２０１ １年第３期 梅山科技 薄板坯连铸连轧发展及梅钢ＢＳＰ思考 李欣波 （梅山钢铁公司热轧板厂 南京２１００３９） 摘要：针对国内外薄板坯连铸连轧发展情况及存在问题，结合梅钢ＢＳＰ设计大纲认为， 梅钢如果考虑平衡产能，可以上ＢＳＰ，年产量约１００万ｔ，产品以低档低端为主，生产４０万ｔ左 右的花纹板和６０万ｔ左右的集装箱板和普板，寻求低成本战略。如果不存在平衡产能问题， 最好上传统轧机。 关键词：薄板坯连铸连轧；表面质量；无取向硅钢 Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｓｌａｂ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃａｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｒｏｌｌｉｎｇ ａｎｄ Ｔｈｏｕｇｈｔ ｏｆ ＢＳＰ ａｔ Ｍｅｉｇａｎｇ Ｌ Ｘｉｎｂｏ （Ｈｏｔ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｍｅｉｓｈａｎ Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３９） Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｈｉｎ ｓｌａｂ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｒｏｌｌｉｎｇ；ｓｕｒｆａｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ；ｎｏｎ－ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｔｅｅｌ ２０世纪８０年代末，随着世界范围内的能源 危机，从投资理念出发，北美和其他地区的电炉生 产厂家利用便宜的废钢资源与新技术相结合，以 薄板坯连铸连轧工艺生产板带钢，这种短流程工 艺在能耗、投资、见效等方面具有明显的优势。美 国纽柯公司１９８９年６月建成第１条薄板坯连铸 连轧生产线，创造了吨钢设备投资的最低水平。 在美国纽柯钢厂第１次实现７机架连轧的紧凑式 热带生产工艺，特点是技术较简单，工艺流畅，缺 点是对薄板坯来讲（５０ ｍｍ中问坯）精轧压缩比 高，轧机负荷大，对产品质量和开发不利。主要包 括如下核心技术：漏斗形结晶器、液芯压下技术、 液压振动装置、电磁闸技术、高压水除鳞装置、板 形控制技术等。 ２）ＩＳＰ——德国曼内斯曼一德马克（ＭＤＳ）于 由于投资低，见效快，很多中小型企业借此迅速发 展壮大。 １９８７年开发，全线长仅为１８０ ｍ，坯厚度７０ ｍｍ， 液芯压下到６０ ｍｍ，然后采用大压下２～３机架将 初期的薄板坯工艺是满足小钢厂生产低端产 品为主，业主通常借以低成本参与市场竞争，而欧 洲的一些大企业采用短流程主要是为平衡产能， 多采用单流连铸机，年生产能力在５０～８０万ｔ，而 与之匹配的轧线能力在２００～３００万ｔ，轧机投资 占总投资２／３，造成铸机和轧机产能不匹配，因此 板坯压到２０～３０ ｍｍ（可直接作为中板销售），后 进入感应炉或辊底炉加热，再用箱式卷取炉卷，最 后进入精轧，ＩＳＰ生产线特点是：生产紧凑，不使 用长的加热炉，且温度损失小，能耗低。 ３）Ｆ’ＴＳＲ——意大利达涅利（轧机布置形式１ 后期连铸连轧向多流发展，随着冶炼和轧制技术 以及工艺装备水平的提高，薄板坯工艺在生产能 ＋６，２＋５等）坯厚７０～９０ ｍｍ，生产灵活，其主要 技术特点体现在连铸机部分，采用更加优越的漏 斗形结构，能浇注更多钢种。 力和品种开发能力增强，产量和质量方面逐步接 近普通热轧产品水平。通过不断的发展，目前薄 板坯连铸连轧主要形成以下几种模式。 １ 薄板坯连铸连轧主要工艺模式 １）ＣＳＰ——ＳＭＳ公司１９８６年开发，１９８９年 ４）ｃ０ＮＲ０ＬＬ——奥钢联于１９９５年开发，铸 坯厚度７５～１３０ ｍｍ，为生产不锈钢，开发厚度 １３０ ｍｍ的板坯，最长板坯１８．３ ｍ，经保温罩进入 步进式加热炉，后进入１＋６机架连轧（粗精轧中 间有热卷箱中间坯厚２８ ｍｍ），１９９５年第１条 ・ ２ ・ 梅山科技 ２０１ １年第３期 ＣＯＮＲＯＬＬ生产线在美国阿姆科公司投产。 能，影响产线产能效益的发挥，随着钢种增多和规 ５）ＣＰＲ——西马克、蒂森公司和法国尤西诺 格提高，单位产量投资不低。 尔・萨西洛尔公司共同开发，用于生产厚度小于 ６）薄板坯连铸连轧工艺生产冷轧原料屈强 ２５ ｍｍ的合金钢和普碳钢热轧带材。它利用浇铸 比高，影响冷轧后续加工。 后的大压下（６０％的极限压下量），仅使用一组轧 ７）薄板坯连铸连轧工艺开轧温度较高，除鳞 机，最终可生产厚度为６ ｍｍ的薄带卷。 道次少，氧化铁皮压入问题很难解决，因此，薄板 ６）ＱＳＰ／ＡｓＰ——日本住友开发中厚板坯技术 坯连铸连轧工艺无法生产高端表面质量产品。 ＱＳＰ和鞍钢的ＡＳＰ都是在ＣＯＮＲＯＬＬ的思想理念 上开发出来的，主要是为了加大板坯厚度，提高产 ３ 国内薄板坯连铸连轧发展现状 品表面质量。 国内在这方面的发展与欧美类似，充分利用 投资少、见效快的特点，在中型企业中得到较快发 ２ 薄板坯连铸连轧工艺产线形成特点 展，在短短不到十年的时间里，我国相继上了十几 与传统轧机相比，薄板坯连铸连轧线由于流 套ＣＳＰ和ＦＴＳＲ薄板坯连铸连轧产线，其中珠钢 程短，没有传统的加热炉和粗轧机，板坯浇铸后进 就是最早建设薄板坯连铸连轧产线的，是典型的 行保温后迅速热连轧，具有鲜明的特点。 电炉炼钢。此后，国内各企业对其技术不断地发 １）实现了最好的板坯头尾、横断面、上下表 展和完善。大型钢铁企业中，鞍钢、本钢和武钢先 面温度均匀度，确保了ＳＬＮ稳定的冶金条件。 后也上了薄板坯连铸连轧产线，出发点各不相同， ２）具备生产中低牌号无取向硅钢产品的冶 鞍钢是由于当时资金状况恶劣，也被迫使用连铸 金条件。１９９１一ｌ９９２年，美国纽柯公司Ｃｒａｗ． 连轧技术，为了保持巩固自己在热连轧生产中的 ｆｏｒｄｓｖｉｌｌ厂用ＣＳＰ成功开发硅钢，目前利用薄板坯 地位，通过自身研究开发了ＡＳＰ。本钢上薄板坯 工艺生产硅钢的有ＡＳＴ，ＴＫＳ，Ｈｙｌｓａ，美国Ｎｕｃｏｒ 连铸连轧产线，主要受当时资源平衡的影响，炼钢 Ｃｒａｗｆｏｒｄｓｖｉｌｌ，西班牙ＡＣＢ厂。上海磁悬浮列车使 钢水有部分富余，上传统轧机炼钢能力不足，只能 用的无取向硅钢全部由ＴＫＳ布鲁克豪森厂生产。 上薄板坯连铸连轧产线才能做到总体平衡。武钢 ３）薄板坯连铸连轧工艺实现了高温连铸坯 由于在硅钢上有优势，近年来一直在努力保持和 潜热的高效回收利用。 扩大这种优势，武钢上薄板坯连铸连轧产线就是 ４）薄板坯连铸连轧工艺产线刚性太强，不利 为了生产中低牌号硅钢。 于轧制事故的处理，生产组织难度大，影响产线作 目前，国内有１５条薄板坯连铸连轧产线（包 业率的提高。 