熱軋薄板帶鋼生產(chǎn)-連鑄連軋及連續(xù)鑄軋技術教學課件46P

1、07次課件內容：熱軋薄板帶鋼生產(chǎn):三、連鑄連軋及連續(xù)鑄軋技術 薄板坯連鑄連軋 薄板坯連鑄連軋技術的興起： 西馬克（SMS）公司在1985年開發(fā)了緊湊式熱帶生產(chǎn)技術（簡稱CSP），1989年首先在美國建成投產(chǎn)，取得巨大經(jīng)濟效益。之后德馬克（MDH）開發(fā)了在線熱帶生產(chǎn)技術（簡稱ISP ）。意大利達涅利公司（Daniel）開發(fā)了靈活的薄板坯連鑄連軋工藝（簡稱FTSRQ）。三種技術的主要區(qū)別：連鑄機、銜接裝置。我國連鑄連軋技術的發(fā)展： 1996年邯鋼、包鋼、珠鋼與西馬克（SMS）公司簽訂合同，全套引進三條CSP 生產(chǎn)線，并于19992001年投入生產(chǎn)。 2002年唐鋼建成FTSRQ三菱組合生產(chǎn)線一、概

2、述1.薄板坯連鑄連軋：將傳統(tǒng)的煉鋼廠和熱軋廠緊湊的壓縮并流暢地結合在一起。2.近終形連鑄技術：在保證成品鋼材質量的前提下，盡量縮小鑄坯的斷面來取代壓力加工。 3. 薄板坯連鑄連軋的優(yōu)點（1）工藝簡化，設備減少，生產(chǎn)線短。（2）生產(chǎn)周期短。（3）節(jié)約能源，提高成材率。 （4）更有利于生產(chǎn)薄帶和超薄帶鋼4.實現(xiàn)薄板坯連鑄連軋的主要條件 （1）具備高溫無缺陷板坯的生產(chǎn)技術。 （2）連鑄機具有板坯在線調寬技術。 （3）煉鋼、連鑄機、熱連軋機操作高度穩(wěn)定 5. 薄板坯連鑄連軋存在的問題（1）作業(yè)率的不匹配。（2）生產(chǎn)節(jié)奏不匹配。 （3）板坯的溫度場不同。 （4）對鑄坯的尺寸要求不同。 （5）維修和停機的

3、周期不同。 薄板坯連鑄連軋不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱連軋工藝壓 縮 比 小產(chǎn)品表面質量差原因二、薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)中的主要設備及工藝薄板坯連鑄連軋工藝的組成：煉鋼 爐 爐外精煉裝 置 薄板坯連鑄 機 溫度流量銜接裝置 熱連軋 機 柔性工藝裝置剛性工藝裝置1.薄板坯連鑄設備2.溫度、流量銜接裝置：稱為均熱爐形式有三種： 直通式輥底隧道爐、感應加熱爐、步進爐應加熱爐 1）直通式輥底隧道爐 爐子長度：200米左右 加熱保溫作用；作用 緩沖作用：緩沖時間10min左右。(1) 直通式輥底隧道爐的結構、特點及參數(shù) 爐子分段： 加熱段、保溫段、緩沖段、出料段等組成。 (2) 輥底式爐的橫移方式(3) 直通式輥底

4、隧道爐的工藝操作： a. 板坯剪切后，頭部翹起100mm，尾部保持平直，避免撞擊爐輥。 b. 軋機出事故時，先將爐內裝滿坯料（爐內正常時是空的），裝不下時由分段剪切斷。 c. 當軋機出現(xiàn)延誤，爐內板坯以2.0m/min的速度前后擺動，保證均勻加熱。 d. 輥底爐入口的爐輥與連鑄機的速度相同，出口速度與軋機的咬入速度相同。2）感應加熱爐和熱卷箱 組成：由感應加熱爐和無芯卷取的熱卷箱式均熱爐組成3）步進爐 中板坯連鑄連軋一般采用，加熱爐較寬。 3.薄板連鑄坯的軋制 軋機布置形式（1）采用全連續(xù)式（中板坯采用半連續(xù)式）（2）軋機配置為：一是全精軋機組，二是粗軋精軋機組。注意：薄板坯連軋不采用升速軋制

5、 連鑄連軋生產(chǎn)中的新技術（1）鐵素體軋制技術概念：粗軋在全奧氏體狀態(tài)下完成，然后通過精軋機和粗軋機之間的超快速冷卻系統(tǒng)使帶鋼的溫度在進入第一架精軋機前降低到Ar3以下，完成相變，形成鐵素體進行精軋。優(yōu)點： A 采用低的加熱溫度，節(jié)約能源，提高加熱爐生產(chǎn)率； E 生產(chǎn)更薄規(guī)格的熱軋帶鋼；（鐵素體較軟） F 為冷軋?zhí)峁_壓性能更高的帶鋼。B 進入精軋機組的軋件溫度低，氧化鐵皮量少，降低了工作輥的磨損； C 克服在兩相區(qū)軋制的危害；（因奧氏體軋制時溫降大，有時進入兩相區(qū)） D 提高軋機的生產(chǎn)效率；（增大壓下，減小道次）（2）半無頭軋制技術 概念： 鑄坯長度相當于46塊單塊軋制的薄板坯，加熱后進入軋機

