国外轧钢现状

国外轧钢技术现状及发展动态

近年来,世界粗钢产量不断增加,2012年达15.5亿t,比2011年增长1.2%,其中我国2012年粗钢产量达7.17亿t,占世界钢产量近46,。3%,比2011年增

长3.1%。全球经济一体化的发展对钢铁工业在节能降耗、降低生产成本、生产

先进高强钢和高表面质量产品等要求越来越高,从而也促进了世界范围内轧钢技术、轧钢设备和控制技术的进步。

1 轧制技术与设备的进步

1.1 轧制技术的进步

近年来,板带热轧技术取得了很大进步,除传统热连轧外,紧凑式热带生产线、主要用于不锈钢生产的炉卷轧机、无头轧制以及薄带直接铸轧生产线等新工艺

新技术也有了很大发展。

1.1.1无头或半无头轧制技术

无头轧制技术由轧机追尾控制技术、头尾焊接技术、高精度成品轧制技术

和高速卷取技术等组成。目前,日本JFE公司的无头轧制技术可实现厚1mm薄板的稳定生产,其中关键的头尾焊接采用了感应加热焊接和激光焊接。通过对精轧第4~第6机架采用小径、单辊驱动的热连轧机,在大压下的同时实施出口穿水

快冷工艺,获得了较高抗拉强度、优良的抗疲劳性、加工性和焊接性的铁素体晶粒直径为52~55Lm的微细组织的热轧钢板。在薄板坯连铸连轧生产线上,除了批量轧制外,半无头轧制和快速产品切换(FPC-flyingproduct change)技术也具有很好的应用前景,它可以在实现不同规格产品快速切换的同时,保证较高的尺寸

精度和较小的机架间的张力波动。

2005年意大利布雷西亚Alfa Acciai棒材无头轧制作业线生产出第1批经

工字轮卷取的棒材大盘卷。它是世界上第1条无头轧制工字轮卷取作业线,将达涅利最新推出的ERW无头焊接轧制技术和工字轮卷取作业线有机地融合在一起。ERW无头焊接轧制技术通过方坯在线自动闪光焊接,使轧机实现不间断生产。工

字轮卷取线则是通过无扭卷取,将带肋钢筋、棒材卷取成超紧凑/超重大盘

卷,AlfaAcciai工字轮卷取作业线可生产58~516mm、经无扭卷取的超紧凑、重

带肋钢筋、棒材大盘卷,最大卷重可达3t。

1.1.2 先进的钢轨轧制技术

SMS Meer公司作为钢轨轧机的主供应商在过去的6年里为钢轨轧机技术发

展出了重要贡献。SMS钢轨轧制的前沿技术主要包括:轧机数目最小化的紧凑式

布置节省了投资和生产运营成本;不需要独立的精轧机;适于生产钢轨和其他产

品的紧凑式连轧机上的万能轧制技术;带有液压调节系统的CCS(compact cartridge stand)轧机机架便于实现快速换辊、快速更换产品规格以及减小

差;RailCoolTM技术对钢轨可以实现选择冷却,保证了钢轨均匀冷却以避免发生

弯曲和最大程度上减小了钢轨的残余内应力。该公司还开发了一种新的紧凑式

钢轨轧制技术,这种技术采用纵列式可逆轧机进行钢轨的万能轧制,并在韩国

INI Steel公司浦项厂第1次成功应用,目前包括美国Steel Dynamics公司、印度Jindal Steel &

Power公司和土耳其Kardemir钢铁公司等都用此技术进行钢轨生产。

1．1.3 环形轧制技术

近年来人们对柔性成形技术的发展很感兴趣,环形轧制工艺具有近终柔性成形潜力。T1F1Stanistreet等探讨了/增量环形轧制的可能性,通过减少芯轴与辊子的接触以及芯轴的轴向、径向运动而获得任意轮廓的环形截面。这种理念也被用来进行环形轧制设计优化,并设计出一种、新的柔性环形轧机模型。

J1M1Allwood和K1H1Kim等也对增量环形轧制技术的可行性和商业潜力进行了分析,通过物理模拟、有限元分析以及工业实验,得出通过精心设计刀具的轨迹进行环形轧制,技术上是可行的,并获得了有关的工艺参数。

1．1.4 高速轧制技术

达涅利公司开发出双模块高速线材轧制系统(TMB-twin module block),结合上游DWB预精轧机组之间的微张力控制系统,可以115m/s的高速度生产最小规格为5415mm的产品,同时产品的尺寸公差可控制在?011mm以内。JFE公司在东日本制铁所千叶第一冷轧厂对镀锡基板冷轧机组进行了各种高速轧制技术的研发,包括高速轧制控制技术以及轧辊与钢板高效冷却技术,最终实现了最高轧制速度达2813m/min,可轧制宽度为508~1295mm,最薄板厚为0110mm的极薄中宽板带的高精度高速冷轧。为实现高速轧制,需开发耐磨工作辊、高效润滑轧制油、高效冷却技术和高速板形控制系统]。

1．2 轧制设备的发展

1．2.1 炉卷轧机

传统的炉卷轧机是由可逆粗轧机和精轧机两部分组成,即用1架可逆的精轧机架配上2个炉卷炉来取代普通的半连轧机。现代轧机既需要粗轧机生产出板形好、凸度小的中间坯料,也需要精轧机能轧制出较厚的中间坯料,这就形成了粗、精轧合二为一的单机架炉卷轧机,可用于生产表面质量要求很高的不锈钢产品,能把200mm厚的板坯轧到3mm厚的带卷。CoilPlate板卷轧机是一种单机架炉卷轧机,它利用卷板技术生产中板,板材质量与传统中板轧机相当,生产效率和收得率却大大提高,达到了200t/h,收得率为96%~97%。现代的CoilPlate板卷轧机有3种不同的中板生产模式:单张中板生产,炉卷卷板轧板和炉卷轧卷。新一代紧凑式炉卷中板轧机既可产卷又可产板,产品宽度为1524~3124mm,厚度为213~5110mm,生产钢种包括管线钢、建筑用钢、压力容器钢和高强度低合金钢。板坯生产采用达涅利已经获得专利的H2高质量高速结晶器和动态轻压下系统的薄板坯连铸(fTSC)技术。

1．2．2 冷轧机

VAI Clecim公司开发了一种新的可逆式冷轧机,该轧机配备了智能凸度工作辊轴向移动、自动板形控制系统(AFC-1级系统)和CorumoR数学模型的二级系统,设计年产量为60万t,可以1250m/min速度轧制宽度达1650mm的板带。达