括在建），产能占国内总薄带钢产量３０％（约 ５）薄板坯连铸连轧工艺轧机产能与铸机产 ４ ０００万ｔ），我国１３条薄板坯连铸连轧产线的主 能不匹配，两流连铸最多只能满足６０％的轧机产 要工艺参数和产能见表１。 表１ 我国１３条薄板坯连铸连轧生产线的主要工艺参数和产能 李欣泼 薄板坯连铸连轧发展及梅钢ＢＳＰ思考 ２００５年我国部分薄板坯连铸连轧生产线的 主要产品品种和规格见表２。 ・ ３ ・ 表２ ２００５年我国部分薄板坯连铸连轧生产线的主要产品品种和规格 ３．１产能方面 生产，多数厂家均具有月产１万ｔ以上的生产能 力，中低牌号无取向硅钢可能会逐步成为薄板坯 连铸连轧生产线的常规产品。对于高强钢，本身 市场容量有限，与常规轧机相比，质量处于明显劣 势，国内薄板坯连铸连轧生产线基本不生产。 ３．３能耗方面 国内薄板坯连铸连轧生产线基本能够按时达 到设计产能，唐钢２００５年达到创纪录的３００万ｔ 以上。影响薄板坯连铸连轧生产线的首要问题是 断浇，初期的断浇处理一般近２ ｈ，随着各厂家的 摸索与提高，目前一般的断浇故障基本可以在 １５ ｍｉｎ之内处理完成。总体上目前国内薄板坯连 铸连轧生产线生产稳定可靠，保证了产量达标水 平较高。 ３．２ 品种规格 由于短流程工艺特点，能够最高效利用板坯 潜热，国内薄板坯连铸连轧生产线在燃耗和电耗 方面，与传统轧机相比，具有明显的优势，国内薄 板坯连铸连轧生产线平均能耗水平与传统轧机相 比，平均低１／３左右。 ３．４产品质量 国内薄板坯连铸连轧生产线产品基本都为普 通结构钢，低级别冷轧材居多，占总产量６０％以 上。产品厚规格比例大，受板形问题的限制，薄规 格的冶金优势不能发挥，６．０ ＩＴＩＩＴＩ以上规格比例较 薄板坯连铸连轧生产线由于开轧温度较高， 除鳞道次少，不利于炉生氧化铁皮以及隧道炉辊 环粘结的氧化铁皮的清除，产品表面质量不好，主 大，部分厂家４．７５ ｍｌＴｌ以上规格比例超过５０％。 相比较而言，珠钢属于特例，珠钢薄板坯连铸连轧 生产线品种钢和薄规格比例都很高，仅集装箱板 比例达到６０％以上，最高年度达８０％，其中６０％ 是２．０ ｍｍ及其以下薄规格箱板。 利用工艺优势，国内本钢、马钢、通化等多家 薄板坯连铸连轧生产线开始生产中低牌号无取向 硅钢，各厂家通过自己的研究，目前基本能够稳定 要表现为麻点、麻面等，所以国内尚无薄板坯连铸 连轧生产线生产热轧酸洗板的业绩。即使生产常 规产品，薄板坯连铸连轧生产产品表面降级的比 例很高，部分厂家可以达到５％以上。 受薄板坯连铸连轧生产线无粗轧机组等因素 的影响，产品机械性能方面最主要特点是材料强 度和屈强比较高。材料强度和屈强比高有利有 ・ ・ 梅山科技 ４梅钢ＢＳＰ产品大纲及思考 ４．１梅钢ＢＳＰ产品大纲 ２０１ １年第３期 弊，一方面，材料强度和屈强比高可以节约资源， 材料强度高可以减重，用户可以降低成本。同样， 由于产品强度高，炼钢生产时可以降低合金从而 降低炼钢成本。另一方面，材料强度和屈强比高， 梅钢ＢＳＰ是宝钢首个技术引进与自主集成 相结合的薄板坯连铸连轧工程，被列入宝钢股份 “十一五”规划Ａ类项目。其中，拥有自主知识产 权的薄板坯连铸连轧作业线是该项目的核心部 分。该工程的装备水平具有大型化、自动化等特 深加工能力差。与传统轧机相比，屈服强度较高， 变形难度较大，对用户模具等提出更高的要求；屈 强比高，屈服强度与抗拉强度相差不大，材料刚刚 发生塑性变形，马上就会开裂，加工安全性差。