《工程科学学报》录用稿,htps:/doi.org/10.13374/i,issn2095-9389.2021.10.21.001©北京科技大学2020 薄板坯连铸连轧技术发展现状及展望 汪水泽,高军恒1,吴桂林1,毛新平区 1)北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心,北京100083 ☒通信作者,E-mail:maoxinping(@126.com 摘要自1989年第一条产线投产以来,薄板坯连铸连轧技术已经走过30多年的发展方穆。在这个过程 中,通过对其技术不断探索和创新,推动了薄板坯连铸连轧技术不断向前发展,/套钢铁业碳中和战略目 标背景下,以薄板坯连铸连轧为代表的近终形制造技术得到了行业的极大注本文主要回顾了薄板坯连 铸连轧技术的发展,分析其关键工艺装备的演变历程,并根据其连续化程度将薄板还连铸连轧划分为单坯、 半无头和无头三代技术:分析了薄板坯连铸连轧流程的工艺特点及物理治金特征,在此基础上提出了其产 品定位,重点介绍了其代表性产品如中高碳钢、热轧高强钢及电工钢等的开发与应用现状。最后,对薄板 坯连铸连轧技术未来的发展进行了展望,提出连续化、专业化智能化将是未来重要发展方向。 关键词薄板坯连铸连轧:低碳钢:无头轧制:产品定位: Thin slab casting and direct rolling technology:current status and prospects Shuize Wang.Junheng Gao.Guilin Wu Xinping Mao 1)Beijing Advanced Innovation Center fo Materials Genome Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-m g@126.com ABSTRACT Sinee 1989 when the first production line was commissioned,thin slab casting and direct rolling (TSCR)technology has experienced 30 years of developments.Owing to the consistent and successful exploration and innovation by engineers and researchers,rapid progresses in the TSCR technology have been witnessed during the past 30 vears.Under the background of carbon neutrality,the steel industry encounters tremendous pressure for low carbon emissions.As one of the representative near-net-shape steel manufacturing technologies,the TSCR technology has attracted extensive attention to realize carbon neutrality in the steel industry.This article reviews the development history and the evolution of critical process equipment for the TSCR technology.According to the continuous extent of the manufacturing process,the TSCR technology can be classified into the following three generations,i.e.,batch rolling,semi-endless rolling and endless rolling.With an increase of continuity of the TSCR technology,the production line shortens greatly,especially for the third generation technology,endless strip production line.Meanwhile,the increase of continuity substantially augments the productivity,production yield 1收稿日期:2021-10-21 盖项目:新金属材料国家重点实验室(项目号:2020Z-02)和国家自然科学基金委(项目号: 52104369) 1
