钢材深加工

钢材深加工发展趋势

过去，钢铁工业由于受技术条件限制及产品供不应求的影响，许多用户不能直接使用的钢材产品，需经中间厂家对其进行加工处理后才能使用。而在中间厂加工中，常由于对钢材产品处理不到位，造成使用中的浪费。随着钢铁企业的科技进步，以及钢铁生产工艺流程的缩短，过去许多需要离线加工处理的钢材，正逐步实现在线加工处理（钢轨、钠筋的在线余处理，钢板的在线溆镀等）。并且，随着技术的进步，钢材产品的深加工比例也将越来越高。通过发展钢材深加工，可使产品得到延伸，与直接用户接触更紧密，更能满足市场需求。国外大型钢铁企业在钢材产品的深加工中，为用户考虑得极为细致，并实行配套销售服务，给用户带来很大便利。

1钢材深加工产品需求及现状目前虽然大多数钢材产品合营企业过于求，但许多具有高技术含量的深加工产品尚不能满足用户的需求量，如：子午线轮胎用钢帘线、回火轮胎钢丝、高应力耐疲劳高级轿车用悬挂弹簧钢丝等。1996、1997、1998年我国分别进口涂镀层钢板147、176、158万t。钢体制材深加工产品品种规格簋多，生产工序繁杂，工艺流程长，属劳动密集和技术密集型产品，是高效钢材中的主要品种之一。目前钢材深加工产品主要分为两大类：加工产品目前金属制品年产量已达400多万t，自给率达90% 以上，预计到2000年，全国金属制品总量将达到450 万t。我国虽是制品大国，但高质量、高科技、高附加值产品还需从国外进口，如：高应力耐疲劳高级轿车用悬挂弹簧钢丝、汽车汽阀用弹簧钢、钢帘线、低松

弛大规格高强度预应力钢丝及钢绞线等。另外，还有许多深加工产品正处在市场拓展阶段，需要与其他行业共同开发，如：CO2 气体保护焊丝。目前一些国家和地区焊材构成比例如表1 所示。有关专家预测，到2005年，我国焊材构成比例中焊条将降至60%--70%，CO2 气体保护焊丝势在必行。专家预测，2005年我国钢材消费量为1.5亿t，按我国1998年消费水平，焊材消费量将达到35-145万t。然而，随着我国焊接自动化水平的提高，以及高效焊材的大量使用，焊材消费量将有所下降，但估计，焊材消费量将不低于100万t，按CO2 气体保护焊丝占20%计，2005年CO2气体保护焊丝有可能达到20-25万t。 1.2 以板、带材为主的板、管深加工产品以板带材为主的板、管深加工产品有冷轧超（极）薄带、涂镀钢板、冷弯型钢、各种焊接管材等。1998年国产板、带材分品种市场占有率：中厚板为90%、热轧薄板为77%、冷轧板为44%、涂镀板为27%。（级）薄带尚有一定缺口，产品价位也较高，主要用于食品罐、家具、家电等。对原料质量要求严，生产深加工设备和工艺的科技含量较高。较缓慢，特别是涂塑钢板与国外相比使用普及率还相当低，该产品主要用于建筑、家具、家电等。今后在较大的发展空间。断面型钢的一种，由冷带或热带经辊式弯曲或模具成型加工而成。其表面精度高，断面系数比热轧型材高10%--40%，它还具有轻型、经济、适应性强等优点，已用于多种行业，如：建筑行业（仓库等大跨度建筑物）、汽车制造业（车厢边框、车门导轨等）、高速公路护栏板（型钢、圆管的使用量为 20-50t/km）、铁路货车（1-1.5t/节）、立柱（尖角矩形管）、

