WO2009003342A1 - Procédé à économie d'énergie et très efficace pour couler-laminer en continu des bandes d'acier - Google Patents

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Description

一种高效、 节能的带钢连铸连轧工艺 技术领域
本发明涉及连铸工艺， 特别涉及一种高效、 节能的带钢连铸连轧工艺。 背景技术
带钢连轧技术发展近大半个世纪， 形成以厚板坯为原料的传统常规热连轧工 艺和薄板坯连铸连轧工艺等技术。
传统常规热连轧技术已经非常成熟， 采用板坯加热、 粗轧加精轧， 该工艺具 有适应性、 灵活性最强等特点。 运用该工艺能生产出满足市场用户不同要求的各 种产品， 表面质量好， 能提供适应冷轧生产的优质原料。 该工艺只要加热能力足 够， 轧机就能发挥最大的产能效益。 但是， 由于该热连轧工艺的连铸坯必须下线 重新组合， 再按计划顺序入加热炉进行加热、 轧制， 造成连铸坯的潜热得不到很 好的利用， 直接导致加热燃料的浪费。
薄板坯连铸连轧工艺技术， 其典型的工艺有 CSP、 FTSR或 ISP (AST) ； 其 最大优势是高温连铸坯的潜热得到了最大限度的利用， 节省燃料。 另外， 薄板坯 连铸连轧工艺由于消除了带坯温差， 实现了精轧恒速轧制， 特别有利于生产极薄 规格带钢和运用超快冷却控制带钢的组织性能， 生产高强钢。
但是， 薄板坯连铸连轧工艺存在如下不足：
1. 工艺的轧制线只能对应两条连铸线， 轧机的产能受到极大的限制， 轧机始 终处于待轧空转状态， 电能浪费很大；
2. 虽然连铸连轧取消了板坯库， 轧制线较短， 占地面积应该小， 厂房投资省， 但实际上由于需要安装 200-300米超长的辊底式加热炉， 使得从连铸机到卷取机 的长度不但没有缩短， 反而和传统常规轧机相似长， 抵消了轧制线短的优势， 实 际占地面积并没有减少， 厂房投资并未节省。
3. 该工艺线刚性太强， 生产组织灵活性差， 轧制事故处理难度大， 时间长。
4. 薄板坯连铸连轧工艺生产出的带钢屈强比较高， 表面质量相对较差， 不能 做冷轧生产高精产品的原料。 发明内容
本发明的目的是提供一种高效、 节能的带钢连铸连轧工艺， 解决传统常规热 连轧工艺高温连铸坯不能直接装炉加热、 不能高效利用连铸坯高温潜热的能源浪 费的问题； 必须配设大型板坯库、 浪费土地资源增加板坯库土地、 厂房、 设备投 资的技术问题。 解决薄板坯连铸连轧工艺中连铸机与轧机产能不匹配、 轧机产能 空放、 单位成本高、 产品范围窄、 档次低、 产品竞争能力低、 效益低的问题； 工 艺生产线刚性强、 生产组织困难、 事故处理困难的技术问题。
本发明采用的技术方案是：
一种高效、 节能的带钢连铸连轧工艺， 其包括以下步骤， 连续铸坯、 切割、 铸坯由辊道输送至加热炉、 铸坯加热、 坯料除鳞、 粗轧、 切头尾、 精轧前除鳞、 精轧、 冷却、 卷取； 其中， 连铸工序设有至少 2条铸流； 设至少 2座加热炉用于 铸坯加热， 并以轧线为中心线一一交错排列。
进一步， 本发明工艺中设有 2条铸流、 2座加热炉， 所述的加热炉出料辊道可 作轧线工作辊道。
又， 本发明工艺设有 4条铸流， 铸坯加热设 4座加热炉， 以轧线为中心线一 一交错排列或以 2座一组交错排列。
加热炉采用步进梁式短加热炉， 其包括加热段和均热段。
粗轧后设热卷箱， 热卷箱为无芯轴位移式或双工位无芯卷取式热卷箱。
本发明工艺中， 粗轧采用配前立辊的四辊可逆轧机。
本发明工艺中， 粗轧机前还可选择地设有配前立辊的可逆式 2辊轧机或不可逆 式 2辊轧机。
本发明工艺中， 输送铸坯的辊道旁或加热炉出料辊道旁还设有可将铸坯下线 的卸载设备。
本发明工艺中， 精轧后冷却采用层流冷却。
本发明工艺中， 热卷箱后或 /和精轧后或 /和卷取前设超快冷却段， 其冷却速度 大于 80°C/s。
本发明工艺中， 连铸工序设有 4 条铸流， 铸流经板坯切割机切割成一块块所 需定尺长度的铸坯， 经铸坯输送辊道传送至轧线两侧， 位于轧线同侧的铸坯输送 辊道之间设置可移送铸坯的移载机。 本发明工艺中， 粗轧轧制 3道次、 5道次或 7道次。
