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文檔簡介

薄板坯連鑄連軋技術(shù)薄板坯連鑄連軋技術(shù)提綱連續(xù)鑄鋼薄板坯連鑄連軋近終型澆鑄提綱2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(jié)構(gòu)優(yōu)化的程度和技術(shù)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(連鑄)是將鋼水通過連鑄機直接鑄成鋼3連續(xù)鑄鋼連續(xù)鑄鋼4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)鑄鋼連續(xù)鑄鋼的優(yōu)越性簡化了工序,縮短了流程連續(xù)鑄鋼5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(shè)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(zhì)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(zhì)量很好。連續(xù)鑄鋼降低了能源消耗連續(xù)鑄鋼6

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(shù)在鋼鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用是鋼鐵冶金工業(yè)的一次技術(shù)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(zhì)量。此后還出現(xiàn)了連鑄連軋O.C.C技術(shù)。

連續(xù)鑄鋼連續(xù)澆鑄最早由亨利·貝塞麥提出,并于7連鑄的發(fā)展史

1、現(xiàn)代煉鋼技術(shù)的發(fā)展(連鑄技術(shù)的作用)(1)1947年-1974年:

技術(shù)特點:轉(zhuǎn)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(shù)特點:全連鑄工藝,以連鑄機為核心。(3)1989年-現(xiàn)在:

技術(shù)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)鑄鋼連鑄的發(fā)展史1、現(xiàn)代煉鋼技術(shù)的發(fā)展(連鑄技術(shù)的作用)連續(xù)鑄82、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2、21世紀鋼鐵工業(yè)發(fā)展趨勢連續(xù)鑄鋼9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(zhuǎn)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(shù)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(yīng)用最多的是CSP工藝,由西馬克·德馬格公司開發(fā)。薄板坯連鑄連軋薄板坯連鑄連軋典型的薄板坯連鑄連101、CSP工藝技術(shù)(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(zhuǎn)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、CSP工藝技術(shù)(CompactStripProduc111-回轉(zhuǎn)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(yù)留卷取機薄板坯連鑄連軋1-回轉(zhuǎn)臺;2-鋼包;3-中間罐;122、ISP工藝技術(shù)(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(zhuǎn)爐煉鋼→鋼包精煉→連鑄機→大壓下量初軋機→剪切機→感應(yīng)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2、ISP工藝技術(shù)(InlineStripProduct131-中間包;2-結(jié)晶器;3-液芯壓下;4-除鱗機;5-預(yù)軋機;6-剪切機;7-感應(yīng)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1-中間包;2-結(jié)晶器;3-液芯壓下;143、FTSR工藝技術(shù)(FlexibleThinSlabRolling)

FTSR工藝(FlexibleThinSlabRolling)被稱之為生產(chǎn)高質(zhì)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(zhuǎn)爐煉鋼→鋼包精煉→薄板坯連鑄機→旋轉(zhuǎn)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3、FTSR工藝技術(shù)(FlexibleThinSlab151-連鑄機;2-旋轉(zhuǎn)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1-連鑄機;2-旋轉(zhuǎn)式一次除鱗;164、CONROLL工藝技術(shù)

CONROLL工藝是奧鋼聯(lián)工程技術(shù)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4、CONROLL工藝技術(shù)薄板坯連鑄連軋171-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1-鋼包加熱爐;2-電爐;3-AOD;185、QSP工藝技術(shù)

QSP技術(shù)是日本住友金屬開發(fā)出的生產(chǎn)中厚板坯的技術(shù),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(zhì)量的冷軋薄板。QSP工藝生產(chǎn)流程一般為:電爐或轉(zhuǎn)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5、QSP工藝技術(shù)薄板坯連鑄連軋191-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1-單流連鑄機;2-軟壓下裝置;3-剪206、TSP工藝技術(shù)(Tippins-SamsungProcess)

