生產(chǎn)培訓_薄板坯連鑄連軋技術培訓講義

薄板坯連鑄連軋技術 提綱連續(xù)鑄鋼薄板坯連鑄連軋近終型澆鑄 連續(xù)鑄鋼 連鑄 是將鋼水通過連鑄機直接鑄成鋼坯 從而取代模鑄和初軋開坯的一種鋼鐵生產(chǎn)先進工藝 世界各國都以連鑄比 連鑄坯產(chǎn)量占鋼總產(chǎn)量比例 的高低來衡量鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)結構優(yōu)化的程度和技術水平的高低 連鑄的好處在于節(jié)能和提高金屬收得率 連續(xù)鑄鋼 連續(xù)鑄鋼 連續(xù)鑄鋼 連續(xù)鑄鋼的優(yōu)越性 簡化了工序 縮短了流程省去了脫模 整模 鋼錠均熱 初軋開坯等工序 由此可節(jié)省基建投資費用約40 減少占地面積約30 勞動力節(jié)省約70 提高了金屬收得率采用模鑄工藝 從鋼水到鋼坯 金屬收得率為84 88 而連鑄工藝則為95 96 金屬收得率提高10 14 連續(xù)鑄鋼 降低了能源消耗采用連鑄工藝比傳統(tǒng)工藝可節(jié)能1 4 1 2 生產(chǎn)過程機械化 自動化程度高設備和操作水平的提高 采用全過程的計算機管理 不僅從根本上改善了勞動環(huán)境 還大大提高了勞動生產(chǎn)率 提高質量 擴大品種幾乎所有的鋼種均可以采用連鑄工藝生產(chǎn) 如超純凈度鋼 硅鋼 合金鋼 工具鋼等約500多個鋼種都可以用連鑄工藝生產(chǎn) 而且質量很好 連續(xù)鑄鋼 連續(xù)澆鑄最早由亨利 貝塞麥提出 并于1846年開始試驗 但是直到1937年才實現(xiàn)了銅合金的連鑄 1950年制出鋼液的連鑄機 亨利 貝塞麥 連鑄技術在鋼鐵生產(chǎn)中的應用是鋼鐵冶金工業(yè)的一次技術革命 它不僅大大提高了生產(chǎn)率 減少了材料消耗 提高了能源效率 并且提高了材料的質量 此后還出現(xiàn)了連鑄連軋O C C技術 連續(xù)鑄鋼 連鑄的發(fā)展史 1 現(xiàn)代煉鋼技術的發(fā)展 連鑄技術的作用 1 1947年 1974年 技術特點 轉爐 高爐的大型化 以模鑄 初軋為核心 生產(chǎn)外延擴大 2 1974年 1989年 技術特點 全連鑄工藝 以連鑄機為核心 3 1989年 現(xiàn)在 技術特點 連鑄 連軋工藝 以薄板坯 連鑄 連軋為代表 鋼廠向緊湊化發(fā)展 連續(xù)鑄鋼 2 21世紀鋼鐵工業(yè)發(fā)展趨勢 1 產(chǎn)品更加純潔化 2 生產(chǎn)工藝更加高效低耗 3 生產(chǎn)過程對環(huán)境更加友好 連續(xù)鑄鋼 薄板坯連鑄連軋 薄板坯連鑄連軋 典型的薄板坯連鑄連軋工藝流程由煉鋼 電爐或轉爐 爐外精煉 薄板坯連鑄 連鑄坯加熱 熱連軋等五個單元工序組成 該工藝將過去的煉鋼廠和熱軋廠有機地壓縮 組合到一起 縮短了生產(chǎn)周期 降低了能量消耗 從而大幅度提高經(jīng)濟效益 薄板坯連鑄連軋技術因眾多的單位參與研究開發(fā) 形成了各具特色的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)工藝 