我国薄板坯连铸连轧生产线情况详述.docx

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我国薄板坯连铸连轧生产线情况详述

1996年4月，珠江钢厂、邯郸钢厂和包头钢厂在原冶金部指导下，与德国SMS集团签订了引进CSP薄板坯连铸连轧“捆绑合同”。

从此，我国的薄板坯连铸连轧开始了快速的发展。

从1999年底到2006年上半年，我国已有珠钢、邯钢、包钢、鞍钢、唐钢、马钢、涟钢、本钢、通钢、济钢、酒钢、唐山国丰12家钢铁企业的13条薄板坯（包括中薄板坯）连铸连轧生产线相继投产，年产能约3500万t，5年内，我国的薄板坯连铸连轧生产线可能达到15条，年产能将突破4000万t。

其产能将占我国热轧板卷的30%以上，薄板坯连铸连轧生产线将占世界的30%。

近两年来，我国已建成的薄板坯连铸连轧生产线围绕着全流程的生产工艺稳定、产品质量稳定、新产品开发、冷轧基板性能控制和充分发挥流程潜能实现高效化生产等方面展开；另一方面，陆续建成投产的生产线迅速达产、增效，我国薄板坯连铸连轧领域不断创造新的世界纪录。

表1为我国13条薄板坯连铸连轧生产线的主要工艺参数和产能情况统计，其中连铸流数27流，年产能估计3500万t。

表1我国13条薄板坯连铸连轧生产线的主要工艺参数和产能

企业名称

生产线形式

连铸流数

铸坯厚度/mm

铸坯宽度/mm

年产能估计/万t

珠钢

CSP

2流

50~60

950~1350

180

邯钢

CSP

2流

60~70

900~1680

260

包钢

CSP

2流

50~70

980~1560

280

鞍钢

ASP（1700）

2流

100~135

900~1620

280

鞍钢

ASP（2150）

4流

135~170

1000~1950

550

马钢

CSP

2流

90~65

900~1600

260

唐钢

FTSR

2流

90~70

850~1680

300

涟钢

CSP

2流

70~55

900~1600

260

本钢

FTSR

2流

90~70

850~1680

260

通钢

FTSR

1流

90~70

950~1560

130

济钢

ASP（1700）

2流

135~150

900~1500

280

酒钢

CSP

2流

70~52

950~1680

260

唐山国丰

ZSP（1450）

2流

130~170

800~1300

200

表2为我国13条薄板坯连铸连轧生产线的轧机配置情况。

可见，连轧机组的配置均采用了目前最先进的机型配置，CSP线连轧机组全部采用CVC轧机，FTSR线连轧机组采用PC轧机并在后两家采用在线磨辊系统ORG,ASP线连轧机组的后四架则采用WRS轧机，先进的轧机配置和控制系统为热轧板带的板厚和板形高精度控制提供了有力的保证。

