薄板坯连铸连轧技术的发展和动态

薄板坯连铸连轧技术的发展和动态薄板坯连铸连轧技术的发展和动态炼钢室二○○六年二月薄板坯连铸连轧技术的发展和动态专题目录：1、概述2、薄板坯铸坯规格的划分3、薄板坯连铸连轧工艺生产流程4、两种薄板坯连铸连轧工艺设备的主要区别5、薄板坯连铸连轧主要工艺技术特点6、薄板坯生产线能生产的钢种7、国内外薄板坯连铸连轧生产硅钢的情况薄板坯连铸连轧技术的发展和动态1、概述薄板坯连铸连轧生产工艺是90年代世界钢铁工业发展的一项重大新技术，经过十多年的发展，以投资省、成本低、节能、高效的优势，得到快速发展。到2002年底世界上已有38个薄板坯连铸连轧生产厂共56条生产线，总生产能力已超过5500万吨。我国现已有6个钢铁企业建成12条薄板坯连铸连轧生产线，还有3个钢铁企业正在建设。随着工艺技术不断的发展和完善，采用半无头轧制技术、铁素体轧制技术，生产的钢种不断扩大，已有几家厂家生产无取向硅钢、取向硅钢及不锈钢，产品厚度变薄、宽度加宽、质量提高，产品经酸洗平整后，以热代冷的市场进一步扩大，经济效益显著。同时采用转炉配合薄板坯连铸连轧生产线生产，生产线规模也在扩大，转炉可以提供优质钢水，更有助于薄板坯连铸连轧工艺生产出更具有竞争力的产品，市场前景广阔。薄板坯连铸连轧技术的发展和动态2、薄板坯铸坯规格的划分铸坯厚度100mm以下为薄板坯铸坯规格，CSP(西马克)薄板坯铸坯规格主要在90-45mm厚以下，DMG(DANIELI和日本三菱组合)薄板坯铸坯规格主要在100mm-70mm。3、薄板坯连铸连轧工艺生产流程薄板坯连铸机机械剪均热炉事故剪高压水除鳞箱立辊轧机7机架轧机（F1、F2或R2轧机出口二次精除鳞）带钢冷却卷取下线薄板坯连铸连轧技术的发展和动态根据钢种的不同，由连铸机铸出的薄板坯以不同的拉坯速度进入辊底式均热炉，辊底式均热炉的作用是：（1）连续不断地接收铸机的高温连铸板坯，经加热和均热后及时供给轧机合乎加热质量要求的薄板坯；（2）解决连铸机拉速和F1/R1（采用0R＋7F/2R+5F时)轧机入口速度之间的速度不匹配问题；（3）当轧机正常生产换工作辊，或下游设备临时故障时起调节和缓冲作用，即在薄板坯连铸连轧的“刚性”机组之间增加了炉子的“柔性”环节，使连铸连轧工艺能顺利进行。最长缓冲时间15分钟。薄板坯连铸连轧技术的发展和动态当以连铸机拉速进入到炉内的铸坯长度达到工艺给定的长度时，由辊底式均热炉前的摆式剪进行分段，剪切成定尺坯。剪切后的板坯立即进行升速，以使其与后续板坯脱开1.5~2m距离，然后以与连铸机铸速相同的速度匀速通过加热段。当板坯的尾部离开加热段时，板坯已经加热到所要求的温度。板坯被快速向前输送，经摆动段到达保温段。当两流铸机同时生产，正对轧制线的一流称为A线，另一线称为B线，B线炉内的板坯通过均热炉的摆动段（或横移段）运送到A线的保温段内，然后输送到轧机进行轧制。辊底式均热炉出口设有事故剪，当轧机出现故障时切断板坯。薄板坯连铸连轧技术的发展和动态当轧机发出要钢信号时，将板坯运送速度调整到与F1（采用0R＋7F）或R1(采用2R+5F)入口速度相同。辊底式炉炉门打开，板坯从辊底式炉出来后首先经过高压水除鳞箱（压力最大达38MPa），以清除在连铸及加热过程中产生的氧化铁皮，进入立辊轧机轧制边部，立辊轧机前，设置了一台板坯横断面形状检测仪，为轧机的前馈控制提供依据，对最终产品质量尤其是超薄规格带钢轧制极为有利。立辊轧机最大压下量为40mm。然后依次进入7机架轧机(0R＋7F或2R+5F)进行轧制，轧制成需要的产品尺寸。7机轧机采用四辊CVC/CVCPLUS或PC，液压AGC控制、工作辊弯辊及电动或液压活套等控制技术。在F1、F2(采用0R＋7F)或R2（采用2R+5F）轧机出口侧均设有10Mpa的高压水除鳞装置进行二次精除鳞，清除轧制过程中的二次氧化铁皮以获得更好的带钢表面质量。