傾翻帶鋼新技術(shù),簡稱TSP。TSP工藝流程一般為:電弧爐(AC或DC)或轉(zhuǎn)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6、TSP工藝技術(shù)(Tippins-SamsungProc211-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1-電弧爐;227、CPR工藝技術(shù)(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(yīng)爐、除鱗機、一臺四輥軋機。工藝流程示意為:電爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼→鋼包精煉爐→薄板坯鑄壓軋→感應(yīng)加熱爐→旋轉(zhuǎn)式高壓水除鱗機→精軋機→層流冷卻→卷取機。薄板坯連鑄連軋7、CPR工藝技術(shù)(CastingPressingRol231-結(jié)晶器;2-擠壓輥;3-軋制輥;4-感應(yīng)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1-結(jié)晶器;2-擠壓輥;3-軋制輥;24鞍鋼1700短流程薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線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25唐鋼薄板坯連鑄連軋薄板坯連鑄連軋?zhí)其摫“迮鬟B鑄連軋薄板坯連鑄連軋26酒鋼碳鋼薄板坯連鑄連軋產(chǎn)品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27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(shù)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(zhì)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(nèi)容。

近終型澆鑄薄帶連鑄與連鑄連軋過程相比,每噸鋼可節(jié)省能源達800kJ28薄帶連鑄工藝與其他工藝比較傳統(tǒng)工廠長度:600m薄板坯連鑄工廠長度:370m薄帶連鑄工廠長度:100m成本投資成本生產(chǎn)成本近終型澆鑄薄帶連鑄工藝與其他工藝比較傳統(tǒng)工廠薄板坯連鑄工廠薄帶連鑄工廠29近終型澆鑄薄帶連技術(shù)與新材料開發(fā)采用薄帶連鑄技術(shù)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100~1000C/s的條件下形成的,二次枝晶間距僅為2-5μm,顯微組織均質(zhì)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?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。

近終型澆鑄薄帶連技術(shù)與新材料開發(fā)采用薄帶連30近終型澆鑄技術(shù)名稱輥徑輥寬(mmmm)鋼包(t)鑄速(m.min-1)帶厚(mm)DSC(新日鐵)120013306020~1301.6~5.0EUROSTRIP(AST)1500800601002.0~5.0Postrip(浦項)1200130011030~1302.0~6.0EUROSTRIP(蒂森克虜伯)150014509015~1401.5~4.5CASTRIP(紐柯)500200011015~1401.5~4.5薄帶連鑄代表技術(shù)近終型澆鑄技術(shù)名稱輥徑輥寬鋼包鑄速帶厚DSC(新日鐵)1231約250mm連鑄,62mm薄板坯連鑄,新技術(shù)傳統(tǒng)技術(shù)約.3mm薄板坯連鑄,8-20mm薄帶連鑄

連鑄、熱連軋工藝階段:中間儲備:薄板坯連鑄連軋

工藝階段:中間儲備薄帶連鑄工藝階段:中間儲備薄帶連鑄(水平帶鋼連鑄技術(shù))250mm1.5-25mm62mm0.8-9mm1.5-3mm8-20mm精整ThyssenKruppSteel縮短熱軋板生產(chǎn)工藝近終型澆鑄約250mm62mm新技術(shù)傳統(tǒng)技術(shù)約.3mm薄板坯連鑄32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(shù)使杜伊斯堡廠CSP生產(chǎn)線年產(chǎn)量達到240萬噸以上。排放量kgCO2/t熱軋卷050100150200250熱軋連鑄薄板坯傳統(tǒng)工藝薄板坯工藝

由于縮短工藝流程,從而減少了噸鋼100kg的CO2排放量近終型澆鑄對于薄板坯連鑄廠來說,節(jié)省了板坯加熱的能耗排放量kgCO233近終型澆鑄寶鋼薄帶連鑄技術(shù)方向選擇薄帶連鑄技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展形成過多種工藝技術(shù)方案,根據(jù)結(jié)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(shù)是其中最接近工業(yè)化的技術(shù)。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(shù)方向選擇薄帶連鑄34近終型澆鑄寶鋼薄帶連鑄技術(shù)方向選擇鋼水由SEN注入兩個逆向旋轉(zhuǎn)的水冷輥與兩耐火材料側(cè)封板組成的三角熔池,鋼液接觸水冷輥,經(jīng)傳導(dǎo)傳熱過程,首先形成半凝固層、凝固層,然后在雙輥的逆向轉(zhuǎn)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近終型澆鑄寶鋼薄帶連鑄技術(shù)方向選擇鋼水由SE352003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(guān)。2008年,完成在線四輥熱軋機的增設(shè)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(guān)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

