环保不锈钢全硬线(无头轧制ESP连铸连轧生产线的优越性)

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环保不锈钢全硬线(无头轧制ESP连铸连轧生产线的优越性)

一、常规连铸机的优越性

与传统的模铸相比,连铸有以下几方面的优越性。

1.简化了生产工序,缩短了工艺流程

从图1-3可以看出,连铸工艺省去了脱模、整模、钢锭均热、初轧开坯等工序。由此基建投资可节约40%,占地面积减少30%,劳动力节省约70%。薄板坯连铸机的出现,又进一步简化了工序流程。与传统板坯连铸(厚度为150~300mm)相比,薄板坯(厚度为40~80mm)连铸省去了粗轧机组,从而减少厂房面积约48%,连铸机设备重量减轻约50%。热轧设备重量减少30%。从钢水到薄板的生产周期大大缩短,传统板坯连铸约需40h,而薄板坯连铸仅为1~2h。

图1-3 模铸与连铸生产流程比较

2.提高了金属收得率

采用模铸工艺,从钢水至铸坯的切头切尾损失达10%~20%,而连铸的切头切尾损失为1%~2%,故可提高金属收得率10%~14%(板坯10.5%、大方坯13%,小方坯14%)。如果以提高10%计算,年产l00万t钢的钢厂,采用连铸工艺,就可增产10万t钢。就从钢水到薄板流程而言,采用传统连铸金属收得率为93.6%,而薄板坯连铸为96%。年产80万t钢的钢厂如采用薄板坯连铸工艺就可多生产约2.4万t热轧板卷。带来的经济效益是相当可观的。

3.降低了能源消耗

采用连铸省掉了均热炉的再加热工序,可使能量消耗减少1/2~1/4。据有关资料介绍,生产lt铸坯,连铸比模铸一般可节能400~1200MJ,相当于节省10~30kg重油燃料。若连铸坯采用热送和直接轧制工艺,能耗还可进一步降低,并能缩短加工周期(从钢水到轧制成品沿流程所经历的时间是:冷装30h,热装l0h,直接轧制2h)。

4.生产过程机械化、自动化程度高

在炼钢生产过程中,模铸是一项劳动强度大、劳动环境恶劣的工序。尤其是对氧气转炉炼钢的发展而言,模铸已成为提高生产率的限制性环节。采用连铸后,由于设备和操作水平的提高以及采用全程计算机控制和管理,劳动环境得到了根本性的改善。连铸操作自动化和智能化已成为现实。

5.连铸钢种扩大,产品质量日益提高

目前几乎所有的钢种都可用连铸生产。连铸的钢种已扩大到包括超纯净度钢(IF钢)、高牌号硅钢、不锈钢、Z向钢、管线钢、重轨、硬线、工具钢以及合金钢等500多个。而且连铸坯产品质量的各项性能指标大都优于模铸钢锭的轧材产品。

总的来说,镇静钢连铸已经成熟。而沸腾钢连铸时,由于结晶器内产生沸腾而不易控制,因此开发了沸腾钢的代用品种,其中有美国的吕班德(Riband)钢,日本的准沸腾钢,德国的低碳铝镇静钢,与适当的炉外精炼(如RH)相配合,保证了连铸坯生产冷轧板的质量。

但从目前的情况看,连铸尚不能完全代替模铸的生产,这是因为:有些钢种的特性还不能适应连铸的生产方式、或采用连铸时难以保证钢的质量(如前面提到的沸腾钢以及热敏感性很强的高速钢等);一些小批量产品、试制性产品;还有一些必须经锻造的大型锻造件(如万吨船只的主轴);以及一些大规格的轧制产品(如受压缩比限制的厚壁无缝钢管)等。所以仍需要保留部分模铸的生产方式,并在大力发展连铸的同时,继续高度重视模铸生产,努力提高钢锭的质量。

二、薄板坯连铸连轧生产线的优越性

连续铸钢诸多优越性已经给钢铁工业的发展插上了腾飞的翅膀,然而20世纪90年代迅速崛起的薄板坏及中厚板坯连铸技术的巨大优越性更使得人们对“连续铸钢”技术刮目相看。 薄板坯连铸连轧在常规板坯连铸轧钢已省去初轧机的基础上,又省去轧制线上的“粗轧机组”,使板坯厚度与最终轧材的厚度差距进一步缩小,使生产工艺流程更加紧凑,从钢液到成材的生产周期大大缩短。 与传统的板坯连铸机和热坯连铸连轧机生产带钢相比,薄板坯连铸连轧有着更加突出的优越性,具体表现在以下几个方面。

1)投资成本降低:单流设备每吨钢的投资为常规流程的81%,双流设备每吨钢的投资为常规流程的66%,若年产250万吨钢,其投资仅为常规流程的50%。

2)能源成本可降低50%,工序能耗减少65%。

3)金属收得率提高约2%-3%。

4)每吨钢减少了3-4人·h,只需0.5人·h。

5)生产线长度缩短60%,生产流程缩短4-5h,在30min 内使钢液变成热带卷。

6)占地面积为常规流程的24%。

7)维修费用降低近一半。

8)每吨钢的总生产成本降低65-72美元,制造成本降低22%。

三、无头轧制ESP连铸连轧生产线的优越性






由ARVEDI和SIEMENS VAI共同开发的ESP带钢无头轧制工艺已经面世。第一条生产线已于2009年2月在意大利ARVEDI投产。

(1)ESP生产线的能耗(标煤)为75.03kg/t,接近CSP生产线的63.06-71.53 kg/t,比常规连铸和热轧的能耗(标煤)96.29 kg/t低约22%。

《世界金属导报》2016年5月10日B01版“普瑞特冶金技术获得日照钢铁三条阿维迪ESP生产线最终验收证书”指出:ESP能耗水平与传统连铸连轧工艺相比降低了45%之多,CO2排放量也大幅减少。

(2)ESP生产线生产成本为27.8欧元/吨钢,CSP生产线为26.9欧元/吨钢,而常规连铸和热轧为38.6欧元/吨钢。

按中国价格及实际消耗指标计算的三种工艺现金转换成本:ESP生产线为人民币240.8元/吨钢,CSP生产线为人民币198.2元/吨钢,而常规连铸和热轧为人民币254.8元/吨钢,这主要是电价的影响。

(3)生产流程缩短到7min,意大利ARVEDI 无头轧制带钢生产线在7min 内使钢液变成热带卷。

(4)ESP生产线总长193m。占地面积大大低于常规流程。

(5)拉速高,浇铸板坯断面95mm×1219mm,稳定拉速5.6m/min。

(6)一条生产线,1台单流连铸机340t/d。作业率90%时,年产量≥260万吨;作业率80%时,年产量≥230万吨;作业率75%时,年产量≥220万吨。高出CSP生产线1倍。

(7)钢液成材率97.9%。

(8)ARVEDI 的漏钢率为0.7%。

(9)ESP要比中国薄板坯连铸连轧每吨钢的制造费用约低40元人民币。

四、 双辊薄带连铸连轧生产线的优越性

(1)钢液浇铸成钢带只需25s。

(2)比常规冶金流程能耗降低幅度80%以上甚至到90%。

(3)碳排放只有常规流程的十分之一。

(4)占地面积在所有连铸连轧生产流程中最小。

(5)投资成本在所有连铸连轧生产流程中最低。

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