【正文】 德國200萬t，日本250萬t，意大利130萬t，美國130萬t(主要是進口)，英國、法國、阿根廷等，出于行業(yè)擴張的要求，意大利達爾明、阿根廷的西德爾卡組成集團，日本3家組成集團，法國、德國組成集團，形成3大集團，共同應對世界熱軋無縫鋼管的競爭。比例是平均水平，各國的經(jīng)濟發(fā)展不同,比例也不同。整體熱軋無縫鋼管的2/3為本國自用，1/3通過國際貿易交流(進、出口)。第一章 建廠可行性和必要性分析 熱軋無縫鋼管現(xiàn)狀 國外熱軋無縫鋼管現(xiàn)狀 由于世界鋼鐵工業(yè)經(jīng)過百余年的飛速發(fā)展，鋼材的主要品種為板、管、型、絲、帶等，各品種比例是相對穩(wěn)定的，波動范圍不是很大。其具體的比例主要依據(jù)各國的經(jīng)濟發(fā)展狀況而定(表面消費量)，%～%，據(jù)統(tǒng)計全世界的熱軋無縫鋼管的設計能力為3000～3500萬t，2005年實際生產(chǎn)能力為2700萬t左右。按用途為33%石油化工等行業(yè)用,28%管線管(含一定量焊管輸送用)，33%結構用管(建筑、煤炭、鍋爐、機械加工等)，6%冷拔擴管等。世界上幾個生產(chǎn)消費無縫鋼管的大國有前蘇聯(lián)600萬t(原來最高產(chǎn)量近900萬t)。 國內熱軋無縫鋼管現(xiàn)狀 生產(chǎn)總量情況 我國目前是世界熱軋無縫鋼管生產(chǎn)消費第一大國。2000年～2005年我國熱軋無縫鋼管生產(chǎn)及進出口狀況見表1。而表1中從2000年到2005年是一個快速增長期,平均年增長量為126萬t。由于國內鋼材生產(chǎn)總量增長率高于無縫鋼管的增長率,因此,無縫鋼管占鋼材產(chǎn)量比例逐年降低,%%。專用管的主要品種為油井管、高壓鍋爐管、低中壓鍋爐管、軸承管、液壓管、高壓氣瓶管和汽車半軸套管等。 軋管機總體裝備水平 經(jīng)過20多年的發(fā)展,我國無縫鋼管生產(chǎn)機組的裝備水平有了明顯的提高,但是總體裝備水平還有待于提高。（1）國內先進水平軋管機組 目前,我國還擁有屬國內先進水平的軋管機組10多套,包括改造的自動軋管機組、Accu Roll軋管機組、三輥軋管機組以及頂管機組,實際生產(chǎn)能力可達140萬t,占總生產(chǎn)能力的15%左右。（3）國內落后水平軋管機組 目前,國內還有落后水平的軋管機組約250套,主要為Φ50～100mm自動軋管機組等,生產(chǎn)能力約為300萬t,占總生產(chǎn)能力的33%左右,其中,屬于國家鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策規(guī)定需淘汰的Φ76mm及以下規(guī)格的機組約100套,生產(chǎn)能力為200萬t左右。經(jīng)過幾十年的建設,目前我國已經(jīng)形成了天津鋼管集團有限公司、寶山鋼鐵股份有限公司、攀鋼集團成都鋼鐵有限責任公司、包鋼鋼聯(lián)股份有限公司、衡陽華菱鋼管(集團)有限公司、鞍鋼新鋼鐵有限責任公司、湖北新冶鋼有限公司等7家無縫鋼管生產(chǎn)主體企業(yè),他們均具備獨立煉鋼和連鑄管坯生產(chǎn)體系、多套軋管機組及相應的熱處理和管加工等深加工設備。 從以上兩方面情況可以看出,我國無縫鋼管裝備現(xiàn)狀處于少數(shù)生產(chǎn)主體企業(yè)擁有現(xiàn)代化高水平裝備和大量鋼管企業(yè)擁有落后機組并存的局面,先進和較先進機組的生產(chǎn)能力只占總生產(chǎn)能力的52%左右。