薄板坯連鑄連軋(3)—邯鋼CSP

1、薄板坯連鑄連軋（3）一邯鋼CSP2006-12-19邯鋼薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線于1997年11月18日開工建設(shè)，1999年12月10日生產(chǎn)出第一卷熱軋卷板，建設(shè)工期歷時(shí)兩年零一個(gè)月。該生產(chǎn)線引進(jìn)德國西馬克90年代世界先進(jìn)技術(shù)，總生產(chǎn)能力為250萬to生產(chǎn)線的特點(diǎn)1主要工藝特點(diǎn)邯鋼薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線主要包括薄板坯連鑄機(jī)、1號輾底式加熱爐、粗軋機(jī)（R1）、2號輾底式加熱爐、精軋機(jī)組（F1F5）、帶鋼層流冷卻系統(tǒng)和卷取機(jī)。產(chǎn)品規(guī)格為1.220mms、9001680mms的熱軋帶鋼鋼卷。鋼卷內(nèi)徑為762mm,外徑為11002025mm最大卷重為33.6t,最大單重為20kg/mm工藝流程為：100t氧

2、氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐鋼水一LF-水預(yù)處理一鋼包一中間包一結(jié)晶器一二冷段一彎曲/拉矯一剪切一1號加熱爐一除鱗一粗軋（R1）2號加熱爐一除鱗一精軋F(tuán)1F5（F6）一冷卻一卷取一出卷一取樣一打捆一噴號一入庫。2001起重機(jī)腐IMl忸氣質(zhì)底制包間轉(zhuǎn)竹承裁碓力120*翻整機(jī)中間端容情幽,F整分總機(jī)亞臺啦城找爐正時(shí)潮中里姑儲器除稅機(jī)相軋機(jī)事故忸除機(jī)r二一A一一ru埠寬板X海厚60K0mmX9CK)IROmmrwi!_短哲_：1號糧底式加贈爐2Bm加熱段924m,耀功段432m.均建盤J2m3號靴底式加熱爐挽x童好版22M均熱CVC用軋機(jī)蛆1+屎Mitt附刖屬祓冷卻系統(tǒng)地F卷地機(jī)圖邯鋼CSP：藝流程示意圖2主要技

3、術(shù)參數(shù)1）薄板坯連鑄機(jī)該連鑄機(jī)為立彎式結(jié)構(gòu)。中間包容量36t,結(jié)晶器出口厚度70mm結(jié)晶器長度1100mm鑄坯厚度6080mm,鑄坯寬度9001680mm坯流導(dǎo)向長度93259705mm鑄速（坯厚70mm）氐碳保證值最大4.8m/min、高碳保證值最大4.5m/min、最小2.8m/min,彎曲半徑3250mm2 ）加熱爐該生產(chǎn)線包括兩座輾底式加熱爐，位于粗軋機(jī)前后。1號加熱爐爐長178.8m,由加熱段、輸送段、擺動段、保溫段組成，爐子同時(shí)具有加熱、均熱、儲存（緩沖）的功能，可容納4塊38出£的板坯，單機(jī)生產(chǎn)的緩沖時(shí)間2030min,最高爐溫1200c,鑄坯入爐溫度8701030c,

4、出爐溫度11001150c。2號加熱爐爐長66.8m,由一段構(gòu)成，主要起均熱、保溫作用，最高爐溫1150C,鑄坯最高入爐溫度1120C,最高出爐溫度1130Co加熱爐燃料為混合煤氣，燒嘴型式為熱風(fēng)燒嘴。3 ）粗軋機(jī)粗軋機(jī)為單機(jī)架四輾不可逆式軋機(jī)，其作用是將鑄坯一道軋成所需坯厚。最大軋制力42000kN,880/790mrrX1900mm1500/1350X1900mm主電機(jī)功率8300kW軋出坯厚33.052.5mm4 ）精軋機(jī)組精軋機(jī)組有五架四輾不可逆式軋機(jī)（F1F5）,剪機(jī)為液壓曲柄連桿式，除鱗為高壓水除鱗，最大軋制力為4200kN,主電機(jī)功率均為8300kW機(jī)架間距5500mmF5最大出

