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鋼簾線生產現狀和冶煉技術難點的攻克(上)

鋼簾線是橡膠制品,尤其是汽車子午胎理想的骨架材料,主要用于子午胎體、帶束層、胎側增強層和胎圈包布,制成的輪胎適合于車輛在高速狀態下行駛,具有載荷大、抓著力好、耐刺扎、壽命長、節油等一系列優點。
  近年來,國內汽車、輪胎及鋼簾線的發展極為迅速,特別是在我國汽車產銷量居全球第一后,鋼簾線市場具有很大的潛力。不過,隨著汽車工業的迅猛發展,對子午線輪胎的安全性、舒適性和經濟性等方面的要求不斷提高,鋼簾線將加速向高強度、高滲透性等先進技術方向發展,因此也對簾線鋼提出了更大的要求。
  1 國內外鋼簾線生產現狀
  1.1 國外鋼簾線生產現狀
  目前世界上主要生產鋼簾線用線材的生產廠有:德國撒斯特(SKD)、日本住友(SMI)、日本新日鐵(NSC)、日本神戶(KSL)和韓國浦項(POSCO)等。
  世界上著名的鋼簾線專用線材生產廠商德國SaarstahlAG公司冶煉簾線鋼時,鐵水經160t~170t魚雷罐車運至煉鋼廠,在140t鐵水包中進行脫硫預處理,外加15%~20%返回廢鋼組成煉鋼原料。在165t轉爐內進行吹煉,轉爐為頂底復吹式。爐頂有5個~6個氧槍,每分鐘吹入500m3~650m3氧氣。爐底有10個Φ4mm的孔,每分鐘吹氬氣量0.015Nm3/t~0.5Nm3/t。其氧槍的位置、吹氧速度和底吹氬氣量均由聲控儀或廢氣成分分析儀實現自動控制。爐外精煉采用RH,最大真空度為50Pa,二臺TN噴粉裝置,其中一臺用于噴吹CaC2粉和CaSi粉。成分微調后加入冷料由送風站完成。此外還配有雙線喂絲機喂CaSi線和Ca線,這些工藝技術的應用,是保證鋼簾線專用線材純凈度必不可少的前提。
  1.2 國內鋼簾線生產現狀
  簾線鋼對于高線廠來說附加值較高,國內多家鋼簾線廠尋找國內簾線鋼線材供應商,市場需求旺盛。原來依靠日本、德國、意大利等供應的簾線鋼線材對國內供應貨源的需求更加強烈。迄今我國國內只有寶鋼、武鋼、鞍鋼等能生產一些簾線鋼。國內一些生產簾線鋼的合資企業所使用的坯料還大量依靠進口。國內企業通過引進消化吸收國外先進技術,產品質量和技術水平有了顯著的提高,在產品質量與國外差別不大的前提下,擁有較強的成本優勢。
  1.3 國內主要生產企業狀況
  寶鋼線材產線投產于1999年3月,年設計產能40萬t,以鋼簾線、彈簧鋼、汽車用冷鐓鋼及高等級橋梁纜索用鋼為主。2010年,鋼管事業部把市場需求較大的鋼簾線等汽車用高附加值產品作為主攻目標,鋼簾線生產實現歷史突破,全年銷量逾12萬t,形成了從72至92鋼簾線全系列生產能力。
  2011年1月28日,寶鋼成功生產出B96LX極高強度鋼簾線盤條。經檢測,各元素成分均達到內控標準,鑄坯偏析度控制在1.04以下,夾雜物尺寸全部控制在5μm以下;成品盤條檢驗結果完全達到了極高強簾線用盤條質量要求,盤條偏析按照ISO16120標準評級為一級,標志著寶鋼鋼簾線制造能力達到國際先進水平,實現了鋼簾線盤條產品的全系列覆蓋。鋼簾線每提高一個等級,汽車輪胎就可以減重10%。因此,提高強度、減輕重量、延長壽命是汽車行業輕量化發展對鋼簾線提出的要求。
  寶鋼現已成為世界子午線生產行業巨頭米其林的國內最大鋼簾線供應商,并向世界最大的鋼簾線、鋼絲及制品制造商貝卡爾特穩定供貨。
  武鋼是從2000年1月開始簾線鋼WLX72A線材研究的。隨著汽車輪胎向輕量化發展,高強度鋼簾線的需求量越來越大。2005年起,武鋼先后開始了簾線鋼WLX82A、WLX92A線材的研究,并在五個對簾線鋼線材質量最為關鍵的部分加以突破,即:非金屬夾雜塑性化技術、鈦夾雜控制技術、200mm×200mm連鑄坯輕壓下技術、鐵水脫硫防止回硫技術、簾線鋼線材控制控冷技術。
  武鋼是國內鋼廠中第一家獲得法國米其林公司、比利時貝卡爾特公司的質量認證,并成為國內最早獲得了貝卡爾特公司頒發的全球最佳供應商獎的鋼廠之一,在整個國內簾線鋼線材市場占據了主導地位,質量達到了國際先進水平。其鋼簾線產品已廣泛地供應米其林、固特異、普林斯通、韓泰、佳通等國內外輪胎廠家,生產轎車、輕卡、客車、工程車等多種類型的輪胎。
  3 鋼簾線冶煉工序及精煉
  簾線鋼的冶煉工藝主要有以下兩種:①電爐→二次精煉→連鑄或模鑄;②高爐→鐵水預處理→轉爐冶煉→二次精煉→連鑄。一般不宜采用電爐冶煉,由于其爐料廢鋼中殘留有害微量元素(Ni、Pb、Cu、Cr)會影響到鋼的質量。
  由于簾線鋼用成品鋼絲的絲徑一般都在0.15mm~0.38mm,鋼中尺寸大于5μm的硬性夾雜(主要是Al2O3 )數量較多時,拉拔過程中的斷絲率將很高。因此,為減少夾雜物和改變其形態,降低鋼絲脆斷率,簾線鋼必須采用二次精煉。
  國內外簾線鋼主要采用LF +VD或LF +RH法進行精煉,通過采用Si-Mn合金脫氧以及改變精煉渣系,達到控制鋼中酸溶鋁含量,進而使鋼中夾雜物轉變為塑性CaO-SiO2-Al2O3 夾雜的目的。在具體的做法上,轉爐出鋼時盡量控制下渣量,或者是在出完鋼后扒去鋼包內的轉爐渣,再加入精煉渣。并且,LF與VD或LF與RH配合使用能有效脫S,降低鋼中O含量,使夾雜物轉變為液相、易聚合上浮的鈣鋁酸鹽。經過鋼包爐處理的鋼液,雜質元素含量和夾雜水平均有明顯改善,能生產S含量0.0007%~0.003%,O含量0.0013%~0.0017%,夾雜物0~1.0級的潔凈鋼。


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