表2我国13条薄板坯连铸连轧生产线的轧机配置

TSCR生产线

粗轧及精轧机组轧机机型

珠钢CSP

CVC

邯钢CSP

conv

CVC

包钢CSP

CVC

马钢CSP

CVC

唐钢FTSR

conv

ORG

鞍钢ASP1

conv

WRS

鞍钢ASP2

conv

WRS

涟钢CSP

CVC

本钢FTSR

conv

ORG

济钢ASP

conv

WRS

通钢FTSR

conv

ORG

酒钢CSP

CVC

国丰ZSP

conv

表3为2005年我国各生产线的主要产品品种、规格概况。

实际上，各企业已开发和生产的品种大多达到几十种，但主要产品还是普碳钢，其中供冷轧用基板占有较大的比例。

表32005年我国各薄板坯连铸连轧生产线的主要品种、规格概况

企业名称

主要生产钢种及牌号

主要产品规格宽×厚（mm）

2005年产量/万t

珠钢

SPA-H，ZJ330，ZJ400，X60，Hp296，ZJ510L，ZJ550L

1100~1350×1.2~12.7

157.8

邯钢

SS400,SPHC,Q345A,H510L,SPA-H,CCSA

900~1680×1.2~21.0

259.8

包钢

SPHD,Q235B,Q345A,SS400,SS490,X60

1020~153×1.0~12.0

288.4

鞍钢

SPCC,08Al,Q195,Q235B/C/DQ345B/C/D,Q420B/C,Q460C,45#,HP295,IF,SPCC,SPHC,X52-X70,45-70Mn

360~1520×1.6~12.0

222.8

马钢

SS400,SPHC,SPHD,SPA-H,MGW540,MGW600,MGW800

900~1600×3.0~9.5

唐钢

SS330,SS400,SS490,SPHD,Q345B,T510L

1235~1600×1.2~12.0

301.1

涟钢

Q195,Q235,Q345,SS400,SPHC,SPHD,08Al,SGCC,A36,X42,16MnL,SPA-H

900~1560×1.2~12.0

241.0

本钢

IF（St16）,ELC（St14,St12F）,SS400,Q345A,Q235B,SS400P,HSLAX46,X52,SPA-HC45

1235~1600×1.2~12.0

89.8

以下将分别对其中的生产线进行介绍，以使读者能对我国的薄板坯连铸生产线有一个大致、快速的了解。

老牛

2008-9-3020:

20:

珠钢是国内拥有第1条采用短流程工艺生产热轧薄板生产线的企业。

总的生产规模为160～180万ｔ/ａ热带材。

分两期建设，第一期设计能力约为80万ｔ/ａ。

该生产线于1999年8月下旬正式投产，一期配备了公称容量为150ｔ的电弧炉和ＬＦ炉；一台薄板坯连铸机；一条直通式辊底炉；一条热连轧线。

该厂的电炉CSP流程生产线具有显著特点,其工艺技术能特别经济地生产热轧带钢,经济效益高,投资费用比采用普通工艺的设备低得多。

EAF-LF-CSP生产线的生产周期短,从投料冶炼开始到最终成品,整个周期时间只需2.5h,这是传统生产工艺无法比拟的。

珠钢CSP生产线自动化水平高,6机架精轧机组具有高精度的自动化控制系统,板形好、厚差小、适宜生产优质热轧板。

珠钢CSP产品品种

珠钢一期工程以废钢、海绵铁和生铁为原料，热轧带材厚度1.2～12.7ｍｍ；宽度1000～1350ｍｍ；单位宽度卷重最大18ｋｇ/ｍｍ；卷重10～23.4ｔ（钢卷外径Φ1100～1950ｍｍ；第1期生产量为79.2万ｔ/ａ（生产能力可达180万ｔ/ａ），产品钢种为普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和低合金钢。

近几年，珠钢通过产学研合作,在产品开发和薄规格产品的轧制方面进展较快。

它充分利用电炉钢原料优势和CSP工艺技术先后开发了集装箱板、气瓶板、低碳高强度热轧板、管线钢、通用及焊接结构钢和花纹板等,逐步实现了产品品种规格的系列化和批量的薄规格产品的生产,尤其是批量的薄规格集装箱板和普碳钢板的轧制,满足了市场的需求并获得了较高的社会和经济效益。

主要设备配置及特点

1　冶炼设备

配置了一台从德国ＦＵＣＨＳ公司引进的第二代150ｔ交流高阻抗带指形托料架的单壳竖炉。

电弧炉的主要技术参数：

竖井尺寸7000ｍｍ×2600ｍｍ×8000ｍｍ；留钢量30ｔ；变压器容量为120+12%ＭＶＡ；石墨电极直径Φ612ｍｍ；维修时更换炉壳离线维修；出钢方式是园形炉底出钢（ＲＢＴ）；冶炼周期为57～62ｍｉｎ/炉；出钢量为150ｔ。

2　炉外精炼设备

一期配置一台ＬＦ炉（预留ＶＯＤ），除具有上、下吹氩搅拌装置外，还设有喂丝机及合金配料系统。

钢包炉的主要技术参数：

公称容量为150ｔ；最小处理量110ｔ；变压器容量为20/24ＭＶＡ；极圆直径Φ700ｍｍ；电极直径Φ406ｍｍ；升温速度4℃/ｍｉｎ；钢包自由空间1200ｍｍ（为ＶＯＤ需要）。

