自從19世紀末,曼內斯曼兄弟用斜軋穿孔法成功地生產不銹鋼(gang)無縫管以來,在無縫不銹鋼管及焊管之間始終存在著尖銳的競爭。由于不(bu)銹鋼焊管生產可以用廉價的帶鋼作為原料,再加上焊管技術的迅速發展,近二三十年來焊管占了優勢;另一方面,同一期間在不銹鋼無縫管生產技術方面,除采用個別的高效能的不銹鋼管生產設備,如鋼管張力減徑機等以外,就軋管工藝整體來說,沒有什么顯著的進展,致使軋管機老是要采用價格高昂的管坯。因此,除了石油用管以外,不銹鋼無縫管很難與焊管相競爭。然而,不管怎樣,不銹鋼焊管總是有焊縫存在,從強度觀點來看,由于焊縫區金屬結構性能影響,焊縫總是一個薄弱環節,在許多應用部門,由于采用焊管而造成的事故損失往往較大,因此,假如無縫管在價格方面能與焊管競爭,則還是傾向于采用無縫管。而要做到這一點,在無縫鋼管生產領域內必須采用連鑄坯作為管坯。
連鑄技術對煉鋼(gang)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)影響(xiang)是(shi)顯(xian)而易見的(de),對軋鋼(gang)生(sheng)產(chan)(chan)來說,其影響(xiang)先施于板材(cai)生(sheng)產(chan)(chan),然后(hou)才及于管材(cai)生(sheng)產(chan)(chan),在20世紀70年代連鑄坯(pi)的(de)應用場合(he)主要(yao)是(shi)以下三方(fang)面:
1. 生產板坯以(yi)供應大型鋼鐵(tie)企業軋制板材,這部分約(yue)占連(lian)鑄能力的1/4左右。
2. 生(sheng)產(chan)小方(fang)坯以供小型鋼鐵(tie)企業生(sheng)產(chan)線材及小型圓鋼用,其尺寸為邊長75~150mm.這(zhe)部分約占連鑄能力的1/2左(zuo)右。
3. 生產較大方(fang)坯以便軋成各(ge)種(zhong)型材(cai),其尺寸邊長為150-250mm,這(zhe)部分約占連鑄能力的(de)1/4左(zuo)右(you)。
為了成(cheng)功(gong)地采用連鑄(zhu)坯(pi)(pi)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)就要求連鑄(zhu)技術及軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)技術兩(liang)方面作出相(xiang)(xiang)應(ying)(ying)的改(gai)進。因(yin)為軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)生產(chan)的一道重(zhong)要的工序是穿(chuan)孔,而(er)在斜軋(ya)穿(chuan)孔過(guo)程中管(guan)(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)承受(shou)交替的拉伸(shen)應(ying)(ying)力和壓應(ying)(ying)力,因(yin)此,往(wang)往(wang)在管(guan)(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)的疏松、發裂、夾雜缺陷處形成(cheng)裂紋,而(er)在成(cheng)品(pin)管(guan)(guan)(guan)(guan)上造成(cheng)離(li)層、重(zhong)皮······等缺陷。所以,既需要改(gai)進連鑄(zhu)技術以提高管(guan)(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)質量(liang),又需要改(gai)進軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)技術以降低(di)對不銹鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)的要求,這兩(liang)個方面是相(xiang)(xiang)輔相(xiang)(xiang)成(cheng),缺一不可的。
不(bu)銹鋼無(wu)縫(feng)管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)領(ling)域使(shi)用(yong)連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)始(shi)自方(fang)坯(pi)(pi),這是因(yin)為當時方(fang)坯(pi)(pi)連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)技(ji)術已是現(xian)成技(ji)術。20世紀60年(nian)代初(chu)供生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)材(cai)和(he)小型圓鋼用(yong)的邊長為75~150mm的連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)方(fang)坯(pi)(pi)要占連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)設備總生(sheng)產(chan)(chan)能力的一半左右。由于(yu)無(wu)縫(feng)鋼管(guan)對管(guan)坯(pi)(pi)的要求(qiu)較嚴,因(yin)此,要將連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)方(fang)坯(pi)(pi)用(yong)作不(bu)銹鋼管(guan)坯(pi)(pi)還得從解決(jue)連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)中存在(zai)皮下氣孔、非金屬夾雜、方(fang)坯(pi)(pi)的對角線(xian)差異和(he)裂紋等(deng)問題入手,使(shi)之處于(yu)允許范圍內(nei),并在(zai)軋管(guan)技(ji)術方(fang)面做(zuo)一些必(bi)要的改(gai)進(jin),經過若(ruo)干年(nian)的改(gai)進(jin)后,到60年(nian)代中期連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)方(fang)坯(pi)(pi)才作為不(bu)銹鋼管(guan)坯(pi)(pi)用(yong)于(yu)無(wu)縫(feng)鋼管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)領(ling)域。Albert H.Calmes 在(zai)進(jin)行大量試驗(yan)的基(ji)礎上發展了一種嶄新的穿孔工藝(yi)即(ji)壓力穿孔法(PPM),它可以高效(xiao)能地穿軋連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)方(fang)坯(pi)(pi)。