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自從1989年美國紐柯公司克勞夫茲維爾廠采用德國西馬克公司CSP技術建成投產世界上第一條薄板坯連鑄-連軋生產線以來,已過去了20多年,在這20多年中,美歐與中國的鋼鐵工業(yè)引領了國際薄板坯連鑄-連軋技術的發(fā)展。第一個10年以美、歐為主,以電爐煉鋼流程為特點。第二個10年以中國為主,1999年8月中國第一條薄板坯連鑄-連軋(TSCR)生產線在珠江鋼廠建成投產,到2015年已建成各種不同類型的薄板坯連鑄-連軋生產線16條,鑄機31流,形成年生產能力3946萬噸。 薄板坯連鑄-連軋工藝的發(fā)展為中國中型鋼廠發(fā)展板帶生產、調整產品結構提供了重要技術支撐,并形成了我國自己的特色,即我國除珠江鋼廠采用電爐+薄板坯連鑄-連軋流程外,其余企業(yè)都采用了轉爐+薄板坯連鑄-連軋流程。轉爐的快節(jié)奏使得整條生產線的效率得以提高。 目前,中國的薄板坯連鑄-連軋生產線在數(shù)量、產能以及年產量等方面都位居世界前列,并且在關鍵技術和產品研發(fā)等方面也取得了長足進步。主要反映在鑄機平均連澆時間延長、連澆爐數(shù)增加,鑄機漏鋼率下降。中國多數(shù)企業(yè)薄板坯鑄機漏鋼率降到了0.3%以下,鞍鋼和濟鋼采用中等厚度薄板坯時,連鑄機漏鋼率降至0.02%,尤其是包鋼的薄板坯連鑄機在產能持續(xù)提高的情況下,漏鋼率基本在0.04%以下。 在產品研發(fā)方面,我國企業(yè)開發(fā)出熱軋高強度、薄規(guī)格產品(≤2.0mm)和冷軋深加工產品,并部分實現(xiàn)“以熱代冷”。利用半無頭軋制工藝生產超薄規(guī)格熱帶產品是薄板坯連鑄-連軋生產線的一大優(yōu)勢。著重開發(fā)冷軋、鍍鋅、彩涂等深加工產品,是中國薄板坯連鑄-連軋生產的另一大特色。 近些年,中國薄板坯連鑄-連軋生產企業(yè)在高附加值產品開發(fā)方面取得了較快發(fā)展。開發(fā)出不添加微合金元素的低碳高強度鋼;采用微合金化技術,先后研發(fā)了Ti微合金化高強及超高強鋼、V-N微合金化細晶高強鋼、Nb微合金化管線鋼等產品系列。采用Ti微合金化生產的高強鋼屈服強度達到700MPa,并具有良好的成形性、強韌性和耐候性。采用的V-N微合金化技術獲得鐵素體晶粒為3-4 μμm的超細晶組織,使產品在具有較高強度的同時,具有良好的韌性。 另外,中國薄板坯連鑄-連軋生產線的工藝裝備國產化率也在逐漸提高,現(xiàn)在回轉臺、鑄機以及熱連軋機、卷取機等工藝裝備在很大程度上已經實現(xiàn)了國產化,這有利于降低設備投資成本和及時提供備品備件。目前,中國自主研制的薄板坯鑄機用漏斗型結晶器已被廣泛應用于國內有關薄板坯連鑄-連軋生產企業(yè),其壽命已達到進口產品的同等水平。 近幾年,隨著全球鋼鐵產能的嚴重過剩,及全球氣候變暖形勢的日益嚴峻,以節(jié)能降耗、降低生產成本為特點的薄板坯連鑄-連軋生產技術迅速成為鋼鐵企業(yè)關注的焦點。隨著世界經濟的逐漸恢復,以超高速連鑄、無頭軋制為代表的薄板坯連鑄-連軋新技術將會得到工業(yè)化開發(fā)與應用。 目前,世界各工業(yè)發(fā)達國家相繼開發(fā)了獨具特色的薄板坯連鑄-連軋生產技術,這些技術主要包括:德國西馬克公司CSP技術、德國德馬克公司的ISP技術(現(xiàn)上述兩公司已合并)、意大利達涅利公司的FTSC技術、奧鋼聯(lián)的CONROLL技術、日本住友與三菱公司開發(fā)的QSP技術以及美國蒂金斯公司開發(fā)的TSP等6種工藝類型。 除此之外,還有意大利阿維迪公司開發(fā)的ESP、韓國浦項開發(fā)的HIGH MILL(高效熱軋)以及我國鞍鋼開發(fā)的ASP工藝。 薄板坯連鑄-連軋技術的發(fā)展具有以下特點: 無頭軋制的概念起源于短流程棒線材生產線。2000年8月,意大利達涅利公司在意大利ABS公司Luna廠采用無頭軋制技術生產特殊鋼,年產量50萬噸??