Mysteel:意大利帶鋼軋制技術(shù)簡(jiǎn)介
隨著19世紀(jì)的工業(yè)革命,歐洲的鋼鐵工業(yè)開(kāi)始崛起,自此,無(wú)論是冶煉技術(shù)或冶煉設(shè)備,歐洲企業(yè)一直走在行業(yè)前沿。本文以意大利阿爾維迪(Arvedi)鋼廠(chǎng)為例,簡(jiǎn)要介紹其應(yīng)用的在線(xiàn)帶鋼生產(chǎn)技術(shù)及無(wú)頭鑄軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)。
概況
ISP(In-Line Strip Production):在線(xiàn)帶鋼生產(chǎn)技術(shù)
1992年,歐洲第一套生產(chǎn)薄板坯的扁平材短流程生產(chǎn)線(xiàn)采用ISP技術(shù)在意大利阿爾維迪鋼廠(chǎng)建成投產(chǎn),當(dāng)時(shí)這條生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)產(chǎn)能大約為50萬(wàn)噸/年。為了改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,該公司進(jìn)行了大量的技改工作,熱卷產(chǎn)量于2002年達(dá)到84萬(wàn)噸/年。該產(chǎn)線(xiàn)軋制的鋼材品種廣泛,如低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼以及含Nb、V和Ti的高強(qiáng)低合金鋼、耐候鋼和包晶鋼等。
ISP將薄板坯連鑄與軋制工序結(jié)合,通過(guò)液芯壓下技術(shù)將板坯軋到厚15-25mm。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)使得鋼水到成本板卷的距離僅為180米,生產(chǎn)周期在15分鐘左右。優(yōu)化后的ISP生產(chǎn)線(xiàn)包括一套多段彎曲式板坯結(jié)晶器、一臺(tái)弧形連鑄機(jī)、一座3機(jī)架式在線(xiàn)軋機(jī)、一臺(tái)擺式剪切機(jī)、橫向輸送裝置、一臺(tái)感應(yīng)加熱爐、一座克雷莫納爐、一臺(tái)高壓水除鱗裝置、一座5機(jī)架精軋機(jī)和一座鋼卷地下卷取機(jī)。
由于ISP生產(chǎn)成本并不低,所以該技術(shù)在中國(guó)及全球并未得到較大發(fā)展。韓國(guó)浦項(xiàng)光陽(yáng)1號(hào)2號(hào)廠(chǎng)分別96年和99年引進(jìn)該技術(shù),經(jīng)過(guò)與意大利達(dá)涅利公司合作改造,年產(chǎn)能力約為180萬(wàn)噸。
ESP和ISP的工藝流程對(duì)比(來(lái)源:Arvedi官網(wǎng))
ESP(Endless strip production):無(wú)頭鑄軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)
在多年應(yīng)用ISP技術(shù)的基礎(chǔ)上,阿爾維迪鋼廠(chǎng)于2009年建成了世界上第一條ESP產(chǎn)線(xiàn)。ESP工藝生產(chǎn)線(xiàn)布置緊湊,以連續(xù)不間斷的生產(chǎn)工藝通過(guò)薄板連鑄連軋?jiān)O(shè)備從鋼水直接生產(chǎn)出熱卷,且不使用克雷莫納爐,生產(chǎn)線(xiàn)全長(zhǎng)僅190m左右。
ESP產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品為低碳鋼至高碳鋼,以及合金鋼的完整產(chǎn)品體系,其中包括高等級(jí)鋼種,例如取向和無(wú)取向硅鋼、用于制造汽車(chē)車(chē)身面板的無(wú)間隙原子鋼(IF鋼)。另外,利用阿爾維迪ESP設(shè)備可以生產(chǎn)出達(dá)到冷軋表面質(zhì)量的熱軋產(chǎn)品,能夠直接進(jìn)行酸洗和鍍鋅,產(chǎn)品附加值較高。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1. ESP產(chǎn)線(xiàn)是第一條能夠在7分鐘內(nèi)完成從鋼水直至地下卷取機(jī)的帶卷熱軋全連續(xù)生產(chǎn)線(xiàn),而原有的ISP薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)從鋼水澆鑄到產(chǎn)出成品帶鋼需要15分鐘。
2. 整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)從連鑄開(kāi)始到成品卷取機(jī)不超過(guò)190m,非常緊湊,屬于超短流程,設(shè)備投資和廠(chǎng)房投資均降低,收得率相對(duì)提高。從鋼水到卷帶,鋼的收得率可以達(dá)到98.0%-98.5%,而ISP工藝僅有96.5%。無(wú)頭帶鋼生產(chǎn)工藝避免了新卷帶在精軋機(jī)中的穿帶,因此可安全、可靠地大量生產(chǎn)薄規(guī)格(0.8-1.0mm)卷帶。
3. 在節(jié)能環(huán)保方面,ESP技術(shù)可以充分利用連鑄坯高溫能量,與常規(guī)熱連軋機(jī)比較減少2-3座加熱爐。ESP與ISP工藝相比,取消了克雷莫納爐,但其感應(yīng)加熱爐的功率增加了,ISP感應(yīng)加熱爐的最大功率為20MW,ESP感應(yīng)加熱爐的最大功率為36MW。此外,ESP與其它薄板坯連鑄連軋工藝不同,在提高生產(chǎn)線(xiàn)能力和效率時(shí),ESP的能耗比ISP減少約25%-30%,比傳統(tǒng)熱帶鋼軋機(jī)減少約40%。同時(shí)二氧化碳的排放相比傳統(tǒng)產(chǎn)線(xiàn)也大大降低,生產(chǎn)一般規(guī)格卷帶時(shí)降低40%-50%,而生產(chǎn)較薄規(guī)格時(shí)降低65%-70%。水消耗方面,其耗水量比傳統(tǒng)生產(chǎn)帶卷方式降低80%。
4. 由于ESP產(chǎn)線(xiàn)的合理應(yīng)用,使得人均生產(chǎn)能力大幅提高,生產(chǎn)及運(yùn)營(yíng)成本下降,阿爾維迪的熱卷出廠(chǎng)價(jià)格普遍低于北歐鋼廠(chǎng)10-20歐元/噸。另外,由于ESP產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)靈活度和產(chǎn)品組合附加值高,使得阿爾維迪保持較高的盈利水平。
ESP產(chǎn)線(xiàn)在中國(guó)
據(jù)統(tǒng)計(jì),全球已投產(chǎn)和在建的ESP產(chǎn)線(xiàn)共有14條,產(chǎn)能已超過(guò)2800萬(wàn)噸,主要分布在中國(guó)。ESP技術(shù)也為中國(guó)鋼鐵企業(yè)填補(bǔ)了極薄熱軋帶鋼高強(qiáng)鋼的空白,同時(shí)帶來(lái)了豐厚的回報(bào)。以日照鋼鐵為例,目前該公司投產(chǎn)和在建的ESP產(chǎn)線(xiàn)共有5條,去年1-10月份,日鋼集團(tuán)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值805.1億元,同比增長(zhǎng)44.1%;深加工酸洗產(chǎn)品264萬(wàn)噸,鍍鋅產(chǎn)品101.6萬(wàn)噸,合計(jì)365.6萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)15.5%;產(chǎn)值131.2億元,同比增長(zhǎng)5.12%(公開(kāi)資料整理)。
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