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高质量热轧薄带钢炼钢生产工艺

来自:Feijiu网

1、车间

 

两座EAF炉是车间的核心设备,3座毗邻的双包LF炉用于钢水精炼。ConarcEAF炉工艺集成了传统的氧气工艺和电弧炉。它采用双炉壳设计,使用一组可回转的电极以及至少一个可回转的氧枪,它们在两个炉壳内轮流使用。该设备在装料操作方面具有高度灵活性。炉子可冶炼铁水、生铁、直接还原铁及废钢。原料的选择可根据能源和原料的市场价格波动实现动态调节。

 

在钢包炉中,可精确调节钢水温度和合金加入量。使用LF炉,给车间作业带来优势,具体包括:①在向连铸机供应钢水时提高钢包效率;②改善钢水质量和脱硫能力;③低排放(颗粒、GHG、噪音等);④低电极消耗;⑤合金剂消耗量低。一座尾气处理车间用来对一次和二次尾气进行除尘和净化处理。车间整体由一套X-Pact2级自动化系统控制和监测。在人机界面上可查看质量数据和生产数据。

 

2、薄板坯连铸连轧车间

 

CSP薄板坯连铸连轧车间生产宽度950-1680mm、厚度1.0-25.0mm的热轧带钢。使用专门为生产高质量钢种而设计的创新性CSP技术。除了生产低、中和高碳钢外,也能生产高质量无缝管钢、硅钢和双相钢。通过板坯在经过加热炉后立即轧制,CSP技术在节能方面表现尤为突出。主要设备包括:带摆动辊道的隧道式加热炉、7机架精轧机组、具备CVC+及工作辊窜动和弯辊系统、液压调节系统、液压和差分张力活套、两座地下卷取机、全套X-Pact电气和自动化系统。

 

2.1、连铸机

 

CSP铸机为立弯型,由4个扇形段组成,冶金长度8065mm。工序工程化可实现稳定、精确控制的生产。结晶器监控系统具备识别早期功能异常,从而防止漏钢事故。针对铸流的系统性冷却,使用动态凝固控制工具计算凝固参数,并给出冷却水的设定参数。采用液芯压下技术(LCR3),实现板坯厚度在55-80mm范围内无限制设定。为了减少铸流厚度,扇形段沿铸机冶金长度呈锥度布置。LCR3技术集成了拉速调节,并为轧机提供最优的坯料厚度。结晶器液面控制系统的应用,提高了产品质量,并使铸机产量最大化。

 

2.2、加热炉

 

该厂的CSP生产线上加热炉使用天然气作为燃料,从而保证薄板坯内完全均匀的温度分布。在轧机工作辊换辊期间,辊底式加热炉缓存来自铸机的板坯,从而使操作过程连续。加热炉的关键部件是弧形摆渡控制台,柔性地将两个不在中心线上的铸流与中心线连接起来,从而向轧机供应坯料。热轧机组。7机架热轧机组将板坯轧制成最薄规格1.0mm、最厚规格25.4mm的带钢。动态变规格控制可生产厚度甚至低于1.0mm的带钢。

 

在辊底式加热炉之后是一套高度可调的高压除鳞系统,保证在板坯开始轧制前板坯表面清洁。机架F1和F2的轧制力是45MN,F3和F4轧制力为42MN,F5-F7轧制力是32MN。所有机架均配置液压可调系统、工作辊弯曲系统和CVC+技术。(F1-F4)之间采用液压活套,F5-F6之间使用差分张力活套,保证在轧制薄规格产品时带钢稳定地通过机架。除了主传动和辅助传动外,西马克公司也提供电气和自动化X-Pact系统。

 

带钢冷却系统使用分段冷却模式。采用带钢边部遮挡技术,防止带钢边部过冷,改善冷却后的带钢平直度。X-Pact冷却模型为每一种产品预设最优的冷却模式。该模型根据材料要获得的性能不同为层流冷却系统提供冷却曲线。两个全液压地下卷取机经过优化,可卷取任何钢级和厚度的带钢。自动踏步控制系统防止在钢卷内圈产生压痕,同时保护卷取机的机械设备。

 

使用托架系统将钢卷安全、无划伤地将钢卷水平送至钢卷堆放场。由于每一托架都是独立控制,钢卷运输作业与轧机热轧过程是分开的。

 

自动化系统。为了生产出高质量的产品,通过一条监控线监测带钢表面状况。在轧机之后,带钢的几何尺寸如厚度、宽度、厚度变化、平直度和带钢温度被测量并传送给X-Pact自动化系统。如同车间一样,CSP车间所有生产过程的信息也集中在控制台。

 

CSP车间的自动化系统在交付前经过反复测试。自动化系统在安装到客户工厂之间,在西马克测试现场模拟准真实条件下进行测试和优化。一整套模拟工具重现所有的机械设备、传动技术和工艺。即插即用的测试法显著缩短调试时间、加快了达产阶段的进度,从而缩短投资回报期(ROI)。

 

3、运行结果

 

就在开始热试后的3个月,进行了联合两个铸流的轧制。在开始试车后的头16个月期间,铸机实现下列指标:①平均连浇炉数达到7炉;②连浇最大18炉数;③铸机利用率达到80%(“钢水在结晶器内”);④收得率达到98.6%(薄板坯重量与兑入铸机中钢水重量之比);⑤每包钢水平均浇注时间:70min;⑥平均拉速:5m/min;⑦平均产量:2.94t/min;⑧铸坯平均厚度:60mm。  在试车开始后仅250天,就首次超过设计的日产量,随后就达到日产量的130%(100%日产能对应为在两铸流浇铸下设计产能250万t/a)。CSP厂取得了生产的全部钢卷总重量的0.05%切头率的成绩。

 

3.1、质量数据

 

最终轧制的产品厚度在给定的公差范围内是至关重要的。经测量数据统计,约95%处在厚度偏差±10μm。在平直度方面,大约98%的产品平直度处在±15I单位。

 

由于终轧温度和卷取温度是决定带钢内在质量的关键参数,这些温度在非常窄的范围内变化,测量数据表明95%的温度变化值在±15K。

 

3.2、薄规格和超薄规程产品

 

期间经过几次连续薄带轧制试验,目标是轧制厚度1.5mm、最薄1mm的薄带钢,最终轧制宽度是1000mm。通常,在连续试验的开始阶段,钢卷的厚度通常在2-3mm。开始时仅5-7个钢卷需要实现最终轧制厚度1.5mm。在这些专门的试验中,在更换轧辊和开始下一轧次前实现稳定轧制30卷最终厚度1mm的带钢。利用动态变规格控制技术,CSP厂也已生产出0.8mm厚的超薄规格热轧钢带。

 

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