薄板坯連鑄連軋(4)—包鋼CSP

1、薄板坯連鑄連軋(4)包鋼CSP 2006-12-19包頭鋼鐵(集團(tuán))有限公司CSP生產(chǎn)線(xiàn)項(xiàng)目，是國(guó)家捆綁引進(jìn)的三套薄板坯連鑄連軋項(xiàng)目之一。其主要技術(shù)裝備由德國(guó)SMS、SIMENS、LOI等公司引進(jìn)，部分裝備國(guó)內(nèi)配套制造。包鋼薄板坯連鑄連軋工程是采用現(xiàn)代成熟CSP技術(shù)建設(shè)的二機(jī)二流薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)，設(shè)計(jì)上解決了原有CSP生產(chǎn)線(xiàn)軋機(jī)生產(chǎn)能力遠(yuǎn)大于鑄機(jī)生產(chǎn)能力的問(wèn)題，與之配套的二煉鋼系統(tǒng)，設(shè)計(jì)年產(chǎn)鋼200萬(wàn)t，CSP系統(tǒng)年產(chǎn)板坯198萬(wàn)t，年產(chǎn)成品板卷9451萬(wàn)t。產(chǎn)品為厚度1220mm、寬度98O1 560mm的熱軋板卷，鋼種包括冷軋低碳鋼、管線(xiàn)鋼、熱軋結(jié)構(gòu)鋼和硅鋼等。  

2、  平面布置、工藝流程、產(chǎn)品大綱    1 CSP生產(chǎn)線(xiàn)平面布置    由于二煉鋼系統(tǒng)與薄板坯連鑄連軋系統(tǒng)同期毗連建設(shè)，部分公輔設(shè)施一并考慮，CSP生產(chǎn)區(qū)域由精煉連鑄跨、均熱跨和軋制跨、精整跨組成。    2 工藝流程(圖)            圖 包鋼CSP生產(chǎn)線(xiàn)流程    3 CSP產(chǎn)品大綱    由于爐外精煉設(shè)備一期只投入扒渣站和

3、LF鋼包精煉爐，二期考慮了脫氣裝置，所以一、二期產(chǎn)品大綱存在著一定差異。    表1 一期產(chǎn)品大綱    類(lèi)別 典型鋼號(hào) 采用標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)量/t 比例/% 冷軋用鋼 SPCC JISG3141       SPCD JISG3125 929200 46.4   SPAC       管線(xiàn)鋼 X42、X46 API5L 214600 10.7   X52、X56       熱軋用鋼 SPHC、SPHD    

4、    SM400A JISG3131       SM490A JISG3106 856200 42.8   SS330、SS490         St37、C22 DINI7100         表2 二期產(chǎn)品大綱    類(lèi)別 典型鋼號(hào) 采用標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)量/t 比例/% 冷軋用鋼 SPCC JISG3141 326423     SPCD   309688 46.4   S

5、PAC JISG3125 67580     APCE JISG3141 225509   管線(xiàn)鋼 X42、X46   107024     X52、X56 API5L   10.7   X60、X65   107576     X70       熱軋用鋼 SPHC、SPHD         SPHE JISG3131       SM400A JISG3106 750200 37.5

6、   SM490A         SS330、SS490         C22、St37 DIN17100     硅鋼   JISG2552 106000 5.3     主要設(shè)備特點(diǎn)    1 冶煉部分    在轉(zhuǎn)爐煉鋼車(chē)間內(nèi)布置一座210 t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，在精煉連鑄跨內(nèi)布置一座鋼水扒渣站，一座200 t LF鋼包精練爐以及兩流薄板壞連鑄機(jī)，分別預(yù)留了2號(hào)轉(zhuǎn)爐和脫氣裝置的位置。轉(zhuǎn)

