薄板坯连铸连轧
薄板坯连铸连轧
薄板坯连铸连轧技术是 20 世纪 80 年代末世界钢铁工业发展的一项重大技术 , 它的开发成功是近终形浇铸技术的重大突破。按类型可分为CSP、ISP、FTSR、和CONROLL技术，但就不同类型的生产线来看，以CSP建设得最多[3]。
CSP(Compact Strip Production)即紧凑式板带生产工艺，是由德国施罗曼.西马克（SMS）公司研究开发的薄板坯连铸连扎技术，世界上第一条CSP生产线，于1989年在美国NUCOR公司的CRAWFORDSVILLE厂建成，投产后，取得满意的生产效果和良好的经济效益，因而得到广泛应用。目前，有38台CSP连铸机在内的24条CSP生产线广泛分布在北美、南美、欧洲、亚洲、非洲等世界各地，生产能力达到3900万吨/年[4，5]。
图1.1为CSP生产线示意图，工艺流程为：电炉（AD或DC）→钢包精炼炉→薄板坯连铸机→均热保温→热连轧机→层流冷却→地下卷取。该工艺设备结构简单，操作稳定，产量高。具有流程短、生产简便且稳定，产品质量好、成本低、有很强的市场竞争力等一系列突出优点。
图1.1 CSP工艺生产线
1-中间包；2-结晶器；3-切断剪；4-均热炉；5-事故剪；6-除鳞机；7-精轧机；
8-1号层流却；9-飞剪；10-生产薄规格的旋转式卷取机；11-2号层流冷却；
12-生产厚规格的常规卷取机
薄板坯连铸连轧工艺流程特点：
(1) 整个工艺流程是由炼钢(电炉或转炉) -炉外精炼- 薄板坯连铸- 物流的时间节奏与温度衔接- 热连轧5 个单元工序组成, 将原来的炼钢厂和热轧厂紧凑地压缩, 有机地组合在一起。
(2) 在整个工序流程中, 炼钢炉、薄板坯连铸机和热连轧机都是刚性较强的工艺装置, 为了稳定地连续浇铸和轧制, 需匹配好各段物流。例如, 对于宽度1350～1600 mm的薄板坯, 若平均拉速为415 m/ min , 则转炉容量应在100 t以上。
(3) 在薄板坯连铸连轧工艺中, 热连轧是决定规模和投资的主要因素, 充分发挥热连轧机组的能力是整个工程建设的要点之一。炼钢炉、炉外精炼装置、薄板坯连铸机及铸机与轧机间的缓冲、衔接装置的设计、选择应以充分发挥热连轧机组的效率为主要前提。
薄板坯连铸连轧技术应用于工业生产已有十多年时间, 生产的钢种也不断扩大, 目前能覆盖传统板带产品的75%[6] , 其中以低碳钢为主, 也可生产低合金钢、硅钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢等。薄板坯连铸连轧还是一项正在发展的技术, 随着技术的不断完善, 产品的范围还会进一步扩大。薄板坯连铸连轧省去了传统的冷装炉工序, 属直接轧制, 可以完全发挥微合金化元素的潜在作用, 对提高产品的性能有很大影响[7]。另外, 因坯料的减薄而产生的快速冷却和凝固的过程, 可以减少坯料内部宏观偏析的均匀分布, 而且起到细化一次晶粒的作用, 但由于坯料的减薄导致了压下率的减小,因此在性能的进一步提高上也存在着一定的困难。由于薄板坯连铸一般都采用复杂横截面的结晶器, 都是在狭窄的空间下浇钢, 给浇铸带来一定的困难, 坯料容易产生横向角裂和表面纵裂, 这是需要进一步解决的问题。总的来说, 薄板坯连铸连轧来料的尺寸精度高, 温度控制均匀, 所以产品质量好, 性能更加均匀、稳定。目前CSP工艺已经生产的品种包括：用于冷轧和涂层板的含碳量小于0.075％的低碳钢、含碳量为0.15％—0.75％的中碳钢、高强度低合金钢，主要是铝、钒微合金化的屈服强度达550MP 的钢、含硅量小于2.4％的无取向硅钢、双相钢、铁素体不锈钢。
研究背景
1.5
薄板坯连铸连轧技术于 20 世纪 80 年代末期开发成功，用于生产热轧板卷的一种全新的短流程工艺，它首次将连铸、温度均匀化和热轧3个工艺阶段连接在一起，实现了流程简化，紧凑，降低了能耗，节约了投资和生产场地,被国际钢铁界公认是继转炉炼钢、连续铸钢之后的又一次革命。
目前,薄板坯连铸连轧生产的产品只能覆盖板材品种的70%～80%，还有相当一部分产品，如汽车面板，超深冲板和表面质量要求高的板材，奥氏体不锈钢板，部分高碳钢板等尚处于开发试验阶段。如美国Armco公司的CONROLL工艺目前只可以生产304和409不锈钢；加拿大Algom公司的FTSR中薄板坯连铸机产品方案包括了汽车面板和高级家电板，实际只生产了包晶钢；北极星-BHP设计时也计划生产汽车板，但现在生产的品种为一般深冲钢和高强度钢板。所以对于高级品种的生产，这些生产线均处于试验阶段，尚未投入工业生产，也没有经用户使用认可的成功先例。总之，采用薄板坯连铸连轧生产高档产品还有待于生产工艺的进一步发展和成熟。
从1999 年以来，我国已有珠钢、包钢、邯钢、鞍钢(2 条) 、唐钢、马钢、涟钢、本钢、通钢、济钢、酒钢、唐山国丰等12 家企业共13 条连铸连轧生产线投入生产，年生产能力达 3900 万吨左右。生产线的总数量和总产能均占世界同类生产线的 1/3 左右，是连铸连轧发展速度最快的国家。2005～2006 年建成的本钢、通钢、济钢、酒钢、唐山国丰等生产线目前尚处于吸取、消化、并尽快达产阶段。其余7 条生产线则多年来围绕全流程生产工艺的稳定与优化，产品质量与产量的提高，新技术的开发与应用，冷轧用板性能的优化与控制等方面展开工作。经过多年的不懈努力和探索，与 4 年前相比，近年来我国的连铸连轧生产的发现趋势出现了一些可喜的变化。
但与先进国家相比，我国板带钢在钢材中占有率远低于发达国家，冷轧板的供给量仍不能满足人们生产生活和国家工业建设的需要，而且连铸连轧生产的薄板质量一般，不能用于汽车板等质量性能要求优良的产品，所以研究CSP工艺下冷轧板的组织性能具有重要的现实意义。另外，关于冷轧再结晶过程中的织构演变规律，虽然已经有很多的研究，但至今仍没有非常确定的理论，存在有争议。
本实验将采用最新的织构研究手段：XRD，研究宏观织构演变规律，不仅在冷轧再结晶织构演变规律领域中有非常重要的理论意义；同时对于当今CSP向着高附加值产品发展具有重要的实际意义。
第二相粒子
一般指的是钢的合金元素在热处理过程中形成的合金化合物粒子，常见的有碳化物、硫化物、氧化物等。
第二相粒子在钢中有很大的作用，可以与基体呈共格或者非共格关系，往往会阻碍位错的运动，使钢的强度增大，这就是第二相强化。第二相强化使刚强度增大，但对塑性是有害的。第二相粒子如TiC、NbC等还有细化晶粒的作用，在钢的生产中第二相粒子具有重要的意义。
第二相在钢中的有利作用
1.第二相控制基体晶粒长大
晶粒细化是使钢材强度提高的同时还提高其韧性的唯一的强化机制，一直受到广泛的重视，在采用各种工艺方法使基体晶粒细化的同时，还必须有效防止晶粒长大才能保证晶粒细化的效果，而第二相钉扎晶界是最重要的阻止晶粒长大的方法。
2.第二相沉淀析出强化
基体中弥散分布的第二相颗粒可产生弥散强化作用，由于第二相通常是通过沉淀析出产生的，故也称为沉淀强化。第二相沉淀强化往往会导致钢材韧性的下降，但相对于位错强化及间隙固溶强化等其他强化方式而言，其脆化矢量较小，故第二相强化是除晶粒细化外应优先采用的强化方式。位错越过第二相颗粒的机制有切过机制和绕过机制，其强化机制分别为切过机制和Orowan机制，当第二相相对较软或尺寸很小时主要为切过机制，其强度增量正比于第二相的尺寸和第二相体积分数的二分之一次方，而当第二相较硬或尺寸较大时主要为Orowan机
