酒钢CSP热轧薄板生产工艺研究

张露

摘 要：CSP技术是世界上最早投入工业化生产的薄板坯连铸连轧技术，它是由连铸机生产出高温的无缺陷板坯，无须加热或清理而直接轧制成材。该文介绍了薄板坯连铸连轧技术的现状、酒钢CSP生产线连铸、加热、轧制、精整生产工艺流程和生产工艺的主要特点，并指出酒钢CSP生产工艺存在生产过程组织难度大、加热炉热能利用率低，轧薄能力不足等问题。

关键词：CSP生产线；热轧薄板；生产工艺；CVC轧制

中图分类号：TG335 文献标志码：A

紧凑式带钢生产技术，也即CSP技术。据统计，截至目前，我国已经建成的薄板坯连铸连轧生产线有16条，正在运行的生产线有14条，国内的邯钢、包钢、马钢、涟钢、武钢也选择了CSP工艺。薄板坯连铸连轧具有流程紧凑、投资少、能耗低的特点，它的投产，打破了传统的生产模式，标志着轧材生产方式 、技术和管理水平进入了一个崭新的阶段。

酒钢碳钢薄板厂即CSP项目，设计年生产碳钢薄板能力230万t，可作为本集团公司的冷轧基料或外销。整条生产工艺是由德国SMS-Demug总设计，由包头钢铁设计研究院承担国内配套工程设计工作。在整条生产线中，由SMS-Demug提供连铸机和轧机设备和技术，意大利TECHINT提供加热炉设备和相关技术，轧机主传动由芬兰ABB公司提供。

1 生产工艺流程

1.1 连铸

酒钢CSP有两流立弯式连铸机，大包容量为120 t，中包容量大概36 t，流间距26 m，扇形段为4段，铸机速度（稳定状态）2.5 m/min～6 m/min。生产出宽度56 mm-78 mm，长度 1 500 mm-1 800mm的铸坯，钢液浇铸成铸坯后，切头、切定尺。两流连铸机，共用一条轧制线。

1.2 加热

经切定尺的连铸坯以铸机速度进入辊底式加热炉，在炉内进行加热和均热。加热炉分为8个温度控制区域，实现炉温自动控制。加热炉侧面设有使用低NOx煤气的高速烧嘴，使用燃料为混合煤气。加热炉设置了A线加热炉和B线加热炉，两线连铸机的铸坯进入相应的加热炉进行加热和均热，A线加热炉的铸坯直接进入轧机轧制，B线加热炉的铸坯由中间配备的可旋转的摆渡段首先送入在轧机前方的A线加热炉，然后再进入轧机轧制。炉辊设计速度为2.5 m/min～60 m/min。当连铸坯的温度和温差达到轧机的要求，连铸坯立刻以高速向出料端传输。

1.3 轧制

采用六连轧四辊CVC轧机，当轧机发出要钢信号时，入口辊道速度调至与轧机F1入口速度相同，板坯出炉后首先经过高压水除鳞，以清除在连铸机及加热炉设备中产生的氧化铁皮，然后依次进入6机架轧机进行轧制，在F1、F2机架后设有二次除鳞，轧机装备有液压AGC系统﹑CVCplus及弯辊装置对带钢厚度及板型平直度进行闭环控制。F1-F3机架间设有喷水冷却装置，对带钢终轧温度进行控制。机架间还设有液压活套对带钢张力进行精确控制，末架为差动活套，对带钢甩尾操作控制。带钢头尾始终以一个速度轧制，最终轧制成需要的产品尺寸。

1.4 精整

轧制后的带钢运输至层流冷却装置，冷却线长度大约38 400 mm；最大水流总量5 800 m3/h，上下均设有喷头，根据轧制的钢种及规格进行控制冷却，然后带钢进入地下卷取机完成卷取工序。卷取结束后，钢卷由横移小车运送和提升到地面1号步进梁钢卷鞍座上，依次进行打捆、称重、标记工序，然后由2#、3#步进梁将钢卷运往成品库。为随时对带钢进行检查和取样，在钢卷运输线上设置离线钢卷检查取样装置，最后由吊车将其卸下并以卧卷方式在钢卷库内堆放冷却。