薄板坯连铸连轧技术发展现状及展望 汪水泽1,高军恒 1,吴桂林 1,毛新平 1 1) 北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心,北京 100083 通信作者,E-mail:maoxinping@126.com 摘 要 自 1989 年第一条产线投产以来,薄板坯连铸连轧技术已经走过 30 多年的发展历程。在这个过程 中,通过对其技术不断探索和创新,推动了薄板坯连铸连轧技术不断向前发展。在钢铁工业碳中和战略目 标背景下,以薄板坯连铸连轧为代表的近终形制造技术得到了行业的极大关注。本文主要回顾了薄板坯连 铸连轧技术的发展,分析其关键工艺装备的演变历程,并根据其连续化程度将薄板坯连铸连轧划分为单坯、 半无头和无头三代技术;分析了薄板坯连铸连轧流程的工艺特点及物理冶金特征,在此基础上提出了其产 品定位,重点介绍了其代表性产品如中高碳钢、热轧高强钢及电工钢等的开发与应用现状。最后,对薄板 坯连铸连轧技术未来的发展进行了展望,提出连续化、专业化、智能化将是未来重要发展方向。 关键词 薄板坯连铸连轧;低碳钢;无头轧制;产品定位;碳中和; Thin slab casting and direct rolling technology: current status and prospects Shuize Wang1 , Junheng Gao1 , Guilin Wu1 , Xinping Mao1 1) Beijing Advanced Innovation Center for Materials Genome Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China Corresponding author, E-mail: maoxinping@126.com ABSTRACT Since 1989 when the first production line was commissioned, thin slab casting and direct rolling (TSCR) technology has experienced 30 years of developments. Owing to the consistent and successful exploration and innovation by engineers and researchers, rapid progresses in the TSCR technology have been witnessed during the past 30 years. Under the background of carbon neutrality, the steel industry encounters tremendous pressure for low carbon emissions. As one of the representative near-net-shape steel manufacturing technologies, the TSCR technology has attracted extensive attention to realize carbon neutrality in the steel industry. This article reviews the development history and the evolution of critical process equipment for the TSCR technology. According to the continuous extent of the manufacturing process, the TSCR technology can be classified into the following three generations, i.e., batch rolling, semi-endless rolling and endless rolling. With an increase of continuity of the TSCR technology, the production line shortens greatly, especially for the third generation technology, endless strip production line. Meanwhile, the increase of continuity substantially augments the productivity, production yield 1收稿日期:2021-10-21 基金项目:新金属材料国家重点实验室(项目号:2020Z-02)和国家自然科学基金委(项目号: 52104369) 1 《工程科学学报》录用稿,https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2021.10.21.001 ©北京科技大学 2020 录用稿件,非最终出版稿
