薄板坯连铸连轧技术综述
热轧薄宽钢带生产中薄板坯连铸连轧设备的关键技术
热轧薄宽钢带生产中薄板坯连铸连轧设备的关键技术热轧薄宽钢带是一种广泛应用于汽车、家电、建筑等领域的材料，其生产过程中薄板坯的连铸连轧设备起着至关重要的作用。
本文将详细介绍薄板坯连铸连轧设备的关键技术，以期更好地理解和应用于实际生产中。
首先，薄板坯的连铸技术是整个生产过程中的基础环节。
薄板坯连铸设备采用连续铸造的方式，通过将熔化的钢水注入连铸机的结晶器中，使其冷却结晶，并在连铸机连续拉伸的过程中形成薄板坯。
在这一过程中，关键技术包括铸模设计、结晶器水冷系统设计、振动控制等。
铸模设计是薄板坯连铸关键技术之一。
合理的铸模设计可以减小浇注时的温度梯度，提高钢水的冷却效果，从而得到均匀的结晶组织。
同时，铸模的设计还需要考虑到薄板坯的凝固收缩和应力分布，确保坯体在冷却过程中不会产生裂纹和变形。
结晶器水冷系统设计是薄板坯连铸设备的另一个关键技术。
结晶器的水冷系统通过控制结晶器壁面水流的速度和温度，调节薄板坯的凝固速度，从而影响其结构和性能。
优化的水冷系统设计可以提高薄板坯的表面质量和坯体结构的均匀性，进一步提高热轧薄宽钢带的品质。
振动控制系统是连铸设备的一个重要组成部分。
在连续铸造过程中，振动控制可以有效地排除结晶器中的气泡和不均匀物质，并提高坯体内部的致密性。
此外，振动控制还可以改善薄板坯的凝固过程，减小表面的凸起和浇注时的涡流，从而提高薄板坯的表面质量。
其次，薄板坯连轧设备的关键技术包括坯体预热控制、轧制工艺控制和冷却控制等方面。
坯体预热控制是保证连轧质量的重要环节。
通过控制炉温、气氛和坯体的轧制温度，可以使薄板坯达到最佳的塑性变形温度范围，提高连轧的效果和产能。
轧制工艺控制是连轧设备中的另一个关键技术。
热轧薄宽钢带的生产过程中，连轧机的辊系布置、辊缝数量和大小、卷取张力等参数的控制对产品的形状、尺寸和性能有重要影响。
合理的轧制工艺控制可以确保产品的均匀性和一致性，提高产品的质量。
冷却控制是薄板坯连轧设备中的最后一个关键技术。
我国薄板坯连铸连轧技术成就综述
我国薄板坯连铸连轧技术成就综述薄板坯连铸连轧已成为热轧薄板的重要生产方式之一，截至2013年底，我国已建成或在建15条（30流）薄板坯连铸连轧生产线,年生产能力约3724万吨，如附表所示。
我国已成为全球拥有薄板坯连铸连轧生产线最多、产能最大的国家，而且在薄板坯连铸连轧技术领域取得了重要的成就。
成就之一：薄板坯连铸连轧物理冶金过程研究薄板坯连铸连轧物理冶金特点及其组织演变规律。
薄板坯连铸连轧技术进入中国后的前几年，珠钢、北京科技大学、钢铁研究总院基于普通C-Mn钢进行了大量基础研究，揭示了薄板坯连铸连轧物理冶金过程中的组织演变规律：一是连铸凝固速率高，铸态组织晶粒细小、均匀。
二是轧制前原始奥氏体晶粒粗大，仍呈现为铸造树枝晶状。
三是虽然薄板坯连铸连轧过程总变形量小，但通过高速、大应变量的道次变形，最终产品晶粒明显细化。
钢中纳米粒子的发现。
研究发现，普通C-Mn钢采用相同的成分设计和轧制工艺，薄板坯连铸连轧的产品强度比传统流程高50MPa~100MPa。
对此，珠钢、北京科技大学、钢铁研究总院陆续在其研究中发现，钢中存在大量纳米尺寸的氧化物和硫化物，以及大量尺寸<20nm的沉淀粒子。
研究人员根据Orowan理论的位错越过粒子机制和Gladman等的理论，采用Ashby-Orowan修正模型模拟计算，结果表明，纳米析出物起到了沉淀强化作用。