2 生产工艺主要特点

酒钢CSP热轧薄板生产应用6机架四辊连轧机组，采用CVC技术、动态变更厚度控制、活套的快速响应和秒流量精确控制系统等，使本生产线具有生产率高、板形控制能力强、板带质量好和轧制稳定等特点。

（1） 充分利用CSP铸坯薄的特点，采用6机架精轧机，轧机速度比半无头轧制技术低，仅需14.9 m/s。

（2）采用CVC轧制技术，利用串辊和工作辊弯辊，改善了板凸度的控制能力。

（3）动态变更厚度控制。对于小于1.0 mm以下的带钢采用动态变厚度轧制，首先以低速将薄板坯轧制成较厚带钢，头部穿带后，快速减小辊缝、提高轧制速度，轧制成较薄带钢，当轧制到接近板坯尾部时，快速增大辊缝、降低轧制速度，以防带钢甩尾。

（4）除鳞机采用2种压力除鳞技术，除鳞喷嘴水压，入口侧24 MPa（max），出口侧38 MPa（max），设置在液压事故剪和轧机之间，便于更干净地去除氧化铁皮，有效提高成品质量。

（5）设有活套的快速响应和秒流量精确控制系统。所有活套均采用液压活套，F5轧机后还装备了差动活套，这对改善带钢的镰刀弯、控制甩尾，为连轧顺利进行提供可靠的保证。

（6）在带钢输出中采用压带技术。在轧机出口设置压带风机，卷取机入口和2台卷取机之间均设置了喷水壓带装置，使带钢在运行过程中不致飘浮而稳定运行。

（7）采用辊缝润滑技术。酒钢CSP轧机采用油水在管路中直接混合法的工作辊辊缝润滑，该润滑系统有利于降低轧制力，减少轧辊磨损，降低轧制能耗，改善轧辊表面，从而有利于提高带钢表面质量。

3 存在的主要问题

酒钢CSP生产工艺，在连续化、高效、节能方面存在优势，同时也存在生产过程组织、对操作人员技能水平要求等问题，主要问题如下：

（1） 生产过程的高度紧凑，使在生产过程组织的难度加大

连铸机与辊底式加热炉与轧机直接相连，整个生产线要求高度协调，任何局部的微小的故障，将导致全线停产，事故影响放大明显，影响恶劣。连铸机在双线生产条件下，给加热炉的缓冲时间最长为15 min，在换辊或较高拉速下，缓冲时间不足5 min，使生产过程的组织难度加大。

（2）对钢水要求严格，铸机生产率较低

紧凑式生产要求有无缺陷铸坯，连铸坯的质量要求需要高质量的钢水，所有钢水要求进行精炼，同时对有害元素的控制要求高。为了使生产过程高度紧凑，连铸高拉速使漏钢率提高，连铸机受前后工序的限制，生产率较低。

（3）加热炉热能利用率低，作业率低

辊底式加热炉A、B两线，A线较长，达到237.5 m，热效能利用相对较低，为了适应铸机和轧机的生产要求，作业率较低。

（4）轧薄和板形控制能力略显不足

轧机是六机架配置，限制了轧机的轧薄能力，同时没有立辊轧机，使轧机对热敏感性强的钢种边裂控制能力不强，带钢头尾的自由轧制区宽展较大，使卷曲后，在心部和外圈的溢出现象比较普遍。

4 结论

酒钢CSP生产工艺采用两流连铸机共用一条轧制线，具有生产效率高、连续、节能的特点，同时采用CVC控制技术，板形控制能力较强，但另一方面也存在生产过程组织难度大、加热炉热能利用率低、轧薄能力和对1.8 mm厚度以下的板带控制能力不足的缺点。

参考文献

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