正 因为如此，一般冷轧厂在使用薄板坯连铸连轧生 产的冷轧基板时都会遇到不同的困难，既有生产 方面的困难，轧制难度大，轧制道次多，加工成本 较高；也有性能方面的困难，主要就是韧性指标 差，所以薄板坯连铸连轧生产线生产ＳＰＨＤ难度 很大，目前国内外尚无生产超深冲冷轧基板 ＳＰＨＥ的业绩。国内使用薄板坯连铸连轧生产线 供应冷轧基板的厂家，都在努力寻求传统轧机生 产的基板资源。 由于国内薄板坯连铸连轧都是板坯直接进行 连轧，温度高并且均匀，在薄规格生产上轧制稳 定，具有冶金优势。但由于受投资和轧制工艺的 限制，轧制生产薄规格产品具有一定的困难。在 板坯厚度固定的前提下，产品规格越薄，压缩比越 大，（末机架与第１机架的速度比与压缩比基本 一致）轧机速度相差越大，对设备的要求越高，投 资越大；另一方面，受轧机数量的限制，道次压下 率较高，对板形控制要求也越高。常规轧机由于 可以随时调整中间坯厚度，就不会存在这些困难。 所以珠钢薄规格的板形问题一直很难解决。 ３．５抗风险能力分析 ２００８年４季度，钢铁企业面临了前所未有的 压力，轧钢生产线的抗风险能力越来越受到重视。 产品的赢利能力是抗风险能力的主要评价指标。 产品的赢利能力主要影响因素是产品价格和加工 成本，薄板坯连铸连轧生产线能耗低，合金成本可 以下降，可以降低薄板坯连铸连轧生产线的加工 成本。但由于产品质量低，用户使用困难多，产品 很难有较理想的价格，最终导致产品赢利能力不 如传统轧机，抗风险能力相对较差。２００８年４季 度，国内薄板坯连铸连轧生产线基本处于停产或 半停产状态，而既有传统轧机又有薄板坯连铸连 轧生产线的企业，全部优先限制薄板坯连铸连轧 生产线的产能。 点，为目前国际上最先进的机组之一。工程是以 国内为主，自主集成设计、设备制造和建设的；整 个生产上的软件和工艺，基本上都是宝钢和梅钢 自己的；设计基本上是国内设计，设备大部分或者 绝大部分是国内制造，仅一小部分关键部件或设 备为国外引进。产品大纲主要包括低牌号无取向 硅钢、耐大气腐蚀钢、微合金高强钢等。 ４．２梅钢ＢＳＰ项目思考 结合薄板坯连铸连轧生产线发展、国内薄板 坯连铸连轧生产线的现状及梅钢ＢＳＰ产品大纲， 我们对以下问题进行思考。 梅钢ＢＳＰ项目如何定位，根据梅钢发展规 格，如果公司存在炼钢产能富余问题，这时项目定 位应是平衡产能，平衡产能往往是连铸一流，产量 规模在年产１００万ｔ左右，不宜超过１２０万ｔ。这 时产品定位应该是低档、低端，追求低投人、低成 本。品种规格应与目前国内大多数薄板坯连铸连 轧生产线一样，以普通结构钢为主。以后的竞争 对手为现有的薄板坯连铸连轧生产线，经营目标 为低成本战略。梅钢可以将目前花纹板产品约 ４０万ｔ全部转移到ＢＳＰ生产，表面要求低的结构 系列、耐候系列也可纳入ＢＳＰ产线，设法再做到 ６０万ｔ左右，这样就有１００万ｔ。这些产品表面质 量要求不高，花纹板是目前拳头产品，在ＢＳＰ生 产由于轧机能力提高，规格可以进一步拓展，优势 可以进一步保持。其它低表面要求的钢种，梅钢 与其它产线在成本上进行竞争。 如果梅钢没有薄板坯连铸连轧生产线平衡产 能方面的要求，建议不要上ＢＳＰ薄板坯连铸连轧 生产线。首先梅钢已有传统轧机，不存在板带钢 市场占一席之地的问题，梅钢产品已得到市场的 充分认同，ＢＳＰ产品质量会降低已经形成的市场 形象。其次是机组能力不匹配，要降低劳动生产 率，与分公司相比，梅钢人均产钢等指标差距较 大，上ＢＳＰ后会加大这些差距。