毛新平：研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的熱軋帶鋼連續(xù)化制造技術勢在必行

    “近年來，我國工程技術人員在熱軋帶鋼連續(xù)化制造技術領域不斷探索、大膽實踐，取得了可喜成績，做出了重要貢獻。集合優(yōu)勢資源，研發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權的熱軋帶鋼連續(xù)化制造技術和裝備勢在必行?！?月25日，在由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會主辦、中國一重集團有限公司承辦、中國冶金報社協(xié)辦的2020年高質(zhì)量發(fā)展·裝備與鋼鐵同行 冶金先進技術裝備創(chuàng)新推進會上，中國工程院院士毛新平這樣表示。會上，他介紹了傳統(tǒng)熱軋產(chǎn)線無頭軋制技術、薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線半無頭軋制技術和無頭軋制技術等熱軋帶鋼連續(xù)化制造技術。

    “保守來說，1/3的冷軋產(chǎn)品可以被薄規(guī)格、高質(zhì)量的熱軋產(chǎn)品替代?！泵缕浇榻B，采用無頭軋制可以生產(chǎn)大比例的薄規(guī)格產(chǎn)品，且精度高，能滿足汽車板使用要求。

    他介紹，采用無頭軋制技術需要解決獲得連續(xù)坯料技術、廣域凸度控制技術、動態(tài)變規(guī)格技術、高速飛剪、高速穿帶及分配裝置等關鍵技術問題。從獲得連續(xù)坯料技術來看，傳統(tǒng)熱軋產(chǎn)線通過焊接技術、切合技術來獲得連續(xù)坯料，薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線則可以獲得天然的長坯。從廣域凸度控制技術來看，在連續(xù)軋制過程中，熱凸度不斷增加達到較高程度，軋輥的磨損也不均勻。因此，在軋機配置上，要求軋機具有更大的軋輥凸度調(diào)整范圍?！案匾氖蔷邆鋭討B(tài)特性?！泵缕教貏e指出，在軋制過程中要進行有效的調(diào)整，如使用動態(tài)的CVC+（連續(xù)可變凸度）技術等。從動態(tài)變規(guī)格技術來看，在軋制過程中，厚度在不斷調(diào)整，需要一個高精度的動態(tài)變規(guī)格技術來實現(xiàn)無頭軋制。從高速飛剪來看，每秒20米的剪切速度對剪切設備提出很高要求。從高速穿帶及分配裝置來看，需要特殊裝置來穩(wěn)定。此外，使用無頭軋制技術對連鑄工序的連鑄機拉速也提出了很高的要求。

    同時，毛新平結合川崎3號熱軋產(chǎn)線和浦項2號熱軋產(chǎn)線特點介紹了傳統(tǒng)熱連軋機無頭軋制的相關情況。

    川崎3號熱軋產(chǎn)線采用焊接方式實現(xiàn)無頭軋制。從該產(chǎn)線基本設備技術條件看，該產(chǎn)線無頭軋制薄板坯厚度在20毫米~40毫米，寬度在800毫米~1900毫米，卷取箱為臺車自動型，卷取最大速度為340米/分鐘；中間坯焊合設備最大驅(qū)動速度為60米/分鐘，加熱方式為感應加熱；清毛刺機是旋轉(zhuǎn)式圓盤剪，高速飛剪剪切速度為1200米/分鐘，剪切厚度為0.8毫米~6.0毫米。從該產(chǎn)線技術經(jīng)濟指標來看，在質(zhì)量方面，厚度控制公差在±30微米，寬度控制公差從±6毫米減小到±3毫米，溫度偏差從±30開爾文減小到±15開爾文；在生產(chǎn)率方面，提高了20%，由夾送輥原因?qū)е碌姆穷A期的換輥率降低90%；在產(chǎn)量方面，板卷頭尾板形不良損失減少80%。此外，由夾送輥輥印導致的表面質(zhì)量改判率降低了90%。

    浦項2號熱軋產(chǎn)線于2006年7月份完成無頭軋制設備的安裝，于2007年1月份開始商業(yè)生產(chǎn)。該產(chǎn)線卷取溫度均勻，厚度和寬度公差小，板形良好；機械性能穩(wěn)定，產(chǎn)品微觀組織均勻；可軋制超薄規(guī)格低碳鋼（厚度為1.1毫米，寬度為1219毫米）和高碳鋼（厚度為1.6毫米，寬度為1219毫米）；可實現(xiàn)最多45塊坯（總重量在1000噸以上）60分鐘以上連續(xù)軋制，而超薄規(guī)格（≤1.2毫米）產(chǎn)品則可實現(xiàn)最多15塊坯連續(xù)軋制。

