一、項目簡介高精度冷拔精密鋼管是一種新型(xíng)高技術節能產品。近年來,采用本項技術生產的(de)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(bèng)管,千斤頂(dǐng)等製造領域。高精度冷拔精(jīng)密鋼管的推廣應用對節約鋼材(cái),提高加工工效,節約能源,減少液壓缸、氣缸加工(gōng)設備投資有重要意義。該項技術(shù)於1991年11月通(tōng)過冶金部、安徽省科委組織的專家鑒定,1992年12月通過江蘇省科委組織的專家(jiā)鑒定。該項技術被國家科委列入以(93)國科發成字500號文下達的《國家(jiā)科技成果重點推廣計劃》項目指南中,編號為I4-1-4-21。二(èr)、產品特點所謂高精度(dù)冷拔管是指內、外徑尺寸精度(公差範圍)嚴格,內外表(biǎo)麵光潔度、圓度、直度良好,壁厚均勻的(de)精密鋼管。該產品經稍加珩磨後,可直接用作液壓、氣(qì)動缸缸體(tǐ)管。而(ér)傳統的液壓、氣動(dòng)缸缸體管的生產工(gōng)藝,是(shì)用熱軋無縫鋼管,采用鏜孔──滾壓聯合的切削工藝,生產過程中(zhōng),大量金屬被切(qiē)成切屑(xiè)浪費了,同時還消耗大量電能。隨(suí)著我國工業技術的發展,液壓缸(gāng)技術得到廣泛的應用,據(jù)不完全統計,全國每年(nián)需要各種規(guī)格的液壓缸體約(yuē)380萬米,沿用老的工藝技(jì)術生產液壓缸體,已很難適應生產發展的需(xū)要。采用新技術、冷(lěng)拔方式生產高精度冷拔管──液壓缸體與傳統的切削工藝比較,具有以(yǐ)下特點(diǎn): (1)生產效率高:用傳統(tǒng)的方法生產一根內(nèi)徑420毫米,12米長的(de)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(kǒng)的滾壓(yā)頭兼起導向作用,在切削過程中,毛坯管由於自重產生(shēng)撓度(dù),致使滾壓頭和鏜刀走偏,造成廢品。正品率隻能達到60%左右,而用冷拔方法生產,正品率可達(dá)95%以上。 (3)金屬(shǔ)利用率高:用傳統的鏜孔方(fāng)法製造缸體,金屬利用率隻有50-70%。用拉拔方法生產時,金屬不但不被切削成鐵末,反而(ér)可以得到30%的延伸(shēn),金屬利用率可達95%。 (4)能(néng)改善成品管金(jīn)屬的機械性能(néng):用拉拔(bá)方法生產,使毛坯(pī)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為提高(gāo)。一般在成品管內層強度限提高達60%。高精度(dù)冷拔管是用無縫熱軋鋼(gāng)管、直縫焊管為坯料,經過化學處理後在專用冷拔機上,通過特種(zhǒng)變形原理設計的模具進行拉拔,生產(chǎn)出高精度管。其尺寸精(jīng)度達H10~H8,直線(xiàn)度達(dá)0.35~0.5mm/m,表麵粗(cū)糙度達Ra1.6-0.4。生產工藝流程如下:進料——外觀檢查(chá)——機械清理——機械清理——退火——矯直——管頭加工——酸(suān)洗——中和——水 洗——鱗 化(huà)——皂 化——拉 拔——檢 查——切定尺——珩 磨——端部加工——矯 直——總(zǒng)裝——試壓——裝(zhuāng) 箱三、技術指(zhǐ)標該技術所生產的高精度冷拔管的主要技術指標已達到或部(bù)分超過國家標準GB8713--88和國際(jì)標準ISO4394/I-1980(E) 的要(yào)求。詳見下表(biǎo): 主要技術指標與標(biāo)準對照表項目 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(xiàn) 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(chà) ±5%壁厚 ±10%壁厚 ±10%壁厚圓度 0.04 無規定 無規定四、產品開發采用“高精度冷拔鋼(gāng)管技術(shù)”冷(lěng)拔後的精密鋼(gāng)管可直(zhí)接(jiē)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(jù)液壓缸的特殊要求,可(kě)配(pèi)套國產珩磨(mó)機(jī)除去冷拔管的磷化層和(hé)提高(gāo)精度,珩磨量一般隻有0.2mm。