and energy efficiency and expands the thinnest strip thickness down to 0.6mm.In addition,the specific characteristics of processing and physical metallurgy for the TSCR technology were analyzed.According to its rapid solidification,heavy reduction per rolling pass and uniform temperature distribution characteristics,product orientation of the TSCR technology was suggested to be special steel,high strength steel,silicon steel and thin gauge products.New advances on the development of representative products for the TSCR technology,e.g., medium and high carbon steels,high-strength hot-rolled steels and silicon steels,and their practical application status were discussed.Finally,we envisaged the future development directions of TSCR technology and proposed that making the process being more concise and continuous,developing product oriented production line and coupling intelligent manufacturing with the TSCR technology will be the important development directions in the future. KEY WORDS Thin slab casting and direct rolling;Low-carbon steel;Endless rolling:Product orientation; Carbon neutrality 探索简约、高效的制造流程,研发低成本高性能钢铁材料,是钩铁工业创新发展的重 要方向。薄板坯连铸连轧将传统钢铁制造流程中相对独立分散的铸造加热、轧制等工序 融为一体,工序简约、生产高效,节能减排效果显著,产品特色鲜明,是世界钢铁工业继 氧气转炉炼钢、连续铸钢之后,取得的又一项带来钢铁工业技术变革的新技术。近30多 年来,通过对薄板坯连铸连轧技术不断探索和创新,其技术也在不断的发展和完善,己在 全球范围内得到了广泛应用。特别是近年来,在国家碳中和战略目标的大背景下,薄板坯 连铸连轧因其流程简约高效,节能减排效果显著 引起了行业内的广泛关注。 1薄板还连铸连轧技术发展历程及现状 1.1薄板还连德连技术发展摄况 1989年7月,全球第一条薄板坯连铸连轧产线在美国纽柯钢铁公司克劳福兹维尔钢厂 建成投产,由此拉开了薄板坯连铸连轧技术工业化发展的序幕回。该产线采用的是德国西 马克公司开发的CSP(Compact Strip Production技术,随后该技术在美国纽柯的希克曼厂、 伯克利厂以及韩国的现代制铁唐渾厂、西班牙的希尔沙厂、德国的蒂森克虏伯杜伊斯堡厂 中国的珠钢、邯钢、包钢等也成功实现了工业化应用。l992年全球第一条ISP(Inline Strip Production)产线在意利例维迪建成投产,随后推广至荷兰霍高文厂、韩国光阳厂和俄罗 斯耶弗拉兹里贾纳广筹995年,全球第1条CONROLL(Continuous Rolling)产线在美国 阿姆科(Armco)钢铁公司曼斯菲尔德(Mansfield)钢厂(现为美国AK钢铁公司曼斯菲尔德钢 厂)建成投产,随后在奥地利奥钢联林茨厂、瑞典谢菲尔德公司阿维斯塔厂也成功实现了工 业化生产1996年全球第一条QSP(Quality Slab Production)工业化产线在美国北极星钢厂 North Star BHP Steel)建成投产。l997年,全球第l条FTSR(Flexible Thin Slab Rolling)产线 在加拿大安大略省的阿尔戈马(Algoma)钢铁公司(现为印度埃萨钢铁公司阿尔戈马厂)建成 投产)。2OO0年中国鞍钢自主集成开发的ASP(Anshan Strip Production)产线正式投产 。2009年2月全球第一条ESP(Endless Strip Production)产线在意大利阿维迪开始工业化 生产。韩国浦项对原有的ISP产线进行改造,2009年5月CEM(Compact Endless Casting &Rolling Mil)产线建成投产。截止至2021年6月,据不完全统计,全球已建薄板坯连 铸连轧产线73条110流,年生产能力超过1.37亿吨,如表1所示。其中我国共建成23条 产线,产能接近5500万吨,如表2所示
