热连轧钢技术的发展现状及趋势

1、课程论文 -热连轧钢技术的发展及趋势 热连轧钢技术的发展及趋势摘要：本文介绍了最近十几年热连轧钢生产的技术进步、最新发展和目前的状况，分析了热连轧钢的新技术、新装备。并针对现状，展望对未来发展的趋势。关键词：热连轧钢、现状及趋势Hot tandenm rolling technology development and trendAbstract : this paper intrduces the recent years hot strip rolling production technology, the latest development and current situation

2、, analysis of hot strip rolling new technology, new equipment. In view of the present situation and Prospect on the development trend of the future.Key words: Hot strip rolling mill 、current situation and trend前言：改革开放以来，特别是进入 21 世纪以来，中国钢铁工业飞跃发展 ，为中国社会进步和经济腾飞做出了巨大贡献。最近几年来 ,板带热轧技术获得很大进步 ,除了传统的热连轧外,还有紧

3、凑式热带轧机生产线、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。1、热连轧生产工艺的发展第一套热连轧机于1926年诞生于美国。我国第一套热轧宽带钢轧机始建于1957年，即鞍钢热连轧生产工艺的发展的半连续轧机 。我国现有辊身长度在1422mm以上的热轧宽带钢轧机30多套。 近十几年，热轧带钢工艺发生了一系列变化，连铸连轧、无头轧制及半无头轧制技术得到应用。为了与新发展的热轧带钢生产工艺相区别，将过去长期以来所采用的带钢热连轧工艺称为传统带钢热连轧。12、热连轧生产工艺及设备2.1、加热炉 加热质量直接影响轧制带钢的质量。加热炉出炉温度为12001280。2.2、除鳞 粗轧除鳞

4、设备用于清除板坯表面的一次氧化铁皮，其主要形式有辊式除鳞机和高压水除鳞装置。2.3、粗轧机 粗轧机的水平轧机是把热板坯减薄成适合于精轧机轧制的中间带坯。粗轧机的布置有四种方案。1)全连续式 粗轧区设置56 台粗轧机进行连续（不可逆）轧制，这种布置由于粗轧道次限制为56 道次，加上设备重量过大，生产线过长，目前基本不再采用。2）3/4连续式 3/4连续式粗轧机由可逆式轧机和不可逆式轧机组成 。这一布置增加了灵活性，缩短了轧线长度，但设备重量仍较大。3）半连续式 即两机架均为可逆轧机，分别可轧制35 道次。4）单机架采用一架强力粗轧机进行37 道次可逆轧制来满足精轧的坯料要求。采用单机架粗轧机的布

5、置大大缩短了粗轧区长度，这对减少板坯温降十分有利，而这将直接影响精轧成品的厚度。2.4、调宽由于连铸机改变连铸板坯宽度的能力较小，不能满足热轧带钢轧机的各种宽度规格，由粗轧机的立辊根据热轧带钢轧机需要的各种宽度规格的板坯宽度进行控制。也就要求使用连铸板坯的热轧带钢轧机具有调节板坯宽度的功能，即要有板坯宽度大侧压设备。热轧带钢轧机发展了立辊轧机，定宽压力机等形式的板坯宽度侧压设备。 2.5、精轧机组精轧机组是成品轧机，布置在粗轧机组中间辊道或热卷箱的后面，是带钢热连轧线的核心设备。精轧是决定产品质量的主要工序，带钢的力学性能主要取决于精轧机终轧温度和卷取温度。 3几种主流的热轧带钢生产工艺3.1

6、常规热轧带钢工艺及设备布置2 连铸车间合格的连铸坯 称 重 高压水除鳞 定宽压力机粗 轧切头/尾 高压水除鳞 精 轧 层流冷却 卷 取 装炉、加热 入库 精整 检查 打 包 称 量 喷 印 热卷箱 板坯库保温坑冷装保温炉 边部加热保温热装连铸热装连铸直轧保温罩边部加热常规热轧的设备布置2R2层流冷却系统488 27524 0006 x 5 500 = 33 000F1F2F3F4F5F6除鳞 1122 000103 3609 000149 060F7加热炉 大立辊卷取机 1卷取机 236 545151 215R1 定宽压力机切头剪边部加热器除鳞 2精轧机卷取机 3板坯：厚度180250mm 宽

