板带生产工艺5(热连轧带钢生产)

连铸坯直接轧制工艺流程与车间布置
日本新日铁界厂于1981年7月首次实现了
宽带钢的连铸坯直接轧制(CC-DR），其 车间设备布置如图
该厂为改建而成的CC-DR工艺，新建连
铸车间在连轧机近旁140m，与轧制线成 垂直布置，与炼钢车间相距600m，用铁 路运送钢水包
高温连铸坯用保温辊道输送，并设有边 部补偿感应加热器(ETC)，用以补偿加热 板坯边部，然后经转盘送入轧制线，经 立轧机轧边及除鳞，再经粗轧机组由厚 250mm压缩到50~60mm，进入设有煤 气补偿加热器的运送辊道，送到精轧机 组轧制。
在常规连铸与轧钢生产工艺中，板坯出连 铸机后进行冷却，送板坯存放场进行检查清理 及堆垛存放，再运往轧钢车间按照轧钢生产管 理计划编组，按每套轧辊先轧宽板后逐渐轧制
窄板的一定程序进行轧制生产，连铸与轧制是 两个独自编制生产计划的互不相干的工厂。但
在连铸一连轧生产时，铸坯不经冷却，直接热 送到加热或补热装置，然后立即直接进行热轧， 炼钢、连铸与轧钢三者联成一个整体，服从于 统一的全厂总生产计划。
轧机为1420mm全连续式，粗轧为2台2 辊加4台4辊式(R1~R6)，其R3经改造后 已移至精轧机组前作为M机架，紧接着是 6架4辊精轧机(F1~F6)，产品尺寸为 (1.2~1.6)×(600~1300)mm板卷，重约
20t。该厂现已转卖给中国梅山钢厂。
日本钢管福山厂继新日铁界厂、室兰厂等之后 于1984年9月实现了宽带钢的CC-DR工艺，其 布置如图所示。该厂将连铸机安装在距炼钢设 备630m的宽带钢轧机的头部200m处，钢水包 经铁路送来进行连铸。生产线上装有二流板坯 连铸机。连铸板坯厚220mm、宽 700~1650mm、长5900~145O0mm。采用长 32m、容量为225720×l03kJ/h
将日益得到重视和发展。
叠轧薄板生产
叠轧薄板是最古老的热轧薄板生产方式 叠轧薄板：把数张钢板叠放在一起送进轧辊进
连铸直接轧制(CC-DR)工艺对轧钢操作的
要求与该厂原来的（CC-DR)工艺是差不多的，
即是都必须能宽度大压下，灵活改变板坯的宽
度及实行自由程序轧制。为此该厂具有一大立 辊轧机（VSB）和几台轧边机(粗轧机前)可完 成宽度压下量达300mm以上；采用了移辊轧制 技术以均化轧辊磨损，延长其使用寿命；采用 6辊式精轧机有很强的凸度控制能力，还采用 了热轧润滑技术和精轧前的板边感应加热器， 以保证产品精度和板形质量。
轧钢车间调控板坯的宽度采用的技术
(3)采用定宽压力机以大压下量有效地调 整板坯宽度。如我国宝钢1580mm、鞍 钢1780m轧机即是如此。除此之外，原
来常规热带轧制中采用的一些板宽控制 技术在连铸连轧生产中仍然可以使用， 对调控板、带宽度精度也可起较大的作 用。
自由程序（或随意计划）轧制技术（SFR）
1）周期移动法(CS法)
2）板带凸度控制法（HCδ法）
3)单侧锥形辊位置控制法（TA法），这 实质即是K-WRS法
(3)其他免受板形及厚度精度限制的技术:为了
实现自由程序轧制，除必须采用减少轧辊磨损
并使之均匀化的技术外，还必须采用下列多项 技术：1）产品的凸度和平直度同时控制技术。 由于采用了六辊轧机，凸度控制的能力大为加
