短流程產(chǎn)品特性研究報告

1、短流程產(chǎn)產(chǎn)品特性性研究報報告國內(nèi)現(xiàn)狀薄板坯連鑄鑄連軋技技術(shù)是220世紀(jì)紀(jì)90年年代開發(fā)發(fā)成功的的一種高高效的板板帶生產(chǎn)產(chǎn)技術(shù)。自自投入工工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)以來取取得了巨巨大的成成功，受受到了鋼鋼鐵生產(chǎn)產(chǎn)廠家的的青睞。本本鋼在經(jīng)經(jīng)過周密密調(diào)研和和論證后后，決定定引進(jìn)薄薄板坯連連鑄連軋軋工藝，即即短流程程BSPP，并計計劃在220044年年底底建成投投產(chǎn)。 1998年年我國第第一條薄薄板坯連連鑄軋機(jī)機(jī)生產(chǎn)線線在珠鋼鋼投產(chǎn)，之之后邯鋼鋼、包鋼鋼、唐鋼鋼、馬鋼鋼、漣鋼鋼和鞍鋼鋼也相繼繼建成投投產(chǎn)，七七條線總總生產(chǎn)能能力將超超過10000萬萬噸/年年，各廠廠家短流流程的概概況見表表1。 表1 國國內(nèi)各廠廠家短流

2、流程概況況企業(yè)煉鋼形式煉鋼公稱容容量/實實際出鋼鋼量連鑄機(jī)形式薄板坯尺寸（mm）連鑄生產(chǎn)能力(萬噸/年年)軋機(jī)形式產(chǎn)品規(guī)格(mm)均（加）熱爐形式投資(億元)投產(chǎn)時間珠鋼電爐11500噸1流立彎型型CSPP連鑄機(jī)509550113500806機(jī)架CSSP軋機(jī)機(jī)Min1.27輥底式加熱爐1991.88m281998 .111邯鋼轉(zhuǎn)爐21000噸/120噸噸1流立彎型型CSPP連鑄機(jī)50,7009500133501231+6機(jī)架架CSPP軋機(jī)Min1.2輥底式加熱爐1991.88m25.21999.12包鋼轉(zhuǎn)爐22100噸2流立彎型型CSPP連鑄機(jī)7090001168002006機(jī)架CSSP軋機(jī)機(jī)

3、Min1.2輥底式加熱爐2000.88m2擺動動式聯(lián)接32.62001.08唐鋼轉(zhuǎn)爐21500噸1流直弧型型FTSSR連鑄鑄機(jī)90,700,655850016680150(250)2+5機(jī)架架達(dá)涅利+三菱0.86輥底式均熱爐1887m2002.12馬鋼轉(zhuǎn)爐21000噸/110噸噸2流立彎型型CSPP連鑄機(jī)90,700,6559000166002207機(jī)架0.88輥底式均熱爐2770m2擺動動式聯(lián)接2003.12漣鋼轉(zhuǎn)爐290噸噸/105噸噸1流立彎型型CSPP連鑄機(jī)機(jī)70,5559000166001307機(jī)架0.812.77輥底式加熱爐2991m24.72004.03鞍鋼轉(zhuǎn)爐290噸噸/110

4、噸噸1流直弧型COONROOLL連連鑄機(jī)135(11001500) 9000166201501+6機(jī)架架ASPP軋機(jī)Min1.0步進(jìn)式加熱爐2000.11本鋼即將建建成的BBSP引引進(jìn)達(dá)涅涅利公司司的FTTSC（fflexxiblle tthinn sllab casst）連連鑄機(jī)，使使用H22漏斗型型結(jié)晶器器，采用用動態(tài)軟軟壓下技技術(shù)。采采用輥底底式加熱熱爐，軋軋機(jī)采用用日本三三菱公司司高強(qiáng)鋼鋼軋機(jī)，兩兩機(jī)架粗粗軋機(jī)組組，五機(jī)機(jī)架精軋軋機(jī)組。短流程工藝藝和產(chǎn)品品主要特特點(diǎn)目前工業(yè)性性生產(chǎn)的的薄板坯坯連鑄連連軋技術(shù)術(shù)有德國國SMSS-Deemagg公司的的CSPP技術(shù)和和ISPP技術(shù)，意意大利