and energy efficiency and expands the thinnest strip thickness down to 0.6mm. In addition, the specific characteristics of processing and physical metallurgy for the TSCR technology were analyzed. According to its rapid solidification, heavy reduction per rolling pass and uniform temperature distribution characteristics, product orientation of the TSCR technology was suggested to be special steel, high strength steel, silicon steel and thin gauge products. New advances on the development of representative products for the TSCR technology, e.g., medium and high carbon steels, high-strength hot-rolled steels and silicon steels, and their practical application status were discussed. Finally, we envisaged the future development directions of TSCR technology and proposed that making the process being more concise and continuous, developing product oriented production line and coupling intelligent manufacturing with the TSCR technology will be the important development directions in the future. KEY WORDS Thin slab casting and direct rolling; Low-carbon steel; Endless rolling; Product orientation; Carbon neutrality 探索简约、高效的制造流程,研发低成本高性能钢铁材料,是钢铁工业创新发展的重 要方向。薄板坯连铸连轧将传统钢铁制造流程中相对独立分散的铸造、加热、轧制等工序 融为一体,工序简约、生产高效,节能减排效果显著,产品特色鲜明,是世界钢铁工业继 氧气转炉炼钢、连续铸钢之后,取得的又一项带来钢铁工业技术变革的新技术[1]。近 30 多 年来,通过对薄板坯连铸连轧技术不断探索和创新,其技术也在不断的发展和完善,已在 全球范围内得到了广泛应用。特别是近年来,在国家碳中和战略目标的大背景下,薄板坯 连铸连轧因其流程简约高效,节能减排效果显著,更是引起了行业内的广泛关注。 1 薄板坯连铸连轧技术发展历程及现状 1.1 薄板坯连铸连轧技术发展概况 1989 年 7 月,全球第一条薄板坯连铸连轧产线在美国纽柯钢铁公司克劳福兹维尔钢厂 建成投产,由此拉开了薄板坯连铸连轧技术工业化发展的序幕[2]。该产线采用的是德国西 马克公司开发的 CSP(Compact Strip Production 技术,随后该技术在美国纽柯的希克曼厂、 伯克利厂以及韩国的现代制铁唐津厂、西班牙的希尔沙厂、德国的蒂森克虏伯杜伊斯堡厂 中国的珠钢、邯钢、包钢等也成功实现了工业化应用。1992 年全球第一条 ISP(Inline Strip Production ) 产线在意大利阿维迪建成投产,随后推广至荷兰霍高文厂、韩国光阳厂和俄罗 斯耶弗拉兹里贾纳厂等。1995 年,全球第 1 条 CONROLL (Continuous Rolling) 产线在美国 阿姆科(Armco)钢铁公司曼斯菲尔德(Mansfield)钢厂(现为美国 AK 钢铁公司曼斯菲尔德钢 厂)建成投产,随后在奥地利奥钢联林茨厂、瑞典谢菲尔德公司阿维斯塔厂也成功实现了工 业化生产。1996 年全球第一条 QSP (Quality Slab Production) 工业化产线在美国北极星钢厂 (North Star BHP Steel)建成投产。1997 年,全球第 1 条 FTSR (Flexible Thin Slab Rolling)产线 在加拿大安大略省的阿尔戈马(Algoma)钢铁公司(现为印度埃萨钢铁公司阿尔戈马厂) 建成 投产[3]。2000 年中国鞍钢自主集成开发的 ASP (Anshan Strip Production) 产线正式投产 [4]。2009 年 2 月全球第一条 ESP (Endless Strip Production) 产线在意大利阿维迪开始工业化 生产[5]。韩国浦项对原有的 ISP 产线进行改造,2009 年 5 月 CEM (Compact Endless Casting & Rolling Mill) 产线建成投产[6]。截止至 2021 年 6 月,据不完全统计,全球已建薄板坯连 铸连轧产线 73 条 110 流,年生产能力超过 1.37 亿吨,如表 1 所示。其中我国共建成 23 条 产线,产能接近 5500 万吨,如表 2 所示。 2 录用稿件,非最终出版稿
