宽厚板产线连铸板坯热送热装实践

宽厚板产线连铸板坯热送热装实践
摘要：介绍某4100mm宽厚板产线连铸板坯热送热装生产工艺的生产计划
组织、轧制技术应用、质量过程控制以及炼钢-轧钢生产一体化管理。

关键词：厚板；连铸板坯；热送热装；改进措施
1 前言
连铸板坯热送热装工艺是20世纪80年代研究推广的一项新技术，该技术优
势主要是节碳降耗，绿色环保，减少氧化烧损，提高成材率，缩短生产制造周期
和降低板坯资金占用等，因此热送热装工艺被国内外众多钢铁企业所青睐。

某4100mm宽厚板产线于2009年建成投产，在产线建设方面考虑了炼钢与轧钢工序
短流程规划设计，连铸板坯二次切割具备在线热坯辊道切割和离线冷坯辊道切割
两条生产作业线，在很大程度上为实现热送热装的提供基础条件。

某4100mm宽厚板产线没有保温坑等装置，连铸坯由直接热装轧制（CC-DHCR），热装轧制（CC-HCR），冷装炉加热后轧制（CC-CCR）等3种轧制方式构成。

2 加热炉与轧机情况介绍
某4100mm宽厚板产线车间实施连铸坯热送热装生产工艺的装备为：
（1）3座步进梁式蓄热加热炉。

加热炉有效尺寸：48.8m（长）╳8.8m（宽）=429.44㎡，双排装料。

采用高焦转混合煤气加热，蜂窝体空气单蓄热，侧供热
方式，空气预热温度950~1050℃。

二次切割后坯料尺寸
80~300mm╳1350~2500mm╳2200~3800mm。

常温~850℃的坯料装炉温度，其中单位
燃耗冷装1.25GJ/t（坯），加热炉生产能力220t（坯料）/座·h。

（2）四辊可逆式粗轧机最大轧制力60000 KN，传递力矩2╳1433 KN·m。

四
辊可逆式精轧机最大轧制力86000 KN，传递力矩：2╳1273 KN·m，平均轧制小
时生产能力308t/h。

3 影响热送热装的原因及对策措施
连铸坯热送热装工艺的核心是“热”，如何最大限度地利用连铸坯的潜热、
显热，是评价热送热装工艺实施效果的重要标志。

本文从生产组织、技术应用、
过程管控等方面进行分析，并提出具体提高连铸坯热送热装工艺的改进措施。

3.1 连铸坯宽度与轧制宽度不匹配影响及其改进措施
常规中厚板轧机，其粗精轧工作轧辊在经过一定时间的轧制后，必然会产生
一定程度的磨损（一般可达0.3~0.6mm），这样就会导致宽度方向的钢板同板差
厚度增加，因此不得不频繁更换精轧工作轧辊。

为保证钢板的质量及延长工作轧
辊的寿命，将轧件宽度按“由窄变宽和由宽变窄”的梯形顺序轧制，从而形成辊
型轧制周期。

这样，在一个换辊周期内，也要求连铸坯按由宽变窄的顺序供坯。

目前炼钢厂3#连铸板坯机没有结晶器自动调宽功能，无法满足连铸坯在线自动调
宽功能。

因此连铸坯宽度与轧制宽度不匹配已成为推行热送热装工艺较大问题。

针对连铸坯宽度与轧制宽度不匹配影响热送热装，其对策措施是：
（1）建立和完善厚板产线轧辊匹配及使用周期与轧制计划合理匹配的规定，明确工作轧辊的轧制周期内生产计划编制细则和要求。

（2）推进轧辊辊型凸度技术的研究和应用，延长辊龄轧制周期至24~36小时，增大钢板厚度或宽度反跳区间范围，实现生产过程的自由规程轧制。

（3）厚板产线实行更换轧辊精益化，标准化生产作业，压缩更换精轧工作
作业时间，由原60分钟/次减少至25分钟/次，提升厚板产线换辊生产效率。

3.2 连铸坯生产过程质量影响及其改进措施
连铸坯热送热装工艺实施的先决条件是能否生产无缺陷连铸坯。

提高连铸坯
质量，强化生产全过程质量一贯制管控，从传统的“废品率控制”转变为“零缺
陷控制”，把传统的“对铸坯缺陷进行物理检测”的工作重心转变为“控制参数、因素的质量保证”。

随着连铸坯中厚板热送热装品种的相继拓展，热坯入炉温度
越来越高，对中、高碳钢和合金钢及部分含Nb微合金化钢等，这些钢种热装时
容易出现表面裂纹等各种缺陷。

部分由于炼钢精炼等原因导致氮含量较高的钢种，因AIN析出而形成的表面裂纹，影响热送热装效果。

针对连铸坯生产过程质量问题影响热送热装，其对策措施是：
（1）建立连铸坯质量一贯制管理制度。

为满足钢种质量及连铸坯热送热装
要求，明确不同钢种的炼钢生产工艺路线，[N]、[H]等过程控制要求以及连铸坯
和钢板下线堆冷处置措施。

（2）组织摸索不同断面规格的连铸坯从辊道运输温降，“红坯”下线堆垛
温降，热坯装炉温度等全生产过程中温降规律，制定热坯缓冷工艺时间要求，降
低连铸坯在600~750℃区间温度装炉生产导致的表面裂纹质量风险。

3.3 热送热装信息化系统影响及其改进措施
高效的连铸坯热送热装工艺需要炼钢、轧钢工序实现物流直接连接和高速化
的生产管控信息系统作为支撑。

传统的生产管理模式，炼钢工序、轧钢工序从生
产计划开始到执行过程，都是弹性连接，其表现方式为炼钢厂和轧钢厂各自都拥
有容量相当大的板坯库作为缓冲，生产计划往往以天为单位进行编制，并且前后
不连贯，导致炼钢、轧钢信息化管理脱节。

针对热送热装信息化系统问题，需采取的措施为：
（1）炼钢、连铸与轧钢各工序统一生产管制中心协调调度，在生产计划、
工作制度上相互协同，按冶炼生产、连铸机浇铸以及轧机轧制，编制出严密的生
产调度计划，检修计划和换辊计划等作业计划。

同时，提高炼钢、连铸与轧钢各
工序的生产设备功能精度及状态维护，降低故障停机时间，有效保障热送热装执
行性。

（2）利用企业经营管控智慧平台系统，通过铁、钢、轧进度表的图解建立列车时刻表式的动态生产调度模式，预测后续各生产单元的物流生产计划，实现连铸坯热送热装全流程信息化跟踪管理以及数据分析。

（3）制定炼钢、轧钢库存连铸坯在制品控制计划和目标管理，压降板坯库存量。

4 结语
通过上述措施的实践应用，2022年1至10月某4100mm宽厚板产线连铸坯热送热装率比例4个月刷新历史纪录，同比去年提高10个百分点；工序能耗同比降低2.64Kgce/t，大幅度地降低了生产成本。

参考文献：
[1] 余志祥，连铸坯热送热装技术[M].北京：中国金属学会，2000.
[2] 黄一新，朱金宝，孙决定，中国中厚钢板70年.北京：冶金工业出版社，2019.。