7、度6502180mm 长度411m成品：厚度1.225.4mm 宽度6502130mm代表生产线：鞍钢1780 武钢2250 等3.2薄板坯连铸连轧工艺7连铸定尺坯加热精轧轧后冷却卷取钢卷运输开卷检查钢卷打包钢卷称重钢卷打号钢卷入库定尺坯剪切薄板坯 连铸连轧 设备布置1 CSP7层流冷却CSP连铸机辊底式均热炉事故剪卷取机除鳞机精轧机生产能力: 单线: 150万吨/年 双线: 250万吨/年铸坯厚度: 5570 mm成品宽度: 9001 680 mm成品厚度: 1.220 mm4宝钢1780热轧4.1、1780热轧的生产设备及工艺流程8 1103456789111221三座加热炉2高压水除鳞箱

8、（HSB）3粗轧除鳞4粗轧前大立辊（VE）5粗轧机（RM）6热卷箱（CB）7飞剪（CS）8精轧前除鳞装置9精轧前立辊（F1E）107机架的精轧机11层流冷却12两台地下卷取机（DC）4.2、工艺流程图8板坯加热高压水除鳞粗轧飞剪热卷箱热卷箱炉精轧前除鳞精轧机层流冷却卷取钢卷运输入库检查取样打包、验收发货平整分卷打包、验收、发货4.3、1780热轧的产品、规格及生产能力不锈钢分公司1780mm热轧以热轧不锈钢钢卷为主导产品，同时发挥轧机能力大、控制水平高的特点，兼顾生产薄规格、高强度、高附加值的优质碳素结构钢、低合金钢等。不锈钢包括200、300、400系列，其中奥氏体不锈钢约占总量的70，铁素

9、体不锈钢占2527，马氏体不锈钢占35；碳素钢中包括双相、多相微合金钢，高强度钢及特殊用途钢等品种，且碳钢产品中以薄规格为主，厚度1.23.5mm约占80，以生产热轧酸洗、热轧镀锌及以热代冷用钢卷。8成品规格如下表所示： 代表钢种成品厚度(mm)成品宽度(mm)碳钢低合金钢SPHC,SPHD,SPHE,B480,SPA-H,SM400ACSM490AC,1.212.757501630不锈钢304,304L,316,316L,410,420,409,4302.010.075016005热连轧的发展5.1热连轧的技术发展最近15年，热连轧技术有了很大的进步，在热轧带钢轧机布置形式的发展方

10、面，总结起来，主要有6种形式：第一种是典型的传统热带钢连轧机组，这种机组通常是2架粗轧机，7架精轧机，两个地下卷取机，年总产量350×550万吨，生产线的总长度有400×500m，有些新建的机组装备了定宽压力机(SP)。这类轧机采用的铸坯厚度通常200×250衄，特点是产量高，自动化程度高，轧制速度高(20Ms以上)、产品性能好。第二种是紧凑型的热连轧机，通常机组的组成为1架粗轧机，1台中间热卷箱，5×6架精轧机，1×2个地下卷取机，生产线长度约300m，年产量约200×300万吨。采用的铸坯厚度200衄左右，投资比较少，生产比较灵活

11、，由于使用热卷箱温度条件较好，可以不用升速轧制(轧制速度14Ms左右)。第三种是新型的炉卷轧机机组，通常采用1台粗轧机，1台炉卷轧机，1 x2台地下卷取机，产量约100万吨，其中有的生产线可以生产中板也可以生产热轧板卷，主要用于不锈钢生产，投资较小，生产灵活，适合多品种。第四种热轧带钢的生产形式是薄板坯连铸连轧，按结晶器的形式不同，分别有多种形式，如SMS开发的CSP、D砧岍ELY开发的H2FI也等等，由薄板坯铸机、加热炉和轧机组成，刚性的连接，铸坯50×90mm，产量120×200万吨，轧机的布置形式有粗轧加精轧为2+5布置，1+6布置，也有7架精轧机组成的生产线。薄板坯

12、连铸连轧的特点是生产周期短、产品强度高、温度与性能均匀性好，但是表面质量、洁净度控制方面比传统厚板坯的难度大。第五种是国外发展的无头(半无头)轧制技术，日本是在传统的粗轧机后设立热卷箱，飞焊机，把中间坯前一坯的尾和下一坯的头部焊接在一起，进入精轧机组时形成无头的带钢进行轧制，在卷取机前再由飞剪剪断，该生产线可以以20n以的速度轧制，生产08×13mm的带钢。德国发展的是半无头轧制技术，他们利用薄板坯连铸连轧的生产线，铸造较长的铸坯，如200m，进人精轧，并且轧后进行剪切，在精轧机组中形成有限的无头连轧。这种生产线的特点是适合于稳定生产薄规格的带钢，减少了薄规格带钢生产中的轧废和工具损