在本发明工艺中， 粗轧机前后设立辊， 更有利于提高成品宽度精度， 有利于 消除成品边部折叠黑线缺陷。
在铸坯输送辊道旁或加热炉出料辊道旁设有可将铸坯下线的卸载设备， 如轧 线长时间停机， 可通过卸载设备将连铸坯吊出或推出轧线， 冷坯集中外卖或组织 冷坯生产。
本发明还提供一种带钢连铸连轧设备， 主要包括， 可操作地依次连接在轧线 上的连铸机、 板坯切割机、 移载机、 加热炉、 除鳞装置、 粗轧机、 热卷箱、 飞剪、 精轧除鳞装置、 精轧机、 层流冷却装置、 以及卷取机； 其中， 连铸机包括分别布 置在轧线两边的至少 2台连铸机； 其中， 一连铸机流出一边外侧铸坯流， 而另一 连铸机流出另一边外侧铸坯流； 加热炉包括 2座，采用沿轧线两边一一交错布置。
在所述的带钢连铸连轧设备中， 粗轧机是前后各配一组立辊的 4辊可逆轧机。 在所述的带钢连铸连轧设备中， 粗轧机还包括一设置在 4 辊可逆轧机前面的 前面配一组立辊的 2辊轧机， 采用这种配置， 四辊可逆粗轧机机后不再设立辊， 仅在前面配一组立辊。
在所述的带钢连铸连轧设备中， 在 4辊可逆轧机前设置除鳞装置。
在所述的带钢连铸连轧设备中， 在飞剪前设置超快冷却区。
在所述的带钢连铸连轧设备中， 在层流冷却装置前后分别设置超快冷却区。 由此为细晶粒钢、 HSLA钢及双相钢、 TRIP及相变诱导塑性钢、 复相钢等先进高 强钢 （AHSS ) 的工艺控制和组织、 性能控制提供了强有力的手段。
在所述的带钢连铸连轧设备中， 热卷箱是双工位无芯卷取或称无芯轴移送式。 在所述的带钢连铸连轧设备中， 精轧机由 6或 7架 4辊轧机组成。
在所述的带钢连铸连轧设备中， 精轧机前设置立辊。
在所述的带钢连铸连轧设备中， 卷取机由 2或 3台组成。
在所述的带钢连铸连轧设备中， 一连铸机流出一边外侧铸坯流和一边内侧铸 坯流， 而另一连铸机流出另一边外侧铸坯流和另一边内侧铸坯流； 移载机将一边 内侧铸坯流合并入一边外侧铸坯流， 将另一边内侧铸坯流合并入另一边外侧铸坯 流； 加热炉包括 4座， 采用沿轧线两边一一错开布置； 合并后的一边外侧铸坯流 和一边内侧铸坯流依次进入轧线一边的两加热炉， 合并后的另一边外侧铸坯流和 另一边内侧铸坯流依次进入轧线另一边的两加热炉。
在所述的带钢连铸连轧设备中， 一连铸机流出一边外侧铸坯流和一边内侧铸 坯流， 而另一连铸机流出另一边外侧铸坯流和另一边内侧铸坯流； 移载机将一边 内侧铸坯流合并入一边外侧铸坯流， 将另一边内侧铸坯流合并入另一边外侧铸坯 流； 加热炉包括 4座， 采用沿轧线两边 2座一组错开布置； 合并后的一边外侧铸 坯流和一边内侧铸坯流依次进入轧线一边的两加热炉， 合并后的另一边外侧铸坯 流和另一边内侧铸坯流依次进入轧线另一边的两加热炉。
上述高效连铸连轧的设备和工艺最大限度地利用了连铸板坯潜热， 热装温度 实现最高， 工序能耗相对最低， 精轧机产能得到最大限度发挥、 吨钢固定成本最 低、 生产线短、 占地少、 投资省， 能满足产品大纲各钢种和规格的生产， 可以稳 定生产薄、 宽、 高强度品种， 产品覆盖率最大， 产品表面质量好、 附加值高， 经 济效益高。
本发明相比现有技术具有如下积极效果：
1. 本发明采用二座或四座加热炉， 以一一交错布置或两座一组交错布置， 通 过移载机使由 4流合并成 2流分别与轧线两侧的加热炉的入炉辊道相连接， 实现 了薄板坯连铸连轧无法实现的 4流并入一条轧线同温度高温直装连轧的梦想， 连 铸机和轧机产能高度匹配， 解决了薄板坯连轧连轧工艺固有的连铸机能力小、 与 轧机生产能力不匹配、 轧机常处于空转待轧、 产能得不到最大发挥的难题， 还节 约了能源。
2. 本发明加热炉采用步进梁式短加热炉， 每座加热炉内留有可装半炉钢水量 连铸坯的缓冲保温区； 碰到轧线短时间停机， 加热炉内的缓冲区加上加热炉装钢 辊道的延伸部分可供板坯直接下线， 可保障已炼成的钢水全部浇注完而不会造成 停铸； 这种周到完善的设计根本性成功地解决了薄板坯连铸连轧工艺生产线刚性 过强的严重缺陷， 从而具有了与传统常规热连轧生产线相近的柔性， 大大方便了 生产组织、 故障处理， 有利于快速恢复生产和降低故障成本。 加热炉炉长一般为 15〜30米， 宽 12米左右， 传统常规热连轧中加热炉的炉长一般为 45〜50米。 四 座加热炉沿轧线方向宽度布置总长 100米左右， 仅为薄板坯连铸连轧辊底隧道炉 长度的二分之一到三分之一， 缩短了生产线的长度， 占地面积大幅减少。