5、DDaniielii公司的的FTSSR技術(shù)術(shù)，奧鋼鋼聯(lián)VAAI的CCONRROLLL技術(shù)以以及美國國Tipppinngs公公司的TTSP技技術(shù)等，其其中CSSP技術(shù)術(shù)和COONROOLL技技術(shù)在工工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)中應(yīng)用用最廣。各各種薄板板坯連鑄鑄連軋工工藝主要要特點(diǎn)見見表2。表2 各各種薄板板坯連鑄鑄連軋工工藝主要要特點(diǎn)項目CSPISPFTSRCONROOLL連鑄坯厚(mm)50 77060755900(1000)40800 990/77070800 7751125連鑄機(jī)形式式立彎式直弧直-弧直-弧結(jié)晶器漏斗結(jié)晶器器上口1700mm，長11000mm，漏斗7000mm平板直結(jié)晶晶器，全全弧-直直弧小

6、漏斗H2結(jié)晶器器上口1800mm，長12000mm全長漏斗平板直結(jié)晶晶器長約9000mm連鑄冷卻方方式水冷氣水氣-水氣-水水氣連鑄機(jī)弧形半徑(m)頂彎半徑3.003.2255655連鑄機(jī)冶金長度(m)6.099.711.015.115.014.6液芯壓下未采用-采采用最早采用液芯壓下采用動態(tài)軟壓下無拉坯速度(m/miin)46最大63.555.0最大5.556.03.555.0最大5.556.03.033.5加熱爐形式式隧道式加熱熱爐感應(yīng)加熱+卷取箱或隧道式加熱熱爐隧道式加熱熱爐+保保溫輥道道步進(jìn)梁式加加熱爐軋機(jī)組成6(5)7機(jī)架架1R+5(6)FF2R+5FF1R+6FF6盡管各廠家家采用的

7、的短流程程工藝各各不相同同，但它它們的產(chǎn)產(chǎn)品特性性是相同同的。與與常流程程產(chǎn)品相相比，還還有有許許多不同同之處。傳統(tǒng)連鑄連連軋的基基本過程程是，將將鋼水連連鑄成22002500mm厚厚的板坯坯，冷卻卻至室溫溫或到6600左右熱熱送熱裝裝，再重重新加熱熱到奧氏氏體高溫溫區(qū)，然然后進(jìn)入入由粗軋軋機(jī)和精精軋機(jī)組組成的連連軋機(jī)組組軋成寬寬帶鋼。鋼鋼在此工工藝過程程中經(jīng)歷歷的相變變?yōu)? ， 2，2 。而在在短流程程工藝中中，鋼水水被連續(xù)續(xù)鑄成445770mmm（少數(shù)數(shù)到900mm）的的厚的薄薄板坯，在在約9550110000時直接接進(jìn)入輥輥底式加加熱爐加加熱后，再再進(jìn)入機(jī)機(jī)架較少少的熱軋軋機(jī)組軋軋成寬帶

8、帶鋼。與與常規(guī)傳傳統(tǒng)工藝藝比較，薄薄板坯連連鑄連軋軋工藝流流程明顯顯縮短，兩兩種工藝藝過程中中的組織織形成和和性能控控制存在在不同的的特點(diǎn)和和機(jī)制。普通低碳碳素鋼在薄板坯連鑄連軋工藝流程中的原始奧氏體組織演化規(guī)律（軋卡樣分析）見圖17。圖1 板板坯 圖2 經(jīng)FF1軋制制后圖3 經(jīng)經(jīng)F2軋軋制后 圖44 經(jīng)FF3軋制制后圖5 經(jīng)F44軋制后后 圖6 經(jīng)FF5軋制制后以上面各圖圖表明，F(xiàn)1變形后原樹枝晶奧氏體再結(jié)晶并顯著細(xì)化，枝晶破碎，但并不完全。F2變形后奧氏體通過再結(jié)晶進(jìn)一步細(xì)化，通過再結(jié)晶，奧氏體已經(jīng)基本呈等軸形態(tài)。F3-F6變形，原始奧氏體通過再結(jié) 圖7 經(jīng)F6軋制后晶進(jìn)一步細(xì)細(xì)化，最最后

9、可達(dá)達(dá)到300um。其其變化規(guī)規(guī)律如圖圖8所示示。 圖8 各各道次變變形后原原始奧氏氏體晶粒粒尺寸變變化通過碳素鋼鋼的軋制變形過過程中的的組織演演變規(guī)律律分析表表明，短短流程帶帶鋼軋制制技術(shù)具具有明顯顯的變形形兩階段段過程，其其主要作作用為：首先高高溫大應(yīng)應(yīng)變變形形促進(jìn)奧奧氏體再再結(jié)晶，完完成鑄造造枝晶向向等軸晶晶的轉(zhuǎn)化化；然后后軋制第二階階段為通通過奧氏氏體再結(jié)結(jié)晶細(xì)化化進(jìn)一步步細(xì)化、均均勻化原原始奧氏氏體組織織，最終終獲得理理想的組組織形態(tài)態(tài)。通過變形后后原始奧奧氏體反反復(fù)再結(jié)結(jié)晶以實實現(xiàn)鋼板板組織的的細(xì)化和和均勻化化是薄板板坯連鑄鑄連軋工工藝中組組織控制制的關(guān)鍵鍵，因而而，控軋軋工藝的的