地板（波纹板）、农机行业、门窗、装饰（龙骨）、支架、框架、电梯及钢结构等。冷弯型钢在我国有强大的生命力，但其目前占钢材总量的比例却较低，约为0.6%，而国外约占1.5%--4.0%。其产品的品种和数量与市场需求均差距较大。目前国内大部分冷弯型钢加工设备还不能达到质量要求，产品标准尚不完善，深加工能力不足。因此，今后应努力开发高质量产品，以适应市场需求。（4）以板带材为原料的焊管深加工，以及焊管产品的加工，如：涂镀防腐处理钢管、各种异型管材等。近几年焊管产品发展迅速，规格品种较多，目前已达600万t/a以上。焊管的品种开发及应用领域正在逐步拓宽。电焊锅炉管的生产是焊接钢管技术进步的象征，产品质量提高的标志，也是扩大焊管品种和调整钢管产品结构的重要内容。要生产出合格的产品，必须确保原材料质量稳定可行，机组工艺装备完善，工艺制度合理且质量保证体系健全。国内电焊锅炉管生产需在降低制造成本、提高产品尺寸精度和表面光洁度、提高抗氧化性能与耐腐蚀性能等方面下工夫。聚乙烯涂敷钢管集钢管与塑料管的优点于一身，具有化学稳定性好、耐温性能好、涂层结合高等优点。该产品1989年由潍坊钢管总厂研制开发出来后，已逐渐被各行各业采用，尤其是在邮电、通讯业中，更受到广大用户的青睐。 2 钢铁企业开展钢材深加工的情况及发展趋势随着技术的进步，用户对钢材产品质量的要求越来越高。虽然部分钢材产品已基本实现了在线深加工，但大多数产品还需离线处理，因而造成能耗、物耗、工耗等的浪费，也增加了用户的负担。压缩钢铁生产工艺流程，及向下游的延

伸是会计报表技术发展的必然。钢铁企业要与科研机构使用，注意跟踪国内外钢材生产与加工技术的发展，对钢材生产技术如何向深加工产品延伸进行技术攻关。的激烈竞争，科技进步的加快，极大地促进了钢材产品的深加工开发。由于钢材产品深加工具有投资少、建设周期短、资金回收快、劳动密集等优点，许多企业进行了尝试，并取得了较好效益。 2 发展深加工产品可以有以下几种形式：（1）利用现有的生产工\艺，对后部设备进行改造，实现在线产品深加工。这样，既可减少投资，又可创造较大的经济效益，是钢铁企业褥施钢材深切加工的首选方案。（2）在企业内部建设钢材深加工生产线（如鞍钢、首钢等），可以利用现有技术人员和富余人员以及厂房和闲置设备等。（3）与国内现有企业合资建设，这样既可节省部分投资，又能使钢铁企业产品得到延伸。发展钢材深加工要从实

际出发，结合国内外钢材深加工发展情况，以及自身发展条件，提出发展钢材深加工发展新思路。但发展的起点不应过低，规模要适当，产品档次要高，企业要相对集中。在管理机制上可以多种形式，重点是提高工作效率。在资金投入上可以采取股份制、合资、企业联合、资产重组等形式。3 要为钢材深加工提供优质原料虽然当今钢铁工业技术进步发展很快，但并不是所有的钢材产品都能实现在线深加工，一些复杂的产品，还需离线、离厂进行深加工。因此，钢铁企业要为下游企业、下道工序提供优质原料，以利于钢材的进一步深加工。从对金属制品、冷弯型钢等企业的调查来看，目前影响钢材深加工产品质量提高的主要因素，是原料质量达不到要求，以及产品质量

不稳定，影响了深加工产品的发展。其主要影响因素如下：（1）原料内在质量差。由于缺少精炼及控轧控冷手段，原料成分不均匀，组织性能不稳定。（2）表面质量及尺寸精度达不到要求。如：表面折叠、耳子、头尾尺寸超差等。（3）所需牌号、规格与供货不符。如：市场缺少Ф5.5mm硬线，用户只能用Ф6.5mm线材代替，致使加工费用增加200-300元/t。另外，国内许多深加工企业由于生产出口产品，往往需要原料供应企业按国外标准组织生产，而一些牌号产品钢铁企业难以生产，不得不按国内现有牌号套用。由于原材料组织性能上的差距，给深加工生产企业产品带来困难。据统计，1998年我国进口线材80万t，其中主要是国内不能生产或产品质量不过关的Ф5.5mm以下，Ф12mm以上的高碳优质硬线等。为满足深加工行业的要求，以及确保钢铁企业自身生存与发展的需要，应在提高产品质量、开发品种、降低成本一下功夫。要树立精品意识战略，引导市场消费，大力推进钢材产品生产与用户使用相结合，倡导共同开发，指导使用。为深加工行业提供质优价廉的原料产品。

大部分钢材加工都是通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不同，分为冷加工和热加工两种。钢材的主要加工方法有：轧制

