薄板坯连铸连—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～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～ｍｍ。

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ｍ，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ｍｍｉｎ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～Ｆ3825～735ｍｍ×1810ｍｍ、Ｆ4～Ｆ5680～580ｍｍ×1810ｍｍ；支撑辊1450～1300ｍｍ×1790ｍｍ；最大轧制力4000ｔ架；轧机最大交叉角度°；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～ｍｍ。

(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)。

3 主要技术特点
(1)生产极薄规格产品
薄板坯连铸连轧的特点之一就是生产极薄规格的带钢。

该生产线为保证产品的质量及内部组织的要求，相应提高了薄板坯的厚度。

增加了轧机机架，提高压下率，从而确保了极薄规格产品的质量。

该生产线可生产的厚度规格极限为ｍｍ的产品。

(2)三点除鳞技术
薄板坯连铸连轧工艺，氧化铁皮在板坯表面厚度薄且粘牢，很难去除。

为确保产品表面质量，采用达涅利专利技术，旋转式除鳞机，其主要特点是减少了耗水量，降低了泵站的成本；水冲击压力等于或大于传统工艺的除鳞机的冲击压力；减少了水流量，热量损失少。

该除鳞机分别布置在铸机出口、粗轧机入口、精轧机入口，可有效的去除板坯表面的原始氧化铁皮和控制二次氧化铁皮的生成。

(3)铁素体轧制
铁素体轧制是极薄带钢生产中的新技术，主要是轧件在进入精轧机前其内部组织形态就完成了从奥氏体向铁素体的转变，轧机轧制在铁素体组织状态下进行。

该项新技术的运用，将进一步改善钢奢的拉拔性能和深冲性能，在极薄规格产品上实现以热轧薄带钢替代冷轧带钢。

(4)半头无轧制
半无头轧制技术主要应用于极薄带钢的生产。

该技术的特点是保持高速轧制，提高生产率；保持机架间恒定的张力，保证带钢厚度及平直度的最小偏差；解决了薄带钢的穿带困难问题，保证了薄带钢生产的稳定性；减少了带钢头部的废品量，提高了收得率。

半无头轧制的应用，为唐钢生产极薄带钢提供了有利的保证。