薄板坯连铸连轧(8)—唐钢FTSR

薄板坯连铸连轧(8)—唐钢FTSR

2006-12-19

唐钢的薄板坯连铸连轧(ＦＴＳＲ)生产线，工程分2期建设，一期工程年产150万ｔ热轧钢卷，带钢厚度0.8～4ｍｍ，宽度850～1680ｍｍ，最大卷重30ｔ；二期工程完工后，年产250万ｔ热轧钢卷，带钢厚度0.8～12.7ｍｍ。产品钢种为碳素结构钢、优质碳素结构钢和低合金结构钢。

该生产线采用意大利达涅利的ＦＴＳＲ(ＦｌｅｘｉｂｌｅＴｈｉｎＳｌａｂＲｏｌｌｉｎｇ)工艺技术，是国内第一条采用此项技术的薄板坯连铸连轧生产线，也是继加拿大的阿尔戈马(Ａｌｇｏｍａ)钢铁公司，美国的北极星厂(ＮｏｒｔｈＳｔａｒＢＨＰ)之后，购买此项技术的第三条生产线。该工艺采用凸透镜型结晶器，带辊型的液芯压下，辊底式隧道炉，2架粗轧机，5架ＰＣ精轧机，配备了先进的自动化检测仪表，实现计算机系统的顺序控制、逻辑控制、过程优化控制、生产质量控制等多层次全方位高智能化的自动控制。可实现3点除鳞、

半无头轧制、铁素体轧制。

生产钢种

生产钢种：超低碳和低碳钢占55%(其中含6%包晶钢)；中碳钢占25%；低合金钢占20%。产品尺寸：厚度0 8～4 0ｍｍ(一期工程)，0 8～12 7ｍｍ(二期工程)；宽度850～1680ｍｍ；钢卷内/外径Φ762/Φ1200～Φ2025ｍｍ；最大卷重30ｔ；最大卷单重18ｋｇ/ｍｍ。

连铸工艺概况

钢水经150ｔ精炼炉、150ｔ脱气炉处理后，运往钢包回转台，注入工作容量38ｔ、溢流容量42ｔ的中间包，进入结晶器，铸成厚度90ｍｍ的连铸坯。经铸坯的弯曲、矫直及薄板坯液芯轻压下系统，使连铸坯厚度减薄到70ｍｍ。再经除鳞，进入辊底式加热炉。

图唐钢薄板坯连铸连轧生产线工艺布置简图

1-钢包；2-中间包；3-直弧形连铸机；4-除鳞箱；5-辊底式加热炉；6-立辊轧机；7-粗轧机；8-中间温度控制系统；9-飞剪；10-精轧机；11-层流冷却装置；12-高速飞剪；13-地下卷取机

1 工艺特点

(1)凸透镜型结晶器

达涅利公司为解决连铸坯易出现表面裂纹和疤痕等缺陷，开发了凸透镜结晶器。其鼓肚形状贯穿整个铜板，并一直延续到扇形0段中部。在结晶器出口处，有一套带形状的辊子，对铸坯鼓肚矫平。这种结晶器的内部容积比较大，有较好的钢水自然减速的效应。坯壳在结晶器内变形小，所受的应力大大降低，不易产生裂纹和疤痕。同时结晶器弯月面处钢液面积大，有利于保护渣的熔化，可使坯壳传热的热流密度相对减小，有利于浇注有裂纹敏感性的钢种。

(2)浸入式水口

达涅利公司采用优化的四孔圆柱形水口，使结晶器液面平稳，可实现理想的流场分布。钢液不冲刷坯壳，可提高连浇炉数和金属收得率。在水口壁与结晶器铜板间不产生搭桥。

(3)采用液压振动

液压振动频率高，振幅小，可根据铸坯拉速调节。唐钢采用的频率为0～600次ｍｍ，行程0～20ｍｍ，波形为正弦波或非正弦波。

(4)漏钢预报和热像图

漏钢预报系统由一套热电偶和耐热电缆组成。实时检测结晶器铜板的温度，通过一个专门的软件程序可以显示结晶器的热像图，并检测结晶器内的临界热流状况(粘结、漏钢等)。热像图可以全面地反映结晶器内坯壳的凝固过程，实时检测各种临界状态。使结晶器透明，实时调整操作，减少事故。