3. 本发明工艺应用热卷箱技术， 热卷箱为无芯轴位移式或称双工位无芯卷取 式热卷箱，具有和薄板坯连铸连轧主要特征完全相同的高温连铸坯同时直接装炉， 实现恒速轧制， 进入精轧的中间坯头尾、 断面温度均匀， 满足大批量、 稳定生产
<2.0mm的薄规格钢卷和超细晶体高强钢及充分利用连铸坯高温潜热。 原有传统 常规热连轧无热卷工艺， 由于无法解决中间坯头尾温差大、 精轧甩尾和稳定轧制 问题， 不能实现恒速轧制， 因此不具备大批量稳定生产超薄带钢和超细晶体高强 钢的能力。
4. 本发明工艺中配置配立箱孔型立辊， 具备了消除边部黑线能力。
5. 本发明冷却工艺采用层流冷却加超快冷却的两种冷却工艺， 改变了以往通 常采用加合金、 低温大压下的高成本不稳定生产超细晶粒高强钢的工艺， 而采用 控制冷却过程的相变以及最终相变产物准确控制的低成本工艺来稳定生产超细晶 粒高强钢， 将能为酸洗线提供大批高质量的热轧原料卷。
6. 本发明连铸与加热炉布局紧凑、 合理， 加热炉沿轧线一一交错布置， 充分 利用板坯的潜热， 全部铸坯以 800〜900°C的温度装入加热炉实现最大限度节能。 而传统常规热连轧工艺最多能做到 50%〜60%的温度在 300°C〜600°C的热坯热装 炉。
7. 本发明工艺产量可达 300万吨以上， 连铸机采用 2机 2流， 采用交叉面向 布置的两座加热炉实现对两机两流的并流轧制，加热炉结构简单，可以做到 100% 高温连铸坯直接装入加热炉， 加热时间更短。 具有一次投资省、 维护方便的特点。
8. 板坯厚度选用 140〜250mm， 因而温降更小， 更为节能。 拉速比薄板坯低， 事故率低， 品种多、 压缩比大， 能最大限度利用连铸连轧的潜热及连铸坯入炉温 度可达 800〜900°C，在加热炉时间最短， 能耗最低。在传统常规热连轧的基础上， 真正意义全部实现连铸连轧， 达到节能高效的目的， 这是一个完全创新的全新工 艺方案。 附图说明
图 1为本发明第一实施例的工艺流程示意图；
图 2为本发明第二实施例的工艺流程示意图；
图 3为本发明第三实施例的工艺流程示意图；
图 4为本发明第四实施例的工艺流程示意图； 图 5为本发明第五实施例的工艺流程示意图；
图 6为本发明第六实施例的工艺流程示意图；
图 7为本发明热卷箱的结构示意图。
图中标记说明：
1-连铸机， 2-移载机， 3-均热炉， 4-除鳞装置， 5-立辊， 6-二辊轧机， 7-粗轧机，
8-热卷箱， 9-超快冷却区， 10-飞剪， 11-精轧机 （6或 7架） ， 12-层流冷却装置， 13-卷取机 （2或 3台） ， 14-轧线， 15-—边外侧铸坯流， 16-—边内侧铸坯流， 17- 另一边内侧铸坯流， 18-另一边外侧铸坯流， 19-卸载设备， 20-板坯切割机， 21、 21 ' -铸坯输送辊辊道。 具体实施方式
参见图 1， 本发明第一实施例的工艺流程： 其采用两台单机单流垂直弯曲型连 铸机 1， 以 2机 2流方式连铸铸坯， 设 2座加热炉 3， 以轧线 14为中心线， 采用 一一交错布置； 从连铸机 1来的 2条铸流经板坯切割机 20切割， 切割后的一块块 铸坯由铸坯输送辊道 21、 2 输送至加热炉 3的装钢辊道， 在加热炉 3装钢辊道 上的铸坯经推钢机送入加热炉 3， 铸坯经过 2座加热炉 3加热、 合流于轧线 14， 经除鳞装置 4进行坯料除磷后进入粗轧， 粗轧步骤使用一架配前后立辊 5的 4辊 可逆轧机 （粗轧机 7 ) ， 在粗轧机 7 ( 4辊可逆轧机） 入口还设有除鳞装置 4; 粗 轧后采用热卷箱 8， 再经过超快冷却区 9、 飞剪 10切头尾、 精轧除鳞装置 4等进 入精轧 11， 精轧 11由 6架或 7架 4辊轧机； 精轧机前设有一组立辊 5 ; 精轧 11 后经过超快冷却 9、层流冷却 12以及再次超快冷却 9后由卷取机卷取 13。适合于 坯厚为 100-180mm的中薄板坯轧制道次为三道次或者 180-230mm的厚板坯 （粗 轧为强力四辊可逆轧机-粗轧机 7 )轧制道次为五-七道。根据有效工作辊身长度的 不同， 产能规模为 200-300万吨 /年。 精轧前超快冷却区 9根据产品大纲工艺和性 能要求设置。
