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鋼無縫管以來,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(gang)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。
連鑄技術對(dui)煉鋼生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)影(ying)響是顯而(er)易見的(de)(de)(de),對(dui)軋鋼生(sheng)產(chan)來說,其影(ying)響先施(shi)于板材(cai)生(sheng)產(chan),然后才及于管材(cai)生(sheng)產(chan),在20世(shi)紀70年代連鑄坯(pi)的(de)(de)(de)應用場合(he)主要是以(yi)下(xia)三方面:
1. 生產板(ban)坯(pi)以供應大型鋼鐵企業軋制板(ban)材,這部分約(yue)占連鑄能力的1/4左右。
2. 生(sheng)產小(xiao)(xiao)方坯以供小(xiao)(xiao)型鋼(gang)鐵企業生(sheng)產線材及小(xiao)(xiao)型圓鋼(gang)用,其尺寸為邊(bian)長75~150mm.這部分(fen)約占(zhan)連鑄能力的1/2左右。
3. 生產(chan)較(jiao)大方坯以(yi)便軋成各種(zhong)型材,其尺寸(cun)邊(bian)長為150-250mm,這部(bu)分約占連鑄能力(li)的(de)1/4左右。
為(wei)了(le)成(cheng)(cheng)(cheng)功(gong)地(di)采用(yong)連鑄(zhu)坯(pi)軋管就(jiu)要(yao)(yao)(yao)求連鑄(zhu)技(ji)(ji)術及軋管技(ji)(ji)術兩(liang)方面作出相應(ying)的(de)改進。因(yin)為(wei)軋管生產的(de)一道重要(yao)(yao)(yao)的(de)工(gong)序是(shi)穿孔(kong),而(er)在斜軋穿孔(kong)過程(cheng)中管坯(pi)承(cheng)受交替的(de)拉(la)伸(shen)應(ying)力(li)和(he)壓應(ying)力(li),因(yin)此,往往在管坯(pi)的(de)疏松、發(fa)裂、夾雜缺(que)陷處形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)裂紋,而(er)在成(cheng)(cheng)(cheng)品(pin)管上(shang)造成(cheng)(cheng)(cheng)離(li)層(ceng)、重皮······等缺(que)陷。所以(yi)(yi),既需要(yao)(yao)(yao)改進連鑄(zhu)技(ji)(ji)術以(yi)(yi)提高管坯(pi)質量,又需要(yao)(yao)(yao)改進軋管技(ji)(ji)術以(yi)(yi)降低對不銹鋼管坯(pi)的(de)要(yao)(yao)(yao)求,這兩(liang)個方面是(shi)相輔(fu)相成(cheng)(cheng)(cheng),缺(que)一不可的(de)。
不(bu)銹鋼(gang)無(wu)縫(feng)管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產領域(yu)使(shi)用(yong)連(lian)(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)始自方坯(pi),這(zhe)是因為當時方坯(pi)連(lian)(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)技(ji)術(shu)(shu)已(yi)是現成(cheng)技(ji)術(shu)(shu)。20世紀60年(nian)代初供生(sheng)產線(xian)材和(he)小型圓鋼(gang)用(yong)的(de)(de)邊(bian)長為75~150mm的(de)(de)連(lian)(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)方坯(pi)要占連(lian)(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)設備總生(sheng)產能力的(de)(de)一半左右。由于無(wu)縫(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)對管(guan)(guan)(guan)坯(pi)的(de)(de)要求較嚴,因此,要將連(lian)(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)方坯(pi)用(yong)作不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)還得(de)從解決(jue)連(lian)(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)坯(pi)中存在(zai)(zai)皮(pi)下氣孔、非金屬夾雜、方坯(pi)的(de)(de)對角(jiao)線(xian)差(cha)異和(he)裂紋等問題入手,使(shi)之處于允許范圍內,并在(zai)(zai)軋管(guan)(guan)(guan)技(ji)術(shu)(shu)方面做一些必(bi)要的(de)(de)改(gai)進(jin),經過若干(gan)年(nian)的(de)(de)改(gai)進(jin)后(hou),到60年(nian)代中期連(lian)(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)方坯(pi)才作為不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)用(yong)于無(wu)縫(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產領域(yu)。Albert H.Calmes 在(zai)(zai)進(jin)行大量(liang)試驗(yan)的(de)(de)基礎(chu)上發展了一種嶄(zhan)新(xin)的(de)(de)穿孔工藝(yi)即(ji)壓力穿孔法(PPM),它可以(yi)高效能地穿軋連(lian)(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)方坯(pi)。