新钢宽厚板生产工艺特点

・冶金设备・

新钢宽厚板生产工艺特点

吴德强　胡昌宗　黄　波

(中冶赛迪工程技术股份有限公司)

Features of Production Process for W ide and Heavy Plate i n X i nyu Iron and Steel Co.L td

W u D eqiang,H u Changzong and H uang Bo

(C ISD I Engineering Co.L td)

1　概述

新余钢铁有限责任公司(以下简称“新钢”)新建的宽厚板轧机是我国第一套3800mm级别的宽厚板轧机。该轧机分为两期建设,一期设计生产能力80万t a,二期设计能力150万t a。

生产的品种主要有:碳素结构钢板、优质碳素结构钢板、低合金高强度结构钢板、造船用钢板、管线用钢板、工程机械用钢板、汽车大梁板、桥梁板、容器板、锅炉板、抗层状撕裂钢板。一期专用板比例约40%～60%;二期进一步扩大产品品种范围,可生产工艺技术含量更高的钢板,特别是需要热处理的钢板,二期专用板比例进一步提高到约80%。

产品规格为:厚度6～100mm,宽度1500～3560mm,长度6000～18000mm。

以下从生产工艺选择、主要工艺设备选型和控制水平几个方面进行分析,阐述新钢宽厚板轧机的生产工艺特点。

2　生产工艺选择

2.1　TM CP技术

控制轧制和控制冷却工艺是现代化钢板生产的重要工艺技术之一。钢板生产过程中控制轧制和控制冷却相结合的工艺称为热机械控制工艺,即TM CP技术。

控制轧制是在轧制过程中对钢板不同的温度区间给予不同的压下变形,生产细晶粒、高强度、高韧性、具有良好焊接性能钢板的技术。根据不同的钢种,控制轧制的关键是控制钢板950～600℃温度范围的变形量,在此温度范围内增大道次压下量是钢板在轧制过程中产生晶粒细化,以获得钢板综合机械性能的重要途径。

控制冷却是根据轧件不同的温度区段进行不同的冷却,以改善带钢组织状态,细化奥氏体晶粒,阻止或延缓碳化物在冷却过程中过早析出,使其在铁素体中弥散析出,提高钢板强度和综合机械性能。

应用TM CP技术可以生产出综合机械性能和焊接性能均优良的高强度焊接结构钢板,因而该项工艺技术已成为近几年来中厚板生产领域最为发达的工艺技术。TM CP技术已为各个国家普遍关注和应用。该技术在刚开始应用阶段主要用于生产高强度造船钢板和长距离输送石油、天然气用管线钢板,以及其它用途的高强度焊接结构钢板。近年来,又开发出了TM CP工艺技术应用于L PG储罐和运输船用钢板、高层建筑用厚壁钢板、海洋结构等重要用途钢板的生产。

新钢宽厚板轧机以生产多品种专用钢板为主,因此,选择TM CP技术作为主要生产工艺。

2.2　轧机配置选择

根据最终生产规模150万t a,新钢宽厚板轧机的最终配置为1架粗轧机和1架精轧机,但考虑到投资和发展关系,拟预留1架轧机。结合新钢的建设场地、生产品种等因素,对于轧机预留考虑的因素主要有以下几点:

1)新钢宽厚板轧机的建设场地比较紧张,预留粗轧机,先建精轧机,可以充分利用精轧机至加热炉之间的辊道组织生产,有利于缩短主轧线长

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4

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　第12卷第1期　2006年2月

宽厚板

W I D E AND H EAV Y PLA T E

V o l.12.N o.1　

　Feb ruary　2006　

度,减少车间占地面积,降低投资。

2)先建精轧机,预留粗轧机,可以把A CC 一步到位,布置在靠近轧机的出口位置,有利于实现钢板的有效控制冷却,是实现TM CP 技术的重要保证。如果先建粗轧机,预留精轧机,则A CC 装置的位置就难以确定。因为把A CC 靠近粗轧机出口布置,对实现TM CP 技术有利,但将来建设精轧机时又需要把A

