一、項目簡介(jiè)高精度冷拔(bá)精密鋼管是一種新型(xíng)高技術(shù)節(jiē)能產品。近年來,采用本項技術生產的精(jīng)密鋼管已廣泛地應用於國(guó)內液壓、氣動缸,煤炭井下支架(支柱),石油(yóu)泵管,千(qiān)斤頂等製造領域。高精度冷拔精(jīng)密鋼管的(de)推廣應(yīng)用對節約鋼(gāng)材,提高加工(gōng)工效,節約能源,減少(shǎo)液壓缸、氣(qì)缸加工設備投資有重要意義。該項技術於1991年11月通過冶金部、安(ān)徽省科(kē)委組織的專家鑒定,1992年12月通過(guò)江(jiāng)蘇(sū)省科委組織的專家鑒定。該項技(jì)術被(bèi)國家科委列入以(93)國科發成字500號文下達的(de)《國家科技成果重點推廣計劃》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、外徑尺寸(cùn)精度(公差範圍)嚴(yán)格,內外表麵光潔度、圓度、直度良好,壁厚均勻的精密鋼(gāng)管。該產(chǎn)品經稍加珩磨後,可直接(jiē)用作液壓、氣動缸缸體管。而傳統的液壓、氣動缸缸體管的生產工(gōng)藝,是用熱軋無縫鋼管,采用鏜孔──滾壓聯(lián)合(hé)的切削工(gōng)藝,生產過程中,大量金屬被切成切屑浪費了,同時還消耗大量電能。隨著我國工業技(jì)術的發展,液壓缸技術得(dé)到廣泛(fàn)的應(yīng)用,據(jù)不完全統計,全國每年需要各種規格的液壓(yā)缸體約380萬米,沿用老的工藝技(jì)術生產液壓缸(gāng)體,已很難適應生產發展的需(xū)要。采用新技術(shù)、冷拔方式生產高精度(dù)冷拔管──液壓缸體與傳統的切削(xuē)工藝比較(jiào),具有以下特點: (1)生產效(xiào)率高:用傳統的方法生(shēng)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(qiē)削過程中,毛坯管由於自重產生(shēng)撓度,致使滾壓頭和鏜刀走偏,造成(chéng)廢品。正(zhèng)品率隻能達到60%左右,而用冷拔方法生產,正品率可(kě)達(dá)95%以上。 (3)金屬利用率高:用傳統的鏜孔方法製造缸體(tǐ),金屬利用(yòng)率隻有(yǒu)50-70%。用(yòng)拉拔方法生產(chǎn)時,金屬(shǔ)不但不被切削成(chéng)鐵末,反而可以得到30%的延伸,金屬利用率(lǜ)可達95%。 (4)能改善(shàn)成(chéng)品管金屬的機械性能:用拉拔方法生(shēng)產,使毛坯得到30%以上的塑性變形,由於加工硬化而使成品管金屬的強度限大為提高。一般在成品管內層強(qiáng)度限提高達(dá)60%。高精度冷拔管是用無縫熱軋鋼管、直縫(féng)焊管為(wéi)坯料,經過化學處理後在專用冷拔機上,通過特(tè)種變形原理設計的模具進行拉拔(bá),生產出高精度管。其尺寸精度達H10~H8,直線度達(dá)0.35~0.5mm/m,表麵粗糙度達Ra1.6-0.4。生產工藝流程如下:進料(liào)——外觀檢查——機械清理——機械清理——退火(huǒ)——矯直——管頭加工——酸(suān)洗——中和——水 洗——鱗 化——皂(zào) 化——拉 拔——檢 查——切定尺——珩 磨——端部加工——矯 直——總裝——試壓——裝 箱三、技術指標該技(jì)術所生產的高(gāo)精度冷拔管(guǎn)的主要(yào)技術指標已達到或部分超過國家標準GB8713--88和國(guó)際(jì)標準ISO4394/I-1980(E) 的(de)要求。詳(xiáng)見下表(biǎo): 主要技(jì)術指(zhǐ)標與標準對(duì)照表項目 實際達到 GB8713-88 ISO4394/I 內徑尺寸公(gōng)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 壁厚偏差 ±5%壁(bì)厚 ±10%壁厚 ±10%壁厚圓度 0.04 無規定 無規定(dìng)四、產品開發采用“高精度冷拔(bá)鋼管技術”冷拔後(hòu)的精密鋼管可直接用作氣動缸筒(煙台、青島、肇(zhào)慶等國內氣動元件廠已大量使用)。根據液壓缸(gāng)的特殊要求,可(kě)配套國產珩磨機除去冷拔管的磷化層和提高精度,珩磨量一般隻有0.2mm。這種管材被徐州工程機(jī)械集團徐(xú)州液壓件(jiàn)廠(chǎng)大批量采用生產液壓缸(1998年用了1000多噸)並隨其主(zhǔ)機打入國際(jì)市場。