HEBEI METALLURGY 2002 年 第5期 2002, Number
R ABS Luna ECR 无头连铸连轧厂技术、革新和最新成(一果)
R 2.1 ECR 无头连铸连轧技术在特钢生产厂的应用 R 1 前言理想的生产能力为50万t/a,产品为用于机械
R ECR 无头连铸连轧工艺是生产特钢和普钢长 加 工行业、汽车制造工业、以及其它特钢应用领材的小型钢厂领域的革命性技术。它实现了从钢水 域的 优质圆钢、方钢、六角钢棒;线材和棒卷。 R 到成品轧材,包括在线热处理和检验在内,不间断 ECR 无头连铸连轧用于特钢生产时,主要有 生产。在节约生产成本方面效果显著,特钢可节约 可生产优质的产品、直接从轧线生产出成品、以及 40美元/t,普钢可节约20美元相应的经济回报。在线热处理、质检和质量控制系 /t。 统,可以保证不经离线再加工就可向市场提供所要 R 2000 年 秋 , 世界上第一条无头连铸连轧 ECR 生产线在意大利ABS ,Luna投入生产,求的优质产品。
R 开 2.2 ECR 无头连铸连轧技术在普钢生产厂的应用 R 创了特钢长材生产的新纪元。它是具有竞争力、灵 在这种情况下,ECR 技术的主要优势是使工 活、全自动、节约成本的新一代优质棒材和棒卷生 厂在非常广的产品类型和规格范围内,具有非常高 产的先驱。 的生产能力。生产圆钢、螺纹钢筋、线材和棒卷、 R 经两年生产,LUNA无头连铸连轧ECR 厂中/ 小型钢、工字钢和特殊型钢的能力在80 万t/a 的 生产结果表明,完全达到了预期结果和期望的左 右。
经济 普钢生产无需建设在线热处理和产品表面处理
R 效益。ABS,LUNA 无头连铸连轧厂的最新收获和 设施,可减少建厂投资,降低生产成本。 无头连铸连 轧 ECR 技术 2 R 成果将在此文中加以介绍。 3 无头连铸连轧厂的主要特 点ABS Luna ECR ECR无头连铸连轧工艺实现了从钢水到成品轧 R ABS Luna ECR 无头连铸连轧厂的设计能力 材,包括在线热处理和检验在内,无头单线不间断
为年产50万t特钢成品,车间生产能力为90t/h。 生产。 R 这套生产线可生产机械制造和汽车工业所需的 ECR 无头连铸连轧是将高速连铸机通过一在
大范围钢种的圆钢、方钢以及大棒卷。主要工业参 线均热底辊式隧道炉同轧机直接相接,实现了方坯
数和产品大纲见表1。 从连铸机供给轧机、不间断地直接轧制。
工厂的主要特点: 其主要优点有:
(1)较高的生产能力。 表 1 主要参数和产品大纲 (2)较高的效率和利用率。生产能力 50万 t/a (3)提高了成品收得率。钢坯规格 160×200mm (4)降低了能耗。碳钢、表面硬化钢、淬火回火钢、微合金钢、轴承 钢种 (5)成品质量均匀一致,具有良好的机械和 钢、弹簧钢、不锈钢
工艺特性、严格的尺寸公差和良好的表面质量。 成品规格
(6)可向市场提供直接经在线热处理和检验 直径20mm~100mm的圆 钢棒材 后的产品,避免了离线处理工序。 40mm~100mm的方钢 40mm~100mm的方钢 (7)减少了半成品中间运输。
棒卷 直径15mm~50mm的圆钢 (8)供货期短:从接到定单到成品交货仅用
数天(传统方式生产,其产品供货周期至少要数 ( 1 )超高速连铸(根据钢种不同为 3.0m~ 周)。 6.0m/min)。R ECR 无头连铸连轧技术既适应于特钢,又适 (2)在连铸出坯线上直接热轧(与薄板坯连 应于普钢生产厂,其主要优势均相同,相应侧重于 铸连轧技术相似)。
产品质量和生产能力。 (3 )由于轧机全线配备了轧机快速更换系
统,具有“自由尺寸”轧制公差严密成品的能力,
轧机利用率高。
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河北冶金2002年第5期
此后即开始调整生产工艺以及生产周期,并逐(4 )沿轧线配备了精密的在线尺寸控制系
渐转入各钢种试生产。从第一个月试生产得到有关 统。