成就之二：薄规格产品生产技术一方面，薄板坯连铸连轧技术衔接段采用辊底式均热炉，连铸坯出连铸机后处于加热或均热的环境中，使铸坯在进轧机前具有良好的温度均匀性，这是进行均匀热变形的前提条件；另一方面，连铸坯直接轧制为半无头和无头轧制工艺的实施提供了有利的条件，即不需复杂庞大的焊接设备焊接铸坯，因此薄板坯连铸连轧流程适于生产薄和超薄规格产品。
单坯轧制技术。
珠钢针对薄规格轧制过程中机架负荷较大、轧辊磨损严重、轧机振动剧烈、轧破堆钢甩尾等关键技术难题，提出轧辊凸度控制技术，包括热凸度模型、轧辊磨损模型和工作辊辊形，解决了轧辊凸度变化复杂导致板形严重恶化的关键技术；通过研究轧机振动控制技术、微张力控制技术、轧件稳定运行控制技术和轧制时序控制技术，解决了轧制过程无法稳定进行的技术难题，堆钢、甩尾事故减少90%；通过轧辊长寿技术，包括低应力抗剥落支承辊辊形、新型工艺润滑技术、轧辊材质和辊径配置的研究，使前段、后段工作辊和支承辊的轧制周期分别延长了80%、33%和50%，实现了薄规格产品的批量生产。
中国薄板坯连铸连轧技术的现状和发展
中国薄板坯连铸连轧技术的现状和发展中国薄板坯连铸连轧技术是指将熔化的金属经过连铸机连续铸造成坯料，然后通过连续轧制、切割等工艺过程，制成各种规格的薄板材料的生产技术。
目前，中国的薄板坯连铸连轧技术已经取得了较大的进步和发展。
主要体现在以下几个方面：
一、品种规格的增加
随着市场需求的不断增加，中国的薄板坯连铸连轧技术已经实现了从单一规格向多品种、小批量和高品质的发展。
目前，我国已经能够生产厚度为0.8mm以下、宽度在800mm以上的薄板产品，满足了市场对多种产品的需求。
二、技术水平的提高
随着技术的不断发展，中国的薄板坯连铸连轧技术逐步实现了数控化、自动化和智能化。
同时，新的轧制工艺和设备的应用，也使得产品的质量和生产效率得到了大幅提升。
三、环保意识的加强
在当前环保意识不断提高的背景下，中国的薄板坯连铸连轧技术也在不断推进环境保护措施。
例如，在生产过程中采用了新型的净化技术和设备，有效降低了环境污染和能源消耗。
未来，中国薄板坯连铸连轧技术还将继续发展和完善。
我们有理由相信，在技术革新和环保要求的推动下，中国的薄板坯连铸连轧技术将会更加先进、更加高效、更加环保、也更加适应市场需求。
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薄板坯连铸连轧技术
薄板坯连铸连轧技术哎，说起薄板坯连铸连轧技术，这可真是个让人头大的话题。
不过，别急，让我给你慢慢道来，咱们用点大白话聊聊这个技术，希望能让你听得明白，也不至于太枯燥。
首先，咱们得知道啥是薄板坯。
简单来说，就是那种厚度比较薄的钢坯，一般在几毫米到几十毫米之间。
这种薄板坯在建筑、汽车制造等行业里可受欢迎了，用途广泛得很。
那么，连铸连轧又是啥意思呢？这就好比是一条生产线，从钢水变成薄板坯，再到成品，整个过程是连续不断的。
想象一下，就像做面条，从和面、擀面到切面，一气呵成，效率杠杠的。
好了，现在咱们来聊聊这个技术的细节。
首先，钢水被倒入一个叫做连铸机的设备里。
这个连铸机就像是一个巨大的模具，钢水在里面冷却凝固，形成一长条的钢坯。
这个过程得控制好温度和速度，不然钢坯就容易变形或者有缺陷。
接下来，就是连轧环节了。
这个环节，钢坯会被送进轧机里，经过反复的轧制，逐渐变薄。
这个过程有点像是擀面杖擀面，只不过这里的“面”是钢坯，而“擀面杖”是巨大的轧辊。
轧制的过程中，还得不停地调整轧辊的速度和压力，确保钢坯的厚度均匀，表面光滑。
说到这儿，我得提一个特别有意思的细节。
你知道，轧制过程中会产生大量的热量，这些热量如果不及时散发，钢坯就会过热，影响质量。