特别地， 本发明工艺中， 连铸工序中铸坯输送辊辊道 21、 2 旁和加热炉装 钢辊道的延伸部分设有可将铸坯下线通道和下线卸载设备 19， 如轧线长时间停 机，可通过卸载设备 19将连铸坯吊出或推出轧线，冷坯集中外卖或组织冷坯生产。
参见图 2， 本发明第二实施例， 与实施例 1相比， 粗轧步骤增加了 1架 2辊可 逆或不可逆轧机 6， 粗轧机 7-4辊可逆轧机仅配一组前立辊 5， 其适合于坯厚为
180-250mm的厚板坯， 轧制道次为 3+3道次或 1+5道次。 根据有效工作辊身长度 的不同， 产能规模为 200-300万吨 /年。 精轧前超快冷却区 9根据产品大纲工艺和 性能要求， 可设可不设。
参见图 3， 在本发明第三实施例中， 采用双机双流垂直弯曲型连铸机 1， 以（2 台 4机 4流） 2台连铸机， 每台连铸机铸出 2铸坯流的方式连铸铸坯， 经板坯切 割机火焰切割后， 通过移载机 2将两边内侧的铸坯流 16和 17分别合并到相应边 的外侧的铸坯流 15和 18， 从而将 4流合并成 2流。
加热炉 3设 4座， 以轧线 14为中心线， 一边两座加热炉 3， 一一交错布置。 通过移载机 2， 实现了薄板坯连铸连轧不能实现的 4流连铸板坯同温度直接装入 加热炉， 汇流到一条轧线的设计。
粗轧机为 1架前后各配一组立辊 5的 4辊可逆轧机（粗轧机 7 ) ， 适合于坯厚 为 100-180mm中等厚度板坯轧三道次， 或 180-230mm厚板坯轧轧五道次或七道 次。 根据有效辊身长度的不同， 适合产能规模为 350-450万吨 /年的中等厚度和厚 板坯连铸连轧生产线。 精轧前的超快冷却区 9根据产品大纲工艺和性能要求， 可 设可不设。
参看图 4， 本发明的第四实施例， 其与实施例 3的区别是粗轧机为 1架配前立 辊 5的可逆或不可逆 2辊轧机 6和 1架-配一组前立辊 5的 4辊可逆轧机（粗轧机 7 ) ， 适合板坯厚为 180mm-250mm厚板坯， 轧制道次为 3+3道次或 1+5道次， 产 能规模为 350-500万吨 /年的中等厚度和厚板坯连铸连轧生产线。 其他均相同。
参看图 5， 本发明的第五实施例， 在本实施例中， 加热炉 3的布置方式采用两 座一组交错布置， 粗轧设一架前后配立辊的四辊可逆轧机， 其适合于坯厚为 100-180mm中等厚度板坯轧三道次或者 180-230mm的厚板坯（粗轧机 7为强力四 辊可逆轧机） 轧制道次为五道次或七道次。 根据有效辊身长度的不同， 产能规模 为 350〜450万吨 /年。 精轧前的超快冷却区 9根据产品大纲工艺和性能要求设置。
参看图 6， 本发明第六实施例， 与实施例 5区别是粗轧增加一座配前立辊 5的 可逆或不可逆二辊轧机 6， 粗轧机 7 (四辊可逆轧机） 只配前立辊 5。 其适合坯厚 为 180mm~250mm 的厚板坯， 轧制道次为 3+3 道次或 1+5 道次， 产能规模为 350-500万吨 /年的中等厚度和厚板坯连铸连轧生产线。 其他均相同。 具体地， 本发明的各工艺步骤的实施内容为：
( 1 ) 连铸铸坯 （2机 2流是指， 2台连铸机， 每台连铸机铸出 1铸坯流； 2机 4流是指， 2台连铸机， 每台连铸机铸出 2铸坯流）
通过保温钢水罐、 钢包或中间罐将钢水运抵连铸机， 铸机型式为直弧型 CONROLL铸机， 铸速 < 3.7m/min， 铸成断面 140-150mm X 900-1650mm， 经板坯 切割机火焰切割， 所需定尺长度由计算机控制。 采用两台单机单流或双机双流垂 直弯曲型连铸机， 从而以 2机（连铸机） 2流（铸坯流）或 4机（连铸机） 4流（铸 坯流）方式连铸铸坯， 用火焰切割， 铸成断面为 100-250mm X 900-1650mm、 坯长 根据卷重和钢卷外径选择的连铸坯。 如果是以 4流方式连轧铸坯， 则通过移载机 (移载机可横向移动在一台连铸机的 2铸坯流之间） ， 可以使一台连铸机的 2铸 坯流合并成 1流， 从而使 4流合并成 2流。
( 2 ) 铸坯加热
