CSP生产线介绍(幻灯)

结晶器液面自动控制
结晶器液面自动控制
结晶器液面自动控制
准确控制结晶器高度对稳定浇注操作和铸坯表面 质量至关重要。CSP铸机采用了Co-60放射源系 统检测液面系统与中间包塞棒控制机构组成控制 回路，以控制中间包塞棒的位置，控制流入结晶 器内的钢水量，保证液面的稳定。
刚性引锭杆和自动开浇
刚性引锭杆和自动开浇
芯轴膨胀控制
快速建立稳定张力 保证正常卸卷功能
钢卷处理线
钢卷周向和径向打包设备
无锁扣连接气动打包头
打包钢带输送气动 马达
打包钢带张紧动 马达
无锁扣咬合连接机 构
张紧力 2000~20000N
钢卷标印设备
字符形式和产品标识
酒钢碳钢薄板厂CSP生产线是酒钢200万吨薄板工程的重要工程，设计 年生产碳钢薄板200万吨。整条工艺由德国SMS-Demug总设计，是第二 代CSP技术；包头钢铁设计研究院为国内配套工程的设计单位。整条生 产线连铸机和轧机的主要设备和技术由SMS-Demug提供，加热炉设备 和技术由意大利TECHINT提供，轧机主传动由芬兰ABB提供。电控系统 主要由轧钢110KV总降及其下级的供配电系统、由SMS-DEMAG AG公 司提供的铸机、轧机控制系统、由TECHINT公司提供的2条隧道式加热 炉控制系统、由ABB公司提供的全线传动装置（包括6台主电机和2台卷 取机电机）及水系统辅助控制系统等组成。
酒钢碳钢薄板厂CSP生产线主要工艺技术---加热炉
基本参数
加热炉燃烧控制双交叉限幅控制原理
加热炉燃烧控制
每线加热炉有8个单独的温度控制区域。烧嘴错列布置在加 热炉两侧的炉墙上，位于板坯输送线的上方。A、B两线加 热炉分别配备一套PLC用于各个温度控制区的燃烧控制，应 用远程I/O控制，每线加热炉沿炉长方向分布设置4个远程I/O 站。在每个控制区内安装有三个热电偶，经热电偶测得的数 据输入到用于燃烧控制的PLC中，PID（比例积分微分调节） 闭环控制和双交叉限幅控制根据此温度值进行燃烧控制。 PLC通过计算燃气的输出量完成设定点的温度控制，依据此 计算值，PLC系统会自动控制安装在每个区域燃气和助燃气 供应线上的控制阀的打开和闭合，以此来控制输送到各个区 域的气量。
无氧化保护浇注和中间包冶金
无氧化保护浇注和中间包冶金
无氧化保护浇注
钢水从钢包到结晶器之间采用全封闭保护浇注系统。钢 水罐到中间包采用长水口铸流保护套管加氩气密封保护浇注 系统；中间包到结晶器采用侵入式水口加结晶器保护渣，以 防止浇注过程钢流的二次氧化。
中间包冶金
中间包钢水液面高度及在中间包内滞留时间对钢水夹杂 物的上浮有很大作用，设计采用了大容量、深液面的巨型中 间包，钢水液面工作高度1100mm,容量为36t，保证钢水在 中间包内有8分钟的停留时间，有利于钢水中夹杂物充分上 浮和结晶器液面稳定。
轧制规程
材质 厚度 宽度 温度 速度 张力 轧制力
在线实时控制 弯辊力变化 CVC位置变化 AGC修正 平直度反馈
工艺控制模型
板型、凸度、平 直度
轧机设定
CVC位置 弯辊力 AGC修正
测量数据
轧制力 终轧厚度 终轧温度 测量板型 测量平直度 测量CVC位置 测量弯辊力
PDI目标板型数据
目标板型 目标平直度
185kgmm酒钢碳钢薄板厂csp生产线产品钢种钢种典型钢种普通碳素结构钢q195q235ss330ss400高强度低合金钢q345bc510l590l610l车结构用钢saph310saph440专用板耐大气腐蚀钢钢09cup09cupcrni管线钢l245l450超低碳sphesphf酒钢碳钢薄板厂csp生产线工艺流程酒钢碳钢薄板厂csp生产线主要工艺技术连铸机立弯式连铸机四段扇形段依次布置于结晶器下部扇形段i上部采用格栅结构下部扇形段iiiiiiv均为密排构
当在板带头部的实际轧制力与计算 值存在偏差的情况下，AGC的作用 是保持板带厚度的一致性。并且这 种功能在“绝对”和“相对”的模 式下都是可以实现的。
（CVC）连续可变凸度控制
CVC窜辊系统由安装在操 作侧的4个液压缸驱动的 滑块和连接到工作辊轴承 座上的夹紧装置组成。通 过上下呈180度反向布置 的S型工作辊的正、反向 窜动来实现改变当前的辊 缝轮廓从而控制带钢凸度 的目的。