2003年,建成一條帶寬1200mm雙輥薄帶連鑄中試線并投入36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(guān)項目于2009年2月全線投入試生產(chǎn)近終型澆鑄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(guān)項37近終型澆鑄寶鋼BAOSTRIP?中試機組介紹

工藝路線及主要技術(shù)參數(shù):利用寶鋼特鋼原有的16t電爐,重建一個占地72m36m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BAOSTRIP?中試機組介紹工藝38近終型澆鑄寶鋼薄帶連鑄中試機組主要參數(shù)

設(shè)備名稱技術(shù)參數(shù)冶煉電弧爐/LF/VOD16t,各1座連鑄機鑄機型式/臺數(shù)/流數(shù)雙輥等徑薄帶連鑄機/1/1結(jié)晶輥直徑800mm澆注速度MAX110m.min-1鑄帶厚度/2~5mm生產(chǎn)鋼種碳鋼、不銹鋼、硅鋼輸送輥輥面寬度1350mm飛剪飛剪型式/最大剪切厚度連桿式/5mm冷卻控制冷卻方式層流冷卻熱軋機型式/輥面寬/控制方式四輥熱軋機/1350

mm/帶有HAGC控制系統(tǒng)卷取機卷取機/最大卷重卷取機/最大卷重近終型澆鑄寶鋼薄帶連鑄中試機組主要參數(shù)設(shè)備名稱技術(shù)參數(shù)冶煉39銅合金輥式結(jié)晶器;改進的結(jié)晶輥內(nèi)冷卻系統(tǒng)設(shè)計;帶有AGC

控制的輥縫調(diào)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(shè)計。近終型澆鑄主要技術(shù)創(chuàng)新點

銅合金輥式結(jié)晶器;近終型澆鑄主要技術(shù)創(chuàng)新點40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)6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(shè)計的主要特點整條生產(chǎn)線可實現(xiàn)無引帶澆注近終型澆鑄工藝設(shè)計的主要特點41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(zhì)量。薄帶連鑄目前耐火材料消耗、結(jié)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,對鑄態(tài)的表面質(zhì)量(裂紋、冷隔、表面凹坑、夾渣)要求非常高。帶鋼的斷面形狀和厚度公差。

近終型澆鑄影響薄帶連鑄產(chǎn)業(yè)化的主要問題影響薄帶連鑄產(chǎn)業(yè)化的主要問題是生產(chǎn)成本和表面質(zhì)量。近終型澆鑄42針對存在的上述問題,目前寶鋼薄帶連鑄研究的重點主要集中在以下五個方面:亞快速凝固規(guī)律及控制模型鑄軋模型及其板形控制熔池布流及液面波動控制結(jié)晶輥側(cè)封板

近終型澆鑄寶鋼薄帶連鑄產(chǎn)業(yè)化主要方向針對存在的上述問題,目前寶鋼薄帶連鑄研43近終型澆鑄目前,薄帶連鑄的技術(shù)問題是清晰的,技術(shù)路線也是清晰的,關(guān)鍵是時間。寶鋼對薄帶連鑄技術(shù)的發(fā)展?jié)摿Τ錆M信心,對薄帶連鑄技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化充滿信心!近終型澆鑄目前,薄帶連鑄的技術(shù)問題是清晰的,44謝謝謝謝45薄板坯連鑄連軋技術(shù)薄板坯連鑄連軋技術(shù)提綱連續(xù)鑄鋼薄板坯連鑄連軋近終型澆鑄提綱47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(jié)構(gòu)優(yōu)化的程度和技術(shù)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(連鑄)是將鋼水通過連鑄機直接鑄成鋼48連續(xù)鑄鋼連續(xù)鑄鋼49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)鑄鋼連續(xù)鑄鋼的優(yōu)越性簡化了工序,縮短了流程連續(xù)鑄鋼50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(shè)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(zhì)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(zhì)量很好。連續(xù)鑄鋼降低了能源消耗連續(xù)鑄鋼51