如 CSP ISP FTSR CONROLL QSP TSP CPR等 其中推廣應用最多的是CSP工藝 由西馬克 德馬格公司開發(fā) 1 CSP工藝技術 CompactStripProduction CSP工藝也稱緊湊式熱帶生產(chǎn)工藝 CSP生產(chǎn)工藝流程一般為 電爐或轉爐煉鋼 鋼包精煉爐 薄板坯連鑄機 剪切機 輥底式隧道加熱爐 粗軋機 或沒有 均熱爐 或沒有 事故剪 高壓水除鱗機 小立輥軋機 或沒有 精軋機 輸出輥道和層流冷卻 卷取機 薄板坯連鑄連軋 1 回轉臺 2 鋼包 3 中間罐 4 連鑄機 5 剪切機 6 加熱爐 7 除鱗機 8 粗軋機 9 加熱爐 10 事故剪 11 除鱗機 12 精軋機 13 層流冷卻 14 卷取機 15 預留卷取機 薄板坯連鑄連軋 2 ISP工藝技術 InlineStripProduction ISP工藝也稱在線熱帶鋼生產(chǎn)工藝 ISP生產(chǎn)線的工藝流程一般為 電爐或轉爐煉鋼 鋼包精煉 連鑄機 大壓下量初軋機 剪切機 感應加熱爐 克日莫那爐 熱卷箱 高壓水除鱗機 精軋機 輸出輥道和層流冷卻 卷取機 薄板坯連鑄連軋 1 中間包 2 結晶器 3 液芯壓下 4 除鱗機 5 預軋機 6 剪切機 7 感應加熱爐 8 熱卷箱 9 事故剪 10 除鱗機 11 精軋機 12 層流冷卻 13 卷取機 薄板坯連鑄連軋 3 FTSR工藝技術 FlexibleThinSlabRolling FTSR工藝 FlexibleThinSlabRolling 被稱之為生產(chǎn)高質量產(chǎn)品的靈活性薄板坯軋制工藝 FTSR工藝流程一般為 電爐或轉爐煉鋼 鋼包精煉 薄板坯連鑄機 旋轉式除鱗機 剪切機 輥底式隧道式加熱爐 二次除鱗機 立輥軋機 粗軋機 保溫輥道 三次除鱗裝置 精軋機 輸出輥道和帶鋼冷卻段 卷取機 薄板坯連鑄連軋 1 連鑄機 2 旋轉式一次除鱗 3 隧道式加熱爐 4 二次除鱗 5 立輥軋機 6 粗軋機 7 保溫輥道 8 三次除鱗 9 精軋機 10 輸出輥道和層流冷卻 11 卷取機 薄板坯連鑄連軋 4 CONROLL工藝技術CONROLL工藝是奧鋼聯(lián)工程技術公司開發(fā)的用于生產(chǎn)不同鋼種的連鑄連軋生產(chǎn)工藝 CONROLL工藝流程為 常規(guī)連鑄機 板坯熱裝 或直接 進步進梁式加熱爐 帶立輥可逆粗軋機 精軋機架 輸出輥道和層流冷 卷取機 薄板坯連鑄連軋 1 鋼包加熱爐 2 電爐 3 AOD 4 傳送車 5 連鑄機 6 加熱爐 7 立輥軋機 8 粗軋機 9 精軋機 10 卷取機 薄板坯連鑄連軋 5 QSP工藝技術QSP技術是日本住友金屬開發(fā)出的生產(chǎn)中厚板坯的技術 開發(fā)的目的在于提高鑄機生產(chǎn)能力的同時生產(chǎn)高質量的冷軋薄板 QSP工藝生產(chǎn)流程一般為 電爐或轉爐煉鋼 鋼包精煉爐 薄板坯連鑄機 剪切機 輥底式隧道加熱爐 立輥軋邊機 粗軋機 高壓水除鱗機 精軋機 卷取機 薄板坯連鑄連軋 1 單流連鑄機 2 軟壓下裝置 3 剪切機 4 隧道式加熱爐 5 立輥軋邊機 6 初軋機 除鱗機 7 除鱗機 8 精軋機 9 