自從19世紀末,曼內(nèi)斯曼兄弟用斜軋穿孔法成功地生產(chǎn)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。由于不銹鋼焊管生產(chǎn)可以用廉價的帶鋼作為原料,再加上焊管技術(shù)的迅速發(fā)展,近二三十年來焊管占了優(yōu)勢;另一方面,同一期間在不銹鋼無縫管生產(chǎn)技術(shù)方面,除采用個別的高效能的不銹鋼管生產(chǎn)設(shè)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(qū)金屬結(jié)構(gòu)性能影響,焊縫總是一個薄弱環(huán)節(jié),在許多應(yīng)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(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)必須采用連鑄坯作為管坯。
連鑄技術(shù)對煉鋼生產(chǎn)的影響是顯而易見的,對軋鋼生產(chǎn)來說,其影響先施于板材生產(chǎn),然后才及于管材生產(chǎn),在20世紀70年代連鑄坯的應(yīng)用場合主要是以下三方面:
1. 生產(chǎn)板坯以供應(yīng)大型鋼鐵企業(yè)軋制板材,這部分約占連鑄能力的1/4左右。
2. 生產(chǎn)小方坯以供小型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)線材及小型圓鋼用,其尺寸為邊長75~150mm.這部分約占連鑄能力的1/2左右。
3. 生產(chǎn)較大方坯以便軋成各種型材,其尺寸邊長為150-250mm,這部分約占連鑄能力的1/4左右。
為了成功地采用連鑄坯軋管就要求連鑄技術(shù)及軋管技術(shù)兩方面作出相應(yīng)的改進。因為軋管生產(chǎn)的一道重要的工序是穿孔,而在斜軋穿孔過程中管坯承受交替的拉伸應(yīng)力和壓應(yīng)力,因此,往往在管坯的疏松、發(fā)裂、夾雜缺陷處形成裂紋,而在成品管上造成離層、重皮······等缺陷。所以,既需要改進連鑄技術(shù)以提高管坯質(zhì)量,又需要改進軋管技術(shù)以降低對不銹鋼管坯的要求,這兩個方面是相輔相成,缺一不可的。
不銹鋼無縫管生產(chǎn)領(lǐng)域使用連鑄坯始自方坯,這是因為當時方坯連鑄技術(shù)已是現(xiàn)成技術(shù)。20世紀60年代初供生產(chǎn)線材和小型圓鋼用的邊長為75~150mm的連鑄方坯要占連鑄設(shè)備總生產(chǎn)能力的一半左右。由于無縫鋼管對管坯的要求較嚴,因此,要將連鑄方坯用作不銹鋼管坯還得從解決連鑄坯中存在皮下氣孔、非金屬夾雜、方坯的對角線差異和裂紋等問題入手,使之處于允許范圍內(nèi),并在軋管技術(shù)方面做一些必要的改進,經(jīng)過若干年的改進后,到60年代中期連鑄方坯才作為不銹鋼管坯用于無縫鋼管生產(chǎn)領(lǐng)域。Albert H.Calmes 在進行大量試驗的基礎(chǔ)上發(fā)展了一種嶄新的穿孔工藝即壓力穿孔法(PPM),它可以高效能地穿軋連鑄方坯。