06P-薄板坯连铸短流程节约型无头轧制装备与技术-北京讲座
本钢薄板坯连铸连轧生产线半无头轧制的应用
本钢薄板坯连铸连轧生产线半无头轧制的应用摘要：介绍本钢薄板坯连铸连轧生产线半无头轧制技术的运用。
在薄规格生产中，利用半无头轧制方式提高轧制的稳定性，提高对带钢头部和尾部的控制精度，减少损耗，提高成材率。
关键词：半无头轧制；薄规格；楔形段当今世界热轧板生产正向着高效率、低能耗的方向发展，热轧薄规格产品逐渐占有更高比例，而单坯轧制模式，不可避免的存在产品头尾质量差和能耗高等问题，针对这种情况，本钢集团公司在2005年投产的薄板坯连铸连轧生产线上使用了半无头轧制。
1 薄规格轧制的主要问题目前轧钢设备越来越先进，技术不断发展，但在单坯生产模式下，由于其工艺和技术的限制，特别是在轧制薄规格产品时，曝露出当前无法避免的问题，体现在：（1）头尾问题。
在单坯生产中，带钢的头尾部分在非稳定状态下轧制，导致头部侧弯，尾部超宽，浪形以及厚度精度低等问题，使之头尾板形无法得到保证，在产品使用前需进行较多的切头和切尾，使产品成材率降低；（2）稳定性问题。
在生产薄规格产品时，带钢的甩尾、断带、折迭等问题发生的几率大大增加，对设备的损伤率也在增加，轧制的稳定性大打折扣；（3）拉窄问题。
薄规格轧制穿带时，为保证轧制稳定，机架间一般采用拉钢控制，但由于带钢头部温度、厚度较难准确控制，在穿带瞬间易发生头部拉窄现象。
2 问题分析及处理本钢的半无头轧制，主要针对1.5mm以下规格，针对单坯生产中存在问题，有目的的进行功能完善和参数修正，成功实现五分割（一块钢坯轧制六块产品）轧制，最薄0.8mm的超薄规格。
通过半无头轧制与单坯轧制的数据对比来看，半无头轧制针对薄规格和超薄规格的生产优势非常明显：（1）楔形段损耗。
在1.5～1.8mm规格生产中，通过三分割（四块产品）实现批量生产，在三分割四块产品中间的三个剪切点的带钢头尾在保证张力稳定状态下轧制，实际只有在第一和最后一块存在一头一尾是在带钢的非稳定状态下，四块产品的头尾缺陷等同于单坯轧制中的一块产品，所以由于头尾板形问题造成的损耗就比单坯轧制降低75%。
薄板坯连铸连轧无头轧制技术的应用
薄板坯连铸连轧无头轧制技术的应用发布时间：2021-12-06T08:09:21.092Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷第19期作者：叶茂[导读] 当前，国内铝板和带材主要通过半刚性铸造热轧和双轧制铸造轧辊提供叶茂商丘阳光铝材有限公司河南商丘 476000摘要：当前，国内铝板和带材主要通过半刚性铸造热轧和双轧制铸造轧辊提供。
前者采用水冷棒材干燥、铣削和加热，然后送到热轧厂或磨工厂和多脚手架热轧厂，厚度不超过3-10毫米。
该半刚性热轧模式(或1 + 1 ~ 4热轧板)具有设备投资高、工程建设时间长、占地面积大、工艺复杂、能耗高、材料消耗大、合金品种齐全、生产效率高等特点。
双辊连铸结晶器生产工艺特点是设备投资少、工期短、占地面积小、能耗低、合金品种少、性能差。
各铸造厂的生产能力约为10 kt / a，产品结构主要处于铸造繁殖状态，加工结构的比例很低，因此产品性能较差。
连铸连轧工艺是hazelett公司开发的铝板供应方法。
经过多年的开发和实际应用，已成为唱片和磁带生产领域的成熟方法。
它已在世界各地许多国家得到应用，取得了值得在国内引进和推广的显着成果。
基于此，本文研究了薄板坯连铸连轧无头轧制技术的应用，以供参考。
关键词：薄板坯；连铸连轧；无头轧制技术；应用分析引言目前，中国是世界上最大的原铝生产国。
伴随着铝生产的快速增长，中国铝业也迅速发展起来。
由于中国已经是世界上铝挤压材料生产能力最大的国家，国内铝加工工业的最新发展重点是支撑型卡拉胶生产，关注铝板和带材的长期疲软生产。
当前，世界上铝板带坯生产过程主要有两种类型。
一是热轧工艺(包括单热轧和连续热轧)；另一种是板坯连铸连轧工艺。
铝板坯连铸连轧生产工艺的优点是投资较少，工期较短，生产规模相同。
一个缺点是硬合金无法制造，另一个缺点是热加热厚板由于热变形不足而无法制造。
如果目前的铝板坯连铸连轧工艺不能取得显着的技术突破，今后国内外铝板坯连铸机连轧工艺的发展将受到严重制约。
薄板坯连铸连轧工艺技术发展的概况
薄板坯连铸连轧工艺技术发展的概况摘要：薄板坯连铸连轧工艺问世这么多年来发展迅速,CSP、ISP、FTSR为代表的各种工艺技术的发展各具特色。
总的发展趋势是,提高铸机生产能力充分发挥后部连轧机的生产能力；改进品种质量,提高产品的市场覆盖率；采用无头轧制工艺、生产超薄规格产品,以取代部分冷轧产品的市场；应用范围扩大,越来越多的在以高炉铁水为原料的大型联合企业中得到应用,为该工艺的发展开拓了更广阔的前景。
关键词：薄板坯连铸连轧发展趋势1 前言薄板坯连铸连轧是20 世纪80 年代末开发成功的生产热轧板卷的新技术，该项技术发展很快，世界各钢铁发达国家已相继开发了各具特色的薄板坯连铸连轧技术，主要有SMS 开发的CSP（CompactStrip Production）、DEMAG 的ISP（Inline Strip Production）、日本住友的QSP（Quality Slab Production）、达涅利的FTSR（Flexible Thin Slab Rolling）和VAI 的CONROLL（Continue Rolling）以及美国蒂金斯（Tippins）的TSP（Thin Slab Production）等6 种类型。
图2典型的薄板坯连铸—连轧热带钢生产线薄板连铸连轧工艺与常规的工艺相比,由于它具有节能、投资省、生产周期短、劳动成本低及适应性强等优点,故引起了全世界的重视。