根據(jù)美國咨詢機構提供的報告分析,美國每年的無縫鋼管進口量增長較大,%。(3) 我國周邊國家、地區(qū)市場我國周邊國家和地區(qū)有日本、韓國、原蘇聯(lián)各加盟共和國、東南亞、中國臺灣等。據(jù)了解,這些國家和地區(qū)每年無縫鋼管的消費量約為100萬t。(4) 中東市場中東是世界主要的產(chǎn)油區(qū),該地區(qū)除需求大量的油井管外,對管線管、結構管等的需求量也較大,每年要進口30多萬t。中國還只是剛開始進入這個市場。 國內鋼管市場從國內市場的發(fā)展趨勢分析,由于消費結構進一步升級,大大提高了國內無縫鋼管市場的空間,高檔專用管的需求量將大幅度提高。(1) 能源、交通、石化用管需求量不減能源、交通、石油化工等設施的建設和維修所需無縫鋼管仍在鋼材市場需求中占有相當重要的地位。(2) 高強度管線管的需求量將會大幅上升輸送石油、天然氣、成品油、煤漿、礦漿等流體的管線管,以及高強度管線管的需求量將會大幅度上升。(3) 建筑結構用高檔管材需求量增長迅速,消耗鋼材7435萬t；農(nóng)村住宅消耗鋼材475萬t。預計建筑領域今后的鋼材消費量還要增長5%～6%。例如,大型建筑鋼結構用大、中直徑(含異型)的高檔無縫鋼管和焊管需求量將會迅速增長。(4) 高技術含量的鋼管品種需求量增加汽車、家電、造船、設備制造等行業(yè)對無縫鋼管需求增加,對品種及質量要求提高, 促使無縫鋼管品種向高技術含量的方向發(fā)展。由此,將為我國無縫鋼管的發(fā)展提供機遇。盡管我國無縫鋼管的生產(chǎn)能力較強，但產(chǎn)品結構較為落后,出口的多為低檔次的普通無縫鋼管，價格低廉。所以,從數(shù)量上看，我國無縫鋼管已面臨供大于求的局面；但從品種規(guī)格看,尚不能滿足市場需求。這反映出我國無縫鋼管軋機裝備水平發(fā)展不平衡,小直徑管的總體裝備水平還有待提高。主要的專用品種如油井管和高壓鍋爐管等適合集中在幾個裝備先進、生產(chǎn)規(guī)模大、產(chǎn)品開發(fā)能力強的無縫鋼管主體企業(yè)生產(chǎn)；可以選擇市場容量較大專用管如油井管、石油套管、低中壓鍋爐管等產(chǎn)品，發(fā)揮優(yōu)質、低成本和規(guī)模的優(yōu)勢，擴大市場份額。 建廠可行性分析 包頭資源分析 包頭市地處祖國北疆，位于內蒙古自治區(qū)西部，北部靠近蒙古國，南臨黃河，東西與沃野千里的土默特平原和河套平原接，陰山山脈橫亙中部。已發(fā)現(xiàn)各種礦物74種，有金屬、非金屬、非金屬能源等14個礦產(chǎn)類型。金屬礦產(chǎn)有鐵、稀土、鈮、鉭、金、錳、銅等30個礦種，其中鐵礦分布最廣，儲量最多，已探明儲量為12143億t。非金屬礦產(chǎn)資源有石灰石、白云巖、脈巖、螢石、石棉、云母等40個礦種。 水資源 包頭市區(qū)可利用的供水水源有:地下水資源、水庫水和黃河水。綜合地下水和地表水，現(xiàn)包間市區(qū)可利用的水資源量為3108m3/a左右(含1108m3/a的農(nóng)業(yè)用水，可作為城市供水資源量約為2108m3/a左右)。包頭市的交通四通八達，在國家交通總體規(guī)劃中處于交通樞紐地位，目前有內陸第一條高速公路——呼包高速公路，對101國道實行南北繞行，對210國道進行改造和立交建設，對機場進行擴建。 綜述當前建廠的可行性通過對國內國外熱軋無縫鋼管現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢的分析，按照新的鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，為了淘汰落后的Φ76mm及以下規(guī)格的自動軋管機組,應在一些有良好煉鋼條件的企業(yè),通過改造或新建小直徑軋管機組,有效增加小直徑熱軋管的生產(chǎn)能力,實現(xiàn)無縫鋼管的裝備結構調整。