1概述
经过前期的项目论证、技术交流、技术谈判,确定在海滨城市-日照,建设产能万吨/年的mm热连轧产线。山钢日照公司mm热连轧项目于年3月9日正式破土动工,于年9月29日全线联动热负荷试车成功,并于年12月顺利完成公司指标实现月度达产达效。日照公司mm热连轧产线是由山东省冶金设计院负责工厂设计,工艺技术及主要设备由SMS公司负责设计提供,传动及控制系统由TMEIC设计提供,二十冶与莱钢建设项目施工,日照公司mm生产线在国内及世界都处于领先水平。
2产品大纲及工艺流程
2.1产品大纲
该生产线年生产热轧钢卷万吨(以卷取机出口计),其中:冷轧原料卷.2万吨、直发热轧商品卷.8万吨、平整分卷商品卷98.5万吨。
冷轧原料卷以冷轧所需要的汽车用钢、家电用钢原料卷为主,热轧酸洗原料卷以“以热代冷”的冲压用钢、汽车结构用钢原料卷为主;热轧商品卷以热轧汽车用钢、薄规格高强度集装箱用钢、高级别管线钢为主,其他以普碳钢、低合金钢、船用钢、建筑用钢、耐候钢、桥梁钢、热冲压用钢、电塔用钢等为辅。产品规格为1.2-25.4mm×-mm,钢卷外径Ф-mm,钢卷内径为Фmm,钢卷重量为40.7t,钢卷最大单重为26kg/mm。原料为mm×-mm×8-mm。
2.2工艺流程
该生产线主要工艺流程:连铸坯→加热→粗除鳞→定宽压力机→R1两辊粗轧机→E2立辊轧机→R2四辊粗轧机→边部加热器→精除鳞→7架精轧机→层流+超快冷→卷取→称重→喷号→入库。主要设备工艺图见图1。
日照公司mm热连轧产线与炼钢衔接,采用热送热装,板坯通过热送辊道称重后,经过板坯提升机至7m平台进入加热炉,出炉后经过粗除鳞去除炉生氧化铁皮,进入定宽机板坯在全长方向上进行连续侧压,调整坯料宽度,经过R1两辊粗轧机单道次(或3道次)轧制,再由E2立辊轧机对中间坯在宽度方向进行轧制,再被R2四辊轧机咬入,经过5道次(或3道次)轧制成规定厚度的中间坯,中间坯经过保温罩切头后进入边部加热器、精除鳞区域,经过7机架精轧机将中间坯轧制成最终尺寸的成品,经过前置超快冷+层流冷却+后置超快冷得到合格的性能组织,再由卷取机卷成成品卷,打捆后,从7m平台通过重载提升机落下运至成品库,称重,喷号,入库。
3主要设备情况
日照公司热轧部加热炉采用步进梁式加热炉,其中一座采用双蓄热燃烧系统,两座采用Bloom单蓄热燃烧系统,燃料使用高炉煤气,单排布料,步距为mm,额定加热能力t/h,加热温度为-℃,热装率为≥60%。
用于去除炉生氧化铁皮的粗除鳞箱,设有上下各两排除鳞集管,集管上喷嘴轴线与垂线夹角约为15°喷嘴方向迎着板坯前进方向布置,便于除掉氧化铁皮,从喷嘴喷射出来的水流覆盖着板坯的整个宽度。粗除鳞箱的主要技术参数为系统压力27MPa,出口压力25MPa,喷射宽度mm,单组流量为m3/h,上集管喷嘴高度距板坯上表面mm。
定宽压力机采用的是启停式,对板坯在全长方向上进行连续侧压,调整坯料宽度。主要技术参数是减宽量为0-mm,最大挤压长度为mm/次,冲压频率为42次/min,板坯运行速度最大为mm/s,压具调整速度最大为单边44mm/s。
粗轧采用二辊可逆式、四辊可逆式轧机,其中R1两辊可逆式轧机为全液压压下,工作辊尺寸为1mm/mm×mm,最大开口度为mm(最大辊径时),轧制力最大可达到30kN,主电动机功率为4kW,速度是0±1.4/3.5m/s。
为获得良好的边部质量和稳定的宽度控制,在R2四辊轧机前设有立辊轧机,主要技术参数是工作辊尺寸为/mm×mm,最大开口度为-mm,轧制力最大是0kN,减宽量最大是50mm,主电动机功率为kW,速度为0±2.1/6.5m/s。
R2粗轧机采用全液压压下的四辊可逆式轧机,工作辊尺寸为/mm×mm,最大开口度是mm,轧制力最大00kN,主电动机功率9kW,速度是0±3.3/6.5m/s。
为改善边部温降快的情况,在飞剪前设有两套电磁感应式边部加热器(1套在传动侧,1套在操作侧)。主要技术参数是:额定功率为kW/套,要求中间坯外形为上翘曲≤mm,下翘曲≤35mm,左右偏移≤±20mm;加热能力为提高边部温度70℃(距边部25mm处,中间坯厚40mm,运行速度75m/min,上下间隙m)。
