ABS Luna ECR无头连铸连轧厂技术、革新和最新成果

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欢迎访问e展厅 展厅 1 炼钢炉/冶金机械展厅 连铸机, 轧钢机, 熔炼炉, 水冷套, 电炉铁芯, ... 2002年秋，世界上第一条无头连铸连轧ECR生产线在意大利ABS-Luna投入生产，开创了特钢长材生产的新纪元。它是具有竞争力、灵活、全自动、节约成本的新一代优质棒材和棒卷生产的先驱。 无头连铸连轧ECR技术 ECR无头连铸连轧工艺实现了从钢水到成品轧材，包括在线热处理和检验在内，无头单线不间断生产。 ECR无头连铸连轧是将调整连轧机通过一在线均热底辊式隧道炉同轧机直接相接，实现了方坯从连铸机供给轧机、不间断地直接轧制。 其主要优点有： ·较高的生产能力。 ·较高的效率和利用率 ·提高了成品收得率。 ·降低了能耗。 ·成品质量均匀一致，具有良好的机械和工艺特性、严格的尺寸公差和良好的表面质量。 ·可向市场提供直接经在线热处理和检验后的产品，避免了离线处理工序。 ·减少了半成品中间运输。 ·供货期短：从接到定单到成品交货仅用数天（传统方式生产，其产品供货周期至少要数周）。 ECR无头连铸连轧技术即适应于特钢，又适应于普钢生产厂，其主要优势均相同，相应侧重于产品质量和生产能力。 1 ECR无头连铸连轧技术在特钢生产厂的应用 理想的生产能力为50万t/a，产品为用于机械加工行业、汽车制造工业、以及其他特钢应用领域的优质圆钢、方钢、六角钢棒；线材和棒卷。 ECR无头连铸连轧用于特钢生产时，主要有可生产优质的产品、直接从轧线生产出成品、以及相应的经济回报。在线热处理、质检和质量控制系统，可以保证不经离线再加工，就可向市场提供所要求的优势产品。 2 ECR无头连铸连轧技术在普钢生产厂的应用 在这种情况下，ECR技术的主要优势是使工厂在非常广的产品类型和规格范围内，具有非常高的生产能力。生产圆钢、螺纹钢筋 线材和棒卷、中/小型钢、工字钢和特殊型钢的能力在80万t/a左右。 普钢生产无需建设在线热处理和产品表面处理设施，可减少建厂投资，降低生产成本。 ABS Luna ECR无头连铸连轧厂的主要特点 ABS Luna ECR无头连铸连轧厂的设计能力为年产50万t特钢成品，车间生产能力为90t/h。 这套生产线可生产机械制造和汽车工业所需的大范围钢种的圆钢、方钢以及大棒卷。 主要工业参数和产品大纲见下表 ----------------------------------------------------------- 生产能力 50万t/a ----------------------------------------------------------- 钢坯规格 160×200mm ----------------------------------------------------------- 钢种 碳钢、表面硬化钢、淬火回火钢、微合金钢、轴承钢、 弹簧钢、不锈钢 ----------------------------------------------------------- 成品规格 ----------------------------------------------------------- 棒材 直径20mm~100mm的圆钢 40mm~100mm的方钢 ----------------------------------------------------------- 棒卷 直径15mm~50mm的圆钢 ----------------------------------------------------------- 工厂的主要特点： ·超高速连铸（根据钢种不同为3.0m~6.0m/min）。 ·在连铸出坯线上直接热轧（与薄板坯连铸连轧技术相似）。 ·由于轧机全线配备了轧机快速更换系统，具有“自由尺寸”轧制公差严密成品的能力，轧机利用率高。 ·沿轧线配备了精密的在线尺寸控制系统。 ·从中间包到最终成品实现全线温度控制。 ·在线退火、回火和缓冷工艺。 ·在线机械除鳞。 ·在线质量控制系统（QCS）。 从中间包到成品棒材进行高级过程控制，保证恒定的产品质量和快速缺陷检测。 钢坯断面为矩型，尺寸为200×160mm，根据工艺要求，二流高速连铸机可单流或二流同时生产，以保证实现全能生产。连铸机后安装有二个淬水箱（达涅利公司在全世界注册专利技术）。这是Luna ECR生产工艺的基本设施。若连铸机后没有淬水箱工艺，直接轧制晶粒细化的表面硬化钢、铝镇静低碳和中碳钢是不可能的。 在高速连铸机及轧机间配有一125m长的辊道式隧道炉，其主要功能是控制钢坯温度，向轧机提供沿钢坯全长、和断面分布均匀的，具有精确温度值的坯料。隧道炉的前65m为双线段，具有45t的热缓冲能力。轧线由17架连轧机架平立交替布置，5台除鳞机，5台剪机和一条用于控制精轧温度的水冷线，KOCKS/达涅利减径定径将在RSB组成。 轧线上还配有自动测径系统，控制圆钢、方钢的尺寸，还有一个在线表面检测仪。 在轧机后，用一套长90m的直接淬火系统（DQS）对棒材进行淬火和精确控制圆钢进入在线退火炉（ONA-Chambr），或直接冷却到上冷床的温度。 在线退火炉ONA布置在常规冷床后，对棒材进行缓冷，退火和回火处理。 棒材精整线由一套在线机械除鳞机、4台砂轮锯切机、棒材倒棱站、码垛站、打捆站和成品收集站组成。还配有圆钢、方钢在线无损探伤系统，由二台超声波和涡流探伤设备组成。 棒卷生产线精整线由二台带有特殊盘卷运输设备的加勒特卷取机、步进梁式盘卷退火炉（CAF）、盘卷压紧打包、精整和成品收集设施组成。 Luna ECR厂开始达产 ABS Luna ECR无头连铸连轧于2000年5月开始试生产，同年8月开始连续生产直条棒材。