開發(fā)、設計、制造出一套全新的煉鋼、爐后精煉、連鑄、軋管和精整的短流程無縫鋼管生產(chǎn)線,這條生產(chǎn)線定位于專門生產(chǎn)高質量多規(guī)品種的專用管線,尤其是以現(xiàn)在需求量最大的油井管和石油套管等專用管，用以取代現(xiàn)有的高耗、高污染環(huán)境的落后小型機組。而這幾年由于西氣東輸、火力發(fā)電、石油開采量增加3個利好因素,使無縫鋼管市場相對其他鋼鐵產(chǎn)品的市場要好些,再加上無縫鋼管作為金屬制品在出口退稅政策上也比其他鋼鐵產(chǎn)品要優(yōu)惠,通過對包頭資源交通的分析,依靠包鋼資源、能源及多年生產(chǎn)經(jīng)驗，完全有能力新建一條小型無縫熱軋線，這可以增加包鋼無縫廠產(chǎn)品規(guī)格，擴大包鋼鋼管在市場的占有率，使包鋼鋼管更具競爭力！第二章 產(chǎn)品方案的編制 產(chǎn)品方案的編制 產(chǎn)品方案 近年來,由于汽車及世界工業(yè)化的迅速發(fā)展，石油用量不斷增加，在全球范圍內都加大了石油的開采力度, 相應地石油管需求大幅度提升,使石油用鋼管需求量成為僅次于建筑用管的第二大鋼管需求品種，石油天然氣作為一種主要的能源形式在未來10 年內不會改變, 相應地石油管的需求有一個平穩(wěn)增長的過程。根據(jù)市場需求及建廠成本投資的分析，新建廠應以石油用油井管和套管為主，鋼種為大眾需求的J5K5N80，執(zhí)行標準為美國石油協(xié)會制定的 API 5CT，規(guī)格范圍及不同規(guī)格年產(chǎn)量以市場需求為準。②考慮各類產(chǎn)品的平衡，尤其是地區(qū)之間的平衡。要做到供求適應、品種平衡、產(chǎn)銷對路、布局合理，要防止不顧軋制特點，不顧車間具體工藝一哄而上。④考慮建廠地區(qū)資源及鋼材的供應條件，物資材料等運送情況，逐步完善起我國自己獨立的軋鋼體系。 確定產(chǎn)品大綱根據(jù)可研報告，依據(jù)國家標準，本機組產(chǎn)品大綱如下：表二 熱軋無縫100機組產(chǎn)品大綱序號品種代表鋼種規(guī)格范圍（mm）代表規(guī)格（mm）年產(chǎn)量（噸）執(zhí)行標準外徑壁厚長度1油井管J5K5N80～～6000～12500115003000API 5CT1150030001150050001150020000115009000小計4000040％2套管J5K5N80～～6000～12500115005000API 5CT11500500011500100001150010000小計3000030％3液壓支柱用熱軋無縫鋼管34527SiMn～1147～166000～125009100005000GB/T173961998108910000500011491000010000小計2000020％4低中壓鍋爐用無縫鋼管2060～159～166000～12500601100050089110001000GB308719991145110001500133811000100015910110001000小計50005％5高壓鍋爐用無縫鋼管20G、12Cr1MoVG60～159～166000～125008910000200GB531019951081000020013310100003001591410000300小計10001％6輸送流體用無縫鋼