所以，工程师们就想了个办法，用冷却水来给钢坯降温。
这就像是在做铁板烧的时候，不停地往铁板上浇水，既能降温，又能增加风味。
最后，经过连轧的薄板坯就可以被切割成合适的尺寸，打包出厂了。
这个过程虽然听起来简单，但实际上涉及到很多复杂的控制和调整，需要工程师们精心操作。
总的来说，薄板坯连铸连轧技术就像是一条高效的生产线，从钢水到成品，一气呵成。
虽然这个过程听起来有点枯燥，但正是这些技术的进步，让我们的生活变得更加便利。
下次你看到那些闪闪发光的汽车或者高楼大厦，不妨想想，这里面可能就有薄板坯连铸连轧技术的功劳呢。
薄板坯连铸连轧技术
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二冷方式
• 气水混合冷却方式。冷却强度沿着浇铸方 气水混合冷却方式。 向及板坯宽度方向分区域进行自动控制， 向及板坯宽度方向分区域进行自动控制， 水流速度根据板坯厚度、宽度、 水流速度根据板坯厚度、宽度、浇铸速度 进行控制。 进行控制。
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平行板式薄板坯结晶器(ISP) 平行板式薄板坯结晶器(ISP)
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振动形式
• 液压驱动形式 • 振动频率：最大400次/min 振动频率：最大 次 • 振动波形：波形可调 振动波形： （正弦，非正弦锯齿） 正弦，非正弦锯齿）
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二冷方式
• 气水混合冷却或者干冷（即空冷，用于一 气水混合冷却或者干冷（即空冷， 种特殊钢种的浇铸），冷却强度大， ），冷却强度大 种特殊钢种的浇铸），冷却强度大，根据 浇铸速度调整水量及水压。
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• 当液态保护渣层高度大于结 晶器振动幅度时， 晶器振动幅度时，保护渣才 能流入铜板与坯壳之间， 能流入铜板与坯壳之间，形 成渣膜并起到良好的润滑和 传热作用。 传热作用。 • 薄板坯表面积大导致保护渣 消耗量大，另外， 消耗量大，另外，消耗量随 着钢水温度的升高和结晶器 振幅的下降而增大。 振幅的下降而增大。
Step 4
相关技术的研发
Step 3
工艺技术的完善
Step 2
铸坯厚度
Step 1பைடு நூலகம்
实现薄板坯连铸连轧的主要条件
• 具备高温无缺陷板坯的生产技术； 具备高温无缺陷板坯的生产技术； • 连铸机具有板坯在线调宽技术； 连铸机具有板坯在线调宽技术； • 炼钢、连铸机、热连轧机操作高度稳定。 炼钢、连铸机、热连轧机操作高度稳定。
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平行板式中厚板坯结晶器 (CONROLL)
薄板坯连铸连轧技术发展现状及展望
结论
薄板坯连铸连轧轧制区组织模拟在优化工艺、提升产品质量和开发新型钢材 等方面具有重要意义。通过组织模拟，可以深入了解轧制过程中材料的组织变化 和性能特点，为生产工艺优化提供理论支持和实践指导。同时，针对不同应用场 景选择合适的钢种和轧制工艺参数也成为可能，有助于提高钢材产品的质量和附 加值。
未来研究方向
薄板坯连铸连轧轧制区背景及基 础概念
