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高强度不锈钢精密带钢发展概述
添加时间: 2016-9-21 12:35:11 来源:不锈钢 作者:不锈钢 点击数:1472

高强度不锈钢精密带钢的产品技术是当今世界不锈钢生产领域公认高精尖的核心技术。由于其精度公差、力学性能、表面粗糙度、光亮度、硬度等指标要求非常苛刻,而成为带钢行业中独树一帜的顶尖产品。本文对高强度不锈钢精密带钢概念、生产工艺及装备、国内外企业状况、产品应用及市场分析五个方面进行了介绍。

一、高强度不锈钢精密带钢概念及相关阐述

1、不锈钢精密带钢的概念
一般把厚度在0.01~1.5mm之间,强度在600~2100N/mm2的不锈钢和耐热的冷轧不锈钢带钢定义为高强度不锈钢精密带钢。这与厚度在0.3~1.5mm范围内的冷轧带钢(纵剪分条)在尺寸上有重叠的地方,但只有特殊轧制的产品和纵切产品才能符合精密带钢的特殊要求。

2、高强度不锈钢精密带钢的特性
高强度不锈钢精密带钢属于不锈钢专精的领域,考虑到需要很多参数来衡量,以及目前我国不锈钢精密带钢生产标准的具体情况,对精密带钢的特性做了以下定义:
宽度在600mm以下;
厚度精度±0.001mm,宽度精度±0.1mm (日本东洋标准)。
表面质量可满足不同用户需求,比如粗糙度Ra≤0.16 mm的2B表面,粗糙度Ra≤0.05 mm的BA表面或其它特殊表面。
力学性能要求很高,可根据用户不同需求,指定的低或高的屈服应力或强度。
晶粒大小均匀,完全退火状态的晶粒度大小一般控制在7.0~9.0,对于硬态产品,其强度性能非常均匀,硬度波动在±5~10Hv之间。
另外对平直度、边部质量等方面均有较高的要求。

3、生产标准
目前还未见有不锈钢精密带钢的生产国际或国家标准,很多生产厂均等效采用冷轧不锈带钢标准或根据用户需求建立企业自己的生产标准。通过走访和考察国内外优秀精密带钢生产加工企业,认为各精密带钢生产厂在产品厚度允许偏差上要求严格(最高±0.001mm),能严格满足不同用户需求(分不同的精度控制),但厚度允许偏差没有统一标准(各自有企标)。

4、精密带钢与普通冷轧板比较
精密带钢与普通冷轧板比较见表1。

     表1     精密带钢与普通冷轧板比较
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    项目               不锈钢精密带钢             不锈钢冷轧带钢
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    厚度公差      带厚≤0.025mm  ±1μm       带厚≤0.25mm  ±25μm
                  带厚≤0.04mm   ±1μm       带厚≤0.6mm   ±40μm
                  带厚≤0.2mm    ±1μm       带厚≤1.0mm   ±50μm
                  带厚≤0.25mm   ±1.25μm    带厚≤2.0mm   ±70μm
                  带厚≤0.5mm    ±2.5μm     带厚≤3.15mm  ±90μm
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    硬度均匀度    一般硬度变化在 ±10HV,     一般要求抗拉强度和屈服强度,
                  最好± 5HV。               对硬度均匀度无明确要求。
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    晶粒度        7—9级                     7.5~8级
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    宽度公差      带宽≤10mm     ±0.01mm     带宽≤1524mm +5mm
                  带宽≤30 mm    ±0.015mm
                  带宽≤100mm    ±0.03 mm
                  带宽≤250mm    ±0.05 mm
                  带宽≤610mm    ±0.1 mm   
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    平直度        1-2 IU                      最小3 IU
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    带钢毛刺高    带厚0.02-0.1mm  ≤6%        带厚0.4mm  毛刺高度0.03mm 
    度及边部质   ( ≤ 0.006mm)              带厚3.0mm  毛刺高度0.09mm
    量             带厚0.1-0.5mm   ≤5%       没有特殊要求去毛刺或圆边带钢
                 ( ≤ 0.025mm)
                  有特殊要求去毛刺或圆    
                  边带钢          
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5、对不锈精密带钢的认识偏差
①不锈钢精密带钢就是超薄不锈带钢或者说厚度在0.1mm 以下的不锈钢带钢。
这是大多数人对不锈钢精密带钢的理解误区。不锈钢精密带钢可分等级进行精度控制,能严格满足不同用户需求,它追求品质稳定性、高精度性,以及在力学性能上都要求达到高精度的要求,仅从其产品薄度来认识精密带钢是片面的。

