CN210023244U

CN210023244U - 一种连铸连轧生产冷成型钢材的系统

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Publication number: CN210023244U
Application number: CN201920621487.3U
Authority: CN
Inventors: 韩会全; 王万慧
Original assignee: CISDI Technology Research Center Co Ltd
Current assignee: CISDI Technology Research Center Co Ltd
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2020-02-07
Anticipated expiration: 2029-04-30

Abstract

本实用新型提供一种连铸连轧生产冷成型钢材的系统，该系统包括：连续对连铸机输出的铸坯进行粗轧、精轧、冷却、空冷、冷成型处理，得到所述冷成型钢材。本实用新型将连铸连轧产线与冷成型钢材产线组团衔接，采用短流程、全连续的系统生产结构钢并直接冷成型加工。本实用新型结构布置紧凑，工艺流程简短，投资少；打破了传统连铸、热轧和下游工序间的界面，实现连铸、热轧与下游工序的有效衔接；产线充分利用铸坯的余热来轧制，不设或少设加热装置，实现节能，最终达到了简化工艺、降低成本、提高效率的目的。

Description

一种连铸连轧生产冷成型钢材的系统

技术领域

本实用新型涉及钢铁连铸连轧技术领域，特别是涉及一种连铸连轧生产冷成型钢材的系统。

背景技术

利用连铸连轧技术实现无头轧制，与传统热连轧相比具有流程紧凑、高效、节能的优势，其采用的超长连铸坯温度均匀性控制，恒速轧制过程中采用恒张力控制，使连铸连轧产品不仅具有极高的尺寸精度，还具有稳定的机械性能，是建设节能型和环保型钢材产线的优选技术。但目前各国钢铁企业对连铸连轧的应用局限于薄带钢的生产。薄板坯连铸连轧生产薄带钢时，由于钢带厚度薄、温降快，在粗轧与精轧间需要加热炉加热补温，才可以满足轧制温度要求。以目前最短的连铸连轧生产线ESP为例，其机组布置为3架粗轧机与5架精轧机，在粗轧机与精轧机之间布置了12组功率为3WM/组的感应加热单元，以满足轧制温度要求。

型材，如方管、圆管和角钢、槽钢、C型钢等，广泛应用于建筑、机械制造、钢结构工程、电力工程、农业和化学机械等领域。其产品具有断面尺寸灵活、抗压强度大的优点，使钢材的力学性能得到充分发挥；多种配件可以连接成不同的组合方式，外型美观，还可减轻结构重量，减少工程用钢量，因而被称为经济高效钢材。目前这些型材主要通过热轧钢板的冷成型加工或热成型加工方式生产。采用冷成型加工时，需要将热轧钢卷开卷、矫直，然后再进行成型加工，生产线需配置钢卷开卷机、夹送辊、矫直机等一系列装备，投资成本高；生产时需要开卷、穿带，影响生产效率；工序繁多且不连续，生产速度和产品质量容易受前后工序的影响，从而影响最终产品质量。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种连铸连轧生产冷成型钢材的系统，用于解决现有技术中冷成型钢材的生产开卷、穿带，工序繁多且不连续，生产速度和产品质量容易受前后工序的影响，从而影响最终产品质量等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种连铸连轧生产冷成型钢材的系统，包括连铸机，用于将钢水浇注成坯；