制，其强度增量正比于第二相体积分数的二分之一次方并大致反比于第二相的尺寸。对每一种特定的第二相都存在一个临界尺寸dC，小于临界尺寸时切过机制起作用而大于临界尺寸时Orowan机制起作用，在临界尺寸附近可得到最大的强化效果。
3.第二相调节形变基体的再结晶和后续固态多型性相变行为
钢材经受塑性变形后，形变基体中将存在形变储能。形变储能是基体再结晶的驱动能，害可增大后续固态多型性相变的相变驱动能。当第二相在形变过程中以应变诱导析出的方式沉淀析出后，将有效钉扎位错使之不容易发生回复和再结晶，从而显著推迟再结晶的发生。大量试验结果表明，微合金碳氮化物的应变诱导沉淀一旦发生，形变奥氏体的再结晶过程就被显著推迟。应变诱导沉淀的第二相阻止形变奥氏体基体再结晶过程的同时，将使基体的形变储能得以保存，若继续进行形变，则形变储能将不断累积。形变储能可明显增大奥氏体相的自由能，在随后冷却过程中发生铁素体相变时，形变储能将有效促进铁素体相的形成，使铁素体相形成的温度比平衡温度A3明显升高或使确定温度下的铁素体形成量明显大于平衡形成量；同时，应变诱导析出第二相后，奥氏体基体化学成分的变化将增高奥氏体相的自由能，从而进一步促进铁素体相的形成；此外，由于形变基体中晶格畸变和扭折晶界的存在，可明显增大铁素体的非均匀形核率，使得形变诱导铁素体的晶粒尺寸明显细化且分布均匀。
4.第二相促进晶内铁素体形成
低碳钢中晶内铁素体的形成可在一定程度上增加铁素体的形核率从而细化铁素体晶粒并使铁素体晶粒的形状和分布有利，近年来受到广泛的关注。事实上，晶内铁素体的最大好处在于：晶内铁素体是在较高温度下形成的，碳含量及合金元素含量很少，因而具有非常高的韧塑性；晶内铁素体分割了原奥氏体晶粒，晶内铁素体的位向与晶界形核连续推进的铁素体晶粒的位向完全不一样，由此可明
显抑制了非等轴铁素体晶粒的形成及定向长大；韧性较高的晶内铁素体完全包围了第二相颗粒从而使其对钢材韧塑性和疲劳性能的损害显著降低甚至消除。
5．固定非金属元素
钢中一般均存在微量的非金属元素如碳、氮、氢等，它们以间隙固溶状态存在时，往往对钢材的某些性能造成严重的危害。如碳、氮间隙固溶原子往往会偏聚到位错线上形成气团，当材料承受冷加工变形时，气团将阻碍位错发生滑移运动，一旦解钉则将产生屈服伸长，这种不连续屈服现象将严重有效钢材的深冲性能，导致冷加工变形钢材的表面质量下降，对于表面质量要求很高的零件如轿车面板必须严格控制间隙固溶原子的存在。在不锈钢中，间隙固溶原子往往偏聚在晶界上，加工及使用过程中会与固溶的铬发生反应生成相应的化合物，导致晶界附近固溶贫铬而产生晶间腐蚀。
6.提高耐磨性
在材料表面具有适当分布的与基体组织良好结合的高硬度第二相颗粒对材料耐磨性的提高具有重要作用。从黏着磨损机理考虑，组织的连续性和性能的均一化会产生较大面积的相互接触和黏着，对耐磨性不利；而适当分布的硬质颗粒在磨损过程中逐渐凸出，若它们与基体之间结合较好而不会轻易脱落，则可明显减小摩擦副之间的真实接触面积而避免黏着。而从磨料磨损机理考虑，由于凸出的颗粒的硬度远高于基体材料硬度，而磨粒主要与凸出的颗粒之间发生相互作用，从而使磨损过程处于低磨损区而明显减轻磨损。显然，耐磨性提高越大。（东乔）
钢铁材料中第二相的有害作用
相关专题：钢铁技术
时间：2012-04-17 19:44
【阿里巴巴冶金】
钢铁材料中除基体相之外的所有相均可称为第二相。传统上曾将对钢材性能有害的相称为夹杂物，但在良好控制条件下很多传统意义的夹杂物如硫化锰、氮化铝等也可对钢材性能产生明显有利的作用，而在控制不好时很多传统意义的第二相如渗碳体、氮化钛也可能对钢材性能明显有害，因此，完全没有必要专门划分夹杂物，本文统称为第二相。
第二相在钢中具有十分重要的作用，其对钢的强度、韧性、塑性、深冲性、疲劳、磨损、断裂、腐蚀以及许多重要的物理和化学性能均具有重要的影响。
深入了解第二相在钢中的有害作用及其随第二相尺寸、形状、分布和体积分数的变化规律，将有助于控制第二相（特别是夹杂物）在的尺寸、形状、分布和体积分数从而尽量减轻或消除其有害作用。
1.第二相引发钢中微裂纹
根据钢中第二相发生断裂时的特征，一般可将第二相分为解聚型和断裂型。解聚型第二相与基体的结合力较弱，为非共格结合，形状多为近球形，受到外力时容易沿相界面与基体脱离（解聚），从而产生尺寸略大于第二相颗粒尺寸的微裂纹。断裂型第二相一般与基体有较强的结合力，故多为半共格结合，由于错配度的各向异性，其形状多为片状或棒状；也有与基体非共格结合的但塑性很高的第二相，在高温塑性变形加工过程中被拉长而成为片状或棒状；它们受到外力时容易沿尺寸较小的方向发生断裂，形成尺寸略大于第二相颗粒短向尺寸的微裂纹。此外，与基体完全共格或仅存在很小错配度的半共格的第二相，当其尺寸在数十nm以下时，与基体的结合力较强且其形状多为球形，因而既不容易解聚也不容易发生自身断裂，即基本不会引发微裂纹，可称为非引裂第二相。微裂纹尺寸越大，在外力作用下越容易发生扩展并最终导致破断失效，根据断裂力学的相关理论，只有达到临界尺寸的微裂纹才会发生扩展而导致断裂，因此，控制最大颗粒第二相的尺寸（而不是第二相的平均尺寸）从而控制最大尺寸的微裂纹使之不超过临界裂纹尺寸对提高材料的断裂强度是至关重要的。低强度钢中的临界裂纹尺寸接近mm，只要控制不产生最大尺寸为mm数量级以上的第二相颗粒就不致发生严重的脆性断裂；而超高强度钢中的临界裂纹尺寸在10μm左右，必须严格控制10μm以上尺寸的第二相颗粒的形成。大颗粒第二相的形状对微裂纹的产生具有非常重要的影响。具有尖锐棱角的脆性第二相在尖锐棱角处将发生显著的应力集中故很容易引发微裂纹；显著拉长的膜状、薄片状、线状第二相颗粒非常容易发生折断而引发微裂纹。显然，控制第二相颗粒的形状特别是大尺寸第二相颗粒的形状具有重要的意义。
2．第二相对钢的韧性的影响
第二相颗粒周围存在较高的应力场，容易引发微裂纹；另一方面，当微裂纹扩展到第二相颗粒周围时裂纹尖端应力场将与第二相颗粒周围的应力场发生相互作用，促进裂纹扩展。因此，第二相颗粒的存在均将导致钢材韧性的下降。低碳钢中，钢材的韧性通常用韧脆转折温度来表征，而将某种强化方式每提高强度1MPa相应导致韧脆转折温度提高的度数称为脆性矢量。均匀分布的细小第二相的脆性矢量约为0.26℃/MPa，是除晶粒细化外脆性矢量最低的强化方式，即均
匀分布的细小第二相对钢材的脆性的危害相对很小；同时，由前述第二相强化强度增量的表达式可推知，第二相对钢材韧性的损害程度将正比于体积分数的二分之一次方而大致反比于其平均尺寸。
第二相对钢的塑性的影响塑性变形的本质是材料中的可动位错大规模滑移的结果，材料的塑性可分为均匀塑性和不均匀塑性两部分。实际应用的结构材料中，对材料塑性的要求主要集中于均匀塑性，因为一旦材料的塑性变形超出了均匀变形阶段而进入集中变形（颈缩）阶段，该材料实际上已失效而不能使用。但材料的非均匀塑性对其韧性和使用安全性也有重要意义。（东乔）
第二相在钢中的有利作用
1.第二相控制基体晶粒长大
晶粒细化是使钢材强度提高的同时还提高其韧性的唯一的强化机制，一直受到广泛的重视，在采用各种工艺方法使基体晶粒细化的同时，还必须有效防止晶粒长大才能保证晶粒细化的效果，而第二相钉扎晶界是最重要的阻止晶粒长大的方法。
2.第二相沉淀析出强化
