薄板坯连铸技术(上)
摘 要 介绍了几种商用薄板坯连铸工艺,薄板坯连铸的生产厂家,薄板坯连铸连轧生产板带的用途和薄板坯连铸的技术进步。
关键词 薄板坯连铸 生产厂家 产品用途
自1989年7月22日,美国印第安纳州的纽柯公司克劳福兹维尔厂的薄板坯连铸生产线竣工投产,至今过去12年。该技术初始投资低、节能、成本低,为美国带来效益,被各国广泛采用,不同形式的该技术相继投产,并获得好评。目前,有各种生产厂40多家、60多流、产能约6000万t,2002年的市场占有率17%,伊朗一套CSP将建成,中国新开工和签订合同各一套,预计该技术的产能将加快增长。
为此,简要回顾商用薄板坯连铸技术、生产线的分布、生产带钢的用途和工艺的技术进步,以供拟用此工艺的厂家参考。
1、商用薄板坯连铸工艺
就生产而言,将板坯厚度分为传统的连铸板坯200-250mm、中厚板坯130-150mm、中薄板坯90-120mm、薄板坯40-70mm。所谓薄板坯是相对于传统板坯而言,因此才有下面的多种商用连铸工艺。
1.1 紧凑带钢生产(CSP)
这是由德国的西马克根据连铸技术开发的。连铸50mm厚的板坯,然后是热装入隧道均整炉,紧接着进入成品轧机。CSP是第1种商用薄板坯连铸技术,并且是最为广泛的遍及全世界使用的工艺,美国的克劳福兹维尔是这一工艺的先驱者。
1.2 在线带钢生产(ISP)
这是意大利的阿尔维迪为寻求另一种直接生产带钢的方法,同德国的德马克共同开发的。铸态60mm,芯部仍是液态的板坯,使用布置在结晶器下部的成套轧辊经软压下达到40mm厚。然后全固化的板坯使用3架粗轧成型机轧到15mm厚的带钢。其后为均衡温度送人卷取炉或燧道炉,出炉进入成品轧机轧成热带。目前有4家采用ISP工艺生产热轧带钢。
有一种类似于连铸连轧液芯压下的概念,是由意大利的达涅利开发出来的。它使用较长的结晶器以降低固化壳的应力。结晶器/软压下扇形段早在纽柯的希克曼厂试用过,而1台全双流连铸机早在加拿大的阿尔果玛钢投入运行。
1.3 连续的连铸和轧制(Conroll)工艺
由奥地利的VAI开发。板坯的厚度在75mm到125mm之间变化;板坯是经一座再加热炉(类似均整炉)并立即途经1架粗轧机和6架精轧机组成的现有的热带轧机轧成热带。这台连铸机是安装在世界上首台“中等”厚度的连铸机,是在瑞典的阿维斯塔谢菲尔德的不锈钢厂,第二台是建在美国阿姆科钢的曼斯菲尔德厂,这是个现有的工厂经再构使连铸,再加热炉和轧制工序之间的不连续性降至最低值。这种工艺规定了比CSP或ISP的热压下量更大。鞍钢采用该工艺生产135mm铸坯,使用现有热带轧机,生产1.2-8mm热轧带钢。
1.4 住友和三菱(SMl)工艺
由日本的住友重工和三菱重工设备制造商开发。铸成的板坯厚度90mm,但是使用液芯压下技术下降到70mm,途经1座燧道均整炉进入2架粗轧机和5架精轧机组成的热带机组。SMI工艺用在美国狄卡特的特瑞柯钢厂。SMI工艺同Conroll一样,同CSP或ISP相比热轧操作较多。
1.5 蒂平斯带钢(TSP)工艺
由以前的蒂平斯??三星两家设备制造商命名,生产75mm到150mm各种厚度的板坯。这是途经一座再加热炉进入一台双机架可逆式热带轧机。据说,这种设计可生产具有良好表面质量、宽度达到3000mm的中板,而潜在的生产能力在1-2Mt/a之间。该工艺应用在捷克的新钢铁公司。
1.6 超薄热带(UTHS)工艺
由德国的德马克和美国的查伯拉尔钢着手开发的。据说,新加坡采用该工艺,铸成90mm厚的板坯,紧接着开坯轧制和成品轧制,轧至1mm以下厚度的热带。
1.7 INNSE带钢工艺