②拥有先进的廿辊森吉米尔轧机,就能生产出不锈钢精密带钢。
先进的轧机设备的确是精密带钢生产的关键机组,对精密带钢表面质量、厚度公差及机械性能起着重要作用,但不能说轧机就是界定精带产品品质的唯一因素。精密带钢生产线必须是一条设备优化组合而成的系统生产线,任何一个环节的设备出问题,都将影响到精密带钢的产品品质。

③在普通冷轧技术的基础上,配置先进设备和优秀员工,生产出的产品就应该称得上是不锈钢精密带钢。
从精度控制、产品等级、品质要求等方面来看,精密带钢的生产技术不是普通冷轧技术所能替代的。但有的冷轧窄带厂打着精密带钢的招牌,实际它所生产的产品对用户的需求呈现出的就是“低成材率”,给用户造成产品质量不稳定,而真正的精密带钢厂则保持着较高的成材率,能为下游用户及时提供不同规格、性能及数量的产品。

④精密带钢厂以产能来评定其规模大小。
精带厂从产能上的确无法与传统的冷轧生产厂相比,但产品的高附加值才体现出价值。例如,欧洲某些精带产品的售价是冷轧产品的10倍甚至几十倍。
综上所述,精密带钢不是冷轧板,更不是改轧料,它对原料、装备、工艺、人员、管理的配置是特殊的。精带不是规模生产,依靠的是技术附加值;而冷轧依靠规模附加值,改轧料依靠的是加工附加值。因此,从装备、原料、品种、工艺、市场等方面都有着本质的区别。真正的高精度不锈钢精密带钢生产是高精密、高技术含量的系统工程,即:精密高强度超薄不锈带钢=精密的原料+精密的设备+精密的生产工艺+精密的组织与性能控制+精密的标准→精密行业使用。

二、高强度不锈钢精密带钢生产工艺及装备
1、生产工艺流程
2、主要装备配置及功能
(1)主要装备配置:准备机组、轧机、光亮退火机组、平整机组、清洗机组、拉矫机组、抛光机组、纵切机组、去毛刺及圆边机组、磨床、重卷机组、罩式炉及其它配套设施。
(2)主要装备功能:
准备机组:用于分条、变径(610mm→508mm)、加引带(厚料使用)、原料验收等;
轧机:是冷轧精密带钢生产的关键机组,一般采用十二辊、十四辊(国产)、十八辊(国产)、二十辊等轧机,最理想的是二十辊轧机。
光亮退火机组:主要有立式和卧式两种型式,为了满足多品种、小批量生产的需求,一般采用立式、卧式组合,立式产量较大,卧式灵活性强。
清洗机组:轧制后的不锈钢带钢要进行化学脱脂以除去带钢表面在轧制过程中残留的轧制油。
拉矫机组:可提高产品的力学性能和改善产品的最终板型,降低带钢表面残余应力。
纵切机组:对超薄精密带钢而言,用户需要的是不同宽度的卷带,宽度从2~3mm 开始,配置了精密纵切机组,就可根据客户要求裁切各种尺寸。
去毛刺及圆边机组:用于消除带钢边部的毛刺及其它缺陷并达到一定精度,根据用户要求生产不同边部质量的带钢。
罩式炉:在马氏体钢的生产过程中,为消除轧制内应力和加工硬化,获得良好的冷加工性能,需配置先进的全氢罩式炉。
精密带钢生产工艺对生产设备和生产技术要求相当高,其生产线是一条从轧机到光亮退火炉、平整设备、拉矫设备、分条设备、剪切设备等设备优化磨合而成的系统生产线,任何一个环节出问题,都将影响到精密不锈带钢的成品品质。