采用(yòng)本項(xiàng)技術開發(fā)成功的石油泵(1200mm硬活塞(sāi),6300mm行程)筒管(guǎn),取代了(le)同類進口管,被(bèi)大港油田大港石油(yóu)機械廠(850噸/1998年)用於從美(měi)國引進技術和關鍵設備建成的API整筒抽油泵生產線,其產品達到ASTM-A513-84a標準。自(zì)1989年開始,采用本項技術(shù)的企業已先(xiān)後(hòu)向國內(nèi)煤炭機械廠大批量(liàng)提供了高(gāo)精度冷拔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(liào)之一(yī),素有工業“血管”之稱。精密鋼管廣泛地被用作機械工業(yè)用管(主(zhǔ)要是液(yè)壓與(yǔ)氣動缸體管、液壓輸油管、汽車傳動軸管和半軸套管、軸承鋼管、皮帶傳送托輥管、印染輥(gǔn)管(guǎn)等)、石油地質工業用(yòng)管(油(yóu)泵管、鑽探管、油管、套管、鑽杆等)、化工(gōng)用管(石油裂(liè)化管(guǎn)、化肥用高壓管、化工(gōng)設備及管道用管)、電站鍋爐和熱交換器管等。隨著我國經濟建設的(de)不斷發展和技術的不斷進步、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(bù)資料,德國曼內斯(sī)曼生產的冷拔精密(mì)管材(cái)在其國內售價在4萬(wàn)元人民幣(bì)/噸,因此在解決(jué)好坯管材質、規格、質量情況下,開拓精密鋼管(guǎn)國際市場,出口創匯(huì)的潛力很大。從原料市場來看,我國已(yǐ)基本形成東(dōng)北鞍鋼,西北包頭,華(huá)北天津,華東上海,西南成都和中南衡陽的六(liù)大無縫鋼管生產基地。我(wǒ)國直(zhí)縫焊管機組已近1600套,1986年以來引進了200多套,φ219mm以上的大中口徑直縫焊管機組已有18套,其中廣東番禹焊管廠(chǎng)φ320機(jī)組,張家口寧遠鋼廠的φ114機組(zǔ),徐州光環公司中的φ219機組,寶雞鋼管廠(chǎng)的φ426機組,錦西鋼管廠(chǎng)的φ508機(jī)組等,可以生產油井管、輸送管、機(jī)械用管等高檔次產品(pǐn),將是生產DOM機械用管可靠(kào)的焊管坯供應商。目前我(wǒ)國還沒有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建廠模式和經驗。日本是一個(gè)鋼管出口大國,其鋼管(guǎn)質(zhì)量(liàng)居世界首位(wèi)。日本六大鋼鐵公司中有四個(新日(rì)本鋼鐵、住友金屬工(gōng)業、日本鋼管(NKK)和(hé)川崎鋼鐵(tiě))都生產鋼管。日本丸(wán)一鋼管公司(sī)是一個比較大的,但不能自供原料(liào)的鋼管公司,年產118.8萬t鋼管,產品有鍍鋅管、異型管、機械(xiè)用(yòng)管、標準輸氣輸水管等。位於大阪的原田鋼管公司年產1.2萬t液壓缸筒等精密鋼管,主(zhǔ)要生產手段是冷(lěng)拔。總部(bù)位於大阪的片倉(cāng)鋼管公(gōng)司建有世界最大(dà)的700噸冷拔機,在大(dà)阪、廣島和東京都建有精(jīng)密鋼管生(shēng)產廠,年產4.92萬t精密鋼管。 2)行業需(xū)求(1)工程(chéng)液壓機械:如液(yè)壓汽車(chē)吊、挖掘機、推土機、叉車等。(2)煤礦井下液壓支架:目前全國生(shēng)產井下液壓支架的企業有48家,高精度冷(lěng)拔管的總需求量約為120萬米。(3)水電站閘門啟閉機、模板機,特別是長江三峽工程在今後十年的需求很大。(4)建築機械(xiè):高空(kōng)作業升降機械,一般建築的施(shī)工修繕也離不開液壓機械。(5)石油地質(zhì)管:全國各(gè)油田每年(nián)需抽油泵3萬台以上,年消耗高精度管20—40多(duō)萬(wàn)米、此外還可用本(běn)項技術精整各(gè)類鑽杆。(6)兵器工業(yè):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(ér)成(chéng)本高,用冷拔方法生產則更為合(hé)適。(7)軸承行業:目前(qián)滾動軸承座圈的生產,以(yǐ)圓鋼(gāng)為原(yuán)料,切片後經衝(chōng)壓製(zhì)成。大軸承座圈還將實心棒料掏空來製作,金屬利用率不到40%,迫(pò)切需要高精度、軸(zhóu)承鋼厚壁管材。