一、項目簡介高(gāo)精度(dù)冷拔精密鋼管是一(yī)種新型高技術節能產品(pǐn)。近年(nián)來,采用本項技(jì)術生產的精密鋼管已廣泛地應用於國內液壓、氣動缸,煤炭井下支架(支柱),石油泵管,千斤頂等製造領域。高精度冷拔精密鋼管的推廣應用對節約(yuē)鋼材,提高加工工效,節約能源,減少液壓缸、氣缸加工設備投資有重要意義(yì)。該項技術於1991年11月通過(guò)冶金部、安徽省科委(wěi)組(zǔ)織的專家鑒定,1992年12月通過江蘇省科委組(zǔ)織的專家鑒定。該項技術被國家科委列入以(93)國科發(fā)成字(zì)500號文下達的《國家(jiā)科技成果重點推廣計劃》項目指南中,編(biān)號為I4-1-4-21。二、產品特點所謂(wèi)高精度冷拔管(guǎn)是指內、外徑尺寸精度(公差範圍)嚴格,內(nèi)外表麵光潔度、圓度、直度良好,壁厚均勻的精密鋼管(guǎn)。該產品經稍加珩磨後,可直接用作(zuò)液壓、氣動缸缸體管。而傳統的液壓(yā)、氣動缸缸體管(guǎn)的生產工藝,是用熱軋(zhá)無縫鋼管,采(cǎi)用鏜孔──滾壓聯合(hé)的切(qiē)削工藝,生產過程中,大量金屬被切(qiē)成切屑浪費了,同時還消(xiāo)耗大量電(diàn)能。隨(suí)著我國(guó)工業(yè)技術的發展,液壓缸技術得到廣泛的應用,據不完全統計,全國每年需要各種規格的液壓缸體約380萬米(mǐ),沿用老的工藝(yì)技術生產液壓缸(gāng)體,已很(hěn)難(nán)適應生產發展的需要。采用新技術、冷拔方式生產高精度冷拔管──液(yè)壓缸體與傳統的(de)切削工藝比較,具有以下特點: (1)生產效率高(gāo):用(yòng)傳統的方法(fǎ)生產一根內徑420毫米,12米長的缸筒需154小時,用冷拔方法生產隻需4分鍾。 (2)正品率高:由於鏜孔的滾壓頭兼起導向作用,在切削(xuē)過(guò)程中,毛坯管(guǎn)由於自重產(chǎn)生撓度,致使滾壓頭和鏜刀走偏,造成廢(fèi)品。正品率隻能達到60%左右,而用冷拔方法(fǎ)生產,正品率(lǜ)可達95%以上。 (3)金屬利用率高:用傳統的鏜(táng)孔方法製造缸體,金屬利用率隻有50-70%。用拉拔方法(fǎ)生產時,金屬不但不被切削成鐵末(mò),反而可以得到30%的延(yán)伸,金屬利用率可達95%。 (4)能改善成品管金屬的機(jī)械性能(néng):用拉拔方法生產,使毛坯得(dé)到30%以上的(de)塑(sù)性變形,由於加工硬化而使成品管金屬(shǔ)的強度限大為提高。一般在(zài)成品管內(nèi)層強度限提高達60%。高精度冷拔管是用無縫熱軋鋼(gāng)管、直縫焊管為坯料,經(jīng)過化學處理後在專用冷拔機上,通過特種變形原理(lǐ)設計(jì)的模具進行拉拔,生產出高精度管。其尺寸精度達H10~H8,直線度達0.35~0.5mm/m,表麵粗糙度達Ra1.6-0.4。生(shēng)產工藝流程如下:進料——外觀檢查——機械(xiè)清理——機械清理(lǐ)——退火——矯直——管頭加工——酸洗——中和——水 洗——鱗 化——皂 化——拉 拔——檢 查(chá)——切定尺——珩 磨——端部加(jiā)工——矯 直——總裝——試壓——裝 箱三、技術指(zhǐ)標該技術所生產的高精度(dù)冷拔管的主(zhǔ)要技術指(zhǐ)標已達到或部分超(chāo)過(guò)國家(jiā)標準GB8713--88和國(guó)際標準ISO4394/I-1980(E) 的要求(qiú)。詳見下表: 主要技術指標與標準對照表項目(mù) 實際達到 GB8713-88 ISO4394/I 內徑尺寸公差 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(hòu)偏差 ±5%壁厚 ±10%壁厚 ±10%壁厚圓度 0.04 無規定 無規定四、產品開發(fā)采用“高精度冷拔鋼(gāng)管技術”冷拔後的精密鋼管(guǎn)可直接用作氣動缸筒(煙台、青島、肇慶等國內氣動元件廠(chǎng)已(yǐ)大量使用(yòng))。根(gēn)據液壓缸的特殊要求,可配套國產珩磨機除去冷(lěng)拔管(guǎn)的磷化層和提高(gāo)精度,珩磨量一般(bān)隻有(yǒu)0.2mm。