薄板坯连铸连轧是指将液态钢水倒入薄板坯连铸机中进行连续铸造，然后将 连铸坯送入轧机进行连续轧制。在这个过程中，钢水在连铸机中逐渐冷却凝固， 形成具有一定形状和尺寸的连铸坯。随后，连铸坯被送入轧机进行高温高压的连 续轧制，最终形成具有一定厚度、宽度和性能的钢材产品。
总的来说，中国薄板坯连铸连轧技术已经得到了广泛的应用和推广，并在不 断创新和发展。未来，随着市场的需求和行业的发展，薄板坯连铸连轧技术将在 钢铁产业中发挥更加重要的作用。
薄板坯连铸连轧是一种高效、节能的钢材生产工艺，具有较高的生产效率和 产品质量。在轧制过程中，钢材的组织形态和性能特点对产品的质量和使用性能 具有重要影响。因此，薄板坯连铸连轧轧制区组织模拟成为了一个备受的研究领 域。通过组织模拟，可以深入了解轧制过程中材料的组织变化和性能特点，为工 艺优化和产品性能提升提供理论支持和实践指导。
薄板坯连铸连轧技术面临的挑战包括技术更新换代、市场竞争和技术人才的 培养等方面。随着科技的不断发展，该技术将面临越来越多的新挑战和机遇。未 来，需要加强技术研发和创新能力，不断提高产品质量和降低成本，以适应市场 需求的变化。加强技术人才的培养和引进，为技术的发展和应用提供强有力的人 才支持。
总之，薄板坯连铸连轧技术在新形势下取得了显著进步和发展，具有广泛的 应用前景和重要的发展价值。未来，需要继续加强技术研发和创新能力，提高产 品质量和降低成本，加强技术人才的培养和引进，以推动该技术在现代制造业中 的进一步发展和应用。
薄板坯连铸
辊底式均热炉
200.8m×2 摆动式
联接
唐山钢 5 铁厂 2×150t 转炉
2 流直弧型
（90~70，65） 250
2+5 机 0.8~6.0 达涅利
辊底式均热炉 26.4 231m×2 2002-12
铸机
× （850~1680）
马鞍山 6 钢铁厂
2×100 （公称）
2 流立弯型
（90~70，50） 240 7 机架 0.8~8.0 辊底式均热炉 25.5 2003-12
5.鸭嘴型浸入水口的特点： (1) 改善钢水的流动轨迹, 有利于结晶器液面的稳定, 有利于夹杂物的充分上浮, 有利于提高结晶 器的寿命。 (2) 浸入水口的寿命优化 在正常浇铸时期，浸入水口和塞棒的侵蚀集中在较窄的区域，通过长期改变结晶器液 位的定点，将侵蚀分配在更宽的位置，中间包高度的定位系统，它可生成不同的参考位，
在美国纽柯厂和1992年在意大利阿维迪厂投产以来，在近10年来得到了迅速的发展，至今
已经投产薄板坯连铸连轧生产线达33条，连铸机45流。 我国也很重视此项技术，1996年珠江钢厂、邯郸钢铁公司和包头钢铁公司三家企业正 式签订了引进该技术的合同，珠钢、邯钢的机组于1999年先后投产，包钢2001年投产。同 时，国家已将此技术列为科技攻关课题。
卷。
三、产品结构的调整 许多发达国家对产品结构进行了调整，主动放弃某些盈利能力差的产品，集中发展高 附加值的产品，利用技术上的领先优势，努力扩大高附加值产品的市场份额和开发新品种， 以期在国际竞争中处于有利的地位。如美国发展汽车车身用的深冲板，发达国家中高附加 值产品占钢材的比例呈上升趋势。
§1.3 我国的钢铁工业
要求能对高拉速，变拉速及多炉连浇进行可靠的控制。
薄板坯连铸连轧技术三十年发展历程和特点
目录
1、概述 2、我国薄板坯连铸连轧技术的发展历程 3、我国在薄板坯连铸连轧技术领域的主要成就
3.1 薄板坯连铸连轧物理冶金过程研究 3.2 薄规格产品生产技术 3.3 薄板坯连铸连轧微合金化技术 3.4 特殊钢生产技术 3.5 硅钢生产技术
4、薄板坯连铸连轧技术未来发展展望
唐钢
FTSR
2
70-90
0.8-12.0
250
涟钢
CSP
2
55-70