卷取機 薄板坯連鑄連軋 6 TSP工藝技術 Tippins SamsungProcess 傾翻帶鋼新技術 簡稱TSP TSP工藝流程一般為 電弧爐 AC或DC 或轉爐煉鋼 鋼包精煉 薄板坯連鑄機 步進式加熱爐 高壓水除鱗機 立輥軋邊機 單機架斯特克爾軋機 層流冷卻 卷取機 薄板坯連鑄連軋 1 電弧爐 2 鋼包精煉爐 3 連鑄機 4 均熱爐 5 卷取機 6 立輥軋邊機 7 單機架斯特克爾軋機 8 層流冷卻 9 成品帶卷 薄板坯連鑄連軋 7 CPR工藝技術 CastingPressingRolling CPR工藝即鑄壓軋工藝 用于生產(chǎn)厚度小于25mm的合金鋼和普碳鋼熱軋帶材 它利用澆鑄后的大壓下 60 的極限壓下量 僅使用一組軋機 最終可生產(chǎn)厚度為6 0mm的薄帶卷 也可生產(chǎn)低碳鋼 管線鋼 鐵素體和奧氏體不銹鋼及高硅電工鋼等 該生產(chǎn)線包括一臺連鑄機 一臺感應爐 除鱗機 一臺四輥軋機 工藝流程示意為 電爐或轉爐煉鋼 鋼包精煉爐 薄板坯鑄壓軋 感應加熱爐 旋轉式高壓水除鱗機 精軋機 層流冷卻 卷取機 薄板坯連鑄連軋 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 卷取機 薄板坯連鑄連軋 鞍鋼1700短流程薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線 薄板坯連鑄連軋 唐鋼薄板坯連鑄連軋 薄板坯連鑄連軋 酒鋼碳鋼薄板坯連鑄連軋產(chǎn)品 薄板坯連鑄連軋 與連鑄連軋過程相比 每噸鋼可節(jié)省能源達800kJ CO2排放量降低85 NOx降低90 SO2降低70 薄帶鑄軋技術尤其適合我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展情況 由于能夠有效抑制Cu S P等夾雜元素在鋼材基體中的偏析 從而可實現(xiàn)劣質礦資源 如高磷 高硫 高銅礦或廢鋼等 有效綜合利用 節(jié)省寶貴資源 是鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要內容 近終型澆鑄 薄帶連鑄 薄帶連鑄工藝與其他工藝比較 近終型澆鑄 近終型澆鑄 薄帶連技術與新材料開發(fā) 采用薄帶連鑄技術在新材料開發(fā) 特別是在生產(chǎn)很難熱加工產(chǎn)品時 更是具有工藝上的優(yōu)勢 由于鑄帶是在冷卻速度達到100 1000 C s的條件下形成的 二次枝晶間距僅為2 5 m 顯微組織均質細晶 且具有遺傳性 沿帶厚成份偏析很小 這對高合金材料的生產(chǎn)十分有益 特別是在難以軋制的高合金薄帶鋼生產(chǎn)方面有著巨大發(fā)展?jié)摿?