這種管材被徐州工程(chéng)機械集團徐(xú)州液壓件廠大批量采用生(shēng)產液壓缸(1998年用了1000多噸)並隨其主(zhǔ)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行程)筒管(guǎn),取代了同類進口管,被大港油田大港石油機(jī)械廠(850噸/1998年)用於從(cóng)美國(guó)引進技術和關鍵設備建成的API整筒(tǒng)抽油泵生產線,其產品達到ASTM-A513-84a標準。自1989年開始,采用本項技術的企業已(yǐ)先(xiān)後向國內煤炭機械廠大(dà)批量提供了高精度冷拔27SiMn鋼管。五、本項技術的應用前景(jǐng) 1)宏觀市場鋼管是經濟建設中重要的原材料之一,素(sù)有工(gōng)業“血管”之稱。精密鋼管廣泛地被用作機械工業用管(主要是液壓與氣動(dòng)缸體管、液壓輸(shū)油管、汽車傳動軸(zhóu)管和半軸套管、軸承鋼管、皮帶傳(chuán)送(sòng)托(tuō)輥管、印染輥管等(děng))、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、化工設備及管道用管)、電(diàn)站鍋爐和熱交換器管等。隨著我國經濟建設的不斷發展和技術的不斷進步、精(jīng)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管材在(zài)其國內售價(jià)在4萬元人民幣/噸,因此在解決好坯管材質、規格、質量情況下(xià),開拓(tuò)精(jīng)密鋼管國際市場,出口創匯的潛(qián)力很(hěn)大。從原料市場來看,我國已基本形成東北鞍鋼,西北包頭,華(huá)北(běi)天津,華東上海,西南成都和(hé)中南衡陽的六大(dà)無縫鋼管生產基地。我國直縫焊管機組已近1600套,1986年以來引進了200多套(tào),φ219mm以上(shàng)的大中口徑直縫焊管機組已有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,徐州光環公司中的φ219機組,寶雞鋼管(guǎn)廠的φ426機組(zǔ),錦西鋼管廠的φ508機組等,可以生產油井管(guǎn)、輸送(sòng)管、機(jī)械用管等高檔次產品,將是生產DOM機械用管可靠的焊管坯供應商。目前我國(guó)還沒有專業化(huà)的精密鋼管生產廠,我們可借鑒國際(jì)鋼管企業的一些建廠模式和經(jīng)驗。日本是一個鋼管出口大國(guó),其鋼管質量居世界首(shǒu)位。日本(běn)六大鋼鐵公司中有四個(新日本鋼鐵、住友(yǒu)金(jīn)屬工業、日本鋼管(NKK)和川(chuān)崎(qí)鋼鐵)都(dōu)生產鋼管。日本丸一鋼管公司是一個比(bǐ)較大的,但不能自(zì)供原料(liào)的鋼管(guǎn)公(gōng)司,年產118.8萬t鋼管,產品(pǐn)有鍍鋅(xīn)管、異型管、機械用管、標準輸氣輸(shū)水管等。位(wèi)於(yú)大阪的原田鋼管公司年產1.2萬t液壓缸筒等精(jīng)密鋼管,主要生產手段是冷拔。總部(bù)位於大阪的片倉鋼管公司(sī)建有(yǒu)世界最大的700噸(dūn)冷(lěng)拔機,在大阪、廣島和東京都建(jiàn)有精密鋼管生(shēng)產廠,年產4.92萬t精密鋼管。 2)行業需(xū)求(1)工(gōng)程液壓機械:如液壓汽車(chē)吊、挖掘機、推(tuī)土機(jī)、叉車等。(2)煤礦井下液壓支架:目(mù)前全國生產井下液壓(yā)支架的企業有48家,高精度冷拔管的總(zǒng)需求量約為120萬米。(3)水電站閘(zhá)門啟閉機(jī)、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:高空作業升降機械,一般建築(zhù)的施工修繕也離不開液壓機械。(5)石(shí)油地質管:全國各油田(tián)每年需抽油泵(bèng)3萬台(tái)以上,年消耗高精度管20—40多(duō)萬米、此(cǐ)外還可(kě)用本項技術精整(zhěng)各類鑽杆。(6)兵器(qì)工(gōng)業:軍工部門現在(zài)用旋壓(yā)方法加工槍炮管,旋壓方法生產率低而成本高,用冷拔(bá)方法生產則更為(wéi)合適。