何奕平 肖雅文 戴照寶

(中國第二重型機(jī)械集團(tuán)公司，四川618013)

熱軋無頭軋制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

何奕平 肖雅文 戴照寶

(中國第二重型機(jī)械集團(tuán)公司，四川618013)

介紹了最新發(fā)展的熱軋無頭軋制技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況。著重講述了兩種典型的無頭軋制技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)用實(shí)例和裝備水平。

無頭軋制；薄板坯鑄軋；高速拉坯；超薄帶鋼鑄軋

熱軋無頭軋制技術(shù)作為鋼鐵加工流程的第三次飛躍，在21世紀(jì)得到了不斷發(fā)展和壯大，其軋線設(shè)備構(gòu)成和布置形式也因?yàn)闊o頭軋制生產(chǎn)工藝發(fā)展的多樣性呈現(xiàn)出靈活多變的組合方式。但它們都保持了無頭軋制技術(shù)的共性優(yōu)勢——即鋼材生產(chǎn)不再是單塊的、間隙性的，而是連續(xù)進(jìn)行軋制，鋼品嚙入次數(shù)減少，對軋輥的沖擊也減小，有利于提高軋輥壽命，且連續(xù)軋制使鋼材斷面形狀波動減少，鋼材質(zhì)量得到改善，有利于生產(chǎn)薄規(guī)格和超薄規(guī)格帶鋼，且能夠根據(jù)需求剪切成所需長度或卷重，顯著提高了產(chǎn)品的成品率。鑒于以上生產(chǎn)工藝優(yōu)勢帶來的廣闊市場前景，近年來國家加大力度推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型，淘汰高排放、高耗能的落后產(chǎn)能。越來越多的鋼廠用戶為確保自身在未來的市場競爭中立于不敗之地，紛紛計(jì)劃運(yùn)用新技術(shù)和新工藝新建生產(chǎn)線置換落后產(chǎn)能。新一代各類無頭軋制生產(chǎn)線作為新技術(shù)和新工藝運(yùn)用的典范之一，因其軋線長度短，投資少，連續(xù)不間斷生產(chǎn)模式，并且適用于經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)超薄寬帶鋼的特性成為鋼廠用戶投資的一個(gè)主要方向。

1 無頭軋制技術(shù)的主要發(fā)展方向

無頭軋制技術(shù)的第一次工業(yè)化大量應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代，經(jīng)過近20年的發(fā)展，其生產(chǎn)工藝和設(shè)備裝備水平也不斷完善和成熟，因此在國內(nèi)外新建該類軋線的用戶不斷增多。通過對近十年來各個(gè)用戶新建熱連軋無頭軋制生產(chǎn)線的不同生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)行劃分，可以歸納為兩種典型的技術(shù)：一種是薄板坯鑄軋式無頭軋制技術(shù)；另一種是高速拉坯式無頭軋制技術(shù)。

2 薄板坯鑄軋式無頭軋制技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用

薄板坯鑄軋技術(shù)也稱為雙輥薄帶鑄軋技術(shù)。這種工藝的顯著特點(diǎn)是其結(jié)晶器為兩個(gè)帶水冷系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)鑄軋輥，熔體在其輥縫間完成凝固和熱軋兩個(gè)過程，而且在很短的時(shí)間內(nèi)(2～3 s)完成的，形成的半成品厚為1～5 mm的薄板坯后，然后在后續(xù)的主軋機(jī)上連續(xù)軋成板材，其鑄軋和軋制是兩道相對獨(dú)立又緊密銜接的工序。該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是流程短，投資額低，大幅度降低了生產(chǎn)成本，且生產(chǎn)組織靈活；此外，利用其急冷凝固特性能夠生產(chǎn)一些普通工藝難以生產(chǎn)的合金產(chǎn)品。

