我国热轧带钢生产的新技术

我国热轧带钢生产的新技术
作者：胡彬彬
来源：《中国科技博览》2012年第32期
[摘要]：近年来，我国热轧宽带钢产量迅猛增长，随着前期投产的生产线产量的陆续释放，以及即将投产产能的增加，后期国内热轧板卷产量增幅将继续保持在较高水平。

而近几年来我国集中建设了一大批宽带钢热轧机，数量之多，建设速度之快，不仅在我国，在全世界也是空前的。

[关键词]：热轧新技术连铸
中图分类号：TG333.7+1 文献标识码：文章编号：1009-914X（2012）32- 0339-01
近年来我国新建传统宽带钢热连轧机组除个别采用二手设备外有两种情况，一是引进国外技术装备的、具有当代世界最先进水平的轧机，二是由我国自主集式或国产的具有先进水平的轧机；热轧宽带钢连轧机组在工艺设备技术上的新发展，包括如下的新技术：板坯定宽压力机、带坯边部加热器、热卷箱及带钢无头轧制、精轧机组前设置立辊（FE）轧机、精轧机板型控制（凸度和平直度控制）、精轧机架数选择、全液压卷取机等。

1、连铸坯热送热装技术
连铸坯热送热装是指连铸坯在600℃以上高温时直接装炉或先放入保温装置，以协调连铸与轧钢生产节奏，待机装入加热炉加热，然后再把经过加热1050℃以上的高温连铸坯直接送往轧机轧制。

该项技术具有节能、缩短生产周期、减少板坯存放仓库面积等效果，集成了几工序间的系统工程技术，需要多项技术的支撑，包括炼钢、连铸和热轧三者统一的生产计划管理，计算机进行实时控制；生产线设备具有较高的作业率；无缺陷高温连铸坯的生产；连铸和热轧均具有在线调宽的手段；热轧实施“自由轧制计划”；连铸和热轧厂布置紧凑或采取保温快速运输；加热炉采用多段快速步进梁，长行程装入机及热惰性小的陶瓷纤维耐火炉衬等，以适应热装的需要；在线补热和保温措施，如连铸和粗轧机间以及精轧机前设边部加热器，中间辊道设保温罩等。

2、直接轧制技术
直接轧制是把1050℃以上的高温连铸坯，经边部加热后直接送往轧机轧制。

该技术要求炼钢、连铸能稳定生产无缺陷板坯，连铸机出料辊道和轧钢加热炉后装料辊道以辊道直接相连，输送辊道上加设保温罩等保温热坯设施，加热炉设有长行程装料机，以便于冷、热坯交叉装料时可将高温坯装入炉内深入。

为实现直接轧制工艺，无缺陷高温板坯、热送坯的保温设备，板坯边角加热炉，生产管理计算机以及区域管理计算机等硬件条件是必不可少的，且高水平的连铸和热轧操作、生产计划和各工序的协调是关键。

根据日本、韩国一些厂家的经验，如解决好这些问题可以不影响轧机小时生产能力。

至于直接轧制所受钢种的限制，根据日本生产厂的经验，除取向硅钢、高牌号非取向硅钢、不锈钢以及高牌号镀锡板之外，其余钢种都能直接轧制。

直接热装和直接轧制是当代热轧带钢轧机的发展方向。

在新建热轧机时，直接轧制工艺要在平面布置上尽量考虑两车间紧凑布置，连铸机板坯输出辊道直接和热轧机加热炉出炉辊道相连，但设计上不应追求以高百分比直接轧制为目的，而是根据品种、规格及生产能力的要求考虑采用直接轧制的百分比，让生产厂根据今后实际操作水平来决定组织直接轧制，以期达到最佳的综合经济效益。

3、无头轧制和半无头轧制技术
无头轧制和半无头轧制技术是近年来出现的新技术。

无头轧制主要应用在热轧带钢和棒线材生产中，采用传统分块轧制方式的轧机要频繁的咬钢、抛钢和变换轧制速度，造成钢材头、尾部的质量难以保证，轧机作业率较低，对产品尺寸精度的控制也较为困难。

对此，有关科技工作者通过在传统的热轧生产线上设置采用钢坯对焊机及精轧后连续轧制。

该方法与传统轧制方法相比，成材率可提高0.5%至1.0%；生产率可提高10%至15%；产品质量、精度也有较大的提高。

业采用半无头轧制技术可利用连铸坯可以较长的特点，减少穿带过程产生的带钢温度降低、厚度不易控制和生产不稳定等问题，非常有利于薄规格产品的轧制。

4、板坯定宽压力机（SSP）
板坯宽度大侧压经历大立辊（VSB）侧压、大立辊与R1二辊轧机构成组合式轧机K1R1侧压，发展到了全新概念的板坯定宽压力机（FLYING S1ZING PRESS）。

