引言
當(dāng)前,我國(guó)鋼鐵產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩,鋼材市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨益烈,鋼鐵企業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存和發(fā)展,要么有自己的品種優(yōu)勢(shì),要么有自己的成本優(yōu)勢(shì)。而在棒線材尤其是建材領(lǐng)域,千方百計(jì)降低生產(chǎn)成本成為眾多鋼鐵企業(yè)追求的目標(biāo)。熱軋中的加熱爐是鋼材生產(chǎn)中能源消耗和污染物排放比較高的設(shè)備,雖然單位能耗在逐年下降,但沿用傳統(tǒng)工藝還是無(wú)法達(dá)到大幅度節(jié)約能源的目標(biāo)。近年來(lái),國(guó)內(nèi)諸多鋼鐵企業(yè)尤其是民營(yíng)企業(yè)嘗試連鑄坯不用加熱爐直接軋制及連鑄坯補(bǔ)熱軋制工藝,并取得成功。且目前有多家企業(yè)已形成規(guī)?;a(chǎn)。
1 連鑄直軋技術(shù)
連鑄坯直軋技術(shù)分連鑄坯直接熱軋(簡(jiǎn)稱 CC -HDR)和連鑄坯直接軋制(簡(jiǎn)稱 CC-DR),前者是鋼坯不經(jīng)過(guò)加熱爐,僅經(jīng)電磁感應(yīng)裝置補(bǔ)熱,然后直接送入軋機(jī)進(jìn)行軋制;后者是鋼壞既不需要加熱,也不需要補(bǔ)熱,直接送入軋機(jī)進(jìn)行軋制。
2 連鑄直軋技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
(1)省去了加熱爐,沒(méi)有了加熱爐燃料消耗,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排。經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及社會(huì)效益非常明顯。
(2)避免了鑄坯因在加熱爐長(zhǎng)時(shí)間停留造成的燒損,提高了鋼材成材率。
(3)減少了加熱爐運(yùn)行成本和維護(hù)成本。
3 連鑄直軋技術(shù)要點(diǎn)
實(shí)施熱送熱裝和直接熱軋生產(chǎn)工藝。涉及到煉鋼、連鑄、軋鋼各工序的協(xié)調(diào)操作,質(zhì)量一貫保證,機(jī)電設(shè)備可靠性,生產(chǎn)調(diào)度和企業(yè)管理機(jī)制等方面,是一項(xiàng)綜合系統(tǒng)工程。概括來(lái)講,連鑄直軋技術(shù)要點(diǎn)主要包括以下4個(gè)方面∶
3.1 保證連鑄坯質(zhì)量穩(wěn)定
連鑄直軋要求將鑄坯盡可能熱地送到軋機(jī),這就要求連鑄坯質(zhì)量要穩(wěn)定,包括鑄坯成分控制及表面質(zhì)量控制的穩(wěn)定,這是連鑄直軋工藝中的最關(guān)鍵技術(shù)。
3.2 保證出還溫度并快速輸送
連鑄直軋技術(shù)的核心就是將高溫鑄壞快速輸送到軋機(jī)進(jìn)行軋制,盡可能地減少中間環(huán)節(jié)的熱損失。這就要求∶一是連鑄壞切割后要有足夠高的溫度;二是將切割后的連鑄壞快速輸送至軋機(jī)進(jìn)行軋制,必要時(shí)要采取保溫措施。這是實(shí)施連鑄直軋工藝的前提條件。
3.3 保證冶、鑄、軋各工序的協(xié)調(diào)
連鑄直軋工藝涉及到從冶煉、連鑄到軋制整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程,沒(méi)有中間緩沖環(huán)節(jié),在生產(chǎn)過(guò)程中,當(dāng)條件變化時(shí),各工序間也要協(xié)調(diào)一致,以保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
3.4 保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定
連鑄直軋是從冶煉、連鑄到軋制的一個(gè)剛性生產(chǎn)過(guò)程,其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題,將打亂整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性。因此,從冶煉、連鑄到軋制各個(gè)工序的設(shè)備必須保證運(yùn)行穩(wěn)定,出現(xiàn)故障要及時(shí)排除,以保證生產(chǎn)的順行和效率。