1987年该厂采用高速保温车输送铸坯和火 焰式边部加热器等措施，开发了远距离直接轧 制技术(CC-DR)。从连铸出口到轧机前板坯边 部加热器的距离为430m，保温车输送速度 15km/h，运送时间约为2min。采用喷流火焰 式边部加热器经6~7min边都加热后送轧机轧 制。与过去辊道输送进行热装炉轧制工艺相比， 节约燃料约合每t钢5.7kg标煤，以年产 300×lO4t计，可节煤17100t。
自由程序（或随意计划）轧制技术（SFR）
在这里轧钢机再也不能强调自己的 独立计划，不能再按先宽后窄的生产程 序独自安排选择了，而必须服从炼钢与 连铸计划安排。这样对轧钢必须是来什 么料就得刻不容缓地轧什么料，产品必 然是宽窄相混，即进行所谓“锯齿形"生
产，也就是进行板宽不规则的或程序自 由的生产。自由程序轧制与常规轧制的
轧钢车间调控板坯的宽度采用的技术
(1)设立定宽（径)轧机或大立辊破鳞机，实现 宽度大压下，如日本大分厂设立了立平立(VHV)
三联可逆式定径轧机，道次压下量可达150mm， 总减宽量可达1050mm。由于前端和尾端宽度 缩小而增加剪切损失，使金属收得率降低，为
此大分厂采用了宽度自动控制和挤压轧制技术， 使收得率达99%以上。日本界厂为了提高轧机
调宽轧制(AWC)
现代化的板坯连铸机一般具有在线 调宽技术，但即使连铸机具有快速调宽
装置，为了稳定浇铸作业，稳定炼钢与 连铸的节奏均衡及减少锥形板坯的长度，
也应尽量减少结晶器宽度的调节变化，
亦即结晶器宽度的改变应该是越少越好， 而将调宽改变板坯规格的任务主要交给
轧钢去承担。在轧钢车间调控板坯的宽
度采用的技术主要有：
经清理后与一部分冷坯装入加热炉，进 行加热和轧制。该厂月产量24万t，直接 轧制量15万t，直轧率达62.5%。
为实现自由程序轧制，该厂精轧机组均 采用移辊轧制技术，并配以强力弯辊系 统，还装有板形仪和断面仪，以适应生 产多品种高质量宽带钢的要求。
直接轧制大大减少了重新加热所需要的 热量，与常规轧制相比，节约热能消耗 80%以上。
的板坯边缘部加热器及2400kW，500~1000Hz 可变频板料边部感应加热器，精轧前使板坯边 部温度由1070℃提高到1250℃~1270℃，以保 持板坯断面温度均匀。
为使连铸与轧机生产能力相匹配，连铸 速度必须保持在2.0~2.5m/min的范围内。 热轧成品尺寸为厚1.0~12.7mm，宽 600~1630mm，卷重30t。设有在线缺陷 检测器，把一部分有缺陷的板坯检出，
的宽度压下能力，将立辊破鳞机改造成一架可 逆式轧机，经5道次压下，可使侧边总压下量 达150mm。
轧钢车间调控板坯的宽度采用的技术
(2)一些工厂(如界厂等)由于使用M机架的立辊 轧边，提供了一种宽度自动控制(AWC)功能。
这种功能在大压下量轧制或轧制因结晶宽度改 变而形成的锥形板坯时，能使宽度得到较精确 的控制。板坯的宽度用宽度计进行测量。利用 测出的板坯宽度，计算出立辊的开口度(辊缝)， 再根据测量辊测得的数据，定时进行立辊开口 度的调整。当不使用AWC时，带钢宽度变化达 5.5mm，而当使用AWC时，则宽度差得到消除， 使板宽精度大大提高。在界厂，锥度达140mm 的板坯可直接送往热带轧机进行轧制。
情况比较如图
