薄板坯连铸连轧技术
薄板坯连铸连轧技术的现状及发展趋势
关键词 ： 薄板坯 ； 连铸连轧 ； 发展趋势
Ｐｒ ｓ ｎｔＳｉｕ ｔｏ ｎ ｖ ｌ ｐ ｎｇ Ｔｅ ｄｅ ｙ ｏ ｉ ｌ ｂ ｅ ｅ ｔ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｄｅ ｅｏ ｉ ｎ ｎｃ ｆＴｈ ｎ Ｓ ａ Ｃｏ ｔｎｕ ｕ ｓｉ － ｎ ｉ ｕ ｕ ｌｉ ｃ ｏ ｏ ｙ ｎ ｉ ｏ ｓＣａ ｔｎｇＣｏ ｔｎ ｏ ｓＲｏ ｌ ｎｇ Ｔｅ ｈｎ ｌｇ
ＱＳ Ｐ等 。其 中推广 应 用 最 多 的是 Ｃ Ｐ工艺 。各 Ｓ 种薄 板生产技 术各 具特 色 ， 同时又 相互影 响 、 互 相 渗透 ， 在不 断地 发展 和完善 。 并
１ 几种 薄板坯 连铸 连 轧技 术的现 状
１ １ ＣＳＰ ＿
（） 用直 弧 型铸 机 ， 漏 斗 型结 晶器 ， 片 １采 小 薄
Ｆ Ｒ 由意 大利达涅 利公 司开发 出的一 种连 ＴＳ 铸 连 轧工 艺 ， 称 Ｆ Ｃ 也 ＴＳ 。具 有 相 当 的灵 活 性 ， 能 浇铸 范 围较 宽 的钢 种 。可 提供 表 面 和 内部 质 量 、 力学 性能 、 化学 成分均 匀 的汽车 工业 用 板 。 （） １ 采用直 弧 型铸 机 ， 结 晶器 ， 晶器 液 压 Ｈ 结 振 动 ， 点 除鳞 ， 入式水 口 ， 三 浸 连铸 用保 护渣 ， 态 动
薄板坯连铸 连 轧技术 已形 成 了各具 特色 的生
产工 艺 ， Ｃ Ｐ Ｉ Ｐ Ｆ Ｒ、 ＯＮＲ Ｌ ＴＳ 如 Ｓ 、 Ｓ 、 ＴＳ Ｃ ＯＬ 、 Ｐ、
在 意 大 利 阿 尔 维 迪 公 司投 产 ， 计 能 力 为 ５ 设 ０万
ｔａ 是 目前 最短 的薄板 坯连铸 连轧 生产线 。 ／，
薄板坯连铸连轧技术及其ESP工艺
薄板坯连铸连轧技术及其ESP工艺陈燕才;张堂正【摘要】介绍了主要薄板坯连铸连轧工艺流程及其装备特点,分析了ESP新工艺的技术特性、工艺路线、设备参数,明确了ESP工艺在极薄带生产、"以热代冷"工艺上的显著优势.%Introducing process and equipment of the main thin slab casting-rolling, the paper analyzes the technical characteristics, process route and equipment parameters of the ESP process.The advantages of the ESP process in very thin slab production and "replacing cold with heat" technology are also discussed.【期刊名称】《武汉工程职业技术学院学报》【年(卷),期】2017(029)001【总页数】5页(P1-5)【关键词】薄板坯连铸连轧;ESP工艺;连铸连轧产线;无头轧制技术;CSP【作者】陈燕才;张堂正【作者单位】武钢研究院湖北武汉 430080;武钢研究院湖北武汉 430080【正文语种】中文【中图分类】TG162.8薄板坯连铸连轧技术自上世纪八十年末代投入工业化生产以来，由于其流程大别于此前的连铸加热连轧工艺，在不到三十年的时间里，得到了飞速地应用。
目前世界范围内薄板坯连铸连轧产线已近百条，产能接近2亿吨，形成了与传统连铸——热连轧工艺齐头并进的势头。
相比传统连铸——热连轧工艺，薄板坯连铸连轧技术将连铸、加(均)热和热连轧三大流程有机整合到一条产线内，优势十分明显：投资省，占地少，能耗低，成材率高，运行成本低，且通过无头轧制技术可生产传统热连轧工艺无法生产的薄材、极薄材，实现部分品种规格的“以热代冷”。
薄带连铸连轧技术-宝钢
Castrip LLC Baostrip POSTRIP castrip Baostrip
技术
P，双辊薄带连铸 双辊薄带连铸