粗轧机组，其设置在所述连铸机下游，用于对带钢进行粗轧；

精轧机组，其设置在所述粗轧机组下游，用于对带钢进行精轧；

轧后冷却系统，其设置在所述精轧机组下游，用于对带钢进行冷却；

空冷系统，其设置在所述轧后冷却系统下游，用于对带钢进行空冷；以及

冷成型机组，其设置在所述空冷系统下游，用于对带钢进行冷成型处理。

可选地，所述粗轧机组的上游设有粗除鳞系统，用于对带钢进行粗除鳞。

可选地，所述精轧机组的上游设有精除鳞系统，用于对带钢进行精除鳞。

可选地，所述粗轧机组的下游设有摆剪，用于切除废坯。

可选地，所述摆剪的下游设有废品推出装置，用于收集所述摆剪切除的废坯。

可选地，所述精除鳞系统的上游设有加热炉，用于对带钢进行加热。

可选地，所述加热炉选自感应加热炉。

可选地，所述感应加热炉包括0～12组依次相连的加热单元。

可选地，所述精轧机组的上游设有第一飞剪，用于在故障或事故时切断带钢。

可选地，所述第一飞剪位于废品推出装置的下游。

可选地，所述空冷系统包括空冷辊道。

可选地，所述轧后冷却系统与所述空冷系统之间设有第二飞剪，用于在故障或事故时切断带钢。

可选地，所述粗轧机组包括1～2个依次相连的粗轧机架。

可选地，所述精轧机组包括3～4个依次相连的精轧机架。

可选地，所述冷成型机组选自方管冷成型机组、圆管冷成型机组、角钢冷成型机组、槽钢冷成型机组、C型钢冷成型机组中的至少一种。

可选地，所述冷成型钢材包括方管、圆管、角钢、槽钢、C型钢。

采用上述系统连铸连轧生产冷成型钢材的方法包括：连续对连铸机输出的铸坯进行粗轧、精轧、冷却、空冷、冷成型处理，得到所述冷成型钢材。

可选地，按重量计，所述铸坯的原料组成如下：C≤0.24％、Mn≤1.6％、Si≤0.55％、P≤0.035％、S≤0.035％，余量为Fe和不可避免的杂质。

可选地，连铸机出口的铸坯温度为1000℃～1050℃。

可选地，精轧时，带钢的终轧温度不低于800℃。

可选地，精轧后，将带钢冷却至600℃～660℃。

可选地，冷却后，将带钢空冷至100℃以下，空冷是指在空气中自然冷却。

可选地，精除鳞之前，对带钢进行加热，该加热步骤为非必须步骤，根据带钢轧制的厚度而定，必要时进行加热，不必要时，则不加热。

可选地，精轧入口的带钢温度为900℃～970℃。

可选地，连铸机输出的铸坯厚度为70mm～110mm。

可选地，精轧后带钢厚度为5mm～20mm。

可选地，连铸拉速不小于5.8m/min。

可选地，粗轧之前，先对带钢进行粗除鳞。

可选地，精轧之前，先对带钢进行精除鳞。

如上所述，本实用新型的一种连铸连轧生产冷成型钢材的系统，具有以下有益效果：本实用新型将连铸连轧产线与冷成型钢材产线组团衔接，采用短流程、全连续的系统生产结构钢并直接冷成型加工。本实用新型打破了传统的连铸、热轧和下游工序间的界面，实现连铸、热轧与下游工序的无缝衔接；突破了连铸连轧只能应用于薄带钢生产的传统，用于生产厚规格的普碳结构钢；与ESP生产线相比，由于带钢产品规格较厚，铸坯至产品的总压下率减小，可以减少轧机数量至少1架粗轧机和1架精轧机，从而缩短连铸连轧生产线的长度；由于生产线长度缩短，钢带的热量损失减少，可充分利用铸坯余热轧制，不设或少设加热装置，实现节能降耗，最终达到了简化工艺、降低成本、提高效率、绿色制造的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的生产系统示意图。

图2为本实用新型实施例2的生产系统示意图。

标号说明：

1—连铸机

2—高压水粗除鳞装置

3—粗轧机组

4—摆剪

5—废品推出装置

6—第一飞剪

7—感应加热炉

8—高压水精除鳞装置

9—精轧机组

10—轧后冷却装置

11—第二飞剪

12—空冷辊道

13—冷成型机组

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

为了降低冷成型钢材的生产成本，提高生产效率，提高产品质量和稳定性，实现绿色、稳定、连续、可靠的工业化生产，本实用新型提出了一种连铸连轧生产冷成型钢材的系统，旨在打破上游和下游工序界面，降低产线投资，充分利用铸坯余热，减少加热能耗，提高生产效率。

本实用新型的冷成型机组包括但不限于方管冷成型机组、圆管冷成型和角钢冷成型机组、槽钢冷成型机组、C型钢冷成型机组等。

本实用新型生产的钢材包括但不限于方管、圆管和角钢、槽钢、C型钢等。

实施例1

本实施例中，采用短流程、全连续生产系统生产冷成型钢材。

如图1所示，生产系统包括连铸机1、高压水粗除鳞装置2、粗轧机组3、摆剪4、废品推出装置5、第一飞剪6(本实施例为转鼓飞剪)、感应加热炉7、高压水精除鳞装置8、精轧机组9、轧后冷却装置10、第二飞剪11、空冷辊道12、冷成型机组13，各装置沿轧制轴线顺次连接。

按质量百分比计，冷成型钢材原材料的化学成分为：C 0.11％、Mn 0.23％、Si0.09％、P 0.01％、S 0.005％、Als 0.02％，余量为Fe和杂质。

将上述成份的钢水在连铸机1内浇铸成坯，连铸稳定拉速控制在5.8m/min，连铸坯厚度90mm，连铸坯宽度1450mm。连铸坯经过约20MPa的高压水粗除鳞后，进入2架粗轧机轧制，然后经过由6组(功率为3.0～3.5MW/组)感应加热单元组成的感应加热炉加热，再经过约20MPa高压水精除鳞，经过3架精轧机轧制，精轧累计压下率为75％。为满足热轧带钢的力学性能，精轧后将带钢在轧后冷却段(即轧后冷却装置10)控制冷却至640℃～660℃，然后在空冷辊道12降温至100℃以下，再进入冷成型机组13进行成型加工，冷成型完成后再根据产品规格进行长度切分。