7、爐采用首鋼1997年購(gòu)買(mǎi)的美國(guó)加州鋼廠(chǎng)設(shè)備，具有頂?shù)讖?fù)吹工藝，裝有副槍操作設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)擋渣功能和濺渣護(hù)爐技術(shù)，冶煉過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)計(jì)算機(jī)控制，抬煉和精煉部分配有專(zhuān)門(mén)的除塵裝置，以保護(hù)環(huán)境。    兩機(jī)兩流的立彎式薄板坯連鑄機(jī)由SMS公司提供，采用漏斗式結(jié)晶器，結(jié)晶器長(zhǎng)度為1.1m；鑄機(jī)冶金長(zhǎng)度為714m，彎曲半徑為3.25 m，采用了60t大容量雙流中間罐。結(jié)晶器可實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)調(diào)寬和液面自動(dòng)控制，澆鑄過(guò)程還采用了保護(hù)澆鑄、自動(dòng)稱(chēng)量及液芯壓下技術(shù)，通過(guò)流芯壓下，可以把結(jié)晶器出口65 mm的鑄坯厚度壓至50 mm，以保證某些產(chǎn)品在質(zhì)量方面的需求。  

8、;  2 軋制部分    在串列布置的均熱、軋制兩個(gè)跨間內(nèi)，主要裝備有2座直通輥底式均熱爐、1臺(tái)事故剪、1臺(tái)高壓水除鱗機(jī)、1臺(tái)立輥軋邊機(jī)、F1F6高剛度熱帶鋼連軋機(jī)組、溫度厚度寬度自動(dòng)檢測(cè)儀、2臺(tái)地下卷取機(jī)和層流冷卻裝置。其中輥底式均熱爐由德國(guó)LOI公司設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)制造完成，F(xiàn)1F6高剛度熱帶鋼連軋機(jī)組由德國(guó)SMS公司設(shè)計(jì)，部分國(guó)內(nèi)制造，主電機(jī)和傳動(dòng)控制裝置全部由德國(guó)SIMENS公司引進(jìn)。    經(jīng)過(guò)剪切頭尾、定尺的薄板坯可直接進(jìn)入直通的輥底式均熱爐內(nèi)，爐子加熱能力為193 th，峰值為228 th 鑄坯在這里通過(guò)加熱段、傳輸

9、段、擺渡段和保溫段后即可進(jìn)入軋制工序。經(jīng)均熱爐加熱后的鑄坯，在長(zhǎng)度和厚度方向的溫度差可達(dá)到±10的目標(biāo)值，與傳統(tǒng)工藝相比鑄坯頭尾的溫度差極小。對(duì)應(yīng)兩流鑄坯的直通輥底式均熱爐，通過(guò)對(duì)鑄坯的擺渡可達(dá)到把工藝線(xiàn)“合二為一”的功效。    在軋制部分，采用了約4O MPa的高壓水除鱗機(jī)，它能夠較好地清除鑄坯表面的氧化鐵皮，保證板材的表面質(zhì)量。在F1機(jī)前設(shè)有立輥式軋邊機(jī)，它可以加工板坯邊部的鑄態(tài)組織，提高板材的邊部質(zhì)量。F1F6高剛度熱帶鋼連軋機(jī)中，F(xiàn)1F4機(jī)架和F5F6機(jī)架分別采用了不同的工作輥徑，其中F1F4為80072Omm，F(xiàn)5F6為600540mm。并預(yù)

10、留了F7的位置，這些都為軋制薄規(guī)格產(chǎn)品提供了必不可少的設(shè)備條件。為了保證帶鋼產(chǎn)品的尺寸精度和平直度，6架軋機(jī)均采用了高剛度機(jī)架，各機(jī)架均裝備有CVC工作輥橫移系統(tǒng)，WRB液壓彎輥系統(tǒng)，AGC厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)，HGC液壓輥縫控制系統(tǒng)，ALC自動(dòng)活套控制及PCFC板形凸度和平直度測(cè)試控制系統(tǒng)。整條生產(chǎn)線(xiàn)采用全交流傳動(dòng)系統(tǒng)，連軋機(jī)組各機(jī)架主電機(jī)全部采用AC電機(jī)，主傳動(dòng)采用可控硅交交變頻調(diào)速系統(tǒng)，它具有電機(jī)單機(jī)容量大，控制性能好，效率高，維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。    成品鋼帶通過(guò)F6機(jī)后輸出輥道上的層流冷卻系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不同鋼種帶鋼性能的控制。卷取機(jī)為地下式，采用全液壓控制，側(cè)導(dǎo)板