三、国内外企业状况
我国不锈钢精密带钢的生产历史较短,始于1998年上海五钢有限公司与美国Allegheny Ludlum公司合资组建的上海实达不锈钢有限公司。经过十年来的发展,我国不锈钢精密带钢的生产能力大大提高,尤其是近五年来生产能力和生产水平都实现了跨越式提升。目前,我国规模较大(已投产企业)的不锈钢精密带钢生产企业近十家,但产品质量参差不齐,能部分满足国内对不锈钢精密带钢的需求。表2和表3分别为国内生产企业状况。

                               表2         国内生产企业状况
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    序号    企业名称               主要设备                   规模/产能      产品型号    主要精带规格
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    1    上海实达精密不   美国森吉米尔轧机、德国张力矫    年产1.5万t         300系列奥   厚:0.05㎜
         锈钢有限公司     平机、连续式光亮退火炉         (0.1mm以下300t/年)  氏体为主    宽:610㎜以下
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    2    苏州日旷宇进     日本森吉米尔轧机                年产0.5万t         300系列奥   0.03~0.6㎜
                                                         (0.1mm以下480t/年)  氏体为主
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    3    无锡华生精密     德国森吉米尔轧机(在安装)、   年产1万t            200、300、  0.05~0.6㎜  
         材料有限公司     北京冶金中心4辊轧机、德国拉    (0.1mm以下100t/年)  400系列     最大宽度410㎜
                          矫机 
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    4    东莞鑫发金属     四辊轧机、拉矫机               年产0.6万t          400系列     0.08~0.6㎜
         材料有限公司                                                        为主        最大宽度410㎜ 
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    5    宁波永正精密     美国森吉米尔轧机               年产0.5万t          430为主也   厚:0.035~0.6㎜  
         不锈钢有限公司                                  (0.1mm以下280t/年)  少量生产    宽:450以下  
                                                                             321、316L
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    6    宁波奇亿金属     日本森吉米尔轧机(在试车)、   年产1.8万t          304 2B、BA  0.1~0.6㎜
         有限公司         北京冶金中心产14辊轧机         (0.1mm以下500t/年)  430 2B、BA (新轧机设计最
                                                                                         薄0.05㎜)
                                                                                         最大宽度650㎜
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    7    浙江甬金不锈     森吉米尔轧机、14辊可逆式轧     年产3.8万t          430、410L、 厚度:0.14mm~  
         钢有限公司       机、立式退火炉                 (0.1mm以下不能)     409L        0.61mm 
                                                                                         最大宽度750㎜
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    8    北京冶金正源     二十辊可逆式精密冷轧机组,     年产2万t            430为主,   厚度:0.1~0.6㎜
         科技有限公司     立式连续光亮退火生产机组                           少量304     宽度:12~750㎜   
