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智庫(kù)百科

ESP--帶鋼無(wú)頭連鑄連軋技術(shù)

河北太行鋼鐵集團(tuán)有限公司ESP軋鋼車間，“薄板軋制最小厚度僅為0.7毫米，能耗降低40%、污染物排放降低70%……”公司副總經(jīng)理張昆介紹，ESP是國(guó)際領(lǐng)先的超短流程軋鋼技術(shù)，7分鐘就能完成全連續(xù)生產(chǎn)，不僅節(jié)能降耗、節(jié)約土地，而且產(chǎn)品具有鋼質(zhì)純凈、強(qiáng)韌性好、可個(gè)性化定制等優(yōu)點(diǎn)。太行鋼鐵是國(guó)內(nèi)第二家擁有ESP熱軋帶鋼生產(chǎn)線的鋼鐵企業(yè)，成為了武安鋼鐵企業(yè)中一張響亮的名片。
 
一、ESP工藝流程
該項(xiàng)技術(shù)是在德馬克公司的ISP技術(shù)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，其生產(chǎn)線中的連鑄機(jī)采用平行板式直—弧形結(jié)晶器，鑄坯導(dǎo)向采用鑄軋結(jié)構(gòu)，經(jīng)液芯壓下鑄坯直接進(jìn)入初軋機(jī)軋制成中厚板，而后經(jīng)剪切可下線出售，不下線的板坯經(jīng)感應(yīng)加熱后，進(jìn)入五架精軋機(jī)軋制成薄帶鋼，經(jīng)冷卻后卷曲成帶卷。ESP 工藝生產(chǎn)線布置緊湊，不使用長(zhǎng)的加熱爐或克雷莫納爐，生產(chǎn)線全長(zhǎng)僅190m，是世界上最短的連鑄連軋生產(chǎn)線。
 
二、ESP工藝的主要技術(shù)特點(diǎn)
1.較高的澆鑄速度。可通過(guò)優(yōu)化鑄機(jī)配置及提高厚度、澆鑄速度變化的靈活性這些超常規(guī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)較高的澆鑄速度。通過(guò)對(duì)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)優(yōu)化的流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算及(物理)水模型測(cè)試進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬，表明目前的澆注速度5-6 m/min仍可以大幅提高。
2. 穩(wěn)定的澆鑄期工藝控制。在過(guò)去的十年，鑄坯成型和板坯固化的穩(wěn)定控制方面取得了最重大的改進(jìn)，針對(duì)不同鋼種所需保護(hù)渣也進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)控制磨擦和結(jié)晶器的角度布置，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在高澆鑄速度下進(jìn)行穩(wěn)定控制。
3.自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用。在技術(shù)工藝控制、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)管理及工藝方面的改進(jìn)是成功的關(guān)鍵。在西門子奧鋼聯(lián)產(chǎn)品的厚度控制、溫度控制、板型控制及平直度控制方面，中樞網(wǎng)絡(luò)加強(qiáng)了工藝模型的靈活性、標(biāo)準(zhǔn)性。例如“微結(jié)構(gòu)目標(biāo)冷卻”包可以控制帶鋼的冶金參數(shù)。在ESP線，自動(dòng)化貫穿自澆鑄到冷卻的全工藝步驟。
 