采用二座或四座步进梁式短加热炉。 如果采用二座加热炉， 则以轧线为中心 线， 一边一炉交错布置； 如果采用四座加热炉， 则以轧线为中心线， 一边两炉， 以一一交错布置或两座一组交错布置。 通过移载机使由 4流合并成的 2流分别与 轧线两侧的加热炉的入炉辊道相连接。 由此实现了薄板坯连铸连轧的 4流并入一 条轧线同温度直装连轧的梦想， 解决了薄板坯连轧连轧工艺固有的且无法克服的 连铸机能力小、 与轧机生产能力不匹配、 轧机常处于空转待轧、 产能得不到最大 发挥的难题。 快速加热炉采用两段步进梁机构， 或长行程推钢机结构， 每座炉子 后段留有可装半炉钢水量的板坯缓冲保温区； 加上加热炉装钢辊道的延伸部分可 供板坯直接下线； 这种周到完善的设计根本性成功地解决了薄板坯连铸连轧工艺 生产线刚性过强的严重缺陷， 从而具有了与传统热连轧生产线相似的柔性， 大大 方便了生产组织、 故障处理， 有利于快速恢复生产和降低故障成本。 加热炉用汽 化冷却， 炉长可根据需要选择 15〜30m， 炉宽 l l〜17m， 加热能力 130〜200t/h， 铸坯热装温度达 800〜900°C， 铸坯出炉温度为 1100〜1250°C。
( 3 ) 坯料除鳞
铸坯经加热出炉后， 以压力 15〜18Mpa高压水除鳞装置进行除鳞， 其喷射角 摆动 15度。
( 4 ) 粗轧 采用 1架配机前立辊的 2辊轧机和 1架配 1组机前或 1架前后各配 1组立辊 的 4辊强力可逆轧机， 4辊可逆粗轧机的入口设有除鳞装置。 4辊强力可逆轧机， 立辊直径 Φ 1000〜1100mm， 辊身长度 650mm， 立辊一次最大侧压量可达 80mm， 最大轧制压力达 7000KN, 辊缝调整为全液压， 主传动的功率是 2 X 1100KW。 水 平轧机的工作辊辊径 Φ 1100〜 Φ 1200mm、 辊身长度 1780mm， 支撑辊辊径 Φ 1300〜 Φ 1450mm、 辊身长度 1750mm， 最大轧制压力 45000KN, 工作辊最大速度 达 5.5m/s， 主传动功率 2 X 7500KW, 速度 0〜45/90rpm。 另外在粗轧机的出入口 分别设有除鳞装置， 除鳞压力为 15〜18Mpa， 喷射角摆动 15度。
( 5 ) 热卷
热卷箱为无芯轴位移式亦称双工位无芯卷取式， 最大卷取速度 5.5mps， 热卷 箱卷取厚度为 20〜40 mm、 宽度为 800〜 1650 mm， 卷取温度 900〜 1100°C， 最大 卷重 28t， 钢卷外径： 1400〜2200 mm， 开卷速度最大 1.5mps。
参见图 7， 本发明的热卷箱 8的结构示意图， 其包括导向辊 81、 弯曲辊 82、 成型辊 83、 卷取托辊 84A、 84B、 开卷臂 89、 铲头 91、 开卷托辊 85A、 85B、 热 卷箱 8输送辊 88、 定位销 90、 平尾辊 86、 夹送辊 87。 其中， 导向辊 81、 弯曲辊 82、 成型辊 83、 卷取托辊 84A、 84B形成卷取工位 94; 开卷臂 89、 铲头 91、 开 卷托辊 85A、 85B、 热卷箱 8输送辊 88、 定位销 90、 平尾辊 86、 夹送辊 87形成 开卷轧制工位 93。
在卷取过程中， 入口导向辊 81抬起到一定位置， 将经粗轧输送辊道 80输送 过来的中间坯沿导向辊 81引入弯曲辊 82，弯曲辊 82事先根据中间坯来料的厚度， 设定好辊缝， 成型辊 83会自动抬起卷取位置， 卷取托辊 84A保持在初始位置， 卷取托辊 84B抬起到卷取位置， 在卷取过程中， 中间坯在弯曲辊 82中产生了一 定的弹塑性弯曲变形， 当中间坯头部离开弯曲辊 82时，在弹性恢复力矩的作用下 要产生一定的弹复,随着卷取过程的继续，中间坯头部将与成形辊 83 发生碰撞,将 使带钢进一步弯曲,完成第一圈的卷取， 随着卷取继续， 中间坯卷落在卷取托辊 84A上， 弯曲辊 82辊缝随着中间坯卷外径尺寸的不断增大而增大， 卷取托辊 84B 随着中间坯卷外径的不断增大而降低， 形成最终成卷。