基体中弥散分布的第二相颗粒可产生弥散强化作用，由于第二相通常是通过沉淀析出产生的，故也称为沉淀强化。第二相沉淀强化往往会导致钢材韧性的下降，但相对于位错强化及间隙固溶强化等其他强化方式而言，其脆化矢量较小，故第二相强化是除晶粒细化外应优先采用的强化方式。位错越过第二相颗粒的机制有切过机制和绕过机制，其强化机制分别为切过机制和Orowan机制，当第二相相对较软或尺寸很小时主要为切过机制，其强度增量正比于第二相的尺寸和第二相体积分数的二分之一次方，而当第二相较硬或尺寸较大时主要为Orowan机制，其强度增量正比于第二相体积分数的二分之一次方并大致反比于第二相的尺寸。对每一种特定的第二相都存在一个临界尺寸dC，小于临界尺寸时切过机制起作用而大于临界尺寸时Orowan机制起作用，在临界尺寸附近可得到最大的强化效果。
3.第二相调节形变基体的再结晶和后续固态多型性相变行为
钢材经受塑性变形后，形变基体中将存在形变储能。形变储能是基体再结晶的驱动能，害可增大后续固态多型性相变的相变驱动能。当第二相在形变过程中以应变诱导析出的方式沉淀析出后，将有效钉扎位错使之不容易发生回复和再结晶，从而显著推迟再结晶的发生。大量试验结果表明，微合金碳氮化物的应变诱导沉淀一旦发生，形变奥氏体的再结晶过程就被显著推迟。应变诱导沉淀的第二相阻止形变奥氏体基体再结晶过程的同时，将使基体的形变储能得以保存，若继续进行形变，则形变储能将不断累积。形变储能可明显增大奥氏体相的自由能，在随后冷却过程中发生铁素体相变时，形变储能将有效促进铁素体相的形成，使铁素体相形成的温度比平衡温度A3明显升高或使确定温度下的铁素体形成量明显大于平衡形成量；同时，应变诱导析出第二相后，奥氏体基体化学成分的变化
将增高奥氏体相的自由能，从而进一步促进铁素体相的形成；此外，由于形变基体中晶格畸变和扭折晶界的存在，可明显增大铁素体的非均匀形核率，使得形变诱导铁素体的晶粒尺寸明显细化且分布均匀。
4.第二相促进晶内铁素体形成
低碳钢中晶内铁素体的形成可在一定程度上增加铁素体的形核率从而细化
铁素体晶粒并使铁素体晶粒的形状和分布有利，近年来受到广泛的关注。事实上，晶内铁素体的最大好处在于：晶内铁素体是在较高温度下形成的，碳含量及合金元素含量很少，因而具有非常高的韧塑性；晶内铁素体分割了原奥氏体晶粒，晶内铁素体的位向与晶界形核连续推进的铁素体晶粒的位向完全不一样，由此可明显抑制了非等轴铁素体晶粒的形成及定向长大；韧性较高的晶内铁素体完全包围了第二相颗粒从而使其对钢材韧塑性和疲劳性能的损害显著降低甚至消除。
5．固定非金属元素
钢中一般均存在微量的非金属元素如碳、氮、氢等，它们以间隙固溶状态存在时，往往对钢材的某些性能造成严重的危害。如碳、氮间隙固溶原子往往会偏聚到位错线上形成气团，当材料承受冷加工变形时，气团将阻碍位错发生滑移运动，一旦解钉则将产生屈服伸长，这种不连续屈服现象将严重有效钢材的深冲性能，导致冷加工变形钢材的表面质量下降，对于表面质量要求很高的零件如轿车面板必须严格控制间隙固溶原子的存在。在不锈钢中，间隙固溶原子往往偏聚在晶界上，加工及使用过程中会与固溶的铬发生反应生成相应的化合物，导致晶界附近固溶贫铬而产生晶间腐蚀。
6.提高耐磨性
在材料表面具有适当分布的与基体组织良好结合的高硬度第二相颗粒对材
料耐磨性的提高具有重要作用。从黏着磨损机理考虑，组织的连续性和性能的均一化会产生较大面积的相互接触和黏着，对耐磨性不利；而适当分布的硬质颗粒在磨损过程中逐渐凸出，若它们与基体之间结合较好而不会轻易脱落，则可明显减小摩擦副之间的真实接触面积而避免黏着。而从磨料磨损机理考虑，由于凸出的颗粒的硬度远高于基体材料硬度，而磨粒主要与凸出的颗粒之间发生相互作用，从而使磨损过程处于低磨损区而明显减轻磨损。显然，耐磨性提高越大。（东乔）
连铸连轧
薄板坯连铸连轧之产品质量控制 王庆 （安徽工业大学） 摘要介绍了国外关于薄板坯连铸连轧生产中影响产品质量各种因素的研究成果, 对于一些主要的影响原理进行了简单的探讨,并且介绍了薄板坯来连铸连轧工艺产品的质量优势和工艺优势，使人们对采用薄板坯连铸连轧技术生产质量合格产品主要方面有一定基本了解。 关键词薄板坯连铸连轧质量 薄板坯连铸连轧在国际上是新出现的技术, 这些技术在正常生产中可满足用户需要, 但为达到现代工业对于板带钢质量的苛刻要求, 在生产控制方面要注意一些问题, 本文介绍了国外的一些经验。 1 薄板坯连铸连轧技术工艺流程与产品质量 现在拥有薄板坯连铸连轧技术的外国公司主要有4家, 其典型工艺布置各不相同。工艺布置的不同对质量性能是有影响的。 1.1 西马克的CSP技术 西马克CSP技术设备相对简单, 流程通畅, 易于掌握, 但是由于其采用50mm的板坯, 对薄规格产品道次变形量过大, 轧机负荷大; 对厚规格的产品压缩比过小, 对提高质量不利, 了产品范围的扩大和质量的提高。 1.2 德马克的ISP技术 德国德马克ISP技术连铸75mm板坯, 液芯压下至60m , 2架大压下轧机轧制到20mm, 进感应炉和无芯卷取箱炉均热, 4架精轧机轧制为成品。德马克方案的技术含量较高, 液芯压下大压下轧机、感应加热等都有特色, 但是新技术多带来的问题就是设备复杂,对管理水平和水平要求高。另外, 板坯出连铸机后进大压下轧机前, 板坯温度一般已不均匀, 工艺设计此有一除鳞设备, 但是板坯此时除鳞, 温度下降不利于轧制, 不除鳞则影响表面质量, 在生产一矛盾始终未得到解决。大压下轧机与连铸机连接在一起, 中间无缓冲设备, 而轧机换辊需要停机进行, 势必影响铸机的工作。 1.3奥钢联的CONROLL技术 奥钢联只在美国MANSFIELD的ARMCO利用原有的旧轧机改造了一条使CONROLL铸机的生产线。该生产线浇铸75～125mm的板坯, 奥钢联技术的特点是全部使用成熟技术。近年人们认为,连铸薄板坯从质量与经济性方面考虑, 并非越薄越好, 而是有一个经济厚度, 这一厚度为90～100mm左右。因为这个厚度离传统的板坯厚度较近, 可以借用长期积累的丰富经验与技术; 板坯较厚压缩比大, 从而可提高产品质量; 板坯断面积大可采用较低的拉速, 降低了结晶器磨损, 减少了拉漏几率; 在卷重相同的情况下板坯定尺短, 输送辊道、加热炉长度较短, 节省了投资, 平板结晶器的加工、修复也相对容易, 有色金属消耗低。 1.4 达涅利的FTSR技术 达涅利为加拿大的ALGOMA钢铁公司建设薄板坯连铸连轧线已投产, 该生产线使用达涅利的凸透镜型结晶器, 铸造60～80mm的薄板坯, 出结晶器进行液芯压下到50～70mm然后进入辊底式隧道炉均热, 由一台粗轧机轧制到25～35mm , 再进行均热(辊底式隧道炉) ,最后进入6机架精轧机组。达涅利技术生产的钢种范围较广, 包括包晶钢在内均可生产。在提高质量方面考虑也比较全面, 增加了边部感应加热和粗轧后的二次加热。为得到更好的表面质量, 达涅利的生产线有三次除鳞, 分别在连铸机出口、粗轧机入口和精轧机入口, 这对于提高表面质量无疑是有利的。达涅利设计的除鳞机为旋转的形式, 这对于提高表面质量和减少
薄板坯连铸连轧(3)—邯钢CSP
薄板坯连铸连轧(3)—邯钢CSP https://www.wendangku.net/doc/8f15493465.html, 2006-12-19 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 880/790mm×1900mm，支撑辊尺寸 1500/1350×1900mm，主电机功率8300kW，轧出坯厚33.0～52.5mm。 4）精轧机组 精轧机组有五架四辊不可逆式轧机(F1～F5)，剪机为液压曲柄连杆式，除鳞为高压水除鳞，最大轧制力为4200kN，主电机功率均为8300kW，机架间距5500mm，F5最大出口速度12.6m/s，板带厚1.2～20mm，板带宽900～1680mm，终轧温度900～950℃。 5）冷却区 冷却方式为层流冷却，在一定时间内将带钢由终轧温度900～950℃冷却到550～650℃。冷却区长度为43200mm，另有一个4800mm的空冷段。最大水量约为5240m3/h，水压为0.07MPa(喷淋区水压为1MPa)。