薄板坯连铸连轧技术的发展和动态轧制后的热带钢通过输出辊道运输，在输出辊道上设置有带钢冷却装置。由轧制温度冷却到卷取温度后的带钢通过卷取机前导板对中和卷取机前的夹送辊传递，进入地下卷取机卷成带卷。卷取机具有液压型助卷辊，可实现自动踏步控制，以免产生带钢压痕缺陷。卷取完成后，由卸卷小车取下钢卷将钢卷放在钢卷鞍座上，再由横移小车将钢卷运送和提升到地面1号步进梁钢卷鞍座上，由步进梁向前运送钢卷，依次进行打捆、称重、标记，最后用钢卷库的吊车将其从步进梁上卸料处吊运到钢卷库存放。在钢卷运输线上设有在线钢卷检查取样装置，以便随时对带钢进行检查和取样。薄板坯连铸连轧技术的发展和动态最后由钢卷库吊车将其从运输机下料端卸下并以卧卷方式在钢卷库内堆放冷却。热轧商品卷由车间吊车吊到冷却区堆放冷却，一部分送冷轧，一部分送热轧酸洗，另一部分以直发卷直接发运。薄板坯连铸连轧生产线见附图薄板坯连铸连轧技术的发展和动态薄板坯连铸连轧技术的发展和动态4、两种薄板坯连铸连轧工艺设备的主要区别薄板坯连铸机机型不同：立弯型和直弧型机型，均热炉型式不同：摆动式和横移式7机架轧机有两种型式：0R＋7F或2R+5F见图薄板坯连铸连轧技术的发展和动态薄板坯连铸连轧技术的发展和动态5、主要工艺技术特点1）漏斗型结晶器：两家技术区别长漏斗和短漏斗，延长浸入式水口寿命csp结晶器铜板长度1100mm（其中漏斗长850mm）。H2长漏斗型直结晶器漏斗长约2110mm，由两段组成。其中结晶器长1200mm，另有两对足辊和扇形段0上部的4对辊子，长度910mm。2）结晶器相关工艺技术结晶器自动在线调宽技术，薄板坯和常规板坯均应用成熟；结晶器钢液面自动检测；结晶器漏钢预报系统，唐钢应用很好，大大降低漏钢率；结晶器电磁制动技术,csp连铸机上的多，要求通钢量3.5t/min以上用较好；薄板坯连铸连轧技术的发展和动态3）结晶器液压振动技术液芯压下或动态软压下技术：两家技术区别及凝固末端轻压下的概念。4）旋转除鳞技术,唐钢有，但实际很少用，硅钢生产推荐用5）轧制工艺技术轧制工艺根据生产带钢厚度及钢种不同，可以采用单块轧制工艺、半无头轧制工艺、奥氏体区轧制工艺和铁素体轧制工艺。a）单块轧制工艺b）半无头轧制（提高金属收得率和提高轧辊寿命）半无头轧制工艺采用多倍单块坯长度轧制，采用半无头轧制工艺使得轧制的带钢更薄。对于低碳钢带钢厚度1.2mm以下采用半无头轧制更可靠。当带钢厚度≤3mm时，可考虑采用半无头轧制工艺。薄板坯连铸连轧技术的发展和动态一流操作时可以连续进行半无头轧制。当两流生产时，A流可以用半无头生产工艺生产，B流以单块轧制方式生产。A流两块长坯进行半无头轧制之间需对第二流的板坯进行单块轧制。半无头轧制和单块轧制交替进行。c）奥氏体区轧制板坯在奥氏体区晶相组织完成轧制。其它的工序与单块轧制工艺相同。d）铁素体区轧制对于超低碳钢（ELC）及极低碳钢(ULC)可以采用铁素体轧制工艺轧制。在铁素体区轧制的带钢拉伸、屈服强度低，延伸率高，而且因其要求的轧制温度低，非常利于生产的深冲性能要求高的热轧薄规格品种。这也是目前国际带钢市场上以热代冷这一趋势的有利工艺保证条件。薄板坯连铸连轧技术的发展和动态采用铁素体区轧制工艺时，在R1、R2(采用2R＋5F)或精轧机的前2~3架（采用0R＋7F）在奥氏体晶相组织状态中轧制，在轧制过程中通过机架间快速冷却将轧件冷却到相变点Ar3以下的温度，在机架间完全由奥氏体组织转变为铁素体组织。在随后的机架内以铁素体组织状态进行轧制。带钢出精轧机组后，通过输出辊道空冷送到地下卷取机卷取。6、生产能力薄板坯连铸连轧生产线生产能力取决于炼钢车间供钢量、铸坯规格、成品规格。各工序最长周期是生产线的瓶颈，窄规格限制铸机产量，薄规格既限制铸机产量同时也限制轧机产量。薄板坯连铸连轧生产线生产能力定位在240-250万吨/年较合适，需兼顾品种与规格。宽、厚规格多，与薄板坯连铸连轧生产线匹配最好的转炉150t和300t，窄、薄规格多匹配最好的转炉是120t-130t和250t。