寝1全球已建薄板坯连铸连轧产线 Table 1 Thin slab casting and direct rolling production lines in the word Annual Number of Production line productive capacity Country (million ton) CSP ISP FTSR OSP CONROLL TSP ESP ASP Total China > 3 0 54.57 USA 9 最终出版 5 29.70 India 4 11.40 Italy 2 1 4.30 South 11 8.60 Korea Others 11 1 5 21 28.8 Total 343 9 73 137.37 囊2中国已建薄板还连铸连轧产线 Table 2 Thin slab casting and direct rolling production lines in China Annual Slab Products Put into production Name of company thickness thickness production capacity (mm) (mm) time (10t) Zhujiang St CSE 50-60 1.2-12.7 180 1999.8 Handan Iron &Steel CSP 60-90 1.2-12.7 250 1999.12 Baotou Steel CSP 50-70 1.2-12.0 200 2001.8 Anshan Steel ASP 100-135 1.5-25.0 240 2000.7 Anshan Steel ASP 135-170 1.5-25.0 500 2005 Maanshan Iron &Steel CSP 50-90 0.8-12.7 200 2003.9 Group HBIS Group Tangsteel FTSR 70-90 0.8-12.0 250 2002.1 Company
表 1 全球已建薄板坯连铸连轧产线 Table 1 Thin slab casting and direct rolling production lines in the word Country Number of Production line Annual productive capacity (million ton) CSP ISP FTSR QSP CONROLL TSP ESP ASP Total China 7 3 0 9 4 32 54.57 USA 9 2 1 5 17 29.70 India 4 4 11.40 Italy 2 1 1 4 4.30 South Korea 1 1 1 1 4 8.60 Others 11 1 5 1 3 21 28.8 Total 34 3 9 3 4 5 11 4 73 137.37 表 2 中国已建薄板坯连铸连轧产线 Table 2 Thin slab casting and direct rolling production lines in China Name of company Technology Slab thickness (mm) Products thickness (mm) Annual production capacity (104 t) Put into production time Zhujiang Steel CSP 50-60 1.2-12.7 180 1999.8 Handan Iron &Steel Group CSP 60-90 1.2-12.7 250 1999.12 Baotou Steel CSP 50-70 1.2-12.0 200 2001.8 Anshan Steel ASP 100-135 1.5-25.0 240 2000.7 Anshan Steel ASP 135-170 1.5-25.0 500 2005 Maanshan Iron &Steel Group CSP 50-90 0.8-12.7 200 2003.9 HBIS Group Tangsteel Company FTSR 70-90 0.8-12.0 250 2002.1 3 录用稿件,非最终出版稿
Valin LY Steel CSP 55-70 0.8-12.7 240 2004.2 Bensteel Group FTSR 70-85 0.8-12.7 280 2004.11 Tonggang Limited FTSR 70-90 1.0-12.0 250 2005.12 Company Jigang Group ASP 135-150 1.5-25.0 250 2006.11 Jiuquan Iron Steel CSP 52-70 1.2-12.7 200 2005.5 Wuhan Iron &Steel CSP 50-90 1.0-12.7 253 2009.2 Group Anshan Steel ASP 100-135 0.8-12.7 2010.11 Rizhao Steel ESP 70-110 0.8-6.0 2014.11 Rizhao Steel ESP 70-110 