据统计全球各地已建成投产及在建的薄板坯连铸共约50流,总生产能力为5228万t/a。
2 几种主要类型的技术特点及其发展2.1 CSP工艺技术世界第一条CSP生产线薄板坯连铸连轧生产线已于1989年建成投产,因其工艺开发早,技术成熟,工艺及设备相对较简单可靠,故实际应用也最多。
至1997年末,SMS已签定的合同已有27流铸机。
CSP技术的主要特点是采用立弯式铸机漏斗形结晶器,最初的铸坯很薄,一般为40～50mm,未采用液芯压下,后部设辊底式隧道炉作为铸坯的加热均热及缓冲装置,采用5～6架精轧机,成品带钢最薄为1～2mm。
薄板坯连铸连轧技术
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二冷方式
• 气水混合冷却方式。冷却强度沿着浇铸方 气水混合冷却方式。 向及板坯宽度方向分区域进行自动控制， 向及板坯宽度方向分区域进行自动控制， 水流速度根据板坯厚度、宽度、 水流速度根据板坯厚度、宽度、浇铸速度 进行控制。 进行控制。
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平行板式薄板坯结晶器(ISP) 平行板式薄板坯结晶器(ISP)
25
振动形式
• 液压驱动形式 • 振动频率：最大400次/min 振动频率：最大 次 • 振动波形：波形可调 振动波形： （正弦，非正弦锯齿） 正弦，非正弦锯齿）
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二冷方式
• 气水混合冷却或者干冷（即空冷，用于一 气水混合冷却或者干冷（即空冷， 种特殊钢种的浇铸），冷却强度大， ），冷却强度大 种特殊钢种的浇铸），冷却强度大，根据 浇铸速度调整水量及水压。
32
• 当液态保护渣层高度大于结 晶器振动幅度时， 晶器振动幅度时，保护渣才 能流入铜板与坯壳之间， 能流入铜板与坯壳之间，形 成渣膜并起到良好的润滑和 传热作用。 传热作用。 • 薄板坯表面积大导致保护渣 消耗量大，另外， 消耗量大，另外，消耗量随 着钢水温度的升高和结晶器 振幅的下降而增大。 振幅的下降而增大。
Step 4
相关技术的研发
Step 3
工艺技术的完善
Step 2
铸坯厚度
Step 1பைடு நூலகம்
实现薄板坯连铸连轧的主要条件
• 具备高温无缺陷板坯的生产技术； 具备高温无缺陷板坯的生产技术； • 连铸机具有板坯在线调宽技术； 连铸机具有板坯在线调宽技术； • 炼钢、连铸机、热连轧机操作高度稳定。 炼钢、连铸机、热连轧机操作高度稳定。
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平行板式中厚板坯结晶器 (CONROLL)
短流程连铸连轧成套装备的工作原理和技术优势
短流程连铸连轧成套装备的工作原理和技术优势短流程连铸连轧（简称：CLC）是一种高效率、高质量的钢铁生产工艺，它通过将连续铸造和连续轧制两个工艺紧密地结合在一起，实现了短流程连续生产、减少能耗和环境污染、提高产品质量和生产效率的目标。
本文将介绍短流程连铸连轧的工作原理和技术优势。
工作原理短流程连铸连轧装备由连铸机、轧机和辅助设备组成。
工作原理如下：1. 连铸阶段：在连铸机中，将液态的钢水倾倒到纵向移动的铸坯机中，通过定向凝固，将钢水凝固成坯，形成连续的铸坯。
2. 铸坯切割和输送：将连续的铸坯切割成所需长度，并通过输送机械将其送入轧机。
3. 连轧阶段：在轧机中，通过不断的轧制和变形，将铸坯进一步加工成所需的形状、尺寸和性能的金属产品。
4. 尾部处理和包装：经过连轧后的产品经过尾部处理，如辊道冷却、切割、定尺、打标、包装等步骤，最终成为可供下游工业使用的成品。
技术优势1. 高效率：短流程连铸连轧装备采用了内外优化的工艺流程和设备结构，大大提高了生产效率。
相比于传统的非连续生产方式，短流程连铸连轧可以将生产周期缩短30%以上，大幅度提高了产能。
2. 高质量：由于整个生产过程是连续进行的，铸坯和产品的温度控制更加稳定，有利于去除气孔、缩松和细化晶粒等冶金处理，从而获得更高的产品质量。
3. 节约能源和环保：短流程连铸连轧装备采用了先进的能量回收和净化设备，有效利用余热和废气等资源，降低了能耗和环境污染。
相较于传统工艺，其能源消耗可以减少20%以上，有利于可持续发展。
4. 灵活性：短流程连铸连轧工艺适应性强，可生产多种材料和规格的产品，包括普通碳素钢、合金钢、不锈钢等。
同时，它也可以灵活应对市场需求的变化，快速调整生产线的生产规模和品种组合。
5. 降低投资和运营成本：短流程连铸连轧装备比传统装备的投资成本更低，且占地面积较小，使得钢铁企业能够降低建设成本和运营成本。
总结短流程连铸连轧成套装备的工作原理和技术优势使其成为现代钢铁生产的重要工艺。
对薄板坯无头轧制技术的初步认识
差异分析
连续轧程 目标规格比例， 成材率 板形质量
半无头轧制
短，4~7卷 20~50% 低 一般 在不断变化中 轧制，升/降 速轧制、动态 变规格，不断 的板形调整。 大
无头轧制
长，一个辊期 90%以上 少 高 好 在一个辊期开始 和结束是变化的， 中间过程可以根 据订单计划稳定 轧制。 小 高
09:46
4、第三代TSCR技术的潜力
从已经建成投产的第三代TSCR技术看，从以下几个方面 还有进一步优化开发的潜力： 连铸头尾坯因拉速低、温度低，不能直接轧制成材，而是 以中间坯形式剔出； 由于缺少中间缓冲，在连铸的一个浇次内，轧机不能换辊 ，连铸的连浇炉数受限制，对产能和金属收得率有影响； 生产低拉速难浇钢种，钢通量低，铸坯温度低，轧制过程 温降大，难以实现无头轧制困难； 铸坯横向温度均匀性对产品质量构成一定的影响。
