[精选]板带生产工艺5(热连轧带钢生产).pptx

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1、热连轧带钢生产热连轧带钢生产一、调宽轧制AWC及自由程序轧制SFR二、连铸坯直接轧制工艺流程与车间布置调宽轧制AWC及自由程序轧制SFR 高度现代化的钢铁工业生产要求提高产量、质量、节省能源、降低消耗及成本，因而向着高度连续化、自动化的方向开展。尤其是为了实现炼钢-连铸-轧钢等多工序周期性连续生产，就必然要求轧制技术的高度灵活和可靠，也就是要求高度柔性生产。调宽轧制AWC及自由程序轧制SFR 尽可能不在或少在更换产品与铸坯原料的规格品种，更换轧辊与导卫等装置，改变轧制工艺条件及处理事故等方面耽误时间，以保证过程的节奏性和连续性不受影响和破坏，这在热连轧带钢热连轧带钢生产中生产中主要包括有灵活变

2、更宽度的技术灵活变更宽度的技术，自由程序或随意方案轧制技术自由程序或随意方案轧制技术及缩缩减换辊的次数与时间减换辊的次数与时间等。调宽轧制AWC 现代化的板坯连铸机一般具有在线在线调宽技术调宽技术，但即使连铸机具有快速调宽装置，为了稳定浇铸作业，稳定炼钢与连铸的节奏均衡及减少锥形板坯的长度，也应尽量减少尽量减少结晶器宽度的调节变化，亦即结晶器宽度的改变应该是越少越好，而将调宽改变板坯规格的任务主要交给轧钢去承担轧钢去承担。在轧钢车间调控板坯的宽度采用的技术主要有：轧钢车间调控板坯的宽度采用的技术1设立定宽径轧机或大立辊破鳞机，设立定宽径轧机或大立辊破鳞机，设立定宽径轧机或大立辊破鳞机，设立定宽

3、径轧机或大立辊破鳞机，实现宽度大压下实现宽度大压下实现宽度大压下实现宽度大压下，如 大分厂大分厂大分厂大分厂设立了立平立VHV三联可逆式定径轧机，道次压下量可达150mm，总减宽量可达1050mm。由于前端和尾端宽度缩小而增加剪切损失，使金属收得率降低，为此大分厂采用了宽度自动控制宽度自动控制宽度自动控制宽度自动控制和挤压挤压挤压挤压轧制技术轧制技术轧制技术轧制技术，使收得率达99%以上。界厂界厂界厂界厂为了提高轧机的宽度压下能力，将立辊破鳞机改造成一架可逆式轧机，经5道次压下，可使侧边总压下量达150mm。轧钢车间调控板坯的宽度采用的技术2一些工厂如界厂等由于使用一些工厂如界厂等由于使用一些

4、工厂如界厂等由于使用一些工厂如界厂等由于使用MM机架机架机架机架的立辊轧边，提供了一种宽度自动控制的立辊轧边，提供了一种宽度自动控制的立辊轧边，提供了一种宽度自动控制的立辊轧边，提供了一种宽度自动控制AWCAWC功能功能功能功能。这种功能在大压下量轧制或轧制因结晶宽度改变而形成的锥形板坯时，能使宽度得到较精确的控制。板坯的宽度用宽度计进行测量。利用测出的板坯宽度，计算出立辊的开口度辊缝，再根据测量辊测得的数据，定时进行立辊开口度的调整。当不使用AWC时，带钢宽度变化达5.5mm，而当使用AWC时，则宽度差得到消除，使板宽精度大大提高。在界厂，锥度达140mm的板坯可直接送往热带轧机进行轧制。轧

5、钢车间调控板坯的宽度采用的技术3采用定宽压力机以大压下量有效地采用定宽压力机以大压下量有效地调整板坯宽度调整板坯宽度。如我国宝钢1580mm、鞍钢1780m轧机即是如此。除此之外除此之外，原来常规热带轧制中采用的一些板宽控制技术在连铸连轧生产中仍然可以使用，对调控板、带宽度精度也可起较大的作用。自由程序或随意方案轧制技术SFR 在常规连铸与轧钢生产工艺中，板坯出连铸机后进行冷却，送板坯存放场进行检查清理及堆垛存放，再运往轧钢车间按照轧钢生产管理方案编组，按每套轧辊先轧宽板后逐渐轧制窄板的一定程序进行轧制生产，连铸与轧制是连铸与轧制是连铸与轧制是连铸与轧制是两个单独编制生产方案的互不相干的工厂两

6、个单独编制生产方案的互不相干的工厂两个单独编制生产方案的互不相干的工厂两个单独编制生产方案的互不相干的工厂。但在连铸一连轧生产时，铸坯不经冷却，直接热送到加热或补热装置，然后立即直接进行热轧，炼钢、连铸与轧钢三者联成一个整体，服从于统一的全厂总生产方案。自由程序或随意方案轧制技术SFR 在这里轧钢机再也不能强调自己的独立方案，不能再按先宽后窄的生产程序单独安排选择了，而必须服从炼钢与连铸方案安排。这样对轧钢必须是来什么料就得刻不容缓地轧什么料，产品必然是宽窄相混，即进行所谓“锯齿形生产，也就是进行板宽不规则的或程序自进行板宽不规则的或程序自由的生产由的生产。自由程序轧制与常规轧制的情况比较如图

