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無縫管(guan)以來,在無縫不銹鋼管及焊管之間始終存在著尖銳的競爭。由于不銹鋼(gang)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(lian)鑄技術對煉鋼生(sheng)(sheng)產的(de)(de)影響是顯(xian)而易見的(de)(de),對軋鋼生(sheng)(sheng)產來說,其影響先施于板材(cai)生(sheng)(sheng)產,然(ran)后才及于管材(cai)生(sheng)(sheng)產,在(zai)20世紀70年代連(lian)鑄坯的(de)(de)應用(yong)場(chang)合主要(yao)是以下三方面:
1. 生產板坯以供(gong)應大型鋼鐵企業軋制板材,這部分約占(zhan)連(lian)鑄(zhu)能力的1/4左右。
2. 生產小(xiao)(xiao)方坯(pi)以供小(xiao)(xiao)型(xing)鋼鐵企(qi)業生產線材及小(xiao)(xiao)型(xing)圓鋼用,其尺(chi)寸為邊長(chang)75~150mm.這部分(fen)約占連(lian)鑄(zhu)能力的(de)1/2左(zuo)右。
3. 生產較大方坯以便(bian)軋成各(ge)種型材,其尺寸(cun)邊長為(wei)150-250mm,這(zhe)部(bu)分(fen)約占連鑄(zhu)能力的(de)1/4左右(you)。
為了成(cheng)功地(di)采用連鑄(zhu)坯軋管(guan)(guan)就要(yao)求連鑄(zhu)技(ji)術及軋管(guan)(guan)技(ji)術兩方面作出相應(ying)的(de)(de)改(gai)進(jin)(jin)。因為軋管(guan)(guan)生(sheng)產的(de)(de)一道(dao)重要(yao)的(de)(de)工序是穿孔,而(er)在(zai)斜(xie)軋穿孔過(guo)程中管(guan)(guan)坯承受交(jiao)替的(de)(de)拉伸應(ying)力(li)和(he)壓應(ying)力(li),因此,往往在(zai)管(guan)(guan)坯的(de)(de)疏松、發(fa)裂、夾雜缺(que)陷(xian)處形成(cheng)裂紋,而(er)在(zai)成(cheng)品管(guan)(guan)上造成(cheng)離層、重皮······等缺(que)陷(xian)。所以,既(ji)需(xu)(xu)要(yao)改(gai)進(jin)(jin)連鑄(zhu)技(ji)術以提高管(guan)(guan)坯質(zhi)量,又(you)需(xu)(xu)要(yao)改(gai)進(jin)(jin)軋管(guan)(guan)技(ji)術以降低對不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)坯的(de)(de)要(yao)求,這兩個方面是相輔相成(cheng),缺(que)一不可(ke)的(de)(de)。
不(bu)銹鋼無(wu)(wu)縫管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)領域(yu)使(shi)用(yong)連(lian)鑄(zhu)坯(pi)(pi)(pi)始自方(fang)(fang)(fang)(fang)坯(pi)(pi)(pi),這是因為當時方(fang)(fang)(fang)(fang)坯(pi)(pi)(pi)連(lian)鑄(zhu)技術已(yi)是現成技術。20世紀60年代(dai)初(chu)供生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)材和(he)小型圓鋼用(yong)的(de)邊長為75~150mm的(de)連(lian)鑄(zhu)方(fang)(fang)(fang)(fang)坯(pi)(pi)(pi)要占連(lian)鑄(zhu)設備總生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力的(de)一(yi)(yi)(yi)半左右(you)。由(you)于(yu)無(wu)(wu)縫鋼管(guan)對(dui)管(guan)坯(pi)(pi)(pi)的(de)要求較嚴,因此,要將連(lian)鑄(zhu)方(fang)(fang)(fang)(fang)坯(pi)(pi)(pi)用(yong)作不(bu)銹鋼管(guan)坯(pi)(pi)(pi)還得從解決連(lian)鑄(zhu)坯(pi)(pi)(pi)中存在(zai)皮下氣孔、非金屬夾雜、方(fang)(fang)(fang)(fang)坯(pi)(pi)(pi)的(de)對(dui)角線(xian)差異和(he)裂紋等問題(ti)入手,使(shi)之處于(yu)允許范圍內,并(bing)在(zai)軋管(guan)技術方(fang)(fang)(fang)(fang)面做一(yi)(yi)(yi)些必要的(de)改進,經過若(ruo)干年的(de)改進后(hou),到60年代(dai)中期連(lian)鑄(zhu)方(fang)(fang)(fang)(fang)坯(pi)(pi)(pi)才作為不(bu)銹鋼管(guan)坯(pi)(pi)(pi)用(yong)于(yu)無(wu)(wu)縫鋼管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)領域(yu)。Albert H.Calmes 在(zai)進行大量試(shi)驗的(de)基礎上發展了一(yi)(yi)(yi)種嶄新的(de)穿(chuan)孔工藝即壓力穿(chuan)孔法(PPM),它可以高效(xiao)能(neng)地穿(chuan)軋連(lian)鑄(zhu)方(fang)(fang)(fang)(fang)坯(pi)(pi)(pi)。