沙钢实现超薄带工业化生产

3月31日,江苏省张家港,沙钢集团正式宣布:中国首条、世界第三条,国际上先进的双辊薄带铸轧技术实现工业化生产。该技术是沙钢通过引进纽柯超薄带CASTRIP技术并结合自主创新,成功建设的国内首条工业化超薄带生产线。

会上,沙钢集团与纽柯钢铁公司举行了沙钢超薄带项目性能考核验收通过签约仪式。沙钢集团董事局主席沈文荣、纽柯钢铁公司董事长约翰·费里奥拉代表双方签字,标志着超薄带项目性能达到预定目标。

中国钢铁工业协会发展与科技环保部副主任姜尚清代表中国钢铁工业协会党委书记、秘书长刘振江讲话。她在讲话中表示,改革开放40年来,中国钢铁工业实现了持续高速发展,无论是技术装备水平、钢铁产品结构、品种质量水平、还是科技创新能力都发生了翻天覆地的变化,钢产量已经超过9亿吨。中国钢铁工业正向高质量发展转型升级,正积极解决存在的突出问题,特别是产能问题,结构调整问题,节约资源、能源和加强环境保护问题,工艺流程优化和技术进步问题等。解决这些问题和矛盾需要全行业各企业一起去攻艰克难,尤其是大企业要带头。

姜尚清认为,沙钢走出了一条科技引领大规模建设特大型现代化钢铁企业的发展道路。沙钢在改革开放中勇于作为,敢为人先,迅速崛起,在发展壮大中高度重视科技进步,不断采用新技术进行技术改造,持续提升工艺装备水平。此次沙钢与美国纽柯、中冶京诚合作,采用双辊超薄带铸轧技术成功实现工业化生产,是中国钢铁企业钢铁生产工艺技术创新的又一次伟大尝试和成功实践,必将对中国钢铁生产技术,特别是薄带生产工艺流程变革产生巨大的推动作用和重要影响。

她认为,双辊薄带铸轧技术作为一项短流程、低能耗、投资省、绿色环保的新工艺、新技术,必将引起全行业的高度重视和关注,对推动中国钢铁生产的技术进步与革新,加快钢铁企业的生产流程创新起到重要的推动作用。

张家港市委书记沈国芳代表地方政府致辞。他在致辞中表示,一个地方的发展,“顶天立地”的大企业至关重要。40多年来,在沈文荣同志的带领下,沙钢人秉承“自力更生、艰苦奋斗、勇于创新、不断攀登”的企业精神,深耕钢铁主业,披荆斩棘、砥砺前行,连续十年跻身“世界500强”,书写了中国民营钢铁企业的一个奇迹。此次,沙钢集团再次以大手笔、大格局、大气魄,推动了首条超薄带生产线的工业化生产,这不仅在国内独一无二,在亚洲也绝无仅有。

他认为,沙钢集团能够从张家港走向世界,既源自于沙钢人自身的努力奋斗,也得益于张家港这片创业沃土的哺育。现如今,张家港不仅迎来了长江经济带高质量发展、长三角区域一体化发展的“两大重要战略机遇”,而且随着沪通、盐通张和南沿江的“三铁交汇”格局的形成,张家港的“空铁水”联运优势将不断彰显,“人流、物流、资金流、信息流”将在港城加速汇聚。

沙钢集团党委书记、董事局常务执行董事、有限公司董事长沈彬代表会议主办方致欢迎辞。他在致辞中表示,长期以来,沙钢积极对标国际先进,瞄准行业前沿技术,坚持引进吸收与自主创新相结合,不断优化技术装备与产品结构,提升企业竞争实力。本次发布的超薄带生产线,是沙钢集团与美国最大钢铁企业纽柯公司的战略合作项目,是中国第一条、全球第三条生产线。

沈彬强调,沙钢将在全国范围内寻求合作。他说,接下来,沙钢将依托一流的科研团队和生产技术人员,开拓创新,不断提高超薄规格热卷产品的产品质量、指标水平,为广大下游用户提供最过硬的产品、最实惠的价格、最周到的服务,实现双方合作共赢。同时借助第一条产线的成功经验,本着技术共享、推进技术应用的原则,在全国范围内寻找合作伙伴,共同推动中国超薄带技术应用、产线建设及产品推广,不断推进中国钢铁冶金生产技术的进步与革新。