我国新建武钢、马钢、首钢、邯钢2250MM轧机、宝钢1880MM轧机、鞍钢1780MM轧机等都设有连续/ 间断式定宽压力机SSP。

板坯定宽侧压机（SP）的轧制原理是靠模块步进式动作，在板坯侧面施加压力，以达到板坯的减宽目的。

为实现上述要求、模块有动作和传动系统，即模块的开口调整、模块的开闭动作、模块与板坯的同步动作。

5、中间坯短行程控制和宽度自动控制
立辊轧机的辊缝在轧制过程中不断变化，使头尾部失宽量减少，短行程法可减少切头损失率，并显著提高头尾部的宽度精度。

西马克- 德马格公司新开发的无镰刀弯轧制CFR （CAMBER FREE ROLLING）技术，通过粗轧机前的强力侧导机构，增强的粗轧能力和液压压下以及自动化控制系统有效地防止了中间坯强力轧制后镰刀弯的产生；全液压的立辊机架具有良好的自动调宽AWC 和短行程控制SSC 功能，提高了中间坯宽度控制精度，改善了板坯的头尾形状，减少了头尾切损。

6、中间坯保温技术和边部感应加热技术
粗轧机出口处带坯较长，为减少头尾温差，在延伸辊道增加保温罩，改善了中间坯温度的均匀性，减少了头尾温差，宝钢2050MM、1580MM和鞍钢1780MM轧机、邯钢2250MM 等均采用了保温罩。

而采用电感应加热器提高带坯边部温度，是近十年来发展的新工艺，主要目的是改善钢坯断面温度分布和金相组织，防止薄带钢和硅钢、不锈钢、高碳钢等特殊品种的边部裂纹，减少轧辊发生不均匀磨损的几率。

1套2×2000KW感应加热器对于坯温为1000℃，厚度为40MM的带坯，距边部25MM处坯温可升高45℃/分钟。

7、热卷箱
热卷箱技术过去使用的目的主要是为了减少带坯头尾温差，缩短轧线长度，提高钢卷单位宽度卷重。

使用的类型主要是具有两个卷取位置的热卷箱。

新型热卷箱用于满足带钢无头轧制的需要，采用三卷取位置，热卷箱出口使用强力矫直机。

热卷箱除了具有使带坯保温。

减少带坯头尾温差作用外，还起着活套的作用。

8、液压下厚度控制（HAGC）和连续可变凸度CVC技术
近几年用西马克-德马格技术建设的热连轧机都采用了液压下厚度控制（HAGC）和连续可变凸度CVC技术，用三菱、日立技术建设的热连轧机除采用HAGC厚度控制技术外，采用PC轧机（交叉角为0～1.5°）控制凸度，宝钢1880MM轧机采用经过改进的第三代PC轧机，其机构维修方便，通过液压缸平衡轴承座与机架窗口间的间隙使之有更好的动态稳定性。

这些措施可以使轧机得到厚度精确、凸度和平直度良好的带钢产品。

9、在线磨辊（ORG）装置
ORG技术为在线磨辊技术，ORG的各砂轮是通过接触旋转中的工作辊来带动旋转，属于非驱动型研磨。

在线磨辊机里安装有在线轮廓仪（OPM），可以准确测定工作辊的表面形状。

ORG技术与PC轧机结合起来，将发挥更大的效果。

ORG具有控制板形、板凸度、减少边部减薄与局部高点，提高表面质量，消除工作辊的磨损差异，实现自由轧制，推迟换辊时间，增加轧制量的优点；其缺点是一旦操作维护不当时，ORG设备出现的故障增多。

可消除带钢在宽度变化上的限制，延长轧辊换辊周期，提高钢带表面质量。

10、热连轧机层流冷却装置
新建的热连轧机层流冷却线一般分为主冷区和精冷区，根据工艺模型可精确地控制带钢的冷却强度和速率、冷却的均匀性和卷取温度，有的在主冷区前还设有强冷区，以增大冷却速率。

西马克-德马格公司还开发了边部遮挡技术，在生产薄带钢（厚度小于1.8MM）时，在层流冷却区内有可控的带钢边部遮挡装置使之保温，以降低带钢冷却后的热应力，有效防止边浪的发生。

参考文献：
[1] 黄徐晶.热轧带钢生产技术.四川冶金，2004，Vol.25，No.2：21-24。