CSP技术工作汇报详解

2. CSP工艺流程及装备特点
2.1 CSP工艺流程：
铁水脱硫-转炉-精炼（LF/RH）连铸机 -均热炉-轧机-卷取-(精整)
2.2 主要工艺装备
• • • • • • • • • 2套三工位150t铁水脱硫站 2座150t转炉 2台LF钢包精炼炉 1台RH真空装置(另预留一台) 2台薄板坯连铸机 2座辊底式隧道炉 1座七机架轧机 1条运输链 1条精整线
6. CSP品种开发
CSP产线品种开发难度： 薄板坯铸机水口小，易结瘤，钢水可浇性要求 高，炼钢难度大； 薄板坯铸机漏钢风险大，成分范围窄，性能调 整难，难以开发高端品种； 薄板坯热轧过程的合金元素固溶析出特性及再 结晶过程不同于常规工艺，且无可借鉴； 薄板坯连铸连轧产线的层流冷却线短，层冷过 程速度快，产品强度偏高。
CSP技术工作汇报
1.CSP工艺特点介绍
薄板坯连铸连轧将连铸、温度均匀化和热 轧三个工艺阶段连接在一起，可有效地生产高 质量的热轧带钢，其工艺流程紧凑简化，投资 成本低，能源消耗低，产品质量高，是当代冶 金领域的一项前沿技术。除上述特点以外，CSP 生产线在产品质量控制方面具有如下优势和劣 势。
CSP生产线的优势
6. CSP品种开发—冷轧基料
改善表面质量的措施 • • • • • 连铸设备维护与检查 除鳞参数优化及 制定并完善除鳞系统设备维护制度 改善辊环材质 开发炉辊在线与离线清理技术
6. CSP品种开发—冷轧基料
表面质量改善效果
105.00% 100.00% 95.00% 90.00% 85.00% 80.00% 75.00% 70.00% 65.00% 1 2 3 4 5 6 7
3.3 达产情况
达产品种规格最多
厂家 品种数量 马钢 3 涟钢 3 17 Q195、Q235、 Q345B、Q460C、 SPA-H、 SPHC X42~X70、 DC01 、DX51D+Z 50W800、50W600 B SPHT1、35JR+AR 宽度945-1535mm， 厚度1.0-12.7mm 武钢
钢种
Q195、 Q235、 DC01
Q195、 Q235、 SS400
规格
较单一
较单一
4.主要经济技术指标
通过全工序的工艺技术优化工作，使得各项经 济技术指标得以显著提高，包括： 1. 炼钢工序 复合喷吹脱硫工艺优化 转炉双线供钢技术开发应用 精炼工艺优化 2.连铸工序 连铸保护浇铸攻关 液芯软压下技术的应用与优化 薄板坯连铸机漏钢控制技术 3.轧钢工序 准自由轧制技术开发应用 均热炉控制系统优化 轧线控制系统优化
3.2 投产情况
各系统按公司时间节点要求分别顺利投产： 1.炼钢区域： 脱硫系统、转炉系统和LF系统于2009年元月20日热 负荷试车一次性成功，且投产第二天实现班达产； RH系统于2009年4月26日实现热负荷试车一次性成功； 2.铸轧系统： 2009年3月7日一次性通板成功；
3.CSP全产线： 根据外方要求和公司统一安排，CSP产线进行全面整 改，并于2009年5月20日全线投产成功。
Q345q、HP295、DB590、DB685、 W510L、W375L、 S275JR+AR、 S355JR+AR、 SPHT2、SAE1006、 DC03、HP325
B、DC01、SPHC、SPHT1、235JR+AR、 DX51D+Z、SS400
完成质量计划
完成试制，可批量生产
6. CSP品种开发—重点品种
国内薄板坯产线能够生产高附加值品种的很 少，除珠钢生产集装箱，马钢生产无取向硅钢和冷 轧基料外，大部分产线生产以普碳钢为主。
6. CSP品种开发
CSP产品定位 武钢CSP产品定位于以硅钢为特色.薄 带为主体，生产出质量一流的精品薄材， 具体包括冷轧基料、集装箱钢、中低牌号 无取向硅钢、取向硅钢和薄材等市场适销 对路的高附加值产品。
3
低合金高强度结构钢
完成
4 5 6 7
耐侯钢和集装箱钢 汽车用的结构钢 管线钢 低碳钢和超低碳钢
完成 已试制，性能合格 已试制，性能合格 完成 完成质量计划 已试制，性能合格 已试制，性能合格 未试制 未试制 已试制两次；