世界及国内薄板坯连铸连轧生产线汇总
比较项目唐钢超薄带涟钢CSP马钢CSP包钢CSP珠钢CSP邯钢CSP本钢CSP 年产量/万吨250200200200180246150 带钢厚度/mm0.8-4(12.7)1(0.8)-81(0.8)-8 1.2-20 1.2-12.7 1.2-200.8-12.7(16)带钢宽度/mm850-1680900-1600900-1600980-15601000-1380900-1680850-1750 铸坯厚度/mm90/7070/50(90)70/5065/5050,60/50二流70/5090/70(100/85)最大卷重/t3028.828.82821.333.631.5铸机型式直弧式立弯式立弯式立弯式立弯式立弯式直弧式结晶器型式H2全长漏斗漏斗形漏斗形漏斗形漏斗形漏斗形H2直漏斗形供货厂家达涅利SMS SMS SMS SMS SMS达涅利液芯压下有有有有无，有(二流)有有 动态凝固软压下有无预留无无无有 冶金长度/mm142409705970572656340936514240大包容量/t150108120(130)210150100150铸机数量二机二流二机二流二机二流一机二流二机二流二机二流一机一流拉速/m min-1 2.8-63-63-6 5.5(7.0) 2.8-6 2.8-4.8 2.5-6电磁制动无有有无有(二流)无预留 均热炉长/m230.9291270200.8191.8178.8+66234.885 均热炉供货厂家布里克蒙布里克蒙布里克蒙德兴LOI LOI布里克蒙轧机架数2+577661+62+5 最高轧速/m·s-120232312.5612.612.622.77 工作辊尺寸/mm R1F1050/980X 1810R2F825/735 X1810F1- F3F825/735X 2100 F1-F2F950/820X 2000F3- F4F750/660X 2000F5- F7F620/540X 2000 F1-F2F950/820X 2000F3- F4F750/660X 2000F5- F7F620/540X 2000 F1-F3F800/720X 1950F4- F6F600/540X 1950 F1-F3F800/720X 1700F4- F6F600/540X 1700 R1F880/790X 1900F1- F3F800/720X 2100F4- F6F600/540X 2100 R1R2F950/850X 1800F1- F3F780/700X 1880F4- F6F600/530X 2080 支撑辊尺寸/mm F1250/1300X 1790 F1-F2F1500/1370 X1880F3- F7F1500/1350X 1800 F1-F2F1500/1370 X1880F3- F7F1500/1350X 1800 F1450/1300X 1790 F1350/1250X 1500 R1F1500/1350X 1900F1- F6F1500/1350X 1900 R1R2F1450/1300 X1860F1- F3F1450/1300X 1860F4- F6F1360/1230X 1860我国已投产的薄板坯连铸连轧生产线技术经济指标
连铸连轧法生产铜杆技术
连铸连轧法生产铜杆 一、连铸连轧铜杆生产工艺过程： 电解铜加料机竖炉上流槽保温炉下流槽浇堡 铸造机夹送辊剪切机坯锭预处理设备轧机清洗冷却管道涂蜡成圈机包装机成品运输 二、连铸连轧铜杆生产线 当前世界各国采用的铜杆连续生产线新工艺主要有：意大利的Properzi系统（缩称CCR系统），美国的SouthWire系统（缩称SCR系统）、联邦德国的Krupp/Hazelett系统（缩称Contirod系统）、以及将法国的SECIM系统。这些系统在原理上基本相同，工艺上也大同小异，其差异主要是在铸机和轧机的形式和结构上。 CCR系统沿用铝连铸连轧的双轮铸机和三角轧机形式连铸连轧铜杆。最初铜铸锭截面1300mm2，现在最大可达2300mm2，理论能力18t/h，轧制孔型系“三角——圆”系统。当锭子截面太大时，原轧机前面加两平一立辊机架，采用箱式孔型开坯，箱孔型道次减缩率在40%左右。 SCR系统是在CCR的基础上改进而成的如图2-35，铸机由双轮改为五轮（一大四小），轧机则改为平一立辊式连轧机，孔型改为箱—椭—圆系统。头上两道箱式孔型同样起开坯作用。SCR五轮铸机可铸铜锭截面6845 mm2，理论能力2518t/h。 图2-35
1——提升机及加料台2——熔化炉3——保温炉4——液压剪5——铸锭整形器6——飞剪7——酸洗8——卷取装置9——精轧机组10——粗轧机组11——连铸机 Contirod系统工艺和生产规模基本上和SCR一样，只是铸机改用了“无轮双钢带式”即Hazelett式。 SECIM系统（图2-36），采用四轮式连铸机，（一大三小），最大铸锭截面4050mm2，11机架，孔型前三道为箱—扁—圆系统。生产铜杆φ7~16mm，重量达到5t，生产能力30 t/h。 图2-36
无氧铜杆连铸连轧生产线
无氧铜杆连铸连轧生产线 1.机组用途及组成 本机组是采用连铸连轧的工艺方法生产φ8mm低氧光亮铜杆，原材料为电解铜。本生产线由一台16吨/小时熔铜竖炉、一台12吨回转式保温炉、五轮式连铸机、牵引机、滚剪、校直刨角机、打毛机、连轧机、收杆装置、电控系统等组成。 2.简单工艺流程 电解铜──→竖炉────→回转式保温炉→流槽（熔体保护）→浇煲→连铸 机（铸坯）→铸坯处理装置（滚剪→校直→去角→除屑）→进轧装置（主动送料）→连轧机（轧杆）→铜杆冷却装置（表面还原）→连续绕杆装置（预成型）→梅花式收线装置（铜杆成卷） 3. 生产线主要技术参数 1). 生产铜杆直径：φ8 mm 2). 生产能力：14-16 t/h 3). 成圈重量： 3.0-5.0 t 4). 主要设备总尺寸： 40×7.8×6.1 m （不包括熔铜炉及循环冷却过滤系 统） 5). 主要设备总重量： 85 吨(不包括熔铜炉) 6). 主要设备总功率： 600 kW（不包括熔铜 炉） 4 .设备技术规范及组成 4.1熔铜炉一套 4.1.1熔化炉型：竖式冲天炉 4.1.2熔化炉最大铜熔化能力：16吨/小时 4.1.3熔铜炉上料机构最大装载量：5吨 4.1.4熔铜炉进料方式：提升式 4.1.5烧嘴单体最大燃烧能力：60万大卡/小时