第三，梅钢产品 李欣波 薄板坯连铸连轧发展及梅钢ＢＳＰ思考 定位是精品，精品必须有好的质量，就要增加许多 新功能，功能的增加，势必要增加投资，产能不匹 配的结果就是增加的产量少，增加的投人多，投资 成本就要上去，单位投资成本高，就违背了投资省 ・ ５ ・ 而薄板坯连铸连轧生产线不可能进行表面清理。 关于中低牌号无取向硅钢，我们建议不能苛 求。首先是市场已经饱和，产品主要应用在冰箱、 空调和电动工具上，中国冰箱、空调产量占世界总 产量７０％，电动工具更是达到９０％以上，目前产 的初衷。第四，薄板坯连铸连轧生产线连铸热轧 硬连接，不能按点菜式组织生产，按合同组织生 产难度大，违背宝钢的“为用户创造价值”理念。 梅钢ＢＳＰ项目定位如果在高档产品上，风险 性较大。据广钢ＣＳＰ研究所所长毛新平介绍，薄 品已经严重过剩，没有潜在空间。其次是国内大 多数薄板坯连铸连轧生产线都在生产中低牌号无 取向硅钢，部分热轧产品用于替代已淘汰的热轧 硅钢，或者说本身就是要淘汰的。再次，硅钢要求 板坯连铸连轧生产线要生产高表面质量的产品几 乎不可能，“高表面”恰恰是ＣＳＰ工艺的“短板”。 正是由于这个“短板”，梅钢ＢＳＰ项目不能定位 冷轧，冷轧硅钢线与传统冷轧线差别较大，共用性 差，既然要降投资、降成本，显然与初衷相违背。 最后是中低牌号无取向硅钢赢利能力差，２００８年 末中低牌号无取向硅钢冷轧板价格与普通冷轧板 基本持平。这样设计大纲中６大类产品，只有第 在高档产品上。高档产品主要包括两大类，一类 是软钢，主要包括深冲类的如家电、汽车面板等， 主要钢种有镀锡板、ＳＰＨＤ、ＳＰＨＥ、ＩＦ。这类钢既 ３大类可以完全生产，第４大类可以部分生产，第 １大类完全不生产。 ５ 结语 要求高级别的表面质量，又要求苛刻的产品加工 性能，而这两方面正是板坯连铸连轧生产线的软 肋。另一种是高强钢，普通的表面质量要求低的 高强钢市场容量小，市场容量大的高强钢一般表 面要求很高，一部分主要通过热轧酸洗板的途径 使用。如高强汽车用钢主要是为了减重节能目的 的，它们对韧性指标要求很高。热轧酸洗板表面 质量要求比冷轧基板高。另一部分是高级别的管 线钢之类的产品，这类钢对表面质量要求不高，但 梅钢如果考虑平衡产能，可以上ＢＳＰ，年产量 约１００万ｔ，产品以低档低端为主，生产４０万ｔ左 右的花纹板和６０万ｔ左右的集装箱板和普板，寻 求低成本战略。如果不存在平衡产能问题，最好 上传统轧机。 （编辑：夏敏） 对板坯质量要求很高，分公司生产都要表面清理， ＋”＋ ＋‘“＋ ‘、 ， ÷专利信息÷ ｋ．．＋．．＋．．＋．．＋一 起重电磁铁无触点停电保磁装置 申请（专利）号：ＣＮ２００８２００３５９７２．４ 申请（专利权）人：上海梅山钢铁股份有限公司 发明（设计）人：吴岳明；赵朝霞 摘要：本实用新型涉及一种起重电磁铁无触点停电保磁装置，属于磁力分离控制技术领域。该装置 包括励磁电路、消磁电路和保磁电路；励磁电路的交流电源端正向接电磁铁线圈，构成励磁回路，恒压控 制模块的受控端设有常闭的电压封锁继电器；消磁电路的电源输入端接与电磁铁线圈并联的放电电阻， 构成消磁回路；恒流恒压控制模块的受控端设有常开的消磁控制继电器；保磁电路的电池通过切换接触 器正向接电磁铁线圈，构成保磁回路。本实用新型实现了整个装置的无环流控制，克服了直流接触器拉 弧严重、触点磨损快、故障率高的弊病；同时也避免了分立元件控制线路过于分散、抗干扰能力差、体积 大、维修成本较高的缺点。 （本刊）