自由程序轧制与常规轧制的比较
为了实现自由程序或随意计划轧制，必须 增长轧辊的使用寿命，减少及均化轧辊的磨损， 保证板带的板形平坦度和厚度精度质量，并加 强自动控制及快速换辊技术:
(1)改进轧辊材质，减少轧辊磨损，开发新钢 种轧辊(如高碳高速钢轧辊等)及采用热轧润滑 以减少轧辊磨损，降低轧制压力。
强，在连轧机上进行凸度控制，必须分析前机
架的凸度变化对于后机架凸度变化的影响。这
种凸度变化可用凸度的遗传性和轧辊形状的复
制现象进行整理和定量分析，实行在线控制。
2）高精度轧制技术。
（4）自动控制及快速换辊技术，随着连 铸-直接轧制和SFR轧制技术的实现，产 品品种多样化，产品精度质量严格化，
从而使热带轧制作业更趋复杂，这就更
移辊轧制技术(HCW或WRS）
HCW移动工作辊的轧制技术首先是日本 日立制作所开发，并于1982年在新日铁八幡厂
热带轧机精轧机上得到应用(如图a)以后，仅三
年内就很快得到推广应用。以后日本川崎钢铁 公司又进一步开发了K-WRS工作辊移动轧制技
术，其不同点是将工作辊身一端做成锥形(如 图(b)、(c））再进行轴向移动，在热带轧机上 得到应用。这些轧制技术不仅特别适用于连铸 连轧生产，而且适用于常规热轧板、带生产。 它们不仅可以减少和均化轧辊磨损，延长轧辊 使用寿命，灵活轧制任意宽度的板带，而且可 明显提高带钢的板形平坦度和厚度精度质量。
中小型企业薄板带钢生产
高速连续轧制的方法无疑是当前生
产薄板带钢的主要方向，但它不是唯一
的方向。宽带连轧机的投资大、建厂慢、 生产规模太大，受到资源和需要等条件 的限制，也有不利的一面。随着发展中 国家的兴起，随着工业先进国家废钢的 日益增多，随着较薄板坯的铸造技术的 提高，中小型企业板带钢生产的方法又
作轴向移动，以减少凸度和边部减薄；
（c）为锥体振荡法，即一侧车成锥度的工作
轧辊作短行程的振荡串动，以减少带钢凸度， 并防止轧制带钢边缘产生异常磨损。一侧带有 锥度的工作辊之所以能减少带钢边部变薄，其 原理如图所示。HCW轧机和WRS轧机都是除工 作辊作轴向移动以外，还配有工作辊弯辊装置。
HCW轧机的基本特性如图所示。HCW轧 机工作辊轴向移动的方法按其目的与效 果可分为以下3种:
热连轧带钢生产
一、调宽轧制（AWC）及自由程序轧制 （SFR）
二、连铸坯直接轧制工艺流程与车间布 置
调宽轧制（AWC）及自由程序轧制（SFR）
高度现代化的钢铁工业生产要求提 高产量、质量、节省能源、降低消耗及 成本，因而向着高度连续化、自动化的 方向发展。尤其是为了实现炼钢-连铸-轧 钢等多工序周期性连续生产，就必然要 求轧制技术的高度灵活和可靠，也就是 要求高度柔性生产。
移辊轧制技术(HCW或WRS）
WRS轧机开发的新轧制法如图所示:
(a)为往复移动法，即是使带凸度的工作
辊轴向移动，防止因轧辊局部磨损而导 致带钢表面出现局部高点或凸峰，使轧 辊保持均匀磨损的外形和热凸度，以便
能进行随意计划轧制，这也就是HCW轧 制技术；
WRS轧机开发的新轧制法
（b)为锥体调节法，即一侧车成锥度的工作辊
远距离CC-DR工艺
日本新日铁八幡厂研制出板坯保温高速输
送车，结论是远距离（1000mm以上)输送车优 于辊道输送。由于保温车可使铸坯在高温保温