5、口速度12.6m/s,板帶厚1.220mm板帶寬9001680mm終軋溫度900950C。5 ）冷卻區(qū)冷卻方式為層流冷卻，在一定時(shí)間內(nèi)將帶鋼由終軋溫度900950c冷去至IJ550650C。冷卻區(qū)長度為43200mm,另有一個(gè)4800mlmJ空冷段。最大水量約為5240m3/h,水壓為0.07MPa（噴淋區(qū)水壓為1MPa>卷取機(jī)卷取機(jī)為液壓三輾卷板機(jī)，卷取溫度一般在550650c,最大卷取速度15m/s,芯軸驅(qū)動電機(jī)功率為800kW最大卷重33.6t。3工藝創(chuàng)新點(diǎn)1 ）在國內(nèi)首先采用了轉(zhuǎn)爐供應(yīng)鋼水模式邯鋼結(jié)合華北地區(qū)電力資源和國內(nèi)廢鋼資源情況，在有轉(zhuǎn)爐煉鋼的條件下，首先采用轉(zhuǎn)爐為薄板坯連

6、鑄提供鋼水的新模式，打破了當(dāng)時(shí)已投產(chǎn)的CSPB板坯連鑄連軋生產(chǎn)線均采用電爐供應(yīng)鋼水的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝。為使轉(zhuǎn)爐鋼水質(zhì)量滿足薄板坯連鑄的苛刻要求，邯鋼對轉(zhuǎn)爐煉鋼和LF爐精煉工藝進(jìn)行了數(shù)十次技術(shù)攻關(guān)。轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)，實(shí)行擋渣出鋼，使下謂量控制在3kg/t以下；開發(fā)了新型頂渣，在出鋼過程中進(jìn)行頂渣脫氧及改性；通過LF爐精煉，進(jìn)一步脫氧、脫硫，攻克了喂鋁鈣線改變鋼水中酸溶鋁形態(tài)的技術(shù)難關(guān)等，最終使鋼水溫度、成分、流動性及鋼水中O、N、S、P等有害元素和氣體含量完全滿足了CS0：藝對鋼水質(zhì)量的要求。2 ）連鑄結(jié)晶器出口厚度由50mmi加到70mm世界上已投產(chǎn)的CSP1板坯連鑄結(jié)晶器的出口厚度均為50mm其存在的

7、問題主要有：結(jié)晶器斷面小，拉速快，不利于夾雜物上浮和保護(hù)渣熔化，鑄坯易產(chǎn)生表面及內(nèi)在缺陷；對于軋制厚規(guī)格產(chǎn)品，壓縮比小，限制了品種范圍的擴(kuò)大；結(jié)晶器出口厚度小，連鑄機(jī)單位時(shí)間內(nèi)的通鋼量相對較少，生產(chǎn)能力受到限制等。為了有效解決這些問題，邯鋼將結(jié)晶器出口厚度增加到了70mm實(shí)踐表明，這一創(chuàng)新，在保持薄板坯連鑄連軋先進(jìn)技術(shù)特性的同時(shí)，使品種規(guī)格范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，產(chǎn)品質(zhì)量明顯改善，生產(chǎn)能力提高了23%用較少的投入獲得了較大的收益。3 ）將傳統(tǒng)的6連軋模式改為“1+5”軋制模式（即1架粗軋機(jī)加5架精軋機(jī)）受卷取機(jī)穿帶速度的影響，傳統(tǒng)的6機(jī)架連軋模式不能滿足鑄坯厚度增加的要求。為此，邯鋼在世界上首次將6機(jī)