电磁侧封 中试工厂
汽车用钢
碳钢产品
eurostrip castrip
工业化线建成 工业化线建成 商业化试生产 中试线建成 工业化线建成 第二条工业化线建成 工业化线建成
•轧后板凸度： C40＜50um
•轧后板楔形 W40＜30um
•单机架最大压下： 45%
•表面夹渣：
＜ID2
•表面微裂纹：
＜ID2
2、带钢厚度、板形、表面质量、边 部质量良好，表面无肉眼所见裂纹， 性能和质量达到ASTM1039标准要 求。 3、产品实现了批量市场应用。应用
领域主要包括集装箱外板、保险箱
NBS 表面质量和边部质量
着色探伤
原始板面
未切边
宝钢薄带连铸® 简单就是最好
切边后
BaoStrip® Simple is the best
NBS 产品经过酸洗、热镀锌、冷轧、连退
1.2mm屈服410MPa热轧板直接热镀锌
冷轧到0.48mm
连续退火
宝钢薄带连铸® 简单就是最好
酸洗
BaoStrip® Simple is the best
E2strip
RAL
1856-2016
Europe
Henry Bessmer
40-50 TEAMS 宝钢薄带连铸® 简单就是最好
＄4000-5000M BaoStrip® Simple is the best
世界薄带铸轧技术发展大事记
年
1856 1911 1930-35 1956 1957-69 1972-80 1980 1983 1984 1986 1986 1987 1989
钢的连续浇铸
钢的连续浇铸连续铸钢是用连铸机浇铸、冷却、切割而直接得到铸坯的工艺，它是连接炼钢和热轧的环节。
主要设备由钢包、中间包、结晶器、结晶振动装置、二次冷却和铸坯导向装置、拉坯矫直装置、切割、出坯装置等组成的。
1 、浇铸过程：将盛钢水的钢包吊到连铸机上部，钢水通过钢包底部的水口流到中间包，钢水进入结晶器内，钢水从四周逐步冷却凝固，温度下降，当钢水开始进入结晶器时，在结晶器下段用引锭杆塞住，当出结晶器时，有二次冷却装置靠许多喷头喷出雾壮水进行冷却。
在用夹紧辊拉出，完全凝固后，切割成板坯，送热轧厂。
设备：A 、钢包。
是用于盛放钢水并进行精炼的容器。
B 、中间包。
位于钢包与结晶器之间，起到稳流、减压、储钢、分流等作用。
它的容量为钢包的20 一40％。
C 、结晶器是连铸的“心脏”，钢水在结晶器内冷却初步凝固成一定厚度的铸坯外形，并被连续从结晶器下口拉出，进入二冷区。
D ，二次冷却。
铸坯出结晶器到完全凝固的过程称二次冷却，通过喷水或喷雾气冷却。
E ，拉坯矫直装置。
对板坯矫直。
F ，切割。
把板坯切割成规定的尺寸。
2 、薄板坯连铸连轧技术薄板坯连铸连轧是20 世界80 年代末开发成功的技术，特点是：A ，板坯厚度小。
厚度在20 一80mm ，冷却快。
B ，拉速快，一般在sm / min 。
C ，流程短。
传统的厚板坯一般是热送或冷却后送热轧板坯库，编组后进加热炉加热后再轧制，由于炼钢和热轧是二个独立的部门，生产不连续。
而薄板坯连铸连轧，是将连铸机与连轧机连成一条线，钢水由薄板坯连铸机生产一定规格的板坯，随即进入在线的加热炉进行少量的加热，即可进入连轧机轧制。
这样缩短了生产周期、减少设备投资。
但比表面积大，散热快，•缺陷的产生几率高。
主要工艺有：德国西马克（SMS ）的CSP （漏斗形结晶器）技术，德国德马克（MOH ）的ISp （平板直弧形结晶器）技术。
我国从西马克引进了CSp 生产线，分别在珠江钢厂、邯郸钢厂、包钢、唐钢、本钢的企业。
连铸连轧技术
第一章绪论1.1 连铸连轧技术的简介1.1.1 连铸连轧的概念“连铸连轧”这个词包括如下概念：由连铸机生产出的高温无缺陷无须清理和再加热（但需经过短时均热和保温处理）而直接轧制成材，这样把“铸”和“轧”直接连成一条生产线的工艺流程就成为连铸连轧。
