一、項目簡介高精度冷拔精密鋼管是一種新型高技(jì)術節能產品。近年來,采用本項技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(xià)支架(支柱),石油泵管,千斤(jīn)頂等(děng)製造領域。高精度冷拔精密鋼管(guǎn)的(de)推廣應用對節約鋼(gāng)材,提高加工工(gōng)效,節約能源,減少液壓缸、氣缸加工設備投資有重要(yào)意(yì)義(yì)。該項技術於1991年11月(yuè)通過冶金(jīn)部、安徽省科委(wěi)組織的專家鑒定,1992年12月通(tōng)過(guò)江蘇省科委組織的專家鑒定。該項技(jì)術被國家科委列入以(93)國科發成字500號文下(xià)達的《國家(jiā)科技成(chéng)果(guǒ)重點推廣計劃》項(xiàng)目指南中,編(biān)號為I4-1-4-21。二、產品特點所謂高精度冷拔管是指內、外徑尺寸精度(公差範(fàn)圍)嚴格,內外表麵光潔(jié)度、圓度、直度良好,壁厚均勻的精密鋼管。該產品經稍加珩磨後,可直(zhí)接用作液壓、氣動缸缸體管。而傳統的液壓、氣動缸缸體管的生產工藝,是用熱軋無縫鋼管,采(cǎi)用鏜(táng)孔(kǒng)──滾壓聯合的(de)切削工藝,生(shēng)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(suí)著我國工業(yè)技術(shù)的發展,液壓缸(gāng)技術得到廣(guǎng)泛的應用,據不完全統計,全國每年需要各種規格(gé)的液壓缸體約380萬米(mǐ),沿用老(lǎo)的工藝技術生產液壓缸體,已很難適應生產發展的需(xū)要。采用(yòng)新技術、冷拔方式生產高精度冷拔管──液壓缸體與傳統的切削工藝比(bǐ)較,具有(yǒu)以下特點: (1)生產效率高:用傳統的方法生產一根內徑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(pǐn)率高:由於鏜孔的滾壓頭兼起導向作用,在切削過程中,毛坯管由於自重產生撓度,致使滾壓(yā)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(zhèng)品率可(kě)達95%以上。 (3)金屬利用(yòng)率高:用(yòng)傳統的鏜(táng)孔(kǒng)方法製(zhì)造缸體,金屬利(lì)用率隻有50-70%。用拉(lā)拔方法生產時,金屬不但不(bú)被切削成鐵末(mò),反而可以得到30%的延伸,金屬利用率可達95%。 (4)能(néng)改善成(chéng)品管金屬的機械性能:用拉拔方法生產,使(shǐ)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(chéng)品管內層強度限提高(gāo)達60%。高(gāo)精度冷拔管是用無縫熱軋鋼管、直縫焊管為坯(pī)料,經過化學處理後在專用冷拔(bá)機上,通過特種變形原理設計的模具進行拉拔,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(biǎo)麵粗(cū)糙度達Ra1.6-0.4。生產工藝流程如下:進料——外觀檢查——機械清理——機械清理(lǐ)——退火——矯直——管頭加(jiā)工——酸洗——中和——水 洗——鱗 化(huà)——皂 化(huà)——拉 拔——檢 查——切定尺——珩 磨(mó)——端部加工——矯 直——總裝——試壓——裝(zhuāng) 箱三、技術指標該技術(shù)所生產的高精度冷拔管的(de)主要(yào)技術指標已達到或部分超(chāo)過國家標準GB8713--88和國際標準ISO4394/I-1980(E) 的要(yào)求。詳見下表: 主要技(jì)術指標與標準對(duì)照表項目 實際達到 GB8713-88 ISO4394/I 內徑尺(chǐ)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 壁厚偏差 ±5%壁厚 ±10%壁厚 ±10%壁厚圓(yuán)度 0.04 無規定 無規定四、產品開發采用“高精(jīng)度冷拔鋼管技術”冷拔後的精密鋼管可直接用作氣(qì)動缸筒(煙台、青島、肇慶等國內氣動元件廠已大量(liàng)使用)。