(5)液芯轻压下技术

达涅利液芯轻压下技术特点，主要是减少铸坯的中心偏析和疏松；破碎粗大的柱状晶组织，细化晶粒；具有大的灵活性，自动调整扇形段楔形度，使铸机以最合理的方式进行生产，对生产薄规格的板材有利；提高铸坯质量，降低热轧成本。

(6)旋转式除鳞机该系统主要由两对旋转的臂组成，一对用于薄板坯表面，一对用于薄板坯下表面。每个臂的端头装有一个扁除鳞喷嘴。喷淋水的宽度与臂

的旋转速度配合，形成连续不断的环行喷淋路径，使整个板坯表面被盖住，从而彻底清除原始氧化铁皮和残留的保护渣。

(7)在线调宽技术结晶器窄面可在浇注过程中或暂停时调整，同时结晶器的锥度也自动调节，并考虑到钢种、拉速、冷却方式、过热度等因素的影响，使其处于最佳状态。

辊底式加热炉

辊底式加热炉在连铸和加热工序之间起调节、缓冲作用，具有加热、存储、加速等功能。整个炉子通常为直隧道式，炉子长度230.9ｍ，充分满足了薄板坯连铸连轧的需要。

板坯的加热过程，由过程计算机进行监控。保证上下道工序正常衔接。根据入炉板坯的速度、钢种、规格、所需的出炉温度，自动计算所需的加热时间，并对炉内板坯进行速度控制、位置控制及燃烧控制。整个过程由计算机进行优化计算，从而得到最佳操作和最佳缓冲时间。

烧嘴为低氧化烧嘴，性能良好，且每个烧嘴带有一个空气枪，在烧嘴低负荷操作时保证火焰稳定，从而加大了烧嘴能力的调节范围。

采用双煤气双预热，且炉体保温结构合理，该加热炉的燃耗比其他炉子低30%。

在轧机换辊或出现故障停车时，炉内板坯可以2.0ｍｍｉｎ的速度前后摆动，以保证板坯加热均匀。两流生产时炉子内铸坯缓冲时间大于15ｍｉｎ，在不降低拉速的情况下能满足换辊时间的要求。

连轧工艺及技术特点

1 主要设备组成及技术参数

(1)立辊轧机：轧辊 640～580ｍｍ×380ｍｍ，调宽范围800～1770ｍｍ，最大轧制力100ｔ。

(2)高压水除鳞：最大水压38ＭＰａ。

(3)2架粗轧机：Ｒ1工作辊 1050～980ｍｍ×1810ｍｍ、Ｒ2工作辊 825～735ｍｍ×1810ｍｍ；支撑辊 1450～1300ｍｍ×1790ｍｍ；最大轧制力：4000ｔ；机架主柱断面积：6000ｃｍ2；液压辊缝调节系统；主传动电机功率6600ｋＷ。

(4)中间控制装置：主要安装适应中间冷却喷头、热保温罩和调侧导板。根据产品的种类，控制轧件进入精轧机的温度，实现中间轧件组织状态的转变，完成铁素体轧制，达到控制轧制的目的。

(5)事故剪：剪切力800ｔ

(6)精轧机：5架四辊ＰＣ轧机；工作辊Ｆ1～Ｆ3 825～735ｍｍ×1810ｍｍ、Ｆ4～Ｆ5 680～580ｍｍ×1810ｍｍ；支撑辊 1450～1300ｍｍ×1790ｍｍ；最大轧制力4000ｔ架；轧机最大交叉角度1.5°；主电机功率10000ｋＷ。机架柱面积7400ｃｍ2。

(7)层流冷支：冷却区分为6段，长度约27ｍ，冷却钢带厚度0.8～12.7ｍｍ。

(8)高速飞剪：用于将钢带剪成设定长度，进行分卷，同半无头轧制配套。

(9)卷取机：卷重30ｔ，卷取速度100～1081ｍｍｉｎ。

2 主要自动控制系统

轧机全部采用高刚度轧机，同时配备了完善的自动化控制系统。可实现：液压辊缝控制(ＨＧＣ)；厚度自控制(ＡＧＣ)；轧制过程中动态厚度变更系统(ＦＧＣ)；机架间带钢张力的控制(ＡＬＣ)；工作辊弯辊控制系统(ＷＲＢ)；工作辊动态交叉技术(ＰＣ)；工作辊在线磨辊装置(ＯＲＥ)；层流冷却控制(ＬＣＣ)；卷取机踏步控制(ＡＳＣ)。