6、，軋后的帶鋼由高速飛剪分切成所要求重量的鋼卷。優(yōu)點： a、保持高速軋制，軋機生產(chǎn)率大大提高； b、機架間帶鋼張力保持穩(wěn)定，使帶鋼厚度及平直度偏差減小 c、減少了穿帶和甩尾次數(shù)，減少了對軋輥的沖擊和損害； d、減少了單塊軋制時因帶鋼頭尾形狀不良所帶來的廢品量，成材率高；(3)在線磨輥技術（ORG） 組成；由多對砂輪組成的軋輥研磨機（ORG）和測定輥面狀況的在線軋輥輪廓測定儀（OPM） 組成。 目的：改善軋輥磨損和軋輥輥面粗糙。 (4)潤滑軋制技術 概念：在軋制過程中，向軋輥輥面噴涂一種特殊軋制油，通過輥子的旋轉，將潤滑劑帶入變形區(qū)，使軋輥及軋材表面形成一層極薄的油膜。 優(yōu)點：油膜改變了變形區(qū)的變

7、形條件，降低了軋制力，減少了軋輥的磨損，提高了產(chǎn)品的表面質量。 難點：如何解決軋件咬入問題，即選擇最優(yōu)的噴油開閉時間(5)工作輥橫移軋制 概念： 工作輥沿軸向對稱橫移一定距離，并隨著軋制量增加不斷橫移，當移動到該方向的極限位置之后，工作輥向反方向移動。 使軋輥的受力狀態(tài)有一定程度的改善；優(yōu)點: 分散工作輥的磨損和熱凸度，使其分布均勻，板型好； 可以在一個工作輥服役期內進行產(chǎn)品規(guī)格的靈活軋制。 （6）蛇形控制技術設置目的：采用自由程序軋制時，為保證在尺寸規(guī)格和鋼種變化較大時仍能穩(wěn)定的進行軋制，同時獲得良好的板形，并防止帶尾部跑偏而使用的控制系統(tǒng)?？刂评碚摚豪靡簤簤合碌母唔憫院土己玫脑O定精度，

8、開發(fā)了高精度的軋機水平調整技術。它可以在極短的時間內進行自動水平調整，使左右兩側軋制力之差恒定，從而實現(xiàn)了蛇形控制。三、典型的薄板坯連鑄連軋工藝1）CSP工藝技術 （Compact Strip Production緊湊式帶鋼生產(chǎn)技術） （1）主要設備： 組成：CSP連鑄機、輥底式加熱爐、精軋機、層流冷卻 及地下卷取機。生產(chǎn)鋼種：超低碳、低碳鋼、中碳鋼、低合金結構鋼等。（2）主要設備結構及特點 上口寬邊兩側均有一段平行段，然后和一圓弧相連接。結晶器總長1120mm，漏斗形狀在結晶器內保持到700mm 處轉變成平行板形。 鑄坯厚度為5070mm。水口使用壽命增加。利于鑄速提高。為潤滑提供較足量的保

9、護渣。結晶器鋼液面比較平穩(wěn)。特點一：漏斗型結晶器優(yōu)點漏斗形結晶器 平行板型結晶器 在鑄坯出結晶器下口后,對其坯殼施加擠壓,液芯仍保留其中。 結晶器出口尺寸加大，板坯尺寸靈活； 優(yōu)點： 降低了熱軋成本和動力消耗； 改善了鑄坯的質量。特點二：液芯壓下技術 原理：安裝在結晶器上部漏斗狀的兩側，其寬度同于結晶器。鋼水注入后經(jīng)磁場作用產(chǎn)生感應電壓，并在其內誘發(fā)短路電流，形成電磁力，扼制鋼流，使流速降低及流股分散。作用：消除碰撞點，利于坯殼的形成，穩(wěn)定液面，利于夾雜物上浮。特點三：電磁閘技術實例：邯鋼薄板坯連鑄連軋車間的平面布置及工藝流程1-回轉臺；2-鋼包；3-中間罐；4-連鑄機；5-剪切機；6-1號加

10、熱爐；7-除鱗機；8-粗軋機；9-2號加熱爐；10-事故剪；11-除鱗機；12-精軋機（F1F6，F(xiàn)7預留）；13-層流冷卻；14-1號地下卷曲機；15- 14-2號地下卷曲機主要參數(shù) 概述（邯鋼薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)情況）： 1997年簽約，1999年12月10日投產(chǎn)，生產(chǎn)出第一個熱軋薄卷。整個工程創(chuàng)造了5個世界第一：建設工期最短（提前4.5個月），投資最少（25億人民幣），一次連鑄、連軋熱試成功，漏鋼率最低，達產(chǎn)速度最快。 車間平面布置及主要設備 主要設備：薄板坯連鑄機、1輥底式加熱爐、粗軋機、2輥底式加熱爐、精軋機組（F1F5）、層流冷卻系統(tǒng)、卷取機。（）薄板坯連鑄機：立彎式結構，漏斗形結晶