9、轧钢技术
粗轧出口设置多功能仪，对于精轧板型控制提供前馈； 无头轧制模式过程FGC动态变厚度； 粗轧和精轧机组实现自动水平调整，减少人工调整误操作。 在线带载荷窜辊，实现无头轧制过程中的板型调整； 通过电磁感应加热实现FET的闭环自动控制； 精轧出口设置板型检测辊，可实现无头轧制板型在线检测和 控制； 轧机设定、板形设定和层流冷却设定协调控制实现无缝衔 接； 立辊设定和结晶器调宽联合宽度控制； 自适应穿带功能，提高头部设定精度 。
4、三点除鳞
为提升带钢表面质量，产线布置有三套除鳞装置，以避免氧化 铁皮残留，有效保证产品的表面质量。 连铸扇形段出口采用摆动除鳞装置，除鳞压力1~6MPa，主要目 标是去除附于铸坯表面的氧化铁皮和保护渣等，减少均热炉炉 辊粘铁皮疙瘩的机会； 粗轧入口在立辊轧机和R1之间布置单排集管的除鳞机，除鳞压 力35MPa，高压小流量，温降小，除鳞点距R1最近，可减少二次 铁皮产生； 精轧入口布置了双排集管的除鳞装置，除鳞压力35MPa，高压小 流量，温降小，无头轧制时采用单排集管除鳞，以减少温降单 块和半无头轧制采用双排集管除鳞。
“薄板坯连铸连轧的最新进展”专题交流会
☆ “ 薄板 坯连 铸连 轧 的最 新进展 ” 专题 交流会
２ ０ １ ７年 ８ 月 ．技 术 研 究 院邀 请到 了北 京科 技 大学 康 永林 教 授 做 关于 “ 热轧 板 带 无头 轧 制及
超薄 宽 带钢 ” 的学术讲 座 ，受到 了科 别介 绍 了常规产 线通 过铸坯 连 接技 术实现 无头 轧制 和通过 连铸 连轧
产线 实现 无头轧 制两个 技术 方 向。 与传统 单坯 轧 制相 比 ，无 头轧 制 的优 势在 于 ，穿带 容 易 、板厚 板 型精 度 高 、生产 效率 高 等优 点 。 无头 轧 制 是热 轧 板 带技 术 发 展 的 方 向。 康教 授 介绍 了 Ｅ Ｓ Ｐ无
头 轧 制 与传 统连 铸 连轧 工 艺 的 比较 。发 现 Ｅ Ｓ Ｐ产 线在 产 品质量 、工 艺 控制 方 法 以及 其背 后 的 冶 金 原理 均 有 所 不 同 康教 授介 绍 了国 内外 厂 家在 Ｅ Ｓ Ｐ产 线 产 品 的探 索 ，特 别 是 以热 代冷 产 品的 市 场应 用前 景 ，强调 了需 要主动 开 拓市 场 ，引领 用户 。 讲 座介 绍后 ．康 教授 和与会 科 研人 员就 日钢 的现状 及 目前 出现 的 问题 、微碳 钢 的固溶碳 、高 强 钢 的板 型控 制等 方面开 展 了交流
一
代钢 铁 材料 轧制 工艺 与组织 性能 控 制及 新产 品开 发 ．汽 车用 先进 高强钢 及深 冲板研 究 开发 与成
形 技 术 ，钢 铁短 流程 工艺 技术 及产 品开发 ；金 属加 工成形 过程 数值 模拟 与数字 化技 术等研 究 。 ）
（ 康永 林 ，１ ９ ９ １ 年 日本 东 京大 学 一 北 京 科 技 大学 联 合培 养 博 士毕 业 ，并在 北 京 科技 大 学 工 作 ；１ ９ ９ ４年破 格晋 升 为教 授 ，１ ９ ９ ６年评 为博 士 生导 师 ，曾多年 担任 金 属压 力 加工 系 、材 料加 工 与控 制 工程 系 主任 ：２ ０ ０ ９年至 今 担任 北 京科 技 大 学终 身 教授 ，材料 学 院 首席 教 授 。 主要 从事 新
近两年我国薄板坯连铸连轧装备技术发展分析
２０ 年 ０６
第２ 期
酒钢 科技
６ ３
近两年我国薄板坯连铸连轧装备技术发展分析
连铸连轧生产线的连轧机组的配置均采用
前
言
了 目前 最 先 进 的机 型 配 置 ．Ｓ Ｃ Ｐ线 连 轧 机 组 全 部 采 用 Ｃ Ｃ轧机 ，Ｔ Ｒ 线 连 轧 机 组 Ｖ ＦＳ
线相 继投 产 ， 产能 约 为 ３ ０ ５ ０万 吨／ 。（ 年 附 表 为我 国 ｌ 薄板 坯 连 铸连 轧 生产 线 的 ３条 主要 工艺参 数 和产 能情 况） １ 这 ３条薄 板坯
铸连轧生产线可能将达到 ｌ 条 ， ５ 产能将突
破 ４０ ０ ０万 吨／ ．其产 能将 占我 国热 轧板 年
ｌ 流
９ 一７ Ｏ ７ 一５ ５ ９ 一７ Ｏ
９ 一７ Ｏ
８ ｏ －６ ０ ５ ＿ １ ８ ９ —ｌ ０ ０ ６ｏ ８ —ｌ ８ ５ ６Ｏ
９ —ｌ ６ ５ ５ｏ
３ｏ ０ ２ｏ ６ ２ｏ ６
ｌＯ ３
ｌ ｌ ｌ ２ ｌ ３
济钢 酒 钢 唐 山 国 丰
ＣＰ Ｓ
连铸机漉数 铸坯厚度鹰 米 铸坯宽度， 毫米
２ 流 ２ 流 ２ 流 ２ 流 ４ 流
２ 流
产能估计 （ 万吨／ 年）
１０ ８ ２ｏ ６ ２０ ８ ２０ ８ ５０ ５
２ｏ ６
５ —６ ｏ ６ 一７ Ｏ ５ 一７ ０ ｌ 一１５ ０ ３ ｌ５ ｌＯ ３一 ７
９－６ ０－ ４
９ 一１５ ５ ３０ ９ —ｌ Ｏ 锄 ９ —ｌ６ ８ ５ｏ ９ —ｌ ２ Ｏ ６Ｏ ｌ０ 一１５ Ｏ ９０
９ —ｌｏ ０ ６ｏ
７ ８ ９
１ ０
唐钢 涟钢 本钢
短流程近终成形技术(薄板坯)
RAL短流程近终成形技术主讲人：张晓明轧制技术及连轧自动化国家重点实验室RAL 4 薄板坯连铸连轧的关键技术问题薄板坯必须采用连铸连轧工艺在卷重相同情况下，厚板坯定尺长度8～12m，薄板坯就需40～60m，比表面积达5以上。
这种既薄且长的铸坯就不能采取CCR或低温热装工艺，必须实行连铸连轧工艺。
薄板坯连铸连轧应具备的基本条件及采用的新技术⏹厚板坯连铸连轧的基本条件；⏹薄板坯连铸过程采用的新技术；⏹薄板坯连铸与轧制之间的衔接匹配技术；⏹薄板坯热轧新技术等。
