国内外主要帘线钢生产企业现状及其工艺流程.doc
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国内外主要帘线钢生产企业现状及其工艺流程
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冶金信息网收集整理 发表时间：
2013年12月2日
1、国外帘线钢生产现状
1.1、德国帘线钢生产现状
世界上著名的钢帘线专用线材生产厂德国SaarstahlAG公司冶炼帘线钢时，铁水经160~170t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5~6孔氧枪，每分钟吹入500~650m3氧气。
炉底有10个直径为4mm的孔，每分钟吹氩气量0.015~0.5N·m3/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，最大真空度为50Pa，两台TN喷粉装置，其中一台用于喷吹CaC2粉和CaSi粉。
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，是保证钢帘线专用线材纯净度必不可少的前提。
1.2、日本帘线钢生产现状
日本帘线钢线材生产厂主要有日本新日铁、神户制钢等。
日本在1981年以前主要生产w（C）≤0.72%的普通强度级别的帘线钢线材，1982年开始生产w（C）≥0.82%的高强度帘线钢线材。
到了20世纪90年代初期，上述两种级别的产品产量持平，从1993年起高强度帘线钢线材产量超过普通强度帘线钢线材产量。
新日铁共有三个线材生产厂，其中君津厂和釜石厂都生产帘线钢线材，君津厂和釜石厂生产概况见表1。
表1：
新日铁君津厂和釜石厂概况
厂名
建厂年份
产能/（万t/年）
线材直径/mm
盘卷重量/t
盘卷直径/mm
轧机类型
最大轧制速度/（m/s）
控制冷却方式
外径
内径
君津厂
1971
90
5.0~15.0
2.0
1250
800
摩根无扭轧机25机架
74
斯太尔摩冷却+DLP冷却
釜石厂
1961
72
5.0~14.0
2.0
1320
880
摩根无扭轧机+小型双模块轧机28机架
100
斯太尔摩冷却+延迟冷却
新日铁2008年的帘线钢线材产量超过40万t，其生产工艺流程为：
铁水预处理→转炉冶炼→钢包精炼→连铸（350mm×560mm）→开坯（150mm×150mm）→超声波探伤、钢坯清理→加热炉加热→轧制→在线热处理。
新日铁开发的DLP在线热处理工艺保证了帘线钢产品的高质量，该工艺对高碳钢的强度和韧性调整效果明显，有利于用户在强韧化处理中简化工序。
神户制钢的线材产能为204万t/年，共有两条帘线钢线材生产线，分别是66万t/年的神户厂7号线材生产线和138万t/年的加古川8号线材生产线。
其生产工艺流程为：
铁水预处理→转炉冶炼→钢包精炼→RH炉真空处理→连铸（2流，300mm×430mm）→超声波探伤、涡流探伤、板坯清理→加热炉加热→高速线材轧机轧制→在线热处理。
神户制钢开发的超洁净钢含杂质很低，使得神户的帘线钢线材成为世界最优。
帘线钢线材是神户制钢6大优质线材产品之一，其中KSC97-UH（0.95%~0.99%C）、KSC92-E（0.90%~0.95%C）以及KSC90（0.88%~0.92%C）线材，拉拔至φ0.20mm时钢丝的抗拉强度可达4000MPa。
日本神户制钢超高强度帘线钢线材的化学成分和力学性能分别见表2、表3。
表2：
日本神户超高强度帘线钢线材的化学成分/%
牌号
C
Si
Mn
P
S
Cr
Cu
KSC97-UH
0.97
0.15
0.38
0.004
0.003
0.23
0.12
KSC92-E
0.91
0.15
0.37
0.005
0.004
0.21
0.11
KSC90
0.90
0.21
0.49
0.006
0.003
痕量