8、架連軋改為單機(jī)架帶立輾不可逆粗軋機(jī)加5機(jī)架連軋（1+5）模式，并在粗軋機(jī)前增加了一次除鱗裝置。這一生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新在實(shí)踐中取得了顯著效果：生產(chǎn)組織更加靈活；精軋機(jī)組入口帶坯厚度減薄，提高了入口速度，改善了第一架精軋機(jī)(F1)的工作條件；改善了板帶邊部組織結(jié)構(gòu)及板帶表面質(zhì)量。該生產(chǎn)工藝于2001年申報(bào)了國家發(fā)明專利。4 )對2號均熱爐設(shè)計(jì)進(jìn)行完善和創(chuàng)新由于帶坯未完全離開粗軋機(jī)前已經(jīng)進(jìn)入2號均熱爐，易發(fā)生軋件沖撞爐墻事故。為解決這一問題，邯鋼對傳統(tǒng)均熱爐的設(shè)計(jì)進(jìn)行了完善和創(chuàng)新。主要包括：設(shè)計(jì)可傾動爐頂、加寬爐膛、增加攝象機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和事故處理裝置等。該爐型結(jié)構(gòu)于2001年申報(bào)了國家實(shí)用新型專利。5 )

9、開發(fā)了連鑄動態(tài)二次冷卻模型由于CSPI板坯連鑄機(jī)原二次冷卻模型采用比水量控制法，僅根據(jù)拉速一個(gè)參數(shù)來調(diào)節(jié)噴淋水量，對鑄坯表面溫度控制的效果不佳，達(dá)不到最優(yōu)的質(zhì)量控制。為此，邯鋼開發(fā)了以鋼種、鑄坯幾何尺寸、拉速、結(jié)晶器水溫、中間包鋼水溫度、頂彎輾后鑄坯表面溫度等為入口參數(shù)，以鑄坯表面溫度的最優(yōu)控制為目標(biāo)的專家模型系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)調(diào)節(jié)噴淋水量，有效地控制了鑄坯的表面溫度，進(jìn)而有效控制了鑄坯液芯長度。動態(tài)模型采用后，鑄坯出頂彎輾后的溫度波動降低了25%表面及內(nèi)部裂紋由1.02幽至IJ了0.50%以下。6 )開發(fā)了板坯收縮率在線修正程序原CS麟板坯連鑄連軋依據(jù)固定的鑄坯收縮率設(shè)定結(jié)晶器寬度,帶鋼超寬比

10、例較大。為此，邯鋼開發(fā)了板坯收縮率在線修正程序，采用優(yōu)化的遺傳算法，綜合考慮鋼種、成品厚度、板坯寬度等因素，挖掘大量歷史數(shù)據(jù)，以確定最優(yōu)的板坯收縮率，再按照實(shí)測產(chǎn)品的寬度，在線調(diào)整結(jié)晶器寬度和錐度，有效地降低了帶鋼寬度超限比例，減少了堆鋼事故。寬度超限比例由0.94%»到0.2%以下。煉鋼配置和生產(chǎn)鋼種情況100t氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐3座，120tLF精煉爐3座。邯鋼薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線投產(chǎn)以來，配合設(shè)備功能調(diào)試和結(jié)合市場需求，生產(chǎn)了十多個(gè)鋼種及多個(gè)規(guī)格的熱軋卷板。具體情況見表1。表1鋼種及規(guī)格項(xiàng)目參數(shù)鋼種SM400SM400CSM520SM520CSMA400CSMC490CSPHCSPHDSS400X42、X52、X70HP29516MnL寬度/mm1030、1140、1250、1400、1480、1500、1610、1620、1680厚度/mm1.22.0、2.03.0、3.04.0、4.0邯鋼薄板坯連鑄連軋工藝優(yōu)化和創(chuàng)新，相當(dāng)程度上完善并發(fā)展了薄板坯連鑄連軋技術(shù)，在隨后建設(shè)的幾條生產(chǎn)線中均不同程度的借鑒了邯鋼經(jīng)驗(yàn)。針對薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線（一期）生產(chǎn)實(shí)踐中存在的問題，結(jié)合當(dāng)今世界薄板坯連鑄連軋技術(shù)發(fā)展的方向，邯鋼在續(xù)建工程中又采用了以下新技術(shù)：連鑄結(jié)晶器出口