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毛新平:研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的熱軋帶鋼連續(xù)化制造技術(shù)勢在必行

2020-09-01 09:50:00

  “近年來,我國工程技術(shù)人員在熱軋帶鋼連續(xù)化制造技術(shù)領(lǐng)域不斷探索、大膽實踐,取得了可喜成績,做出了重要貢獻。集合優(yōu)勢資源,研發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的熱軋帶鋼連續(xù)化制造技術(shù)和裝備勢在必行?!?月25日,在由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會主辦、中國一重集團有限公司承辦、中國冶金報社協(xié)辦的2020年高質(zhì)量發(fā)展·裝備與鋼鐵同行冶金先進技術(shù)裝備創(chuàng)新推進會上,中國工程院院士毛新平這樣表示。會上,他介紹了傳統(tǒng)熱軋產(chǎn)線無頭軋制技術(shù)、薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線半無頭軋制技術(shù)和無頭軋制技術(shù)等熱軋帶鋼連續(xù)化制造技術(shù)。

  “保守來說,1/3的冷軋產(chǎn)品可以被薄規(guī)格、高質(zhì)量的熱軋產(chǎn)品替代?!泵缕浇榻B,采用無頭軋制可以生產(chǎn)大比例的薄規(guī)格產(chǎn)品,且精度高,能滿足汽車板使用要求。

  他介紹,采用無頭軋制技術(shù)需要解決獲得連續(xù)坯料技術(shù)、廣域凸度控制技術(shù)、動態(tài)變規(guī)格技術(shù)、高速飛剪、高速穿帶及分配裝置等關(guān)鍵技術(shù)問題。從獲得連續(xù)坯料技術(shù)來看,傳統(tǒng)熱軋產(chǎn)線通過焊接技術(shù)、切合技術(shù)來獲得連續(xù)坯料,薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線則可以獲得天然的長坯。從廣域凸度控制技術(shù)來看,在連續(xù)軋制過程中,熱凸度不斷增加達到較高程度,軋輥的磨損也不均勻。因此,在軋機配置上,要求軋機具有更大的軋輥凸度調(diào)整范圍。“更重要的是具備動態(tài)特性?!泵缕教貏e指出,在軋制過程中要進行有效的調(diào)整,如使用動態(tài)的CVC+(連續(xù)可變凸度)技術(shù)等。從動態(tài)變規(guī)格技術(shù)來看,在軋制過程中,厚度在不斷調(diào)整,需要一個高精度的動態(tài)變規(guī)格技術(shù)來實現(xiàn)無頭軋制。從高速飛剪來看,每秒20米的剪切速度對剪切設(shè)備提出很高要求。從高速穿帶及分配裝置來看,需要特殊裝置來穩(wěn)定。此外,使用無頭軋制技術(shù)對連鑄工序的連鑄機拉速也提出了很高的要求。

  同時,毛新平結(jié)合川崎3號熱軋產(chǎn)線和浦項2號熱軋產(chǎn)線特點介紹了傳統(tǒng)熱連軋機無頭軋制的相關(guān)情況。

  川崎3號熱軋產(chǎn)線采用焊接方式實現(xiàn)無頭軋制。從該產(chǎn)線基本設(shè)備技術(shù)條件看,該產(chǎn)線無頭軋制薄板坯厚度在20毫米~40毫米,寬度在800毫米~1900毫米,卷取箱為臺車自動型,卷取最大速度為340米/分鐘;中間坯焊合設(shè)備最大驅(qū)動速度為60米/分鐘,加熱方式為感應(yīng)加熱;清毛刺機是旋轉(zhuǎn)式圓盤剪,高速飛剪剪切速度為1200米/分鐘,剪切厚度為0.8毫米~6.0毫米。從該產(chǎn)線技術(shù)經(jīng)濟指標來看,在質(zhì)量方面,厚度控制公差在±30微米,寬度控制公差從±6毫米減小到±3毫米,溫度偏差從±30開爾文減小到±15開爾文;在生產(chǎn)率方面,提高了20%,由夾送輥原因?qū)е碌姆穷A(yù)期的換輥率降低90%;在產(chǎn)量方面,板卷頭尾板形不良損失減少80%。此外,由夾送輥輥印導(dǎo)致的表面質(zhì)量改判率降低了90%。

  浦項2號熱軋產(chǎn)線于2006年7月份完成無頭軋制設(shè)備的安裝,于2007年1月份開始商業(yè)生產(chǎn)。該產(chǎn)線卷取溫度均勻,厚度和寬度公差小,板形良好;機械性能穩(wěn)定,產(chǎn)品微觀組織均勻;可軋制超薄規(guī)格低碳鋼(厚度為1.1毫米,寬度為1219毫米)和高碳鋼(厚度為1.6毫米,寬度為1219毫米);可實現(xiàn)最多45塊坯(總重量在1000噸以上)60分鐘以上連續(xù)軋制,而超薄規(guī)格(≤1.2毫米)產(chǎn)品則可實現(xiàn)最多15塊坯連續(xù)軋制。