(7)軸承行業:目前滾動軸承座圈的生產,以圓鋼為原料,切片後經衝壓製成。大軸(zhóu)承座圈還(hái)將實心棒料(liào)掏空來製作(zuò),金屬利用率不(bú)到40%,迫切需要高精度、軸承(chéng)鋼厚壁管材。(8)汽車工業:95年傳動軸用精密管6000噸,半軸套管1萬噸和各種(zhǒng)輸油管等。(9)航空工業:鋁合金飛機起落架管和厚壁鋼管等(děng)。(10)千斤頂行業:我國千斤頂製造(zào)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(duō)采用實心(xīn)棒料加(jiā)工(gōng),生產效益(yì)低,材料(liào)浪費高,對高精(jīng)度冷拔管需求迫切。 (11)其他領域:各種印染輥、輥道托輥用管、不鏽鋼管、鋁(lǚ)管、銅管、異型管及內外複合管等等(děng)均可采用本項技術生產。五、經(jīng)濟效益分析(xī) 1)、成功(gōng)範(fàn)例高精度冷拔生產精密(mì)鋼管技術在八十年代末才在國內推廣應用(yòng),采用這項技術的企業多都取得了較好的效益。以江蘇無錫某鄉鎮企業為例,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年底已獲得稅後利潤2400萬元,固定資(zī)產已達1300萬元。 2)、原料(liào)和成品管價格國內無縫鋼管價格在4200~5200元/噸,直縫焊管(guǎn)價格在(zài)2900~3600元/噸。高精度冷拔主(zhǔ)要產品:液壓、氣動缸體管,DOM管,汽車、拖拉機、摩托車用(yòng)小口徑精密鋼管,煤炭(tàn)井(jǐng)下支柱管(guǎn),石油地質用管,根據品種規格(gé);價格在9000~1300元/噸。 3)、投資回報分析以建造二台拔機、生產綱領為4000噸冷拔精密(mì)管能力(lì)的生產線概算,項目總投資(zī)額約1000萬元人民幣。以建造一台拔機、生產綱領為2000噸冷拔精密管能力的生產線概算(suàn),項目總投資額約850萬元人民幣。按毛坯(pī)管5000元/噸、成品管售價平均按9500元/噸計算。按方案(àn)(1)建兩台(tái)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)。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噸冷拔精(jīng)密(mì)管,銷售收入(rù)1900萬元(yuán),實現利潤320萬元(yuán),投資回收期為3年(nián)(從(cóng)投資年份計算)。 4)、生產規模,人員和廠房(以建(jiàn)造一台300噸冷拔機的生產線為例) A、生產綱領以(yǐ)一(yī)台300噸高精度冷拔生產線建成投(tóu)產,工藝穩定,規格齊全後,年產成(chéng)品(pǐn)管Φ63~Φ300mm、最(zuì)長12米的精密管材2000噸,約5萬米。 B、設(shè)備組成高精度液壓冷拔機,退火熱處理裝置,坯管(guǎn)化(huà)學處理(lǐ)設備,矯直設備,模具及加工設備,測(cè)試設備,起重運輸設備,電力係統等(děng)。設備投資約:750萬元(yuán)。其中300噸高精度(dù)冷拔機造價:345萬元(yuán),該設備全液壓驅動、實現PLC自動控製,裝機容(róng)量270KW。退(tuì)火電爐:65萬元。珩磨機:48萬元。 C、人員組成生產人員39人,工藝技術人員5人,管理人員(yuán)3人,銷售人(rén)員7人,輔助人員(yuán)6人,合計(jì)60人 D、廠房麵積 2052M2(18×114M2)的生產車間;車間一(yī)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(fàng)工棚。六、合作方式 1、技術轉讓及合同服務費一般55~75萬元。 2、交鑰匙工程(高(gāo)精度液壓冷(lěng)拔機設計製造,輔助設備的選型)費用為650~750萬元。合作合同生效後,8-10個月內完成工廠規劃、流程設計、設備製造和廠房建設。二個月內完成設備安裝、調試。合作方(fāng)式:七(qī)、獲獎情況 1995年(nián)獲得冶金部科學技術進步獎(三等)。 1996年獲得北京市科學技(jì)術進步獎(二等)。 1997年列入國(guó)家“八五”科技成果匯編。