由意大利的Innocenti公司和日本的住友公司合作开发的,连铸生产80-90mm铸坯,经辊底式炉(可冷、热装)、使用1-2架带立辊的粗轧机,5-6架精轧机,年产热轧带钢1Mt,美国的北极星钢/布罗肯.希尔钢公司的合资钢厂采用此工艺。
此外,连铸、挤压、轧制技术(CPR)是由蒂森钢、西马克、于齐诺尔萨西洛公司共同合作开发的有前景的工业试验项目,生产13-25mm铸坯,并可提供样机。
2、薄板坯连铸生产线的分布
薄板坯连铸技术在美国取得巨大成功之后,得到世界各国的广泛关注和青睐,大批薄板坯连铸生产线纷纷建成,而且还在快速发展,见表1。美国的生产线数量据第一,其余的生产线分别在加拿大、墨西哥、意大利、西班牙、荷兰、德国、瑞典、捷克、土耳其、中国、韩国、马来西亚、印度尼西亚、印度、泰国、伊朗、日本、埃及和南非等国家。未来发展在亚洲,尤其在中国。
表1 薄板坯连铸厂家一览表
序号 | 工厂名称和区位 | 设备来源 | 工艺形式 | 投产时间 |
总能力 |
技术特点 |
1 | 纽柯.克劳福兹维尔,印弟安那,美国 | 西马克 | CSP | 1989 | 0.9 | 6机架CVC(92.96各加l采) |
西马克 | CSP |
1994 |
0.9 | 首次商业应用 | ||
2 |
纽柯希克曼.阿肯色,美国 |
西马克 | CSP | 1992,1994 | 2.0 | 从1流到2流,6架CVC轧机 |
3 | 阿姆科曼斯菲德,Chent俄亥俄,美国 | 奥钢联 | Conroll | 1995 | 0.8 | 1架粗轧,6架精轧(现有)未直接连结 |
4 | 架拉廷厂,肯塔基,美国 | 西马克 | CSP | 1995 | 1.2(可达25) | 1996年加第6架,首次使用智能网轧机 |
5 | 动态钢,巴特勒,印弟安纳,美国 | 西马克 | CSP | 1995/1998 | 1.2/1.0 | 7架CVC轧机,智能网控制 |
6 | 纽柯伯克利,恰尔斯顿,南卡罗来纳,美国 | 西马克 | CSP | 1996/2000 | 1.35/1.05 | 6机架CVC |
7 | 阿克梅金属,里弗代尔厂,河谷伊利诺斯,美国 |
西马克 | CSP | 1996 | 1.0 | 7机架CVC,由转炉供钢 |
8 | 特瑞柯,狄卡特,亚拉巴马,美国 |
住友和三菱 | SMI | 1997 | 2.2 | 2台住友中厚轧机,2架粗轧,5机架成对交叉精轧,卷取箱-在线光磨轧机 |
9 | 北极星和布罗肯,希尔钢公司,德尔塔饿亥俄,美国 | 住友和达涅利 | INNSEN | 1997 | 1.6连铸机所限 | 2架粗轧,6架精轧 |
10 | 杰尼瓦,温亚德厂,Provo犹他,美国 | 西马克 | 板坯/CSP结合 | 1994 | 1.9 | 多机架钢板轧机 |
11 | 托斯卡洛萨,亚拉巴马,美国 | 西马克 | CSP | 1996 | 0.9 | 老厂改造,中厚(5英寸)板坯连铸机 |
12 | 依波斯科,蒙彼利埃,依阿华,美国 | 德马克,蒂平斯 | TSP | 1996 | 1.125 | 斯特克尔式轧机,中厚板坯连铸机 |
13 | 世界级钢,匹兹堡宾夕法尼亚,美国 | 蒂平斯,三星 | TSP | 1996 | 1.0 | 机架可逆式轧机 |
14 | 希尔萨,蒙特利亚,墨西哥 | 西马克 | CSP | 1995 | 0.75 | 从1流到2流,6架CVC轧机,超薄带钢HYLIIIDR供电炉 |
1998 | 0.70 | |||||
15 | 阿尔果玛,苏圣玛利厂,加拿大 | 达涅利 | FTSR | 1998 | 1.6-2.2钢有限 | 1架带立辊粗轧,6架精轧,加热移送机,转炉供钢 |
16 | 省际钢和钢管公司,马斯卡迁,加拿大 | 德马克 | ISP | 1997 | 1.5 | 供钢管厂用料 |