7、自由程序轧制与常规轧制的比较 为了实现自由程序或随意方案轧制，必须增长轧辊的使用寿命，减少及均化轧辊的磨损，保证板带的板形平坦度和厚度精度质量，并加强自动控制及快速换辊技术:1改进轧辊材质，减少轧辊磨损，开发新钢种轧辊如高碳高速钢轧辊等及采用热轧润滑以减少轧辊磨损，降低轧制压力。2均化轧辊磨损的技术：1采用在线磨辊采用在线磨辊采用在线磨辊采用在线磨辊ORGORG技术技术技术技术，以及时修复不均匀磨损的辊型2采用移辊轧制技术采用移辊轧制技术采用移辊轧制技术采用移辊轧制技术HCWHCW或或或或WRSWRS。在生产过程中，板宽边部的温度比中部要低，而宽度方向的金属流动在边部又较大，因此与板材边部接触

8、的轧辊外表局部磨损也大。为了解决边部磨损问题，在轧制中采用移开工作辊技术，以使磨损得以分散，使其影响得以缩小。移辊轧制技术移辊轧制技术HCW或或WRS HCW移开工作辊的轧制技术首先是 日立日立日立日立制作制作制作制作所开发，并于1982年在新日铁八幡厂热带轧机精轧机上得到应用如图a以后，仅三年内就很快得到推广应用。以后 川崎钢铁公川崎钢铁公川崎钢铁公川崎钢铁公司司司司又进一步开发了K-WRS工作辊移动轧制技术，其不同点是将工作辊身一端做成锥形如图b、c再进行轴向移动，在热带轧机上得到应用。这些轧制技术不仅特别适用于连铸连轧生产，而且适用于常规热轧板、带生产。它们不仅可以减少和均化轧辊磨损，延

9、长轧辊使用寿命，灵活轧制任意宽度的板带，而且可明显提高带钢的板形平坦度和厚度精度质量。移辊轧制技术移辊轧制技术HCW或或WRSWRS轧机开发的新轧制法如下图:a为往复移动法往复移动法，即是使带凸度的工作辊轴向移动，防止因轧辊局部磨损而导致带钢外表出现局部高点或凸峰，使轧辊保持均匀磨损的外形和热凸度，以便能进行随意方案轧制，这也就是HCW轧制技术轧制技术；WRS轧机开发的新轧制法b为锥体调节法锥体调节法锥体调节法锥体调节法，即一侧车成锥度的工作辊作轴向移动，以减少凸度和边部减薄；c为锥体振荡法锥体振荡法锥体振荡法锥体振荡法，即一侧车成锥度的工作轧辊作短行程的振荡串动，以减少带钢凸度，并防止轧制带

10、钢边缘产生异常磨损。一侧带有锥度的工作辊之所以能减少带钢边部变薄，其原理如下图。HCW轧机和WRS轧机都是除工作辊作轴向移动以外，还配有工作辊弯辊装置。HCW轧机的基本特性如下图。HCW轧机工作辊轴向移动的方法按其目的与效果可分为以下3种:1周期移动法CS法2板带凸度控制法HC法3单侧锥形辊位置控制法TA法，这实质即是K-WRS法3 3其他免受板形及厚度精度限制的技术:为了实现自由程序轧制，除必须采用减少轧辊磨损并使之均匀化的技术外，还必须采用以下多项技术：1产品的凸度和平直度同时控制技术。由于采用了六辊轧机，凸度控制的能力大为加强，在连轧机上进行凸度控制，必须分析前机架的凸度变化对于后机架凸

11、度变化的影响。这种凸度变化可用凸度的遗传性和轧辊形状的复制现象进行整理和定量分析，实行在线控制。2 2高精度轧制技术。4自动控制及快速换辊技术，随着连铸-直接轧制和SFR轧制技术的实现，产品品种多样化，产品精度质量严格化，从而使热带轧制作业更趋复杂，这就更加要求有精确的设定和监视，要求全面计算机自动控制，并实现超过人类感觉器官的、对诸设备运动状况的监视，实现对产品各种指标的迅速而准确的判断，才能维持连续而稳定的生产。为了维持连续而稳定的生产，必须尽量减少轧机设备的事故和停工时间，必须采用最快的速度换辊和变换产品规格和钢种，当然快速操作要求自动化，自动化才能保证快速度。连铸坯直接轧制工艺流程与车

12、间布置连铸坯直接轧制工艺流程与车间布置 新日铁界厂于1981年7月首次首次实现了宽带钢的连铸坯直接轧制CC-DR，其车间设备布置如图该厂为改建改建而成的CC-DR工艺，新建连铸车间在连轧机近旁140m，与轧制线成垂直布置，与炼钢车间相距600m，用铁路运送钢水包高温连铸坯用保温辊道输送，并设有边部补偿感应加热器ETC，用以补偿加热板坯边部，然后经转盘送入轧制线，经立轧机轧边及除鳞，再经粗轧机组由厚250mm压缩到5060mm，进入设有煤气补偿加热器的运送辊道，送到精轧机组轧制。轧机为1420mm全连续式，粗轧为2台2辊加4台4辊式R1R6，其R3经改造后已移至精轧机组前作为M机架，紧接着是6架

