CN101391264A - 一种薄中板连铸连轧生产的工艺方法 - Google Patents

一种薄中板连铸连轧生产的工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于成型技术领域,涉及一种薄中板连铸连轧生产的工艺方法,即高效薄中板生产工艺方法——ETPP(Effective Thin Plate Process)。本发明由连铸机和轧钢机组成,在连铸机后将铸板坯分断,采用加热炉加热板坯,加热到设定的出炉温度1050-1200℃后由辊道送出,用高压水清除板坯表面氧化铁皮,由轧钢机组轧制,经过层流冷却装置进行层流冷却,将板带冷却到目标温度即一般为550-780℃后经过卷取机进行卷取,轧制成品可成卷交货也可由横切机组切成单张板、垛交货。本发明工艺流程紧凑,设备组成简单,生产效率高,投资省。本发明的工艺方法可以运用于新建或改造的中厚板轧机的建设。

Description

一种薄中板连铸连轧生产的工艺方法
技术领域
本发明属于成型技术领域,涉及一种板材连铸连轧生产的工艺方法,特别涉及一种薄中板连铸连轧生产的工艺方法,即高效薄中板生产工艺方法——ETPP(Effective Thin Plate Process)。
背景技术
我国近几年中厚板生产有了长足发展,但仍然满足不了国民经济发展需要,使我国热轧宽带钢轧机50%以上的生产能力用于生产中厚板,投资巨大的精轧机多数机架空过或小压下量轧制,造成很大浪费。而中厚板轧机坯料厚度一般在180~300mm之间,轧制薄中板道次多、产量低,生产难度较大,因此寻求一种经济实用的薄规格中板生产工艺部分替代热轧机和中厚板轧机生产薄规格中板是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提出一种薄板坯或中厚板坯直接连铸连轧生产高强度薄而宽的热轧中板的工艺方法。能较大幅度降低燃料消耗,金属消耗,和烟气的排放。本发明工艺流程紧凑,设备组成简单,生产效率高,投资省。工艺流程可以运用于新建或改造的中厚板轧机的建设。
连铸连轧工艺能较大幅度降低燃料消耗,金属消耗,和烟气的排放。根据国内外已投产多条薄板坯连铸连轧生产线实践经验证明:由于薄板坯连铸结晶器及二冷区的快速冷却、柱状晶短、晶粒细化而在随后直接轧制中取消了a-δ相变温度区的中间冷却而使产品组织得到弥散硬化,从而使产品的机械性能强化,十分有利于生产高强度钢板,在不添加任何合金元素条件下可生产强度达600MPa高强度低碳细晶粒中板;适当添加一些微合金或稀土元素可生产强度达800—1000MPa低合金高强度中板。
根据炉卷轧机采用卷轧法生产薄规格中板的经验证明,带张力轧制比常规中板生产工艺的产品板型、精度及纵横向性能均有很大改善。因此采用连轧法带张力轧制生产薄而宽中板有着很大优越性。
至今世界上所有薄板坯连铸连轧生产线均用于生产薄带钢为主,尚没有用于生产薄而宽的中厚板的先例,本发明将薄板坯或中薄板坯连铸连轧技术应用于中厚板生产应是世界首创。
该方法方案一为采用平板形结晶器的直弧型2流2700/3200mm宽的板坯连铸机,结晶器出口厚度为150mm,经液芯压下至135mm厚的连铸坯,经过火焰切割后切成定尺坯,两流板坯连铸机经过步进梁式加热炉进行并流并将板坯温度加热到1100℃~1200℃。板坯经过高压水除鳞后由一台可逆式粗轧机轧三道次制成25mm~50mm的中间坯,经过切头尾、高压水除鳞然后经3架精轧机轧制成4~12mm厚并经层流冷却装置冷却后由卷取机卷取成卷,冷却至常温后根据用户要求可成卷交货也可送至横切机组开卷切成单张定尺中板后交货;
该方法方案二为采用50~70mm厚的连铸坯,经过摆动剪剪切成定尺坯,两流板坯连铸机经过辊底式加热炉进行并流并将板坯温度加热到1050℃~1150℃。经过高压水除鳞后由3架精轧机轧制成5~12mm厚并经层流冷却装置冷却后由卷取机卷取成卷,冷却至常温后根据用户要求可成卷交货也可送至横切机组开卷切成单张定尺中板后交货。
该方法具有以下工艺特点:
1)由于采用了2流2700/3200mm宽的板坯连铸机,显著地提高了连铸机的生产能力,整个生产线的生产能力可以达到300万吨,可以充分发挥轧制线的生产能力;若分期建设,先上一流年生产能力可以达到150万吨;
2)节能:燃料消耗约为0.58GJ/t钢,而常规中厚板轧机燃料消耗为1.36GJ/t钢,节能50~60%、燃料消耗的降低意味着CO2、NOx及烟气排放量亦相应减少50~60%;
3)成材率高:由于采用成卷生产,成材率比常规中板生产工艺高5~6%,金属消耗的降低就意味着社会资源的节约;
4)适宜于生产细晶粒高强度钢,和常规工艺相比,产品机械性能高,强度可提高2~3个等级;
5)生产周期短,较易实现一周内交货。生产灵活,可根据用户要求成单张板或成卷交货;