10、合理應(yīng)應(yīng)用十分分關(guān)鍵。從已開通的的幾條薄薄板坯連連鑄連軋軋生產(chǎn)線線的實際際生產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)品檢驗驗看, 鋼板的的顯微組組織明顯顯比傳統(tǒng)統(tǒng)流程生生產(chǎn)的組組織要細(xì)細(xì)化很多多。薄板板坯連鑄鑄的凝固固速度高高和連軋軋機(jī)組壓壓縮比高高，易形形成較小小的二次次枝晶間間距和更更加微細(xì)細(xì)的宏觀觀晶粒組組織，有有利于鋼鋼的組織織細(xì)化。另外，最近近北京科科技大學(xué)學(xué)的研究究發(fā)現(xiàn)用用短流程程工藝生生產(chǎn)的不不添加NNb、VV、Tii等微合合金元素素的低CC-Mnn高強(qiáng)度度鋼（HHSLCC）的屈屈服強(qiáng)度度可達(dá)4450MMPa級級，與含含Nb、VV的低CC-Mnn高強(qiáng)度度鋼（HHSLAA）的強(qiáng)強(qiáng)度相當(dāng)當(dāng)。這是是由于在在HSLLC鋼

11、中中存在大大量的尺尺寸為55200nm的的納米級級粒子，見見圖9。 圖9 納納米級非非金屬化化合物初步分析為為碳化物物、氮化化物、硫硫化物和和氧化物物等析出出物，見見圖100、111和122。這些些析出物物彌散分分布在鋼鋼的組織織中，必必然對鋼鋼的強(qiáng)度度性能產(chǎn)產(chǎn)生重要要的影響響。圖10 普通碳碳素鋼中中納米級級硫化物物 圖111 珠鋼ZZJ3330鋼板板中彌散散氧化物物AAB圖12 納米級級TiNN（A）和和MnSS（B）但關(guān)于這些些納米級級析出物物的準(zhǔn)確確組成、體體積分?jǐn)?shù)數(shù)的定量量確定、對對鋼強(qiáng)度度影響的的定量分分析以及及在連鑄鑄連軋過過程中各各工藝環(huán)環(huán)節(jié)的析析出條件件和如何何控制等等問題，

12、尚尚需進(jìn)一一步深入入研究。本鋼與其他他鋼廠工工藝和產(chǎn)產(chǎn)品對比比本鋼即將建建成的BBSP主主要采用用以下新新技術(shù)：使用H2漏漏斗型結(jié)結(jié)晶器CSP漏斗斗型結(jié)晶晶器的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是有有足夠的的鋼液量量及液面面，能保保證保護(hù)護(hù)渣的熔熔化形成成良好的的渣熔池池；有合合理的空空間，有有利于浸浸入式水水口的合合理設(shè)計計，避免免產(chǎn)生搭搭橋延長長使用壽壽命，穩(wěn)穩(wěn)定生產(chǎn)產(chǎn)，提高高作業(yè)率率；鋼液液面相對對穩(wěn)定，無無大的喘喘流和波波高，避避免保護(hù)護(hù)渣卷入入；結(jié)晶晶器熱流流均勻，坯坯殼應(yīng)力力小，有有利于坯坯殼均勻勻生成。而而達(dá)涅利利公司開開發(fā)的HH2（Hiigh speeed、HHighh quualiity）結(jié)結(jié)晶器，長長

13、度約112000mm，出出結(jié)晶器器時帶凸凸度的鑄鑄坯經(jīng)778對對帶輥型型的夾持持輥壓平平，加上上結(jié)晶器器總長約約21000mmm，漏斗斗上部開開口約1180mmm。因因此，HH2結(jié)晶器器應(yīng)力更更小，約約為CSSP漏斗斗型結(jié)晶晶器的三三分之一一，另外外鋼液量量及液面面更大，更更有利于于液面穩(wěn)穩(wěn)定，澆澆鑄900/700mm鑄鑄坯拉速速為5.5m/minn時不必必采用電電磁制動動EMBBR。采用動態(tài)軟軟壓下LLPCSS（Liquuid Poool EEnd Poiint Sofft RReduuctiion Conntrool SSysttem）該技術(shù)緩解解了連鑄鑄與軋鋼鋼的矛盾盾，增加加了生產(chǎn)產(chǎn)的