RAL 4.1薄板坯连铸采用的新技术4.1.1 新型结晶器及其相关技术薄板坯连铸－薄板坯连铸连轧的突破口结晶器设计－薄板坯连铸技术的核心结晶器形状及分类形状：早期差别较大，现在越来越接近，突出表现在上口面积逐步增大。
分类：依结晶器形状不同大体可分为平行板型、漏斗型、全鼓肚型三种。
ISP工艺采用的平行板结晶器RAL特点：上部是垂直段，下部是弧形段，侧板可调，上口断面是矩形，由于结晶器上口的厚度为60～80mm，所以只能采用薄片型浸入式长水口，水口与结晶器内壁间只有10～15mm的间隙。
问题：⏹水口插入处宽面保护渣熔化不好，很难获得恒定可控的保护渣层，影响了薄板坯的表面质量；⏹水口的壁厚仅有10mm，水口寿命很低，最大钢水通过量仅为2t/min，产量受到限制。
RAL平板型结晶器进行的改进⏹由平板型结晶器改为小漏斗型（小橄榄球型），即将结晶器上口宽面厚度逐步加大到60＋（25×2）mm的鼓肚型，一直延伸到结晶器出口（1.5×2）mm的小鼓肚。
⏹水口仍采用薄片型，由于鼓肚的存在，使结晶器上口空间加大，水口壁厚也增加到20mm，这样使结晶器的寿命大大延长。
RAL ⏹结晶器长度为1120mm ，其中漏斗区长度为700mm 。
上口中间部位的最大厚度达150mm ，下口处厚度为40～70mm ，可以满足精轧机组对铸坯厚度的要求。
CSP 工艺采用的漏斗型结晶器⏹上口宽面两侧为平行段，与宽面中部的铜壁按椭圆弧线连接，沿垂直方向在两宽面间形成带锥度的漏斗状内腔，在结晶器出口部分又收缩为平行段，其间距相当于薄板坯厚度；特点RAL问题⏹钢水凝固过程中发生弯曲变形，而理想的形状是尽可能减少或消除坯壳内两相区的弯曲变形率；⏹结晶器的漏斗形状和由漏斗向平行段过渡区形状的设计非常关键，要考虑凝固壳承受的复杂应力、截面周长变化、凝固收缩等多种因素的影响。
薄板坯连铸连轧无头轧制技术的应用
(TaxgsPax Quaxfeng Sheet Co. , Ltd. , TaxgsPax 063300, Hebei) Abstrcct： Endless rolling technology is avother leap of iron aod steei production technology , renresenting the cotting - enge technology of ho- rollen strin in the worlU, With the rayiO deveNpmen- of the thira generation thin slab continuous costing aod rolling technology characterized by enniess rolling technology , the deveNpment of endless rolling technology for ho- rollen plate chv further improv the yielU of plate aod strin , the acchrach of size aod shape aod the proportion of thin gaoge aod ultra - thin gaoge , reelize partial " heat instead of colU" aod renucc roll consumption. The proccss flow , production line characteristics aod product charac teristics of endless rolling technology are introduccn. Taping Rizhao ESP production line , Shougaog Jingtaog MCCR production line aod Taogshao aonual DSCCR production line as example , the aOvaoWpes aod disabvaoWpes of each production line are comparen. C view of the existing problems of endless rolling , the devetopment aod op/mizz/on direction are put forwara. Key words：thin slab； continuous chsting aod rolling； endless rolling； ESP； MCCR； DSCCR
我国薄板坯连铸连轧技术发展现状与趋势
— —
ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ Ｃ ＣＶＣ ＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ ＣＶＣ Ｐ Ｃ Ｐ Ｃ Ｐ ０ＲＧ Ｃ ０ＲＧ
邯钢 Ｃ Ｐ Ｓ
康 永 林
（ 北京科技大学 材料科学与工程学院 ， 新金属材料 国家重点实验室 ， 北京 １０ ８ ） ０ ０ ３ 摘 要： 就近两年 我国薄板坯连铸连 轧生产线建设 、 投产 ， 主要产品品种 、 规格 和高效化生产 ， 新产 品研究开发 和轧制过 程
控制工艺技术开发 ， 以及薄板坯连铸连轧钢 的组织性能特征研究 及控制等问题进行探 讨分析 ， 就薄板 坯连铸连轧技 术的 并 发展提 出了几点建议 。 关键词 ： 薄板坯 ； 连铸连Ｓ ； Ｌ轧制技术 ； 展现状 ； 展趋势 发 发 中图分 类号 ：Ｇ ３ ． ５ Ｔ ３５ ＂ ５ 文献标识码 ： Ａ 文章编号： ０ － ６ ０ ２ ０ ）３ ０ ０ — ７ １ ４ ４ ２ （ ０ ６ ０ — ０ １０ ０