4.1.6熔铜炉烧嘴数量：15只 4.1.7烧嘴冷却方式：水冷 4.1.8烧嘴点火方式：自动 4.1.9使用燃料：天然气、液化气、城市煤气 4.1.10保温炉炉型：液压回转式 4.1.11保温炉有效容量：12吨 4.1.12保温炉最高倾力角度：>70o 4.1.13烧嘴单体最大燃烧能力：60万大卡/小时 4.1.14保温炉烧嘴数量：1只 4.1.15燃烧控制方式：比例燃烧，具有保护装置 4.1.16燃气阀检漏方式：手动/自动 熔铜炉包括冲天式铜熔化炉、回转式保温炉、上下流槽、燃烧控制系统等四大部分。具有熔化速度快、铜水含氧量低、流量连续可调、铜水温度独立可控、单位铜水燃气消耗量低等特点。 ①冲天式铜熔化炉（竖炉） 熔化炉简称竖炉，由炉底、炉身、碰撞保护块、加料口、上料机构、烟囱、炉衬和冷却风机等部分组成。 炉底、炉身由优质钢板和型钢制作，炉底采用25mm钢板，中间用槽钢加固，使整个炉底可以承受100吨电解铜板的重量而不变形；炉身用16mm钢板圈成桶体，炉体内贴一层硅酸铝纤维毯，可大大降低炉壁温度，中间砌筑高铝耐火砖，最内层炉衬是直接触火焰和铜水的，采用SiC砖砌筑，荷重软化温度可达1700度，保证了炉衬的使用寿命。SiC砖采用纯度大于80%的SiC混合特殊的高温粘接剂，经压机预先压制成弧形砖，通过高温焙烧，使SiC砖形成半烧结状态，一方面增加了SiC砖的强度，便于运输、搬运、砌筑，同时在砌筑完成后，通过第二次烘烧，使竖炉内衬形成一个坚固的整体，使整个炉衬的强度大为提高。 炉体上部是防撞保护块，防止在加料时铜板撞在炉衬上，引起炉衬脱落破损甚至内衬倒塌。防撞保护块由耐热钢整体浇注而成，整体强度高，具有耐高温、耐冲击、不易脱落等优点，使用寿命长，可有效保护加料时铜板对炉身的冲击。 加料口设计在竖炉的上方，这种加料方式可以使铜板从炉底一直堆放到炉体加料口，延长了烧嘴
连铸连轧知识点
连铸连轧部分知识点 1、连铸生产工艺对连铸设备的要求： 1）必须适合高温钢水由液态变成液固态，又变成固态的全过程； 2）必须具有高度的抗高温，抗疲劳强度的性能和足够的强度； 3）必须具有较高的制造和安装精度，易于维修和快速更换，充分冷却和良好的润滑等。 2、连铸流运行轨迹将连铸机分为哪几种？简述每种机型的特点？ 1）立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、椭圆形连铸机和水平连铸机。2）A、立式连铸机：此铸机坯壳冷却均匀，且不受弯曲矫直作用，故不宜产生内部和表面裂纹，有利于夹杂物上浮，但其设备高度大，操作不方便，投资费用高，设备维护及事故处理难，铸坯断面和定长及拉速受限，并且铸坯因钢水静压力大，板坯股肚变形较突出。 B、立弯式连铸机：铸机的中间包，结晶器，导辊，引锭杆沿垂线分布。拉矫机切割机沿水平布置，浇注和冷却凝固在垂直方向上完成，完全凝固后被顶弯90°，进入弯曲段，在水平方向出坯，它的铸机高度比立式下降，运输方便，可适合较长定尺的要求，但由于增加了一次弯曲和矫直，一造成裂纹。 C、弧形连铸机：分为单点矫直弧形连铸机，多点矫直弧形连铸机，直结晶器弧形连铸机。a）单点矫直弧形连铸机：优点：高度比立式、立弯式低，故设备重量轻，投资费用低，安装和维修方便，钢水对铸坯的静压力小，可减少因股肚造成的内列和偏析，有利于提高拉速改善铸坯质量。缺点：钢水凝固过程中，非金属夹杂物有向弧内聚焦的倾向，一造成铸坯内部杂物分布不均匀。b）多点矫直弧形连铸机：优点：固液界面变形率降低铸坯带液芯矫直时，不产生内部裂纹，有利于提高拉速。 c）直结晶器弧形连铸机优点：具有立式的优点，有利于大型夹杂物的上浮及钢中夹杂物的平均分布，比立弯式高度更高，建设费用低。缺点：铸坯外弧侧坯壳受拉伸，两相区易造成裂纹缺陷，设备结构复杂，检修，维修难度大。 D、椭圆形连铸机：其优点是高度较弧形大大减小，钢水静压力低，铸坯股肚量小，内部裂纹中心偏析得到改善，投资节约20%----30%（比弧形）。但结晶器内钢水中的夹杂物几乎无上浮机会，故对钢水要求严格。 E、水平连铸机：其优点是设备高度最低，钢水物二次氧化，铸坯质量得到改善，不受弯曲及矫直作用，有利于防止裂纹，设备维护简单，事故处理方便，但中间包和结晶器连接处的分离较贵，结晶器和铸坯间润滑困难，拉坯时结晶器不振动，适合小坯量，多种浇注，200mm以下方坯，圆坯，特殊钢。 3、连铸连轧的定义：由连铸机生产出来的高温无缺陷坯，不需要清理和再加热（但需经过短时均热和保温处理）而直接轧制成材，这样把“铸”“轧”直接连成一条生产线的工艺流程就称为连铸连轧。 4、连铸和连轧紧凑联结的方法：连铸坯热装、直接轧制。连铸坯热装工艺是指连铸机生产的钢坯不经过冷却，在热状态下卷入加热炉加热，然后进行轧制的方法。连铸坯直接轧制工艺是指铸机出来的高温铸坯不再经过加热或只对边棱进行轻度的补充加热就直接送往轧机轧制成材。 5、连铸连轧的优点：1）简化生产工艺流程，生产周期短； 2）占地面积少； 3）固定资产投资少； 4）金属的收得率高； 5）钢材性能好； 6）能耗少； 7）工厂定员大幅降低； 8）劳动条件好，易于实现自动化。 6、提高拉坯速度的限制因素：1）拉坯力的限制； 2）铸坯断面影响； 3）铸坯厚度影响； 4）结晶器导热能力的限制； 5）速度对铸质的影响； 6）钢水过热度的影响；7）钢种的影响。 7、二冷区包括：足辊段、支撑导向段和扇形段。 二冷区冷却方式：1）干式冷却；2)水喷雾冷却；3）水—气喷雾冷却（效果最好）。 8、倒锥度：为了减少气隙，加速钢水的传热和坯壳生长，通常结晶器的下口断面比上口断面小。倒锥度过小会导致坯壳过早脱离铜壁产生气隙，降低冷却效果，或使结晶器的坯壳厚度不够产生拉漏事故；倒锥度过大容易导致坯壳与结晶器铜壁之间的挤压力过大从而加速铜壁的磨损。 9、结晶器满足要求：1）结构简单重量轻；2）良好的导热性和水冷条件； 3）应做上下往复运动并加润滑剂； 4）结晶器有足够的刚度，以免影响铸坯质量。 10、结晶器震动方式：同步式、负滑脱式、正弦振动式 11、结晶器调宽方法：1）停机变宽； 2）平移变宽； 3）转动加平移变宽（最具代表性）。
薄板坯连铸连轧(5)—鞍钢ASP(1700)
薄板坯连铸连轧(5)—鞍钢ASP(1700) https://www.wendangku.net/doc/8f15493465.html, 2006-12-19 ASP生产线的研制及建设背景 1700中薄板坯连铸连轧生产线(Angang Strip Production，简称ASP)，是我国第一条板坯厚度为135 mm 的连铸连轧短流程生产线，是第一条由国内自行负责工艺设计、设备设计、制造及研制和自主集成自动化系统的唯一一条具有我国自主知识产权的连铸连轧短流程生产线。ASP生产线的开发应用，使鞍钢成为一个既能从事大规模钢铁生产，又能从事中薄板坯连铸连轧生产线工艺设计、设备制造、自动化系统集成开发、施工、开工试运转系统工程总承包的钢铁企业。同时，带动了国内一重、二重等机械制造加工行业及电机制造业的发展。鞍钢ASP 工程的成功，标志着我国已成为世界上为数不多的、能进行连铸连轧短流程工艺、设备研制、设计、制造及集成自动控制系统的国家之一。 鞍钢ASP（1700）生产线的工程概况 (1)生产能力及产品规格 该生产线设计能力为年产250万t。ASP生产线是由2台单机单流铸机和连轧生产线组成。单台铸机设计能力144万t／a，实际生产能力已达149．5万t／a。 (2)板坯规格 中薄板坯厚度：135mm； 宽度：900---1550 mm； 长度：7．0～15．6 mm。 三炼钢板坯厚度：200 mm； 宽度：900～1550mm； 长度：4．O～9．0 mm。
(3)生产钢种(表1) 表1 鞍钢中薄板坯连铸连轧生产线生产的钢种 % (4)成品规格 带钢厚度：1．5~8．0 mm(已生产过1．3 mm)； 带钢宽度：900~1 550 mm； 最大卷重：21 t； 最大单位卷重：16．4 kg／mm。 ASP生产线工艺流程 鞍钢ASP生产线工艺流程见图1。
各种连铸连轧生产线的比较
