沙钢宽厚板5000工艺技术

沙钢宽厚板工艺技术沈文荣邱松年钱洪建（江苏沙钢集团有限公司）摘要沙钢集团于2006年建成当今中国最现代化宽厚板生产工艺线.采用带工作辊弯辊的Φ1210×5050mm工作辊、带油膜轴承Φ2300×4900mm 支承辊，最大轧制力100MN，最大切断力矩2×4,925kNm，高刚度、液压AGC工作辊弯辊装置轧机及MULPIC 装置满足高强焊接宽厚板高品质和板型要求.亚稳态奥氏体区热机轧制实现晶粒细化，靠中间坯待温时间及未再结晶区γ/α相变较低终轧温度抑制新晶粒成长。

MULPIC装置中加速冷却或直接淬火钢板。

终轧通过MULPIC装置加速冷却使固溶体内保持大量Nb、V、Ti、Mo微合金元素粒子有利γ/α相变、铁素体与贝氏体内沉淀而改善组织性能。

终轧温度低及增加冷却速率有增加沉淀强化和位错密度高强效果。

转变温度取决微合金设计、终轧温度及加速冷却。

精整工序热矫、冷却、切边定尺剪切及冷矫钢板，某些钢板350～400℃间出现剪口应力断裂要堆垛缓冷。

关键词宽厚板轧热机轧制多功能冷却装置相变 UOE板SIS′Wide Heavy Ptate Process TechnologyShen Wenrong Qiu Songnian Qian Hongjian（Shagang Iron ＆ Steel Group ，Suzhou，215625，Jiangsu P.R.C）Abstract In Dec.2006，by S hagang Iron & Steel Group company. Ltd.，SIS，was build latest modernization wide heavy plate operation line. The wide heavy mill is the largest plate mill in China. Main date of the heavy plate mill equipment including Φ1210×5050mm Work roll，Φ2300×4900mm back-up roll, back-up roll oil film bearings and HAGC，10,0000kN maximum rolling force, 2×4925kNm cut-out torque. Work roll bending system ，hydraulic AGC and high elasticity module of mill have to meet plate high quality and shape basic requirement.TMCP, a minimum degree of deformation is carried out in the temperature range of the metal stable austenite, whereby no re-crystallization takes place before the γ/α-transformation, so that the new grain formation is taken over by the transformation reaction. The necessary low finish rolling temperature，require relatively long waiting times before final deformation. For the plate，accelerated cooling or direct hardening velocity controlled by MULPIC equipment.Key W ords heavy plate mill，thermo-mechanical rolling, MULPIC，transformation，UOE1.概况我国目前≤3500mm中板轧机多达30余套，≥3800宽厚板轧机仅宝钢、沙钢、鞍钢、浦钢、舞阳、湘钢及新余7套。

全球16家≥5000mm宽厚板厂，法国1套，中国、美国和德国各2套，俄罗斯4套，日本5套。

沙钢集团于2006年建成5m现代宽厚板生产工艺线如图1所示，辊系采用带WRB的Φ1210×5050mm 工作辊和带油膜轴承Φ2300×4900mm 支承辊，最大轧制力100MN，最大切断力矩2×4925kNm，高刚度、液压AGC工作辊弯辊装置轧机及MULPIC装置。

沙钢建成现代化5m宽厚板厂（表1），提升我国高端特宽厚板生产能力。

满足5～150×900～4900×6000～27000mm高强船板、管线、桥梁、海洋、建筑国民经济单位:m m图1 沙钢宽厚钢板厂平面工艺简图1—步进梁加热炉；2—18MPa除鳞箱； 3—5m宽厚板轧机； 4—立辊轧机； 5—MULPIC装置； 6—9辊热矫；7—2号冷床； 8—1号检验台；9—UST装置；10—切头剪；11—双边剪；12—定尺剪；13—喷号机；14—2号检验台；15—钢板堆垛装置；16—11辊冷矫机；17—3号冷床。

2.工艺布置江苏沙钢集团5m宽厚板厂位于江苏扬子江国际冶金工业园区内，主厂房总长1356m，宽度方向最宽246m，总面积200610m2。

由板坯库、上料跨、加热炉跨、主轧跨、剪切跨、厚板处理中转跨、成品库、磨辊间、主电室组成，预留热处理跨、涂漆线跨。

产品规格5～150×900～4800×～25000mm，最大重量32300kg。

常规轧制、控制轧制及热处理钢板比5：3：2，生产碳素、低合金结构、船板、管线、桥梁、海洋、建筑、锅炉压力容器及机械工程用板，设计年产量180万t/a。

采用5m高刚度轧机、大功率主电机和MULPIC加速冷却装置并扩大精整能力，辊系带HAGC和WRB装置沙钢宽厚板轧机单位轧制力20KN/mm及单位轧制功率4KW/mm，用自动测压、测厚测宽测长仪及板型仪确保自动轧制钢板板型和平直度。

及在线钢板精整和钢板质量跟踪，从加热炉上料辊道至钢板进入成品库止，由计算机物料跟踪系统对板坯、轧件母板及成品子板全线跟踪，确定其确切位置，对相应设备设定和控制，通过全厂L1～L3三级控制系统确保高强船板、锅炉压力容器板、桥梁板和石油管线板的两阶段或三阶段TMCP+ACC/DQ轧制技术要求。