                          以及两辊可逆式平整机组
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    9    鞍山天力精密     森吉米尔ZR24-14二十辊高精      年产1万t            400系列     厚:0.035~0.1㎜
         带钢有限责任公司 度冷带轧机和500mm四辊高精                          为主        宽:10~450mm 
                          度冷带轧机、激光毛化设备、
                          拉伸矫直机组以及强循环罩式
                          光亮退火炉 
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                                     表3    国外不锈钢精密带钢企业状况
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    序号         生产企业                                                 产品、规格
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    1    意大利Arinox (阿里诺科斯)               年产2万余t,产品规格:厚度0.05~1.5mm,宽度2.5~1250mm
    2    德国BWS公司                               弹簧夹箍,精密带,带材。产品规格: 0.05-3.0/2-400mm
    3    德国Norder-Bandstahl公司                  产量每周约1000t,产品规格:厚0.1~10.0mm,宽3.0~1600.0mm
    4    卢森堡ArcelorMittal公司(安赛乐米塔尔)   年钢产量7000多万t,其中不锈钢270多万t。
                                                   产品规格:厚度最薄0.05mm,最小宽度5mm
    5    芬兰Outkmp-Kloster公司(奥托昆普)        规格范围:厚度0.03~0.10mm和宽度10~320mm。年生产能力:4.5万t
    6    THEIS公司(泰实)                         规格范围:厚度0.051~1.52mm,宽度3.20~381mm。
    7    德国Zapp 集团                             规格范围:厚度0.02~2.5mm,宽度2~1066mm。生产能力:5万t/年。
    8    德国Thyssenkrupp(TKS)公司(蒂森克虏伯) 产品规格:厚0.05~1.5mm, 宽3~650mm。
    9    美国Allegheny Lulum公司(ATI:阿里根尼)  产品规格:薄至0.05mm,宽610mm以下
    10   瑞典Sandvik集团                           产品规格:厚度0.015~5.0mm,宽度最宽到760mm。产量为2万t
    11   美国奥博锐                                主要产品:300系列、400系列、PH系列、钛、镍、钴及其它合金。
                                                   年产3万t。厚度:0.0127~3.175mm(可达+/-2%厚度公差)宽度:最
                                                   大356mm
    12   日本东洋精箔株式会社                      厚度0.01mm、宽3mm起,最宽至530mm
    13   日本日新制钢周南厂                        轧制宽度为600~1050mm,最小轧制厚度0.05mm,最大轧制速度860m/min
    14   日本NKK京滨厂                             轧制宽度为400~1070mm,最小轧制厚度0.03 mm,最大轧制速度660m/min
    15   德国Wickeder公司                          主要产品为荫罩带钢,复合薄板和不锈钢,产品规格0.1~1.5×1000mm
    16   法国Ugine Firminy厂                       最大宽度达1100mm,带钢宽度为560~1100 mm,最大轧前厚度1.5 mm,最
                                                   小轧后厚度0.025 mm,最大轧制速度400m/min
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国外不锈钢精密带钢发展历史悠久,生产工艺技术娴熟,生产企业遍布世界各大洲,受经济形势影响,目前也存在精带产品产量过剩现象。同时印度、韩国、台湾等地也涌现许多精密带钢生产厂。世界上各精带厂的装备配置、品质相对较高,个别国家的精带厂都在亚洲尤其在中国大陆建立精密加工配送中心。因此,把握精密带钢投资规模,提升其装备工艺技术水平,就显得尤为重要。