4 國(guó)內(nèi)連鑄直軋技術(shù)實(shí)例
4.1 鞍山興華鋼廠項(xiàng)目
2011年,鞍山興華鋼廠改建了電爐煉鋼、小方坯連鑄機(jī)和軋機(jī),并進(jìn)行了免加熱軋制生產(chǎn)線改造。從2012年5月12日開(kāi)始生產(chǎn)至2014年2月,鞍山興華鋼鐵集團(tuán)公司共生產(chǎn)螺紋鋼15.6萬(wàn)t,直軋率達(dá)93.2%。
4.2 陜西銅鐵集團(tuán)有限公司
陜西鋼鐵集團(tuán)有限公司采用高速變頻保溫輸送和低溫柔性軋制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度抗震鋼筋無(wú)加熱弱降溫直接軋制技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,直軋率達(dá)95.8%,產(chǎn)品合格率99.87%,成材率提高1.35%,鋼材強(qiáng)度提高30 MPa,噸材成本降低 147.5元。
4.3 中天鋼鐵項(xiàng)目
年產(chǎn)100 萬(wàn)t帶肋鋼筋的中天鋼鐵二軋廠經(jīng)免加熱直接軋制工藝改造后,1 min 內(nèi)把鑄壞從連鑄區(qū)送到軋機(jī)前,鑄坯進(jìn)軋機(jī)時(shí)的表面溫度在 950 ℃以上,芯部溫度可達(dá)1050 ℃以上,與熱裝熱送工藝相比噸鋼節(jié)省標(biāo)煤20 kg,燒損減少1%。綜合考慮加熱爐燃料消耗、減少氧化燒損、操作維修成本等,噸鋼降低成本近百元。
4.4 山東臨清盛世鋼鐵項(xiàng)目
2014年4月,山東臨清盛世鋼鐵進(jìn)行了感應(yīng)加熱高線生產(chǎn)線改造,150 mm×150 mm ×12 m小方坯,熱送距離可長(zhǎng)達(dá) 200 m,粗軋采用880 ℃較低溫開(kāi)軋。
4.5 江蘇徐州寧峰鋼鐵項(xiàng)目
2013年11月,江蘇徐州寧峰鋼鐵進(jìn)行了感應(yīng)加熱高線生產(chǎn)線改造,150 mm×150 mm ×12 m 小方坯,熱送距離長(zhǎng)達(dá)130 m,粗軋采用900 ℃較低溫開(kāi)軋。
5 國(guó)內(nèi)連鑄直軋工藝關(guān)鍵技術(shù)
5.1 連鑄一軋鋼短流程工藝
國(guó)內(nèi)目前實(shí)現(xiàn)連鑄直軋生產(chǎn)的產(chǎn)線,,連鑄機(jī)至軋機(jī)距離普遍在 100~200 m 之間。如山東臨清盛世連鑄機(jī)至軋機(jī)距離約 180 m,江蘇徐州寧峰連鑄機(jī)至軋機(jī)距離約 100 m,中天鋼鐵連鑄機(jī)至軋機(jī)距離為130m。
5.2 鑄坯單流輸送工藝
連鑄坯切割后,采用單流單輥的輸送方式,將鑄坯快速輸送至軋制區(qū),最大限度地減少熱損失,進(jìn)而減少電爐補(bǔ)熱造成的電耗損失。
5.3 鑄坯快速輸送工藝
連鑄切割后溫降速度約為25 ℃/min,而連鑄坯切割后低溫端最高溫度超不過(guò)1 000 ℃。這就要求切割后的連鑄坯必須盡快輸送到軋機(jī)側(cè)進(jìn)行軋制。因此快的輾道(或鏈條)速度是必須的。
5.4 在線保溫緩沖工藝
采用連鑄坯直接熱軋工藝,當(dāng)軋線有短時(shí)間故障停機(jī)時(shí),可將待軋連鑄壞暫存于保溫緩沖裝置內(nèi)進(jìn)行保溫,待事故處理完畢后,利用電爐對(duì)保溫后的鑄坯進(jìn)行加熱,可大幅減少電量消耗,提高生產(chǎn)產(chǎn)量和生產(chǎn)效率。
6 結(jié)語(yǔ)
我國(guó)鋼鐵行業(yè)目前已進(jìn)入邊際利潤(rùn)時(shí)代,節(jié)能減排成為硬性指標(biāo)。連鑄直軋技術(shù)在大幅降低生產(chǎn)成本的同時(shí),更能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,對(duì)鋼鐵企業(yè)和社會(huì)具有積極的意義。但連鑄直軋工藝是一個(gè)涉及到從冶煉、連鑄到軋制整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的系統(tǒng)工程,這要求鋼鐵企業(yè)要結(jié)合自身的特點(diǎn),因地制宜地開(kāi)展連鑄直軋工藝,不斷提升企業(yè)的管理水平和自動(dòng)化水平,使連鑄直軋技術(shù)為企業(yè)創(chuàng)造出盡可能大的效益。