14、靈活活性，即即連鑄希希望適當(dāng)當(dāng)增加坯坯厚，以以改善結(jié)結(jié)晶器區(qū)區(qū)域的澆澆鑄條件件，穩(wěn)定定生產(chǎn)提提高鑄坯坯質(zhì)量，而而軋鋼希希望連鑄鑄供給較較薄的鑄鑄坯，軋軋制薄規(guī)規(guī)格產(chǎn)品品。根據(jù)據(jù)達(dá)涅利利及德馬馬克公司司的報道道，采用用液芯壓壓下LCCR（LLiquuid Corre RReduuctiion）或或軟壓下下明顯改改善了鑄鑄坯內(nèi)在在質(zhì)量，減減少了中中心偏析析和疏松松。而達(dá)達(dá)涅利公公司開發(fā)發(fā)的動態(tài)態(tài)軟壓下下技術(shù)可可以根據(jù)據(jù)鋼種、拉拉速、過過熱度自自動計算算鑄坯凝凝固點(diǎn)，因因而可以以在一個個或多個個扇形段段對鑄坯坯實施壓壓下，最最大壓下下量可達(dá)達(dá)2025mmm。每每個扇形形段內(nèi)弧弧側(cè)設(shè)置置兩對帶帶位移傳

15、傳感器的的液壓缸缸，系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)設(shè)壓壓力傳感感器，不不僅可以以控制壓壓下位置置而且可可以控制制壓下力力。采用半無頭頭軋制技技術(shù)新一代薄板板坯連鑄鑄連軋生生產(chǎn)線開開發(fā)應(yīng)用用了半無無頭軋制制技術(shù)，即即在連鑄鑄后板坯坯剪切成成倍尺坯坯（58倍），連連續(xù)通過過軋機(jī)，在在精軋機(jī)機(jī)后，按按用戶訂訂貨要求求，高速速切分，高高速卷取取成一定定卷重的的鋼卷。用用這種生生產(chǎn)方式式，生產(chǎn)產(chǎn)多個鋼鋼卷，僅僅有一次次穿帶、一一次拋尾尾，不僅僅減少了了操作事事故，提提高了成成材率，且且使大部部分帶鋼鋼在穩(wěn)定定張力狀狀態(tài)下軋軋制，產(chǎn)產(chǎn)品的幾幾何形狀狀精度大大幅度提提高。使用鐵素體體軋制技技術(shù)鐵素體軋制制是近年年來開發(fā)發(fā)研究的的

16、新技術(shù)術(shù)，利用用這種技技術(shù)可以以生產(chǎn)更更薄規(guī)格格的熱軋軋帶鋼，提提高質(zhì)量量，降低低成本。鐵鐵素體軋軋制是粗粗軋后完完成奧氏氏體向鐵鐵素體的的相變，在在鐵素體體區(qū)進(jìn)行行精軋或或終軋。實實踐證明明，采用用鐵素體體軋制和和高的卷卷取溫度度，可以以獲得粗粗大鐵素素體晶粒粒及較軟軟的帶鋼鋼。鐵素素體軋制制用于超超低碳熱熱軋帶鋼鋼生產(chǎn)，可可獲得更更薄的帶帶鋼，若若供冷軋軋做原料料時可生生產(chǎn)沖壓壓性能更更高的帶帶鋼。鐵鐵素體軋軋制不僅僅能節(jié)約約能源，減減少軋輥輥磨損和和氧化鐵鐵皮，而而且，利利用其生生產(chǎn)的產(chǎn)產(chǎn)品柔軟軟性和加加工成型型性好的的特點(diǎn)，可可以擴(kuò)大大產(chǎn)品品品種規(guī)格格范圍。目前一些高高爐 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐流程程