各种连铸连轧生产线的比较 一、基本概述 裸电线是电线电缆不可缺少的部分，除了光缆以外，几乎所有的电线电缆都需要导体、需要裸线，而且相当数量的一部分产品就以裸电线的形式出现，例如钢芯铝绞线。粗略概算，包括导体部分在内的裸电线的总产值，约占电线电缆总产值的三分之一，它有着举足轻重的作用。 裸电线、电线电缆导体，其材料主要是铜、铜合金、铝、铝合金，以及其它有色和稀有金属材料。 在工农业总的用铜量中，电线电缆行业用铜量占有很高的比重。九十年代初期，全国电线电缆行业的用铜量约近30万吨，而今年估计用铜量为80余万吨，约增加近二倍的用铜量，价格却从最高每吨3万元至现在每吨1.5万元，下跌约50％，因此一些在缺铜时采用铝作代用品的电线电缆产品又恢复采用铜，如布电线、电车线等，使铜的用量日增。铜作为电线电缆最主要的导电材料，又逐步向不同的用途延伸，如用作电车线的高强度、高耐磨的铜合金线应运而生；使用高纯度、高精度的铜线为通信电缆等提供优质导电材料；特细铜线、超细铜线更为新型的电子仪器设备、通信设备、办公自动化设备等提供更为优良的产品，用铜量的增加便是理所当然的。 每年几十万吨铜需要加工，从电解铜板、加工成杆、线或异型材，需要约万台套以上的杆材、线材和异型材的生产设备，这是十分庞大的设备群体。 铜杆生产中最主要四种方法的设备，我国都应有尽有。拥有2台套浸涂法设备和至少700余台套的上引法机组用于生产无氧铜杆，保守估计，设备年生产能力在180万吨至200万吨；从德国、美国、意大利引进的铜铸轧机组超过10
台套，加上国产的连铸连轧机组，光亮铜杆的生产能力至少为50万吨至60万吨；至于原有常用的横列式轧机轧制黑铜杆，加上用水平连铸法制作型材的坯料，其年生产能力不低于30万吨至50万吨。也就是说，我国拥有的生产设备中，无氧、低氧铜杆的年生产能力在220万吨至250万吨左右。加上黑铜杆生产能力，将超过300万吨。由于乡镇企业的大量出现，一些简易的生产铜杆的方法，也就无法在此估计之中。80万吨的需要量和250万吨无氧、低氧铜装机能力之间，存在着很大的距离，因此相当大的部分设备就不得不处于减产或停产状态，以700 余台套上引法机组为例，估计约1/3至1/4的机组由于各种原因而处于停产状态，而1/2的机组的产量尚未达到原设计的生产能力，但即使如此，由上引法机组生产的铜材，仍占有我国铜杆用量的半璧江山，起着重要的作用。 我国铜线拉线机约在万台左右，至少有一半是由电工机械厂制造的，少量由国外引进，这二部分设备的性能都较优，特别至九十年代中后期，国产大、中、小拉采用连续退火的水平，已与国外设备逐步靠近，差距大大缩小了。然而在乡镇企业中仍有土拉线机，这些机器能耗高、劳动强度高、效率低、粗糙，难以加工质优的产品，这部分设备数量估计约为总数的一半，需要给予彻底改造或弃之不用。 裸电线中大量采用铝，例如：铝绞线及钢芯铝绞线。九十年代初期，用铝量每年尚不超过20万吨，以后随着经济的增长逐年增加，由于以前国家在电力系统的政策上是重发电轻送电，使送电的增长赶不上发电的增长速度。近年来开始的城市电网和农村电网改造，使送电的增长速度急剧加快，兼之九十年代开始建设的大型电站，像二滩电站、黄河小浪底电站和长江三峡电站，将相继逐步建成，送电便成为电站建设以后的重中之重，送电工程建设步入本世纪以来最辉煌、
薄板坯连铸连轧
薄板坯连铸连轧 薄板坯连铸连轧技术是 20 世纪 80 年代末世界钢铁工业发展的一项重大技术 , 它的开发成功是近终形浇铸技术的重大突破。按类型可分为CSP、ISP、FTSR、和CONROLL技术，但就不同类型的生产线来看，以CSP建设得最多[3]。 CSP(Compact Strip Production)即紧凑式板带生产工艺，是由德国施罗曼.西马克（SMS）公司研究开发的薄板坯连铸连扎技术，世界上第一条CSP生产线，于1989年在美国NUCOR公司的CRAWFORDSVILLE厂建成，投产后，取得满意的生产效果和良好的经济效益，因而得到广泛应用。目前，有38台CSP连铸机在内的24条CSP生产线广泛分布在北美、南美、欧洲、亚洲、非洲等世界各地，生产能力达到3900万吨/年[4，5]。 图1.1为CSP生产线示意图，工艺流程为：电炉（AD或DC）→钢包精炼炉→薄板坯连铸机→均热保温→热连轧机→层流冷却→地下卷取。该工艺设备结构简单，操作稳定，产量高。具有流程短、生产简便且稳定，产品质量好、成本低、有很强的市场竞争力等一系列突出优点。 图1.1 CSP工艺生产线 1-中间包；2-结晶器；3-切断剪；4-均热炉；5-事故剪；6-除鳞机；7-精轧机； 8-1号层流却；9-飞剪；10-生产薄规格的旋转式卷取机；11-2号层流冷却； 12-生产厚规格的常规卷取机 薄板坯连铸连轧工艺流程特点： (1) 整个工艺流程是由炼钢(电炉或转炉) -炉外精炼- 薄板坯连铸- 物流的时间节奏与温度衔接- 热连轧5 个单元工序组成, 将原来的炼钢厂和热轧厂紧凑地压缩, 有机地组合在一起。 (2) 在整个工序流程中, 炼钢炉、薄板坯连铸机和热连轧机都是刚性较强的工艺装置, 为了稳定地连续浇铸和轧制, 需匹配好各段物流。例如, 对于宽度1350～1600 mm的薄板坯, 若平均拉速为415 m/ min , 则转炉容量应在100 t以上。
中国薄板坯连铸连轧生产线建设状况统计
中国薄板坯连铸连轧生产线建设状况统计 截止到2009年，中国已建成和正在建设各种不同类型的薄板坯连铸一连轧生产线合计14条，铸机30流，将形成年生产能力3530万t(见表)，到2007年，中国的薄板坯连铸一连轧产量达3073万t，2008年产量达2927.3万t。 表：中国薄板坯连铸-连轧生产线建设状况 序号钢铁公司工艺类型铸机流数开发商铸坯规格(厚×宽)/mm 产品厚度/mm 设计年产量/万t 轧机投产期 1 珠钢CSP 2 SMS (50-60)×(1000-1380) 1.2-12.7 180 6CVC 1999.8 2 邯钢CSP 2 SMS (60-90)×(900-1680) 1.2-12.7 247 1+6CVC 1999.12 3 包钢CSP 2 SMS (50-70)×(980-1560) 1.2-20.0 200 7CVC 2001.8 4 唐钢FTSR 2 Danieli (70-90)×(1235-1600) 0.8-12.0 250 2+5PC 2002.12 5 马钢CSP 2 SMS (50-90)×(900-1600) 1.0-12.7 200 7CVC 2003.9 6 涟钢CSP 2 SMS (55-70)×(900-1600) 1.0-12. 