工艺参数后,进行修改高速连铸机和轧机间的一些 (5 )从中间包到最终成品实现全线温度控 设备,以便改进铸坯温度及其冷却控制系统,这部 制。分的改进,对于提高需经过淬水箱处理的钢种 (6)在线退火、回火和缓冷工艺。 (即:低、中碳钢和低、中合金钢,均匀再增硫钢 (7)在线机械除鳞。 种)质量至关重要。 (8)在线质量控制系统(QCS)。 从中间包棒材生产线于2001年2 月投产。这条线是世到成品棒材进行高级过程控制,保证 界 上第一次用同一根无头连铸坯轧制出数卷超重型恒定的产品质量和快速缺陷检测。 钢坯断面为矩棒 卷(重达4t)的生产线。它已经能够生产直径型,尺寸为200 ×160mm,根据 15~
工艺要求,二流高速连铸机可单流或二流同时生 50mm的圆钢,卷重可以根据用户要求任意确定。
位于冷床下游的在线退火炉(ONA )于2001 产,以保证实现全能生产。连铸机后安装有二个淬
年9月开始试生产,由此就可以完成许多已在轧水箱(达涅利公司在全世界注册专利技术)。这是
机 区就已进行的在线热处理工艺,即:
R 无需任何连续热处理,直接在轧线生产出的淬 Luna ECR 生产工艺的基本设施。若连铸机后没
火回火棒材,就可以完成其经轧线后的直接淬火系 有淬水箱工艺,直接轧制晶粒细化的表面硬化钢、
统(DQS)淬火后,完成后部的回火处理工艺。从 铝镇静低碳和中碳钢是不可能的。
而避免后续工艺的任何处理过程。 在高速连铸机及轧机间配有一125m 长的辊道
所有需要进行退火处理的钢种(如:轴承钢、 式隧道炉,其主要功能是控制钢坯温度,向轧机提
弹簧钢、汽车工业用优质钢),均可经过此在线退 供沿钢坯全长和断面分布均匀的,具有精确温度值
火炉退火处理,由此完成轧线低温精轧(LTR)后 的坯料。隧道炉的前65m 为双线段,具有45t 的热
的处理工艺。通过在线退火(ONA )直接生产在 缓冲能力。轧线由17架连轧机架平立交替布置,5
线淬火回火处理后的优质钢棒捆属世界首例,是长 台除鳞机,5台剪机和一条用于控制精轧温度的水
材生产领域的里程碑。在线退火炉的一期仅可以处 冷线,KOCKS/ 达涅利减径定径将在RSB组成。
理长度为24m 的直条棒材,并预留了将来扩建的可 轧线上还配有自动测径系统,控制圆钢、方钢
能性。 的尺寸,还有一个在线表面检测仪。
首期生产取得的满意效果,使得ABS 决定, 在轧机后,用一套长90m 的直接淬水系统
2002年初进行在线退火炉扩建,以便使在线退火炉 ( DQS)对棒材进行淬火和精确控制圆钢进入在
能够处理长达50m的棒材。 线退 火炉(ONA ,Chambr ),或直接冷却到上冷
床的 温度。
在线退火炉ONA 布置在常规冷床后,对棒材
进行缓冷、退火和回火处理。
棒材精整线由一套在线机械除鳞机、4 台砂轮 工厂的生产情况及最新实际生产结 果5 锯切机、棒材倒棱站、码垛站、打捆站和成品收集 到2001年5 月时,工厂每天二班生产,日产站组成。还配有圆钢、方钢在线无损探伤系统,由 量 达到约800t 。目前,工厂继续在相同的条件二台超声波和涡流探伤设备组成。 下生 产,根据钢种及所要求的热处理工艺不同,棒卷生产和精整线由二台带有特殊盘卷运输设 平均班 产量超过1000t。 备的加勒特卷取机、步进梁式盘卷退火炉
R ( CAF )、盘卷压紧打包、精整和成品收集设施Luna ECR 原设计中的所有钢种和成品规格 组 成。 均成功地浇铸并直接轧制过。到目前为止, Luna RECR 厂的实际生产结果和操作参数已经证实了原
来的预测及期望的经济效益。
Luna 厂的实际消耗和操作指标表明,如果与
生产同样钢种、同样铸坯规格以及同样产量的传统 R Luna ECR 厂开始达产 4 连铸机相比,Luna 厂的的高速连铸机(以年产量 R ABS Luna ECR 无头连铸连轧厂于2000年5为50万t算),其节约的成本可达250 万美元。 月 如此显著的连铸机生产结果,完全与原预期的 开始试生产,同年8 月开始连续生产直条棒材。正