目前，各發(fā)達(dá)國家都在積極開發(fā)研究鋼鐵材料的鑄軋技術(shù)，建立自己的試驗(yàn)性工廠。如日本的大學(xué)院校及專業(yè)研究機(jī)構(gòu)，在新日鐵的資助下，開發(fā)出的雙輥式薄帶鑄軋工藝。韓國浦項(xiàng)制鐵與英國戴維金屬合作建設(shè)一條配置雙輥薄帶連鑄機(jī)的薄帶連鑄示范廠，最大軋線速度為132 m/min，最大帶寬為1250 mm。德國蒂森克魯伯、法國阿賽洛集團(tuán)和奧鋼聯(lián)合作開發(fā)出EUROSTRIP薄帶鑄軋技術(shù)。美國Nucor與澳大利亞BHP(Broken Hill Proprietary Co.)鋼鐵公司、日本石川島播磨(IHI)聯(lián)合開發(fā)出CASTRIP薄帶鑄軋技術(shù)，最大鑄軋速度為150 m/min，工作鑄軋速度為80 m/min，產(chǎn)品厚度為0.7～3.2 mm，最大寬度為2000 mm，單卷重25 t?，F(xiàn)在，國內(nèi)也已經(jīng)有較多的鑄軋機(jī)組在進(jìn)行研究性實(shí)驗(yàn)和工業(yè)性實(shí)驗(yàn)，且有部分鑄軋線接近工業(yè)化生產(chǎn)的水平。

2.1 國內(nèi)鑄軋線發(fā)展情況及特點(diǎn)

2011年～2013年，國內(nèi)某知名國企鋼廠在浙江新建一條1580薄板坯鑄軋線，2014年生產(chǎn)線進(jìn)入試生產(chǎn)運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)果顯示：生產(chǎn)線設(shè)備工況穩(wěn)定，澆鑄過程正常，鑄帶邊部及表面質(zhì)量良好，薄帶連鑄板面平直，厚度波動小，薄帶邊浪極小，用于集裝箱板的利用率大幅提高。該軋線的最大鑄軋速度約為240 m/min，工作鑄軋速度約為120 m/min，產(chǎn)品厚度為0.8～3.6 mm，最大寬度為1400 mm，單卷重為28.6 t。

該鋼廠通過與上海鋼鐵研究所等多個(gè)科研院所合作并經(jīng)過多年努力開發(fā)完善了關(guān)鍵技術(shù)：

(1)開發(fā)了新型雙輥式薄板坯鑄軋技術(shù)。

(2)采用具有前后張力調(diào)節(jié)功能的新型單機(jī)架主軋機(jī)。

(3)采用卡羅塞爾旋轉(zhuǎn)式交替卷取機(jī)機(jī)組，該機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊可以縮短鑄軋線長度，并且可以確保兩個(gè)卷筒卷取帶鋼的溫度基本無差異，保證帶鋼鋼卷產(chǎn)品性能一致。

(4)還解決了數(shù)十項(xiàng)其它配套軋線技術(shù)難題。

該鋼廠還研制了許多適合薄帶連鑄工藝要求的相關(guān)技術(shù)，如煉鋼、精煉、軋制工藝等，但這種新型軋線設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造仍然未實(shí)現(xiàn)全部國產(chǎn)化，并且該鑄軋線的設(shè)備配置仍然存在如下問題：

(1)該鋼廠的雙輥黑金屬薄坯鑄造機(jī)無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)所需的多爐、大噸位鋼水的連續(xù)澆鑄薄帶坯，其主要困難是鋼鐵材料的熔點(diǎn)高，控制鑄軋過程穩(wěn)定性的操作參數(shù)范圍窄，邊部質(zhì)量控制與側(cè)封難度大，鑄軋過程中鋼鐵材料的傳熱、凝固過程比有色金屬更復(fù)雜。

(2)卡羅塞爾旋轉(zhuǎn)式交替卷取機(jī)機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用兩個(gè)卷筒在一個(gè)大轉(zhuǎn)盤上回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)工位切換，配置三助卷臂助卷(不是冷軋用的助卷器)，各組件布置緊湊，但鑄軋線卷取速度慢，卷取時(shí)間過長，工況比冷軋惡劣許多，導(dǎo)致該卷取機(jī)受熱輻射影響嚴(yán)重，維護(hù)次數(shù)頻繁，作業(yè)率無法滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需求。