13、4辊精轧机F1F6，产品尺寸为1.21.66001300mm板卷，重约 20t。该厂现已转卖给中国梅山钢厂。钢管福山厂继新日铁界厂、室兰厂等之后于1984年9月实现了宽带钢的CC-DR工艺，其布置如下图。该厂将连铸机安装在距炼钢设备630m的宽带钢轧机的头部200m处，钢水包经铁路送来进行连铸。生产线上装有二流板坯连铸机。连铸板坯厚220mm、宽7001650mm、长5900145O0mm。采用长32m、容量为225720l03kJ/h的板坯边缘部加热器及2400kW，5001000Hz可变频板料边部感应加热器，精轧前使板坯边部温度由1070提高到12501270，以保持板坯断面温度均匀。为使

14、连铸与轧机生产能力相匹配，连铸速度必须保持在2.02.5m/min的范围内。热轧成品尺寸为厚1.012.7mm，宽6001630mm，卷重30t。设有在线缺陷检测器，把一局部有缺陷的板坯检出，经清理后与一局部冷坯装入加热炉，进行加热和轧制。该厂月产量24万t，直接轧制量15万t，直轧率达62.5%。为实现自由程序轧制，该厂精轧机组均采用移辊轧制技术，并配以强力弯辊系统，还装有板形仪和断面仪，以适应生产多品种高质量宽带钢的要求。直接轧制大大减少了重新加热所需要的热量，与常规轧制相比，节约热能消耗80%以上。远距离远距离CC-DR工艺近年来，连铸-连轧技术的一项重要新进展是开发应用了远距离远距离C

15、C-DR工艺。在现有的钢铁企业里，连铸机一般都与轧钢机相距较远，铸坯在连铸后运往轧机需要较长时间，使铸坯温度下降太大，因而往往认为远距离CC-DR是不可行的。为了实现远距离CC-DR工艺，必须采用必须采用如下技术如下技术:远距离远距离CC-DR工艺1提高铸坯边部温度的技术提高铸坯边部温度的技术提高铸坯边部温度的技术提高铸坯边部温度的技术:要使铸坯的液芯尾端尽可能靠近铸机出口，以便利用凝固潜热获得高温铸坯；二冷制度不对铸坯边部喷水以保持边部的较高温度；连铸机内采用绝热技术并在切割机附近采用感应加热或煤气烧嘴加热，使板坯边部温度提高约200，以有效地控制AlN的沉淀析出。2采用高速保温输送车运输铸

16、坯采用高速保温输送车运输铸坯采用高速保温输送车运输铸坯采用高速保温输送车运输铸坯。远距离远距离CC-DR工艺 新日铁八幡厂研制出板坯保温高速输送车，结论是远距离1000mm以上输送车优优优优于于于于辊道输送。由于保温车可使铸坯在高温保温箱内得到均热，且保温箱的保温效果远远大于长程保温辊道的效果，故对于远距离连铸连轧工艺必须采用必须采用必须采用必须采用保温车输送。如图为八幡厂远距离CC-DR工艺中连铸与热带轧机衔接局部的平面布置图。图14-22为八幡厂的远距CC-DR工艺流程示意图。该厂连铸机距离热连轧机620m，以前用辊道连接只能实行热装炉轧制CC-HCR工艺。1987年该厂采用高速保温车输送

17、铸坯和火焰式边部加热器等措施，开发了远距离直接轧制技术CC-DR。从连铸出口到轧机前板坯边部加热器的距离为430m，保温车输送速度15km/h，运送时间约为2min。采用喷流火焰式边部加热器经67min边都加热后送轧机轧制。与过去辊道输送进行热装炉轧制工艺相比，节约燃料约合每t钢5.7kg标煤，以年产300lO4t计，可节煤17100t。连铸直接轧制CC-DR工艺对轧钢操作的要求要求要求要求与该厂原来的CC-DR工艺是差不多差不多差不多差不多的，即是都必须能宽度大压下，灵活改变板坯的宽度及实行自由程序轧制。为此该厂具有一大立辊轧机VSB和几台轧边机粗轧机前可完成宽度压下量达300mm以上；采用

18、了移辊轧制技术以均化轧辊磨损，延长其使用寿命；采用6辊式精轧机有很强的凸度控制能力，还采用了热轧润滑技术和精轧前的板边感应加热器，以保证产品精度和板形质量。中小型企业薄板带钢生产中小型企业薄板带钢生产 高速连续轧制的方法无疑是当前生产薄板带钢的主要方向主要方向，但它不是唯一的方向。宽带连轧机的投资大、建厂慢、生产规模太大，受到资源和需要等条件的限制，也有不利的一面。随着开展中国家的兴起，随着工业先进国家废钢的日益增多，随着较薄板坯的铸造技术的提高，中小型企业板带钢生产的方法又将日益得到重视和开展重视和开展。叠轧薄板生产叠轧薄板生产叠轧薄板是最古老最古老最古老最古老的热轧薄板生产方式叠轧薄板：叠

19、轧薄板：叠轧薄板：叠轧薄板：把数张钢板叠放在一起送进轧辊进行轧制优点：优点：优点：优点：设备简单，投资少，生产灵活性大，能生产厚度规格范围在0.281.2mm之间的薄板。目前除冷轧外，一般再无其他轧制方法可以代替叠轧提供提供提供提供这一厚度范围的板材。我国目前还存在着相当数量的叠轧薄板车间缺点：缺点：缺点：缺点：产量、质量与成材率均很低，且劳动强度大，产品的成本也高。因此在薄板生产的开展中，它已让位于让位于让位于让位于现代的冷轧薄板生产叠轧薄板生产叠轧薄板生产叠轧薄板所用的轧制设备设备为单辊驱动的二辊不可逆式轧机特点:设备简易，只传动下轧辊，而上轧辊则靠下轧辊摩擦带动，因此不需要配备造价高而维