痕量
表3：
日本神户超高强度帘线钢线材的力学性能
直径φ/mm
真应变
抗拉强度/MPa
断后伸长率/%
断面收缩率/%
扭转次数（200d）/次
1.29
3.73
4060
3.1
39
53
1.44
3.95
4150
2.9
37
48
1.58
4.13
4190
2.8
37
43
1.3、韩国帘线钢生产现状
韩国最大、最主要的帘线钢线材生产厂是浦项制铁公司（以下称为浦项），该公司是全球少数几家能生产90级帘线钢的企业之一。
帘线钢是浦项的8大战略产品之一，是其研发重点。
浦项共有3条线材生产线，产能为200万t/年，3条生产线均能生产帘线钢线材，正在建设的第4条线材生产线，设计产能为70万t/年，计划于2013年5月投入运行。
浦项公司线材厂生产设备情况见表4。
表4：
浦项线材厂生产设备情况
线材生产线
年生产能力/万t
盘卷重量/t
产品直径/mm
机架
轧机
轧制速度/（m/s）
加热炉
控制冷却方式
型号
道次
产能/（t/h）
型号
1号
70
2.0
5.5~13.0
双
水平
30
75
100
步进梁式
斯太尔摩冷却
2号
48
2.0
5.5~42.0
单
水平、立式
31
95
80
步进梁式
斯太尔摩冷却
3号
82
2.0
5.5~13.0
双
水平、HV（可逆）
31
110
140
步进梁式
斯太尔摩冷却
浦项的帘线钢线材生产工艺为：
转炉冶炼→（LF+RH）精炼→连铸（300mm×400mm，400mm×500mm，160mm×160mm）→超声波探伤→加热→轧制→斯太尔摩冷却。
浦项通过调控卷取温度、气冷速度、缓冷罩开闭等冷却条件，不断优化已有斯太尔摩冷却线的能力，生产出满足用户不同需求的帘线钢产品。
例如，通过快速急冷来细化晶粒，以提高其拉拔性能。
浦项帘线钢线材牌号及性能见表5。
表5：
浦项帘线钢线材牌号及性能
牌号
抗拉强度/MPa
中心碳偏析指数
脱碳层深度/mm
φ5.5mm线材
φ0.2mm钢丝
POSCORD70S
961~1108
2800
≤1
≤0.10
POSCORD80S
1078~1216
3200
POSCORD90（CR）
1147~1274
3600
2、国内帘线钢生产现状
随着“九五”期间国家将子午线轮胎列入重点开发产品和高新技术产品加以扶持，中国的帘线钢生产得以快速发展，并以平均每年30%以上的速度增长。
2000年以后，宝钢、鞍钢、武钢先后成功研发出72级、82级帘线钢。
随着高碳钢线材制造技术和钢丝拉拔技术的同步提升，国产帘线钢线材市场份额已经高于80%，而普通强度帘线钢线材更是全面占据了国内市场。
2.1、宝钢帘线钢生产现状
宝钢帘线钢开发始于1998年，经历了转炉模铸、电炉小方坯连铸工艺的生产历程。
2008年电炉大方坯连铸生产线投产后，宝钢转为采用大方坯连铸工艺生产帘线钢，使帘线钢的质量水平进一步提高。
2009年宝钢普通强度与高强度帘线钢的产量比例为20：
80，并采用电炉工艺成功试制出92级帘线钢。
2010年宝钢帘线钢线材产量达到12万t/年，并采用电炉工艺试制出86级帘线钢线材。
2011年宝钢又成功轧制出B96LX超高强度帘线钢线材，实现了从72、82、86、92直至96级的全系列覆盖。
与日本同行相比，宝钢现生产B82LX高强度帘线钢线材的比例相当于日本1999年生产高强度帘线钢线材的比例。
宝钢帘线钢线材生产工艺如下：
（1）采用转炉模铸工艺，脱硫铁水→300t转炉→精炼→模铸→加热炉加热→初轧开坯（142mm×142mm）→钢坯精整→钢坯加热→高速线材轧机轧制→斯太尔摩控冷线冷却；
（2）采用电炉小方坯连铸工艺（一火成材），150t电炉（废钢+铁水）→精炼→160mm×160mm方坯连铸→钢坯精整→加热炉钢坯加热→高速线材轧机轧制→斯太尔摩控冷线冷却；（3）采用电炉大方坯连铸工艺（二火成材），150t电炉（废钢+铁水）→精炼→320mm×425mm方坯连铸→初轧开坯（142mm×142mm）→钢坯精整→钢坯加热→高速线材轧机轧制→斯太尔摩控冷线冷却。