(3)主軋機(jī)未配置在線帶載竄輥功能，工作輥磨損較快，在保證一個(gè)多爐澆鑄批次的后續(xù)軋制精度時(shí)存在考驗(yàn)，因此配置有在線帶載換輥，但在換輥過程中對薄板坯的浪費(fèi)較大。該條薄板坯鑄軋線是一條成功的工業(yè)試驗(yàn)生產(chǎn)線，但距離實(shí)現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)線的水平仍需進(jìn)一步完善。

2.2 與國外鑄軋線的技術(shù)對比

與國外先進(jìn)薄帶鑄軋技術(shù)相比，國內(nèi)尚處于薄帶鑄軋技術(shù)初期探索嘗試工業(yè)化應(yīng)用階段，因此關(guān)于薄帶鑄軋技術(shù)的突破性成果、適用鋼種范圍和產(chǎn)品性能質(zhì)量均很難在公共信息平臺上找到。2010年之前，除上述知名國企鋼廠外，其他企業(yè)在資金投入和裝備水平方面均非常有限。近年來，國家提出了低碳、綠色、環(huán)保的工業(yè)發(fā)展要求，上述情況發(fā)生了轉(zhuǎn)變，國內(nèi)多家民營鋼企陸續(xù)看好該技術(shù)的應(yīng)用前景，國外公司也在國內(nèi)積極推廣鑄軋生產(chǎn)線和相關(guān)工藝技術(shù)。2015年8月，江蘇某大型民營鋼廠率先投資建設(shè)一條薄板坯鑄軋生產(chǎn)線，由美國Nucor、澳大利亞BHP和日本IHI共同出資組建的Castrip LLC公司提供核心設(shè)備及技術(shù)培訓(xùn)。該條生產(chǎn)線是Castrip LLC公司提供給北美地區(qū)以外的第一條超薄帶鑄軋生產(chǎn)線(UCS：Ultra-thin Cast Strip)。該生產(chǎn)線完全比照Castrip LLC公司在2002年在北美Crawfords-ville建成的第一條商業(yè)化超薄帶生產(chǎn)線進(jìn)行建設(shè)，采用完全相同的設(shè)備配置和工藝，該鑄軋生產(chǎn)線布局如圖1所示。

根據(jù)其宣傳資料顯示；北美的超薄帶生產(chǎn)線現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)超薄帶工業(yè)化生產(chǎn)，主要用于生產(chǎn)低碳鋼，常規(guī)產(chǎn)品厚度為0.7～1.5 mm，部分產(chǎn)品已擴(kuò)展到生產(chǎn)厚度范圍屬于冷軋帶鋼的范疇，實(shí)現(xiàn)部分產(chǎn)品的以熱代冷，并建立了一些商用結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品的分級標(biāo)準(zhǔn)，在化學(xué)成分和力學(xué)性能方面，與常規(guī)熱軋帶材指標(biāo)相當(dāng)，其產(chǎn)品對比情況如下表1所示。

該UCS生產(chǎn)線設(shè)計(jì)總長度約為50 m，軋線設(shè)備組成包括：雙輥黑金屬薄坯鑄軋機(jī)組、四輥軋機(jī)機(jī)組1臺、水霧冷卻及輥道1套、飛剪機(jī)組1套、1號和2號卷取機(jī)組1套、廢料收集設(shè)備1套、鋼卷運(yùn)輸線1套。因?yàn)椴恍枰T坯火焰切割和加熱爐，因此熱連軋機(jī)組更加緊湊。燃料消耗減少了95%，生產(chǎn)熱軋薄帶的水耗量減少80%，電耗減少90%。具體參數(shù)如下：