表 ３ ２０ ０ ５年我 国各 薄板 坯连 铸连 轧 生产线
的主 要产 品 品种 、 规格概 况
了薄板坯 连铸 连轧 生产线 钢材 生产 史上 的一 个新 的
里程碑 。
主生钢及号 专 要产种牌
产５。 ２万 ０ 量 ０ ，
包 钢 Ｃ Ｐ线通 过高 效化 生产 技术 开发 ，０５年 Ｓ ２０ 产 量达 到 ２８ ８． ｔ在薄 板坯 高效 精炼 、 铸 、 ４万 ， 连 轧制
技术和全流程高效快速节奏生产技术体系方面总结 开 发出 １ 主要 技 术措施 和诀 窍 ，开 发 了 ２０ 大 ９项 １ｔ
薄板坯连铸连轧技术
4.铁素体轧制 铁素体轧制是指粗 轧仍在全奥氏体状态下 完成，通过粗轧机和粗 轧机之间的超快速冷却 系统，使带钢温度在进 入第一架精轧机前变成 完全铁素体，使精轧过 程完全在铁素体范围内 进行。
薄板坯连铸连轧的工艺类型
因众多的单位参与研究开发，形成了各 具特色的生产工艺，主要有的有：CSP、 ISP、FTSR、CONROLL、QSP等。 结晶器的结构不同是其不同工艺的标志， 下面将对不同生产工艺的结晶器结构进行 简要介绍：
薄板坯连铸连轧发展现各国薄板坯连铸连轧生产线统计（截至2007年） 年
薄板坯连铸连轧，带来了巨大的 经济效益和社会效益，将向着更高的 产品质量，更广的产品范围发展，由 于热轧带钢取代冷轧的比例在不断增 加，必将对冷轧市场造成重大冲击。
谢谢大家！
• FTSR结晶器采用了更加优越的H^2大 （长）漏斗型结晶器，上口比CSP结晶 器更宽大，鼓肚形状贯穿整个铜板，一 直延续到扇形段中部，铸坯的矩形化是 在扇形段内完成。
大漏斗形结晶器内腔形状
3、ISP工艺 、 工艺(1nline strip Production) 工艺 ISP技术为德马克公司所有（后并入 西马克公司），早期使用的是平行 板型结晶器 ，浇出60mm左右的铸 坯，但由于水口太薄、寿命低，铸 坯表面质量不好等问题，后改为橄 榄球形结晶器。
小漏斗形结晶器内腔形状
2、FTSR工艺(Flexible Thin Slab Rollmg) FTSR工艺(Flexible • FTSR工艺是意大利DANIELI公司开发的、 钢水由漏斗形结晶器铸成中间带“鼓肚” 的板坯（50～80mm）后经带孔型的垂直段 导辊将其压平，并经软压下压薄至40～ 60mm。
2.液芯软压下 液芯软压下是指在铸坯出结晶器下口后 对其坯壳进行挤压，液芯仍保留其中，经 二冷扇形段，液芯不断收缩直至薄板坯全 部凝固。液芯压下量大多在20~25mm。
短流程近终成形技术(薄板坯)
RAL短流程近终成形技术主讲人：张晓明轧制技术及连轧自动化国家重点实验室RAL 4 薄板坯连铸连轧的关键技术问题薄板坯必须采用连铸连轧工艺在卷重相同情况下，厚板坯定尺长度8～12m，薄板坯就需40～60m，比表面积达5以上。
这种既薄且长的铸坯就不能采取CCR或低温热装工艺，必须实行连铸连轧工艺。
薄板坯连铸连轧应具备的基本条件及采用的新技术⏹厚板坯连铸连轧的基本条件；⏹薄板坯连铸过程采用的新技术；⏹薄板坯连铸与轧制之间的衔接匹配技术；⏹薄板坯热轧新技术等。
RAL 4.1薄板坯连铸采用的新技术4.1.1 新型结晶器及其相关技术薄板坯连铸－薄板坯连铸连轧的突破口结晶器设计－薄板坯连铸技术的核心结晶器形状及分类形状：早期差别较大，现在越来越接近，突出表现在上口面积逐步增大。
分类：依结晶器形状不同大体可分为平行板型、漏斗型、全鼓肚型三种。
ISP工艺采用的平行板结晶器RAL特点：上部是垂直段，下部是弧形段，侧板可调，上口断面是矩形，由于结晶器上口的厚度为60～80mm，所以只能采用薄片型浸入式长水口，水口与结晶器内壁间只有10～15mm的间隙。
问题：⏹水口插入处宽面保护渣熔化不好，很难获得恒定可控的保护渣层，影响了薄板坯的表面质量；⏹水口的壁厚仅有10mm，水口寿命很低，最大钢水通过量仅为2t/min，产量受到限制。
RAL ⏹结晶器长度为1120mm ，其中漏斗区长度为700mm 。
上口中间部位的最大厚度达150mm ，下口处厚度为40～70mm ，可以满足精轧机组对铸坯厚度的要求。
CSP 工艺采用的漏斗型结晶器⏹上口宽面两侧为平行段，与宽面中部的铜壁按椭圆弧线连接，沿垂直方向在两宽面间形成带锥度的漏斗状内腔，在结晶器出口部分又收缩为平行段，其间距相当于薄板坯厚度；特点RAL问题⏹钢水凝固过程中发生弯曲变形，而理想的形状是尽可能减少或消除坯壳内两相区的弯曲变形率；⏹结晶器的漏斗形状和由漏斗向平行段过渡区形状的设计非常关键，要考虑凝固壳承受的复杂应力、截面周长变化、凝固收缩等多种因素的影响。
06P-薄板坯连铸短流程节约型无头轧制装备与技术-北京讲座
汽车工业 汽车制管 精密焊管 其他焊管 机加工和工业配件
RAL
ESP线产品厚度分布及控制精度
规格 /mm
≤1.25
比例 / % 21.2 9.30 16.8 52.7
1.25 ~ 1.50 1.50 ~ 2.00 2.05 以上
• 成品带钢纵向全长的厚度标准偏差控制在5um以内(绝对厚度 为1.55mm)，大大优于常规CSP流程以及传统长流程热连轧 的厚控水平，达到了冷连轧的厚度控制精度。
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Products mix of a ISP production line
1 低碳钢