(8)汽車(chē)工業:95年傳動軸用精密管6000噸,半軸套管1萬噸(dūn)和各種輸油管等。(9)航空工業(yè):鋁合(hé)金飛機起落架管和厚壁鋼管等。(10)千(qiān)斤頂行業:我國千斤頂(dǐng)製造有相當實力,出口創匯前景可觀。各生產企業目前千斤頂缸多采用實心棒料(liào)加工,生產效益低,材(cái)料浪費高,對高精度冷拔管需求迫切。 (11)其他領域:各種(zhǒng)印染輥、輥道托輥用管、不鏽鋼管、鋁管、銅管、異(yì)型管及內外複合管等(děng)等均可采用本項技術生產。五、經濟(jì)效益分析 1)、成功範例高精度冷拔生(shēng)產精密鋼管技(jì)術在(zài)八十年代末才(cái)在國內推廣應用,采用這項(xiàng)技術的企業多都取得了較(jiào)好的效益(yì)。以江蘇無錫某鄉鎮企(qǐ)業為(wéi)例,該企業在1992年采用這項技術,投資650萬元建立了高精度冷(lěng)拔鋼管廠,員工60人(多為農民合同(tóng)工),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(guó)內無縫鋼管價格(gé)在(zài)4200~5200元/噸,直縫(féng)焊管價格在2900~3600元/噸。高精度冷拔(bá)主要產品:液壓、氣(qì)動缸體管,DOM管,汽車、拖拉機、摩托車(chē)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9000~1300元/噸。 3)、投資回報分析以建(jiàn)造二台拔機、生(shēng)產綱領為4000噸冷拔精密管能(néng)力(lì)的生產線概算,項目總投資(zī)額約1000萬元人民幣。以(yǐ)建造(zào)一台拔(bá)機、生產綱領(lǐng)為2000噸冷拔精密管能力的生(shēng)產線概算,項目總投資額約850萬(wàn)元(yuán)人民幣(bì)。按毛坯管5000元(yuán)/噸、成品管(guǎn)售價平均按9500元/噸計算(suàn)。按方案(àn)(1)建兩台(tái)拔機(jī),達產後(hòu)年產4000噸冷拔精密管,銷(xiāo)售收入3800萬元,實現利潤640萬元(保守(shǒu)地按一噸(dūn)1600元利潤計算)。投資回收期為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(bá)精(jīng)密管(guǎn),銷售(shòu)收入1900萬元,實現利潤320萬元,投資回收期為3年(從投資年份計算(suàn))。 4)、生產規(guī)模,人(rén)員和廠房(以建造(zào)一(yī)台300噸冷拔機的生產(chǎn)線為例) A、生產綱領以(yǐ)一台300噸高精度冷拔生產(chǎn)線建成投產,工藝穩(wěn)定,規格齊全後,年產成(chéng)品管Φ63~Φ300mm、最長12米的精密管材2000噸(dūn),約5萬米。 B、設備組成高精度液壓冷拔機,退火熱處理裝置,坯管化學處理設備,矯直設備,模具及加工設(shè)備,測試設備,起重運輸設備,電力係統等。設備投(tóu)資約:750萬元。其中300噸(dūn)高精(jīng)度冷拔(bá)機造價:345萬元,該(gāi)設備全(quán)液壓(yā)驅動、實現PLC自動控製,裝機容量270KW。退火電爐:65萬元。珩(héng)磨機:48萬元。 C、人員組(zǔ)成生(shēng)產人員39人,工(gōng)藝技(jì)術人員5人,管理人員3人(rén),銷售人員7人,輔助人員6人,合(hé)計60人 D、廠房麵積 2052M2(18×114M2)的生產(chǎn)車間;車間一端建設324M2(6×18×3)附(fù)房作(zuò)為綜合辦公室。另外再建立500M2毛坯料的存放工棚。六(liù)、合(hé)作方(fāng)式 1、技術轉讓及合同(tóng)服務費一(yī)般55~75萬元。 2、交鑰匙工程(chéng)(高(gāo)精度液壓冷拔機設(shè)計製造,輔助設備的選型)費用為650~750萬元。合作合同生效(xiào)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(shè)。二個月內完成設備安(ān)裝、調試。合作方式:七、獲獎(jiǎng)情況 1995年獲得冶金部科學技(jì)術進(jìn)步獎(三等(děng))。 1996年獲得北京市科學技術進步獎(二(èr)等)。 1997年列(liè)入國家“八(bā)五”科技成果匯編。