1.1.2 连铸连轧的优越性1）生产周期短，从钢水到产品的生产流程从几天或5～6小时缩短到0.5小时；2）占地面积少；3）固定资产投资少，尤其是薄板坯连铸连轧厂固定资产投资优势明显，越为常规流程的五分之一；4）金属的收的率高，尤其是无头轧制技术的长材率超过了99%；5）钢材性能好，由于铸坯过程的快速冷却，钢坯铸态组织致密，钢水的冷却强度很大，改善了钢材质量。
6）能耗少，由于采用热送热装，感应加热等技术，能耗仅为常规生产方式的35%～45%；电耗仅为常规流程的80%～90%；生产成本降低20%～30%。
1.2 连续铸钢设备连续铸钢生产所用的设备，实际上包括在连铸作用线上的一整套机械设备。
连铸设备通常可分为主体设备和辅助设备俩大部分。
主体设备包括浇铸设备—钢包运载设备，中间包及中间包小车或旋转台，结晶器及振动装置，二次冷却支撑导向装置；拉坯矫直设备－拉坯机、矫直机、引锭机、脱锭与引锭存放装置；切割设备—火焰切割机与机械剪切机（摆式剪切机、步进式剪切机等）。
辅助设备主要包括：出坯及精整设备—辊道、拉（推）钢机、翻钢机、火焰清理机等；工艺设备—中间包烘烤装置、吹氖装置、脱气装置、保护渣供给与结晶润滑装置等；自动控制与测量仪表—结晶器液面测量与显示系统、过程控制计算机、测温、测重、测长、测速、测压等仪表系统。
在连续铸钢的生产线上，出拉坯矫直机脱锭后的连铸坯需按用户或下部工序的要求，将铸坯切成定尺或倍尺。
因此在所有的连铸设备中，切割设备是非常重要的一种设备。
由于连铸坯必须在连续的运动过程中实现切割，因而连铸工艺对切割设备提出了特殊的要求，既不管采用什么型式的切割设备都必须与连铸坯实行严格的同步运动。
薄带连铸连轧工程设计及装备技术特点
ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ，ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ，ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｆ ｏ ｕ ｒ — ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｍｉ ｌ ｌ ａ ｎ ｄ ｌ ａ ｍｉ ｎ ａ ｒ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｔ ｈ ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｒ ｐ； ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ； ｌ ａ ｍｉ ｎ ａ ｒ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ； ＡＧＣ； ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
第３ ５卷第 １ 期
２ ０ １ ３年 ２月
甘肃冶来自金 Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ．１ Ｆ ｅ ｂ．． ２ ０ｌ ３
ＧＡＮＳ Ｕ ＭＥＴＡＬ ＬＵＲＧＹ
文 章编 号 ： １ ６ ７ ２ － ４ ４ ６ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ３ ６ － ０ ３
薄 带 连铸 连 轧 工 程设 计 及 装备 技 术特 点
的带钢 由层 流冷却 系 统 采用 适 当 的冷 却 制 度 ， 将热 轧带钢 由终 轧温度 冷却 到规定 的温度 ３ ０ ０～８ ０ ０ ｏ ｃ， 之后 ， 由夹送 辊送 至飞剪 ， 切头 并将头 部厚度 过 渡部 分碎 断 ， 然后 带钢 进 入卷 取 机前 夹 送 辊并 送 人 卷 取
薄板坯连铸技术的特点及其在唐钢的发展
ｍｎ ｎ ． ／ ｉ ，最 新 设 计 的 薄板 坯 连铸 机 拉 ／ ｉｅ５ ５ｍ ｍｎ 速 更 高 ，达 ７ｍｍ ｎ ／ ｉ ，远 人 ｒ常规 板坯 ／ ｉ￣８ ｍ ｍｎ