表1 国内外宽厚板厂轧机性能比较由沙钢集团宏发炼钢厂3号连铸机供给板坯，经二次切割精整后，连续加热炉加热，出炉板坯高压水除鳞后，进4辊5m可逆轧机轧制，根据要求进行ACC/DQ冷却后热矫直。

＞50mm钢板进3号冷床冷却，厚板处理区堆冷至室温，经翻板检查、火焰切割、标志后吊至指定区域堆放、发货；≤50mm钢板进入2号冷床（若需可下线）冷却，经检查、切头、切尾、分段、切边／剖分、定尺、标志、堆存、发货。

需冷矫钢板送冷矫直机矫直后至成品跨堆存、发货。

3.1 加热3.1.1原料上料根据成品钢板规格、钢级及机时产量，选用220～320×1580～2515×2700～4600mm连铸板坯尺寸。

板坯由沙钢集团宏发炼钢厂提供3号连铸机板坯经轨道车连接，少量经由汽车运输送抵宽厚板厂1A —1B跨与1B―1C跨板坯库。

无缺陷合格板坯进板坯库前将板坯数据输入宽厚板厂，由70t钳吊将轨道车上板坯逐块卸到指定垛位或直接上料。

倍尺坯移送机运到二次切割线受料辊道对中、测长，运到切割辊道将倍尺坯火焰切割一切为二或切为三。

逐块去除头尾毛刺、标志后被运送到卸料辊道。

根据轧制计划顺序，由45t钳吊可同时吊运1～3块板坯，将1C―1D和1D―1E跨板坯吊至堆垛台。

上料推钢机将板坯推到加热炉上料辊道，经测长、称重，送入加热炉加热连铸坯热送热装采用轨道车运输，二次切割线与加热炉上料辊道用板坯运输链连接，缩短上料时间、减少板坯温降。

3.1.2 加热炉8段步进梁式加热炉具备坯料温度预报与热态跟踪、最佳炉温设定、动态空燃比设定、在线热平衡计算、炉压的前馈控制及耽误策略，装钢机端部上料和出钢机端部出料。

焦炉煤气为燃料，上、下供热滚轮斜台面全液压驱动。

两套步进机械双升降平移，单排或双排装料；箱型多区供热，分区控制各段温度适应热坯和冷坯热坯交替装炉加热小时产量变化；高背化耐热垫块和千鸟型布置减少板坯底部黑印；水梁及立柱双层绝热，高效保温材料复合炉衬，最大限度回收显热；高效空气预热器预热空气至550℃减少热耗，最大标定和小时产量分别为245和300t/h，热装率达60～70%。

加热炉236个烧嘴，上部为平焰和侧向烧嘴，下部为侧烧嘴，80和110m3/h平焰烧嘴各有60和72个；400、450和500m3/h侧烧嘴分别为28、48和28个。

风量助燃风机70000m3/h,风压13KPa，1450r/min；现场有炉压测量差压变送器、压力变送器、流量控制器、液位控制器、压力控制器，带黑度补偿板坯高温计、炉内残氧分析仪和NOx分析仪表，各段煤气和高温空气控制阀及煤气总管调节阀。

在步进式加热炉焦炉煤气为燃料，端部上料和出料。

板坯加热至1100～1200℃，对TMCP控制轧制微合金钢可降至1050～1080℃加热温度和加热时间应保证Nb、V、Ti微合金奥氏体固溶和奥氏体晶粒均匀。

钢板加热温度、加热速度、加热时间等工艺参数及炉温制度、炉内气氛、炉压均由计算机设定、控制。

3.2 轧制采用高压水除鳞箱；高精度、高刚度、高功率、大转矩厚板轧机、立辊轧机；MULPIC加速冷却装置和4重9辊热矫机。

3.2.1 高压水除鳞箱高压水除鳞箱有上下各两排喷嘴出口水压18MPa，上部喷嘴垂直可调，喷射与轧件法线成15°。

经高压水除去出炉板坯表面氧化铁皮。

3.2.2 立辊轧机Φ1000×600mm立辊轧机配有液压宽度控制系统（AWC）和轧制头尾部分短行程控制（SSC），控制轧件平面形状和宽度尺寸精度及钢板头尾部形状，轧制头尾部短行程控制对板坯矩形化能使轧件延伸道次全长宽度均匀偏差最小。

对轧件施以侧压立辊轧制减少轧件边部折叠和改善边部质量，提高成材率。

3.2.3 宽厚板轧机采用4KW/mm的Φ1210×5050/Φ2300×4900mm宽厚板轧机，其单位轧制力20KN/mm，单位轧制功率4KW/mm，适用于常规、TCR或TMR“纵—横—纵”或“横—纵—横”成形、展宽和延伸3阶段方式轧制成所需钢级和规格的宽厚板。

普通宽厚板用常规轧制工艺。

经推床对中后，板坯进入4辊可逆轧机进行轧制，先进行1～2道次成形轧制，机前或机后旋转辊道上轧件旋转90°后展宽轧制，轧至成品毛边宽度后再转90°延伸轧制，直至达到设定的成品厚度。