薄板坯连铸连轧与传统板带轧制的区别

论薄板坯连铸连轧与传统板带轧制的区别

1 世界热轧板带生产工艺现状

世界现有热轧板带轧机约160余台套,总生产能力约3.4亿t/a。这些轧机大多数是以连铸板坯为原料(200~250 mm)。其中,采用半连轧工艺的轧机70余台套,采用全连轧工艺的轧机60余台套,采用炉卷工艺的轧机30余台套。已建和准备建设采用薄板坯连铸连轧工艺的轧机约30台套,其中美国7台套,欧洲5台套,亚洲15台套,中国3台套。薄板坯连铸连轧工艺由于其流程短、投资较低、能耗低、劳动生产率高等特点,受到国际钢铁界的普遍重视。自1989年第一套生产设备投产以来,其推广应用的速度很快,截止2001年12月,全球已建立了36条生产线,共54流,其生产能力到了5500万吨/年,其中包括CSP,ISP,FTSR,CONROLL等工艺[1]。

2 薄板坯连铸连轧主要生产工艺及特点

2.1 CSP技术

CSP ( Compact Strip Production)即为紧凑式板带生产工艺,是由德国施罗曼·西马克(SMS)公司研究开发的薄板坯连铸连轧技术。世界第一条CSP生产线于1989年在美国的纽柯公司建成。目前,CSP技术建成有38台CSP连铸机在内的24条CSP生产线,广泛分布在北美、南美、欧洲、亚洲、非洲等世界各地,生产能力达到3900万吨/年。

CSP技术的主要特点是采用立弯铸机、漏斗形结晶器,最初的铸坯很薄,一般为40-50mm,采用5-6架精轧机,成品带钢最薄为1-2mm。为了提高生产能力和改进铸坯质量,铸坯厚度增加到70- 90mm。随着第二代CSP技术配置和产品质量得到进一步改善;所生产的钢种数量不断增加,如奥氏体和铁素体不锈钢及电工钢;新轧制规程使微合金细晶粒钢和微合金管线钢的生产成为可能;第二代双流连铸CSP年生产能力已达到250-300万吨。

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新建生产线中普遍采用了高压水除鳞、液芯压下、结晶器液压振动、第一架精轧机前加立辊轧机、板型和平直度控制等多项新技术。

2.2 ISP技术

ISP( Inline Strip Production)即在线板带生产工艺,是德国曼勒斯·德马克公司(MDH)开发的薄板坯连铸连轧技术。ISP工艺生产线布置紧凑,不使用长的均热炉,总长近180m,是目前最短的薄板坯连铸连轧生产线,从钢水变成热轧带钢仅需20-30min,可以生产低碳钢、高碳钢、深冲钢、结构钢、管线钢、不锈钢等。

ISW工艺技术含量高,液芯压下、大压下轧机、感应加热等都有特色,但设备复杂,对管理及技术水平要求较高。

2.3 FTSR技术

FTSR ( Flexible Thin Slab Rolling)即灵活性薄板坯轧制工艺,是由意大利达捏利(Danieli )公司开发的薄板坯连铸连轧技术。

2.4 CONROLL技术

CONROLL技术是由奥钢联(VAI)开发的薄板坯连铸连轧工艺。CONROLL技术特点是采用平行板直结晶器,结晶器出口处板坯厚70 mm,由于铸坯在结晶器内未变形,因此具有良好的表面质量。该铸机浇铸板坯厚度75一125 (150) mm。另外,由于板坯断面积大,故可采用较低的拉速,降低结晶器的磨损,减少拉漏率;在卷重相同的情况下,板坯定尺短,输出辊道、加热炉长度均较短。

2.5 几种薄板坯连铸连轧工艺生产特点

经过上述对几种典型薄板连铸连轧工艺技术的分别介绍,对比其主要工艺特

点如表2.1所示。

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表2.1 几种薄板坯连铸连轧技术的主要特点

3 薄板坯连铸连轧工艺与传统板代轧制工艺的比较

3.1 对热轧带钢轧机工艺方案的比较与选择

热轧宽带钢生产线,根据连铸坯厚度、轧机布置和能力等,可分为常规热连轧、中厚板坯连铸连轧、薄板坯连铸连轧。 3.1.1 常规热连轧生产线

常规连轧工艺通常是采用200~250 mm厚板坯为原料,经过多机架连轧出1.25~25 mm厚成品板带。常规连轧工艺又可分为全连轧工艺、3/4连轧工艺、半连轧工艺和炉卷工艺几种,目前以3/4连轧和半连轧工艺居多。常规板带轧制工艺已成熟,基本上实现了计算机在线控制下的高速化、连续化、大型化和高精度,在控制产品质量上,实现了在线板形、板厚和板宽的自动控制。这种常规连轧工艺经济规模多在200~400万t/a。其优势是生产灵活、适应面广、高质量、高产量、多品种,所不足的是设备投资大。

常规热连轧以厚板坯为原料,主要特点是(1)生产能力大;(2)产品品种规格范围宽、产品精度高、质量稳定,规格可覆盖全部板材产品;(3)生产效率高、成材率高、自动化程度高;(4)压缩比大于其他轧制工艺;(5)工艺生产环节多、

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