鑄坯厚度：0.9～2.1 mm

鑄坯寬度：1345 mm、1680 mm

最大軋制力：2250 t

軋制速度：1.5～4.0 m/s

產(chǎn)品厚度：0.7～1.91 mm

產(chǎn)品寬度：1345 mm、1680 mm

圖1 美國紐柯公司CASTRIP黑色金屬鑄軋生產(chǎn)線示意圖Figure 1 Schematic diagram of CASTRIP ferrous metal roll casing line in Nucor Steel (USA)

表1 UCS軋線生產(chǎn)的薄帶化學(xué)成分和力學(xué)性能與常規(guī)產(chǎn)品的比較Table 1 Comparison of chemical composition and mechanical property between the thin strip produced from UCS rolling line and the conventional product

最大卷重：約32.8 t

最大卷徑：?2050 mm

最大卷取速度：4.5 m/s

卷取溫度：420～760℃

最大卷取張力：112 kN

最大卷取時(shí)間：8 min/卷

2.3 我國鑄軋線發(fā)展趨勢

我國的各個(gè)科研院所也在不斷加速鑄軋技術(shù)方面自主研發(fā)工作和技術(shù)推廣工作。諸如東北大學(xué)、重慶大學(xué)、燕山大學(xué)和上海鋼鐵研究所等院校和機(jī)構(gòu)在鑄軋實(shí)驗(yàn)和理論方面做了大量工作，作為國內(nèi)較早開展鑄軋工藝研究的東北大學(xué)從1998年起研究雙輥式薄帶坯鑄軋工藝，開發(fā)出了異徑雙輥式薄帶坯鑄機(jī)，并且建成了一條小規(guī)格的鑄軋生產(chǎn)線，試驗(yàn)性生產(chǎn)了鑄軋產(chǎn)品，主要為普碳鋼、高速鋼、硅鋼和不銹鋼等。此外，東北大學(xué)還積極尋求與地方政府和大型民營鋼廠合作，來推廣自己在薄帶坯鑄軋領(lǐng)域取得的成果。最值得期待和接近工業(yè)化水平的合作項(xiàng)目是2016年東北大學(xué)與河北某大型民營鋼廠合作新建的一條1500 mm高品質(zhì)、短流程的薄板坯鑄軋熱帶鋼生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線主要參數(shù)如下：

鑄坯厚度：1.5～3.5 mm

鑄坯寬度：1350 mm

軋制速度：0～2.5～5.0 m/s

產(chǎn)品厚度：1.2～3.5 mm

產(chǎn)品寬度：1350 mm

最大卷重：約25 t

最大卷徑：1900 mm

最大卷取速度：5.0 m/s

卷取溫度：300～750℃

最大卷取時(shí)間：25 min/卷

被卷取材料強(qiáng)度極限：700 MPa(按3.5 mm厚，低溫300℃)

將國內(nèi)正在興建的這兩條薄板坯鑄軋生產(chǎn)線的軋制段主機(jī)設(shè)備配置進(jìn)行對比，如表2所示，可以發(fā)現(xiàn)軋制段主機(jī)設(shè)備配置基本相同，但在各個(gè)設(shè)備的功能模塊和能力需求上各有側(cè)重點(diǎn)。

和傳統(tǒng)的軋制工藝相比，薄板坯鑄軋生產(chǎn)線沒有常規(guī)流程的連鑄機(jī)、加熱爐、粗軋機(jī)、精軋機(jī)、層流冷卻等設(shè)備，1000 m長的帶鋼生產(chǎn)線被濃縮至50 m，實(shí)現(xiàn)了鑄軋一體化，大大簡化了熱帶鋼的生產(chǎn)工序。由于鑄機(jī)被簡化，軋線縮短，生產(chǎn)流程因此更緊湊，生產(chǎn)、投資成本更低，薄板坯鑄軋生產(chǎn)線的典型廠房布置圖，如圖2所示。

表2 國內(nèi)兩條薄板坯鑄軋生產(chǎn)線軋制段主機(jī)設(shè)備配置對比Table 2 Configuration comparison of host devices in rolling line section of two slab casting production in China

