摘 要:介绍了我国宽带钢热连轧生产线的最新发展。重点评析了近两年我国新建的热带钢轧机所具有的当代世界最新技术,以及我国自主集成设计建设的热带钢生产线所具备的先进成熟技术,介绍了这些生产线的工艺方案、设备组成和技术改造情况。
关键词:热带钢轧机;宽带钢; 连铸连轧;工艺装备
近年我国宽带钢热连轧技术和装备能力取得巨大发展,其特点:一是投资规模前所未有,实现的投资延伸到从铁水预处理、钢水精炼到连铸,从钢铁冶金、压力加工到精整和配送的投入;二是技术和规模上水平,不仅引进了多套当代国际最先进的机组,而且建设了多条自主集成技术、自行设计和制造的轧制线;三是热轧宽带钢产品大纲普遍涵盖了建材、汽车、家电、机械、化工和管道输送等用途,包括低合金、高强度、薄规格、深冲板。板形和厚度尺寸公差及表面质量俱佳的高端产品。
我国现有和在建的宽度在1250mm以上的带钢热连轧机组共计46套,分为4种类型:一是总体引进国外先进技术的常规热带钢轧机,共11套;二是采用引进技术建设的薄板坯连铸连轧机组,共9套;三是引进国外二手设备或国产机组,经国外承包商用现代化技术改造的常规热带钢轧机,共6套;四是总体采用国内先进成熟技术,国内企业总承包建设的中薄板坯和常规板坯热连轧机组,共20套。
l 引进国外先进技术建设的现代化的常规热带钢轧机
在此类11套常规热带钢轧机中,武钢1 700mm轧机、宝钢2050、1580mm轧机、鞍钢1780mm轧机、武钢2250mm轧机、宝钢集团上钢一厂1780mm轧机、太钢2250mrn轧机共7套已建成投产,其分别具有建成时的世界最新技术,代表了当时的国际先进水平。首钢、马钢和邯钢3套2250mm热轧机的技术总承包为德国西马克一德马格公司,宝钢1880mm热轧机的技术总承包为日本三菱日立公司,其分别计划在2006年末和2007年投产。20世纪70年代武钢从日本引进的1700rnrn轧机已委托西马克一德马格公司进行的技术改造将在2007年完成。2000年以后引进技术建设的常规热带钢轧机的主要技术参数和机组概况见表1。

在建的马钢二热轧厂2250mm轧机和宝钢三热轧厂1880mm轧机都是半连轧机,虽然其产品大纲的侧重和生产规模有所不同,但其工艺技术、装机水平和控制系统都代表着当今热带钢轧机的国际最新水平。宝钢1880ram轧机的主要技术参数见表2。

宝钢1580mm轧机、鞍钢1780mm轧机、武钢、马钢、首钢、邯钢2250mm轧机,宝钢1880mm轧机的粗轧区都设有连续/间断式定宽压力机SSP,用于对板坯进行全长连续的宽度侧压,最大道次减宽量可达350rnm,增大了机组的调宽能力;由于采用SSF’可大大减少板坯宽度规格,对于2250mm轧机仅需6种宽度的板坯,因而可提高连铸机产量,降低板坯库存,简化板坯库管理,有利于提高连铸和热轧工序的综合效益;侧压板坯边部凸起量较立辊轧制小得多,有效减少了水平轧制后的鱼尾切损,成材率提高。
粗轧机的能力得以加强,R1和R2为四辊轧机,采用电动机械压下和液压压下;R1的轧制力由30000~40000kN提高到45000kN,R2的轧制力达到50000kN,有利于增大压下量,轧制较薄、厚度均匀的中间坯,且利于增加轧制工艺与精轧机组能力匹配的灵活性;西马克一德马格公司新开发的无镰刀弯轧制CFR(Camber Free Rolling)技术,通过粗轧机前的强力侧导机构,增强的粗轧能力和液压压下以及自动化控制系统有效地防止了中间坯强力轧制后镰刀弯的产生;全液压的立辊机架具有良好的自动调宽AWC和短行程控制SSC功能,提高了中间坯宽度控制精度,改善了板坯的头尾形状,减少了头尾切损。