  “半無頭軋制是為了在無法實現(xiàn)無頭軋制的情況下,實現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)化生產(chǎn)。”毛新平以荷蘭霍高文半無頭軋制產(chǎn)線和華菱漣鋼半無頭軋制產(chǎn)線為例介紹了薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線半無頭軋制技術(shù)。

  荷蘭霍高文半無頭軋制技術(shù)具有兩個特點,一是輥底式均熱爐的爐長約為312米,為目前世界最長;二是生產(chǎn)厚度在1.0毫米~1.2毫米?!斑@條產(chǎn)線創(chuàng)新意義特別大,在當時帶有無頭軋制的設(shè)計理念,目標就是生產(chǎn)高精度、薄規(guī)格產(chǎn)品來替代冷軋產(chǎn)品?!泵缕教貏e說道。

  華菱漣鋼薄板坯連鑄連軋半無頭生產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備包括薄板坯連鑄機、輥底式均熱爐、精軋機組、轉(zhuǎn)轂式高速飛剪、兩臺地下卷取機,其中動態(tài)凸度控制功能與輥縫潤滑技術(shù)可解決半無頭軋制時間長、負荷大、工作輥磨損嚴重等問題。

  “華菱漣鋼半無頭軋制技術(shù)具有三大優(yōu)勢?!泵缕浇榻B,一是產(chǎn)品的極限厚度和極限寬度規(guī)格范圍得到顯著拓寬,其中SPHC鋼的最薄厚度由1.0毫米拓展至0.78毫米,極限規(guī)格產(chǎn)品寬度由1100毫米拓展至1300毫米;Q235B鋼的最薄厚度由1.2毫米拓展至1.0毫米,極限規(guī)格產(chǎn)品寬度范圍也進一步拓展;Q345B鋼的極限規(guī)格由1.5毫米×1300毫米拓展至1.5毫米×1600毫米。二是半無頭軋制技術(shù)可有效減少帶鋼頭尾的溫度、尺寸、板形控制精度波動。三是由半無頭軋制出的帶鋼不同部位具有均勻的組織和力學性能,屈服強度波動小于40兆帕,抗拉強度波動小于20兆帕,晶粒尺寸波動小于2微米。

  隨后,毛新平介紹了薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線無頭軋制技術(shù)。一是ESP(無頭軋制)技術(shù),連續(xù)化制造流程簡約,生產(chǎn)過程高效。代表為日照ESP產(chǎn)線,該產(chǎn)線長度約為180米,僅為傳統(tǒng)熱軋流程的20%左右,從鋼水澆鑄到帶鋼卷取的生產(chǎn)全過程僅需7分鐘,以低碳鋼、超低碳鋼、中碳鋼和高強鋼為主,厚度規(guī)格小于2.0毫米。二是CEM(緊湊式無頭軋制)技術(shù)。代表產(chǎn)線是浦項CEM產(chǎn)線,該產(chǎn)線具備單坯軋制和無頭軋制兩種模式,其中采用無頭軋制模式可連續(xù)軋制公里數(shù)達133千米,且具有較高的尺寸精度。三是MCCR(多模式全連續(xù)鑄軋生產(chǎn)線)技術(shù)。該技術(shù)使產(chǎn)線具有無頭軋制/倍尺多卷軋制/單坯軋制3種生產(chǎn)模式,增加了連鑄和軋機之間的緩沖,可實現(xiàn)連鑄不停澆換輥。同時,連鑄的頭尾坯可以軋制成卷,提高金屬收得率1%以上。此外,鑄坯溫度均勻,可提高帶鋼邊部質(zhì)量,適合生產(chǎn)微合金鋼。四是DSCCR技術(shù)。該技術(shù)是唐山東華通過對珠鋼CSP工藝裝備進行利舊改造,自主集成的薄板坯連鑄連軋無頭軋制產(chǎn)線。毛新平特別指出:“該技術(shù)的自主集成,表明我國在無頭軋制方面掌握了關(guān)鍵技術(shù),具有很好的示范意義?!?/p>

  最后,毛新平表示,連續(xù)化軋制提高了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性,適于批量生產(chǎn)超薄和寬薄帶鋼,產(chǎn)品質(zhì)量、收得率和生產(chǎn)效率顯著提高,是今后熱軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。此外,從連續(xù)化生產(chǎn)的技術(shù)選擇上來講,薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線避免了傳統(tǒng)熱軋產(chǎn)線中間坯銜接的關(guān)鍵技術(shù)難題,更易于實現(xiàn)熱軋帶鋼的連續(xù)化生產(chǎn),也是今后發(fā)展的方向之一。

來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網(wǎng)

編輯:陳曦

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