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(xiu)鋼(gang)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(zhu)技術對(dui)(dui)煉鋼(gang)生產的(de)影響是顯(xian)而易見(jian)的(de),對(dui)(dui)軋鋼(gang)生產來說(shuo),其影響先施于(yu)(yu)板材(cai)(cai)生產,然(ran)后才及于(yu)(yu)管材(cai)(cai)生產,在(zai)20世紀70年代連鑄(zhu)坯的(de)應(ying)用(yong)場合主要(yao)是以(yi)下三方面:
1. 生產板(ban)坯以供應大型鋼鐵企(qi)業(ye)軋制板(ban)材,這(zhe)部分約占連鑄能力的(de)1/4左右。
2. 生產(chan)小方坯以供小型鋼(gang)鐵企業生產(chan)線材(cai)及(ji)小型圓(yuan)鋼(gang)用,其尺(chi)寸為邊長75~150mm.這部分約(yue)占連(lian)鑄能(neng)力的1/2左右。
3. 生產(chan)較大方坯(pi)以便軋成(cheng)各種型材,其尺(chi)寸邊長為150-250mm,這部分約占連鑄能力(li)的(de)1/4左右。
為了(le)成(cheng)功地(di)采用連鑄坯(pi)(pi)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)就(jiu)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)連鑄技術(shu)(shu)(shu)及軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)技術(shu)(shu)(shu)兩方面作出相(xiang)(xiang)應的(de)(de)改進。因(yin)為軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)生(sheng)產的(de)(de)一(yi)道重要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)工序是(shi)穿孔(kong),而在斜(xie)軋(ya)穿孔(kong)過程中管(guan)(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)承受交替的(de)(de)拉伸應力和壓(ya)應力,因(yin)此,往往在管(guan)(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)的(de)(de)疏松、發裂(lie)、夾雜缺陷(xian)處形成(cheng)裂(lie)紋,而在成(cheng)品管(guan)(guan)(guan)(guan)上(shang)造成(cheng)離層、重皮······等缺陷(xian)。所(suo)以(yi),既需(xu)要(yao)(yao)(yao)改進連鑄技術(shu)(shu)(shu)以(yi)提高管(guan)(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)質量,又(you)需(xu)要(yao)(yao)(yao)改進軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)技術(shu)(shu)(shu)以(yi)降低(di)對(dui)不銹鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu),這(zhe)兩個方面是(shi)相(xiang)(xiang)輔相(xiang)(xiang)成(cheng),缺一(yi)不可的(de)(de)。
不銹鋼(gang)無(wu)(wu)(wu)縫管生(sheng)產領(ling)域使(shi)用連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)始自方(fang)坯(pi),這是因為當(dang)時方(fang)坯(pi)連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)技術已是現成技術。20世(shi)紀60年代(dai)初(chu)供(gong)生(sheng)產線材和小型圓鋼(gang)用的邊長為75~150mm的連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)方(fang)坯(pi)要(yao)占連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)設(she)備總生(sheng)產能力(li)的一(yi)半左右(you)。由于無(wu)(wu)(wu)縫鋼(gang)管對管坯(pi)的要(yao)求較嚴,因此,要(yao)將連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)方(fang)坯(pi)用作不銹鋼(gang)管坯(pi)還得從解決連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)中存在皮下氣孔、非(fei)金屬夾雜、方(fang)坯(pi)的對角線差異和裂紋等問題入手,使(shi)之(zhi)處(chu)于允(yun)許范圍內,并(bing)在軋(ya)(ya)管技術方(fang)面(mian)做一(yi)些必要(yao)的改(gai)進(jin),經過(guo)若(ruo)干年的改(gai)進(jin)后,到(dao)60年代(dai)中期(qi)連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)方(fang)坯(pi)才作為不銹鋼(gang)管坯(pi)用于無(wu)(wu)(wu)縫鋼(gang)管生(sheng)產領(ling)域。Albert H.Calmes 在進(jin)行大量試驗的基礎(chu)上發(fa)展了一(yi)種嶄新的穿孔工藝即(ji)壓力(li)穿孔法(PPM),它可(ke)以高效(xiao)能地穿軋(ya)(ya)連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)方(fang)坯(pi)。