20、护要求较严的齿轮机架与上轧辊的平衡装置，所用的传动设备是带飞轮的交流电动机，简单而经济叠轧薄板生产叠轧薄板生产轧制的工艺特点工艺特点工艺特点工艺特点就是采用“叠轧叠轧叠轧叠轧叠轧之所以必要，是因为产品所要求的厚度往往小于轧机反映在辊缝上的弹性变形的数值弹跳值。二辊不可逆式叠板轧机的弹跳值一般在2.02.5mm左右，所以轧制厚度小于2.02.5mm的产品就必须多片叠起来轧制，否则是轧不出的。现多采用28片叠轧，还有用12片叠轧的，具体的叠轧片数方案如下:叠轧片数方案成品厚度:3.02.5 2.0 1.5 1.01.25 0.75叠轧片数:1 12 23 24 34成品厚度:0.60.5 0.35

21、0.5 0.35叠轧片数:46 6 812叠轧薄板生产叠轧薄板生产薄板在叠轧过程中的粘结往往造成大量的废品次品有些工厂采用白泥白泥白泥白泥等涂料以防止粘结取得一定效果。叠板剥离工序迄今尚未能完全实现机械化，还主要依靠繁重的体力劳动。叠轧薄板生产方式的弱点，在这方面也突出地表现出来。轧制工艺的特点之二轧制工艺的特点之二轧制工艺的特点之二轧制工艺的特点之二:经常需要回炉再加热由于轧件开轧温度低而单位面积的散热面积又大，温度下降很快，故产品在一般情况下难以一火轧成叠轧薄板生产叠轧薄板生产但对于如电工硅钢片等产品，我国也成功地创造了一火轧成的经验轧制工艺的特点之三轧制工艺的特点之三轧制工艺的特点之三轧

22、制工艺的特点之三:是采用热辊轧制为了防止轧件冷却过快，轧辊不用水冷。辊身中部、温度高达400500。由此带来的后果之一便是辊颈的润滑必须采用熔点及闪点均较高的润滑油，常用的是经过特制的石油沥青，使劳动条件与环境卫生恶化。图14-23中所示即为叠轧薄板车间的几种典型产品的工艺流程炉卷轧机热轧带钢生产炉卷轧机热轧带钢生产 成卷热轧薄板的一个重要问题是如何解决钢板温度降落太快温度降落太快温度降落太快温度降落太快的问题。因而为了在轧制过程中抢温保温，便很自然地提出将板卷放置于加热炉内，一边加热保温实际只能保温难以加热，一边轧制的方法，这就是所谓炉卷轧炉卷轧炉卷轧炉卷轧制方法制方法制方法制方法。这种轧机

23、简称炉卷轧机，国外叫做Stekel轧机，如下图。1932年创立于 的第一台试验性炉卷轧机，到1949年才正式应用于工业生产。炉卷轧机热轧带钢生产炉卷轧机热轧带钢生产 据初步统计，迄今全世界已建约42台，除局部改建或撤除的以外，现在正在生产的约20台。这种轧机的主要优点主要优点主要优点主要优点是在轧制过程中可大大减少钢板温度的降落，因而可用较灵活的工艺道次和较少的设备投资与连轧相比生产出各种热轧板卷，并由于可以采用钢锭作原料，故适合于生产批量不大而品种较多的产品，更适合于生产加工温度范围较窄的特殊带钢。轧机的缺点轧机的缺点1 1产品质量比较差产品质量比较差产品质量比较差产品质量比较差。由于带钢头

24、尾轧速慢、散热快，使其厚度偏差较大，又由于精轧具有单机轧制的特点，且精轧时间长，二次铁皮多，故外表质量也较差。2 2各项消耗较高，技术经济指标较低各项消耗较高，技术经济指标较低各项消耗较高，技术经济指标较低各项消耗较高，技术经济指标较低；在现有成卷轧制的各种方法中，其单位产品的设备投资最大，比连轧方法或行星轧制要大一倍以上。它还需要大型直流电机和高温卷取设备，这在中小型企业也不容易解决。轧机的缺点轧机的缺点3工艺操作比连轧还要复杂，轧机自动化较难，受操作水平的影响较大，轧辊易磨损使换辊很频繁。由于有这些缺点，限制了它的开展。在大型企业中它当然赶不上赶不上连轧方法，但对中小型企业，在目前缺乏更先

25、进生产方法的情况下，它仍然不失为生产板卷的有效方法之一。炉卷轧机热轧带钢生产炉卷轧机热轧带钢生产 炉卷轧机组合型式主要为二机架式二机架式二机架式二机架式，其次也有采用三机架式三机架式三机架式三机架式及复合式复合式复合式复合式的。三机架式包括二辊式粗轧机和万能粗轧机各一架。炉卷精轧机一架。由于轧制流程线太长，轧件温度降落大，往往难以保证精轧所需温度，给工艺操作带来很大的困难。二机架式即除四辊式炉卷轧机以外，前面只有一台粗轧机，一般为二辊式或二辊万能式，个别有用三辊式或四辊万能式的。有的车间除生产板卷以外，还设有中厚板加工线以生产中厚板，这种轧机可称为复合式复合式复合式复合式炉卷轧机炉卷轧机炉卷轧