圖2 薄板坯鑄軋生產(chǎn)線廠房布置圖Figure 2 Workshop layout of slab casting line

3 高速拉坯式無頭軋制技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用

高速拉坯式無頭軋制技術(shù)也稱為新一代薄板坯連鑄連軋技術(shù)(ESP：Endless Strip Production)，是將新一代薄板坯連鑄設(shè)備與升級改進(jìn)后的熱連軋?jiān)O(shè)備(省略板坯分段再加熱環(huán)節(jié))直接串接起來，實(shí)現(xiàn)薄規(guī)格熱態(tài)連續(xù)板坯直接生產(chǎn)熱軋成品帶鋼。

ESP，是在ISP(Inline Strip Production)(在線熱帶生產(chǎn)工藝)工藝基礎(chǔ)上發(fā)展而來，屬于薄板坯連鑄連軋(TSCR)工藝之一。德馬克公司早期開發(fā)的ISP使用傳統(tǒng)的平行板型結(jié)晶器，澆出60 mm左右鑄坯，經(jīng)液芯壓下由60 mm降低至40 mm，然后在全凝固狀態(tài)下經(jīng)3機(jī)架粗軋機(jī)將40 mm厚度軋成15～25 mm，鑄坯經(jīng)克雷莫納爐(Cremona)卷取、開卷，送至4機(jī)架精軋機(jī)，終軋成3 mm或更薄的帶卷，層流冷卻后卷取。

意大利阿維迪鋼廠與合作伙伴普銳特冶金技術(shù)(原西門子奧鋼聯(lián))，對廠內(nèi)的ISP軋線進(jìn)行了持續(xù)性改進(jìn)。經(jīng)過多年的分階段改進(jìn)工作，包括對連鑄機(jī)、結(jié)晶器、大壓下量軋機(jī)、感應(yīng)加熱器、精軋機(jī)彎竄輥系統(tǒng)及工作輥系、高速飛剪和高速卷取機(jī)等的改進(jìn)，最終發(fā)展成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)熱軋帶鋼的成熟生產(chǎn)線AST。根據(jù)上述結(jié)合實(shí)踐的技術(shù)積累，連續(xù)式薄板無頭軋制生產(chǎn)工藝成為更高目標(biāo)。意大利阿維迪鋼廠在2006年又與普銳特冶金技術(shù)簽訂了新建一條基于AST軋線技術(shù)升級的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線——新一代薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(ESP)。ISP軋線逐步升級為ESP軋線的技術(shù)發(fā)展歷程圖如圖3所示。

該ESP軋線作為阿維迪鋼廠的第一條新一代薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，能耗比ISP軋線減少約25%～30%，比傳統(tǒng)軋線減少約40%。ISP與ESP生產(chǎn)工藝對比見表3。

圖3 薄板坯連鑄連軋技術(shù)發(fā)展歷程示意圖Figure 3 Schematic diagram of development historty of slab continuous casting rolling technique

表3 ISP與ESP生產(chǎn)工藝對比Table 3 Comparison of production technology between ISP and ESP

ESP還具有以下特點(diǎn)：

(1)全連續(xù)帶鋼生產(chǎn)，單條連鑄線即可達(dá)到出色的生產(chǎn)能力。

(2)大規(guī)模生產(chǎn)高品質(zhì)超薄帶鋼和優(yōu)質(zhì)帶鋼，可在許多用途中替代冷軋帶鋼。

(3)噸鋼投資少，從鋼水到熱軋卷的轉(zhuǎn)換成本低。

(4)生產(chǎn)線工藝布置最為緊湊，連鑄和軋制工藝直接串聯(lián)，成本顯著降低。

(5)減少了軋線消耗件和易更換件的更換頻率。

日照鋼鐵集團(tuán)率先在2013年和2014年先后與“普銳特冶金技術(shù)”訂購了5條ESP熱連軋無頭軋制生產(chǎn)線，該生產(chǎn)工藝首次在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。該生產(chǎn)線長度僅180 m。普銳特冶金技術(shù)與意大利阿維迪鋼廠負(fù)責(zé)整條生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)及監(jiān)制、流體系統(tǒng)、工藝控制和自動化系統(tǒng)的供貨，該軋線布置如圖4所示。

