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钢帘线生产现状和冶炼技术难点的攻克(一)

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钢帘线生产现状和冶炼技术难点的攻克(一)

发布日期:2018-09-12 作者: 点击:

钢帘线是橡胶制品,尤其是汽车子午胎理想的骨架材料,主要用于子午胎体、带束层、胎侧增强层和胎圈包布,制成的轮胎适合于车辆在高速状态下行驶,具有载荷大、抓着力好、耐刺扎、寿命长、节油等一系列优点。


  近年来,国内汽车、轮胎及钢帘线的发展极为迅速,特别是在我国汽车产销量居全球之首后,钢帘线市场具有很大的潜力。不过,随着汽车工业的迅猛发展,对子午线轮胎的安全性、舒适性和经济性等方面的要求不断提高,钢帘线将加速向高强度、高渗透性等先进技术方向发展,因此也对帘线钢提出了更大的要求。


1 国内外钢帘线生产现状


1.1 国外钢帘线生产现状


  目前世界上主要生产钢帘线用线材的生产厂有:德国撒斯特(SKD)、日本住友(SMI)、日本新日铁(NSC)、日本神户(KSL)和韩国浦项(POSCO)等。


  世界上著名的钢帘线专用线材生产厂商德国SaarstahlAG公司冶炼帘线钢时,铁水经160t~170t鱼雷罐车运至炼钢厂,在140t铁水包中进行脱硫预处理,外加15%~20%返回废钢组成炼钢原料。在165t转炉内进行吹炼,转炉为顶底复吹式。炉顶有5个~6个氧枪,每分钟吹入500m3~650m3氧气。炉底有10个Φ4mm的孔,每分钟吹氩气量0.015Nm3/t~0.5Nm3/t。其氧枪的位置、吹氧速度和底吹氩气量均由声控仪或废气成分分析仪实现自动控制。炉外精炼采用RH,真空度为50Pa,二台TN喷粉装置,其中一台用于喷吹CaC2粉和CaSi粉。成分微调后加入冷料由送风站完成。此外还配有双线喂丝机喂CaSi线和Ca线,这些工艺技术的应用,是保障钢帘线专用线材纯净度必不可少的前提。


1.2 国内钢帘线生产现状


  帘线钢对于高线厂来说附加值较高,国内多家钢帘线厂寻找国内帘线钢线材供应商,市场需求旺盛。原来依靠日本、德国、意大利等供应的帘线钢线材对国内供应货源的需求更加强烈。迄今我国国内只有宝钢、武钢、鞍钢等能生产一些帘线钢。国内一些生产帘线钢的合资企业所使用的坯料还大量依靠进口。国内企业通过引进消化吸收国外先进技术,产品质量和技术水平有了显著的提高,在产品质量与国外差别不大的前提下,拥有较强的成本优势。


1.3 国内主要生产企业状况


  宝钢线材产线投产于1999年3月,年设计产能40万t,以钢帘线、弹簧钢、汽车用冷镦钢及高等级桥梁缆索用钢为主。2010年,钢管事业部把市场需求较大的钢帘线等汽车用高附加值产品作为主攻目标,钢帘线生产实现历史突破,全年销量逾12万t,形成了从72至92钢帘线全系列生产能力。


  2011年1月28日,宝钢成功生产出B96LX极高强度钢帘线盘条。经检测,各元素成分均达到内控标准,铸坯偏析度控制在1.04以下,夹杂物尺寸全部控制在5μm以下;成品盘条检验结果完全达到了极高强帘线用盘条质量要求,盘条偏析按照ISO16120标准评级为一级,标志着宝钢钢帘线制造能力达到国内外先进水平,实现了钢帘线盘条产品的全系列覆盖。钢帘线每提高一个等级,汽车轮胎就可以减重10%。因此,提高强度、减轻重量、延长寿命是汽车行业轻量化发展对钢帘线提出的要求。


  宝钢现已成为世界子午线生产行业巨头米其林的国内大钢帘线供应商,并向世界大的钢帘线、钢丝及制品制造商贝卡尔特稳定供货。


  武钢是从2000年1月开始帘线钢WLX72A线材研究的。随着汽车轮胎向轻量化发展,高强度钢帘线的需求量越来越大。2005年起,武钢先后开始了帘线钢WLX82A、WLX92A线材的研究,并在五个对帘线钢线材质量为关键的部分加以突破,即:非金属夹杂塑性化技术、钛夹杂控制技术、200mm×200mm连铸坯轻压下技术、铁水脱硫防止回硫技术、帘线钢线材控制控冷技术。


  武钢是国内钢厂中首位获得法国米其林公司、比利时贝卡尔特公司的质量认证,并成为国内较早获得了贝卡尔特公司颁发的全球极佳供应商奖的钢厂之一,在整个国内帘线钢线材市场占据了主导地位,质量达到了国内外先进水平。其钢帘线产品已广泛地供应米其林、固特异、普林斯通、韩泰、佳通等国内外轮胎厂家,生产轿车、轻卡、客车、工程车等多种类型的轮胎。


3 钢帘线冶炼工序及精炼


  帘线钢的冶炼工艺主要有以下两种:①电炉→二次精炼→连铸或模铸;②高炉→铁水预处理→转炉冶炼→二次精炼→连铸。一般不宜采用电炉冶炼,由于其炉料废钢中残留有害微量元素(Ni、Pb、Cu、Cr)会影响到钢的质量。


  由于帘线钢用成品钢丝的丝径一般都在0.15mm~0.38mm,钢中尺寸大于5μm的硬性夹杂(主要是Al2O3 )数量较多时,拉拔过程中的断丝率将很高。因此,为减少夹杂物和改变其形态,降低钢丝脆断率,帘线钢必须采用二次精炼。


  国内外帘线钢主要采用LF +VD或LF +RH法进行精炼,通过采用Si-Mn合金脱氧以及改变精炼渣系,达到控制钢中酸溶铝含量,进而使钢中夹杂物转变为塑性CaO-SiO2-Al2O3 夹杂的目的。在具体的做法上,转炉出钢时尽量控制下渣量,或者是在出完钢后扒去钢包内的转炉渣,再加入精炼渣。并且,LF与VD或LF与RH配合使用能有效脱S,降低钢中O含量,使夹杂物转变为液相、易聚合上浮的钙铝酸盐。经过钢包炉处理的钢液,杂质元素含量和夹杂水平均有明显改善,能生产S含量0.0007%~0.003%,O含量0.0013%~0.0017%,夹杂物0~1.0级的洁净钢。


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