26、机炉卷轧机。炉卷轧机热轧带钢生产炉卷轧机热轧带钢生产由于这种布置使轧制流程线延长，很难保证精轧温度和正确的辊型，对炉卷轧机的正常生产往往不利。炉卷轧机热轧带钢生产炉卷轧机热轧带钢生产 近年来，利用现代成熟的轧制新技术如弯辊、移辊技术、高灵敏厚度控制技术、轧制中除鳞技术等对炉卷轧机进行改造炉卷轧机进行改造炉卷轧机进行改造炉卷轧机进行改造，使炉卷轧机的声誉得到提高。特别是 蒂平斯公司开发出了TSP工艺，利用电炉炼钢、连铸中等厚度125mm板坯配一台炉卷轧机组成连铸连轧生产线，可以较小的年产量40200万t生产厚1.520mm的各种带钢。其投资和生产费用及生产成本都低于低于低于低于其他薄板坯连铸连轧

27、方法。俄勒冈公司1998年投产一套3759mm最大型炉卷轧机，年产100120万t。卷重达40t可生产厚4.76203mm宽达3454mm的钢板。行星轧机热轧带钢生产行星轧机热轧带钢生产 行星轧机的设计思想出现于1941年，但直到1950年第一台第一台工业性轧机才正式建成。迄今为止英国、加拿大、意大利、前苏联、瑞典、德国及中国等都相继建立了4001450mm行星轧机。行星轧机的主要优点行星轧机的主要优点1轧制压力很小，而总变形量却很大，即利用分散变形的原理，逐层屡次地实现金属的压缩变形，由于工作辊直径以及每个工作辊的压下量都很小，所以轧制压力便大大减小，仅为一般轧机的1/51/10；而总的压下

28、率却可以很大，到达90%98%。行星轧机的主要优点行星轧机的主要优点2由于很大的变形率，使轧件在轧制过程中不但不降低温度，反而可升高温度50100，这就从根本上彻底解决了成卷轧制带钢时的温度降落问题，这不仅可使带钢始终保持一定的轧制温度，有利于加工温度要求较严的特殊钢生产，而且也有利于提高带钢厚度精确度和产品质量。行星轧机的主要优点行星轧机的主要优点3 3采用行星轧机大大简化了薄板带钢的生产过程，降低了各项消耗，节约了劳动力，大大节省了轧制设备和生产面积，减少了建设投资，从而使生产成本大为降低。4 4在生产规模上适合于中小型企业生产的需要，一般一台7001200mm行星轧机即可年产约1525万

29、t热轧板卷。但行星轧机结构复杂，生产事故较多，轧机作业率不高是其缺点缺点缺点缺点。行星轧机热轧带钢生产行星轧机热轧带钢生产 在通常的轧机中，轧辊靠摩擦力咬入轧件进行轧制，而在行星轧机上轧制时，轧件则完全靠推力靠推力进入轧辊，取消了推力，便不能进行轧制，但这不是说在行星轧制中摩擦力没有作用，因为轧件在轧制中得到的极大压下量，实际只是由于通过变形区受到数十至数百对工作数十至数百对工作轧辊连续压下轧辊连续压下的总积累的结果。由于每对工作辊的实际压下量小，产生与初轧机上轧高件时相类似的双鼓形的不均匀变形，而使轧件出现凹形侧面，轧后变成折叠或毛边。为了防止这种现象，要求板坯边部呈凸形，或经立辊轧边机轧成

30、凸形，使轧后能得到较平的侧边。行星轧机热轧带钢生产行星轧机热轧带钢生产为了保证行星轧制过程的正常进行，必须遵循遵循遵循遵循它所特有的轧制规律。例如例如例如例如，必须保证建立正常的行星运转速度关系，防止轴承座圈速度偏高或降低影响轧件质量；必须使轧件与轧制中心线对中及必须使上、下工作辊严格同步，否则出现“手风琴、“后尾巴等事故，使轧制过程不能正常进行。前后轧件均须紧密衔接，连续送进。不得中断，关键要控制好板坯的出炉周期。行星轧机热轧带钢生产行星轧机热轧带钢生产双行星轧机虽然具有很多优点，但其设备结构过于复杂，使其制造、使用、调整和维修都较难，事故较多，作业率不高。因此行星轧机必须向简化设备的方向开

31、展。而60年代以后，单行星辊轧机单行星辊轧机的出现，便是行星轧机技术的一个革新和进步 单行星辊轧机单行星辊轧机单行星轧机只采用一个行星辊与另一普通平辊一个行星辊与另一普通平辊进行轧制进行轧制在轧件较厚时，轧制过程是不对称的，轧出的带钢边部倾斜呈梯形。为了使带钢边部整齐，在入轧机之前及出轧机之后，都设有轧边机加工边部。单行星轧机的普通平辊可以为游动辊，也可用小功率电机加以传动，这样有利于轧件的咬人，可减少送料辊的推力，还可减轻平辊的磨损。优点根据国内外生产的实际经验，单行星辊轧机除具有与双行星辊轧机相同的优点以外，还具有优点:1 1采用单行星辊上使行星工作辊减少了一倍，并取消了上、下辊组的同步系

