【技术】ESP带钢生产线工艺介绍

1 主要生产工艺

1.1 工艺布局及主要技术特点

主要工艺特点：

• 与传统薄板坯相比有较厚的铸坯厚度

• 高拉速、高产量

• 液芯压下

• 高温粗轧及铸坯特殊的温度分布

• 电磁感应加热，灵活调节带坯温度

• 实现全无头轧制

• 经济生产超薄宽带钢

• 轧线长度短，投资少

• 可生产组织性能均匀的高品质热轧钢卷

• 能耗低，排放小，环境友好

1.2 连铸坯规格及产品大纲

1.3 生产能力核算

1.4 成材率核算

• 大包结余（1.8%）

• 中包结余（6t/每个浇次）

• 氧化烧损（0.3%）

• 浇次开始和结束的头尾切损（以Arvedi为例，约为0.45-0.8%）

• ESP成材率是指自中包车一直到最终产品，此产线成材率≥98.0%

1.5 轧线温度工艺

2 主要设备参数及装备特点

2.1 连铸关键参数

• 铸机形式：  直弧形

• 弧半径：    5m

• 冶金长度：  20.14m（11个扇形段）

• 结晶器形式：漏斗形配有电磁制动

• 结晶器长度：1200mm

• 结晶器宽度：920～1640mm（结晶器出口）

• 结晶器厚度：90/110mm

• 铸坯厚度：  70-90mm，90-110mm（110为平行辊逢）

• 设计拉速：  Max.7.0m/min（坯厚为80mm）

• 钢水流量：  max.6.5t/min

2.2 轧线关键参数

2.3 CCM连铸机

• 与传统薄板坯相比有较厚的铸坯厚度，可以获得更高的单机产量

• 设计拉速达到7.0m/min，确保高产量及进粗轧的反向温度场

• 大包回转台配有下渣检测，减少钢渣对中间包内钢水的污染，提高钢水纯净度

• 配有智能结晶器及专家系统，拥有动态调宽及漏钢预报功能，提高铸机作业率及生产安全性

• 配置有结晶器电磁制动，提高钢水纯净度，并适当提高拉速

• 弯曲段配有液芯压下功能，优化结晶器流场，提高铸坯内部质量

• 扇形段配有轻压下功能，减轻中心疏松和中心偏析，提高铸坯内部质量

• 二次冷却拥有动态配水功能，实时监测在线铸坯的热履历，精确控制铸坯温度，满足后续轧机对铸坯温度的要求

2.4 HRM大压下量粗轧机

• 反向温度分布，中心温度相对较高，可以获得更好的凸度和楔形调节

• 带钢芯部相比于采用传统轧制工艺更加致密，获得了更好的材料性能

• 大压下轧机区域的反向温度分布模式，由于铸坯芯部温度高且较软，在轧制过程中节省了大量能量

2.5 Pendulum Shear& Pusher Piler—摆式剪和推废辊道

2.5.1 摆式剪

剪切范围：10-110mm厚度；     剪切速度：最大0.5m/s；

主要功能：

• 引锭杆及头坯尾坯切除（无头轧制，头尾产生的楔形坯）；

• 半无头模式下连铸坯的切分；

• 精轧换辊或精轧及后续机架故障时，用于中板和板坯的切分；

2.5.2 推废辊道

主要功能：

• 引锭杆安装及下线；

• 设计为快速下线特点，生产灵活，为下游工序提供有效缓冲；

2.6 转毂式剪及带钢提升装置

主要功能：

• 取样功能

• 半无头模式下，当中间坯速度超出摆剪范围是，对中间坯进行切分；

• 在精轧及后续机架出现故障停机时，清空摆剪与转鼓剪之间的中间坯为后续中板的生产提供空间；

2.7 Inductive Heater Furnace—感应加热炉

• 3MW*12组，最大升温300℃

• 精确控制精轧入口温度，为薄规格的轧制提供了温度基础；

• 可根据终轧温度进行适当的温度闭环控制，满足终轧温度的需求；

• 感应加热长度只有10m，氧化铁皮生成量少，减少金属损失；

• 在空载和维护期没有能量消耗 ，提高能源利用效率，降低生产能耗；