表1本实施例的连铸连轧生产工艺参数表

粗轧和精轧间的设备摆剪4用来切除一个连铸浇次期间，头和尾的废坯，并通过废品推出装置5收集，感应加热之前的故障由摆剪4剪断；感应加热炉7用来补偿中间坯的温度，以保证精轧入口温度；第一飞剪6在正常生产时不使用，但在无头轧制模式下，当感应加热以后的工序出现故障或事故时，用于中间坯切断，便于废料迅速移出。

轧后冷却后的第二飞剪11在正常生产时不使用，但在无头轧制模式下，冷成型工序故障或事故时，第二飞剪11切断带钢，便于废料迅速移出。

实施例2

如图2所示，生产系统包括连铸机1、高压水粗除鳞装置2、粗轧机组3、摆剪4、废品推出装置5、第一飞剪6(本实施例为转鼓飞剪)、高压水精除鳞装置8、精轧机组9、轧后冷却装置10、第二飞剪11、空冷辊道12、冷成型机组13，各装置顺次连接。

按质量百分比计，冷成型钢材原材料的化学成分为：C 0.15％、Mn 1.26％、Si0.14％、P 0.015％、S 0.01％、N 0.01％、Als 0.015％，余量为Fe和杂质。

将上述成份的钢水在连铸机1内浇铸成坯，连铸稳定拉速8.3m/min，连铸坯厚度92mm，连铸坯宽度1450mm。连铸坯经过约20MPa的高压水粗除鳞后，进入2架粗轧机轧制，再经过约20MPa高压水精除鳞，经过3架精轧机轧制，精轧累计压下率为66％。为满足热轧带钢的力学性能，精轧后将带钢在轧后冷却段控制冷却至640℃～660℃，然后在空冷辊道降温至100℃以下，再进入冷成型机组进行成型加工，冷成型完成后再根据产品规格进行长度切分。

表2本实施例的连铸连轧生产工艺参数表

位置	连铸出口	粗轧出口	精除鳞出口	精轧出口	轧后冷却
						温度(℃)	1000～1020	1000～1020	910～930	820～840	640～660
厚度(mm)	92	30	30	10	10
						速度(m/s)	0.138	0.423	0.423	1.270	1.270

粗轧和精轧间的设备摆剪4用来切除一个连铸浇次期间，头和尾的废坯，并通过废品推出装置5收集；第一飞剪6在正常生产时不使用，但在无头轧制模式下，当感应加热以后的工序出现故障或事故时，用于中间坯切断，便于废料迅速移出。

轧后冷却后的第二飞剪11用于无头轧制模式下，冷成型工序故障或事故时，带钢的切断，便于废料迅速移出，正常生产模式下不使用。

综上，本实用新型提出了一种新型连铸连轧生产冷成型钢材的系统，其结构布置紧凑，工艺流程简短，投资少；打破了传统连铸、热轧和下游工序间的界面，实现连铸、热轧与下游工序的有效衔接；产线充分利用铸坯的余热来轧制，不设或少设加热装置，实现节能，最终达到了简化工艺、降低成本、提高效率的目的。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种连铸连轧生产冷成型钢材的系统，其特征在于，包括：连铸机，用于将钢水浇注成坯；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述粗轧机组的上游设有粗除鳞系统，用于对带钢进行粗除鳞。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述精轧机组的上游设有精除鳞系统，用于对带钢进行精除鳞。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述精除鳞系统的上游设有加热炉，用于对带钢进行加热，所述加热炉选自感应加热炉，所述感应加热炉包括0～12组依次相连的加热单元。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述粗轧机组的下游设有摆剪，用于切除废坯。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述摆剪的下游设有废品推出装置，用于收集所述摆剪切除的废坯。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述精轧机组的上游设有第一飞剪，用于在故障或事故时切断带钢。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一飞剪位于废品推出装置的下游。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述轧后冷却系统与所述空冷系统之间设有第二飞剪，用于在故障或事故时切断带钢。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述粗轧机组包括1～2个依次相连的粗轧机架；

和/或，所述精轧机组包括3～4个依次相连的精轧机架；

和/或，所述冷成型机组选自方管冷成型机组、圆管冷成型机组、角钢冷成型机组、槽钢冷成型机组、C型钢冷成型机组中的至少一种；

和/或，所述冷成型钢材包括方管、圆管、角钢、槽钢、C型钢。