连铸轧钢新技术分析
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摘要：轧钢生产中所涌现的新技术，在节能 与降耗上，主要技术是：连铸坯热送热装技术、薄板坯连铸连轧技术、先进的节能加热炉等；在技术装备上，主要是大型化、连续化、自动化，即热轧带钢、冷轧带钢的连续化，实现无头轧制、酸轧联合机组、连续退火及板带涂层技术等。
近年来，轧钢生产中所涌现的新技术、新工艺主要是围绕节约能源、降低成本、提高产品质量、开发新产品所进行的。在节能降耗上，主要技术是：连铸坯热送热装技术、薄板坯连铸连轧技术、先进的节能加热炉等；在提高产品性能、质量上，主要技术是：TMCP 技术、高精度轧制技术、先进的板形、板厚控制技术、计算机生产管理技术等；在技术装备上，主要是大型化、连续化、自动化，即热轧带钢、冷轧带钢的连续化，实现无头轧制、酸轧联合机组、连续退火及板带涂层技术等。这些技术的应用可极大地提高产品的竞争能力。
1 连铸坯热送热装技术
连铸坯热送热装技术是指在400℃以上温度装炉或先放入保温装置，协调连铸与轧钢生产节奏，然后待机装入加热炉。在轧钢采用的新技术中热送热装效益明显，主要表现在：大幅度降低加热炉燃耗，减少
烧损量，提高成材率，缩短产品生产周期等。我国20 世纪80 年代后期开始首先在武钢进行热送热装试验，90 年代宝钢、鞍钢等在板带轧制中试验，并逐步采用了热送热装技术。90 年代中期以后我国棒线材大量采用了热送热装技术，但是距日本和一些欧美国家的水平还有较大的差距。
连铸坯热送热装技术的实现还需要以下几个条件：（1）质量合格的连铸板坯；（2）工序间的协调稳定；（3）相关技术设备要求，如采用雾化冷却、在平面布置上尽可能缩短连铸到热轧之间的距离、通过在输送辊道上加设保温罩及在板坯库中设保温坑等；（4）采用计算机管理系统。
根据国内目前的实际情况分析，需要继续推广该技术，己经采用的轧机应当在提高水平上下功夫。通过加强管理保证该技术的连续使用，不断提高热装率和提高热装温度，同时进行必要的攻关，解决由于采用热装技术以后，产生的产品质量不稳定问题。
2 薄板坯连铸连轧技术
薄板坯连铸连轧是20 世纪80 年代末实现产业化的新技术，是钢铁生产近年来最重要的技术进步之一。采用薄板坯连铸连轧工艺与传统钢材生产技术相比，从原料至产品的吨钢投资下降19%～34%，厂房面积为常规流程的24%。生产时间可缩短10 倍以至数10 倍，金属消耗为常规流程的66.7%，加热能耗是常规流程的40% ，吨材成本降低80～100 美元。
根据国外的统计，目前薄板坯连铸连轧生产线可以生产的品种主要有：低碳钢、低合金钢、普通管线钢、可热处理钢、弹簧钢、工具钢、电工钢、耐磨钢和部分不锈钢等。
现在，薄板坯连铸连轧厂可以覆盖大多数的热轧带钢的品种范围，但是一些高性能要求和高附加值的品种还不能生产。国外正在进行扩大品种的研究工作，希望在短时间内能够使薄板坯连铸连轧的产品覆盖更多传统轧机生产的热轧带钢。目前的发展工作主要集中在低碳和超低碳深冲钢的生产、高牌号管线钢的生产、高强度钢的生产等几个方面。
增加薄板坯连铸连轧品种所采取的主要措施归结起来主要有：改进电炉原料结构，普遍进行铁水预处理，加强钢水精炼，配备真空精炼设备，从根本上改善钢水的纯净度；改进结晶器的结构；二冷普遍采用轻（软）压下技术，并根据钢种、铸速对二冷区域轻（软）压下的起、终点、压下量及压下速率进行智能化控制；加大铸坯厚度以增加压缩比，提高浇铸过程中结晶器液面的稳定性；进行粗轧；多次高压水除鳞；进行铁素体轧制等7 个方面。这样不仅全面提高了热轧薄带卷的质量，而且可扩大产品品种范围。
从工艺理论上来分析，薄板坯连铸速度高、凝固传热强度大，只要控制低的系统浇铸温度，加上电磁搅拌、轻压下等技术，铸坯质量就可以达到或接近传统板坯连铸的质量。快速边部加热、均热，多道次高压水除鳞，加上新流程的精轧机组配备了最新的技术装备，轧制质量可以优于部分传统热轧机组的轧制质量，在同样的洁净钢生产条件下，新流程生产各种优质薄带材应当可以达到传统流程的质量水平，
只是在新的压缩比和热衔接条件下，需要继续探索和完善工艺技术和装备。
3 节能加热炉技术
高效蓄热技术是目前世界上先进的燃烧技术，可以从根本上提高企业能源利用率，对低热值煤气进行合理利用，最大限度地减少污染排放，很好地解决燃油炉成本高、燃煤炉污染重的难题。该技术是1982 年由英国开发的，此后，世界上一些工业发达国家相继开发和采用了这项技术。
新型蓄热式炉技术能最大限度地回收出炉烟气的热量而大幅度节约燃料、降低成本，还能提高炉子的产量，同时减少CO 2 和N O 2 的排放量，有利于环境保护，因此引起普遍重视和迅速推广。新型蓄热式加热炉技术的重大突破主要表现在两个方面：一是蓄热体改为陶瓷小球、蜂窝体等陶瓷质蓄热体，表面积比格子砖大了几十甚至上百倍，因而传热效率很高，蓄热室体积大大减少；二是换向设备的改造和控制技术的提高，使换向时间大大缩短，可靠性增强。传统蓄热室的烟气温度为300℃、600℃，而新型蓄热室烟气排出的温度只有200℃或更低。新型蓄热室可以将空气或煤气预热到比炉烟气温度只低100℃左右，热效率可达到70%以上。
我国钢铁企业高炉煤气放散率为13.72%，如果将放散煤气全部利用，可节约260 万t标煤。采用高效蓄热技术后，可实现轧钢加热炉的高效、低耗和清洁生产，生产成本可大大降低，提高产品竞争能力。
4 热轧工艺技术
对许多轧机而言，采用工艺能降低轧制压力、转矩和能耗，特别是对钢板轧机尤为重要。轧板时往往因为轧制力能参数而限制了允许压下量，在薄板轧机上采用可以减薄轧制带钢的厚度，以及减少轧辊磨损而改善产品表面质量。钢的热轧温度一般在800～1250℃，在变形区轧辊表面的温度可高达450～550℃，因此，需要用大量的水冷却轧辊。在这种情况下，热轧剂应具备以下性能：（1）对轧辊表面有牢固的附着能力，不易被水冲掉；（2）高温下有良好的抗氧化及耐热性；（3）抗乳化性好，轧制后容易与冷却水分离。
通过试验可得出以下结论：
（1）采用热轧工艺，轧制压力比初期轧制时的轧制压力降低得多。
（2）轧辊表面状况：由于使用剂附辊面上生成了薄膜，使辊面始终保持光滑的状态。
（3）轧辊磨损：由于轧制力的降低和轧辊表面生成薄膜，轧辊磨损量通常可减少30%。 `
（4）成品形状及断面改善：由于轧辊磨损的减少和轧制压力的降低，使成品的形状和断面得到改善。
（5）轧制动力消耗降低：由于轧制力的降低，轧制动力的消耗约下降8% 。