日照鋼鐵新建的ESP生產(chǎn)線，充分運(yùn)用了普銳特冶金技術(shù)為意大利阿維迪鋼廠建設(shè)首條ESP生產(chǎn)線的成功經(jīng)驗(yàn)和生產(chǎn)工藝，并且將意大利ESP軋線近幾年來各設(shè)備的許多技術(shù)細(xì)節(jié)和控制工藝的優(yōu)化、完善成果一并投入到日照ESP軋線的建設(shè)中，確保實(shí)現(xiàn)日照用戶提出的更高產(chǎn)量(255萬t/年)和大批量薄規(guī)格(0.8～1.2 mm)帶鋼生產(chǎn)的需求。日照ESP軋線設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)如下：

(1)配置高拉速連鑄機(jī)。該機(jī)提供了更薄的鑄坯厚度、更高的拉速、更純凈的鋼水、更安全的智能結(jié)晶器及專家系統(tǒng)，保證了連鑄坯的質(zhì)量，使無頭軋制成為可能。

(2)采用帶正負(fù)彎輥功能的更大壓下量的粗軋機(jī)。該大壓下粗軋機(jī)為三機(jī)架布置，將鑄坯從70～90 mm壓下到10～18 mm的中間坯。配置的正負(fù)彎輥功能可以對凸度和楔形進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。

(3)配置感應(yīng)加熱爐和精軋前高壓除鱗箱。感應(yīng)式加熱爐可實(shí)現(xiàn)溫度閉環(huán)控制，根據(jù)終軋溫度進(jìn)行調(diào)整，滿足終軋溫度的需求；精軋前高壓除鱗箱采用了單排噴嘴布置，除鱗壓力最大為40 MPa；小水量、大壓力的設(shè)計(jì)，在保證除鱗效果的基礎(chǔ)上，可大幅減少帶鋼溫降，節(jié)約能源。

(4)配置5機(jī)架高剛度精軋機(jī)組，用于將9～18 mm的中間坯軋制到0.8～12.0 mm的鋼板，并且可保證表面和板形達(dá)到較高的質(zhì)量。還配備了長行程液壓AGC系統(tǒng)、工作輥正彎輥系統(tǒng)、帶負(fù)荷動態(tài)竄輥系統(tǒng)、工作輥動態(tài)冷卻系統(tǒng)、低慣量快速響應(yīng)液壓活套系統(tǒng)和軋制潤滑系統(tǒng)等。

(5)配置高速飛剪，滿足對厚度為0.8～4 mm的帶鋼進(jìn)行剪切分卷，最大剪切力3300 kN，最大剪切速度17 m/s。高速飛剪采用轉(zhuǎn)鼓式，上下轉(zhuǎn)鼓各配置一個(gè)刀片，采用偏心驅(qū)動動態(tài)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鼓中心，實(shí)現(xiàn)剪切和直通的轉(zhuǎn)變。

(6)配置連續(xù)交替卷取機(jī)組，滿足對連鑄軋制分切后帶鋼的快速交替卷取，卷取厚度為0.8～12.0 mm，最大卷取速度為17.5 m/s，最大卷徑為1980 mm，卷取溫度185～850℃，最大卷重為32 t。該卷取機(jī)組，配置氣動壓帶裝置，確保帶鋼頭部從飛剪后夾送輥到卷取機(jī)夾送輥的平穩(wěn)穿帶；卷取機(jī)夾送輥配置高速切換功能，確保前后段帶鋼從一臺卷取機(jī)到另一臺卷取機(jī)的順利切換。

圖4 新一代薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(ESP)布置圖Figure 4 Schematic diagram of production line of new generation slab continuous casting(ESP)

表4 UCS生產(chǎn)線與ESP生產(chǎn)線技術(shù)比較Table 4 Technical comparison of production line between UCS and ESP