当卷取结束前， 中间坯卷的尾部留有一定长度中间坯用于开卷时与开卷臂 89 的铲头 91接触， 随后， 卷取托辊 84B降到轧直线以下一定位置， 为后续开卷和 钢卷传送到开卷托辊作准备 85， 此时， 中间坯已完全脱离弯曲辊 82， 整个卷取过 程结束。 准备开卷时， 开卷臂 89降到一定位置后， 铲头 91接触到此前预留的中 间坯尾部， 压住中间坯尾部使其展开准备开卷。 在开卷阶段， 中间坯卷取时所述 的尾部变成了开卷的头部， 刚开始开卷时， 中间坯卷由与其接触的卷取托辊 84 提供前移的动力， 随着开卷的进行， 中间坯卷的头部依次通过开卷托辊 85， 热卷 箱 8输送辊道 88， 热卷箱 8输送辊道 88起对中间坯卷开卷过程的一个支撑作用， 进入夹送辊 87， 夹送辊 87对中间坯进行矫直并为中间坯提供前移的动力， 中间 坯卷的头部离开夹送辊 87后进入到飞剪 10前输送辊道 92， 其后， 当中间坯头部 经飞剪 10切头、 除鳞 4后进入精轧机组 11第一架。 开卷臂 89可在飞剪 10切完 头以后抬起。
当中间坯卷头部进入精轧机组 11 第一架时， 准备将中间坯卷从卷取托辊 84 直接移动到开卷托辊 85， 此时， 开卷托辊 85处于一个较低的位置， 卷取托辊 84A 上升到轧线位置以上， 卷取托辊 84B下降到轧线位置以下， 借助卷取托辊 84的 翻转力和中间坯卷前移的张力， 将中间坯卷从卷取托辊 84 直接移动到开卷托辊 85。 当中间坯卷处于开卷托辊 85上时， 开卷托辊 85上升到轧线位置， 与此同时， 卷取托辊 84A下降卷取位置、 卷取托辊 84B上升到卷取位置， 从而卷取托辊 84 处于待卷位置，等待下一块钢的卷取， 从而实现了在开卷轧制工位 93开卷上一块 中间坯卷， 卷取工位 94同时具备了卷取下一块中间坯卷的条件。
平尾辊 86在原始位置处等待中间坯卷， 当平尾辊 86接触到中间坯时， 与此 同时， 平尾辊 86按照设定值前进到指定位置和中间坯接触， 平尾辊 86用来将钢 卷固定。
当开卷进行到中间坯卷还剩最后 2-3圈时， 定位销 90插入中间坯卷芯部， 防 止中间坯卷产生叠轧。开卷到最后 1圈时，中间坯卷是紧贴定位销 90而顺利展开， 当中间坯卷脱离定位销 90后， 定位销 90收回到原始位置。 至此， 整个开卷过程 全部完成。 此时， 开卷轧制工位 93处于等待下一中间坯卷开卷的状态。
当中间坯卷全部移送到开卷轧制工位 93 时， 卷取工位 94就可以同时进行下 一块中间坯的卷取； 由于卷取工位 94、 开卷轧制工位 93可以在同一时间内同时 进行工作， 帮助找回了开卷时所增加的时间， 解决了过去热卷箱是限制轧机产能 发挥的障碍的技术难题， 有效解决了中间芯部温度低、 延长纯轧时间影响产量的 重大缺陷， 使热卷箱的全部优势得以充分体现。
( 6) 切头尾
通过转鼓式飞剪对板坯切头尾。 飞剪最大剪切断面 50 X 1650mm， 最大剪切力 是 9600KN,剪切速度是 0.35〜1.5mps，主传动功率是 980KW, 主传动速度是 0〜 680rpm。
( 7) 精轧除鳞
利用精轧除鳞装置再对板坯进行除鳞。精轧除鳞装置包括 2组集管，压力 15〜 20Mpa， 喷射角 15 ° 。
( 8 ) 精轧
精轧前设强冷段，长度为 5m，采用水幕方式冷却，冷却水最大水量为 600 m3ph， 以利于铁素体轧制。
精轧机第一机架前设一组立辊， 精轧机组由 6架或 7架 4辊轧机组成。 F1-F7 均为 CVC轧机， 窜辊量 ± 150mm， 弯辊力均为十 1200KN, F1-F3 为电动压下带 厚控 AGC， F4-F7为液压压下带厚控 AGC， 工作辊轴承为四列圆锥滚柱轴承， 支 撑辊轴承为动静压油膜轴承， 工作辊直径 F1-F2 为 Φ 720〜820ηιηι、 F3-F7 为 Φ 650〜750mm， 辊身长 1780mm， 支撑辊直径 F1-F2为 Φ 1300〜1450mm、 F3-F7为 Φ 1270〜1400mm， 辊身长 1750mm。 最大轧制力 F1-F3 为 35000KN, F4-F7 为 30000KN,主电机均为交流变频， 电机功率 F1-F3为 6500KW, F4-F7为 5500KW, 最大轧制速度 12mps， F1-F7 上下辊均带润滑轧制， 以提高带钢表面质量。 精轧 入口温度为 900〜1080°C之间， 出口温度为 800〜900°C之间， F3-F7出口采用湿 式除尘法除尘， 以保证环境质量。
( 9) 带钢层流冷却和超快冷却
层流冷却段前后设有超快冷却。 其中， 带钢层流冷却共 100m长， 其中普冷区 50m、强冷区 20m，其余为空冷区，层流冷却水量为 8400 m3ph，侧喷水量 180 m3ph， 层流水压 0.03〜0.05Mpa， 侧喷水压 l.OMpa, 水温均 <40°C， 同时在机旁设有机 旁水箱， 以保证压力稳定， 卷取温度由 CTC模型控制。