例如 目前國外在開發(fā)的TWIP鋼 INVAR合金 鐵素體不銹 鎂合金帶 高硅鋼等 近終型澆鑄 薄帶連鑄代表技術 ThyssenKruppSteel縮短熱軋板生產(chǎn)工藝 近終型澆鑄 對于薄板坯連鑄廠來說 節(jié)省了板坯加熱的能耗還降低了軋制力如果熱軋卷的厚度足夠薄 還能夠省掉冷軋工序從1999年開始 利用本技術使杜伊斯堡廠CSP生產(chǎn)線年產(chǎn)量達到240萬噸以上 由于縮短工藝流程 從而減少了噸鋼100kg的CO2排放量 近終型澆鑄 近終型澆鑄 寶鋼薄帶連鑄技術方向選擇 薄帶連鑄技術經(jīng)過多年的發(fā)展形成過多種工藝技術方案 根據(jù)結晶器形式的的不同被分為帶式 輥式 輥帶式等 其中雙輥式薄帶連鑄技術是其中最接近工業(yè)化的技術 雙輥式薄帶連鑄又分為同徑雙輥鑄機和異徑雙輥鑄機 兩輥的布置方式有水平式 垂直式和傾斜式 但最為成熟的是水平等徑雙輥式薄帶連鑄工藝 近終型澆鑄 寶鋼薄帶連鑄技術方向選擇 鋼水由SEN注入兩個逆向旋轉的水冷輥與兩耐火材料側封板組成的三角熔池 鋼液接觸水冷輥 經(jīng)傳導傳熱過程 首先形成半凝固層 凝固層 然后在雙輥的逆向轉動下進入吻合點 經(jīng)過鑄軋最終成為厚度在2 6mm左右的薄帶坯 再經(jīng)1或2機架四輥熱軋機在線軋制成為厚度1 3mm薄帶后成卷 雙輥薄帶連鑄的基本原理圖 2003年 建成一條帶寬1200mm雙輥薄帶連鑄中試線并投入使用 2004年 完成不銹鋼成卷試驗 2005年 完成碳鋼成卷試驗 2006年 完成硅鋼成卷試驗 2007年 展開第二階段攻關 2008年 完成在線四輥熱軋機的增設并成功投入試驗 2009年2月 中國第一條薄帶連鑄連軋生產(chǎn)線 寶鋼股份薄帶連鑄產(chǎn)業(yè)化攻關項目全線投入試生產(chǎn) 近終型澆鑄 寶鋼薄帶連鑄發(fā)展歷史回顧 中國第一條薄帶連鑄連軋生產(chǎn)線 寶鋼股份薄帶連鑄產(chǎn)業(yè)化攻關項目于2009年2月全線投入試生產(chǎn) 近終型澆鑄 近終型澆鑄 寶鋼BAOSTRIP 中試機組介紹 工藝路線及主要技術參數(shù) 利用寶鋼特鋼原有的16t電爐 重建一個占地72m 36m的新廠房 主要的工藝流程為 煉鋼車間生產(chǎn)的合格鋼水 經(jīng)過跨小車運輸?shù)奖нB鑄車間的澆鑄平臺上 鋼水經(jīng)中間包和布流水口注入到雙輥連鑄機 鑄成厚度為2 5mm的薄帶坯 經(jīng)單機架四輥軋機軋制后 冷卻 卷取 近終型澆鑄 寶鋼薄帶連鑄中試機組主要參數(shù) 銅合金輥式結晶器 改進的結晶輥內冷卻系統(tǒng)設計 帶有AGC控制的輥縫調節(jié)系統(tǒng) 裝置控制系統(tǒng)的輥面清理裝置 澆鑄區(qū)域的氣氛控制 帶自動糾偏功能的薄帶連鑄夾送輥設計 近終型澆鑄 主要技術創(chuàng)新點 整條生產(chǎn)線可實現(xiàn)無引帶澆注有完備的參數(shù)檢測和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實現(xiàn) 個閉環(huán)控制 自動開澆閉環(huán)控制液位閉環(huán)控制軋制力輥縫閉環(huán)控制輥縫和鑄帶厚度閉環(huán)控制線上速度的同步控制糾偏控制 近終型澆鑄 工藝設計的主要特點 影響薄帶連鑄產(chǎn)業(yè)化的主要問題是生產(chǎn)成本和表面質量 薄帶連鑄目前耐火材料消耗 結晶器消耗在工序成本中所占比例過高 薄帶坯由于表比面積大 在生產(chǎn)過程中沒有二次處理措施 對鑄