在延伸辊道增加保温罩,改善了中间坯温度的均匀性,减少了头尾温差;生产硅钢或镀锡板的热轧机还装备或预留了边部加热装置。中间坯头尾剪切较多采用转毂式异周速切头飞剪;对于高强度钢种和中间坯截面较大的轧件采用曲柄式切头飞剪,西马克一德马格公司设计的宝钢2050mrn轧机和最近的5套2250mnl轧机都采用曲柄式飞剪,剪切力可达12000kN,可切X70钢种、60mm×2130mm的中间坯(温度900℃)。
近几年用西马克-德马格公司技术建设的热连轧机都采用了带液压厚度控制HAGC和差动张力计活套DTL的连续可变凸度控制CVC精轧机组和板形、外观和平直度控制系统CVC+。CVC+可有效地扩展CVC系统对板形的调整能力,实现最佳的轧件平直度,用轧辊横移策略提高轧辊寿命。使用三菱日立技术建设的鞍钢、上钢一厂1780mm轧机,宝钢1580、1880mm热轧机,以及唐钢、本钢和通钢3套FTSR薄板坯连铸连轧的精轧机都采用了PC轧机,交叉角为O°~1.5°,以达到改变辊缝凸度的目的。宝钢1880rnm精轧机架采用经过改进的第3代PC轧机,其交叉机构维修方便,通过液压缸平衡轴承座与机架窗口间的间隙,使之有更好的动态稳定性。CVC和PC机构一般用在精轧机组的上游机架,以充分发挥其灵活的板形控制能力,F5~F7,机架一般采用长行程的工作辊横移WRS或在线磨辊ORG装置,可明显改善工作辊不均匀磨损,降低带钢凸度和边部减薄。精轧过程中,在F1~F4机架控制带钢板形,在F1~F7机架控制平直度,在F5~F7机架控制凸度和边降。
精轧的终轧温度和卷取前的冷却制度决定了带钢的金相组织和力学性能。新建的热连轧机层流冷却线一般分为主冷区和精冷区,根据工艺模型可精确地控制带钢的冷却强度和速率、冷却的均匀性和卷取温度;有的在主冷区前还设有强冷区,以增大冷却速率,生产双相钢和多相钢;西马克一德马格公司还开发了边部遮挡技术,在生产薄带钢(厚度<1.8mm)时,在层流冷却区内有可控的带钢边部遮挡装置使之保温,以降低带钢冷却后的热应力,有效防止边浪的发生。卷取采用全液压三助卷辊地下卷取机,具有良好的侧导对中和自动踏步控制(AJC)功能,以确保较厚轧件头几圈卷取时不产生压痕。
2 薄板坯连铸连轧热带钢生产线
20世纪90年代西马克公司开发了CSP生产线,达涅利公司开发了FTSR生产线,我国共引进9套这两种薄板坯连铸连轧生产线,先后建成了珠钢、邯钢、包钢、马钢、涟钢和酒钢的CSP生产线,以及唐钢、本钢、通钢的FTSR生产线,见表3。到2006年6月末,我国这种短流程方式的热轧带钢生产能力已达到2060万t以上。武钢新近引进CSP技术建设一条薄板坯连铸连轧生产线,将在2008年9月投产。
随着第2代CSP技术的发展,目前薄板坯连铸连轧生产的钢种已覆盖板带材品种的85%以上,在不同厂家已生产过包晶钢、电工钢、深冲钢、铁素体和奥氏体不锈钢及多相钢等热轧带卷。
当今第2代CSP技术有3项标志:液芯压下、紧凑式精轧机和半无头轧制。此类生产线已有文献详细论述。