油桶、容器板、货柜、锅炉板、扩展容器板、隔板 材料、钢家具、热镀锌板、电镀锌板 再轧板、空寂压缩机容器、气体容器管、锅炉板、 2 建筑用钢 建筑表面板 3 碳素钢 刹车片、洗衣机板、刀片、链条
4 高强度钢 5
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对比项目 无头轧制功能 炼钢工序配置 炼钢工艺 中间坯保温缓冲 板坯厚度(mm) 中间坯厚度(mm) 成品厚度(mm)
ESP与ISP工艺与设备及产品的对比表
ISP 半无头轧制 粗轧与连铸为无头轧制 精轧为批轧制 电炉+LF 硅脱氧 克罗蒙娜炉 55.00 12.0-19.0 1.0-12.0 低碳钢 中碳钢 高碳钢 低合金高强度钢 多相钢 管线钢 3.0mm以下无头轧制 3.0mm以上半无头轧制 电炉+LF(+RH目前预留) 硅脱氧 无 80.00 10.0-20.0 0.80-12.0 超低碳钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 低合金高强度钢 多相钢 管线钢 无取向电工钢 取向电工钢 OK 200 0.6-12.0 97.0% 高 ESP
•
该生产线具备生产0.7mm厚的所有冷轧能生产的同规格产品的能力，包 括IF钢(汽车板)、多相钢、薄带甚至有高延伸率和抗拉强度等特殊性能的 钢，用来满足汽车工业的需要。
薄板坯连铸连轧工艺课件
该工艺的推广应用有助于减少资 源浪费、降低环境污染，推动钢 铁行业的绿色发展，具有良好的 社会效益。
PART 06
结论与展望
对薄板坯连铸连轧工艺的总结
薄板坯连铸连轧工艺是一种高效、节能、环保的钢铁生产工艺，具有广阔的应用前 景。
该工艺通过优化工艺参数、采用先进的轧制技术和设备，实现了高精度、高质量的 薄板生产。
振动与拉坯
通过振动装置使结晶器内 的钢水均匀冷却，同时通 过拉坯机连续拉出薄板坯 。
切割与收集
对拉出的薄板坯进行定尺 切割，并收集到指定位置 。
薄板坯的质量控制
成分检测
厚度与平整度控制
对薄板坯进行化学成分检测，确保成 分符合标准要求。
通过控制工艺参数，确保薄板坯的厚 度和平整度符合要求。
表面质量检查
率。
加强环境保护和资源循环利用 方面的研究，实现钢铁生产的
绿色化。
2023 WORK SUMMARY
THANKS
感谢观看
REPORTING
问题连铸工艺参数，控制钢水温度和冷却速度，减 少裂纹的产生。
问题三
轧制过程中板材表面质量不佳。
解决方案
采用表面质量检测系统，对板材表面进行实时监测，及 时发现并处理表面缺陷。
经济效益与社会效益分析
经济效益
薄板坯连铸连轧工艺提高了生产 效率、降低了能耗和生产成本， 为企业带来了显著的经济效益。
应用领域
建筑领域
薄板坯连铸连轧工艺生产的薄板 材具有高强度、轻质、防火等特 点，广泛应用于建筑领域的内外
墙板、楼板、屋面板等方面。
汽车领域
薄板坯连铸连轧工艺生产的薄板 材具有高精度、高强度、轻量化 等特点，适用于汽车制造领域的 车身面板、车门面板、底盘部件
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厚度 铁素体晶 YS MPa UTS MPa YS/UTS El % 铁素体 % 马氏体% 贝氏体 % 珠光体 % mm 粒尺寸 um 3.0 2.0 1.8 356 353 404 615 630 640 0.58 0.56 0.63 33 25 22 85 86 83 15 14 0 0 0 0 0 5 4 4
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薄板坯连铸短流程 无头轧制装备与技术
王国栋
东北大学轧制技术及连轧自动化 国家重点实验室 2012年3月6日，北京
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薄规格高强钢热轧工艺技术
高质量、薄规格热轧带钢板形控制技术、均匀、 稳定轧制技术、半无头轧制技术、动态变规格技术、 高速切断技术、自动控制技术
意大利 Arvedi ESP生产线
0.8 ~ 1.5 百万吨/年 50% 97.08% ~ 97.56% 1.2 mm，可生产0.7 ~ 0.8 mm 40 ~ 60% 40 ~ 50%
#注1：以冷轧成品的总能源消耗为100%进行比照； 2：以冷轧成品的总转换成本为100%进行比照。
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ISP生产线的产品应用领域及数量比例
应用领域 比例% 17.0 8.0 8.0 6.0 8.0 应用领域 城建和工业结构 家具等 压缩机 零售 比例% 14.5 5.0 21.0 13.0
汽车工业 汽车制管 精密焊管 其他焊管 机加工和工业配件
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ESP线产品厚度分布及控制精度
规格 /mm
≤1.25
比例 / % 21.2 9.30 16.8 52.7
1.25 ~ 1.50 1.50 ~ 2.00 2.05 以上
• 成品带钢纵向全长的厚度标准偏差控制在5um以内(绝对厚度 为1.55mm)，大大优于常规CSP流程以及传统长流程热连轧 的厚控水平，达到了冷连轧的厚度控制精度。
层流冷却
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成品板卷
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入库钢卷
