連鑄坯直接軋制

連鑄坯直接軋制

連鑄坯直接軋制(continuous castingdirectrolling),簡稱CCDR,指的是連鑄坯出連鑄機經切斷後,不經加熱爐加熱或只經線上補償加熱,即直接送入軋機進行軋制的工藝過程。

工藝流程

根據鑄坯溫度和工藝流程不同,可以有兩種形式:

(1)連鑄坯在1100℃條件下不經加熱爐,在輸送過程中通過邊角補熱裝置直接送入軋機軋制。鑄坯軋前未經過γ→α→γ相變再結晶過程,仍保留鑄態粗大的奧氏體晶粒,微量元素Nb、V等無常規冷裝爐的析出、再溶解過程,因而需開發新的軋制工藝來得到晶粒細化的組織,這對微合金化鋼來說,更能充分發揮Nb等微合金化元素的作用;

(2)連鑄坯溫度在1100℃以下,A3以上,鑄坯不經加熱爐,在輸送過程中通過補熱和均熱,使鋼坯達到可軋溫度,直接送入軋機軋制。鑄坯的金屬學特徵基本與形式(1)相同,僅一些微量元素有少量析出和再溶解,相應的軋制工藝與形式(1)相似。

套用優點

連鑄坯直接軋制的主要優點如下:

(1)節約能源。如日本新日鐵界廠實現寬頻鋼CC-DR工藝後,噸鋼熱消耗由原來的1.97MJ下降到0.3MJ,節能85%;

(2)提高金屬收得率。由於取消了傳統冷坯加熱軋制工藝中的表面缺陷火焰清理,可使金屬收得率提高2%。另外,對熱軋帶鋼生產而言,從加熱爐到粗軋機,冷坯加熱軋制工藝的氧化鐵皮損失為1%,連鑄坯直接軋制時僅為0.2%~0.3%。對一年產300萬t的熱軋帶鋼車間,僅減少燒損一項就可增產2.1~2.4萬t帶鋼;

(3)縮短工藝流程。在冷坯加熱軋制工藝條件下,從煉鋼到軋出成品帶鋼的整個生產周期為30h,連鑄坯直接軋制工藝僅需2h。工藝流程縮短帶來了很大的好處,如加快資金周轉、減少建設投資、降低生產費用等;

(4)改善產品質量。實現連鑄坯直接軋制的前提條件就是高質量無缺陷連鑄坯的生產,必然帶來產品表面和內部質量的提高。同時,鑄坯不經加熱爐加熱,可減少氧化鐵皮、滑軌水印及各種加熱缺陷,保證了操作過程的穩定,可改善產品質量與尺寸精度。由於這些優點,CC-DR工藝正日益廣泛地得到推廣套用。

工藝特點

實現連鑄坯直接軋制的關鍵技術與連鑄坯熱裝軋制(CC-HCR)工藝相近,也包括無缺陷鑄坯生產、高溫鑄坯生產、連鑄與連軋的合理銜接與柔性化生產及一體化生產管理系統等技術。

CC-DR工藝與CC-HCR工藝的主要區別有:(1)CC-DR工藝沒有加熱爐緩衝,只經線上補償加熱,並且考慮到線上加熱的快速、靈活與維修方便的要求,實際生產中多採用中頻補償加熱方式;(2)CC-DR工藝對鑄坯溫度的要求更高,不僅要求在連鑄機有更高的出坯溫度,而且要求在鑄坯輸送和軋制過程中有更好的保溫技術;(3)CC-DR工藝對煉鋼、連鑄與軋鋼工序間的匹配銜接技術,尤其是生產計畫、物流管理等,要求更為嚴格。生產中直軋比的高低和經濟效益的大小在很大程度上為生產計畫管理技術所決定。可見CC-DR比CC-HCR是更高檔次的連鑄連軋生產工藝。

套用情況

連鑄坯直接軋制工藝可分為連鑄坯直接軋製成材、直接開坯、近距離直接軋制和遠距離直接軋制等數種情況。直軋的成材又可分為板帶材、型材和管材等多種類型。直接開坯工藝主要適用於具有大噸位煉鋼爐和多個非專業化軋鋼車間的中型鋼鐵廠,適用於難連鑄小斷面鋼坯且鋼材品種複雜的合金鋼廠,亦即適用於一台鑄機為多種軋機供坯及所需鋼坯規格多而小的生產情況。遠距離直接軋制和遠距離直接熱裝軋制一樣,也是靠計算機控制的高效高速輸送保溫台車來實現,這是為適應現有鋼廠技術改造的要求而開發的CC-DR新工藝。CC-DR工藝是20世紀80年代初才正式套用的大批量工業生產工藝,隨著連鑄技術的大發展而迅速得到開發與套用,現在正沿著普及推廣和向工藝與理論上深入開發的方向迅速發展。

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