管Q29Q34560～159～306000～125008910000500GB/T8163199910210000100011410000100015910000500小計30003％7結構用無縫鋼管4Q34560～159～306000～1250089610000200GB/T81621999114710000200133810000300159810000300小計10001％合計100000100％本車間年需管坯111000噸，生產(chǎn)熱軋成品鋼管100000噸，損失金屬11000噸，平均金屬收得率90%。因此，軋鋼機的選擇是否合理對車間生產(chǎn)具有非常重要的意義！選擇軋機的主要依據(jù)有：鋼材的鋼種、產(chǎn)品品種規(guī)格、圣餐規(guī)模大小及產(chǎn)品生產(chǎn)工藝！ 軋機結構形式選擇 目前主要熱軋無縫鋼管機有：自動軋管機、連軋管機、周期軋管機、三管軋管機、二斜管軋管機。而且靈活性很高，主要表現(xiàn)在如下幾個方面：產(chǎn)品規(guī)格在一定范圍內可以不受管坯規(guī)格的限制, 而只受定減徑機孔型的約束； 軋管機調整幅度大, 可以彌補穿孔機和定減的不足。 軋機主要技術參數(shù)機架式軋鋼機的主要部件，他的作用是裝置軋輥及其調整裝置和其他有關零件。在確定軋輥主要尺寸是要考慮軋制時軋輥的抗彎強度和允許撓度，以保證軋輥的安全和產(chǎn)品的精度。 穿孔機管坯穿孔是熱軋無縫鋼管生產(chǎn)中最重要的變形工序，它的任務是將實心管坯穿制成空心管坯（毛管），常用的穿孔機有：斜軋穿孔、壓力穿孔、推軋穿孔，其中斜軋穿孔又分為菌式、盤式、輥式穿孔機，目前應用最廣泛的是二輥斜扎穿孔。錐型輥穿孔機有如下特點: 有效地遏止了曼內斯曼效應； 由于金屬流動趨于合理,減少了軋制廢品和軋制缺陷； 易于穿制薄壁毛管，以配合三管軋管機， 可減輕軋管機的負荷, 明顯提高整個軋制線的生產(chǎn)效率, 保證了軋制精度。第四章 生產(chǎn)工藝流程的制定 不同剛才技術條件和加工特性的不同導致其生產(chǎn)工藝不同。N80屬于中碳（%～%）微合金鋼，含碳量在共析點（）以左，平衡及近乎平衡結晶的室溫組織為鐵素體加珠光體（P+F）。油井管的主要技術要求為：①油井管應該具有較高的硬度和強度，其軋后σs=552～785(Mpa)，σb=689(Mpa)。③化學成分為中碳微合金鋼，S、P等有害元素要盡量的低。N80鋼種特性主要為：（1） N80屬于中碳微合金鋼，朔性和變形抗力比較低。（3） 由于合金元素含量比較少，故其臨界淬火速度較大，淬硬性較低。（5） 出現(xiàn)魏氏組織時常常伴隨著粗大晶粒同時出現(xiàn)。（6） 再冷卻時，鐵素體晶粒沿珠光體晶粒形成網(wǎng)狀鐵素體，嚴重損害了鋼的韌性，所以，在軋制時要加大終軋變形量, 降低終軋度并加快軋后冷卻速度, 細化鋼的組織, 同時提高鋼的強度和韌性。控制鋼軋制時的加熱速度、加熱時間和加熱溫度能夠預防鋼的脫碳。②使成材率提高6%～12%以上。④坯料成分均勻、質量好，易于自動化。原料的成分及純凈度對鋼的性能有很大的影響，故要嚴格控制鋼的成分及純凈度。管坯由包鋼提供，規(guī)格為，外徑：φ80mm、φ120mm、φ140mm，φ150mm；長度1300～3200mm，每種具體產(chǎn)品所需管坯長度由軋制表查得，再加熱前由切管機切成所需長度。由于N80屬于中碳微合金鋼，不怕淬硬、開裂，故采用火焰清理。所以在加熱前要進行氧化鐵皮清理。加熱速度是指在單位時間內鋼的溫度變化。加熱時間指金屬加熱到要求溫度所需要的時間。加熱時間與鋼種、坯料尺寸形狀、爐型結構、裝