11、、架送輥和助卷裝置采用液壓控制，使帶鋼在卷取過(guò)程中邊部整齊。    在原有的主軋跨內(nèi)設(shè)計(jì)有薄、厚兩種規(guī)格的橫切機(jī)組，現(xiàn)改為異地建設(shè)，在平整跨內(nèi)布置有引進(jìn)意大利MINO公司的平整機(jī)。    3 自動(dòng)控制    為了對(duì)整條生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)高效控制，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)按分級(jí)別、分區(qū)域，統(tǒng)一的方式進(jìn)行系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)，特別系統(tǒng)其功能分為3級(jí)，即基礎(chǔ)自動(dòng)化，過(guò)程自動(dòng)化，生產(chǎn)管理自動(dòng)化?？刂葡到y(tǒng)分為6個(gè)區(qū)域，分別是精煉控制區(qū)，連鑄控制區(qū)，加熱控制區(qū)，連軋控制區(qū)，精整控制區(qū)，水處理控制區(qū)。目前控制系統(tǒng)的最高級(jí)別僅達(dá)25級(jí)(簡(jiǎn)稱(chēng)PCQ，

12、即生產(chǎn)控制和選題評(píng)估計(jì)算機(jī)系統(tǒng))，它的主要功能包含生產(chǎn)計(jì)劃、產(chǎn)品質(zhì)量控制、質(zhì)量評(píng)估、合同的安排、生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化，并將分析數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳到下級(jí)系統(tǒng)。    過(guò)程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要功能是完成控制過(guò)程的模型計(jì)算、模型選擇、智能化網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化處理、物流跟蹤、質(zhì)量判斷，并向下一級(jí)別傳送設(shè)定值。基礎(chǔ)自動(dòng)化主要是負(fù)責(zé)傳動(dòng)控制、儀表控制、工序控制和人機(jī)對(duì)話(huà)功能，各種參數(shù)的檢測(cè)功能及與上級(jí)計(jì)算機(jī)的通訊功能。以上系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)相聯(lián)，采用TCPIP數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)對(duì)整條CSP生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行控制。    包鋼CSP生產(chǎn)線(xiàn)的特點(diǎn)

13、60;   1 在國(guó)內(nèi)首次采用二機(jī)二流的薄板坯連鑄機(jī)對(duì)應(yīng)一套連軋機(jī)組的配置方式，從目前國(guó)內(nèi)外投產(chǎn)和在建3O套CSP生產(chǎn)線(xiàn)的情況看，有7套是200萬(wàn)t級(jí)的，有23套是100萬(wàn)t級(jí)的。實(shí)踐和最新研究證明，200萬(wàn)t級(jí)的CSP配套生產(chǎn)企業(yè)，其技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上最為合理，兩條鑄機(jī)作業(yè)線(xiàn)配置一套軋制作業(yè)線(xiàn)的生產(chǎn)能力強(qiáng)大，更易于發(fā)揮高剛度軋板機(jī)的作用和產(chǎn)能，運(yùn)行成本更低，產(chǎn)品更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。    2 采用兩座直通輥底式均熱爐與兩臺(tái)連鑄機(jī)相配，兩流之間采用一個(gè)擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)渡口，把一座在爐內(nèi)加熱好的鑄坯擺渡到另一座對(duì)應(yīng)于軋線(xiàn)的均熱爐內(nèi)，其擺動(dòng)周期短，同步性能好，設(shè)備運(yùn)行可靠。通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)鑄坯加熱、輸送方案的調(diào)配，實(shí)現(xiàn)由兩臺(tái)連鑄機(jī)不問(wèn)斷地向連軋機(jī)組供坯。    3 為了能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)薄規(guī)格產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)上，這套CS