超快冷却的冷却速率大于 80°C/S， 其水压、 水量至少 2倍于层流冷却的水压、 水量。
( 10) 带钢卷取 卷取机可根据需要选择 2台或 3 台。 卷取机带踏步控制， 卷取能力为： 碳素 钢、 X65、X70，规格是 1.0〜12.7 X 1650mm，钢卷内径 762mm，最大外径 2000mm， 最大卷重 29t。 夹送辊上下辊径： 920/460mm， 辊身长 1780mm， 电机功率： 150/300KW, 转速 525/900rpm。 卷筒扩张后内径 762mm， 2 级扩张， 电机功率 370KW, 电机转速 340/1080rpm。 助卷辊 3个、 辊径 350mm、 辊身长 1780mm、 电机功率 37/74KW、 转速 570/1000rpm， 间隙调整采用伺服阀控制。 卷取入口侧 导板液压伺服式， 开度为 500〜1880mm， 带有位置与压力控制。
综上所述， 本发明通过轧线设备布置的优化， 最大限度地利用连铸板坯-潜热， 热装温度实现最高， 工序能耗相对最低， 精轧机产能得到最大限度发挥、 吨钢固 定成本最低、 生产线短、 占地少、 投资省， 能满足产品大纲各钢种和规格的生产， 可以稳定生产薄、 宽、 高强度品种， 产品覆盖率最大， 产品表面质量好、 附加值 高， 经济效益高。 与薄板坯连铸连轧相比， 具有较大优势。 在节能和生产薄规格 及细晶粒高强钢等方面与传统常规轧机相比也具有突出的优势。

Claims

权利要求书
1. 一种高效、节能的带钢连铸连轧工艺， 其包括以下步骤， 连续铸坯、 切割、 铸坯由辊道输送至加热炉、 铸坯加热、 坯料除鳞、 粗轧、 切头尾、 精轧前除鳞、 精轧、 冷却、 卷取； 其中， 连铸工序设有至少 2条铸流； 设至少 2座加热炉用于 铸坯加热， 并以轧线为中心线一一交错排列。
2. 如权利要求 1所述的高效、 节能的带钢连铸连轧工艺， 其特征是， 设有 2 条铸流、 2座加热炉， 所述的加热炉出料辊道可作轧线工作辊道。
3. 如权利要求 1所述的高效、 节能的带钢连铸连轧工艺， 其特征是， 设有 4 条铸流， 铸坯加热设 4座加热炉， 以轧线为中心线一一交错排列或以 2座一组交 错排列。
4. 如权利要求 1或 2或 3所述的高效、节能的带钢连铸连轧工艺，其特征是， 加热炉采用步进梁式短加热炉， 其包括加热段和均热段。
5. 如权利要求 1或 2或 3所述的高效、节能的带钢连铸连轧工艺，其特征是， 粗轧后设热卷箱， 热卷箱为无芯轴位移式或双工位无芯卷取式热卷箱。
6. 如权利要求 1或 2或 3所述的高效、 节能的带钢连铸连轧工艺， 其特征是， 粗轧采用配前立辊的四辊可逆轧机。
7. 如权利要求 5所述的高效、 节能的带钢连铸连轧工艺， 其特征是， 粗轧采 用配前立辊的四辊可逆轧机。
8. 如权利要求 1或 2或 3所述的高效、 节能的带钢连铸连轧工艺， 其特征是， 粗轧机前还可选择地设有配前立辊的可逆式 2辊轧机或不可逆式 2辊轧机。
9. 如权利要求 5所述的高效、 节能的带钢连铸连轧工艺， 其特征是， 粗轧机 前还可选择地设有配前立辊的可逆式 2辊轧机或不可逆式 2辊轧机。
10.如权利要求 1或 2或 3所述的高效、 节能的带钢连铸连轧工艺， 其特征是， 输送铸坯的辊道旁或加热炉出料辊道旁还设有可将铸坯下线的卸载设备。
11.如权利要求 5所述的高效、 节能的带钢连铸连轧工艺， 其特征是， 输送铸 坯的辊道旁或加热炉出料辊道旁还设有可将铸坯下线的卸载设备。
12.如权利要求 1或 2或 3所述的高效、节能的带钢连铸连轧工艺，其特征是， 精轧后冷却采用层流冷却。
13.如权利要求 5所述的高效、 节能的带钢连铸连轧工艺， 其特征是， 精轧后 冷却采用层流冷却。
14.如权利要求 5所述的高效、 节能的带钢连铸连轧工艺， 其特征是， 热卷箱 后或 /和精轧后或 /和卷取前设超快冷却段， 其冷却速度大于 80°C/s。
15.如权利要求 1或 3所述的高效、 节能的带钢连铸连轧工艺， 其特征是， 连 铸工序设有 4条铸流， 经铸坯输送辊道传送至轧线两侧， 位于轧线同侧的铸坯输 送辊道之间设置可移送铸坯的移载机。