正式投产仪式于2000年9月举行。 此后即开始调整生产工艺以及生产周期，并逐渐转入各钢种试生产。从第一个月试生产得到有关工艺参数后，进行修改高速连铸机和轧机间的一些设备，以便改进铸坯温度及其冷却控制系统，这部分的改进，对于提高需经过淬火箱处理的钢种（即：低、中碳钢和低、中合金钢，均匀再增硫钢种）质理至关重要。 棒卷生产线于2001年2月投产，这条线是世界上第一次用同一根无头连铸坯轧制出数卷超重型棒卷（重达4t）的生产线。它已经能够生产直径15~50mm的圆钢，卷重可以根据用户要求任意确定。 位于冷床下游的在线退火炉（ONA）于2001年9月开始试生产，由此就可以完成许多已在轧机区就已进行的在线热处理工艺，即： ·无需任何连续热处理，直接在轧线生产出的淬火回火棒材，就可以完成其经轧线后的直接淬火系统（DQS）淬火后，完成后部的回火处理工艺。从而避免后续工艺的任何处理过程。 ·所有需要进行退火处理的钢种（如：轴承钢、弹簧钢、汽车钢、汽车工业用优质钢），均可经过此在线退火炉退火处理，由此完成轧线低温精轧（LTR）后的处理工艺。通过在线退火（ONA）直接生产在线淬火回火处理后的优质钢棒捆属世界首例，是长材生产领域的里程碑。在线退火炉的一期仅可以处理长度为24m的直条棒材，并预留了将来扩建的可能性。 首期生产取得的满意效果，使得ABS决定，2002年初进行在线退火炉扩建，以便使在线退火炉能够处理长达50m的棒材。 工厂的生产情况及最新实际生产结果 到2001年5月时，工厂每天二班生产，日产量达到约800t。目前，工厂继续在相同的条件下生产，根据钢种及所要求的热处理工艺不同，平均班产量超过1000t。 Luna ECR原设计中的所有钢种和成品规格均成功地浇铸并直接轧制过。到目前为止，Luna ECR厂的实际生产结果和操作参数已经证实了原来的预测及期望的经济效益。 Luna 厂的实际消耗和操作指标表明，如果与生产同样钢种、同样铸坯规格以及同样产量的传统连铸机相比，Luna 厂的高速连铸机（以年产量为50万t计算），其节约的成本可达250万美元。 如此显著的连铸机生产结果，完全与原预期的效果相同，即高速连铸机的经济效益约占在整个ECR无头连铸连轧工艺效益的11%。 生产工艺技术的不断调整和优化，使成品质量已经达到很高的水平，95%~97%的产品完全满足用户的质量要求和技术指标。目标是达到99%的产品完全达标。这一目标适应于所生产的全部特殊钢种（包括奥氏体不锈钢），尤其是要满足应用于汽车制造工业的所有钢种。 自2001年7月开始，开始了世界上有史以来第一次对工程用钢进行最新退火，这样与传统离线热处理工序相比，极大地缩短了热处理时间。一些显著的结果汇总于下表： 直条棒材 ------------------------------------------------------------------------------------- 棒材规格钢种DIN标准 在线退火时间 硬度（平均值） 得到的金相组织 相对应于离线热处理 ------------------------------------------------------------------------------------- 直径66.5mm 42CrMo4 35min240HB 铁素体+珠光体 加工性能退火（*） 直径66.5mm Ck5540min210HB 铁素体+珠光体 等温退火（*） 直径36.0mm 100Cr6 4h 210HV1 球化Cementite 球化退火（**） ------------------------------------------------------------------------------------- 备注：（*）常规工艺生产出的轧材，离线处理需要8~12小时。（加热和保温时间）。 （**）：常规工艺生产出的轧材，离线处理需要18~22小时。（加热和保温时间） 棒卷 ------------------------------------------------------------------------------------- 棒材规格 钢种DIN标准 在线退火时间 抗拉强度 得到的金相组织 相对应于离线热处理 ------------------------------------------------------------------------------------- 直径20~26mm 30MnMoB335min550MPa 铁素体+珠光体 等温退火（***） ------------------------------------------------------------------------------------- 2001年9月，生产出用户需要及规格的，经在线淬火回火处理的棒钢并销往市场。 关于成品质量： ·脱碳：完全无脱碳，或小于0.1mm。 ·尺寸公差：对应于成品规格，尺寸公差在±0.065~0.125mm之间。必要时，经过对棒材全长进行严格的温度控制以及缩小“自由尺寸轧制”范围，对大部分规格的成品可以达到±0.05mm。实际上，公寸公差±0.05mm的值曾经已达到过，（即：在生产66.5mm直径的棒材时就达到过，相当于DIN1013标准的1/20）。 ·表面缺陷：对于绝大部分的试验均等于或小于±0.1mm。主要原因是高速连铸工艺、连铸机到第一架粗轧机直接严格的温度控制，以及进入轧机前和轧制过程中的完美除鳞工艺。 ·内部缺陷：绝大部分试样均无内部缺陷。 ·棒材的平直度：冷床后得到的平直度为等于或小于2mm/m。这也是安全可靠地进入下游在线检测及其质量控制系统（涡流探伤和超声波控制线）的基本要求。 (end)

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