6)布置紧凑,生产线长度短,步进梁式加热炉相对错开布置,由连铸大包回转台至2号卷取机中心线长度约300~400m,厚板轧机生产线长度约600~800m。从而可大大减少厂房面积和总图占地面积,降低建设投资;
7)投资省,吨钢投资比常规中厚板厂低;
8)生产成本低,由于能耗低,成材率高,投资低,劳动定员少等原因,生产成本将比常规中厚板厂低;
9)效益好,由于可大批量生产售价较高的薄规格中厚板,赢利空间大;
10)预留半无头轧制中板的可能,待取得经验后增设高速飞剪即可实现半无头轧制。
附图说明
图1a为ETTP一方案工艺方法立面示意图
图1b为ETTP一方案工艺方法平面示意图
图2a为ETTP二方案工艺方法立面示意图
图2b为ETTP二方案工艺方法平面示意图
图中:件1为连铸机中间包,件2为连铸机,件3为火焰切割机,件4为步进梁式加热炉,件5为高压水除鳞机,件6为四辊粗轧机,件7为切头飞剪,件8为精轧高压水除鳞机,件9为F1-F3精轧机组,件10为层流冷却装置,件11为卷取机,件12为摆动剪,件13为辊底式加热炉,件14为液压事故剪。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明:
如图1所示:合格的钢水通过单流2700/3200mm宽的板坯连铸机,连铸机中间包1浇铸到连铸机2平板结晶器中,铸造成为150mm的热铸坯并经液芯压下到135mm。根据钢种不同,由连铸机2铸出的板坯以不同的拉坯速度拉出板坯,当铸坯长度达到设定的长度时,由连铸机2出口的火焰切割机3进行分切,剪切后的铸坯立即进行升速送至步进梁式加热炉4入口,然后由装钢机送入步进梁式加热炉4。步进梁式加热炉4相对错开布置,其入炉辊道分别与两流连铸机2的出坯辊道直接连接。板坯在步进梁式加热炉4内加热到设定的出炉温度1100—1200℃后,用出钢机将板坯托出,放到步进梁式加热炉4出炉辊道上。出炉板坯经辊道输送到高压水除鳞机5,用高压水清除板坯表面氧化铁皮。除鳞后板坯进入立辊轧机轧制,以精确控制带钢宽度和提高、改善带钢边部质量。然后再经四辊粗轧机6进行可逆三道次轧制后,轧成25-50mm厚的中间带坯。粗轧后的中间带坯经切头飞剪7切除头部后,进入精轧高压水除鳞机8,由高压水清除再生氧化铁皮;然后送入F1-F3精轧机组9轧制,四辊粗轧机6与F1-F3精轧机组9形成连轧关系,中间带坯经过F1-F3精轧机组9轧制成4-12mm的板带。F1-F3精轧机组9轧制后的成品板带经过层流冷却装置10进行层流冷却,将板带冷却到目标温度(一般为550-780℃)后经过卷取机11进行卷取。轧制成品可成卷交货也可由横切机组切成单张板、垛交货。
如图2所示:合格的钢水通过单流2700/3200mm宽的板坯连铸机,连铸机中间包1浇铸到连铸机2一漏到底的凸透镜型结晶器中,铸造成为70-90mm的热铸坯并经液芯压下到50-70mm。根据钢种不同,由连铸机2铸出的板坯以不同的拉坯速度拉出板坯,当铸坯长度达到设定的长度时,由连铸机2出口的摆动剪12进行分切,剪切后的铸坯送入辊底式加热炉13。辊底式加热炉13炉下辊道分别与两流连铸机2的出坯辊道直接连接。板坯在辊底式加热炉13内加热到设定的出炉温度1050—1150℃后由辊道送出,辊底炉后设液压事故剪。出炉板坯经辊道输送到高压除鳞机5,用高压水清除板坯表面氧化铁皮。除鳞后板坯进入F1-F3精轧机组9轧制,将板坯轧制成5-12mm的带钢。F1-F3精轧机组9轧制后的成品板带经过层流冷却装置10进行层流冷却,将板带冷却到目标温度(一般为550-780℃)后经过卷取机11进行卷取。轧制成品可成卷交货也可由横切机组切成单张板、垛交货。
本发明的设备有:
1)单流薄板坯连铸机2台,采用平板结晶器(一方案),一漏到底的凸透镜型结晶器(二方案),保护浇铸、液压振动、采用液芯压下、在线调宽、带液压升降、称量大包回转台、漏钢预报、液位自动控制、下渣检测系统、二冷却动态自动控制等成熟新技术;
2)在连铸机后采用火焰切割机(一方案),液压摆动剪2台(二方案);
3)一方案采用相向布置的步进梁式加热炉实现并流和缓冲,减少了中间环节,减少了设备配置,大大地缩短了轧制线的长度,保证了轧制线20分钟的停机缓冲时间;二方案采用辊底式加热炉2座实现并流和缓冲;
4)一方案采用高压水除鳞机2台;二方案采用高压水除鳞机1台;
5)一方案采用强力、高速的四辊可逆式粗轧机轧制,速度不受连铸机拉速的限制,保证了粗轧机的大压下量和高速轧制;粗轧后设转鼓式飞剪切头切尾;二方案无粗轧机,辊底炉后设液压事故剪;
6)三架四辊式大压下量不可逆式精轧机。采用液压AGC、工作辊弯辊及窜辊、快速换辊、全交流电机传动等新技术,无需升速轧制及复杂的板型控制系统。
7)带高位水箱层流冷却装置1套。
8)高速飞剪1台(预留)。
9)地下卷取机2台。
10)钢卷运输系统1套。
11)横切机组3—4组。
本发明工艺流程紧凑,设备组成简单,生产效率高,投资省。工艺流程可以运用于新建或改造的中厚板轧机的建设。