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(shù)在鋼鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用是鋼鐵冶金工業(yè)的一次技術(shù)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(zhì)量。此后還出現(xiàn)了連鑄連軋O.C.C技術(shù)。

連續(xù)鑄鋼連續(xù)澆鑄最早由亨利·貝塞麥提出,并于52連鑄的發(fā)展史

1、現(xiàn)代煉鋼技術(shù)的發(fā)展(連鑄技術(shù)的作用)(1)1947年-1974年:

技術(shù)特點:轉(zhuǎn)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(shù)特點:全連鑄工藝,以連鑄機為核心。(3)1989年-現(xiàn)在:

技術(shù)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)鑄鋼連鑄的發(fā)展史1、現(xiàn)代煉鋼技術(shù)的發(fā)展(連鑄技術(shù)的作用)連續(xù)鑄532、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2、21世紀鋼鐵工業(yè)發(fā)展趨勢連續(xù)鑄鋼54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(zhuǎn)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(shù)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(yīng)用最多的是CSP工藝,由西馬克·德馬格公司開發(fā)。薄板坯連鑄連軋薄板坯連鑄連軋典型的薄板坯連鑄連551、CSP工藝技術(shù)(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(zhuǎn)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、CSP工藝技術(shù)(CompactStripProduc561-回轉(zhuǎn)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(yù)留卷取機薄板坯連鑄連軋1-回轉(zhuǎn)臺;2-鋼包;3-中間罐;572、ISP工藝技術(shù)(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(zhuǎn)爐煉鋼→鋼包精煉→連鑄機→大壓下量初軋機→剪切機→感應(yīng)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2、ISP工藝技術(shù)(InlineStripProduct581-中間包;2-結(jié)晶器;3-液芯壓下;4-除鱗機;5-預(yù)軋機;6-剪切機;7-感應(yīng)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1-中間包;2-結(jié)晶器;3-液芯壓下;593、FTSR工藝技術(shù)(FlexibleThinSlabRolling)

FTSR工藝(FlexibleThinSlabRolling)被稱之為生產(chǎn)高質(zhì)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(zhuǎn)爐煉鋼→鋼包精煉→薄板坯連鑄機→旋轉(zhuǎn)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3、FTSR工藝技術(shù)(FlexibleThinSlab601-連鑄機;2-旋轉(zhuǎn)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1-連鑄機;2-旋轉(zhuǎn)式一次除鱗;614、CONROLL工藝技術(shù)

CONROLL工藝是奧鋼聯(lián)工程技術(shù)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4、CONROLL工藝技術(shù)薄板坯連鑄連軋621-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1-鋼包加熱爐;2-電爐;3-AOD;635、QSP工藝技術(shù)

QSP技術(shù)是日本住友金屬開發(fā)出的生產(chǎn)中厚板坯的技術(shù),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(zhì)量的冷軋薄板。QSP工藝生產(chǎn)流程一般為:電爐或轉(zhuǎn)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5、QSP工藝技術(shù)薄板坯連鑄連軋641-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1-單流連鑄機;2-軟壓下裝置;3-剪656、TSP工藝技術(shù)(Tippins-SamsungProcess)

傾翻帶鋼新技術(shù),簡稱TSP。TSP工藝流程一般為:電弧爐(AC或DC)或轉(zhuǎn)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6、TSP工藝技術(shù)(Tippins-SamsungProc661-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1-電弧爐;677、CPR工藝技術(shù)(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(yīng)爐、除鱗機、一臺四輥軋機。工藝流程示意為:電爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼→鋼包精煉爐→薄板坯鑄壓軋→感應(yīng)加熱爐→旋轉(zhuǎn)式高壓水除鱗機→精軋機→層流冷卻→卷取機。薄板坯連鑄連軋7、CPR工藝技術(shù)(CastingPressingRol681-結(jié)晶器;2-擠壓輥;3-軋制輥;4-感應(yīng)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1-結(jié)晶器;2-擠壓輥;3-軋制輥;69鞍鋼1700短流程薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線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70唐鋼薄板坯連鑄連軋薄板坯連鑄連軋?zhí)其摫“迮鬟B鑄連軋薄板坯連鑄連軋71酒鋼碳鋼薄板坯連鑄連軋產(chǎn)品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72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(shù)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(zhì)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(nèi)容。