2.8 Pinch Roll Descaler-带夹送辊的除鳞箱

• 除鳞压力：40Mpa

• 低流量，高压力，可减少中间坯温降；

• 清除带钢表面氧化铁皮；

• 前后带有夹送辊，封水，减少中间坯表面积水，同时防止水汽进入感应加热炉；

2.9 Finishing Mill—精轧机

• 长行程液压AGC，快速响应，便于动态换规格实现；

• 工作辊正弯辊系统；

• 带负荷动态窜辊系统；

• 工作辊动态冷却；

• 低惯量快速响应活套；

• 轧制润滑；

2.10 Laminar Cooling—层流冷却

• 带采用高位水箱的层流冷却装置，集管采用流量阀控制，精确控制集管流量，精确控制带钢的冷却速度，有效控制带钢的力学性能；

• 采用不同的冷却策略,前段冷却、后段冷却、双相钢冷却策略；

• 力学性能预测模型；

2.11 High Speed Shear—高速飞剪

• 无头生产模式下，对厚度0.8-4mm带钢进行分卷剪切；

• 高速飞剪前后配备夹送辊，保证带钢剪切过程中带钢的稳定，同时在剪切和卷取建张前与精轧和卷取夹送辊建张，保证带钢的张力的稳定；

2.12 Down Coiler—地下卷取机

• 将带钢头部引入卷取机，建张将带钢卷取；

• 夹送辊下辊采用移动式设计，在卷取时作为活门使用，当闲置时作为过渡辊道使用；

• 采用四助卷辊系统；

• 压力控制和踏步控制；

• 为便于头部稳定穿带，在过渡辊道上配备压带风机，防止带钢头部漂浮；

3 产品质量状况

4 生产调试

4.1 生产流程

4.2 生产模式

• 无头生产模式：生产：0.8-4.0mm带钢

连铸机生产的连铸坯直接进入大压下量轧机，轧至8-20mm中间坯，经感应加热炉加热至1100-1200℃后进入5架精轧，层流冷却后进行卷取。整个过程中，连铸机到卷取机有带钢直接相连，通过卷取机前高速飞剪进行分卷。生产过程中没有频繁穿带和抛钢过程。

• 半无头/单块生产模式：生产：4.0-6.0mm带钢

连铸坯经大压下量轧机后，通过摆剪或转鼓剪进行分切，经精轧、层冷、卷取成卷。整个过程中，有75%的时间，连铸和卷取直接相连，每卷带钢需要穿带和抛钢。

4.3 轧制计划

轧制计划编排原则：

• 根据技术附件要求，厚度规格的过度控制在以下范围内：由厚向薄规格过度时厚度跨度比例＜20%,由薄规格向厚规格过渡时厚度跨度比例＜30%；轧机单个轧程轧制公里数150Km；

• 根据工艺要求，对4.0mm以下厚度规格生产时，采用无头模式生产。在生产过程中采用在线快速换规格，因此根据厚度过渡原则，在较厚规格是采用20%厚度跨度过渡，中间规格是采用＜15%厚度跨度过渡，薄规格规格是采用＜10%厚度跨度过渡，因此对过渡规格需求量较大。

• 根据ESP生产工艺，单个浇次内采用等宽轧制。

• 在精轧换辊期间连铸、粗轧可生产有价值中板，中板生产量较大。

• 根据SVAI调试计划，在调试前期采用单块（半无头）生产模式进行调试，逐步实现无头轧制。在功能考核期实现0.8mmm规格的轧制。

Arvidi1.0mm 轧程：

4.4 生产组织

• 薄板厂的生产组织以ESP无头带钢生产线为中心，各区域按照ESP需求，最大限度满足其要求；

• ESP无头带钢生产线与转炉采用单炉对单机的生产模式；

• ESP无头带钢生产线单个浇次(3000吨)内采用等宽度轧制，因此要求浇次宽度保持不变;

• 相近钢种可进行混浇生产，为保证轧制的稳定在轧制≤1.5mm时严禁进行混浇生产；

• 因ESP在生产≤3.5mm厚度规格时采用无头轧制模式，按照厚度规格过渡原则，需较多过渡规格；

• 因ESP产线布局中，连铸与轧线进行硬性连接，且与炼钢、炼铁联系紧密，如果任何一环节出现异常，全线将停产，因此对ESP 、炼钢、炼铁设备稳定性、组织协调具有较高要求。