32、统，取消了传动设备的齿轮机架及万向接轴，这就大大简化了设备2 2采用单行星辊，工作辊不再有同步的要求，由于工作辊同步失调而产生的事故缺陷便可从根本上消除优点3采用单行星辊轧制，也大大简化了工艺操作和轧机调整，轧件对中和轧辊轴线平行的要求不像双行星辊轧机那么严格，并且由于不对称变形的特点，使带钢出口总是偏向平辊一侧，使轧制过程平稳；4上辊采用大直径平辊有利于轧机调整和板形控制；优点5单行星辊轧机轧制速度可比双行星辊高，缩短轧制时间，提高产量，减少温度降，并提高了外表质量6生产经验说明，单行星辊轧机的咬入系数咬入弧角与工作辊辊距所对角节之比可在较宽范围内变化，亦即能够把厚度范围较大的板坯轧成厚度范

33、围较宽的带钢，生产灵活性较大缺点缺点单行星辊轧机的主要缺点是，当行星辊组尺寸相同时，总压下量比双行星辊要小一些，也就是坯料厚度要小一些。这一点在坯料厚度相同时，只要将行星辊组的尺寸适当加大一些就可以解决。而且在薄板坯连铸已能顺利生产的今天，这一缺点反而成为优点反而成为优点，使它能在薄板坯连铸连轧生产中得到推广应用。薄板带坯连铸薄板带坯连铸-连轧及连续铸轧技术连轧及连续铸轧技术薄板坯：薄板坯：薄板坯：薄板坯：指普通连铸机难以生产、厚度在60或80mm以下且可以直接进入热连轧机精轧机组轧制的板坯一般认为就大宗板带钢产品而言，薄板坯厚度以1060mm为佳，这样不仅可以保证质量，而且保证一定的产量，便

34、于炼钢、连铸与轧钢生产能力的均衡匹配，可直接进入精轧机轧成各种规格的板带，省去加热炉和粗轧机组等昂贵设备，大大降低基建投资和生产成本，为中小型企业提供了成卷生产板带的方法和途径薄板带坯连铸薄板带坯连铸-连轧连轧薄板坯连铸过去多是采用移动式结晶器移动式结晶器移动式结晶器移动式结晶器的连铸机，如履带式、双带式、单带式、轮带式及双辊式等连铸机进行试验研究，但迄今仍未见有正式应用于生产的成就最近十几年，德国施罗曼-西马克SMS公司，曼内斯曼-德马克冶金技术公司MDH及意大利丹涅利公司等相继采用固定振动结晶器固定振动结晶器固定振动结晶器固定振动结晶器，在常规连铸机的基础上设计出新的薄板坯连铸机，进行薄板

35、坯连铸获得重大突破，SMS公司采用漏斗形结晶器，上部敞开成椭圆形薄板带坯连铸薄板带坯连铸-连轧连轧这样一则可安置浸入式水口，二则可保证铸坯无应力收缩。其侧壁是平行的，铸坯宽度和断面可以改变，铸速可达56m/min，结晶器下支撑辊区长度只有56m，弯曲半径只有2m左右，故铸机不高薄板带坯连铸薄板带坯连铸-连轧连轧 纽柯公司克拉福兹莱钢厂采用SMS公司开发的薄板坯连铸连轧技术CSPCSP pact strip production建立了一条年产80万t带钢的生产线，已于1989年投产该厂由电炉炼钢，采用钢包冶金和保护浇注，以46m/min的速度铸出厚50mm宽1371mm的薄板坯，经切断后通过一座

36、长达64m、在主轧制线上的直通式补偿加热炉，直接进入4架四辊式连轧机轧制成厚2.59.5mm的钢带，经过层流冷却系统后，进入地下卷取机卷成最大重量达18t的板卷工艺流程CSP工艺简图单流，预留了第二流工艺简图单流，预留了第二流薄板带坯连铸薄板带坯连铸-连轧连轧SMS公司的薄板坯连铸连轧工艺，出连铸机的薄板坯厚度一般在50mm以上，这样厚的板坯不仅要增加精轧的压缩率和精轧机设备，而且由于难以热卷取而只能放长条输送保温，大大地增加了输送保温加热的设备和操作困难，并且使板坯氧化铁皮损失和散热损失成倍增大。因此。从连铸连轧工艺要求出发，出连铸机的薄板坯厚度应该还要继续减小，最好是小到1020mm，则一

37、出连铸机便可以进行热卷取，然后成卷保温输送至精轧机组轧制成材，这样其经济效益将更为显著为此，MDH公司开发的薄板坯连续铸轧技术可以铸轧出厚度在15mm以下适于热卷取的板卷MDH公司薄板坯连续铸轧工艺ISP-In line strip production 工艺MDH公司薄板坯连续铸轧技术的主要特主要特点点1采用直弧式结晶器2连铸的同时可进行连续铸轧减薄，包括带液心压缩和软心固态无头连续轧制这种深入的开发研究可生产连铸薄板坯的厚度为12010mm，最大宽度为2800mmISP试验结果说明，与最正确轧制工艺相连接的薄板坯连铸技术不但降低了投资和生产资本，还在形状稳定、外表质量和成品性能方面有所改善