8
硅钢
50W600 50W470 50W310 取向硅钢
9
产品大纲未涉及的新品种
主要技术经济指标：
序号 1 项目 脱硫一次命中率，% 09年二季度 86.9 三季度 88.2 四季度 92.8 2010年一季度 93.3
2
3 4 5 6 7 8 9 10
平均回S水平，%
转炉自动炼钢率，% 成分内控合格率，% 连铸中包增氮，ppm 中包温度合格率，% 典型拉速比例，% 连铸机漏钢率，% 单中包连浇炉数，炉 综合成材率，%
•
6. CSP品种开发—集装箱钢
用户使用情况反馈
• • • 表面质量良好； 成型性良好； 冲压成形性好，平整，冲压拐角无裂纹；
6. CSP品种开发—无取向硅钢
国内CSP生产无取向硅钢的现状
薄板坯连铸机钢水可浇性差（尤其因碳含量 限制导致无取向硅钢不能进LF进行造渣精炼和钙 处理）和表面质量控制难度大等特点，CSP产线 生产无取向硅钢难度远高于常规产线。目前国内 CSP产线中只有马钢能够进行小批量生产，涟钢 生产部分半工艺电工钢。
88.7% 87.76% 0.87 88.95% 72.51% 0.16% 7.62 96.93%
11
12
废品率，%
改判品率，%
1.59%
-
1.50%
14.47%
0.63%
10.50%
0.58%
5.72%
钢卷实物质量
优化前后的卷形控制情况对比
5.关键材料与备件国产化
目前，保护渣、结晶器和均热炉水冷辊等 CSP生产线的关键材料和备件多为国外产品所主 导，对CSP的成本和正常保产都带来不利影响， 其国产化势在必行。
3.3 达产情况
达产速度第一 国内CSP达产最长需要35个月，最短13个月（涟钢）， 武钢CSP达产只要了7个月，远远高于国内最好水平。
短流程钢厂 武钢 涟钢 马钢 包钢 珠钢 达产时间，月数 5 13 17 40 35
邯郸
60
3.Leabharlann Baidu 达产情况
达产规模第一 国内其它CSP产线达产规模均在20万 吨以下，而武钢达产目标为21万t。
注：表中横坐标为试验或生产批次
6. CSP品种开发—集装箱钢
集装箱钢开发技术措施 • • • • • 优化成分设计 提高钢水可浇性 优化拉速及过热度设计 确定合适的板坯压下量 优化轧制工艺参数
6. CSP品种开发—集装箱钢
近期SPA-H生产质量情况
• • • 漏钢率控制较好，已由最初的0.63%降低到0.16 %。 以前只能单线生产，且批量控制在900吨以内。 目前已具备双线交叉轧制能力，批量达到3000 吨左右。 2.0mm及以下规格SPA-H的表面质量、性能和 原品种合格率分别由最初的75%、83.3%、 58.3%大幅提高到98.3%、100%、98.3%。
CSP重点品种 薄材 冷轧基料 集装箱用钢 无取向硅钢
6. CSP品种开发—薄材
CSP薄材生产优势 CSP薄板坯连铸连轧生产线具有板坯薄、 流程短、节奏短、板坯加热温度均匀、带钢头 尾和断面温度均匀等特点，因而在薄材轧制方 面比常规工艺有较大的优势。
6. CSP品种开发—薄材
CSP薄材生产技术难题 --轧机变形量大，轧制不稳定 --通板速度快，头部容易折叠 --带钢尾部超宽 --轧辊磨损严重
2.3 产品规格
设计年产量为250万吨热轧卷。其板坯厚度为 50~70、70~90mm(无级)，宽度为900~1600mm， 长27.4~189.7m； 轧制产品的规格为厚度0.8~12.7mm，带钢宽度 900~1600mm，最大钢卷重30t。
3.工程建设及投产、达产情况
3.1 工程建设总体情况 • • • • • 2002年开始研究 2004年开始筹备 2007年底开始建造 2009年5月全面投产 2009年10月实现达产
6. CSP品种开发情况表
序号
1 碳素结构钢
钢种
钢号
Q195/Q215 Q235 08，08Al 10 ~ 45 Q345~ Q460 SPA-H 09CuPTiRe DP，TRIP X42~X70 LC\ELC\ULC 50W1300 50W800 完成 完成 完成 完成