3　薄板坯连铸机

一期配一台单机单流ＣＳＰ连铸机。

它是我国引进的第一台薄板坯连铸机。

在薄板坯连铸连轧生产线中，连铸机是承上（电炉）启下（轧机）的关键环节。

连铸机工作状态的好坏，直接影响钢厂的产量及质量，对其经济效益起着决定性的作用。

所以对连铸机机型选择是至关重要的。

因为就电炉和热轧机而言都是成熟、可靠的技术和设备，而薄板坯连铸工艺及设备却是在80年代末期才开发成功的新技术和新设备。

珠钢连铸设备从钢包回转台至铸坯定尺剪的在线设备均从ＳＭＳ公司成套引进，线外设备及部分更换件，采取了合作设计和合作制造的方式。

ＣＳＰ连铸机的最大特点是铸坯厚度小（40～50ｍｍ），拉速高（可达6～7ｍ/ｍｉｎ），生产连续性很强。

为了确保产品质量及产量，作业线上配备了较完善的自动检测及监控设备。

连铸在线主要设备的组成及特点：

—支撑和操作连铸设备的三层钢结构平台；

—带有称量和升降的蝶式盛钢桶回转台；

—带有电动塞棒及伺服控制系统的中间罐；

—带有电动升降、液压横移对中的中间罐车；

—以轻柴油为燃料的中间罐加热装置；

—具有漏斗型结晶器的ＣＳＰ连铸机；

—摆动式铸坯定尺机械剪；

—在线垂直存放的刚性引锭杆。

ＣＳＰ连铸机主要设备组成及其特点：

ＣＳＰ连铸机是带有漏斗型结晶器的立弯式连铸机。

这是它区别于其它薄板坯连铸机的主要标志。

—漏斗型结晶器，是ＳＭＳ公司开发ＣＳＰ带钢生产线成功的关键技术，它为浸入式水口的插入提供了较大的空间，水口的壁厚可达18ｍｍ，水口外壁距铜板间距约30ｍｍ。

这不仅可提高水口寿命（在美国纽柯公司平均寿命已达600ｍｉｎ），而且避免了钢水在凝固过程中“搭桥”。

同时由于上部钢水容量较大，为保护渣的熔化创造了较好的条件，使得保护渣的熔化速度能够满足高拉坯速度的生产要求。

该结晶器除具有常规连铸板式结晶器可在线调宽外，还具有满足装引锭杆及便于处理溢、漏钢的功能。

即活动侧宽面液压缸驱动向外侧移动70ｍｍ（即扩大开口度）。

从结构上还预留了将来上电磁制动的可能。

—结晶器振动装置。

为了适应高拉速、高质量的要求，采用了短杆结构的液压振动装置。

可在线改变振频、振幅及振动特性曲线。

其振动频率为45～450次/ｍｉｎ，最大振幅为12ｍｍ（一般使用1.5～2ｍｍ）。

—垂直导向段（也即二次冷却区）。

共分为三个段。

第1段由格栅及8对分节辊组成，第2、3段结构相同，可互换安装使用，由10对分节辊组成。

且予留在此区实现液芯压下浇注的可能性。

二次冷却采用全水喷雾冷却。

—拉坯弯曲装置。

该装置由两对拉坯辊和一个顶弯辊组成。

顶弯辊只有当开浇后，引锭杆头向下越过该辊时，才由自动跟踪系统，启动该辊的液压缸将其铸坯顶弯至半径为3ｍ的弧线上，同时起到脱引锭头的作用。

在3ｍ的弧线上还设有两个自由辊和一个支托架。

在最下面的辊子上装有位置传感器，用以检测正常生产中，铸坯是否沿3ｍ半径的弧线运行。

—拉坯矫直机。

由四对辊（其中3对传动）、4对液压缸、机架及其传动装置组成。

每个传动辊的功率为15ｋＷ（拉坯辊也与此相同），拉坯速度2.8～7ｍ/ｍｉｎ。

—振动式机械定尺剪的特点。

此剪的特点是电动机械摆动剪、电液压缸实现与铸坯的同步剪切。

它不仅是定尺剪，也是处理事故时必需的手段。

它的最低剪切温度为600℃。

剪子最大剪切力为5000ｋＮ。

电机功率300ｋＷ。

剪切周期约7ｓ/次。

—刚性引锭杆及其存放装置。

引锭杆全长（包括头）为刚性结构，垂直存放于机下，便于收集及使用。

从以上连铸机的结构特征可知，ＣＳＰ连铸机处理事故（溢、漏钢）很方便。