13、失。欧洲还在开发基于薄板坯连铸连轧技术的无头轧制技术，通过进一步提高铸坯的拉速，使连轧机和连铸机的速度得到匹配，实现真正的连铸连轧。第六种生产热带钢的技术是是薄带直接连铸并轧制的技术，钢水在两个辊中铸成5×6 mm的带钢，经过1架或2架轧机进行小变形的轧制和平整，生产出热带钢卷。欧洲、日本和澳大利亚都进行过类似的试验，2004年美国NUCOR已经建了个工业试验厂，德国的THYSSENmPP也建立了相同的实验工厂，据介绍年产50万吨产量的带钢厂已经实验成功，但是关于生产的稳定性、成本、产品质量、产品范围和应用领域的进一步报道还没有见到。5.2热带钢装备技术进步热连轧轧机现在很多的技术发

14、展依然集中在板形、厚度精度、温度与性能的精准控制、表面的质量控制等方面，比如大规模广泛使用的强力弯辊(WRB)系统、工作棍窜辊(HCW、CVC)和对辊交叉(PC)技术，工作辊的精细冷却、高精度的数学模型的不断改进等等，都使热轧产品的质量不断提高。值得提出的新型轧机技术是日本2000年发明的在热连轧机组的最后3个机架上采用单辊驱动和不同辊径工作辊轧制技术(SRDD)，该技术是轧制中驱动大直径的下工作辊(直径620mm)，而较小直径约上工作辊从动，其优点是轧制中有剪应力产生，降低轧制力、减少边降和增大压下量。在国内称为异步轧制技术，国内的实验室实验也表明，该生产方法对降低轧制力有明显的效果。这在目

15、前的情况下低温大变形生产超细晶粒钢和超高强度钢，这种设备是很有效的，但是进一步关于质量、稳定性等方面尚无进一步的报道。所有新建的轧机都有完善的检测技术和手段，如厚度、宽度、速度、凸度、平直度、表面等等，使带钢的精度更高，质量更好。5.3温度控制技术进步加热炉更多的采用蓄热式加热炉，燃烧器交替进行蓄热和燃烧，这种炉子在日本使用非常普遍，采用该炉子可以有效的减少燃气的消耗量和废气的排放量。热连轧的冷却控制开始采用超快速冷却(岍C)，这种冷却技术比传统的层流冷却的冷速快5一lO倍，UFC可以放在精轧末架出口，也可以放在地下卷取机前，采用UFC可以极大的改善带钢的性能，扩大钢材性能的可控范围，并且节约

16、宝贵的合金元素用量。国外通过已经有的UFC对低合金钢已经有了很多有益的实验，并且获得了成功，如细化了晶粒、获得了更高的析出硬度等等。用户对表面质量的要求现在越来越苛刻，像汽车的覆盖件、D、酸洗涂油板等等，为此采取一系列的措施改善成品表面质量，如辊缝润滑、精细冷却、高Cr轧棍，并且采用在线的带钢上下表面检测系统(ASIS)。56现代热连轧机的发展趋势和特点1)为了提高产量而不断提高速度，加大卷重和主电机容量、增加轧机架数和轧辊尺寸、采用快速换辊及换剪刃装置等，使轧制速度普遍超过1520m/s，甚至高达30m/s以上，卷重达45t以上，产品厚度扩大到0.825mm，年产可达300600万t。6但到

17、最近，大厂追求产量的势头已见停滞，而转向节约消耗,提高质量方向发展。2）当前降低成本，提高经济效益，节约能耗和提高成材率成为关键问题，为此而迅速开发了一系列新工艺新技术。突出的是普遍采用连铸坯及热装和直接轧制工艺、无头轧制工艺、低温加热轧制、热卷取箱和热轧工艺润滑及车间布置革新等。123）为了提高质量而采用高度自动化和全面计算机控制,采用各种AGC系统和液压控制技术,开发各种控制板形的新技术和新轧机,利用升速轧制和层流冷却以控制钢板温度与性能。6参考文献：1唐荻，米振莉，陈雨来. 轧钢技术的现状和新发展.钢铁，2007.422 蓟泉,战波. 热轧带钢生产新技术及其特点.山东冶金 20063 任秀平.板带轧制技术的最新进展. 轧钢.2002.194 康永林.国外轧钢技术现状及发展动态5 王国栋,吴迪,刘振宇,王昭东.中国轧钢技术的发展现状和展望. 中国冶金.2009.196 孙正旭, 李永强. 我国热连轧带钢生产技术的进步. 20067殷瑞钰