根據液壓缸的(de)特殊要求,可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(zhōu)工程機械集團徐州(zhōu)液(yè)壓件廠大批量采用生產液壓缸(1998年用了1000多噸)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行程)筒管,取代了同類(lèi)進(jìn)口管(guǎn),被大港油田大港石油機械廠(850噸/1998年)用於從美國引(yǐn)進(jìn)技術和關鍵設(shè)備建成的API整筒抽油泵生產(chǎn)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、本項技術的應用前景 1)宏觀市場鋼管是經(jīng)濟建設中重要的原材料之一,素有工業“血管”之稱。精密鋼管廣泛地被用作機械工業用管(主要(yào)是液壓與氣動缸體(tǐ)管、液壓輸油管、汽車傳動軸管和半軸套管(guǎn)、軸承鋼管、皮帶傳送托輥(gǔn)管、印染輥管等(děng))、石油地質工業用(yòng)管(油泵管、鑽探管、油管、套管、鑽杆等)、化(huà)工用管(石油裂化管、化肥用高壓管、化工(gōng)設備及管(guǎn)道用管)、電站鍋爐和熱交換器管等。隨著我國經濟建設的不斷(duàn)發(fā)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(yuè)大。據內部資料,德國曼內斯曼生產的冷(lěng)拔精密管材(cái)在其國內(nèi)售價在4萬元人民幣/噸,因此在解決好坯管材質、規格、質量情況下,開拓精密鋼管國際市場,出口(kǒu)創(chuàng)匯的潛力很大。從原料市場來看,我(wǒ)國已基本形成東北鞍鋼,西(xī)北包(bāo)頭,華北天津,華東上海,西南成都和中南衡陽的(de)六大無縫鋼管生產基地。我國直縫焊(hàn)管機組已近1600套,1986年以來引進了200多套,φ219mm以上的大中(zhōng)口徑直縫焊管機組已有18套,其中廣東番禹(yǔ)焊管廠φ320機組,張家口寧遠鋼(gāng)廠的φ114機組,徐州光環公司中的φ219機組,寶雞鋼(gāng)管廠(chǎng)的φ426機組,錦西鋼管廠的φ508機組等,可以生產(chǎn)油井管、輸送管、機械用管等高檔次產品,將是生(shēng)產DOM機械用管可靠的焊管坯(pī)供應商。目(mù)前我國還沒有專業化的精密鋼管生產廠,我們可借鑒(jiàn)國(guó)際鋼(gāng)管企業的一些建廠模式和經驗。日本是一個鋼管出口大國,其鋼管質量(liàng)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(guǎn)(NKK)和川崎鋼鐵)都生產鋼管。日本丸一(yī)鋼管公司是一個比較大的,但不(bú)能自供原料的鋼管公司,年產118.8萬t鋼管,產品有鍍(dù)鋅管、異型管、機械用管、標準輸氣輸水管等。位於大阪的(de)原田鋼管公司年產1.2萬t液(yè)壓缸筒等精密鋼管,主要生產手段是冷拔。總部(bù)位(wèi)於大阪的(de)片(piàn)倉鋼管(guǎn)公司建有世界最大的700噸冷拔機,在大阪、廣島和東京都建有精(jīng)密鋼管生產廠,年(nián)產4.92萬t精密鋼管。 2)行業需求(1)工程液壓機械:如液壓汽車吊、挖掘機、推土機、叉車等。(2)煤礦井(jǐng)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(guǎn)的總需求量約為120萬米。(3)水電站閘門啟(qǐ)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:高空作(zuò)業升降機(jī)械,一般建築的施工修繕也離不(bú)開(kāi)液壓機械。(5)石油地質管:全國各油(yóu)田每年需抽油泵3萬(wàn)台以上,年消耗高(gāo)精度管(guǎn)20—40多萬米、此外(wài)還可用本項技術精整各類鑽杆。