0.8-12.7
240
本钢
FTSR
2
70-85
0.8-12.7
280
通钢
FTSR
2
70-90
1.0-12.0
250
济钢 ASP（1700）
2
135-150
1.5-25.0
250
酒钢
CSP
2
52-70
1.2-12.7
200
武钢
CSP
2
2、我国薄板坯连铸连轧技术的发展历程
探索引入期（1984-1999）
➢“七五”、 “八五” 期间，科技部将“ 薄板坯连铸”列为重点攻关课题，开展基 础研究； ➢1990年10月，由钢铁研究总院牵头建成 国内第一条薄板坯连铸试验机组。
➢1996年，原冶金工业部决策捆绑引进珠钢 、邯钢、包钢三条CSP生产线，拉开了我国 大规模建设薄板坯连铸连轧产线的序幕。
常见事故: 甩尾
轧辊事故: 剥落
3.2 薄规格产品生产技术
（1）单坯轧制
板形
控制
技术
薄
规
格
热
轧
轧制
钢
工艺
薄板坯连铸连轧技术综术改版
2005 No16#专题综述#重 型 机 械# 1 #薄板坯连铸连轧技术综述高静娜,李强,任廷志,黄文,金昕( 燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004)摘要:本文介绍了薄板坯连铸连轧技术的发展过程,总结和分析了薄板坯连铸连轧生产工艺的实质、特点、类型及其关键技术,展望了薄板坯连铸连轧技术的发展趋势,并针对我国薄板坯连铸连轧的生产提出了一些尚待解决的问题和努力方向。
关键词: 薄板坯; 连铸连轧; 发展趋势中图分类号: T F 77717 文献标识码: A 文章编号:1001- 196X(2005) 06- 0001- 05The overview on continuous casting &rolling technology f or thin slabGA O Jing-na,LIQi a n g ,RE NTi n g -z h i ,H UANGW e n ,JIN X in( Colleg e of M echanical Eng ineering,Ya ns ha n U ni ve rsi ty,Qin hua ngd ao 066004,China)Abstract:T h e dev elo pment of continuous casting & ro lling technology for thin slab is intro duced in this pa-per,and its essence,char acterist ics,ty pes and key techniques are analyzed.T h e developing trend o f contin-uous cast ing & rolling technolog y for thin slab is looked for ward to and finally some unsettled problems in ourco untry on continuous casting & rolling technology for thin slab are broug ht forw ar d.Key words: thin slab; continuous casting & rolling; developing trend1前言薄板坯连铸连轧技术是20世纪 80年代末世卷板将由薄板坯连铸连轧机组生产。
薄板坯连铸连轧技术
薄板坯连铸连轧技术薄板坯连铸连轧是20世纪80年代末开发成功的新技术。