将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产型材、板材、管材。分冷轧、热轧。

锻造

利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻，常用作生产大型材、开坯等截面尺寸较大的材料。

拉拨

是将已经轧制的金属坯料（型、管、制品等）通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。

挤压

将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多用于生产有色金属材料。

钢的宏观和微观检验方法

1．钢的宏观检验

有肉眼或小于十倍的放大镜对钢的质量进行检验，常有的有以下几种：

低倍酸侵试验

在钢坯或钢材上取样，经车削加工，再经过酸的侵蚀，观察钢材在不同断面上的缺陷，如缩孔、疏松、偏析、气泡、夹杂物等。

断口试验

将试样按规定采取，经热处理后，用冲击力将其折断，观察其断口情况，如检查“白点”等。

塔形试验

沿轧制的纵向取一定长度的试棒，然后车成粗、细不同的三种直径试样，检查不同截面上是否有发纹（细裂纹缺陷）。

硫印

检验钢锭或钢坯的常用方法：将断面刨光后，在印相纸上显影，可以明显地看出硫化物在钢中的分布情况，及钢材的低倍缺陷。

超声波探伤

一种无损检验，通过超声波的传播情况观察钢内部的缺陷情况。

2．钢的微观检测

在金相显微镜下进行质量检查，通常放大倍数为50-100倍，目前常用于检查钢的晶粒度、脱碳层、带状组织、网状组织等，与上述的低倍检查相对应，通常叫做高倍检验。

钢的机械性能的常用检验方法

常用的检验方法有以下几种：

拉力试验

在拉伸试验机上，通过对试样的位伸，可以取得以下结果：

屈服点（可屈服强度）

在拉伸机的位力下，试样被位长，在开始时试样的伸长和拉力成正比，当拉力取消后试样仍收缩到原来尺寸，试样的这种变形叫做弹性变形。在拉力不断加

大后试样继续被伸长，但外力取消后试样却不再收缩到原来长度，这种变形收叫做塑性变形。由弹性变形点转变为塑性变形的时候，叫做屈服点，其代表符号是σb，单位是MPa或N/平方毫米。

抗张强度

在上述试验中，当试样产生塑性变形后，拉力继续增大，试样最后被拉断。这时候的力就是抗张强度，其代表符号是σb，单位是MPa或N/平方毫米。

延伸率

在上述试验中，在试验拉断以后，原定标距被位长后与原来标距的比叫做延伸率，其代表符号为τ，单位是%。

断面收缩率（或收缩率）

上述试样在拉断后，测量拉断后的断面颈缩与原来断面积的比，叫做断面收缩率，其代表符号为υ，单位为%。

弯曲试验

将试样在热或冷的状态下进行弯曲，将钢材折弯90度或120度，检查钢材承受弯曲的能力，不同钢材对弯曲的角度和弯曲的直径有不同要求。

冲击试验

测量钢材韧性（或冲击韧性）的方法。将试样加工成规定形状（在试样上有不同开头的缺口），在试验机上有重锤摆动将试样冲断，叫做冲击功，符号为Akv，单位为焦耳，或J。

此外，还有硬度试验、顶锻试验等。

在钢铁行业将面临激烈竞争的形势下，谁能保持最低的成本、最优的质量、最好的服务和最能满足用户需求的产品，谁就能在竞争中站住脚，保持不败。其中钢材的深加工是主要的方向之一。平材深加工

只要是对钢材产品进行进一步加工，使其更接近用户，成为半成品甚至成品，减少用户对钢材初级产品的加工量的加工都是深加工的范围。

钢材的深加工有两种形式，一种是为用户生产半产品，减少用户的生产时间、生产工序和成本。但是这种方式一定要看准市场、看准用户，因为国内很多行业有市场准入问题。

近年，国内扁平材的投资较大，在建的项目也较多，所有产能释放以后，平材市场的竞争会十分激烈，因此，搞好平材深加工，是今后发展中应当及早考虑的问题。扁平材的深加工主要包括：各种涂镀层钢板、钢结构(包括焊接H型钢)、各种焊管、冷弯与热弯型钢和其它金属构件及制品。

涂镀层钢板的发展是现代社会经济发展的要求。以汽车为例，一般汽车全寿命为10年左右，采用普通冷轧板做车身，抗点蚀的寿命仅2~3年，采用镀锌板车身寿命则可以达到10年，所以涂镀层板的用量会越来越大。汽车、建筑、家电行业都是涂镀层板的大用户。彩