(6)兵器工業:軍工部門現在用旋壓方法加工槍炮管,旋壓方法生(shēng)產率低而成本高,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,以圓鋼(gāng)為原料,切片後經衝壓製成。大軸承座圈還將實心棒料掏空來製作,金屬利用率不到40%,迫切需要高精度、軸承鋼厚壁管材。(8)汽車工(gōng)業:95年傳動軸用精密管6000噸,半軸套管1萬噸和各種輸(shū)油管(guǎn)等。(9)航空工業:鋁合金飛(fēi)機起落架管和厚壁鋼管等。(10)千斤頂行業:我國千斤頂製造有相當實力(lì),出口創匯前景可觀。各生產企業目前千斤頂缸多采用(yòng)實心棒料加工,生產效益低(dī),材料浪費高,對高精度冷拔管需求迫切。 (11)其他領域:各種印染輥(gǔn)、輥道托輥用管、不鏽鋼管、鋁管、銅管、異型管及內外複合管等等均可采用本項技術生產(chǎn)。五、經濟效益(yì)分析 1)、成功範(fàn)例高精度冷拔生產精密鋼管技術在八十年代(dài)末才在國(guó)內推廣應(yīng)用,采用這(zhè)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(qǐ)業(yè)在1992年采用(yòng)這(zhè)項技術,投資650萬元建立了高精度冷拔鋼管廠,員工(gōng)60人(多為農民合同工),截止到1999年底已獲得稅(shuì)後利潤2400萬元,固定資產(chǎn)已達1300萬元。 2)、原料和成品管價格國內無縫鋼管價格在4200~5200元/噸,直(zhí)縫焊管價格在2900~3600元/噸。高精度冷拔主要產品:液壓、氣動缸體管,DOM管,汽車、拖拉機、摩托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9000~1300元/噸。 3)、投資回報分析以建(jiàn)造二台拔機、生產綱領為4000噸冷拔精密管能(néng)力的生產線概算,項目總投(tóu)資額約1000萬元人(rén)民幣。以建造一台拔機、生產綱(gāng)領(lǐng)為2000噸冷拔精(jīng)密管能力的生產線概算,項(xiàng)目總投資額約850萬元人民幣。按毛坯管5000元/噸、成品(pǐn)管售價平均按9500元/噸計算。按方案(1)建兩台拔機(jī),達產後年產4000噸冷拔精密管,銷售(shòu)收入3800萬元,實現(xiàn)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)。 4)、生產規模,人員和廠房(以建造一台300噸(dūn)冷拔機的生產線為例) A、生產綱領(lǐng)以一台300噸高精度冷拔(bá)生產線建成(chéng)投產,工藝穩定(dìng),規格齊(qí)全(quán)後,年產成品管Φ63~Φ300mm、最長(zhǎng)12米的精密管材2000噸,約5萬米。 B、設備組成高精度(dù)液壓冷拔機,退火熱處理裝置,坯(pī)管化學處理設備,矯直設備,模具及加工設備,測試設備,起重運輸設備(bèi),電力係統等。設備投資約:750萬元。其中300噸高精(jīng)度冷拔機造價:345萬元(yuán),該設備全液壓驅動、實現PLC自動控製,裝機容量270KW。退火電爐:65萬元。珩磨機:48萬元。 C、人員(yuán)組成生產(chǎn)人員39人,工藝技術(shù)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(jī) 2052M2(18×114M2)的生產車(chē)間;車間一端建設324M2(6×18×3)附房作(zuò)為綜合辦公室。另外再建立500M2毛(máo)坯料的存放工棚。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(高精度液壓冷拔機設計製造,輔助設備的選型)費用為650~750萬元。合(hé)作合同生效後,8-10個月內完成工廠規劃、流程設(shè)計、設備製(zhì)造和廠房建設。二(èr)個月內完成設備安裝、調試。合作方式:七、獲獎情況 1995年獲得冶金部科學技(jì)術進步獎(三等)。 1996年獲(huò)得北京市科學技術進步獎(二(èr)等)。 1997年列(liè)入國家“八五(wǔ)”科技成果匯編。