    “半無頭軋制是為了在無法實現(xiàn)無頭軋制的情況下，實現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)化生產(chǎn)?！泵缕揭院商m霍高文半無頭軋制產(chǎn)線和華菱漣鋼半無頭軋制產(chǎn)線為例介紹了薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線半無頭軋制技術。

    荷蘭霍高文半無頭軋制技術具有兩個特點，一是輥底式均熱爐的爐長約為312米，為目前世界最長；二是生產(chǎn)厚度在1.0毫米~1.2毫米?！斑@條產(chǎn)線創(chuàng)新意義特別大，在當時帶有無頭軋制的設計理念，目標就是生產(chǎn)高精度、薄規(guī)格產(chǎn)品來替代冷軋產(chǎn)品?！泵缕教貏e說道。

    華菱漣鋼薄板坯連鑄連軋半無頭生產(chǎn)線關鍵設備包括薄板坯連鑄機、輥底式均熱爐、精軋機組、轉(zhuǎn)轂式高速飛剪、兩臺地下卷取機，其中動態(tài)凸度控制功能與輥縫潤滑技術可解決半無頭軋制時間長、負荷大、工作輥磨損嚴重等問題。

    “華菱漣鋼半無頭軋制技術具有三大優(yōu)勢?！泵缕浇榻B，一是產(chǎn)品的極限厚度和極限寬度規(guī)格范圍得到顯著拓寬，其中SPHC鋼的最薄厚度由1.0毫米拓展至0.78毫米，極限規(guī)格產(chǎn)品寬度由1100毫米拓展至1300毫米；Q235B鋼的最薄厚度由1.2毫米拓展至1.0毫米，極限規(guī)格產(chǎn)品寬度范圍也進一步拓展；Q345B鋼的極限規(guī)格由1.5毫米×1300毫米拓展至1.5毫米×1600毫米。二是半無頭軋制技術可有效減少帶鋼頭尾的溫度、尺寸、板形控制精度波動。三是由半無頭軋制出的帶鋼不同部位具有均勻的組織和力學性能，屈服強度波動小于40兆帕，抗拉強度波動小于20兆帕，晶粒尺寸波動小于2微米。

    隨后，毛新平介紹了薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線無頭軋制技術。一是ESP（無頭軋制）技術，連續(xù)化制造流程簡約，生產(chǎn)過程高效。代表為日照ESP產(chǎn)線，該產(chǎn)線長度約為180米，僅為傳統(tǒng)熱軋流程的20%左右，從鋼水澆鑄到帶鋼卷取的生產(chǎn)全過程僅需7分鐘，以低碳鋼、超低碳鋼、中碳鋼和高強鋼為主，厚度規(guī)格小于2.0毫米。二是CEM（緊湊式無頭軋制）技術。代表產(chǎn)線是浦項CEM產(chǎn)線，該產(chǎn)線具備單坯軋制和無頭軋制兩種模式，其中采用無頭軋制模式可連續(xù)軋制公里數(shù)達133千米，且具有較高的尺寸精度。三是MCCR（多模式全連續(xù)鑄軋生產(chǎn)線）技術。該技術使產(chǎn)線具有無頭軋制/倍尺多卷軋制/單坯軋制3種生產(chǎn)模式，增加了連鑄和軋機之間的緩沖，可實現(xiàn)連鑄不停澆換輥。同時，連鑄的頭尾坯可以軋制成卷，提高金屬收得率1%以上。此外，鑄坯溫度均勻，可提高帶鋼邊部質(zhì)量，適合生產(chǎn)微合金鋼。四是DSCCR技術。該技術是唐山東華通過對珠鋼CSP工藝裝備進行利舊改造，自主集成的薄板坯連鑄連軋無頭軋制產(chǎn)線。毛新平特別指出：“該技術的自主集成，表明我國在無頭軋制方面掌握了關鍵技術，具有很好的示范意義?！?/span>

    最后，毛新平表示，連續(xù)化軋制提高了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，適于批量生產(chǎn)超薄和寬薄帶鋼，產(chǎn)品質(zhì)量、收得率和生產(chǎn)效率顯著提高，是今后熱軋帶鋼生產(chǎn)技術發(fā)展的重要方向之一。此外，從連續(xù)化生產(chǎn)的技術選擇上來講，薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線避免了傳統(tǒng)熱軋產(chǎn)線中間坯銜接的關鍵技術難題，更易于實現(xiàn)熱軋帶鋼的連續(xù)化生產(chǎn)，也是今后發(fā)展的方向之一。