Claims (8)

1.一种薄中板连铸连轧生产的工艺方法,由连铸机和轧钢机组成,其特征在于:在连铸机后将铸板坯分断,采用加热炉加热板坯,加热到设定的出炉温度1050—1200℃后由辊道送出,用高压水清除板坯表面氧化铁皮,由轧钢机组轧制,经过层流冷却装置进行层流冷却,将板带冷却到目标温度即一般为550-780℃后经过卷取机进行卷取,轧制成品可成卷交货也可由横切机组切成单张板、垛交货。
2.根据权利要求1所述的一种薄中板连铸连轧生产的工艺方法,其特征在于:采用单流2700/3200mm宽的板坯连铸机。
3.根据权利要求1所述的一种薄中板连铸连轧生产的工艺方法,其特征在于:铸板由连铸机出口的火焰切割机进行分切,剪切后的铸坯立即送至相向布置的步进梁式加热炉,板坯加热到设定的出炉温度1100—1200℃后后由辊道送出,用高压水清除板坯表面氧化铁皮,采用强力、高速的可逆式四辊粗轧机轧制,粗轧后的中间带坯经切头飞剪切除头部尾,然后送入F1-F3精轧机组轧制。
4.根据权利要求1所述的一种薄中板连铸连轧生产的工艺方法,其特征在于:铸板由连铸机出口的摆动剪进行分切,剪切后的铸坯送入采用辊底式加热炉,板坯加热到设定的出炉温度1050—1150℃后由辊道送出,然后送入F1-F3精轧机组轧制。
5.根据权利要求3或4所述的一种薄中板连铸连轧生产的工艺方法,其特征在于:采用三架四辊式大压下量不可逆式F1-F3精轧机,使用液压AGC、工作辊弯辊及窜辊、快速换辊、全交流电机传动。
6.根据权利要求2所述的一种薄中板连铸连轧生产的工艺方法,其特征在于:单流薄板坯连铸机,采用平板结晶器。
7.根据权利要求2所述的一种薄中板连铸连轧生产的工艺方法,其特征在于:单流薄板坯连铸机,采用一漏到底的凸透镜型结晶器。
8.根据权利要求4所述的一种薄中板连铸连轧生产的工艺方法,其特征在于:辊底炉后设液压事故剪。
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