17 | 阿尔维迪公司,克罗莫纳,意大利 | 德马克 | ISP | 1992 | 0.8 | 3架粗轧,4架精轧,引入预热器和卷取箱 |
18 | AST,特而尼,意大利 | 西马克 | CSP | 1992/2001 | - | 2000年拆除实验设备,不锈钢和硅钢是现有轧机 |
19 | 阿维斯塔厂,瑞典 | 奥钢联 | Conroll | 1988 | - | 板带能力0.9,炉卷轧机1991年投产 |
20 | 阿谢瑞阿,毕尔巴鄂,西班牙 | 西马克 | CSP | 1996 | 0.91 | 计划2流,6机架CVC |
21 | 韩宝钢,牙山湾,韩国 | 西马克 | CSP | 1995/1995 | 1.0/1.0 | 闲滞,公司出售 |
22 | 浦项公司,光阳厂,韩国 |
德马克 | ISP | 1996 | 2.0 | 2架粗轧,5架精轧,引入预热器和卷取箱,2#铸机出售 |
23 | 日德罗,依斯帕特,加尔各答,印度 | 西马克 | CSP | 1998/2000 | 1.2/1.2 | 6架CVC精轧,高炉向Conarc炉供铁水 |
24 | 梅加钢,马来西亚 | 西马克 | CSP | 1998 | 2.0 | 6架CVC |
25 | 恩克鲁赛,乔恩布日,泰国 | 西马克 | CSP | 1997 | 1.2 | 6机架CVC,1998年闲置 |
26 | 浦项-印尼合资,印度尼西亚 | 西马克 | CSP | 1.0 | 1997金融危机暂停 | |
27 | 亚历山大国家钢公司,埃及 | 西马克 | CSP | 1999 | 1.0 | 6机架精轧机 |
28 | 撒坦哈钢,撒坦哈湾,南非 | 达涅利 | ISP | 1998 | 1.4 | 2架粗轧-卷取箱-5架精轧,Corex和Midrex成组合向Conarc炉供料 |
阿尔维迪 | 向CSP转 | |||||
29 | 新钢铁公司,捷克 |
蒂平斯和三星 | CSP | 1998 | 1.0 | 单机架可逆式轧机改串列式炉卷 |
30 | 蒂森克虏伯,Bruekhauseu,德国 | 西马克 | CSP | 1999 | 2.0 | 传统卷取机+薄带卷取机,半连轧超长坯 |
31 | 柯罗斯,艾默伊登,荷兰 | 德马克 | ISP MDS | 2000 | 1.3 | 卷取机,三菱成对交叉轧机,超长坯半连轧,转炉供钢 |
铸机 | ||||||
32 | 珠江钢厂,广州,中国 | 西马克 | CSP | 1999/2002 | 0.8/1.0 | 6机架精轧机 |
33 | 邯郸钢铁公司,邯郸,中国 | 西马克 | CSP | 1999 | 1.23 | 1架粗轧,5架精轧,转炉供钢 |
34 | 包头钢铁公司,包头,中国 | 西马克 | CSP | 2000 | 2.0 | 2流连铸,6机架精轧 |
35 | 唐山钢铁公司,唐山,中国 | 达涅利和三菱 | FISR | 2003 | 1.5 | 2架粗轧,5架精轧,计划生产超薄带钢 |
SMI | ||||||
36 | 鞍山钢铁公司,中国 | 奥钢联 | Conroll | 2001 | 1.45 | 可逆粗轧+粗轧,6架精轧(现有轧机) |
37 | 大汉钢厂,马来西亚 | 奥钢联 | Conroll | 0.8-1.3 | 单或串炉卷轧机 | |
38 | 哥伦布合资公司,南非 | 奥钢联 | Conroll | 0.6 | 1架粗轧,炉卷轧机,生产不锈钢 | |
39 | 依坡斯科钢,亚拉巴马,美国 | 奥钢联 | Conroll | 2000 | 0.8-1.36(钢) | 炉卷轧机,生产微合金钢 |
(待续)