16.如权利要求 5或 9或 11或 13或 14所述的高效、 节能的带钢连铸连轧工 艺， 其特征是， 连铸工序设有 4条铸流， 经铸坯输送辊道传送至轧线两侧， 位于 轧线同侧的铸坯输送辊道之间设置可移送铸坯的移载机。
17.如权利要求 1或 2或 3所述的高效、节能的带钢连铸连轧工艺，其特征是， 粗轧轧制 3道次、 5道次或 7道次。
18.如权利要求 5或 9或 11或 13或 14所述的高效、 节能的带钢连铸连轧工 艺， 其特征是， 粗轧轧制 3道次、 5道次或 7道次。
19.—种带钢连铸连轧设备， 包括， 沿轧线 （14) 前方和上方可操作地依次布 置的连铸机 （1 ) 、 切割机 （20) 、 输送辊道 （21、 2 ) 加热炉 （3 ) 、 除鳞装 置 （4) 、 粗轧机 （7) 、 飞剪 （10) 、 二次除鳞装置 （4) 、 精轧机 （11 ) 、 层流 冷却装置 （12) 、 以及卷取机 （13 ) ； 其特征在于，
所述连铸机（1 )提供至少 2流铸坯（16， 18和 /或 15， 17) ； 所述加热炉 （3 ) 包括至少 2座， 沿所述轧线 （14) 两边一一交错布置； 其中， 所述至少 2流铸坯 的各一半分别进入所述轧线 （14) 两边的所述加热炉 （3 ) 被加热。
20.如权利要求 19所述的带钢连铸连轧设备， 其特征在于， 所述连铸机 （1 ) 提供 2流铸坯 （15， 18 ) ； 所述加热炉 （3 ) 包括 2座， 沿所述轧线 （14) 两边一 一交错布置； 其中， 所述各 1流铸坯分别进入所述轧线 （14) 两边的所述加热炉 ( 3 ) 被加热。
21.如权利要求 19所述的带钢连铸连轧设备， 其特征在于， 所述连铸机 （1 ) 提供 4流铸坯 （15， 16， 17， 18 ) ； 所述加热炉 （3 ) 设 4座， 沿所述轧线 （14) 两边一一交错布置； 各 2流之间设移载机（2) ， 所述各 2流铸坯通过所述移载机
(2)合并成 1流铸坯， 各合并后的 1流铸坯分别进入所述轧线（14)两边的所述 加热炉 （3) 被加热。
22.如权利要求 19所述的带钢连铸连轧设备， 其特征在于， 所述连铸机 （1) 提供 4流铸坯（15， 16， 17， 18) ； 所述加热炉 （3)包括 4座， 沿所述轧线 （14) 两边成 2座一组交错布置； 各 2流之间设移载机（2) ， 所述各 2流铸坯通过所述 移载机（2)合并成 1流铸坯， 各合并后的 1流铸坯分别进入所述轧线 （14)两边 的所述加热炉 （3) 被加热。
23.如权利要求 19〜22中任一所述的带钢连铸连轧设备， 其特征在于， 所述粗 轧机 （7) 为前后配孔型的立辊 （5) 的 4辊可逆轧机。
24.如权利要求 19 中任一所述的带钢连铸连轧设备， 其特征在于， 所述粗轧 机 （7) 前还设置一前面配立辊 （5) 的 2辊轧机 （6) 。
25.如权利要求 19或 24所述的带钢连铸连轧设备， 其特征在于， 在所述粗轧 机 （7) 前分别设置除鳞装置 （4) 。
26.如权利要求 19或 25所述的带钢连铸连轧设备， 其特征在于， 在所述飞剪
(10) 前或层流冷却装置 （12) 前或卷取机 （13) 前设置超快冷却区 （9) 。
27.如权利要求 19所述的带钢连铸连轧设备，其特征在于，还设有热卷箱（8)， 该热卷箱 （8) 位于粗轧机 （7) 后。
28.如权利要求 27所述的带钢连铸连轧设备， 其特征在于， 所述热卷箱 （8) 是双工位无芯热卷箱。
29.如权利要求 19所述的带钢连铸连轧设备， 其特征在于， 所述精轧机 （11) 由 6~7架 4辊轧机组成。
30.如权利要求 19或 26所述的带钢连铸连轧设备， 其特征在于， 所述精轧机
(11) 前设置立辊 （5) 。
31.如权利要求 19所述的带钢连铸连轧设备， 其特征在于， 所述卷取机 （13) 由 2〜3台组成。
32.如权利要求 19、 20、 21、 22、 24 中任意一项所述的带钢连铸连轧设备， 其特征是， 输送铸坯的辊道旁或加热炉出料辊道旁还设有可将铸坯下线的卸载设 备。
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