(WRB)工作辊弯辊控制
工作辊液压弯辊技术是利用安装在工作辊两侧轴承座位置的 4个液压弯辊缸，对轴承座施加正向压力，以克服因轧制压 力带来的轧辊反向弯曲，达到控制辊缝轮廓和带钢板型的目 的。
（LOO）液压活套控制
在轧制机组的各机架间安 装有液压活套装置，它的 功能是确保在任何相临机 架间建立起一指定的张紧 力，张紧力的大小必须被 精确的设定以防止因张紧 力过大导致板带发生颈缩 现象（负宽展），或是因 张紧力过小导致在板带头 部进入轧机时发生折叠。 另外，恒定的张紧力也是 控制机架间金属秒流量相 等的信号源。
------连铸板坯直接热装入炉，入炉温度为900 ℃ ~1050 ℃ 节约投资
------基建费用、设备年维保费用、耐火材料消耗及占地面积等较常规生产线均有大幅降低
酒钢碳钢薄板厂CSP生产线产品规格
薄板坯规格
宽度： 厚度：
产品规格
成品厚度： 成品宽度： 带卷内径： 带卷外径： 最大卷重： 单位卷重：
漏斗型结晶器
漏斗型结晶器
漏斗型结晶器。
漏斗型结晶器是CSP连铸机核心技术。结晶器长度 1100mm，结晶器上部宽面中央为优化的漏斗型。 漏斗型高度~700mm上部最大开口尺寸170mm，开 口角度~5，便于浸入式水口插入结晶器内；结晶器 宽面铜板下部~400mm高度宽面铜板互为平行，形 成最终的铸坯断面尺寸形状。
850～1680 mm 50 ～ 70 mm
0.8～12.7 mm 850～1680 mm 762mm 1,100～1,960mm Max. 31t Max. 18.5kg/mm
酒钢碳钢薄板厂CSP生产线产品钢种
序号
钢种
1
普通碳素结构钢
2
优质碳素结构钢
3
高强度低合金钢
4
汽车结构用钢
5 专用板 耐大气腐蚀钢钢
通讯
连铸、加热炉、连轧区的基础自动化级通过局域网进行通讯； 整个生产过程的数据从精炼开始到卷取成品结束全过程数据跟踪。
钢水称重
钢水称重系统
钢水称重系统
大包回转台和中间包上均设有钢水称量 系统，检测结果在操作平台的大屏幕上显示， 保证中间包钢水液面稳定，同时可准确判断 浇注种终了时间，避免钢渣卷入中间包和结 晶器。
液芯压下过程
液芯压下技术
液芯压下技术
结晶器设计出口铸坯厚度为70mm,通过扇形段连续 带液芯压下，可获得52~68mm厚的铸坯，从而获得 最终产品所需要的最小压缩比，增加了最终产品的 覆盖面，保证产品质量。
液压振动
液压振动
结晶器振动液压驱动，可在线调整振动波形、振频， 振幅，实现非正弦振动，降低结晶器负滑率，提高 结晶器的润滑效果，提高铸机生产稳定性。
立弯式连铸机
四段扇形段依次布置于 结晶器下部，扇形段I上 部采用格栅结构，下部 扇形段II,III,IV均为密排 辊结构。所有辊列采用 分节辊形式，三分四分 不同。
酒钢碳钢薄板厂CSP生产线主要工艺技术---连铸---基本参数
连铸机自动化控制与通讯
自动化控制
CSP连铸机生产流程紧凑，自动化程度高，对过程控制、 生产协调控制等要求比较高，全场采用二级计算机控制。第一级： 基础自动化系统，完成顺序控制、逻辑控制及回路控制；第二级： 即过程控制计算机系统，其主要功能是数学模型计算，过程优化 及设定输出等。
6
管线钢
7
超低碳
典型钢种
Q195～Q235 、SS330、SS400
08A1、SPHC、SPHD Q345B/C、510L、590L、610L
SAPH310～SAPH440 09CuP、09CuPCrNi
L245～L450 SPHE、SPHF
酒钢碳钢薄板厂CSP生产线工艺流程
酒钢碳钢薄板厂CSP生产线主要工艺技术---连铸机
刚性引锭杆
与其他形式的薄板坯连铸机相比，CSP采用了刚性引锭杆系 统。引锭杆及引锭杆传动装置在扇形段下方，缩短了连铸机 水平作业线长度。顶弯辊将引锭杆与铸坯脱离的同时，铸坯 被顶弯至预定的弧线送入拉矫机，脱离的引锭杆快速存放到 扇形段下部的存放位置。
自动开浇功能
塞棒作为结晶器液位控制的执行机构，在“自动”操作模式 下，当中间包钢水液面达到预定高度时，系统自动打开塞棒， 开始浇注操作。在浇注过程中，塞棒根据结晶器液面检测系 统的反馈信号自动调整，以保证结晶器液面的稳定。