涂板近年发展也非常迅速，已建成的产量有1000多万吨，彩涂板的深加工已经刻不容缓的摆在企业面前。

钢材配送中心的建设是钢铁企业接近用户、为用户服务，同时又是创造效益、了解市场的最好手段。现代的造船、工程机械制造等行业对钢材要求品种规格复杂，钢铁厂能根据用户的需求剪切、配套、表面处理，既满足了用户的需求，又增加了效益。目前，许多大型企业如宝钢、武钢等都在全国各地建立了钢材配送中心，是非常值得学习和提倡的深加工方式。

现代建筑采用钢结构越来越广泛，其包括各种焊接圆管、方矩管、H型钢等，现代一般的高层写字楼、体育场馆、交通枢纽建筑都广泛使用钢结构，采用量通常一座建筑用数千吨至万吨钢材，但是规格、形状都比较复杂，需要专门的工厂进行加工。这些都是钢材深加工的产物。

冷弯型钢是经济断面型钢的一种，由冷带或热带经辊式弯曲或模具成型加工而成。其表面精度高，断面系数比热轧型材高10%~40%，它还具有轻型、经济、适应性强等优点，已用于多种行业。如:建筑行业、汽车制造业、高速公路护栏板、铁路货车等。冷弯型钢在我国有强大的生命力，但其目前占钢材总量的比例却较低，约为0.6%，而国外约占1.5%~5.0%。目前，国内大部分冷弯型钢加工设备还不能达到质量要求，产品标准尚不完善，深加工能力不足。

冷弯型钢在国外建筑业中用途非常广泛，被用作屋架、檩条、容器、管道、围堰、防波堤等。在发达国家，建筑业是冷弯型钢的第一大用户，冷弯型钢占钢材总量的5%，建筑业用冷弯型钢占冷弯型钢总量70%以上。从结构力学和经济角度分析，冷弯型钢和H型钢结合应用于建筑业是最佳组合，可以实现工业厂房和民用住宅建设的工厂化。因此，今后开发大量适用市场需要的冷弯型钢产品也是深加工发展的方向。

以板带材为原料的焊管深加工以及焊管产品的加工，如:涂镀防腐处理钢管、各种异型管材等，近几年发展迅速，规格品种较多，目前已达600万吨/年以上，已逐渐被各行各业采用，尤其是在邮电、通讯业中，更受到广大用户的青睐。

其他板材制品，可以进行深加工的领域非常多，几乎在我们身边处处可以看到，关键是要发现和进行正确的选择和规划。最典型的例子是辽宁盼盼集团从防盗门起家，发展到如今数亿资产，年产值数亿元，其产品大多数是深加工板材的制品。长材深加工

长材的深加工所涉及的面比较宽，包括有钢丝制品、金属 (包括钢筋网)网、钢丝绳、钢帘线、钢琴线、冷镦钢丝、螺栓、焊条、冷拉钢材、小五金件和紧固件等等。

目前，我国金属制品自给率达90%以上。我国虽是金属制品大国，但高质量、高科技、高附加值产品还需从国外进口。另外，还有许多深加工产品正处在市场拓展阶段，需要与其他行业共同开发。

随着国民经济的发展，国内紧固件市场发展很快，预计我国汽车紧固件需求量到2010年为256.388亿件、33.249万吨，需冷镦钢45万吨，规格为Φ6~14mm的盘条和Φ14~21.5mm的棒材。由于我国的冷镦钢材产量不足，每年从国外进口各种紧固件数量相当大，据海关统计，近年每年进口的紧固件均在12万~13万吨.

汽车工业是我国发展最快的经济领域，随汽车工业的发展，轮胎用钢丝和钢帘线的需求量也与日俱增。目前国产钢帘线的产量远远小于需求量，大量从国外进口。预计2010年需求将达到20.6万吨，2015年达到36.6万吨，具有广大的市场前景。

钢筋焊网主要用作钢筋混凝土结构构件，特别是面积大、钢筋绑扎工作量大的板类、墙体构件的受力主筋、构造钢筋及预应力混凝土结构中的普通钢筋。用焊网代替手扎钢筋，有利于专业化生产，提高建筑质量；有利于防止混凝土表面开裂，如路面使用焊网可减少龟裂75%左右；减少人工50~70%；降低工程造价2~5%，节省钢材30%。因此，也具有较好的市场前景。