7 240 7CVC 2004.2 7 鞍钢ASP 2 鞍钢100/135×(900-1550) 1.5-25.0 240 1+6ASP 2000.7 8 鞍钢ASP 4 鞍钢135/170×(900-1550) 1.5-25.0 500 1+6ASP 2005 9 本钢FTSR 2 Danieli (70-85)×(850-1605) 0.8-12.7 280 2+5PC 2004.11 10 通钢FTSR 2 Danieli (70-90)×(900-1560) 1.0-12.0 250 2+5PC 2005.12 11 酒钢CSP 2 SMS (52-70)×(850-1680) 1.5-25.0 200 6CVC 2005.5 12 济钢ASP 2 鞍钢(135-150)×(900-1550) 1.2-12.7 250 1+6ASP 2006.11 13 武钢CSP 2 SMS (50-90)×(900-1600) 1.0-12.7 253 7CVC 2009.2 14 梅钢FTSR 2 Danieli (70-90)×(900-1560) 1.0-6.35 250 2+5PC 2010.11 合计 30 3530 2009-2010年国内高炉预计投产情况统计(万吨) 省份公司新增设备情况新增能力(万吨/年) 投产时间 河北河北兴华钢铁公司550m3*1 70 2009年1月 河北唐山国丰1780m3*1 160 2009年2月 江西新钢2500m3*1 210 2009年2月 新疆八钢2500m3*1 210 2009年2月 江苏兴澄特钢3200m3*1 260 2009年3月 内蒙古乌兰浩特钢铁503m3*1 70 2009年4月 河北邯郸新区3200m3*1 260 2009年4月 辽宁鞍钢鲅鱼圈4038m3*1 350 2009年4月 上海宝钢梅钢3200m3*1 260 2009年5月 河北唐山路港钢铁公司1160m3*1 120 2009年5月 河北首钢京唐5500m3*1 400 2009年5月 河北唐山瑞丰金友1580m3*1 150 2009年5月 天津天铁2800m3*1 220 2009年6月
薄板坯连铸连轧
薄板坯连铸连轧是生产热轧板卷的一项结构紧凑的短流程工艺，是继氧气转炉炼钢及连续铸钢之后，又一重大的钢铁产业的技术革命。薄板坯连铸连轧是将传统的炼钢厂和热轧厂紧凑地压缩并流畅地结合在一起。随着在大产业生产中的不断完善、不断发展，该工艺的节能和高效的特点突现出来，充分显示出该工艺的先进性、公道性和科学性，也给企业带来了巨大的经济效益。 薄板坯连铸连轧技术因众多的单位参与研究开发，已形成了各具特色的薄板坯连铸连轧生产工艺，如CSP、ISP、FTSR、CONROLL、TSP、QSP等。其中推广应用最多的是CSP工艺。各种薄板坯连铸连轧技术各具特色，同时又相互影响、相互渗透，并在不断地发展和完善。 一、三种薄板坯连铸连轧技术的各自现状: 1.1 CSP CSP是由德国西马克公司开发的世界上最早投入工业化生产的薄板坯连铸连轧技术，自1989年在纽柯公司建成第一条生产线以来，随着技术的不断改进，该生产线不断发展完善，现已进入成熟阶段。 CSP技术的主要特点是：（1）采用立弯式铸机，漏斗型直结晶器，刚性引锭杆，浸入式水口，连铸用保护渣，电磁制动闸，液芯压下技术，结晶器液压振动，衔接段采用辊底式均热炉，高压水除鳞，第一架前加立辊轧机，轧辊轴向移动，轧辊热凸度控制，板形和平整度控制，平移二辊轧机等。（2）可生产0.8mm或更薄的碳钢、超低碳钢。（3）生产钢种包括：低碳钢、高碳钢、高强度钢、高合金钢及超低碳钢。 1.2 ISP ISP是由德马克公司最早开发的，1992年1月在意大利阿尔维迪公司克雷莫纳厂建成投产，设计能力为50万吨/a。它是目前最短的薄板坯连铸连轧生产线，主要技术特点是：（1）采用直弧型铸机，小漏斗型结晶器，薄片状浸入式水口，连铸用保护渣，液芯压下和固相铸轧技术，感应加热后接克雷莫纳炉（也可用辊底式炉），电磁制动闸，大压下量初轧机+带卷开卷+精轧机，轧辊轴向移动，轧辊热凸度控制，板形和平整度控制，平移式二辊轧机。（2）生产线布置紧凑，不使用长的均热炉，总长度180m左右。从钢水至成卷仅需30min，充分显示其高效性。（3）二次冷却采用气雾或空冷，有助于生产较薄断面且表面质量要求高的产品。（4）整个工艺流程热量损失较小，能耗少。（5）可生产1.0mm或更薄的产品。1.3 FTSR FTSR是由意大利达涅利公司开发出的一种薄板坯连铸连轧工艺，有的也称FTSC。该技术具有相当的灵活性，能浇铸范围较宽的钢种。可提供表面和内部质量、力学性能、化学成分均匀的汽车工业用板。主要技术特点是：（1）采用直弧型铸机， H2结晶器，结晶器液压振动，三点除鳞，浸入式水口，连铸用保护渣，动态软压下（分多段，每段可单独），熔池自动控制，独立的冷却系统，辊底式均热炉，全液压宽度自动控制轧机，精轧机全液压的AGC，机架间强力控制系统，热凸度控
薄板坯连铸连轧(6)—鞍钢ASP(2150)
薄板坯连铸连轧(6)—鞍钢ASP(2150) https://www.wendangku.net/doc/8f15493465.html, 2006-12-19 鞍钢集团公司结合其三炼钢厂易地改造，在鞍钢西部地区新建了一条年产量为500万t的2150mm ASP连铸连轧生产线。该工程分2期实施：一期建1#、2#步进式加热炉，1架四辊可逆式粗轧机R1，1台切头飞剪，7机架精轧机组( F7机架预留)，1套层流冷却装置，1#、2#2台卷取机；二期再建3#加热炉、3#卷取机。 鞍钢2150mm ASP生产线工艺布置如图1所示。 图1 鞍钢2150mmASP生产线工艺布置图 1—1#加热炉；2—2#加热炉；3—3#加热炉；4一E1立辊轧机；5一Rl粗轧机；6一E2立辊轧机；7一保温罩；8一飞剪；9一精轧前立辊轧机；10一精轧机组；l1一层流冷却装置；12一卷取机 产品品种及原料 生产的品种有：低碳钢、碳素结构钢、低合金钢、管线钢、深冲钢、耐候钢等。成品带钢厚1．8～25．4mm、宽1000～2000mm、钢卷内径为Φ762mm、外径为Φ1100～Φ2100mm、最大卷重37．3t。原料为连铸坯，连铸坯厚135、170、200mm，标准坯厚135mm，宽1000～2000mm，长15～18m，最大坯重37．9t。 主要工艺装备 (1)加热炉。设有3座步进梁式炉(其中3#加热炉二期实施)，热装板坯入炉温度≥800℃，也可常温冷装，板坯出炉温度为1200～1250℃，加热能力为400t ／(h·座)(热装)。 (2)高压水除鳞箱。其上、下各有2排喷水集管，高度可调，高压水出口压力
为23MPa，喷嘴有4×26个。 (3)E1、E2立辊轧机。其型式为附着上部驱动式(带液压AWC)，最大单道次侧压量50mm，轧辊尺寸Φ1200/Φ1lOOmm×430mm，最大轧制力3800kN，轧制速度0～5．89m／s，主电机功率AC1200kW×2，转速200／400r／min。 (4)Rl粗轧机。为四辊可逆式，工作辊尺寸为Φ1250/Φ1150mm×2150mm，支撑辊尺寸为Φ1650／Φ1500mm×2150mm，最大轧制力50000kN，道次最大压下量50mm，主电机功率10000kW ×2 AC，转速40／9Or／min，轧制速度0～ 5．89m ／s。 (5)保温罩。中间坯厚度为30～60mm，中间坯宽度为1000～200Omm，保温罩长度约为80m。 (6)废品推出机。为齿轮齿条式，最大推力为3×138kN，推出行程6000mm。 (7)切头飞剪。为转鼓式，剪切速度为0．5~ 2．5m／s，最大剪切断面为60mm×2000mm，剪切应力140MPa(带坯厚度为60mm，900℃)，剪切温度≥900℃，最大剪切力13500kN，主电机功率：1600kW ×2。 (8)精轧前高压水除鳞箱。型式：双夹送辊高压水喷射式，高压水出口压力：23MPa，喷嘴数量：4×26个。 (9)精轧机组。精轧机性能参数见表1。 表1 精轧机组性能参数
薄板坯连铸连轧技术