CC 装置搬迁到精轧机出口,会造成重复建设,增大投资。

3)先建精轧机,预留粗轧机,还有利于保证产品质量。因为精轧机不仅主电机功率比粗轧机的主电机功率大,而且精轧机配置有液压A GC 系统控制轧件厚度、工作辊弯辊(W RB )系统控制板型、立辊轧机的宽度自动控制(AW C )系统控制轧件宽度,有利于实现控制轧制工艺,有利于保证钢板的尺寸精度和综合性能。2.3　板坯装炉方式选择

轧钢厂常用的板坯装炉方式有冷装和热装两种。

新钢的炼钢连铸与轧钢相连,有利于实现连铸坯热送热装节约能源,降低生产成本。但是,对于要求较高的专用板产品的板坯能否进行热装主要取决于炼钢和连铸的质量,如果板坯质量不能满足热装就需要冷却、修磨后进行冷装。因此,考虑采用热送热装和冷装两种装炉方式,对于钢种、批量符合热送热装条件的产品,尽量采用热送热装工艺;对于要求较高的专用板,生产初期仍以冷装为主,随着炼钢和连铸技术的提高及全厂的生产计划、管理、工序间的协调组织达到一定水平后,逐步提高热装化。2.4　轧制方式选择

新钢宽厚板轧机除采用传统的板坯经横向和纵向轧制的方式外,还采用不经横轧的板坯全纵向轧制方式。

采用横轧不仅可以利用一定宽度的板坯通过展开轧制拓宽钢板宽度尺寸,而且有利于实现钢板纵向和横向性能的均匀性。

当短尺坯长度较短时,板坯纵向进入四辊轧机入口,由辊道送入轧机先进行1～2道次成形轧制后,轧件在轧机入口或出口回转辊道上转钢90°,然后进行展宽轧制;当轧件轧至要求宽度后,

再在回转辊道上转钢90°,随后进行延伸轧制到

成品厚度。

当长度接近或达到最大短尺坯长度时,板坯

先在四辊轧机入口回转辊道上转钢90°,进入四辊轧机进行展宽轧制,轧到产品要求的宽度后再在轧机入口或出口回转辊道上转钢90°,进行延伸轧制到成品厚度。

采取全纵向轧制的方式,全部由延伸道次将板坯轧制到成品厚度有利于提高轧机产量,拓宽轧件的长度范围。3　主要工艺设备选型

根据生产工艺要求,要实现TM CP ,不仅要求轧机具有更大的轧制压力和更强的刚性,而且要求控制冷却系统有较大的冷却能力。一期工程建1台四辊可逆式精轧机及立辊轧机,二期工程增建1台四辊可逆式粗轧机及立辊轧机。因此,一期项目选择的主要工艺设备性能参数如下:3.1　精轧机

数量:1架;型式:四辊可逆式;工作辊规格:51030～940mm ×3800mm ;支持辊规格:

52000

～1800mm ×3700mm ;最大轧制压力:75000kN ;最大轧制速度:7m s ;主传动电机功

率:A C 2×7000k W ;工作辊弯辊力:M ax .3000kN

侧;液压压下及A GC 工作行程:80mm ;轧制线标高调整方式:液压阶梯垫。3.2　立辊轧机

位置:四辊精轧机出口;型式:附着式;最大侧压量:50mm 道次;轧辊规格:5900～825mm ×400mm ;最大轧制压力:4500kN ;最大轧制速度:7m s ;主传动电机功率:A C 2×750k W ;传动方式:上传动;宽度自动控制:HAW C 。3.3　加速冷却装置(A CC )

数量:1套;型式:上下集管层流冷却式;冷却宽度:3800mm ;集管分区:快冷区、主冷区、精冷区;冷却区总长度:28000mm ;钢板通过速度:

M ax .3m s ;总用水量:8000m 3 h ;水压:0.15

M Pa ;侧喷水压力:1M Pa 。3.4　热矫直机

数量:1台;型式:液压辊缝调节可逆式;钢板规格:厚度6～60mm (100mm );宽度1500～3660mm ;长度18000～75000mm ;矫直温度:450～1000℃;矫直速度:0～60 150m m in ;矫直辊数:上4根,下5根;上辊系调节功能:辊缝设定(模型方式)、上辊系楔形调节及左右倾动调

・64・宽厚板第12卷