Ống thép hàn, còn được gọi là ống thép ghép, là loại ống thép được làm bằng cách hàn các tấm thép hoặc dải thép sau khi uốn và tạo hình. Quy trình sản xuất ống thép hàn đơn giản, hiệu suất sản xuất cao, đa dạng về chủng loại và quy cách, chi phí đầu tư thiết bị thấp, nhưng nhìn chung độ bền thấp hơn so với ống thép liền mạch. Từ những năm 1930, với sự phát triển nhanh chóng của sản xuất cán liên tục thép dải và sự tiến bộ của công nghệ hàn và kiểm tra, các mối hàn đã được cải thiện liên tục, chủng loại và quy cách của ống thép hàn ngày càng tăng và chúng đã thay thế ống thép liền mạch trong ngày càng nhiều lĩnh vực. Ống thép hàn được chia thành ống hàn đường thẳng và ống hàn xoắn ốc theo hình dạng mối hàn. Quy trình sản xuất ống hàn đường thẳng đơn giản, hiệu suất sản xuất cao, chi phí thấp và tốc độ phát triển nhanh. Độ bền của ống hàn xoắn ốc nhìn chung cao hơn so với ống hàn đường thẳng. Có thể sử dụng phôi hẹp hơn để sản xuất ống hàn có đường kính lớn hơn và phôi có cùng chiều rộng cũng có thể được sử dụng để sản xuất ống hàn có đường kính khác nhau. Tuy nhiên, so với ống hàn thẳng có cùng chiều dài, chiều dài mối hàn tăng lên từ 30% đến 100%, và tốc độ sản xuất thấp hơn. Do đó, ống hàn có đường kính nhỏ chủ yếu được hàn bằng phương pháp hàn thẳng, trong khi ống hàn có đường kính lớn chủ yếu được hàn bằng phương pháp hàn xoắn ốc.
1. Ống thép hàn dùng để vận chuyển chất lỏng áp suất thấp (GB/T3092-1993) còn được gọi là ống hàn thông thường, thường được biết đến với tên gọi ống đen. Đây là loại ống thép hàn được sử dụng để vận chuyển các chất lỏng có áp suất thấp như nước, khí, không khí, dầu, hơi nước nóng và các mục đích khác. Độ dày thành ống thép được chia thành ống thép thông thường và ống thép dày; hình dạng đầu ống được chia thành ống thép không ren (ống đen) và ống thép có ren. Thông số kỹ thuật của ống thép được biểu thị bằng đường kính danh nghĩa (mm), là giá trị gần đúng của đường kính trong. Nó thường được biểu thị bằng inch, ví dụ như 1 1/2. Ngoài việc được sử dụng trực tiếp để vận chuyển chất lỏng, ống thép hàn dùng để vận chuyển chất lỏng áp suất thấp còn được sử dụng rộng rãi làm ống gốc của ống thép hàn mạ kẽm dùng để vận chuyển chất lỏng áp suất thấp.
2. Ống thép hàn mạ kẽm dùng cho vận chuyển chất lỏng áp suất thấp (GB/T3091-1993) còn được gọi là ống thép hàn điện mạ kẽm, thường được biết đến với tên gọi ống trắng. Đây là loại ống thép được hàn mạ kẽm nhúng nóng (hàn trong lò hoặc hàn điện) dùng để vận chuyển nước, khí, dầu khí, hơi nước nóng, nước ấm và các chất lỏng áp suất thấp khác hoặc các mục đích khác. Độ dày thành ống thép được chia thành ống thép mạ kẽm thông thường và ống thép mạ kẽm dày; kiểu đầu ống được chia thành ống thép mạ kẽm không ren và ống thép mạ kẽm có ren. Thông số kỹ thuật của ống thép được thể hiện bằng đường kính danh nghĩa (mm), và đường kính danh nghĩa là giá trị gần đúng của đường kính trong. Nó thường được biểu thị bằng inch, chẳng hạn như 1 1/2, v.v.
