鋼簾線生產(chǎn)現(xiàn)狀和冶煉技術(shù)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(cè)增強層和胎圈包布，制成的輪胎適合于車輛在高速狀態(tài)下行駛，具有載荷大、抓著力好、耐刺扎、壽命長、節(jié)油等一系列優(yōu)點。
　　近年來，國內(nèi)汽車、輪胎及鋼簾線的發(fā)展極為迅速，特別是在我國汽車產(chǎn)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(yè)的迅猛發(fā)展，對子午線輪胎的安全性、舒適性和經(jīng)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(shù)方向發(fā)展，因此也對簾線鋼提出了更大的要求。
　　1 國內(nèi)外鋼簾線生產(chǎn)現(xiàn)狀
　　1.1 國外鋼簾線生產(chǎn)現(xiàn)狀
　　目前世界上主要生產(chǎn)鋼簾線用線材的生產(chǎn)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(chǎn)廠商德國SaarstahlAG公司冶煉簾線鋼時，鐵水經(jīng)160t~170t魚雷罐車運至煉鋼廠，在140t鐵水包中進行脫硫預(yù)處理，外加15%~20%返回廢鋼組成煉鋼原料。在165t轉(zhuǎn)爐內(nèi)進行吹煉，轉(zhuǎn)爐為頂?shù)讖?fù)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(xiàn)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(diào)后加入冷料由送風(fēng)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(shù)的應(yīng)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(nèi)鋼簾線生產(chǎn)現(xiàn)狀
　　簾線鋼對于高線廠來說附加值較高，國內(nèi)多家鋼簾線廠尋找國內(nèi)簾線鋼線材供應(yīng)商，市場需求旺盛。原來依靠日本、德國、意大利等供應(yīng)的簾線鋼線材對國內(nèi)供應(yīng)貨源的需求更加強烈。迄今我國國內(nèi)只有寶鋼、武鋼、鞍鋼等能生產(chǎn)一些簾線鋼。國內(nèi)一些生產(chǎn)簾線鋼的合資企業(yè)所使用的坯料還大量依靠進口。國內(nèi)企業(yè)通過引進消化吸收國外先進技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平有了顯著的提高，在產(chǎn)品質(zhì)量與國外差別不大的前提下，擁有較強的成本優(yōu)勢。
　　1.3 國內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)狀況
　　寶鋼線材產(chǎn)線投產(chǎn)于1999年3月，年設(shè)計產(chǎn)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(yè)部把市場需求較大的鋼簾線等汽車用高附加值產(chǎn)品作為主攻目標(biāo)，鋼簾線生產(chǎn)實現(xiàn)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(chǎn)能力。
　　2011年1月28日，寶鋼成功生產(chǎn)出B96LX極高強度鋼簾線盤條。經(jīng)檢測，各元素成分均達到內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，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(jié)果完全達到了極高強簾線用盤條質(zhì)量要求，盤條偏析按照ISO16120標(biāo)準(zhǔn)評級為一級，標(biāo)志著寶鋼鋼簾線制造能力達到國際先進水平，實現(xiàn)了鋼簾線盤條產(chǎn)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(yè)輕量化發(fā)展對鋼簾線提出的要求。
　　寶鋼現(xiàn)已成為世界子午線生產(chǎn)行業(yè)巨頭米其林的國內(nèi)最大鋼簾線供應(yīng)商，并向世界最大的鋼簾線、鋼絲及制品制造商貝卡爾特穩(wěn)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(fā)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(zhì)量最為關(guān)鍵的部分加以突破，即：非金屬夾雜塑性化技術(shù)、鈦夾雜控制技術(shù)、200mm×200mm連鑄坯輕壓下技術(shù)、鐵水脫硫防止回硫技術(shù)、簾線鋼線材控制控冷技術(shù)。
　　武鋼是國內(nèi)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(zhì)量認(rèn)證，并成為國內(nèi)最早獲得了貝卡爾特公司頒發(fā)的全球最佳供應(yīng)商獎的鋼廠之一，在整個國內(nèi)簾線鋼線材市場占據(jù)了主導(dǎo)地位，質(zhì)量達到了國際先進水平。其鋼簾線產(chǎn)品已廣泛地供應(yīng)米其林、固特異、普林斯通、韓泰、佳通等國內(nèi)外輪胎廠家，生產(chǎn)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(yù)處理→轉(zhuǎn)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(zhì)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(shù)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(tài)，降低鋼絲脆斷率，簾線鋼必須采用二次精煉。
　　國內(nèi)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(zhuǎn)變?yōu)樗苄訡aO-SiO2-Al2O3 夾雜的目的。在具體的做法上，轉(zhuǎn)爐出鋼時盡量控制下渣量，或者是在出完鋼后扒去鋼包內(nèi)的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變?yōu)橐合?、易聚合上浮的鈣鋁酸鹽。經(jīng)過鋼包爐處理的鋼液，雜質(zhì)元素含量和夾雜水平均有明顯改善，能生產(chǎn)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。