0.8-6.0 2015.5 Rizhao Steel ESP 最终出版 70-110 2015.9 Rizhao Steel ESP 70-110 222 2018.3 Shougang Jingtang Iron MCCR 110/123 210 2019.4 Steel United Tangshan Quanfeng DSCCR 0.8-4.5 200 2019.6 Rizhao Steel ESP 0.6-6.0 222 2021.2 Fujian Dingsheng Steel ESP 70-110 0.8-6.0 222 2021 Taihang Steel ESP 70-110 0.8-6.0 222 2021 Total 5457 1.2薄板还连铸注关能工艺装指及其德变历程 1.2.1铸坯厚度选择与结晶器类型 薄板坯连铸连钞是近终形制造技术的代表之一,其早期的工艺指导思想是尽量减小连 铸坯的厚度,以减后续的压下量及所需的轧机数量,从而实现流程的简约高效。例如, 西马克发的第条CSP产线的铸坯厚度仅有45mmm:德马克最初建设的ISP生产线的 铸坯厚度级有0mm。日本住友在上世纪80年代也曾研发过铸坯厚度为40mm的连铸技 术。但是,当铸坯厚度减薄后,存在浸入式水口与熔池空间狭小、铸坯表面质量相对差等 问题。为解决这个矛盾,人们发明了变截面结晶器,以增大熔池的空间。例如,西马克开 发了漏斗形结晶器,如图1()所示,首次突破了板坯连铸结晶器任意横截面均为等矩形 截面的传统。德马克也将其平行板结晶器改进为“橄榄型”结晶器形式,一般也将其称为 小漏斗形。除此之外,达涅利也开发了P结晶器,一般也称之为长漏斗形结晶器或凸透 镜形结晶器,如图1(b)所示
Valin LY Steel CSP 55-70 0.8-12.7 240 2004.2 Bensteel Group FTSR 70-85 0.8-12.7 280 2004.11 Tonggang Limited Company FTSR 70-90 1.0-12.0 250 2005.12 Jigang Group ASP 135-150 1.5-25.0 250 2006.11 Jiuquan Iron & Steel CSP 52-70 1.2-12.7 200 2005.5 Wuhan Iron &Steel Group CSP 50-90 1.0-12.7 253 2009.2 Anshan Steel ASP 100-135 0.8-12.7 200 2010.11 Rizhao Steel ESP 70-110 0.8-6.0 222 2014.11 Rizhao Steel ESP 70-110 0.8-6.0 222 2015.5 Rizhao Steel ESP 70-110 0.8-6.0 222 2015.9 Rizhao Steel ESP 70-110 0.6-6.0 222 2018.3 Shougang Jingtang Iron & Steel United MCCR 110/123 0.8-12.7 210 2019.4 Tangshan Quanfeng DSCCR 70-100 0.8-4.5 200 2019.6 Rizhao Steel ESP 70-110 0.6-6.0 222 2021.2 Fujian Dingsheng Steel ESP 70-110 0.8-6.0 222 2021 Taihang Steel ESP 70-110 0.8-6.0 222 2021 Total 5457 1.2 薄板坯连铸连轧关键工艺装备及其演变历程 1.2.1 铸坯厚度选择与结晶器类型 薄板坯连铸连轧是近终形制造技术的代表之一,其早期的工艺指导思想是尽量减小连 铸坯的厚度,以减少后续的压下量及所需的轧机数量,从而实现流程的简约高效。例如, 西马克开发的第一条 CSP 产线的铸坯厚度仅有 45 mm[7];德马克最初建设的 ISP 生产线的 铸坯厚度仅有 50 mm。日本住友在上世纪 80 年代也曾研发过铸坯厚度为 40 mm 的连铸技 术。但是,当铸坯厚度减薄后,存在浸入式水口与熔池空间狭小、铸坯表面质量相对差等 问题。为解决这个矛盾,人们发明了变截面结晶器,以增大熔池的空间。例如,西马克开 发了漏斗形结晶器,如图 1(a) 所示[8],首次突破了板坯连铸结晶器任意横截面均为等矩形 截面的传统。德马克也将其平行板结晶器改进为“橄榄型”结晶器形式,一般也将其称为 小漏斗形。除此之外,达涅利也开发了 H 2结晶器[9],一般也称之为长漏斗形结晶器或凸透 镜形结晶器,如图 1(b) 所示[8]。 4 录用稿件,非最终出版稿