3. Ống bọc dây thép cacbon thông thường (GB3640-88) là loại ống thép dùng để bảo vệ dây dẫn trong các dự án lắp đặt điện như các công trình công nghiệp và dân dụng, cũng như lắp đặt máy móc thiết bị.
4. Ống thép hàn điện đường thẳng (YB242-63) là loại ống thép có mối hàn song song với hướng dọc của ống thép. Loại ống này thường được chia thành ống thép hàn điện hệ mét, ống thành mỏng hàn điện, ống dẫn dầu làm mát máy biến áp, v.v.
5. Ống thép hàn hồ quang chìm xoắn ốc dùng cho vận chuyển chất lỏng áp suất thấp thông thường (SY5037-2000) được làm từ cuộn thép tấm cán nóng làm phôi ống, được tạo hình xoắn ốc ở nhiệt độ phòng và được sản xuất bằng phương pháp hàn hồ quang chìm tự động hai mặt hoặc hàn một mặt. Nó được sử dụng để vận chuyển các chất lỏng áp suất thấp thông thường như nước, khí, không khí và hơi nước.
6. Ống thép hàn xoắn ốc dùng cho cọc (SY5040-2000) được làm từ cuộn thép tấm cán nóng, được tạo hình xoắn ốc ở nhiệt độ phòng và được chế tạo bằng phương pháp hàn hồ quang chìm hai mặt hoặc hàn tần số cao. Nó được sử dụng cho cọc móng của các công trình dân dụng, bến tàu, cầu, v.v.
Những tiến bộ trong công nghệ cán ống thép đường hàn thẳng:
1) Cải thiện nhiệt độ và tỷ lệ nạp nóng: Cải thiện nhiệt độ và tỷ lệ nạp nóng là một biện pháp quan trọng để tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải, và đã nhận được nhiều sự quan tâm. Hiện nay, nhiệt độ nạp nóng trung bình ở nước ta là 500-600℃, và có thể đạt tới 900℃; tỷ lệ nạp nóng trung bình là 40%, và dây chuyền sản xuất đạt hơn 75%. Tỷ lệ nạp nóng của nhà máy cán thép tấm nóng 1780mm tại nhà máy Fukuyama của Công ty Ống thép Nhật Bản là 65%, tỷ lệ cán trực tiếp là 30%, và nhiệt độ nạp nóng đạt 1000℃; tỷ lệ cán trực tiếp của nhà máy cán thép tấm nóng 1780mm tại nhà máy Kashima của Công ty Ống thép Sumitomo là 57%, nhiệt độ nạp nóng lớn hơn 850℃, và tỷ lệ nạp nóng là 28%. Trong tương lai, nước ta nên tăng tỷ lệ nạp liệu nóng cho phôi đúc liên tục trên 650℃ và phấn đấu tiết kiệm năng lượng từ 25% đến 35%.
2) Công nghệ gia nhiệt lò nung: Các công nghệ gia nhiệt bao gồm gia nhiệt tái sinh, điều khiển đốt tự động, đốt nhiên liệu có giá trị nhiệt thấp, công nghệ gia nhiệt ít oxy hóa hoặc không oxy hóa, v.v. Theo thống kê, hơn 330 lò nung cán thép trong nước ta đã áp dụng công nghệ đốt tái sinh, hiệu quả tiết kiệm năng lượng có thể đạt từ 20% đến 35%. Mức tiêu thụ năng lượng có thể được giảm hơn nữa bằng cách tối ưu hóa quá trình đốt cháy. Điều này đòi hỏi phải nghiên cứu việc sử dụng nhiên liệu có giá trị nhiệt thấp và tăng cường ứng dụng khí lò cao và khí lò chuyển đổi. Công nghệ gia nhiệt ít oxy hóa để kiểm soát môi trường và công nghệ gia nhiệt không oxy hóa để bảo vệ khí là những biện pháp quan trọng để giảm tổn thất do oxy hóa và tăng năng suất. Công nghệ này thậm chí có thể loại bỏ quá trình tẩy gỉ. Hiện nay, lớp oxit tạo ra trong quá trình gia nhiệt cán thép là 3-3,5 kg/tấn, ước tính tổn thất khoảng 1,5 triệu tấn thép (khoảng 7,5 tỷ nhân dân tệ) mỗi năm; theo tính toán của các học giả châu Âu, chi phí tẩy gỉ là 15-20 euro/tấn. Nếu có thể giảm lượng tiêu thụ chất tẩy rửa và axit, điều này sẽ có tác động đáng kể đến việc bảo vệ môi trường và giảm áp lực xử lý axit thải.