薄板坯连铸连轧技术 薄板坯连铸连轧是20世纪80年代末开发成功的新技术。自1989年美国纽柯克拉兹维莱钢厂世界第一套薄板坯连铸连轧CSP生产线投产以来，该项技术发展很快，至今已建成和在建的薄板坯连铸连轧生产线（含中厚板坯连铸连轧）已近30条，生产能力达4000万吨以上，占热轧带钢总产量的11%。薄板坯连铸连轧技术除SMS开发的CSP外还有DEMAG的QSP、DANIELI的FTSR和V AI的CONROL 等5种类型。 实践证明，它们具有三高（装备水平高、自动化水平高、劳动生产效率高）、三少（流程短工序少、布置紧凑占地少、环保好污染少）和三低（能耗低、投资低、成本低）等优点。和传统工艺相比，薄板坯连铸连轧工艺还具有如下特点： ⑴由于板坯厚度较薄，它在结晶器内冷却强度大，柱状晶短，铸态组织晶粒细化。 ⑵直接轧制，取消了α—δ相变温度区的中间冷却，热轧变形在粗大奥氏体组织上直接进行，避免合金元素在板坯冷却过程中析出，而使成品组织得到弥散硬化和获得更精细、更均匀的金相组织。 ⑶均热工艺、辊底炉式均热炉保证了板坯在轧制过程中头尾温度的均匀和稳定，而使带钢全长的力学性能和厚度公差均匀一致。 ⑷强力高压水除鳞，保证带钢的表面质量。 ⑸高精度动态液压压下厚度自动控制（HAGC）、板形和平直度自动控制（PCFC）、精确的宽度和温度自动控制使带钢的几何尺寸
精度达到最高水平。 ⑹较高的轧制温度、进精轧机的开轧温度一般控制在1100～1150℃，比常规轧机进精轧高100～150℃。因此，即使精轧机架数少，也能更易轧制超薄热轧带钢。 ⑺由于薄板坯连铸连轧机生产线的小时产量主要取决于连铸机的拉速和板坯宽度，因此轧制薄规格带钢不会像传统轧机那样受到很大影响。 薄板坯连铸连轧机的上述特点使其在产品质量和薄规格轧制上具有较大优势。
连铸连轧杆工艺技术操作规程
山东平阴铝厂企业标准 QJ/PL03.4-2001 连铸连轧杆工艺技术 操作规程 2001—10—01发布2001—11—01实施 山东平阴铝厂
说明: 1.本规程由山东平阴铝厂科技处提出,由科技处组织起草. 2. 编制：邹永华、叶俊 审核：黄建芳 批准：谷吉存 参加讨论人员:：黄建芳、沈其民、杨飞侠、王显锋、边红、 邹永华、赵凯
目录 一生产工艺流程图 (1) 二熔炼工艺技术操作规程 (1) 三浇铸工艺技术操作规程 (3) 四轧制工艺技术操作规程 (4) 五收杆工艺技术操作规程 (5) 六清炉工艺技术操作规程 (6) 七烘炉工艺制度 (6) 八检查、包装 (6) 附：连铸连轧杆生产工艺卡片
一、生产工艺流程图 铝杆 二熔炼工艺技术操作规程 1 新保温炉的使用 ①保温炉投入使用前，按烘炉工艺制度进行烘炉，待炉膛温度升到800℃以上时进行洗炉。 ②洗炉应用A199.70以上品位铝水，灌铝水占炉子容积的1/2，用大耙伸进熔体中充分搅拌，然后将铝水放出，如此再清洗一次。
按连铸连轧杆生产工艺技术要求进行配料。 3 装炉 ①一般固体炉料要在灌炉前加入。若为调整铝液温度或化学成份，需要加入固体炉料。固体炉料在加入之前，要在炉门预热，待干燥后再用大耙或钎子推入炉内。禁止向炉内扔甩固体炉料以免铝水溅到电热体上或者溅出伤人。 ②灌炉前要扒干净敞口包表面的浮渣，小心倒入炉内，要倒干净敞口包内的铝水。 ③装炉前要停电，加完炉料后，根据情况确定是否送电与关闭炉门。 ④将装入的铝水、固体炉料重量记入连铸连轧杆生产工艺卡片。 4 取样 ①取样温度720～740℃，当铝水温度高出这个温度时，要通过添加固体炉料来调整铝水温度，取样前铝水温度夏天720～730℃，冬天730～740℃。 ②取样部位：熔体中间部位。 ③取样前，必须充分搅拌，搅拌时间不少于5分钟。搅拌时，作到铝液“起波不起浪”。 ④搅拌后，立即取样进行分析，鉴定化学成分是否符合要求，取样前，取样勺要预热。 ⑤当成分不符合要求时，应采用加中间合金或稀释的方法重新配料，再进行二次取样分析。 ⑥将加入的中间合金的重量计入连铸连轧杆生产工艺卡片。 5 精炼 ①精炼之前温度720～740℃。 ②精炼所用保温砖必须预热，并且在四氯化碳中浸泡30分钟以上。 ③精炼器装入保温砖之前，先在炉门口予热。 ④精炼时，精炼器应在整个熔池内缓慢移动，沿整个熔池均匀精炼，时间不少于15分钟。 ⑤精炼剂用量0.5千克/吨铝。 ⑥将精剂量的用量计入卡片。
薄板坯连铸连轧(3)—邯钢CSP
薄板坯连铸连轧(3)—邯钢CSP 2006-12-19 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880/790mm×1900mm，支撑辊尺寸1500/1350×1900mm，主电机功率8300kW，轧出坯厚33.0～52.5mm。 4）精轧机组
薄板坯连铸连—唐钢FTSR
薄板坯连铸连轧(8)—唐钢FTSR 2006-12-19 唐钢的薄板坯连铸连轧(ＦＴＳＲ)生产线，工程分2期建设，一期工程年产150万ｔ热轧钢卷，带钢厚度～4ｍｍ，宽度850～1680ｍｍ，最大卷重30ｔ；二期工程完工后，年产250万ｔ热轧钢卷，带钢厚度～ｍｍ。产品钢种为碳素结构钢、优质碳素结构钢和低合金结构钢。 该生产线采用意大利达涅利的ＦＴＳＲ(ＦｌｅｘｉｂｌｅＴｈｉｎＳｌａｂＲｏｌｌｉｎｇ)工艺技术，是国内第一条采用此项技术的薄板坯连铸连轧生产线，也是继加拿大的阿尔戈马(Ａｌｇｏｍａ)钢铁公司，美国的北极星厂(ＮｏｒｔｈＳｔａｒＢＨＰ)之后，购买此项技术的第三条生产线。该工艺采用凸透镜型结晶器，带辊型的液芯压下，辊底式隧道炉，2架粗轧机，5架ＰＣ精轧机，配备了先进的自动化检测仪表，实现计算机系统的顺序控制、逻辑控制、过程优化控制、生产质量控制等多层次全方位高智能化的自动控制。可实现3点除鳞、半无头轧制、铁素体轧制。 生产钢种 生产钢种：超低碳和低碳钢占55%(其中含6%包晶钢)；中碳钢占25%；低合金钢占20%。产品尺寸：厚度0 8～4 0ｍｍ(一期工程)，0 8～12 7ｍｍ(二期工程)；宽度850～1680ｍｍ；钢卷内/外径Φ762/Φ1200～Φ2025ｍｍ；最大卷重30ｔ；最大卷单重18ｋｇ/ｍｍ。 连铸工艺概况 钢水经150ｔ精炼炉、150ｔ脱气炉处理后，运往钢包回转台，注入工作容量38ｔ、溢流容量42ｔ的中间包，进入结晶器，铸成厚度90ｍｍ的连铸坯。经铸坯的弯曲、矫直及薄板坯液芯轻压下系统，使连铸坯厚度减薄到70ｍｍ。再经除鳞，进入辊底式加热炉。
图唐钢薄板坯连铸连轧生产线工艺布置简图 1-钢包；2-中间包；3-直弧形连铸机；4-除鳞箱；5-辊底式加热炉；6-立辊轧机；7-粗轧机；8-中间温度控制系统；9-飞剪；10-精轧机；11-层流冷却装置；12-高速飞剪；13-地下卷取机 1 工艺特点 (1)凸透镜型结晶器 达涅利公司为解决连铸坯易出现表面裂纹和疤痕等缺陷，开发了凸透镜结晶器。其鼓肚形状贯穿整个铜板，并一直延续到扇形0段中部。在结晶器出口处，有一套带形状的辊子，对铸坯鼓肚矫平。这种结晶器的内部容积比较大，有较好的钢水自然减速的效应。坯壳在结晶器内变形小，所受的应力大大降低，不易产生裂纹和疤痕。同时结晶器弯月面处钢液面积大，有利于保护渣的熔化，可使坯壳传热的热流密度相对减小，有利于浇注有裂纹敏感性的钢种。 (2)浸入式水口 达涅利公司采用优化的四孔圆柱形水口，使结晶器液面平稳，可实现理想的流场分布。钢液不冲刷坯壳，可提高连浇炉数和金属收得率。在水口壁与结晶器铜板间不产生搭桥。 (3)采用液压振动 液压振动频率高，振幅小，可根据铸坯拉速调节。唐钢采用的频率为0～600次ｍｍ，行程0～20ｍｍ，波形为正弦波或非正弦波。 (4)漏钢预报和热像图 漏钢预报系统由一套热电偶和耐热电缆组成。实时检测结晶器铜板的温度，通过一个专门的软件程序可以显示结晶器的热像图，并检测结晶器内的临界热流状况(粘结、漏钢等)。热像图可以全面地反映结晶器内坯壳的凝固过程，实时检测各种临界状态。使结晶器透明，实时调整操作，减少事故。 (5)液芯轻压下技术