近終型澆鑄薄帶連鑄與連鑄連軋過程相比,每噸鋼可節(jié)省能源達800kJ73薄帶連鑄工藝與其他工藝比較傳統(tǒng)工廠長度:600m薄板坯連鑄工廠長度:370m薄帶連鑄工廠長度:100m成本投資成本生產(chǎn)成本近終型澆鑄薄帶連鑄工藝與其他工藝比較傳統(tǒng)工廠薄板坯連鑄工廠薄帶連鑄工廠74近終型澆鑄薄帶連技術(shù)與新材料開發(fā)采用薄帶連鑄技術(shù)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100~1000C/s的條件下形成的,二次枝晶間距僅為2-5μm,顯微組織均質(zhì)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?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。

近終型澆鑄薄帶連技術(shù)與新材料開發(fā)采用薄帶連75近終型澆鑄技術(shù)名稱輥徑輥寬(mmmm)鋼包(t)鑄速(m.min-1)帶厚(mm)DSC(新日鐵)120013306020~1301.6~5.0EUROSTRIP(AST)1500800601002.0~5.0Postrip(浦項)1200130011030~1302.0~6.0EUROSTRIP(蒂森克虜伯)150014509015~1401.5~4.5CASTRIP(紐柯)500200011015~1401.5~4.5薄帶連鑄代表技術(shù)近終型澆鑄技術(shù)名稱輥徑輥寬鋼包鑄速帶厚DSC(新日鐵)1276約250mm連鑄,62mm薄板坯連鑄,新技術(shù)傳統(tǒng)技術(shù)約.3mm薄板坯連鑄,8-20mm薄帶連鑄

連鑄、熱連軋工藝階段:中間儲備:薄板坯連鑄連軋

工藝階段:中間儲備薄帶連鑄工藝階段:中間儲備薄帶連鑄(水平帶鋼連鑄技術(shù))250mm1.5-25mm62mm0.8-9mm1.5-3mm8-20mm精整ThyssenKruppSteel縮短熱軋板生產(chǎn)工藝近終型澆鑄約250mm62mm新技術(shù)傳統(tǒng)技術(shù)約.3mm薄板坯連鑄77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(shù)使杜伊斯堡廠CSP生產(chǎn)線年產(chǎn)量達到240萬噸以上。排放量kgCO2/t熱軋卷050100150200250熱軋連鑄薄板坯傳統(tǒng)工藝薄板坯工藝

由于縮短工藝流程,從而減少了噸鋼100kg的CO2排放量近終型澆鑄對于薄板坯連鑄廠來說,節(jié)省了板坯加熱的能耗排放量kgCO278近終型澆鑄寶鋼薄帶連鑄技術(shù)方向選擇薄帶連鑄技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展形成過多種工藝技術(shù)方案,根據(jù)結(jié)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(shù)是其中最接近工業(yè)化的技術(shù)。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(shù)方向選擇薄帶連鑄79近終型澆鑄寶鋼薄帶連鑄技術(shù)方向選擇鋼水由SEN注入兩個逆向旋轉(zhuǎn)的水冷輥與兩耐火材料側(cè)封板組成的三角熔池,鋼液接觸水冷輥,經(jīng)傳導(dǎo)傳熱過程,首先形成半凝固層、凝固層,然后在雙輥的逆向轉(zhuǎn)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近終型澆鑄寶鋼薄帶連鑄技術(shù)方向選擇鋼水由SE802003年,建成一條帶寬1200mm雙輥薄帶連鑄中

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