四、产品应用
不锈钢精密带钢因其具有的高强度、耐腐蚀性、抗氧化性、加工性、耐磨性以及外观精美的装饰性,已被广泛应用于工业、民用等国民经济各个部门。而且随着科学技术的进步,国民经济的发展,人民生活水平的不断提高,其应用领域还在不断地拓展和延伸,已遍布航空航天、石油化工、汽车、纺织、电子、家电、计算机和精密机加工等大力发展的支柱行业,产品的需求量也快速增长。
1、高端行业用精密带钢产品:航天航空领域;石油化工; IT行业;医疗器械;仪器仪表;
2、中端行业用精密带钢产品:电子信息产业;家用电器行业;厨房及餐桌用具;建筑装饰行业;五金制品行业;
3、各种应用领域对厚度及钢种的要求。
4、精密带钢产品不同钢种性能及用途。

五、市场分析
1、国内不锈钢精密带钢产业布局特点
我国不锈钢精密带钢产业集聚在东部发达地区,尤其是长江三角洲地区。其中,江苏、上海、浙江的精密带钢企业数达到8家,占精密带钢企业总数的57%,其他4家企业分布在北京、山东、辽宁等经济较发达地区。太钢在建的精密带钢项目也即将投产。
2、不锈钢精密带钢供给状况分析(仅统计0.5mm以下的精带产品)
2005~2008年间,我国不锈钢精密带钢产能、产量均实现了快速增长,4年的年均增长速度分别为32.2%、26.6%。产能、产量的快速增长,一方面反映我国精密带钢行业投资热情较高、投资者对行业发展充满信心;另一方面也反映出我国精密带钢下游需求比较旺盛。
我国不锈钢精密带钢经过2006年的高位跨越式增长后,2007年、2008年的产能、产量增速放缓,其主要原因是:精带制造技术难度较大,需要摸索和稳定生产工艺,挖掘产能;高级技术人才紧缺;经济形势影响。
2005~2008年三种规格精密带钢占总产量比重变化情况表明,厚度规格在0.1mm以下的精密钢带增速在明显加快。这说明厚度规格越薄的精密钢带所带来的附加值越大,生产企业纷纷加大薄规格精密钢带的生产。2006年厚度0.3~0.5mm产量所占的比重有所提高,主要原因是新上马的精带生产线主要以生产厚度规格0.3~0.5mm精带为主。虽然厚度在0.1mm以下的精带的增长率远远高于其它规格,但是,增长基数较小,其产量占总产量比重增长幅度有限。
3、不锈钢精密带钢下游行业整体需求状况
调研数据显示,2008年我国不锈钢精密带钢流入电子信息产业的精密带钢占比33.2%,家用电器行业占比14.3%,五金制品行业占比11.4%,机械设备占比11.1%,前四大行业的消费量合计占比69.9%。
4、不锈钢精密带钢发展前景

(1)精密带钢发展必要性
经济结构调整的需要。发展精密带钢,能有效推动电子信息、精密机械及仪器、航天航空等高技术产业的发展,积极推动信息化与工业化融合,加快经济结构调整和增长方式转变。
产业结构调整的需要。目前我国不锈钢精密带钢的自给率水平为45%左右,高强度精密带钢尚需花大量外汇从国外进口,大力发展我国高强度精密带钢,是当前钢材产品结构调整中的重中之重。
保持经济稳定增长的需要。精密带钢属于高附加值产品,在2008年行情极其低迷的环境下仍保有16.1%的毛利率,大力发展精密带钢,能提高钢铁产业抵御市场风险能力,保持经济稳定增长。

(2)精密带钢发展的可行性
国家加快经济结构调整使得高新技术产业、信息化产业发展保持一定增速甚至加快,这些行业对精密带钢需求有拉动作用,在一定程度上增加了精密带钢的需求量。从目前不锈钢精密带钢下游主要需求行业增长预期来看,由于国内快速增长的汽车、家电行业需求以及国家给予的相关政策补贴,精密带钢产品将存在很大的潜在市场需求量。

(3)技术壁垒风险分析
不锈钢精密带钢由于技术壁垒较高,生产技术水平要求很高,产能利用率一直较低,并且在短期内难以解决。尤其是厚度在0.1mm以下不锈钢、钛、锆等高强合金的精密带钢,目前国内仅有少数企业能够生产,产能一直不足。由于技术壁垒高、行业高级技术人才缺乏的原因,不少精密带钢企业采购的先进生产设备都不能快速提高设备利用率,从前期投产到品质稳定需要一个漫长的调整过程,这将直接影响到企业把握市场商机,错过盈利周期。对于此项问题,应给予关注和重视。

结语
随着不锈钢产业在中国的快速发展,从不锈钢常规产品看,已经进入一个相当成熟阶段,正是当前常规不锈钢材料发展瓶颈的显现,才使精密带钢由于附加值较高及当前需求趋势等原因成为业内关注的焦点,促使很多非拥有此领域生产能力和技术装备的冷轧压延企业也加入了精密的行列。但就精密带钢定义和标准而言,还需要相当长一段时间的磨合过程,才能真正实现产品品质的标准化。

作为生产厂家和贸易商来说,都要调整心态,正确认识和把握生产与消费的关系,努力适应市场消费的需要。特别是要与下游的最终用户,建立“双赢”的经营机制,互相协调,供需结合,避免精密带钢产品规格的集中重复,导致部分资源市场过剩或脱销现象的发生。同时要指导和解决精密带钢用户在应用中的技术需求,建立一个延续的产业一体化模式,以此来正确引导直接用户对此领域产品的需求和应用认知。相信中国的精密带钢市场一定会呈现出一片蓬勃发展的大好趋势。

 
 

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