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Mysteel:意大利带钢轧制技术简介

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随着19世纪的工业革命,欧洲的钢铁工业开始崛起,自此,无论是冶炼技术或冶炼设备,欧洲企业一直走在行业前沿。本文以意大利阿尔维迪(Arvedi)钢厂为例,简要介绍其应用的在线带钢生产技术及无头铸轧带钢生产技术。

概况

ISP(In-Line Strip Production):在线带钢生产技术

1992年,欧洲第一套生产薄板坯的扁平材短流程生产线采用ISP技术在意大利阿尔维迪钢厂建成投产,当时这条生产线的设计产能大约为50万吨/年。为了改进产品质量,提高生产效率,该公司进行了大量的技改工作,热卷产量于2002年达到84万吨/年。该产线轧制的钢材品种广泛,如低碳钢、中碳钢、高碳钢以及含Nb、V和Ti的高强低合金钢、耐候钢和包晶钢等。

ISP将薄板坯连铸与轧制工序结合,通过液芯压下技术将板坯轧到厚15-25mm。该技术的优势使得钢水到成本板卷的距离仅为180米,生产周期在15分钟左右。优化后的ISP生产线包括一套多段弯曲式板坯结晶器、一台弧形连铸机、一座3机架式在线轧机、一台摆式剪切机、横向输送装置、一台感应加热炉、一座克雷莫纳炉、一台高压水除鳞装置、一座5机架精轧机和一座钢卷地下卷取机。

由于ISP生产成本并不低,所以该技术在中国及全球并未得到较大发展。韩国浦项光阳1号2号厂分别96年和99年引进该技术,经过与意大利达涅利公司合作改造,年产能力约为180万吨。

ESP和ISP的工艺流程对比(来源:Arvedi官网)

ESP(Endless strip production):无头铸轧带钢生产技术

在多年应用ISP技术的基础上,阿尔维迪钢厂于2009年建成了世界上第一条ESP产线。ESP工艺生产线布置紧凑,以连续不间断的生产工艺通过薄板连铸连轧设备从钢水直接生产出热卷,且不使用克雷莫纳炉,生产线全长仅190m左右。

ESP产线的设计产品为低碳钢至高碳钢,以及合金钢的完整产品体系,其中包括高等级钢种,例如取向和无取向硅钢、用于制造汽车车身面板的无间隙原子钢(IF钢)。另外,利用阿尔维迪ESP设备可以生产出达到冷轧表面质量的热轧产品,能够直接进行酸洗和镀锌,产品附加值较高。

技术优势

1. ESP产线是第一条能够在7分钟内完成从钢水直至地下卷取机的带卷热轧全连续生产线,而原有的ISP薄板坯连铸连轧生产线从钢水浇铸到产出成品带钢需要15分钟。

2. 整个生产线从连铸开始到成品卷取机不超过190m,非常紧凑,属于超短流程,设备投资和厂房投资均降低,收得率相对提高。从钢水到卷带,钢的收得率可以达到98.0%-98.5%,而ISP工艺仅有96.5%。无头带钢生产工艺避免了新卷带在精轧机中的穿带,因此可安全、可靠地大量生产薄规格(0.8-1.0mm)卷带。

3. 在节能环保方面,ESP技术可以充分利用连铸坯高温能量,与常规热连轧机比较减少2-3座加热炉。ESP与ISP工艺相比,取消了克雷莫纳炉,但其感应加热炉的功率增加了,ISP感应加热炉的最大功率为20MW,ESP感应加热炉的最大功率为36MW。此外,ESP与其它薄板坯连铸连轧工艺不同,在提高生产线能力和效率时,ESP的能耗比ISP减少约25%-30%,比传统热带钢轧机减少约40%。同时二氧化碳的排放相比传统产线也大大降低,生产一般规格卷带时降低40%-50%,而生产较薄规格时降低65%-70%。水消耗方面,其耗水量比传统生产带卷方式降低80%。

4. 由于ESP产线的合理应用,使得人均生产能力大幅提高,生产及运营成本下降,阿尔维迪的热卷出厂价格普遍低于北欧钢厂10-20欧元/吨。另外,由于ESP产线的生产灵活度和产品组合附加值高,使得阿尔维迪保持较高的盈利水平。

应用在ESP产线的感应加热炉(来源:Arvedi官网)

ESP产线在中国

据统计,全球已投产和在建的ESP产线共有14条,产能已超过2800万吨,主要分布在中国。ESP技术也为中国钢铁企业填补了极薄热轧带钢高强钢的空白,同时带来了丰厚的回报。以日照钢铁为例,目前该公司投产和在建的ESP产线共有5条,去年1-10月份,日钢集团实现产值805.1亿元,同比增长44.1%;深加工酸洗产品264万吨,镀锌产品101.6万吨,合计365.6万吨,同比增长15.5%;产值131.2亿元,同比增长5.12%(公开资料整理)。


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