這種管材被徐州工程機械集團徐州液(yè)壓件廠大批量采用生產液壓缸(1998年(nián)用(yòng)了1000多噸)並(bìng)隨其主機打入國際(jì)市場。采用(yòng)本項技術開(kāi)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),被大港油田大港石油機械廠(850噸/1998年)用於從美國(guó)引進技術和關鍵設備建成的API整筒抽油泵生(shēng)產線,其產品達到ASTM-A513-84a標(biāo)準。自1989年開始,采用本項技術的企業已先後向國內煤炭機械(xiè)廠大批量(liàng)提供了高精度(dù)冷拔27SiMn鋼管。五、本項技術的應用前景 1)宏觀市場鋼管是經濟建設中重要的原材料之一,素有工(gōng)業“血管”之稱(chēng)。精(jīng)密鋼管廣泛地被用作機械工業用管(主要是液壓與氣動缸體管、液壓輸(shū)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(zhì)工業用管(油(yóu)泵管、鑽探(tàn)管、油管(guǎn)、套管、鑽杆等)、化工用管(石油裂化管、化肥用高壓管、化工設備及管道用管)、電(diàn)站鍋爐(lú)和熱交換器管(guǎn)等。隨著我國(guó)經濟建(jiàn)設的不斷發展(zhǎn)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(dà)。據內部資料,德(dé)國曼內斯曼生產的冷拔精密管材在其國內售價在4萬(wàn)元人民幣/噸,因此在解決好坯管材質、規格、質量情況下,開拓精(jīng)密鋼管國際市場(chǎng),出口創匯的潛力很大(dà)。從原料市場來看(kàn),我國已基本形成東北鞍鋼,西北包頭,華北天津,華東上海,西南(nán)成都(dōu)和(hé)中南衡陽的六大無縫鋼管(guǎn)生產基地。我國直(zhí)縫焊管機組已近1600套,1986年以來引進了200多套(tào),φ219mm以上的大(dà)中口徑直縫焊管機(jī)組已有18套,其中廣東番禹焊管廠φ320機組,張家口寧遠鋼廠的φ114機組,徐(xú)州(zhōu)光環公司中的φ219機組,寶雞鋼管廠的(de)φ426機組,錦西鋼管廠的φ508機組等,可以生產油井管、輸送管、機械用管(guǎn)等高檔次(cì)產品,將是(shì)生產DOM機械用管可靠的焊管(guǎn)坯供應(yīng)商。目前我國還沒(méi)有專業化的精密鋼管生產廠,我們(men)可借鑒國際鋼管企業(yè)的一些建廠模式和經驗。日本(běn)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(tiě))都生產鋼(gāng)管。日本丸一鋼管公司是一個比較大的,但不能自供原料的鋼管公司,年產118.8萬t鋼管,產品(pǐn)有鍍鋅管、異型管(guǎn)、機械用管、標準輸氣輸水(shuǐ)管等。位於大阪(bǎn)的原田鋼管公(gōng)司年產1.2萬t液壓缸筒等(děng)精密鋼管,主要生產手段是冷拔。總部位於(yú)大阪的片倉鋼管公司建有世界最大的700噸冷拔機,在(zài)大阪、廣島和東京(jīng)都建有(yǒu)精密鋼管生產廠,年產4.92萬t精密鋼管。 2)行業需求(1)工(gōng)程液壓機械:如液壓汽車吊、挖掘機、推土機、叉車等(děng)。(2)煤礦井下液壓支架:目前全國生產井下液壓支架的企業有48家,高精度冷拔管的總需求(qiú)量約為120萬米。(3)水電站閘門啟閉機、模(mó)板機,特別是長江三峽工程在今後十年的需求很(hěn)大。(4)建築(zhù)機械:高空作業升降機械,一般建築的施(shī)工修繕也離不開(kāi)液壓機(jī)械。(5)石油地質管:全國各油田每年需抽油泵3萬台以上,年消耗高(gāo)精度管20—40多萬米(mǐ)、此外還可用本項技術(shù)精整(zhěng)各類鑽杆。(6)兵器工業:軍工部門現在(zài)用旋壓方法加工槍炮管,旋壓方法生產率低而成本高,用(yòng)冷拔方法生產則更為合適。(7)軸承行業:目前滾動軸承座圈的生產,以圓鋼為原料(liào),切片後經衝壓製成。