17、的聯(lián)合合企業(yè)，如如荷蘭霍霍戈文廠廠建成一一條薄板板坯連鑄鑄連軋生生產(chǎn)線，由由于上游游配有RRH真空空處理等等精煉設(shè)設(shè)備，可可以提供供高純凈凈度的超超低碳鋼鋼水，生生產(chǎn)線粗粗軋機(jī)后后配置強(qiáng)強(qiáng)制冷卻卻設(shè)備，進(jìn)進(jìn)行超低低碳鋼鐵鐵素體軋軋制，計計劃批量量生產(chǎn)超超低碳熱熱軋薄鋼鋼帶，并并供冷軋軋生產(chǎn)沖沖壓性能能較高的的冷軋帶帶鋼。經(jīng)過多年的的發(fā)展，薄薄板坯連連鑄連軋軋生產(chǎn)的的鋼種不不斷擴(kuò)大大，達(dá)涅涅利公司司的FTTSR工工藝生產(chǎn)產(chǎn)線可生生產(chǎn)低碳碳鋼、超超低碳鋼鋼、包晶晶鋼、中中碳鋼、高高碳鋼、合合金鋼、高高強(qiáng)度低低合金鋼鋼、不銹銹鋼及硅硅鋼。薄板坯連鑄鑄連軋技技術(shù)的優(yōu)優(yōu)勢在于于薄規(guī)格格帶鋼產(chǎn)產(chǎn)品的生生產(chǎn)

18、上，成成品帶鋼鋼厚度越越薄，生生產(chǎn)難度度越大，產(chǎn)產(chǎn)品價格格越高。絕絕大多數(shù)數(shù)薄板坯坯連鑄連連軋生產(chǎn)產(chǎn)線生產(chǎn)產(chǎn)的熱帶帶產(chǎn)品規(guī)規(guī)格大都都在1.2112.77mm之之間。近近期建設(shè)設(shè)的新生生產(chǎn)線在在產(chǎn)品規(guī)規(guī)格上有有趨向生生產(chǎn)薄規(guī)規(guī)格產(chǎn)品品的趨勢勢，如德德國蒂森森公司的的CSPP生產(chǎn)線線的產(chǎn)品品厚度范范圍設(shè)定定為（00.8）11.06.335mmm；荷蘭蘭霍戈文文的ISSP生產(chǎn)產(chǎn)線的產(chǎn)產(chǎn)品厚度度范圍是是（0.8）11.03.00mm；埃及亞亞歷山大大鋼廠的的FTSSR生產(chǎn)產(chǎn)線的產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)格格為0.8220mmm；包鋼鋼的CSSP生產(chǎn)產(chǎn)線能生生產(chǎn)的產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)格格為1.2220mmm。在墨墨西哥，希希爾薩鋼鋼

19、廠短流流程生產(chǎn)產(chǎn)的熱軋軋帶鋼已已取代了了國內(nèi)550%的的普通冷冷軋帶鋼鋼。在美美國，已已有300400%的冷冷軋帶鋼鋼市場被被熱軋薄薄板所代代替，11.21.55mm厚厚度的產(chǎn)產(chǎn)品最受受歡迎，2mm熱軋帶鋼的價格要比同規(guī)格冷軋產(chǎn)品低100200美元，具有很強(qiáng)的市場競爭力。由于目前本本鋼短流流程正在在建設(shè)中中，沒有有短流程程的實物物產(chǎn)品，為為此，特特從唐鋼鋼取回短短流程產(chǎn)產(chǎn)品，進(jìn)進(jìn)行對比比了解。鋼鋼種為SSS4000，進(jìn)進(jìn)行了成成份、電電鏡、高高倍、低低倍、拉拉伸等理理化檢驗驗，結(jié)果果如下：成份：表3 單單位：（%）CSiMnPSN10.20440.04330.220.01990.006660.

20、0066320.20330.04220.220.01990.006640.0066330.20110.04110.220.01880.006640.0066740.20990.04110.220.01990.006660.00668表中成份說說明唐鋼鋼短流程程產(chǎn)品成成份比較較均勻，其其硫含量量比較低低，控制制水平比比較高。但但磷含量量卻明顯顯偏高，還還有氮，平平均達(dá)到到65pppm，有有些過高高。電鏡：唐鋼的鋼板板中的夾夾雜物主主要是大大量的極極細(xì)硫化化錳夾雜雜物（圖圖13）和和以鏈狀狀分部為為主鋁酸酸鹽同硫硫化鈣的的復(fù)合夾夾雜物（圖圖14）。ElemeentWeighht%Atomiic%O K2.266.55Al K4.708.06S K6.048.72Ca K13.82215.977Fe K73.18860.700Totalls100.000ElemeentWeighht%Atomiic%S K3.926.62Mn K5.165.09Fe K90.93388.299Totalls100.000圖13 硫化錳錳夾雜物物 圖圖14 鋁酸酸鹽同硫硫化鈣的的復(fù)合夾夾雜物上述電鏡檢檢驗結(jié)果果表明，短短流程產(chǎn)產(chǎn)品中夾夾雜物尺尺寸比較較細(xì)小，但但唐鋼的的夾