酒鋼CSP熱軋薄板生產(chǎn)工藝研究

張露

摘 要：CSP技術是世界上最早投入工業(yè)化生產(chǎn)的薄板坯連鑄連軋技術，它是由連鑄機生產(chǎn)出高溫的無缺陷板坯，無須加熱或清理而直接軋制成材。該文介紹了薄板坯連鑄連軋技術的現(xiàn)狀、酒鋼CSP生產(chǎn)線連鑄、加熱、軋制、精整生產(chǎn)工藝流程和生產(chǎn)工藝的主要特點，并指出酒鋼CSP生產(chǎn)工藝存在生產(chǎn)過程組織難度大、加熱爐熱能利用率低，軋薄能力不足等問題。

關鍵詞：CSP生產(chǎn)線；熱軋薄板；生產(chǎn)工藝；CVC軋制

中圖分類號：TG335 文獻標志碼：A

緊湊式帶鋼生產(chǎn)技術，也即CSP技術。據(jù)統(tǒng)計，截至目前，我國已經(jīng)建成的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線有16條，正在運行的生產(chǎn)線有14條，國內(nèi)的邯鋼、包鋼、馬鋼、漣鋼、武鋼也選擇了CSP工藝。薄板坯連鑄連軋具有流程緊湊、投資少、能耗低的特點，它的投產(chǎn)，打破了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，標志著軋材生產(chǎn)方式 、技術和管理水平進入了一個嶄新的階段。

酒鋼碳鋼薄板廠即CSP項目，設計年生產(chǎn)碳鋼薄板能力230萬t，可作為本集團公司的冷軋基料或外銷。整條生產(chǎn)工藝是由德國SMS-Demug總設計，由包頭鋼鐵設計研究院承擔國內(nèi)配套工程設計工作。在整條生產(chǎn)線中，由SMS-Demug提供連鑄機和軋機設備和技術，意大利TECHINT提供加熱爐設備和相關技術，軋機主傳動由芬蘭ABB公司提供。

1 生產(chǎn)工藝流程

1.1 連鑄

酒鋼CSP有兩流立彎式連鑄機，大包容量為120 t，中包容量大概36 t，流間距26 m，扇形段為4段，鑄機速度（穩(wěn)定狀態(tài)）2.5 m/min～6 m/min。生產(chǎn)出寬度56 mm-78 mm，長度 1 500 mm-1 800mm的鑄坯，鋼液澆鑄成鑄坯后，切頭、切定尺。兩流連鑄機，共用一條軋制線。

1.2 加熱

經(jīng)切定尺的連鑄坯以鑄機速度進入輥底式加熱爐，在爐內(nèi)進行加熱和均熱。加熱爐分為8個溫度控制區(qū)域，實現(xiàn)爐溫自動控制。加熱爐側(cè)面設有使用低NOx煤氣的高速燒嘴，使用燃料為混合煤氣。加熱爐設置了A線加熱爐和B線加熱爐，兩線連鑄機的鑄坯進入相應的加熱爐進行加熱和均熱，A線加熱爐的鑄坯直接進入軋機軋制，B線加熱爐的鑄坯由中間配備的可旋轉(zhuǎn)的擺渡段首先送入在軋機前方的A線加熱爐，然后再進入軋機軋制。爐輥設計速度為2.5 m/min～60 m/min。當連鑄坯的溫度和溫差達到軋機的要求，連鑄坯立刻以高速向出料端傳輸。

1.3 軋制

采用六連軋四輥CVC軋機，當軋機發(fā)出要鋼信號時，入口輥道速度調(diào)至與軋機F1入口速度相同，板坯出爐后首先經(jīng)過高壓水除鱗，以清除在連鑄機及加熱爐設備中產(chǎn)生的氧化鐵皮，然后依次進入6機架軋機進行軋制，在F1、F2機架后設有二次除鱗，軋機裝備有液壓AGC系統(tǒng)﹑CVCplus及彎輥裝置對帶鋼厚度及板型平直度進行閉環(huán)控制。F1-F3機架間設有噴水冷卻裝置，對帶鋼終軋溫度進行控制。機架間還設有液壓活套對帶鋼張力進行精確控制，末架為差動活套，對帶鋼甩尾操作控制。帶鋼頭尾始終以一個速度軋制，最終軋制成需要的產(chǎn)品尺寸。

1.4 精整

軋制后的帶鋼運輸至層流冷卻裝置，冷卻線長度大約38 400 mm；最大水流總量5 800 m3/h，上下均設有噴頭，根據(jù)軋制的鋼種及規(guī)格進行控制冷卻，然后帶鋼進入地下卷取機完成卷取工序。卷取結束后，鋼卷由橫移小車運送和提升到地面1號步進梁鋼卷鞍座上，依次進行打捆、稱重、標記工序，然后由2#、3#步進梁將鋼卷運往成品庫。為隨時對帶鋼進行檢查和取樣，在鋼卷運輸線上設置離線鋼卷檢查取樣裝置，最后由吊車將其卸下并以臥卷方式在鋼卷庫內(nèi)堆放冷卻。