38、。这些优点不仅适用于钢铁联合企业，而且对小型钢厂也如此，因而使小型钢厂能够以年产量25160104t的能力生产板带ISP MDH公司与意大利Finarvadi公司共同利用连续铸轧技术在意大利Gremona建立了一个在线生产的带钢厂，已于1991年投产。该厂的生产生产线设备布置线设备布置示意如下图。该厂设计年产量为50104t优质碳钢和不锈钢。单流连铸生产薄板坯，结晶器规格为6501330mm6080mm，出连续铸轧机组的产品尺寸为6501330mm1525mm，最大铸速为6m/min，板卷最大重量为26.6t。精轧后带钢厚度为1.712mm。炼钢炉容量100t。连铸机半径5.2m。ISPISP

39、中间包容量20t。在连铸机下部，为了在铸坯全凝固后立即进行大的压下及控制板坯坯的板形凸度，而设置3架四辊轻型轧机，工作辊为410mm1500mm，支撑辊为800mm1400mm。备有液压AGC系统，允许最大轧制力为1300t，主传动功率500kW。实践证明，这种薄板坯连续铸轧工艺不仅降低了板坯厚度，而且轧出的板带性能优良，具有良好的效益ISP板坯出连铸机后，用摆动剪切成定尺，经绝热辊道再送入感应加热炉，进行加热和均温。带坯出感应炉即进行热卷取。卷取机芯轴放置在特殊炉子中。在炉中卷取后保持一定温度。这个特殊炉子可允许存留2个板卷。当后一个板卷正在芯轴上卷取时，前一个芯轴上已卷完的板卷可开卷并送入

40、精轧机组轧制。这样可允许铸轧过程和精轧过程各以不同的速度同时进行。以这种轧制方式在精轧机组上可以最正确的轧制速度和温度完成轧制，并能获得最小带钢厚度1.7mmISP精轧机组为34架四辊轧机，F1、F2工作辊为7001900mm，F3、F4为600l900mm，支持辊皆为14501400mm。最大轧制力F1、F2为4000t，F3、F4为2500t。传动功率F1、F2各为6000kW，F3、F4各为4000kW。为了在带钢厚度偏差、板形平直度方面得到理想的结果，精轧各机架均设置有精细的液压定位控制和UPC系统。终轧速度最大达10m/s。带钢出精轧机后，经层流冷却到达最正确温度，然后进行卷取。地下

41、卷取机功率为750kW。板卷内径762mm，外径最大达2000mm。ISP工艺的主要优点主要优点1 1连续铸轧方法可生产出很薄的板卷达10mm，并适于中、小产量规模，有显著效益2 2连铸机与轧机直接连接，设计紧凑，由连铸直至精轧卷取总长仅180m3 3薄板坯出连铸机后到轧制过程热能利用较为理想。热卷取后板卷保温效率提高3040倍，大大节约了热能消耗，也减少了氧化铁皮损失ISP工艺的主要优点主要优点4由于热卷取后开卷时板卷首尾倒换，故板卷温度均匀，可不用精轧机组升速轧制，大大节约了投资，并简化了操作5由于板坯很薄，快速凝固冷却，加上在半凝固状态轧制，使成品的组织性能、质量更好，并且适用的钢种范围

42、很大ISP工艺的主要优点主要优点6连铸出来的薄板坯厚度规格变化范围很大，在生产品种规格及产量规模上加大了生产的灵活性7与 纽柯公司克拉福兹维莱厂相比，由于大大缩减了板坯保温补热输送系统的面积和精轧机数目，使基建投资减小，再加上节能、节材等，将使单位生产成本更为降低，效益更为显著主要技术特点主要技术特点这种新技术代表了成熟的连铸板坯技术的新开展，使薄板坯连铸技术取得突破性的进展，其主要技术特点主要技术特点为:1设有新型浸入式水口的连铸结晶器2连铸时可以带液芯压下和全半凝固压缩，以获得更薄的板坯，可直接进行热卷取3设有新型Gremona式热卷取箱，利用热板卷进行输送保温，节能节材效益显著薄板坯连铸

43、连轧技术新开展薄板坯连铸连轧技术新开展从1989年第一条薄板坯连铸连轧生产线投产以来，到1997年全世界已有17条生产线投入生产，和正在建设的生产线一起共达30条之多，年总生产能力达4200万t。其中CSP工艺18条，ISP工艺4条，达涅利公司开发的FTSC软压下技术生产线3条，Tippins公司等开发的TSP工艺配炉卷轧机2条。按地区分北美占15条，欧洲4条，亚洲10条，目前,我国已引进四条CSP生产线珠钢、邯钢、包钢和马钢 包钢包钢马钢马钢珠钢珠钢邯钢邯钢薄板坯连铸连轧技术正在迅猛开展之中，其主要趋势主要趋势1产品不断扩大，成品带卷厚度向更薄的方向开展生产厚度薄至1mm的带卷不仅可局部代替

44、冷轧带卷，而且在继续冷轧时减少道次与轧程，从而带来巨大的经济效益。主要趋势主要趋势为了生产薄1.0mm左右的产品，纽柯公司CSP工艺精轧机组已增至6架Arvedi公司ISP工艺精轧机由4架增为5架1996年投产的 阿克梅公司及在建设中的Trico公司等多家CSP生产线及韩国光阳厂的ISP生产线等都是按生产薄至1mm的带卷设计SMS公司为德国蒂森公司设计的CSP生产线以生产最薄0.8mm带卷为目标，方案于1999年投产德国蒂森德国蒂森中国邯郸中国邯郸 产品除已大量生产的低、中碳钢、结构用钢与管线用钢以外，还生产了奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢及高碳钢和电工硅钢等主要趋势主要趋势2薄板坯连铸连轧工艺在