式投产仪式于2000年9月举行。
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总 第131 期 HEBEI YEJIN
R ECR 无头连铸连轧工艺效益的11%。 车制造工业的所有钢种。
生产工艺技术的不断调整和优化,使成品质量 自2001年7 月开始,开始了世界上有史以来
95%~97%的产品完全满足 已经达到很高的水平,第 一次对
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
用钢进行最新退火,这样与传统离
99% 的产 用户的质量要求和技术指标。目标是达到线热 处理工序相比,极大地缩短了热处理时间。
2,表3. 品完全达标。这一目标适应于所生产的全部特殊钢 一些显 著的结果汇总于下表
种(包括奥氏体不锈钢),尤其是要满足应用于汽 表 2
直条棒材
钢种DIN标棒材规格 在线退火时间 硬度(平均值) 得到的金相组织 相对应于离线热处理 准直径66.5mm 铁素体+珠光体 加工性能退火(*) 42CrMo4 35min 240HB
直径66.5mm 铁素体+珠光体 等温退火(*) Ck55 40min 210HB
直径36.0mm 球化Cementite 球化退火(**) 100Cr6 4h 210HVI
备注:(*): 常规工艺生产出的轧材,离线处理需要8~12小时。(加热和保温时 间)。 **18~22():常规工艺生产出的轧材,离线处理需要小时。(加热和保温时 间)。棒卷 表 3
棒材规格 在线退火时间 抗拉强度 得到的金相组织 相对应于离线热处理 钢种DIN标 准直径20~26mm 铁素体+珠光体 等温退火(***) 30MnMoB3 35min 550MPa
备注:(***): 常规工艺生产出的轧材,离线处理需要8~12小时。(加热和保温时 间)。
效果相同,即高速连铸机的经济效益约占在整个当于DIN1013
标准
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的
1/20)。 2001年9月,生产出用户需要及规格的,经
表面缺陷:对于绝大部分的试验均等于或小于 在 线淬火回火处理的棒钢并销往市场。
0.1mm 。主要原因是高速连铸工艺、连铸机到第一 关于成品质量: 脱碳:完全无脱碳,或小于架粗轧机直接严格的温度控制,以及进入轧机前和 0.1mm 。 尺寸公差:对应于成品规格,尺寸 轧制过程中的完美除鳞工艺。 公差在?内部缺陷;绝大部分试样均无内部缺陷。 棒材0.065~0.125mm之间。必要时,经过对棒材全长进 平直度:冷床后得到的平直度为等于或小 行严格的温度控制以及缩小“自由尺寸轧制”范于2mm/m 。这也是安全可靠地进入下游在线检测 围,对大部分规格的成品可以达到?0.05mm 。实 及其质量控制系统(涡流探伤和超声波控制线)的 际上,尺寸公差 ?0.05mm 的值曾经已达到过, 基本要求。
(即:在生产66.5mm 直径的棒材时就达到过,相原载〈世界金属导报〉
(未完待续)
世界主要产钢国家和地区转炉炼钢能力
目前,转炉仍是炼钢生产的主要方式,世界炼钢总量中,转炉钢约占70%。在许多国家转炉比率近年 来是稳定的:德国为80%;日本、法国、英国、巴西、韩国、加拿大、台湾省为70%~75%;奥地利、澳
90%。世界上254个转炉车间使用了660座转炉。转炉数量最多的是大利亚、比利时、卢森堡、荷兰为
中
国,有150 多座,但其中只有13 座容量大于100 吨。日本31个车间有23 座转炉,容量为115~300t;美国
和德
国只有两个转炉车间(各一个转炉车间);转炉容量小于100t。俄罗斯转炉生产包括8个车间,有22座
9×(300~350t)和13×160t ,总容量3500万t,转炉车间总体技术水平较高。 转 炉、容量
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