薄板坯无头连铸连轧生产线运行现状

内容发布更新时间 : 2024/6/10 23:30:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

为了达到稳定的轧制操作,提高产品质量和收得率,高度可靠和稳定的连铸机必不可少。为此,开发出SmartCrown?技术,推出了新一代板形和平直度执行机构,能够控制更高阶平直度缺陷,比如两肋波浪。

⑥自动化

速度控制、传感器技术、数据管理、工艺模型等工艺控制技术的进步,是带钢连续生产工艺成功的关键。高度灵活的神经网络工艺模型,是板形和平直度控制产品系列的标准组成部分。另外一个实例是“微观结构目标冷却”工艺包,它控制着带钢的冶金参数。在ESP生产线中,自动化集成了从连铸到冷却的所有工艺环节。

2 阿尔维迪ESP线

阿尔维迪新建ESP连续铸轧线由四个主要工段构成。

第一工段包括薄板坯连铸机和位于连铸机出口的3机架四辊轧机。作为保证连铸坯内部质量的一个重要手段,在大压下量轧机之前用Smart?连铸机智能扇形段实施带液芯轻压下。

大压下量轧机(HRM)对板坯进行轧制。铸坯中心具有较低的变形阻力,因而有利于:

a)材料结构的改善; b)材料性能的均匀化; c)能耗的降低; d)凸度指标的明显改善。

经过大压下量轧机后,厚度在10mm~20mm的中间坯已经达到了完全满足热轧卷标准要求的平直度和质量指标。

采用立式连铸机和隧道式加热炉的传统薄板坯连铸连轧线的入口板坯厚度很大,典型指标为55mm到65mm。为了达到同样的出口厚度,每个机架需要的轧制力都要大得多,结果是需要的电机功率更高,轧辊磨损更严重,板形和平直度控制指标更难达到,尤其对于薄规格产品来说更是如此。

第二工段在感应加热器内将中间坯的温度调节到满足精轧要求的水平。带钢的温度是工艺性能的关键。感应加热能够精确地控制温度,并且在短距离内提供大量能量输入。

铸轧生产工艺的温度分布对于像高硅钢这样成分要求苛刻的钢种来说非常有利。在工艺过程中,温度决不会降到1000℃以下,因而避免了析出物的产生,提高了合金元素的收得率。

这一特点不仅与温度密切相关,还与极短的加热时间有关。阿尔维迪ESP工艺确保了合金元素能够比在传统连铸和其他薄板坯连铸中更好的发挥作用。

第三工段包括精确去除氧化铁皮且减少温度损失的高压除鳞机以及采用了SmartCrown工艺包的5机架精轧机。轧机的设计能够轧制最大宽度1570mm、厚度在12.0mm到0.8 mm(甚至更薄)的带钢。精轧机出口处安装的先进冷却系统为各种钢种(包括高强度低合金钢和多相钢)的生产奠定了基础。

第四工段包括在卷取机前执行剪切操作的高速飞剪和地下卷取机,卷取带钢的最大卷重可以达到32t。

2.1 ESP线涵盖了完整产品范围

阿尔维迪ESP线能够生产从低碳钢到高碳钢,以及合金钢的完整产品系列,包括高等级优质钢种(如取向和非取向硅钢,用于制造汽车车身面板的IF钢)。

利用阿尔维迪ESP设备可以生产出达到冷轧表面质量(A级)的热轧产品(可以直接用于汽车裸露部件的制造);还可以使用转炉钢水生产出具有IF钢特点的热轧产品。

2.2 ATG——阿尔维迪薄规格产品

连续轧制避免了穿带问题,因而可以通过阿尔维迪ESP工艺大量生产能够在许多用途中替代冷轧产品的薄规格(厚度0.8mm~1mm)热轧产品,包括:

①屈服极限高达315MPa的厚1mm钢种; ②屈服极限高达420MPa的厚1.25mm钢种;

③厚度≤2mm的高强度钢种(强度700MPa ~800MPa); ④1.2mm~1.5mm的DP600~DP1000钢种。

2.3 节能效果

ESP生产线不仅能耗较低,而且温室气体和有害气体(NOx和COx)的直接和间接排放量也有所减少,生产普通规格时仅为普通生产工艺的40%~50%,生产薄规格时为65%~70%。

由于轧制操作利用了连铸的热量,加上压下时材料中心依然很软,需要的变形能量降到最低,新的ESP生产线方案将具有世界上最好的节能效果。

与其他薄板坯连铸连轧工艺不同,在提高生产线能力和效率时,阿尔维迪ESP生产线只需要很少的能量。在更高拉速下,阿尔维迪ESP生产线在极限条件时的感应加热器能量输入将降至零。

用薄规格热轧带钢替代冷轧带钢,可以节省冷轧、退火和光整所需要的能量,前景更加诱人。用ESP工艺生产的优质薄规格产品,将促进薄规格热轧卷的接受度稳步提高。

以具有出色的精度、尺寸和平直度指标的薄规格热轧产品为起点,阿尔维迪ESP技术实现了经过有限的冷轧步骤即可得到极薄规格带钢(如0.3mm和0.2mm),减少了投资,降低了生产成本。

2.4 ESP的生产成本

降低能耗(比ISP减少约25%~30%,比传统热带钢轧机减少约40%)、节省消耗品(结晶器、轧制油缸等)成本和提高钢水收得率(达到98%),直接为降低生产成本带来了积极作用。

感应加热器的效率非常高,能够将大约2/3的电能转化成加热中间坯的热能。

克莱蒙纳厂ISP间歇式生产线从钢水到优质热轧卷的收得率为97%,新建阿尔维迪ESP线的收得率可以达到98%。

ESP的加工成本将明显低于ISP(约低20%~30%),相比于传统工艺也将降低50%左右(见表1)。

表1 从钢水到带卷的转换成本比较

工艺类型 钢铁联合企业 其他薄板坯生产技术 ISP生产线 ESP 生产线(200万t/年)

对于年产能力为200万t的阿尔维迪ESP生产线来说,从连铸钢包回转台到地下卷取机的加工成本,估计可以达到24欧元/t(这一成本估算考虑了欧洲的成本因素,而没有包括维修和一般费用)。

3 结论:ESP——带钢生产赢利的最佳选择

ESP工艺的优点概括如下:

(1)基于铸-轧概念的最为紧凑的冶金工艺; (2)生产薄规格带卷的新设备、新生产线; (3)排放少、能耗低的环保型工艺;

(4)可在许多用途中替代冷轧带钢的热轧薄钢带的经济型生产工艺;

转换成本,欧元/t 44 34.5 31 22~24

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