11、器（帶液芯壓下），結晶器長度1100mm，薄板坯厚度70/60，寬度9001680mm，連鑄機冶金長度9705mm，拉坯速度最大4.8m/min、最小2.8m/min。主要設備簡介：主要技術：采用無氧化保護澆鑄技術； 結晶器在線調寬； 自動開澆； 采用液面控制系統(tǒng)； 液芯壓下技術。（）1輥底式加熱爐： 爐長178.8mm，設有84個燒嘴，具有加熱、均熱、儲存（緩沖）功能。可同時容納4塊38mm長的板坯，緩沖時間為單流1025min，雙流5min，板坯入爐溫度8701030，出爐溫度11001150。（） 2輥底式加熱爐： 爐長66mm，設有30個燒嘴，主要起均熱、保溫作用。板坯最高入爐溫度為1

12、120，最高出爐溫度113010。5.精軋機組：五架四輥連軋機組，預留第六架。具有液壓輥縫控制、自動厚度控制、工作輥彎輥控制、工作橫移控制、板型凸度和平直度控制、自動快速換輥等7個90年代世界最先進技術裝備。4.粗軋機：單機架不可逆式四輥軋機，具有液壓彎輥、液壓AGC、自動快速換輥裝置。作用是將板坯一道軋成所需厚度。 2）ISP工藝技術（Inline Strip Production在線熱帶生產(chǎn)工藝）主要技術特點：（1）采用了液芯壓下和固相鑄軋技術。（2）鑄機采用平行板式結晶器，并發(fā)展成帶小鼓肚的橄欖球狀。（3）采用感應加熱與熱卷箱均熱的銜接技術。ISP車間平面布置ISP工藝的優(yōu)點：（1）生產(chǎn)

13、線布置緊湊，總長度僅為200米左右。（2）采用了采用了液芯壓下和固相鑄軋技術，薄板坯厚度規(guī)格變化大，加大了生產(chǎn)的靈活性，并可生產(chǎn)中板。（不進入精軋機即可）（3）熱卷箱可提供9min的緩沖時間。并允許鑄軋過程和精軋過程各以不同的速度同時進行，使精軋機以最佳的軋制速度和溫度完成軋制過程。（4）熱卷箱開卷后首尾倒換，板卷溫度均勻，精軋機不用升速軋制，操作簡化，厚度均勻。3）FTSRQ工藝技術 （Flexible Thin Slab Rolling for Quality高質量靈活性薄板坯軋制）工藝流程：薄板坯連鑄機旋轉式除鱗機隧道式加熱爐二次除鱗機立輥軋機粗軋機保溫輥道三次除鱗機精軋機層流冷卻段地下

14、卷取機。FTSRQ技術的平面布置及工藝流程（1）三點除鱗）主要工藝特點：第1點：在二冷段出口設旋轉式除鱗機（ ） ：該系統(tǒng)由兩對旋轉的臂組成，一對用于薄板坯上表面，一對用于薄板坯下表面。在每個臂的端頭裝有一個扁除鱗噴嘴。 第2點：在粗軋機前設除鱗機。第3點：在精軋機前設除鱗機。旋轉式除鱗機（2）全鼓肚型結晶器（凸透鏡型）： 鼓肚從上口一直保持到下口，在結晶器出口下方設一組軋輥，可將結晶器出來的鼓肚鑄坯碾平，碾平輥是帶孔型的輥子。四、薄板坯連鑄連軋其它工藝1）TSP工藝技術（Tippins Somsung Process 傾翻帶鋼技術） 特點：該工藝流程簡化、緊湊，省掉了粗軋機，采用了傳統(tǒng)的板坯

15、連鑄技術，用平行板型結晶器，生產(chǎn)100250mm厚、寬9002500mm的板坯，均熱后進爐卷軋機，生產(chǎn)1.52.0mm的熱軋帶卷。2）CPR工藝技術 （Casting Pressing Rolling鑄壓軋工藝 ）1-結晶器；2-擠壓輥；3-軋制輥；4-感應爐；5-除鱗區(qū)；6-軋機；7-冷卻區(qū)；8-卷曲機五、薄帶連續(xù)鑄軋技術（又稱無錠軋制）優(yōu)點：簡化工藝、縮短流程、提高效益； 提高材料的組織性能。主要技術關鍵： 1.鋼水熔煉和凈化技術。保證鋼液優(yōu)質純凈是基礎。 2.鋼流澆鑄技術。控制熔池液面，保證供鋼要恒流、恒溫、無污染。 3.鑄軋溫度、軋制壓力、鑄軋速度和冷卻強度必須自動檢測，由計算機通過數(shù)學模型進行自動控制。 4.研究側擋技術。保證邊部整齊、不漏鋼，便于精軋