梢陨a圓形、方形棒材,連鑄坯為160mm×200mm,最終產品為圓鋼Ф20-100mm,方鋼40-100mm,盤卷Ф15-50mm。 由意大利Giovanni Arvedi發(fā)明,Acciaieria Averdi公司和西門子奧鋼聯(lián)公司一起實施,在意大利克萊蒙納(Cremona)廠共同設計和建造了薄帶鋼無頭軋制生產線,2009年2月投產。帶材厚度公差≤30μm、寬度公差≤5mm、溫差≤7℃,帶材最小厚度0.8mm,品種有高等級優(yōu)質鋼種、電工鋼及IF鋼等。 繼意大利Arvedi公司克萊蒙納(Cremona)廠的無頭軋制技術的ESP生產線投入工業(yè)化生產之后,2009年5月由意大利達涅利公司負責改造的韓國POSCO鋼鐵公司“HIGH MILL”無頭軋制生產線也投入了工業(yè)化生產。 中國日照鋼鐵有限公司從2015年2月第一條ESP生產線投產后,2015年4月第二條線投產,2015年9月第三條線投產。2015年7月第一條生產線生產出了0.8mm厚度的帶鋼卷。日照鋼鐵有限公司還有第4條、第5條生產線已經簽約,等待建設投產。無頭軋制技術的工業(yè)化應用,為高效化、大規(guī)模、低成本生產超薄規(guī)格帶鋼,實現(xiàn)“以熱代冷”提供了技術支撐。 2016年5月,首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合公司二期工程也與達涅利簽訂了一條與單流連鑄機配合的多功能無頭軋制生產線(QSP-DUE)合同,年產量210萬噸,連鑄機半徑R5.5m,冶金長度24.5m,1.2米長度的漏斗形結晶器,帶材厚度0.8-2.5mm,連鑄后有均熱爐、3機架粗軋機組、感應加熱后是5機架精軋機組,計劃2017年年末投產。 隨著薄板坯連鑄-連軋技術對產能需求的提高,尤其是僅采用單臺連鑄機的無頭軋制生產技術對產能的需求更為迫切,世界薄板坯連鑄-連軋技術的開發(fā)商以及冶金企業(yè),非常注重以提高薄板坯連鑄機拉速為目標的連鑄結晶器技術的開發(fā),這些技術包括:漏斗型結晶器內腔形狀與冷卻結構優(yōu)化、電磁制動技術、大通量浸入式水口、保護渣技術以及結晶器振動優(yōu)化技術等。目前,應用于工業(yè)生產的連鑄機在不增加漏鋼次數(shù)的情況下,最大拉速已達到7.2m/min,單位時間的通鋼量最大可以達到6.5t/min。這為薄板坯連鑄-連軋生產線經濟效益的提高奠定了基礎。 韓國東國制鋼、浦項、巴西淡水河谷(采礦業(yè))公司合資建設的巴西一條CSP生產線兩流連鑄機已于2016年投產,年產能為300萬噸,東國制鋼將每年獲得160萬噸鋼,浦項將獲得80萬噸鋼,淡水河谷公司可獲得60萬噸鋼。 截止到2015年,世界上共建設薄板坯連鑄-連軋生產線66條共計100流(包括在建和已投產的),年產能力11284萬噸,其中2000年以后建設了28條線共計44流,2009年以后共建設薄板坯連鑄-連軋生產線9條,其中:印度4條、中國、韓國、伊朗、意大利、特立尼達各1條;另外,意大利特爾尼公司的1條CSP生產線被拆除,韓國浦項光陽廠的1條ISP生產線被改造成ESP生產線。 早期開發(fā)的多種薄板坯連鑄-連軋生產線的發(fā)展趨勢出現(xiàn)了分化。 2009年以來新建的13條薄板坯連鑄-連軋生產線中,無頭軋制生產線5條、CSP生產線6條、FTSC生產線2條(加上韓國浦項公司的改造項目應該是3條),另外ISP生產線被改造l條??梢钥闯觯诂F(xiàn)有的薄板坯連鑄-連軋生產工藝中,CSP工藝和FTSC工藝以其較高的可靠性、成熟性在不斷地發(fā)展完善,而其他工藝的工業(yè)化應用則出現(xiàn)了停滯。ISP工藝由于投產后在產品質量和達產能力等方面出現(xiàn)了較多的問題,已經開始被改造。2016年,美國阿肯色州奧西奧拉大河鋼廠又建設了一條CSP生產線,計劃于2017年初投產。 來源:世界金屬導報 |
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