薄板坯连铸连轧技术的发展和动态7、生产钢种薄板坯连铸连轧生产线随着技术的不断成熟和完善，生产品种不断扩大。低碳、超低碳钢、碳素结构钢、HSLA、耐候钢、管线钢、热处理钢、弹簧钢、工具钢、耐磨钢、硅钢（取向和无无取向）、不锈钢（铁素体和奥氏体）、多相和双相钢。新发展的钢种主要就是硅钢（取向和无无取向）、不锈钢（铁素体和奥氏体）、汽车用的新钢种多相和双相钢。薄板坯连铸连轧技术的发展和动态薄板坯连铸连轧技术的发展和动态薄板坯连铸连轧技术的发展和动态薄板坯连铸连轧技术的发展和动态薄板坯连铸连轧技术的发展和动态薄板坯连铸连轧技术的发展和动态•CSPPlantSteelGradeNucorGallatinACBAcmeIspatMegasteelZhujiangHandanBaotouTKSASTMildcarbonsteelforcoldformingandrerolling•StructuralsteelandHSLAWeatherresistingsteelLinepipesteelHeattreatablesteelSpringsteelToolsteelWearresistingsteelElectricalsteel(Si-alloyed)StainlesssteelMultiphasesteel/Dualphasesteel•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••薄板坯连铸连轧技术的发展和动态7、国内外薄板坯连铸连轧生产硅钢的情况目前国外已有多家CSP生产线生产无取向硅钢、取向硅钢，并已投入工业生产。意大利ASTTerni厂CSP立弯型连铸机，铸坯厚度70/60，60/50mm，铸坯宽度1000-1560mm。生产钢种中，取向硅钢6%，无取向硅钢6%，已生产3.2%Si的硅钢。德国蒂森克鲁伯钢公司布鲁克豪森厂，400t转炉配一台双流CSP立弯型铸机，生产优碳钢、无取向硅钢、取向硅钢、双相钢、多相钢。铸坯厚度63/48mm，产品宽度900~1600mm，产品厚度0.8~6.25mm，生产的硅钢，已用于我国上海磁悬浮列车上下车轮和硅钢带。目前该厂已将常规连铸机生产的无取向硅钢，全部改由CSP生产，硅钢产量占12.3%。其中1.3%Si的硅钢占90%，已在试生产3.0%Si的硅钢。薄板坯连铸连轧技术的发展和动态西班牙阿拉瓦钢公司（ACB）的CSP铸机生产硅钢，铸坯厚度50-60mm，宽度790~1560mm，带钢厚度1.0-12.7mm。墨西哥Hylsa厂的CSP铸机生产硅钢，铸坯厚度50mm，带钢宽度790~1370mm，带钢厚度0.9-12.7mm。美国纽柯也生产硅钢。国内珠钢二期CSP、本钢FTSR合同中，也有硅钢产品。武钢薄板坯工程产品大纲有100万吨/年硅钢产品马钢薄板坯连铸连轧生产线在国家科技攻关项目中，无取向硅钢已试验成功。为武钢新建薄板坯连铸连轧生产线大规模生产硅钢奠定了坚实的基础。薄板坯连铸连轧技术的发展和动态薄板坯连铸连轧生产线生产硅钢优势：a）铸坯薄，速度高，冷却快，等轴晶率高，微观结构均衡，偏析低，AIN和MnS更均匀分布，对于生产硅钢具有先天的条件；b）生产硅钢时，由于保护渣易附着在铸坯表面，薄板坯连铸连轧生产线设有旋转除鳞装置，以保证硅钢表面质量；c）薄板坯剪切后，直接进入加热炉，没有中间降温，板坯边缘不会过冷却，不易出现热应力裂纹；d）CSP热带钢在平直度、板型和几何尺寸稳定性等方面能够保证硅钢产品优良的磁性能，在这些方面等同甚至超过传统热轧带钢；薄板坯连铸连轧技术的发展和动态e）薄板坯连铸连轧产品厚度薄，横向温度分布均匀，热轧平整度好，所需冷变形更低，可减少冷轧的工作量；f）薄板坯连铸连轧工艺生产硅钢，与常规热轧相比，加热炉温度低，轧制温度低，能耗低、成本低。薄板坯连铸连轧技术的发展和动态谢谢！再见