调试情况
2
优质碳素结构钢
6. CSP品种开发—冷轧基料
冷轧基料表面质量控制难点
• 表面质量缺陷是所有热轧产线的共性问题，而CSP产线 相比于常规生产流程更为严重，SMS给武钢CSP 产线设 计的产品大纲中也未涵盖冷轧基料等对表面质量要求较 高的品种。 • 薄板坯直接加热轧制，铸坯缺陷无法检查和处理，薄板 坯相比于常规厚板坯，缺陷更易发生； • 均热炉为辊底式均热炉，炉底辊对铸坯质量产生影响； • 板坯直接进入精轧机组，出炉温度高，氧化铁皮比常规 产线更难除去。
0.00384%
/ 78.36% 14.8 70.30% 0.63 4.8 95.54%
0.00317%
/ 84.46% 10.5 84.68% 63.04% 0.45% 5.2 95.45%
0.0106%
/ 88.73% 6.15 89.10% 73.23% 0.32% 6.04 96.88%
0.0119%
3.3 达产情况
武钢CSP产线的转炉和铸轧系统均提前完成达 产目标： 转炉系统，在投产后的1个月内实现达产目标， 平均日产钢48炉，创造了武钢新建转炉最好水平。 铸轧系统， 2009年10月，实际产能达21.25万 吨，在投产后的5个月内实现月产21万t的达产目标， 比目标周期缩短了四个月。 且达产速度、达产规模和达产水平国内第一：
6. CSP品种开发—薄材
薄材相关技术工作 • 优化板坯规格设计（分钢种及成品规格考虑板坯的 宽、厚和长度） • 制定轧制厚度过渡规则 • 优化轧制工艺参数（包括炉温、轧制温度、轧制负 荷分配、冷却策略等） • 摸索润滑轧制工艺和确定新的换辊制度 • 制定薄材生产、技术及设备条件确认清单
6. CSP品种开发—薄材
漏斗型结晶器示意图
5.关键材料与备件国产化
保护渣国产化: 2009年9月开始国产保护渣试验.2009年12月，开始推广 使用低碳钢和中碳钢国产保护渣，目前已成为进口保护渣很 好的替代品，确保了使用量较大的保护渣类型均有2家供货， 保证了生产和质量的稳定性。 结晶器国产化: 2009年11月份武钢CSP厂开始组织国产化结晶器的上线试 验。至2010年初共试用生产了21个浇次，共182炉钢，钢种 牌号从超低碳钢、低碳钢、中碳钢、硅钢、船板、集装箱板 等，断面从1022至1535mm，使用过程正常。 均热炉水冷辊国产化 : 2009年6月开始试用，至2009年11月开始推广使用国产化 均热炉炉辊。
薄材产品开发情况
• 2009年5月开始试轧薄材，至2009年8月生产薄材总量还不足 2000吨，2009年10月约2万吨，2009年全年6.75万吨。 • 目前已实现了双线交叉轧制薄材的能力，2010年2月薄材月产量 约3万吨。 • 国内除珠钢可以生产箱板外，其他基本上仅生产Q235和SPHC 薄材。 • 目前武钢CSP薄材已获得市场认可，其中集装箱用钢SPA-H薄 材（1.6mm），和大连中集用于集装箱产品的1.4mmQ345B受 到用户的高度评价。 • 尤其“以热带冷”的代表产品1.4mmQ345B已替代原为鞍钢提 供的冷轧产品，成为其独家供货商，目前国内只有武钢CSP能 生产1.4mmQ345B。
1.由于板坯温度均匀，导致带钢纵向厚 度精度高、性能均匀性好； 2.铸坯头位温差小，轧制稳定，在生产 薄规格方面有明显的优势； 3.由于精轧来料平直，减少了常规热连 轧中粗轧机产生的镰刀弯的可能性，因此板 形、卷性质量较好。 4.由于流程短，其合同组织兑现速度快。
CSP生产线的劣势
1.在轧制区域只有精轧前有除鳞，且除鳞前无立 辊等破鳞手段，因此表面除鳞效果与常规热连轧相比 有明显不足； 2.连铸热容小，比表面积大，易产生卷渣等原因 导致的表面缺陷；且从铸坯到成品的压缩比小，许多 铸坯缺陷（如表面裂纹、凹坑、划伤）无法消除； 3.轧线宽度控制能力差，控制宽度主要依赖铸坯 尺寸。同一浇次无法进行大的宽度变化，导致单位轧 制量受到限制，产能难以发挥，生产计划组织难度大。 4.因上述不足，给其品种开发工作带来很多局限。