4 兩種典型無頭軋制生產(chǎn)線的對比

將薄板坯鑄軋式無頭軋制技術(shù)的代表USC生產(chǎn)線與高速拉坯式無頭軋制技術(shù)的代表ESP生產(chǎn)線進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)短流程鑄軋線在一次性投資額和單位能耗方面存在較大的優(yōu)勢和靈活性，如表4所示。

如果將傳統(tǒng)半連續(xù)式熱連軋生產(chǎn)線、ESP生產(chǎn)線與UCS生產(chǎn)線布置上進(jìn)行比較，能夠發(fā)現(xiàn)UCS生產(chǎn)線最具投資優(yōu)勢，軋線設(shè)備最為精簡，同時(shí)大幅縮短了軋線長度，廠房尺寸和用地規(guī)模成倍地減少，如圖5所示。

當(dāng)然薄板坯鑄軋技術(shù)也存在的局限性，其主要針對薄規(guī)格和較少鋼種的生產(chǎn)(以普碳鋼為主，嘗試小批量生產(chǎn)硅鋼、Nb鋼、汽車用高強(qiáng)鋼等)，單條軋線的年產(chǎn)量較低，且產(chǎn)品性能指標(biāo)還有待進(jìn)一步檢驗(yàn)。基于上述原因，短流程鑄軋線是無法完全替代傳統(tǒng)半連續(xù)式熱連軋線和新一代薄板坯連鑄連軋線(ESP)的，短流程鑄軋線更多解決的是投資額低，小批量靈活生產(chǎn)薄帶、超薄帶的市場需求。

圖5 短流程鑄軋線與其它軋線布置的比較示意圖Figure 5 Comparison schematic diagram of rolling line layout between short flow cast and other rolling lines

5 結(jié)論

以薄板坯鑄軋(UCS)技術(shù)和高速拉坯式無頭軋制(ESP)技術(shù)為代表的熱軋無頭軋制技術(shù)，均為實(shí)現(xiàn)利潤化帶鋼生產(chǎn)，最終目標(biāo)都是為了追求降低成本和提高產(chǎn)品附加值，實(shí)現(xiàn)競爭優(yōu)勢。

相對傳統(tǒng)半連續(xù)式熱連軋生產(chǎn)線，上述兩種技術(shù)在低成本大批量生產(chǎn)薄規(guī)格和超薄規(guī)格板帶方面更具優(yōu)勢，在節(jié)能減排方面效果顯著。兩者的競爭優(yōu)勢存在差異，但他們均是現(xiàn)代板帶軋制技術(shù)主要發(fā)展方向之一，對推動鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步方面意義重大。隨著技術(shù)本身的不斷發(fā)展和完善，相信會有更多的投資者引入上述熱軋無頭軋制技術(shù)。

[1] 喻堯，鄭旭濤.日照鋼鐵ESP無頭帶鋼生產(chǎn)技術(shù)[J].連鑄，2016，41(5)：1-4.

[2] 王利民.熱軋超薄帶鋼ESP無頭軋制技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用[J].冶金設(shè)備，2014，212(1)：60-65.

[3] 鄭旭濤.日鋼ESP 無頭軋制技術(shù)[J].冶金設(shè)備，2016，2(1)：44-46.

[4] J． Siegl，A． Jungbauer，G． Arbedi，et al． Arvedi ESP (Endless Strip Production) First Thin Slab Endless Castingand Rolling Results[C]． 第七屆( 2009) 中國鋼鐵年會論文集，2009．

[5] 方園，崔健，于艷，等.寶鋼薄帶連鑄技術(shù)發(fā)展回顧與展望[J].寶鋼技術(shù)，2009，增刊：83-89.

編輯 陳秀娟

Development and Application of Endless Hot Rolling Strip Production Technology

HeYiping，XiaoYawen，DaiZhaobao

This paper introduces the development and the application of latest development of endless hot rolling technology. It focuses on describing the application examples of endless rolling technique in China and abroad and the equipment level as well.

endless rolling; slad casting and rolling; high speed casting; ultra-thin strip casting

2017—05—09

TG335.11

A