45、高炉-转炉流程大型钢铁联合企业中得到成功应用 阿克梅公司和加拿大阿尔戈马公司的CSP工艺生产线都已投产，它们分别与75t和250t顶吹氧转炉配合都取得良好效果。我国邯钢和包钢的CSP生产线也都决定采用转炉钢水。这对提高钢水纯洁度，扩大产品品种将会有深远的影响。主要趋势主要趋势3加大铸坯出结晶器厚度，并增设第二流连铸机，以充分发挥连轧机的能力，亦即将年产量由80120万t提高到200250万t，充分发挥基建投资效果韩国光阳厂及南非萨尔达尼亚公司的ISP生产线结晶器出口坯厚分别增至75mm和90mm经液心铸轧后分别为60mm及75mm，经两架粗轧机轧制后坯厚为2030mm，进入热卷取箱。意大利达涅

46、利公司开发的FTSC技术生产板坯厚度7090mm德马克公司还为美蒙特利尔厂设计厚127152mm的中厚板坯连铸机和炉卷轧机连接成连铸连轧生产线。加大铸坯厚度的目的在于进一步改善带钢外表质量和加大压缩比，提高每流连铸机的能力。但相应也要增大粗轧能力、建投资和单位产品电耗。在薄板坯连铸连轧生产中还不断采用很多新技很多新技很多新技很多新技水水水水：电磁制动技术、液压振动技术、无头轧制技术及增高压水除鳞技术由23.0MPa增至4043.5MPa等。薄带连续铸轧技术薄带连续铸轧技术1857年英国H贝塞麦Bessemer提出双辊铸机双辊铸机又称无锭轧机，很多人对这种以重压大变形为特征的铸轧机图a进行过详细

47、试验研究，都因其产品质量低劣而未能成功。二次世界大战后前苏联利用以轻压小变形为特征的倾斜式异径双辊无锭轧机倾斜式异径双辊无锭轧机图b大批量生产铸铁板，取得成功薄带连续铸轧技术薄带连续铸轧技术美、法等国开发研究铝板带等有色金属各种双辊铸轧机也取得显著成就，在工业生产上推广应用。但在钢带连铸铸轧方面，由于人们将注意转向于常规厚板坯连铸技术的开发，而未受到应有的重视薄带连续铸轧技术薄带连续铸轧技术1958年我国原东北工学院东北工学院曾利用异径双异径双辊铸轧机辊铸轧机图b，采取轻压快速铸轧的工艺路线在实验室铸轧出硅钢板和铸铁板，以后受到国家科委支持，在长春建立了我国第一条钢铁无锭轧制，即板带连铸试验生

48、产线，于1960年铸轧出宽600mm、厚23mm的钢板和铁板各百余吨，取得当时国际领先的成就，以后由于国家经济困难而被迫中途停顿薄带连续铸轧技术薄带连续铸轧技术70年代末期，受能源危机的冲击，带钢连铸重新引起了人们的兴趣，单辊和双辊连铸在非晶技术的带动下又重新得到开展到80年代中、末期，、德国等许多厂家都宣布采用双辊或单辊铸造不锈钢或硅钢成功1984年 川崎制铁采用双辊法双辊法双辊法双辊法图14一32c铸轧出0.20.6mm厚、500mm宽的高硅钢及碳钢带薄带连续铸轧技术薄带连续铸轧技术1986年 金属工业公司也宣布研制用以铸轧厚l4mm不锈钢薄带的新型异径双新型异径双辊铸轧机辊铸轧机成功图d

49、，以后德国克虏伯钢公司也采用这种铸轧机于1990年铸轧出厚15mm、宽达1000mm的不锈钢带薄带连续铸轧技术薄带连续铸轧技术到90年代，阿路德卢姆钢公司、澳BHP钢公司、韩国浦项钢铁公司等多个厂家都宣称铸轧宽12001400mm以上、重10t25t以上的不锈钢带卷成功。但距离实现工业化生产还需要一段时间20世纪80年代初，我国原东北工学院也恢复了对钢带连续铸轧的试验研究，用异径双辊铸轧机于1985年铸轧出2150mm的高速钢带，制作出一批组织性能优异的铣刀片以后，上海钢铁研究所和原东北工学院分别承担了铸轧不锈钢带和高速钢带的国家科研任务，并分别通过了国家验收和技术鉴定薄带连续铸轧技术薄带连续

50、铸轧技术现在，世界各国正处于试验研究接近成品形状的薄带连铸的 ，预计不久的将来即可取得工业化生产的成就，实现钢带生产工艺流程的技术革命据报道，由新日铁和三菱重工共同开发的世界首套带钢连铸机已于1998年开始工业化试生产。钢水可直接铸成厚25mm、宽7001330mm的不锈钢带，铸速2075m/min，生产线长仅68.9m。钢带直接铸轧DSC工艺是接近成品形状的连铸和半凝固轧制加工的综合过程，其主要技术关主要技术关主要技术关主要技术关键键键键1钢水熔炼和净化技术。保证钢液优质纯洁是铸轧成功的基础2钢流浇注技术。控制熔池液面，保证供钢要恒流、恒温、层流稳静、无污染3铸轧温度、轧制压力、铸轧速度和冷