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毛新平:探索更加简约高效的制造流程

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-05-16  来源:中国冶金报 中国钢铁新闻网   [ 进入汽车材料社区 ] [ 汽车材料馆 ]
核心提示:毛新平:探索更加简约高效的制造流程

“钢铁工业作为流程工业的代表,未来创新发展的方向,主要还是探索更加简约高效的制造流程,来生产低成本高性能的钢铁材料。”5月7日,在由中国冶金报社主办的2018中国轧钢与轧辊新技术高峰论坛上,中国工程院院士、宝钢股份公司中央研究院副院长毛新平强调。薄板坯连铸连轧就是简约高效技术的代表,作为该领域的权威专家,毛新平对薄板坯连铸连轧的发展情况及其对轧辊的要求做了专题报告。

 

薄板坯连铸连轧 得到全面快速发展

 

毛新平在报告中指出,无论是世界经济,还是中国改革开放以后GDP(国内生产总值)的发展曲线,都与钢铁产量的曲线高度吻合,这说明钢铁是经济社会发展的一个重要的基础材料。中国工程院组织编写的《工程科技2035发展战略研究》也预测,到2035年,流程工业在国民经济的基础地位不会被取代,其未来发展将主要体现在绿色化、智能化和服务等方面。

薄板坯连铸连轧技术的诞生,是经济社会和钢铁工业发展的需要。20世纪80年代,能源危机以及全球钢铁工业的萧条,催生了薄板坯连铸连轧技术,其初衷就是为了满足节能和工艺连续性的要求。为了实现这样的工艺思想,就要解决铸坯厚度、结晶器形式、衔接技术、轧机配置、高速飞剪等一系列问题。围绕着这些问题,世界各国的研发机构提出了不同的薄板坯连铸连轧技术的解决方案,包括CSP、ISP、CONROLL、QSP、FTSR、ESP、CEM等,技术和装备水平得到了全面快速的发展。

毛新平认为,从技术发展连续化的程度来看,薄板坯连铸连轧技术可以划分为三代。第一代是单坯轧制,以1989年美国纽柯公司(Nucor)建成的CSP生产线为代表。第二代是半无头轧制,最早在1994年荷兰霍戈文公司实现,我国最早是在华菱涟钢实现的。第三代是无头轧制,以2009年意大利阿尔维迪公司的生产线为代表,我国日照钢铁也引进了ESP技术。迄今为止,全球已建成薄板坯连铸连轧产线68条105流,年生产能力超过1.2亿吨。我国是拥有薄板坯连铸连轧产线最多、相关产品产量最大的国家,各种产品、各代技术齐全,多项技术处于国际领先地位。

值得一提的是,在最新的无头轧制技术方面,我国日照钢铁引进阿尔维迪公司技术,已有4条ESP产线建成投产,每条产线设计能力约为220万吨/年。首钢将传统薄板坯连铸连轧和ESP结合起来,在建一条无头轧制生产线(MCCR)。民营钢铁企业唐山东华也在对珠钢管业CSP的工艺装备进行利旧改造,自主集成开发S-ESP产线。目前,我国已建和在建的无头轧制产线有7条,年生产能力超过1500万吨。

 

工艺特点与产品定位 要求轧辊性能跟上

 

“由于薄板坯连铸连轧特殊的物理冶金和化学冶金特点,它和传统热连轧之间不是相互替代的关系,而是应该充分发挥各自的优势,做自己更适合做的事情。”谈到薄板坯连铸连轧的产品定位时,毛新平表达了这样的观点。

他指出,薄板坯连铸连轧近终形连铸和直接轧制的学术思想决定了薄板坯连铸、大压下轧制、隧道炉衔接的技术措施具有快速凝固、道次大压下、温度均匀的工艺特点,得到二三次枝晶短、中心偏析小、析出物弥散、晶粒细小、性能均匀、板形好、厚度精度高的组织特点,因而适合生产特殊钢、高强钢、硅钢、薄规格产品。

例如,目前冷轧产品的平均厚度约为1.1毫米,而薄板坯连铸连轧的热轧产品的厚度可以达到0.8毫米。从厚度上来讲,薄板坯连铸连轧产线的产品可以覆盖75%的冷轧产品。而除掉一些特殊的表面质量要求和对性能的要求外,25%~30%的冷轧产品可以被同等厚度的热轧产品替代。这就是薄板坯连铸连轧产线很重要的一个产品定位,也是它的竞争力所在。目前,我国已经开发出最薄0.8毫米系列薄规格产品,并广泛应用于汽车、集装箱等领域。

毛新平提出,薄板坯连铸连轧的产品质量要求具有高的尺寸精度、良好的板形、均匀的组织性能和良好的表面质量,这就决定了生产要求避免频繁换辊,以确保过程稳定。产品若用于冷轧乃至汽车用钢领域,则会对厚度精度提出更为严苛的要求。

他具体分析了薄板坯连铸连轧的工艺特点及对轧辊的要求:上游机架单道次大压下率对轧辊咬入性的要求提高;上游机架入口温度相对较高,对轧辊抗热裂纹的性能要求提高;轧制薄规格、高强钢、特殊钢,轧机负荷大,轧制公里数长,对轧辊耐磨性的要求提高;无头轧制,穿带、甩尾、堆钢事故少的特点则对轧辊抗机械裂纹的性能要求降低。在材质选择方面,高Cr钢ICDP(改进型无限冷硬)轧辊在向高速钢轧辊发展。

最后,毛新平总结道:30年来,人们在薄板坯连铸连轧技术领域不断探索、大胆创新,在工艺技术和产品研发等方面取得突破性进展,实现连铸、热轧和热连轧过程完全的连续化,节能减排效果显著,产品特色鲜明,将引领热轧板带制造技术的发展。薄板坯连铸连轧的工艺特点和产品定位要求轧辊具有良好的咬入性、抗热裂纹和耐磨性;随着连续化轧制技术的开发应用,高速钢轧辊将得到更广泛的应用。

 

 
关键词: 行业
 
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