由于转炉模铸和电炉连铸工艺生产的钢坯尺寸不同，生产相同规格的线材压缩率不同，造成同规格线材的力学性能不同，采用转炉模铸和电炉连铸工艺生产的φ5.5mm线材的力学性能见表6。
可以看出，生产同牌号同规格的线材采用转炉模铸比电炉连铸产品的力学性能要高。
表6：
采用不同工艺生产的φ5.5mm线材的力学性能
牌号
工艺
样本数
Rm/MPa
A/%
Z/%
B72LX
转炉模铸
80
1059
12.8
46.7
电炉连铸
368
1034
12.7
44.3
B82LX
转炉模铸
120
1159
11.5
39.9
电炉连铸
236
1142
11.3
38.1
2.2、鞍钢帘线钢生产现状
鞍钢从“九五”后开始帘线钢的开发，2005年成功生产出第1批优质70L和80L帘线钢，2010年帘线钢产量为13万t/年，目前帘线钢产能为20万t/年。
鞍钢生产帘线钢线材的工艺装备具有以下特点：
采用高炉铁水炼钢生产帘线钢等对杂质元素有严格要求；LF精炼装备加上合适的工艺和技术能够严格控制夹杂物的类型、数量和分布；大方坯连铸加电磁搅拌减少钢的偏析，大方坯热送连轧和高速线材轧制以及较大的压缩率使塑性夹杂物伸长、变细。
经过几年的研制，鞍钢生产的帘线钢线材品质有了大幅度的提高。
鞍钢帘线钢线材生产工艺为：
铁水预处理→90t转炉冶炼→LF炉精炼→280mm×380mm方坯连铸→连轧开坯→方坯检查→加热→轧机轧制→斯太尔摩控冷线冷却。
宝钢、鞍钢、武钢生产的φ12.5mm82级帘线钢线材的质量水平见表7。
表7：
宝钢、鞍钢、武钢生产的φ12.5mm82级帘线钢线材质量水平
厂家
元素含量/%
力学性能
C
Si
Mn
P
S
Cr
Rm/MPa
Z/%
宝钢
0.81
0.28
0.74
0.0040
0.010
0.21
1200
40
鞍钢
0.81
0.27
0.74
0.0075
0.016
0.20
1170
34
武钢
0.81
0.25
0.71
0.0032
0.012
0.24
1180
37
2.3、武钢帘线钢生产现状
武钢于2000年开始WLX72A帘线钢的开发，2004年成功开发出WLX82A高强度帘线钢，2010年8月试制出92级帘线钢，成为国内首家采用转炉─连铸工艺，生产超高强度级别帘线钢的企业。
武钢2007~2009年生产近60万t帘线钢线材，WLX72A、WLX82A线材的产量逐年大幅递增，国内市场占有率稳居第一，其中WLX72A线材市场占有率分别为28%、30%、35%；WLX82A线材市场占有率分别为20%、22%、24%。
武钢2009年帘线钢产量为22万t，现已形成年产帘线钢线材约25万t的生产能力。
武钢的帘线钢线材生产工艺为：
铁水脱硫→转炉冶炼→LF炉精炼→VD/RH炉真空处理→软吹→200mm×200mm方坯连铸（长水口保护浇铸、轻压下技术）→检查→加热→高线轧制→斯太尔摩冷却（水雾+风冷）。
武钢φ5.5mm帘线钢线材化学成分及力学性能见表8。
武钢帘线钢线材的化学成分控制与日本帘线钢线材接近，P、S含量控制在0.010%以下，N含量在0.0050%以下，线材在拉拔和捻制过程中的断丝率与日本线材接近。
表8：
武钢φ5.5mm帘线钢线材化学成分及力学性能
钢种
元素含量/%
力学性能
C
Si
Mn
P
S
Cu
Als
Ni
Cr
N
Rm/MPa
A/%
Z/%
WLX72A
0.719
0.209
0.501
0.01
0.008
0.014
0.002
0.007
0.011
0.0044
1068
16.8
48.5
WLX82A
0.821
0.211
0.492
0.01
0.008
0.014
0.003
0.008
0.010
0.0042
1130
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