段是冷拔。總部位於大(dà)阪的(de)片倉(cāng)鋼管公司建有世界最大的700噸冷拔機,在大(dà)阪、廣島和東京都建有精(jīng)密鋼管生產廠,年產4.92萬t精(jīng)密鋼管。 2)行業需求(1)工程液壓(yā)機械(xiè):如(rú)液壓汽車吊、挖掘機、推土(tǔ)機、叉車等。(2)煤礦井下液壓支架:目前全國生(shēng)產井下液壓(yā)支架的企業有(yǒu)48家,高精度冷拔(bá)管的總需求量約為120萬米。(3)水電站閘門啟閉機、模板機,特別是長(zhǎng)江三峽工程(chéng)在今後十年的需求很大。(4)建築機(jī)械:高空作業升降機械,一般建築的(de)施工修繕也離不開液壓(yā)機械。(5)石油地質管:全國各油田每年需抽油泵3萬台以上,年消耗(hào)高精度管20—40多萬米、此外還可用本項技術精(jīng)整各類鑽杆。(6)兵(bīng)器工業:軍工部門現在用旋壓方法加工槍炮管(guǎn),旋(xuán)壓方法生產率低而成本高,用冷拔方法生產則更為合適。(7)軸承行業:目前滾動軸承座(zuò)圈的生產,以圓鋼為原料,切片後經衝壓製成。大軸承座圈(quān)還將實心棒料掏空來製作,金屬利用率不到40%,迫切需要高精度、軸承鋼厚壁管材。(8)汽車工業:95年傳動軸用精(jīng)密管6000噸,半軸套管(guǎn)1萬(wàn)噸和各種輸(shū)油管等。(9)航空工業:鋁合金飛機起落架管和厚壁鋼管等。(10)千斤頂行業:我國千斤頂(dǐng)製(zhì)造有相(xiàng)當實力,出口創匯前景可觀。各生產企業目(mù)前千斤頂缸多采用實心棒料(liào)加工(gōng),生產效益低,材料浪費高,對高精度冷拔管需(xū)求(qiú)迫切。 (11)其他領域:各種印染(rǎn)輥、輥道托輥用管、不鏽鋼(gāng)管、鋁管、銅管、異型管及內外複合(hé)管等等均可采用本項技術生(shēng)產。五、經濟效益分析 1)、成功範例高精度冷拔生產精(jīng)密鋼管技術在八十年代末才(cái)在國內(nèi)推廣應用(yòng),采用這項技術的企業多都取得(dé)了較好的效(xiào)益(yì)。以江(jiāng)蘇無錫某鄉鎮(zhèn)企業為例,該企業在1992年(nián)采用這項技術,投資650萬(wàn)元建立了高精度冷(lěng)拔鋼管廠,員工60人(多為農民合同工),截止到1999年底已獲得稅(shuì)後利潤(rùn)2400萬元,固定資產已達1300萬元(yuán)。 2)、原料和成品管價格國內無縫(féng)鋼管價格在4200~5200元/噸,直縫焊管(guǎn)價格在2900~3600元/噸。高精度冷(lěng)拔主要產品(pǐn):液壓、氣動缸體管,DOM管,汽車、拖拉機、摩托車用小口徑精密鋼管,煤炭井下(xià)支柱管,石油地質用(yòng)管,根據品種規格;價(jià)格在(zài)9000~1300元(yuán)/噸。 3)、投資回報分析以(yǐ)建造二台(tái)拔機、生產(chǎn)綱領為4000噸冷拔精密管能力的生產線概算(suàn),項目總投(tóu)資額約1000萬元人民幣。以建造(zào)一台拔機、生產綱領為2000噸冷拔精密管能力(lì)的生產線概算,項目總投資額約850萬元人民幣。按毛(máo)坯管5000元/噸、成品管售價平均按9500元/噸計算。按方(fāng)案(1)建兩(liǎng)台拔機,達產後(hòu)年產4000噸冷拔精密管,銷售收入3800萬元,實現利潤640萬元(保守地按一噸1600元利潤計算(suàn))。投資(zī)回收期(qī)為2.5年(從投資年份計算)。按方案(2)建一台拔機,達產後年產2000噸冷拔精密管,銷售收入(rù)1900萬元,實現利(lì)潤320萬元,投資(zī)回收期為3年(從投資年份計算)。 4)、生產規模,人員和廠房(fáng)(以建造一台(tái)300噸冷拔機的生產線為例) A、生產綱(gāng)領以一(yī)台300噸高精度冷拔生產線建成(chéng)投產,工藝穩定,規(guī)格齊全後,年產成品管(guǎn)Φ63~Φ300mm、最(zuì)長12米的(de)精密管材2000噸,約5萬(wàn)米。 B、設備組成高精度液壓冷拔機,退火熱處理裝置,坯管化學(xué)處理設備,矯直設備,模具及加工(gōng)設備,測試設備(bèi),起重運輸設備,電力係統等。設備投資約:750萬元。其中300噸(dūn)高精度冷拔機造價:345萬元,該設備全液壓驅(qū)動、實現PLC自動控製,裝機容量270KW。退火電爐(lú):65萬元。珩磨機:48萬元。 C、人員組成生產人員39人,工(gōng)藝技術人員5人,管理人員3人,銷售人員7人,輔助人員6人,合計60人 D、廠房麵積 2052M2(18×114M2)的生(shēng)產車間;車間一端建設324M2(6×18×3)附房作為綜合(hé)辦公室。另外再建立500M2毛坯料的存放工棚。六(liù)、合作方式 1、技術轉讓及合(hé)同服務費一般55~75萬元。 2、交鑰匙工程(高精度液壓冷拔機設計製造,輔助設備(bèi)的選型)費用為650~750萬元。合作合同生效後,8-10個月內完成工廠規(guī)劃、流程設計、設備製造和廠房建設。二個月內(nèi)完成(chéng)設備安裝、調試。合作方式:七、獲獎情況 1995年獲得冶金部科學技術進步(bù)獎(三等)。 1996年獲得北(běi)京市科學技術進步獎(二等)。 1997年列入國家“八五(wǔ)”科技成果匯編。