操作人员只需用火焰切割枪在拉坯辊上方将铸坯切割断，上部所有设备可整体吊出，离线检修，下部铸坯拉出，由剪机碎断便可处理完毕。

从上部再装入组装好的更换件，便可重新开浇，故可达到很高的作业率。

ＣＳＰ连铸机的另一最大特点是设备重量轻（在线设备仅800ｔ左右），生产率高。

与常规板坯连铸机比较，产量（单流）达到80万ｔ/ａ的常规连铸机，其重量会高出约2倍余。

4　均（加）热炉

在连铸连轧生产线中，均热炉除了常规生产流程中所具有的均（加）热功能外，还有更重要的功能是：

它紧随连铸机之后和轧机之前，起着调节缓冲生产节奏的作用。

当它的下游设备———轧机，出现故障时，铸坯便由均（加）热炉来储存，储存时间取决于炉子长度，该炉子是从德国LOI公司引进的。

（1）炉型结构及特点。

此炉子为直通式辊底炉，为了适应第二期建设时，第二台连铸机的板坯向同一轧机输送的要求，特设有回转摆动炉段。

炉子总长191.8ｍ；共有161个单独传动的炉辊；80个炉底渣门；92套低氧化氮烧咀；共有26个测温段；上、下供热。

全炉共分4个供热段。

各供热段的作用和功能：

均（加）热段最长50ｍ，主要是完成入炉高温铸坯的均热或加热，该炉段的长度是根据连铸机不同拉速下铸坯的入炉温度条件，经计算机计算而自动变化的；运输及缓冲炉段，长度最短为34.2ｍ，起铸坯保温、缓冲或快速运输作用，它的长度是随均（加）热段的长度而呈反比例变化的；回转摆动炉段，长度为52.8ｍ，可装一块最长47.8ｍ的铸坯，主要用于接运两台连铸机生产的铸坯向热轧机输送，同时也可起保温缓冲作用，在回转摆动过程中仍可继续加热；存储保温炉段，长度为52.8ｍ，用于保温储存铸坯。

（2）该炉以轻柴油为燃料

（3）主要技术参数：

铸坯入炉温度1040～1100℃（最低900℃）；铸坯出坯温度1100℃（最高炉温1200℃）；最大加热能力163ｔ/ｈ；铸坯输送速度2.8～65ｍ/ｍｉｎ；烧咀数量92个；烟囱座数4座。

5　热连轧机生产线主要设备组成及其特点

主要设备性能及参数：

（1）事故剪，液压传动，剪切温度≥600℃。

剪切力为5000ｋＮ，剪切周期30ｓ，剪切最大长度600ｍｍ。

（2）高压除鳞箱。

进出夹辊距离2800ｍｍ，喷射宽度约1400ｍｍ；辊径Φ3600ｍｍ；最大速度1ｍ/ｓ；水压15～40ＭＰａ。

（3）热轧机。

由6架精轧机组成（四辊ＣＶＣ轧机）；工作辊尺寸：

Ｆ1～Ｆ3为Φ720～800ｍｍ，Ｆ4～Ｆ6为Φ450～600ｍｍ；辊身长均为1700ｍｍ。

支承辊直径Φ125～1350ｍｍ，辊身长1500ｍｍ。

马达功率分别为：

Ｆ1是4430（7000）ｋＷ；Ｆ2是5500（7000）ｋＷ；Ｆ3～Ｆ6均是7000ｋＷ。

最大轧制力为35000ｋＮ。

最大轧制速度10.4ｍ/ｓ。

（4）轧机输出辊道74ｍ，辊距280～320ｍｍ，最大输送速度15ｍ/ｓ。

（5）层流冷却系统。

水量4300ｍ3/ｈ，水压0.7ＭＰａ（喷射段1ＭＰａ）；层流冷却区长约43ｍ，分为一个喷射段、30个标准段，8个微调段。

（6）卷取机系统。

液压型卷取机，卷筒涨缩范围Φ762～727ｍｍ，助卷辊3个Φ380ｍｍ，最大速度15ｍ/ｓ。

钢卷外径Φ1100～1950ｍｍ。

卷筒电机功率550ｋＷ。

卷取量大张力100ｋＮ。

珠钢与国内同时引进的另两条ＣＳＰ生产线比较，其浇注的铸坯最薄，宽度最小，由电炉供给钢水（邯钢、包钢都是转炉供钢水），这些也是珠钢的特点之一。

老牛

2008-9-3020:

21:

邯钢薄板坯连铸连轧生产线于1997年11月18日开工建设，1999年12月10日生产出第一卷热轧卷板，建设工期历时两年零一个月。

该生产线引进德国西马克90年代世界先进技术，总生产能力为250万t。

生产线的特点

1　主要工艺特点

邯钢薄板坯连铸连轧生产线主要包括薄板坯连铸机、1号辊底式加热炉、粗轧机（R1）、2号辊底式加热炉、精轧机组（F1～F5）、带钢层流冷却系统和卷取机。

产品规格为1.2～20mm厚、900～1680mm宽的热轧带钢钢卷。

钢卷内径为762mm，外径为1100～2025mm，最大卷重为33.6t，最大单重为20kg/mm。

工艺流程为：

100t氧气顶底复吹转炉钢水—LF钢水预处理—钢包—中间包—结晶器—二冷段—弯曲/拉矫—剪切—1号加热炉—除鳞—粗轧（R1）—2号加热炉—除鳞—精轧[F1～F5（F6）]—冷却—卷取—出卷—取样—打捆—喷号—入库。

图邯钢CSP工艺流程示意图

2　主要技术参数

1）　薄板坯连铸机

该连铸机为立弯式结构。

中间包容量36t，结晶器出口厚度70mm，结晶器长度1100mm，铸坯厚度60～80mm，铸坯宽度900～1680mm，坯流导向长度9325～9705mm，铸速（坯厚70mm）低碳保证值最大4.8m/min、高碳保证值最大4.5m/min、最小2.8m/min，弯曲半径3250mm。

2）　加热炉

该生产线包括两座辊底式加热炉，位于粗轧机前后。

1号加热炉炉长178.8m，由加热段、输送段、摆动段、保温段组成，炉子同时具有加热、均热、储存（缓冲）的功能，可容纳4块38m长的板坯，单机生产的缓冲时间20～30min，最高炉温1200℃，铸坯入炉温度870～1030℃，出炉温度1100～1150℃。

2号加热炉炉长66.8m，由一段构成，主要起均热、保温作用，最高炉温1150℃，铸坯最高入炉温度1120℃，最高出炉温度1130℃。

加热炉燃料为混合煤气，烧嘴型式为热风烧嘴。

3）　粗轧机

粗轧机为单机架四辊不可逆式轧机，其作用是将铸坯一道轧成所需坯厚。

最大轧制力42000kN，工作辊尺寸

老牛

2008-9-3020:

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包头钢铁（集团）有限公司CSP生产线项目，是国家捆绑引进的三套薄板坯连铸连轧项目之一。

其主要技术装备由德国SMS、SIMENS、LOI等公司引进，部分装备国内配套制造。

包钢薄板坯连铸连轧工程是采用现代成熟CSP技术建设的二机二流薄板坯连铸连轧生产线，设计上解决了原有CSP生产线轧机生产能力远大于铸机生产能力的问题，与之配套的二炼钢系统，设计年产钢200万t，CSP系统年产板坯198万t，年产成品板卷94．51万t。

产品为厚度1．2～20mm、宽度98O～1560mm的热轧板卷，钢种包括冷轧低碳钢、管线钢、热轧结构钢和硅钢等。

平面布置、工艺流程、产品大纲

1CSP生产线平面布置

由于二炼钢系统与薄板坯连铸连轧系统同期毗连建设，部分公辅设施一并考虑，CSP生产区域由精炼连铸跨、均热跨和轧制跨、精整跨组成。

2工艺流程（图）

图包钢CSP生产线流程

3CSP产品大纲

由于炉外精炼设备一期只投入扒渣站和LF钢包精炼炉，二期考虑了脱气装置，所以一、二期产品大纲存在着一定差异。

表1一期产品大纲

类别

典型钢号

采用标准

产量/t

比例/%

冷轧用钢

SPCC

JISG3141

SPCD

JISG3125

929200

46.4

SPAC

管线钢

X42、X46

API5L

214600

10.7

X52、X56

热轧用钢

SPHC、SPHD

SM400A

JISG3131

SM490A

JISG3106

856200

42.8

SS330、SS490

St37、C22

DINI7100

表2二期产品大纲

类别

典型钢号

采用标准

产量/t

比例/%

冷轧用钢

SPCC

JISG3141

326423

SPCD

309688

46.4

SPAC

JISG3125

67580

APCE

JISG3141

225509

管线钢

X42、X46

107024

X52、X56

API5L

10.7

X60、X65

107576

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