沙钢集团董事局常务执行董事、有限公司总经理施一新介绍了沙钢引进和建设、投产超薄带技术和生产线的过程以及优势。他介绍,双辊薄带铸轧技术是一种短流程、低能耗、投资省、绿色环保的新工艺、新技术。归纳起来有三个显著特点:一是流程短、占地少。常规热连轧产线长度一般要800米左右,而超薄带产线长度仅50米左右;二是能耗低、排放少。一些数据显示,超薄带工艺总能耗有望在传统热连轧工艺的1/5左右,产生的二氧化碳排放量有望在传统热连轧工艺的1/4左右,与传统热连轧相比,燃耗,水耗,电耗减少幅度很大,节能环保效果十分显著;三是节奏快、性能稳。超薄带技术的优势在于能够非常高效地生产超薄、超宽的高强钢和特殊钢,而且产品性能稳定,批次间波动小,不同批次间的屈服强度和抗拉强度的波动明显低于传统热连轧。

纽柯钢铁公司总经理兼Castrip LLC董事长弗兰克·费舍尔代表纽柯钢铁公司致辞。他在致辞中介绍,沙钢在这条CASTRIP超薄带生产线上已经创造了多个生产记录,包括日产、周产和月产量记录,为现有和未来的工厂树立了新的标准。

他强调,未来,这条生产线将生产出更多高质量的产品,释放铸轧带钢的巨大潜力,利用双辊铸轧技术发现更多独特的冶金性能。该工艺快速的凝固速率、结构转变及近终形连铸特性,使CASTRIP工艺可以生产出传统方法无法经济生产的钢种及厚度。其先进的高强钢和高附加值产品,使这项技术有别于其他技术。

据悉,该项目自2015年1月份开始筹备,历时四年零三个月,目前已正式步入工业化生产,这将为沙钢乃至中国钢铁企业的超薄带产品结构创新、工艺流程变革以及节能减排产生积极的示范辐射效应。截止2019年3月底,该产线已生产超薄带超20万吨,经切边拉矫后的产品基本实现产销平衡。产品涉及货架、汽车、农机、集装箱、锯片等多个领域。

薄规格 (厚 度 小 于 2 mm)和 超 薄 规 格 (厚 度 小 于 1.5mm)热轧带钢作为冷轧原料可以减少冷轧轧制道次,降低生产成本。同时,在应用中部分薄规格热轧产品可代替冷轧产品,实现“以热带冷”,减少冷轧及退火工序的建设和生产费用,极大地降低了生产成本,给生产厂家和用户带来巨大的经济效益。市场分析结果表明,2.0mm 厚度以下规格的15%～20%的冷轧板带可以用热轧薄规格板带代替,据此预测,我国每年“以热带冷”的热轧薄规格板带需求量为1 000万～1 500万t。

据统计,目前我国已投产常规热轧带钢生产线多达110多条,绝大部分热轧带钢生产线还是常规热轧生产线,该现状短期内不会改变。相对于热轧半无头轧制或全无头轧制技术(如ESP技术),常规热轧具有生产工艺组织灵活多变、产品钢种和规格多样、产量较高(北方某1780热轧厂最高年产443万t)等优点。如果通过生产工艺或设备改进,能够在常规热轧带钢生产线上普及生产超薄规格产品,将具有重大的经济意义。

超薄规格带钢在生产时板形较差,容易出现精轧跑偏、穿带困难、轧破、甩尾甚至堆钢事故。另外,超薄规格带钢在层冷辊道上易产生飞飘和折叠现象,不能被卷取机咬入因此常规热连轧带钢生产线超薄带钢生产技术一直是热轧生产技术研究的重点,各热轧厂家也一直致力于通过生产工艺改进、设备改造或控制系统升级改造来实现超薄规格带钢的批量化生产。

Castrip®工艺是在生产超薄的碳钢和不锈钢板卷的重大技术突破。这个工艺是基于亨利贝塞麦爵士在1857年提出的双辊浇铸的概念。 Castrip技术使得钢铁生产商可以用更少的工艺步骤来生产超薄板产品,在资本支出和运营费用两个方面都可以节约资金。并通过以接近其最终尺寸压注方式,来实现时间和精力巨大节约。

工艺流程:

最大的亮点:双辊浇注,省去连铸机,加热炉,粗轧机等工序。

另外,做为全球第三条的商业应用,该工艺流程在成本上较为明显的优势,但是相对其它热轧薄板工艺来说,商业应用的时间相对较短,工艺成熟度以及国内投产后实际效果还有待观察。

在双辊压铸过程中使用两个铜制,水冷反向旋转的轧辊。钢液均匀注入上述两棍中间,在轧辊和钢水之间的接触凝固开始,并继续作为辊转动向下,形成一个连续的片材,此钢带通过夹送辊和热轧支架的过程中尺寸不断减少,直到理想的尺寸,通常典型的范围0.7和2.0毫米,再经过水喷雾冷却从其轧制温度降低钢的温度以适于卷取。