自1989年美国纽柯克拉兹维莱钢厂世界第一套薄板坯连铸连轧CSP生产线投产以来，该项技术发展很快，至今已建成和在建的薄板坯连铸连轧生产线（含中厚板坯连铸连轧）已近30条，生产能力达4000万吨以上，占热轧带钢总产量的11%。
薄板坯连铸连轧技术除SMS开发的CSP外还有DEMAG的QSP、DANIELI的FTSR和V AI的CONROL 等5种类型。
实践证明，它们具有三高（装备水平高、自动化水平高、劳动生产效率高）、三少（流程短工序少、布置紧凑占地少、环保好污染少）和三低（能耗低、投资低、成本低）等优点。
和传统工艺相比，薄板坯连铸连轧工艺还具有如下特点：⑴由于板坯厚度较薄，它在结晶器内冷却强度大，柱状晶短，铸态组织晶粒细化。
⑵直接轧制，取消了α—δ相变温度区的中间冷却，热轧变形在粗大奥氏体组织上直接进行，避免合金元素在板坯冷却过程中析出，而使成品组织得到弥散硬化和获得更精细、更均匀的金相组织。
⑶均热工艺、辊底炉式均热炉保证了板坯在轧制过程中头尾温度的均匀和稳定，而使带钢全长的力学性能和厚度公差均匀一致。
⑷强力高压水除鳞，保证带钢的表面质量。
⑸高精度动态液压压下厚度自动控制（HAGC）、板形和平直度自动控制（PCFC）、精确的宽度和温度自动控制使带钢的几何尺寸精度达到最高水平。
⑹较高的轧制温度、进精轧机的开轧温度一般控制在1100～1150℃，比常规轧机进精轧高100～150℃。
因此，即使精轧机架数少，也能更易轧制超薄热轧带钢。
⑺由于薄板坯连铸连轧机生产线的小时产量主要取决于连铸机的拉速和板坯宽度，因此轧制薄规格带钢不会像传统轧机那样受到很大影响。
薄板坯连铸连轧机的上述特点使其在产品质量和薄规格轧制上具有较大优势。
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薄板坯连铸连轧技术综述
薄板坯连铸连轧技术是一种高效、节能的钢铁生产工艺。
它将连铸和连轧两个过程有机地结合起来，使得钢铁生产的效率大大提高，并且能够生产出高品质的薄板材料。
本文将从连铸和连轧两个方面进行综述。
一、连铸技术
连铸技术是将熔化的钢水连续铸造成坯料的过程。
与传统的浇铸工艺相比，连铸技术有以下优点：
1.高效节能。
传统的浇铸工艺需要大量的能量来加热和冷却模具，而连铸技术可以将钢水连续铸造成坯料，减少了能量的消耗。
2.坯料质量好。
连铸技术可以使钢水在较短的时间内冷却凝固，形成细小的晶粒，从而提高坯料的机械性能和表面质量。
3.可控性强。
连铸技术可以通过调整铸模的结构和流动状态来控制坯料的形状和尺寸，满足不同用户的需求。
二、连轧技术
连轧技术是将连铸坯料经过多道轧制后变成薄板材料的过程。
与传统的轧制工艺相比，连轧技术有以下优点：
1.工艺流程简化。
传统的轧制工艺需要多次反复的轧制和退火处理，
而连轧技术可以将这些过程有机地结合起来，减少了生产环节和能源消耗。
2.产品质量稳定。
连轧技术可以通过调整轧制工艺参数来控制薄板材料的厚度和表面质量，保证了产品质量的稳定性。
3.生产效率高。
连轧技术可以实现高速轧制，大大提高了生产效率和产量。
三、薄板坯连铸连轧技术的应用
薄板坯连铸连轧技术已经广泛应用于钢铁生产领域。
它不仅可以生产高品质的薄板材料，而且还可以有效地节约能源和减少环境污染。
目前，国内外很多大型钢铁企业都采用了薄板坯连铸连轧技术，如宝钢、鞍钢、武钢等。
同时，随着技术的不断进步和创新，薄板坯连铸连轧技术将会有更广阔的应用前景。
薄板坯连铸连轧技术是一种高效、节能、高质量的钢铁生产工艺。
它在钢铁生产中发挥着越来越重要的作用，是推动钢铁产业可持续发展的重要手段之一。