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下线钢卷外形
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表面存在明显麻点
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ESP线的计算机控制系统
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工厂与自动化概貌
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高温大压下轧制材料变形行为
进入粗轧机的铸坯芯部温度超过1200℃，而表面温度约 1100℃。研究高温变形的温度分布规律，应力－应变关系，流 动法则，指导工艺设计。
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ESP生产线目前生产的品种
品种 备注
1 2 3 4 5 6
低碳钢、中碳钢、高碳钢 高强度低合金钢 IF钢 管线钢（最高到X80） 双相钢和多相钢 无取向和取向硅钢 因炼钢无RH真空处 理，故目前暂无法生 产。
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2010年1季度ESP线生产指标
项目 指标 24 5,500 6.0m/min(断面1550mm × 80mm) 5.6 9 0.9mm × 1540mm 97%
1>700MPa）
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化学成分（wt,%) C Mn 1.0～2.0 Nb Ti B 0.001～ 0.002
牌号
S700MC 0.04～0.07
0.02～0.06 0.03～0.08
YS>700MPa 汽车座椅侧板
厚度mm 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0
10 11 12 13
14
表面质量
粗糙度（精整后） 冷轧后
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ISP产线与常规热连轧线的关键参数对比
ISP无头热轧 常规热连轧 3.5 ~ 4.0 百万吨/年 80% 1 94.34% ~ 96.15% 1.7 ~ 3.0 mm 100% 75% 2
产量 能源消耗 (连铸+轧钢) 钢水到钢卷的金属收得率 无附加成本的薄带范围 投资强度 转换成本
14% 25% 15% 46%
12% 24% 19% 45%
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连铸坯宽度 /mm 1250
ISP生产线连铸设备工艺参数
结晶器厚度 /mm 75 连铸坯厚度 /mm 55 最大拉速 /m/min 7.0 钢水浇铸流量 /T/min 3.7
• • • •
平均每浇次连浇炉数11炉钢 56%以上的产品厚度规格都小于2mm 最大轧制宽度1600mm，厚度在1.2mm以下的薄板材 生产大部分钢种,例如低、中、高碳钢(0.75%)，1.2mm的高强度低合金 钢、硼钢、耐候钢、合金钢和双相钢等
汽车喇叭弹簧、座位、滑动板、车轮盘、门铰链、 引导轮、安全带、抗冲击板、连杆、大梁
含硼热处 HPF用钢 理用钢
6 耐腐蚀钢 防护栏杆、容器、焊接桥梁 7 多相钢 车轮、弹簧、底盘、建筑用钢、汽车部件、座位
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ISP生产线的产品厚度类别及比例
规格 /mm
2005
2006
1.00 ~ 1.25 1.25 ~ 1.60 1.60 ~ 2.05 2.05 以上
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对比项目 无头轧制功能 炼钢工序配置 炼钢工艺 中间坯保温缓冲 板坯厚度(mm) 中间坯厚度(mm) 成品厚度(mm)
ESP与ISP工艺与设备及产品的对比表
ISP 半无头轧制 粗轧与连铸为无头轧制 精轧为批轧制 电炉+LF 硅脱氧 克罗蒙娜炉 55.00 12.0-19.0 1.0-12.0 低碳钢 中碳钢 高碳钢 低合金高强度钢 多相钢 管线钢 3.0mm以下无头轧制 3.0mm以上半无头轧制 电炉+LF(+RH目前预留) 硅脱氧 无 80.00 10.0-20.0 0.80-12.0 超低碳钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 低合金高强度钢 多相钢 管线钢 无取向电工钢 取向电工钢 OK 200 0.6-12.0 97.0% 高 ESP
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75mm : 7.0m/min max. 连铸平台 薄板坯连铸机 120T电炉 大压下轧机 电感应加热器 克罗蒙那加热 炉 飞剪 12-19mm : ～1.0m/s 精轧机 1.0-12mm : 12.5m/s max 层流冷却 地下卷取机
摆动式飞剪
55mm : 10m/min max.
12-19mm : 0.2-0.5m/s 175m
汽车工业 汽车制管 精密焊管 其他焊管 机加工和工业配件
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ISP生产的高强热轧双相钢板