三、ESP工藝的主要優(yōu)勢(shì)
（1）技術(shù)優(yōu)勢(shì) 
1.ESP生產(chǎn)線是第1條能夠在7min內(nèi)完成從鋼水直至地下卷取機(jī)的帶卷熱軋全連續(xù)生產(chǎn)線，而原有的ISP薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線從鋼水澆鑄到產(chǎn)出成品帶鋼需要15 min；
2.ESP技術(shù)在高溫下軋制，提高了產(chǎn)品微觀組織的均勻性，使產(chǎn)品的性能提高； 
3.整個(gè)生產(chǎn)線從連鑄開(kāi)始到成品卷取機(jī)不超過(guò)190m，非常緊湊，屬于超短流程，設(shè)備投資和廠房投資均降低，收得率相對(duì)提高。無(wú)頭帶鋼生產(chǎn)工藝避免了新帶卷在精軋機(jī)中的穿帶，因此可安全、可靠地大量生產(chǎn)薄規(guī)格(0.8-1.0 mm)帶卷。預(yù)計(jì)從鋼水到帶卷，鋼的收得率可以達(dá)到98.0%-98.5%，而ISP工藝僅有96.5%； 
4.可以生產(chǎn)高品質(zhì)超薄帶鋼，部分可以代替冷軋產(chǎn)品，直接進(jìn)行酸洗和鍍鋅； 
5.在節(jié)能環(huán)保方面，ESP技術(shù)可以在高溫下充分利用連鑄坯高溫能量，即使實(shí)施較大的壓下量，產(chǎn)生的軋制力也較低。與常規(guī)熱連軋機(jī)比較減少2-3座加熱爐；同CSP薄板坯連鑄連軋比，也減少200多米長(zhǎng)隧道加熱爐。并且在高溫下軋制又大大降低了軋機(jī)的功率，電耗降低。ESP與ISP工藝相比，取消了克雷莫納爐，但其感應(yīng)加熱爐的功率增加了，ISP感應(yīng)加熱爐的最大功率為20MW，ESP感應(yīng)加熱爐的最大功率為36MW。此外，ESP與其它薄板坯連鑄連軋工藝不同，在提高生產(chǎn)線能力和效率時(shí)，ESP只需要很少的能量。在極限拉速下，即7.6m/分(坯料為70mm×1250mm)和8.3m/分(坯料為55mm×1250mm)時(shí)，感應(yīng)加熱器能量輸入將降為零。ESP的能耗比ISP減少約25%-30%，比傳統(tǒng)熱帶鋼軋機(jī)減少約40%。與能耗降低相關(guān)的是直接或間接的溫室氣體和有害氣體的排放減少，生產(chǎn)一般規(guī)格帶卷時(shí)降低40%-50%，而生產(chǎn)較薄規(guī)格時(shí)降低65%-70%。水消耗方面，其耗水量比最好的傳統(tǒng)生產(chǎn)帶卷方式降低80%。
（2）品種結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)
1.全系列鋼種范圍。ESP線設(shè)計(jì)產(chǎn)品大綱為從低碳鋼到高碳鋼，以及合金鋼的完整產(chǎn)品系列，包括高等級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼種(如取向和無(wú)取向硅鋼，用于制造汽車車身面板的IF鋼)。利用阿維迪ESP設(shè)備可以生產(chǎn)出達(dá)到冷軋表面質(zhì)量(A級(jí))的熱軋產(chǎn)品(可以直接用于汽車裸露部件的制造)；還可以使用轉(zhuǎn)爐鋼水生產(chǎn)出具有IF鋼特點(diǎn)的熱軋產(chǎn)品。
2.薄規(guī)格產(chǎn)品。ESP工藝采用無(wú)頭軋制技術(shù)，減少了穿帶次數(shù)，因而可以通過(guò)阿維迪ESP工藝大量生產(chǎn)能夠在諸多領(lǐng)域中替代冷軋產(chǎn)品的薄規(guī)格(厚度0.8-1.0mm)并具有阿維迪專利權(quán)的熱軋產(chǎn)品，包括屈服極限315MPa、厚1mm的鋼種；屈服極限420MPa、厚1.25mm的鋼種；厚度在2mm以下的高強(qiáng)度鋼種(強(qiáng)度700-800MPa)；厚1.2-1.5mm的DP600-DP1000鋼種，可以替代部分冷軋產(chǎn)品，提高了產(chǎn)品的附加值。
（3）成本優(yōu)勢(shì)
ESP生產(chǎn)線由于采用帶鋼無(wú)頭連鑄連軋工藝和緊湊式短流程生產(chǎn)，因此，具有優(yōu)異的工序成本優(yōu)勢(shì)。經(jīng)分析[3-5]得出，ESP工藝的工序成本約是傳統(tǒng)工序成本的55%，約是其他薄板坯工藝工序成本的70%，約是ISP工藝工序成本的77%。從中可以得出，ESP工藝的全品種產(chǎn)品大綱，預(yù)計(jì)98%的金屬收得率, 比傳統(tǒng)熱帶鋼生產(chǎn)工藝生產(chǎn)成本約低30%-50%, 同雙輥薄帶鑄軋生產(chǎn)工藝相比，具有很好的綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，是一個(gè)值得關(guān)注和期待的新工藝。
 
總之，ESP是節(jié)能降耗的環(huán)境友好型生產(chǎn)線的代表，在未來(lái)鋼鐵行業(yè)不斷向節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)高效低耗、產(chǎn)品高品質(zhì)方向發(fā)展的進(jìn)程中，該工藝已逐步凸顯其較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
2024/05/09 14:21:11 191 次