大軸承座圈還將實心棒(bàng)料掏空來(lái)製作,金屬(shǔ)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(nián)傳動軸用精密管6000噸(dūn),半軸套管1萬噸(dūn)和各種輸油管等。(9)航(háng)空工業:鋁合金飛機起落架管(guǎn)和厚壁鋼管等。(10)千斤頂行業:我(wǒ)國千斤頂製造有相當實力,出口創匯(huì)前景可觀。各生產企(qǐ)業目前千斤頂缸多采用實心棒料(liào)加工,生產效益低,材料浪費高,對(duì)高精度冷拔管需求迫切。 (11)其他領域:各種印染輥、輥道(dào)托(tuō)輥用管、不鏽鋼管、鋁管、銅管(guǎn)、異型管及(jí)內外複合管等等均可采用(yòng)本項技術生產。五、經濟(jì)效益分析 1)、成功範例高精度冷拔生產精密鋼管技術在八十年代末才在國內推廣應用,采用這(zhè)項技術的企業多都取(qǔ)得了較好的(de)效益。以江蘇無錫某鄉鎮企業為例,該企業(yè)在1992年采用這項(xiàng)技術,投資650萬元建立了高精度冷拔鋼(gāng)管廠,員(yuán)工60人(多為農民合同工(gōng)),截止到1999年底已獲得稅後利潤2400萬元,固定資(zī)產已達1300萬元。 2)、原料和成品管價格國內無縫鋼管價格(gé)在4200~5200元/噸,直縫焊管(guǎn)價格在2900~3600元/噸。高精度冷拔主要產品:液壓、氣動缸體管,DOM管,汽車、拖拉(lā)機、摩托(tuō)車用小口徑精密鋼管,煤炭井下支柱管,石油地質用管,根據品種規格;價格在(zài)9000~1300元/噸。 3)、投資回報(bào)分析以建造二台拔機、生產(chǎn)綱領為4000噸冷拔精密管能力的生產線(xiàn)概算,項目(mù)總投資額約1000萬(wàn)元人民(mín)幣。以建造一台拔機(jī)、生產綱領為2000噸冷拔精密管能力的生產線概算,項目總投資額約850萬元人民幣(bì)。按毛坯管5000元/噸、成品管售價平均按9500元/噸計算(suàn)。按方(fāng)案(àn)(1)建兩台(tái)拔機,達產後年產(chǎn)4000噸冷拔精密管,銷售收入3800萬元,實現利潤640萬(wàn)元(yuán)(保守地按(àn)一噸1600元利潤計算)。投資回收期為2.5年(nián)(從投資年份計算(suàn))。按方(fāng)案(2)建一台拔(bá)機,達產後年產2000噸冷拔精密管,銷售收入1900萬元,實(shí)現利潤320萬元,投資回收期為3年(從投(tóu)資年份計算(suàn))。 4)、生產規模,人員和廠房(以建造一台300噸冷拔機的生產線為例) A、生(shēng)產(chǎn)綱領以一台300噸高精度冷拔(bá)生產線建成投產,工藝穩定,規格齊全後,年產成品管Φ63~Φ300mm、最長12米的精密管材2000噸,約5萬米。 B、設(shè)備組成(chéng)高精(jīng)度液壓冷拔機,退火熱處(chù)理裝置,坯管化學處理設備,矯直設備,模具及加工(gōng)設備,測試設備,起重運輸設備,電力係統等(děng)。設備投資約:750萬元。其中300噸高精度(dù)冷拔機造價:345萬元,該設備全液壓驅動、實現PLC自動控製,裝機容(róng)量(liàng)270KW。退火電爐:65萬元。珩(héng)磨機:48萬元。 C、人(rén)員組成生(shēng)產人員39人,工藝技術人員5人(rén),管理人員3人,銷售人員7人,輔助(zhù)人員6人,合計60人 D、廠房麵積 2052M2(18×114M2)的生產車間(jiān);車間一端建設324M2(6×18×3)附房作為綜合辦公室(shì)。另外再(zài)建(jiàn)立500M2毛(máo)坯料的存放工棚。六、合(hé)作方式 1、技術轉讓及合同服務費一般55~75萬元。 2、交鑰匙工程(高精度液壓冷拔機設計(jì)製(zhì)造,輔助設備的選型)費用為650~750萬元。合作合同生效後,8-10個月內(nèi)完成工廠規劃、流程設計、設(shè)備製造和廠(chǎng)房建設。二個月內完成(chéng)設備安裝、調(diào)試。合作方式:七、獲獎情況 1995年獲得冶金部科學技術進步獎(三等)。 1996年(nián)獲得北京市科學技(jì)術(shù)進步獎(二等)。 1997年(nián)列(liè)入國家“八五”科技成果匯編。