牌号 DP600 化学成分（wt,%) C Mn Cr 0.05～0.10 0.90～1.70 0.03～0.35
ISP生产的3.0mm DP600轮毂
3.0 mm
2.0 mm DP600微观组织
1.8 mm
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Thank you !
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全长190m 铸坯厚度100mm，拉速3m/min 宽度1600mm，最小厚度0.8mm 能耗降低45％ 保温炉，维持1100－1200℃
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● 1st Stage of CEM Project
Danieli ISP 技术
HRM
100mm 80mm
10~25mm
Piler
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轧件断面温度演变
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轧件平均温度演变
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1.0mm板卷的轧制顺序
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动态变规格时序图
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轧件规格过渡
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动态变规格的过渡段
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厚度0.8mm的板卷
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飞剪控制系统
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ESP的产品大纲
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ESP的厚度精度
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简化的后续生产过程
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ESP产品的力学性能
I/H
Movable Coil Box
FM ROT
1.2 ~12.7mm
浦项 光阳, 韩国
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● 2nd Stage of CEM Project
Danieli ESP
HRM
FM
100mm 80mm
10~25mm
Piler
I/H
ROT
Flying Shear
CEM:改进的ISP线工艺布置和主要产品规格
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该生产线具备生产0.7mm厚的所有冷轧能生产的同规格产品的能力，包 括IF钢(汽车板)、多相钢、薄带甚至有高延伸率和抗拉强度等特殊性能的 钢，用来满足汽车工业的需要。
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2003年ISP产线生产指标
项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 金属收得率 作业率 低碳钢连浇炉数 每天浇注炉数（最大/平均） 无漏钢浇注炉数 断浇率 粗轧轧制力 精轧轧制能力 水口堵塞 低碳钢拉速 中碳钢拉速 包晶钢 生产计划 粗糙度 89.20% 96.60% 16 28/25 2139 0.27% 4,000t 150km（F5） 0.02% 4.8~5.5 m/min 4.0~4.2 m/min 无缺陷 100多种不同钢种 EN 10051标准的1/3 Ra<0.6um O5 适用汽车外板 实绩（平均值）
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Products mix of a ISP production line
1 低碳钢
油桶、容器板、货柜、锅炉板、扩展容器板、隔板 材料、钢家具、热镀锌板、电镀锌板 再轧板、空寂压缩机容器、气体容器管、锅炉板、 2 建筑用钢 建筑表面板 3 碳素钢 刹车片、洗衣机板、刀片、链条
4 高强度钢 5
碳素钢 品 种 电工钢 铁素体轧制 产量/年 (万吨) 极限厚度范围(mm) 金属收得率 (%) 技术复杂程度
无取向电工钢 OK 100 1.0-12.0 97.08% - 97.56% 较高
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筹划建设无头轧制生产线
与国内有关单位合作，筹划利用我国自己的科研 和施工力量，建设具有我国自主知识产权的生产线， AHSS热轧生产，实现减量化。
1.0-12mm
ISP工艺布置
连铸坯宽度 /mm 1250
结晶器厚度 /mm 75
连铸坯厚度 /mm 55
最大拉速 /m/min 7.0
流速 /T/min 3.7