琏 铸 的 １ ／ ｎ ２ｍ ｍｎ ｍ ｍｉ ￣ ／ ｌ
术 ，代 表 了今 后板 带材 的发展方 向 。
保 护渣 的熔 化 ，改善表 面 质量
２ ２ 拉坯速 度高 研 究表 明 】 ，与常 规 扳 坯 进 铸 比较 ，薄 板 坯
市 场 的 竞争 和 社 会 挑战 需 要新 的 定 向 Ｉ艺 。 薄 板 坯连 铸 技 术 的发 展 ，使 唐钢 捕 捉 到世 界钢 铁 Ｊ 的最 新 发 展动 态 ，能够 有 机会 进行 经 济 高 效 ： 业 的薄 带材 生产 ，从而 加 速 淘汰 落 后 设 备 ，彻底 调 整 和 改变 唐 钢 品 种 结构 不 台理 的现 状 ，把唐 钢 建 设成 配套 完 善 、 工序 合 理 、品种 有 市场 竞 争力 的 现代 化钢 铁联 合企 业 。唐 钢从 １９ ９７年 开始超薄 热 带 项 目的可 行性 研 究 ，并先 后 多 次 与 国外 薄板 坯 连 铸连 轧 设备供应 商进 行技 术交 流 。截 Ｉ ２０ 到 ０ ０ 年 ９月，最终 完成 了参 与竞争 的 ＣＰ生产 线 、 Ｔ Ｒ Ｓ ＦＳ 生产线 、 Ｐ 生 产 线 的技 术 谈判 。通 过 交流 和谈 判 ，对 薄 板 坯连 铸 技术 有一 些体 会 ，现针 对 三 条 生 产线 薄 板 坯连 铸 的技 术方 案 ，进 行 简 要分 析 比 较 ，供 同行 们 讨 论 ， 为唐 钢超 薄 热 带项 目的 发展
却强 度 千 改善 铸 坯 支撑 ，ｌ 铸 坯 导 向段 采川 小 ¨ 周此 辊密 排 布 置 。在 赢 弧型 薄 板坯 连 铸 机 ． 由 Ｊ弯 曲 易 引起 表 丽和 内部裂 纹 ， 以及 商速浇 汴 时 液
连铸连轧
第一章模铸与连铸的比较⏹模铸：钢水→整模→浇铸→脱模→均热→初轧→成品轧制⏹连铸：钢水→连铸→成品轧制⏹液态铸轧：钢水→铸轧成品模铸铸锭的凝固⏹将炼成的钢水浇注到铸铁或砂型制成的钢锭模内，凝固后形成的锭子称为钢锭。
钢锭经轧制或锻压成为钢材后方能使用，所以钢锭是半成品。
⏹根据浇注方法的分为上注钢锭和下注钢锭。
下注锭的表面质量优于上注锭。
⏹根据脱氧程度的不同又有沸腾钢钢锭、半镇静钢钢锭和镇静钢钢锭三种。
沸腾钢是脱氧不完全的钢，镇静钢是脱氧完全的钢，半镇静钢的脱氧程度介于前两者之间，接近于镇静钢。
钢锭的应用现状⏹模铸锭与连铸坯相比，所占比例逐年减少，最终将减少到约占10％，其中合金钢和不锈钢将减少到20％，工具钢和特殊钢将减少到40％。
这是由于连铸坯可以多炉连浇、收得率高、不需初轧或开坯、能耗低，质量甚至优于模铸锭。
⏹但模铸镇静钢不可能完全被淘汰，因为锻造用钢、一些小批量生产的高级合金钢及VAR(真空电弧重熔)和ESR(电渣精炼)用的坯料仍需用模铸镇静钢来生产。
钢锭的质量⏹钢锭的质量有表面质量和内部质量之分。
⏹表面质量：结疤、裂纹、表皮的纯净度和致密度。
⏹内部质量：钢锭内部的纯净度、致密度、低倍非金属夹杂物数量和宏观偏析的程度。
⏹沸腾钢的表面质量好，但由于锭心偏析大，内部质量不如镇静钢。
连铸：使金属液由中间包经浸入式水口不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的一种铸造工艺。
连铸的设备以弧形连铸机为例，主要有钢包支承装置、盛钢桶(钢包)、中间罐、结晶器(一次冷却装置)、结晶器振动装置、铸坯导向和二次冷却装置、引锭杆、拉坯矫直装置(拉矫机)、切割设备和铸坯运出装置(见辊道和横向移送设备)等连铸的优点变间断生产为连续生产，产量↑（连铸比，连浇炉数）冷却强度大，铸造组织比较细密，偏析小切头切尾率少，成才过程烧损和切损少，成材率提高8～12％工艺过程缩短，生产周期短，能耗、运输成本降低，能耗降低30～60％（视是否热装、热送、直接轧制而定）环保条件好，无整、脱模时的污染便于自动化，提高技术水平连铸的好处在于节能和提高金属收得率。
连铸连轧知识点