2 生產(chǎn)工藝主要特點

酒鋼CSP熱軋薄板生產(chǎn)應用6機架四輥連軋機組，采用CVC技術、動態(tài)變更厚度控制、活套的快速響應和秒流量精確控制系統(tǒng)等，使本生產(chǎn)線具有生產(chǎn)率高、板形控制能力強、板帶質(zhì)量好和軋制穩(wěn)定等特點。

（1） 充分利用CSP鑄坯薄的特點，采用6機架精軋機，軋機速度比半無頭軋制技術低，僅需14.9 m/s。

（2）采用CVC軋制技術，利用串輥和工作輥彎輥，改善了板凸度的控制能力。

（3）動態(tài)變更厚度控制。對于小于1.0 mm以下的帶鋼采用動態(tài)變厚度軋制，首先以低速將薄板坯軋制成較厚帶鋼，頭部穿帶后，快速減小輥縫、提高軋制速度，軋制成較薄帶鋼，當軋制到接近板坯尾部時，快速增大輥縫、降低軋制速度，以防帶鋼甩尾。

（4）除鱗機采用2種壓力除鱗技術，除鱗噴嘴水壓，入口側(cè)24 MPa（max），出口側(cè)38 MPa（max），設置在液壓事故剪和軋機之間，便于更干凈地去除氧化鐵皮，有效提高成品質(zhì)量。

（5）設有活套的快速響應和秒流量精確控制系統(tǒng)。所有活套均采用液壓活套，F(xiàn)5軋機后還裝備了差動活套，這對改善帶鋼的鐮刀彎、控制甩尾，為連軋順利進行提供可靠的保證。

（6）在帶鋼輸出中采用壓帶技術。在軋機出口設置壓帶風機，卷取機入口和2臺卷取機之間均設置了噴水壓帶裝置，使帶鋼在運行過程中不致飄浮而穩(wěn)定運行。

（7）采用輥縫潤滑技術。酒鋼CSP軋機采用油水在管路中直接混合法的工作輥輥縫潤滑，該潤滑系統(tǒng)有利于降低軋制力，減少軋輥磨損，降低軋制能耗，改善軋輥表面，從而有利于提高帶鋼表面質(zhì)量。

3 存在的主要問題

酒鋼CSP生產(chǎn)工藝，在連續(xù)化、高效、節(jié)能方面存在優(yōu)勢，同時也存在生產(chǎn)過程組織、對操作人員技能水平要求等問題，主要問題如下：

（1） 生產(chǎn)過程的高度緊湊，使在生產(chǎn)過程組織的難度加大

連鑄機與輥底式加熱爐與軋機直接相連，整個生產(chǎn)線要求高度協(xié)調(diào)，任何局部的微小的故障，將導致全線停產(chǎn)，事故影響放大明顯，影響惡劣。連鑄機在雙線生產(chǎn)條件下，給加熱爐的緩沖時間最長為15 min，在換輥或較高拉速下，緩沖時間不足5 min，使生產(chǎn)過程的組織難度加大。

（2）對鋼水要求嚴格，鑄機生產(chǎn)率較低

緊湊式生產(chǎn)要求有無缺陷鑄坯，連鑄坯的質(zhì)量要求需要高質(zhì)量的鋼水，所有鋼水要求進行精煉，同時對有害元素的控制要求高。為了使生產(chǎn)過程高度緊湊，連鑄高拉速使漏鋼率提高，連鑄機受前后工序的限制，生產(chǎn)率較低。

（3）加熱爐熱能利用率低，作業(yè)率低

輥底式加熱爐A、B兩線，A線較長，達到237.5 m，熱效能利用相對較低，為了適應鑄機和軋機的生產(chǎn)要求，作業(yè)率較低。

（4）軋薄和板形控制能力略顯不足

軋機是六機架配置，限制了軋機的軋薄能力，同時沒有立輥軋機，使軋機對熱敏感性強的鋼種邊裂控制能力不強，帶鋼頭尾的自由軋制區(qū)寬展較大，使卷曲后，在心部和外圈的溢出現(xiàn)象比較普遍。

4 結論

酒鋼CSP生產(chǎn)工藝采用兩流連鑄機共用一條軋制線，具有生產(chǎn)效率高、連續(xù)、節(jié)能的特點，同時采用CVC控制技術，板形控制能力較強，但另一方面也存在生產(chǎn)過程組織難度大、加熱爐熱能利用率低、軋薄能力和對1.8 mm厚度以下的板帶控制能力不足的缺點。

參考文獻

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