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Mysteel:意大利帶鋼軋制技術簡介

2020-08-26 10:53
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隨著19世紀的工業革命,歐洲的鋼鐵工業開始崛起,自此,無論是冶煉技術或冶煉設備,歐洲企業一直走在行業前沿。本文以意大利阿爾維迪(Arvedi)鋼廠為例,簡要介紹其應用的在線帶鋼生產技術及無頭鑄軋帶鋼生產技術。

概況

ISP(In-Line Strip Production):在線帶鋼生產技術

1992年,歐洲第一套生產薄板坯的扁平材短流程生產線采用ISP技術在意大利阿爾維迪鋼廠建成投產,當時這條生產線的設計產能大約為50萬噸/年。為了改進產品質量,提高生產效率,該公司進行了大量的技改工作,熱卷產量于2002年達到84萬噸/年。該產線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合,通過液芯壓下技術將板坯軋到厚15-25mm。該技術的優勢使得鋼水到成本板卷的距離僅為180米,生產周期在15分鐘左右。優化后的ISP生產線包括一套多段彎曲式板坯結晶器、一臺弧形連鑄機、一座3機架式在線軋機、一臺擺式剪切機、橫向輸送裝置、一臺感應加熱爐、一座克雷莫納爐、一臺高壓水除鱗裝置、一座5機架精軋機和一座鋼卷地下卷取機。

由于ISP生產成本并不低,所以該技術在中國及全球并未得到較大發展。韓國浦項光陽1號2號廠分別96年和99年引進該技術,經過與意大利達涅利公司合作改造,年產能力約為180萬噸。

ESP和ISP的工藝流程對比(來源:Arvedi官網)

ESP(Endless strip production):無頭鑄軋帶鋼生產技術

在多年應用ISP技術的基礎上,阿爾維迪鋼廠于2009年建成了世界上第一條ESP產線。ESP工藝生產線布置緊湊,以連續不間斷的生產工藝通過薄板連鑄連軋設備從鋼水直接生產出熱卷,且不使用克雷莫納爐,生產線全長僅190m左右。

ESP產線的設計產品為低碳鋼至高碳鋼,以及合金鋼的完整產品體系,其中包括高等級鋼種,例如取向和無取向硅鋼、用于制造汽車車身面板的無間隙原子鋼(IF鋼)。另外,利用阿爾維迪ESP設備可以生產出達到冷軋表面質量的熱軋產品,能夠直接進行酸洗和鍍鋅,產品附加值較高。

技術優勢

1. ESP產線是第一條能夠在7分鐘內完成從鋼水直至地下卷取機的帶卷熱軋全連續生產線,而原有的ISP薄板坯連鑄連軋生產線從鋼水澆鑄到產出成品帶鋼需要15分鐘。

2. 整個生產線從連鑄開始到成品卷取機不超過190m,非常緊湊,屬于超短流程,設備投資和廠房投資均降低,收得率相對提高。從鋼水到卷帶,鋼的收得率可以達到98.0%-98.5%,而ISP工藝僅有96.5%。無頭帶鋼生產工藝避免了新卷帶在精軋機中的穿帶,因此可安全、可靠地大量生產薄規格(0.8-1.0mm)卷帶。

3. 在節能環保方面,ESP技術可以充分利用連鑄坯高溫能量,與常規熱連軋機比較減少2-3座加熱爐。ESP與ISP工藝相比,取消了克雷莫納爐,但其感應加熱爐的功率增加了,ISP感應加熱爐的最大功率為20MW,ESP感應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,在提高生產線能力和效率時,ESP的能耗比ISP減少約25%-30%,比傳統熱帶鋼軋機減少約40%。同時二氧化碳的排放相比傳統產線也大大降低,生產一般規格卷帶時降低40%-50%,而生產較薄規格時降低65%-70%。水消耗方面,其耗水量比傳統生產帶卷方式降低80%。

4. 由于ESP產線的合理應用,使得人均生產能力大幅提高,生產及運營成本下降,阿爾維迪的熱卷出廠價格普遍低于北歐鋼廠10-20歐元/噸。另外,由于ESP產線的生產靈活度和產品組合附加值高,使得阿爾維迪保持較高的盈利水平。

ESP產線在中國

據統計,全球已投產和在建的ESP產線共有14條,產能已超過2800萬噸,主要分布在中國。ESP技術也為中國鋼鐵企業填補了極薄熱軋帶鋼高強鋼的空白,同時帶來了豐厚的回報。以日照鋼鐵為例,目前該公司投產和在建的ESP產線共有5條,去年1-10月份,日鋼集團實現產值805.1億元,同比增長44.1%;深加工酸洗產品264萬噸,鍍鋅產品101.6萬噸,合計365.6萬噸,同比增長15.5%;產值131.2億元,同比增長5.12%(公開資料整理)。

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