连铸连轧知识点一、连铸工艺的发展连铸是钢铁生产中重要的工艺环节，其发展历程与钢铁工业的整体发展密切相关。
自20世纪50年代初连铸技术诞生以来，它一直是提高钢铁生产效率和降低成本的重要手段。
随着科技的进步和环保要求的提高，连铸工艺也在不断发展和改进。
二、连铸工艺的基本原理连铸是一种连续铸造的工艺，其基本原理是将熔融的钢水通过结晶器冷却并形成凝固的铸坯，然后将铸坯连续地从结晶器中拉出，通过轧机进行轧制，最终得到所需的钢材。
三、连铸工艺的特点1、高效性：连铸工艺可以实现连续生产，提高生产效率，降低能耗。
2、节能性：相比传统的模铸工艺，连铸工艺可以节约能源，降低生产成本。
3、灵活性：连铸工艺可以根据市场需求生产不同规格、不同种类的钢材。
4、环保性：连铸工艺可以减少废弃物的产生，降低环境污染。
四、连铸工艺的应用范围连铸工艺广泛应用于各种钢铁产品的生产，包括板材、带材、型材、管材等。
随着技术的发展，连铸工艺也逐渐应用于有色金属、稀有金属等领域。
五、连铸工艺的未来发展方向随着科技的不断发展，连铸工艺的未来发展方向主要集中在以下几个方面：1、智能化：利用先进的自动化技术和智能化设备，提高生产过程的自动化水平和生产效率。
2、绿色化：进一步降低能耗和废弃物排放，实现生产过程的环保和可持续发展。
3、高效化：研发更高效的连铸技术，提高生产速度和产品质量。
薄板坯连铸连轧轧制区组织模拟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。
短流程近终成形技术(薄板坯)
RAL短流程近终成形技术主讲人：张晓明轧制技术及连轧自动化国家重点实验室RAL 4 薄板坯连铸连轧的关键技术问题薄板坯必须采用连铸连轧工艺在卷重相同情况下，厚板坯定尺长度8～12m，薄板坯就需40～60m，比表面积达5以上。
这种既薄且长的铸坯就不能采取CCR或低温热装工艺，必须实行连铸连轧工艺。
薄板坯连铸连轧应具备的基本条件及采用的新技术⏹厚板坯连铸连轧的基本条件；⏹薄板坯连铸过程采用的新技术；⏹薄板坯连铸与轧制之间的衔接匹配技术；⏹薄板坯热轧新技术等。
RAL 4.1薄板坯连铸采用的新技术4.1.1 新型结晶器及其相关技术薄板坯连铸－薄板坯连铸连轧的突破口结晶器设计－薄板坯连铸技术的核心结晶器形状及分类形状：早期差别较大，现在越来越接近，突出表现在上口面积逐步增大。
分类：依结晶器形状不同大体可分为平行板型、漏斗型、全鼓肚型三种。
ISP工艺采用的平行板结晶器RAL特点：上部是垂直段，下部是弧形段，侧板可调，上口断面是矩形，由于结晶器上口的厚度为60～80mm，所以只能采用薄片型浸入式长水口，水口与结晶器内壁间只有10～15mm的间隙。
问题：⏹水口插入处宽面保护渣熔化不好，很难获得恒定可控的保护渣层，影响了薄板坯的表面质量；⏹水口的壁厚仅有10mm，水口寿命很低，最大钢水通过量仅为2t/min，产量受到限制。
RAL平板型结晶器进行的改进⏹由平板型结晶器改为小漏斗型（小橄榄球型），即将结晶器上口宽面厚度逐步加大到60＋（25×2）mm的鼓肚型，一直延伸到结晶器出口（1.5×2）mm的小鼓肚。
⏹水口仍采用薄片型，由于鼓肚的存在，使结晶器上口空间加大，水口壁厚也增加到20mm，这样使结晶器的寿命大大延长。
RAL ⏹结晶器长度为1120mm ，其中漏斗区长度为700mm 。
上口中间部位的最大厚度达150mm ，下口处厚度为40～70mm ，可以满足精轧机组对铸坯厚度的要求。
CSP 工艺采用的漏斗型结晶器⏹上口宽面两侧为平行段，与宽面中部的铜壁按椭圆弧线连接，沿垂直方向在两宽面间形成带锥度的漏斗状内腔，在结晶器出口部分又收缩为平行段，其间距相当于薄板坯厚度；特点RAL问题⏹钢水凝固过程中发生弯曲变形，而理想的形状是尽可能减少或消除坯壳内两相区的弯曲变形率；⏹结晶器的漏斗形状和由漏斗向平行段过渡区形状的设计非常关键，要考虑凝固壳承受的复杂应力、截面周长变化、凝固收缩等多种因素的影响。