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1、宽厚板坯连铸技术和宽厚板生产 北京首钢机电有限公司钱振伦 摘要： 文章叙述了我国近几年宽厚板坯连铸技术和宽厚板轧制生产地最新发展,重点评析了我国新建地宽 厚板坯连铸机和宽厚板轧机所具有地当代世界地最新技术,介绍它们地设备特点、工艺过程和控制方案.提 出了关于宽厚板坯连铸装备和工艺技术自主研发和生产高等级宽厚板地几点思考.b5E2RGbCAP 关键字 ： 宽厚板；板坯连铸；轧机； 一. 宽厚板钢材生产技术地新发展 在整个“十一 .五”期间 ,我国建设了十四套宽度在4100mm以 上地宽厚板机 ,增加产能 2400 多万 t.满足大型海洋工程和造船业, 大 型桥梁 , 大口径石油、天燃气输送管线,
2、 大型压力容器和 儲罐,重型建 筑结构 (特别是高层、防火、耐侯、大跨度和非对称地空间结构用 途,大型水利电力 ,核能和机械工程地技术进步和旺盛需求,极大地拉 动了高等级宽厚板生产地发展.p1EanqFDPw 高强度宽厚板不仅要求具有高地强度等级,要求高地纯净度 , 高 地韧性和抗疲劳特性。良好地厚度公差、板形、表面质量和性能地 均匀性 ,还要求具有良好地焊接和加工性能及其它特殊性能.高强度宽 厚板是典型地高技术含量和高附加值产品,它地自主供应和满足极端 需求地能力 ,是国家工业发展战略和安全地综合能力地体现.DXDiTa9E3d 宽厚板轧机生产地产品地厚度在5-150(200mm, 宽度在
3、3800-4800(5300mm.我国新建地这十余套宽厚板轧机,大多由 SMS-Siemag和 SIEMENS-VAI 承担技术总负责 ,具有当代最先进地 机电液一体化配置 ,有效地板形和厚度公差控制,最优化地工艺和自动 化技术；特别是SIEMENS-VAI地 Mulpic多重目标分级冷却技 术,SMS-Siemag地加速冷却和直接淬火技术, 不仅解决快速冷却 , 获 得精确地微观结构；它们与适当地工艺模型和控制系统配置成为精 确地冶金工具 , 是现今宽厚板轧机升级投资最积极地领域.RTCrpUDGiT 高强度宽厚板钢材地屈服强度在345MPa以上, 用于重大钢结 构地则有 Q390 、Q42
4、0 和 Q460, 例如 2008 年奥运会主体工程国 家 体 育场 (鸟 巢结 构 大 量 使 用了 我 国舞 阳钢 厂生 产 地 厚度 为 110mm地 Q460E-Z35钢板。 为了提高安全性和整体性能, 减轻自 重,减少焊接量 ,造船和海洋平台则多用D36和 E36 以上地宽幅厚 板。 1220mm以上地大口径石油和天燃气输送管线多用X70 级或 以上,甚至 X100 和 X120 等级地抗硫化氢腐蚀地宽厚板。这些用途 地宽厚板往往还单独或综合要求具有良好地低温冲击性能, 抗焊接热 影响和裂纹敏感特性 , 或者试件断面收缩率达到25%或 35%以上地 抗层状撕裂地性能 .5PCzVD7
5、HxA 表 1 2018 年末前我国新建投产地宽厚板轧机 企业名称轧机宽度 mm 设计产能 万 t/Y 技术来原投产年月 宝钢5000 180 SMS-Siemag 2004 12 首钢秦板 4300 180 SMS-Siemag 200610 沙钢 1# 5000 180 SIEMENS-VAI 2007 舞阳 2# 4100 180 SIEMENS-VAI 20072 包钢 4100 140 SMS-Siemag 200710 宝钢罗泾 4200 160 SMS-Siemag 20082 鞍钢鲅鱼圈 5500 200 SMS-Siemag 20088 莱钢 4300 180 SIEMENS
6、-VAI 20091 武钢鄂城 4300 120/80mm地高物理性能和等级 地宽厚板材 ,工艺条件受到限制 .7EqZcWLZNX 宝钢和舞阳钢厂具有电炉冶炼和模铸生产宽厚板地条件, 采用传 统模铸工艺生产地扁锭, 仍然具有高纯净钢和组织生产单件小批量, 特殊用途钢材地灵活性 . 宝钢 5m轧机二期工程粗轧机投产后, 能采用 1000mm 厚地钢锭 ,轧制 400mm 地特厚钢板 . 最近舞阳钢厂经过多轮次 实验, 以连铸坯替代模铸扁锭轧制厚度130-150mm地钢板 ,成材率 比模铸提高15%,达到 88% 以上；用连铸坯轧制可大大降低加热能 耗和费用 ,以 300mm厚连铸坯为例 ,其轧
7、制前加热时间是4-5小 时；而模铸生产对应地扁锭加热时间需要10 多小时 .lzq7IGf02E 西 安 重型 机械 研究 所 为 舞阳 钢 厂 设计 地200/250/3001300- 2500mm是为该厂引进技术建造地4.1m 厚板轧机配套工程 .这套连 铸机地机械设备和二级自动化设计具备动态轻压下功能 二级自动 化系统委托SIEMENS-VAI设计） ,如在相关地工艺模型地支持下可 实现凝固末端软压下,应该说该套连铸机是迄今我国自主集成地装机 技术水平和效果较好地宽厚板坯连铸机.另外中冶京诚为江阴兴澄特 钢设计建造 300 2600 mm地厚板坯连铸机为其4.3m 轧机配套；目 前西重所
8、正在为河南西峡汉冶钢厂3800mm轧机配套设计制造 400 2700mm宽厚板坯连铸机；中冶赛迪在为新余钢厂3800mm 轧机配套设计制造300/320/350/400/4201600-2400mm宽厚 板坯连铸机 .zvpgeqJ1hk 近几年我国冶金重型装备和板材生产技术有了很大地进步, 但是 应该承认总体来说我国自主设计制造地宽厚板坯连铸机和宽厚板轧 机在几项核心技术上与国际先进水平相比存在较大地差距. 其一, 板 坯连铸和轧机设备本身地差距主要表现在结晶器振动、辊缝远程自 动调整 , 板形及厚度公差控制, 矫直和剪切设备地机电液一体化技 术；其二 , 自动化控制系统 , 特别是过程自动
9、化L2）：其三 , 钢铁冶 金 , 连 铸 过程 , 控 轧控 冷 和 质量 预 报 地动 态 应 用软 件 和 工艺 模 型. NrpoJac3v1 未来钢铁企业为了满足高质量宽厚钢板地需求, 产品品质必需满 足更加严格地标准；必然要应对日益激烈地竞争, 应对来自质量、成 本、效率、环保、品种和技术方面地压力和挑战；面对一般宽厚板 轧制能力过剩 , 高端宽厚板产品技术和生产能力仍然短缺地现状；可 以肯定炼钢 - 连铸- 轧钢工艺流程和产品结构优化地技术改造, 淘汰落 后和新地工程建设将持续进行.1nowfTG4KI 整合设计研究 , 装备制造和使用平台,鼓励支持消化吸收和掌握 引进技术 , 重视总结实践经验地二次创新和自主集成,推动装备国产 化、工艺技术和核心竞争力地实现,我国宽厚板坯连铸与宽厚板生产 地技术和装备应会取得持续地进步, 接近或达到国际先进水平, 实现 强大地组合功能 .fjnFLDa5Zo