(b) 圆1薄板坯连铸结晶器类型.(a)漏斗形结晶器:(b)H2结晶器 Fig.1 Thin slab casting molds:(a)Infundibulate casting mold;(b)H2 casting mold 变截面结晶器虽然能在一定程度上改善浇铸条件,但是铸坯厚度本薄)衡梦质量的控 制难度依然较大。因此,在后期工业化应用中,薄板坯连铸连轧技术结冷液压下技术, 一定程度增加了结晶器出口铸坯厚度,以达到提高产品质量的目的。例如,CSP技术 的铸坯厚度由最初的40-50mm逐渐增加70/90mm:ISP技术的铸还厚度也由最初的60-65 mm提高到了70/90mm:FTSR技术直接采用了70/90mm的铸坯厚度。奥钢联更是直接发 展出了铸坯厚度为75-l25mm中薄板坯连铸连轧的代表性技米,CONROLL技术。增加结 晶器出口厚度有利于提高结晶器内钢液面的稳定性,改嗜保护渣的熔化和润滑条件,提高 浸入式水口的寿命等。因此,最近新投产的薄板坯连铸莲轧生产线都一定程度的提高了结 晶器出口厚度。增加结晶器出口厚度另外一个重要的驱动力是提高产线的产能。在技术 发展的初期,由于铸坯的厚度仅有40-50mm残铸机的产能仅有60-80万/年,即使采用 两流连铸机,也无法完全匹配热轧机组280-300年的产能,连铸仍然是产能的限制环节。 提高连铸坯厚度是增加产能最直接有效途径。, 总之,连铸坯厚度的选择应保持在合理的范围,需要综合考虑产线的技术类型、产品 的规格、质量、产能、成本等诸多因素。 1.2.2铸机与轧机的衔接技术与装备 自薄板坯连铸连轧技术提出以来连铸机与轧机间的衔接技术也得到了长足的发展与 完善,目前常用的有辊底式均热炉、热卷箱、步进式加热炉和电磁感应加热炉四种衔接方 式。 辊底式均热炉是CSP技术主要采用的衔接方式,目前应用最为广泛。在衔接两流连铸 机的两个辊底式均热同板坯的传输方面,最初采用的是横移式,后来以摆动式为主,如 图2所示。辊底式构热炉操作简单、可靠,但是设备长度一般有180-260m,在半无头轧 制产线中,长度甚至超过300m。因此,辊底式均热存在占地面积大,投资高的问题。此 外,辊底式均热炉底辊多达200根以上,且采用水冷方式,使均热炉的热效率较仅有 35%。炉辊结瘤, 易导致板坯下表面划伤等表面质量问题。 圆2辊底式均热炉间铸坯的传输方式.(a)横移式:(b)摆动式 Fig.2 The transfer methods of casting slab between roller hearth furnaces:(a)Traverse method:(b)swing method ISP技术发展过程中,其衔接技术的变化也比较大。第一条ISP生产线采用了感应加热 和克日莫那炉的方案1,大幅缩短了产线长度,使产线总长度仅为175。但是克日莫那
图 1 薄板坯连铸结晶器类型. (a)漏斗形结晶器;(b)H2 结晶器 Fig.1 Thin slab casting molds: (a) Infundibulate casting mold; (b) H2 casting mold 变截面结晶器虽然能在一定程度上改善浇铸条件,但是铸坯厚度太薄,铸坯质量的控 制难度依然较大。因此,在后期工业化应用中,薄板坯连铸连轧技术结合液芯压下技术, 一定程度增加了结晶器出口铸坯厚度,以达到提高产品质量的目的[10, 11]。例如,CSP 技术 的铸坯厚度由最初的 40-50 mm 逐渐增加 70/90 mm;ISP 技术的铸坯厚度也由最初的 60-65 mm 提高到了 70/90 mm;FTSR 技术直接采用了 70/90 mm 的铸坯厚度。奥钢联更是直接发 展出了铸坯厚度为 75-125 mm 中薄板坯连铸连轧的代表性技术,CONROLL 技术。增加结 晶器出口厚度有利于提高结晶器内钢液面的稳定性,改善保护渣的熔化和润滑条件,提高 浸入式水口的寿命等。因此,最近新投产的薄板坯连铸连轧生产线都一定程度的提高了结 晶器出口厚度[12]。增加结晶器出口厚度另外一个重要的驱动力是提高产线的产能。在技术 发展的初期,由于铸坯的厚度仅有 40-50 mm,连铸机的产能仅有 60-80 万 t/年,即使采用 两流连铸机,也无法完全匹配热轧机组 280-300 万 t/年的产能,连铸仍然是产能的限制环节。 提高连铸坯厚度是增加产能最直接有效途径。 总之,连铸坯厚度的选择应保持在合理的范围,需要综合考虑产线的技术类型、产品 的规格、质量、产能、成本等诸多因素。 1.2.2 铸机与轧机的衔接技术与装备 自薄板坯连铸连轧技术提出以来,连铸机与轧机间的衔接技术也得到了长足的发展与 完善,目前常用的有辊底式均热炉、热卷箱、步进式加热炉和电磁感应加热炉四种衔接方 式[13]。 辊底式均热炉是 CSP 技术主要采用的衔接方式,目前应用最为广泛。在衔接两流连铸 机的两个辊底式均热炉间板坯的传输方面,最初采用的是横移式,后来以摆动式为主,如 图 2 所示[14]。辊底式均热炉操作简单、可靠,但是设备长度一般有 180-260 m,在半无头轧 制产线中,长度甚至超过 300 m。因此,辊底式均热存在占地面积大,投资高的问题。此 外,辊底式均热炉底辊多达 200 根以上,且采用水冷方式,使均热炉的热效率较仅有 35%。炉辊结瘤,易导致板坯下表面划伤等表面质量问题。 图 2 辊底式均热炉间铸坯的传输方式. (a)横移式;(b)摆动式 Fig.2 The transfer methods of casting slab between roller hearth furnaces: (a) Traverse method; (b) swing method ISP 技术发展过程中,其衔接技术的变化也比较大。第一条 ISP 生产线采用了感应加热 和克日莫那炉的方案[15],大幅缩短了产线长度,使产线总长度仅为 175 m。但是克日莫那 5 录用稿件,非最终出版稿