3) Công nghệ cán ở nhiệt độ thấp và bôi trơn khi cán: Các nhà sản xuất dây thép tốc độ cao trong nước đã áp dụng công nghệ cán ở nhiệt độ thấp, nhiệt độ lò trung bình của họ đạt đến 950℃, và thấp nhất là 910℃. Công suất của máy cán đầu tiên của một số nhà máy sản xuất dây thép tốc độ cao mới xây dựng được thiết kế và chế tạo theo nhiệt độ cán 850℃. Tổng mức tiêu thụ năng lượng của quá trình cán ở nhiệt độ thấp thấp hơn khoảng 10%-15% so với cán thông thường. Theo thống kê từ nhà máy cán nóng của nhà máy thép Kashima ở Nhật Bản, giảm nhiệt độ lò của phôi thép xuống 8℃ sẽ tiết kiệm được 4,2kJ/tấn, và hiệu quả tiết kiệm năng lượng là 0,057%. Tuy nhiên, cán ở nhiệt độ thấp có yêu cầu nghiêm ngặt về độ đồng đều của nhiệt độ nung phôi. Chênh lệch nhiệt độ trên toàn bộ chiều dài của phôi vuông 130-150mm không được lớn hơn 20-25℃. Công nghệ bôi trơn cán có thể giảm lực cán từ 10% đến 30%, giảm tiêu thụ điện năng từ 5% đến 10%, và giảm lớp oxit sắt khoảng 1kg/tấn, nhờ đó tăng năng suất từ 0,5% đến 1,0%, đồng thời giảm lượng axit tiêu thụ trong quá trình tẩy gỉ khoảng 0,3-1,0kg/tấn. Nhiều nhà máy thép trong nước đã áp dụng thành công công nghệ này vào sản xuất thép không gỉ và thép điện, thu được kết quả tốt. Trong tương lai, bên cạnh việc đẩy mạnh ứng dụng bôi trơn cán, cần tăng cường nghiên cứu và phát triển môi trường bôi trơn cán thân thiện với môi trường, công nghệ bôi trơn và công nghệ tái chế.
4) Công nghệ cán và làm nguội có kiểm soát cùng thiết bị của nó: Công nghệ cán và làm nguội có kiểm soát là phương tiện không thể thiếu để tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm vật liệu, tạo ra sản phẩm hiệu suất cao và nâng cao hiệu quả sản xuất. Các loại thép tiêu biểu như thép DP, thép TRIP, thép TWIP, thép CP, thép AHSS, thép UHSS, thép ống, thép kết cấu xây dựng, thép hạt và thép không cần xử lý nhiệt đều được sản xuất bằng công nghệ cán và làm nguội có kiểm soát. Bên cạnh sự phát triển mới của luyện kim vật lý làm nền tảng kỹ thuật, công nghệ cán và làm nguội có kiểm soát còn được hưởng lợi từ các công nghệ và thiết bị mới, chẳng hạn như các nhà máy cán công suất cao có thể đạt được nhiệt độ và áp suất cao, nhà máy cán siêu nhỏ gọn, làm nguội siêu nhanh (UltraFastCooling), thiết bị làm nguội tăng tốc trực tuyến (Super-OLAC), thiết bị cán định cỡ, v.v. Trong tương lai, sự phát triển của công nghệ cán và làm nguội có kiểm soát sẽ phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ và thiết bị mới. Đây là một đặc điểm quan trọng của sự phát triển công nghệ cán và làm nguội có kiểm soát cần được chú trọng.
Thời gian đăng bài: 25/12/2024