飞剪采用曲柄式飞剪,主要技术参数为剪切能力是25-70mm厚、-mm宽的中间坯料,剪切速度是0±2m/s,主电机功率是kW。
用于去除次生氧化铁皮的精除鳞箱,设有上下各两排除鳞集管,集管上喷嘴轴线与垂线夹角约为15°喷嘴方向迎着中间坯前进方向布置,上集管可调整高度,便于除掉氧化铁皮,从喷嘴喷射出来的水流覆盖着板坯的整个宽度。精除鳞箱的主要技术参数为系统压力27MPa,出口压力25MPa,喷射宽度mm,集管总流量约m3/h,上集管喷嘴高度距中间坯上表面约80mm,除鳞打击力为1.4N/mm2。
精轧机组所有机架均设有长行程全液压AGC、工作辊正弯辊系统及窜辊系统、F1-F7设有CVC板形控制技术、精轧机设有工艺润滑系统、机架间设有除鳞、冷却、液压活套,7架轧机均设有快速换辊装置、机架间设有除尘系统。轧机间设有液压活套和差分活套,使带钢在微张力或恒张力下轧制,差分活套可根据操作侧和传动侧张力的细微变化,进行自主调节,以保证带钢厚度板形的精准控制。主要工艺参数为:轧制力F1-F4为kN,F5-F7为kN;主电机功率为0kW,工作辊窜辊量为±mm;弯辊压力F1-F4为kN,F5-F7为1kN;轧制速度最大可达到22m/s。
轧后冷却系统由东大的前置超快冷+中间层流冷却+后置超快冷组成。主要技术参数是:前置式超快冷有4组集管,冷却装置长度大约为0mm,水压在0.2-1.0MPa±0.05MPa左右,层流冷却有16组集管,冷却装置长度大约是70mm,水压是0.07MPa,后置式超快冷有3组集管,冷却装置长度大约是10mm,水压在0.8-1.0MPa±0.05MPa左右。
卷取机采用液压助卷辊式,其中3号卷取机为强力卷取,轧制厚规格时可以使用卸卷臂和压卷装置,有效地保障了轧线的稳定顺行。主要技术参数:卷取温度是-℃,卷取速度最大为24m/s,1#、2#卷取机主电机功率为0kW,3#卷取机主电机功率为kW。
全线钢卷运输设备采用超级电容小车,电机变频控制,带有定位及检测装置,在轨道旁设有充电装置,电容小车可利用等待的过程自行进行充电。发生损坏,可直接从轨道吊走,极大地减少因轨道小车堵卷造成轧线停轧事件。续航能力为2.7km,重载时最大运行速度为0.5m/s,轻载时最大运行速度为0.75m/s。
4新技术介绍
4.1该生产线采用的新技术
1)将热连轧主轧跨、加热炉区和电机跨提升到+7m;2)单蓄热式加热炉采用Bloom烧嘴燃烧技术;3)除鳞装置采用高压力、小流量的设计,喷嘴处压力为25MPa;4)R1轧机、精轧机压下采用全液压式来替代传统的机械压下+液压压下模式;5)中间坯采用边部加热器+保温罩的保温措施;6)带钢冷却装置采用前后段超快冷+中间层流冷却的模式;7)卷取机均带有自动踏步控制功能,其中3#卷取机为强力卷取机;8)卷取机夹送辊上设计有在线磨削装置;9)钢卷采用超级电容车运输至热轧钢卷库和冷轧原料库内。
4.2国际国内首创或首次采用的技术
1)高炉煤气单蓄热技术;
2)加热炉液压节能技术;
3)粗轧电机门吊起吊技术;
4)防镰刀弯和防甩尾技术;
5)mm轧机高架技术;
6)轧辊高速磨削技术;
7)以水代金的超快冷技术;
8)超级电容车钢卷运输技术。
4.3建设期间申请的技术专利
1)一种新型辊子的制造方法;
2)一种精轧机支撑辊稳定装置;
3)一种精轧机支撑辊稳定装置;
4)一种热轧宽带钢中间坯边部润滑轧制的方法;
5)一种热连轧薄规格稳定生产技术;
6)一种全液压粗轧机压下系统。
5结语
山钢日照公司mm热连轧生产线,结合国内外先进技术,不断借鉴国内先进产线的生产技术和经验,目前班次生产能力,最高可达吨;日最高发货能力可达到吨。山钢日照已完成了1.2mmSAE、1.9mmQB、1.6mmSPA-H、25.4mmX80极限规格的扩展调试,为山钢集团的产品结构调整作出了积极的贡献。