自适应
长期适应 短期适应
PCFC系统
二次计算
层流冷却
通过各组冷却集管不同区域和不同流量设置，依 据当前终轧温度和目标中冷温度以及材料特性，控制 不同的冷却速度和冷却强度，以得到预期的组织和性 能。
基本参数
地下卷取机
基本参数
(AJC)自动踏步控制
基于卷取机内带钢头部跟踪 快速建立稳定静摩擦（张紧力） 减少冲击
A/B两线加热炉摆动对接
炉内板坯跟踪检测装置
酒钢碳钢薄板厂CSP生产线主要工艺技术---连轧机组
基本参数
传动
除鳞机
二级压力除鳞技术
机前集管较低压力用 于将板坯表面氧化铁皮 冷却爆破
机后集管较高压力利 用水质点机械动能打击 力将板坯表面氧化铁皮 剔除
(HGC) 液压辊缝控制技术
对于每个油缸有各自的 位置与压力控制
酒钢碳钢薄板厂CSP生产线简介
酒泉钢铁（集团）有限责任公司
主要内容：
CSP工艺技术特点 酒钢碳钢薄板厂CSP生产线概况 酒钢碳钢薄板厂CSP生产线产品规格及钢种 酒钢碳钢薄板厂CSP生产线工艺流程 酒钢碳钢薄板厂CSP生产线主要工艺技术 酒钢碳钢薄板厂CSP生产线存在的主要问题
酒钢碳钢薄板厂CSP生产线概况
压力与位置之间转换的 平滑过度
两侧液压缸的同步控制 轧制中心线导向（水平
控制） 换辊后自动校准 增加针对冲击和压力的
适应性 有效的过载保护
(AGC)厚度自动控制
轧件咬入轧机后AGC系统必须立即 对每一架轧机设定参考辊缝以确保 秒流量的稳定。基于这个原因，当 AGC系统接到“轧件在轧机中”这 个信号时，其功能立即被打开。特 殊的控制程序针对每一块板带调整 实际所需的各种各样的控制参数， 这些参数（调整结果）被完整地自 动反映在动态液压缸上。由HGC来 的反馈保持AGC的稳定性。由 AGC系统发出的对主传动的前馈控 制信号使活套的的运行的更加稳定， 并且使活套控制更加的简便、有效 也就是说使秒流量更加稳定。
CSP工艺技术特点
连铸机
辊底式隧道炉
热连轧机组
紧凑式带钢生产技术，也即CSP技术。是世界上最早投入工业 化生产的薄板坯连铸连轧技术，它是由连铸机生产出高温的无缺陷板 坯，无须加热或清理而直接轧制成材 ，其主要特点为： 生产的高度连续化
------连铸与连轧紧凑连接，从钢水到卷材过程时间小于30分钟 节能
二级通讯总貌
（CFC）加热炉二级系统
CFC 二级管理系统(level 2) 可以与一级操作系统显 示于相同的操作员站。由于一级和二级自动控制系 统之间的控制关系密不可分, 一部分二级系统的功 能由操作员在一级操作员站HMI上完成。上图是 “二级通讯总貌图” 画面，显示了加热炉二级系统 与其他相关系统之间的通讯状态，如CFC (Level 2) 系统与 (燃控) PLCs 和(顺控) PLCs 以及（操作员 站）HMI PCs的通讯状态。
结晶器在线调宽
浇注过程中 实现板坯宽 度调节功能
通过锥度调 节获得良好 的热流分布
结晶器在线调宽
结晶器在线调宽 结晶器设计为既可以浇注时在线调宽，又可
以在浇注间歇时在线调宽，以适应轧机对铸 坯的不同宽度的要求。结晶器窄面调宽装置 通过两台伺服电机和传动机构同窄面铜板相 连，实现调节功能。
加热炉顺控总貌
加热炉顺控
两线加热炉各有一套顺控PLC，应用远程I/O控制， 每线加热炉沿炉长方向各分布4个远程I/O柜和相应 传动现场控制柜。从连铸机拉出的热坯由布置于加 热炉入口的摆剪剪切到所需的定尺，当完成一次剪 切后，被切下的板坯会加速运行与“母坯”形成 1.5～2.0m的间距（控制信号由铸机发出）后，保 持与连铸机相同的速度进入加热炉，直到板坯尾部 通过加速辊道为止。当板坯加热到目标出炉温度后 加速向前朝着轧机的方向运行，在得到轧机发出的 要钢信号后保持与轧机F1同速进入轧机进行轧制。
(PSC)轧制规程计算
（PCFC）板型控制系统
（PCFC）控制功能框图
轧辊数据
直径 凸度 辊型 材质
辊缝模型
辊缝轮廓 平直度限制 机架间张力 负载辊缝补 偿 负载辊系补偿
热凸度模型
热流输入 冷却
磨损模型
工作辊磨损 支承辊磨损 累加
系数
轧辊材料等级 轧材材料等级 热凸度影响系数 磨损影响系数
控制策略 预设定凸度 预设定平直度