工业工程公司福建鼎盛ESP项目位于福建省宁德市福鼎市龙安开发区冶金工业园区,由河南亚新钢铁集团有限公司投资建设,主要生产汽车用热轧炉卷板,该项目引进意大利阿维迪ESP轧制生产线,是全世界最先进三条生产线之一。
福建鼎盛ESP项目效果图
该工程于2017年11月签约落户福建省福鼎市,自项目签约后,福鼎市举全市之力、列为“一号工程”加快推进,做好一线服务保障工作。此项目节能环保、生产周期短,生产工艺用水达到零排放,能有效实现废物循环利用、节约资源。工业工程公司主要承建ESP生产线机电、起重设备安装及外网公辅设施的施工,于2019年3月开工,2019年6月完成天车安装,2019年10月29日完成精轧机第一片牌坊的就位,目前精轧机组及卷取机组基本完成,预计2020年6月30日具备试车条件。
无头轧制工艺先进,应用前景广阔
ESP即无头带钢生产工艺,由ARVEDI和SIEMENS共同开发,在ISP薄板坯连铸连轧技术基础上发展起来的带钢无头轧制技术。ESP无头生产线的关键设备布置图,主要设备为高拉速连铸机、大压下粗轧机、摆式剪、转鼓剪、感应加热炉、高压除鳞、精轧机、层流冷却、高速飞剪和地下卷取机。
ESP无头带钢生产线是国内最近引进的一种连铸连轧生产线,该生产线工艺先进,实现了从钢水到钢板一次成型的目标,中间省去了加热炉加热工序,节能降耗效果显著,代表热轧带钢生产的发展方向,国内各大钢铁公司正在争相引进,应用前景广阔。
绿色低碳环保,产品高效低能
1
绿色环保、低碳排放、工序能耗低。
能耗较常规连轧机低约40%,耗水量比最好的传统生产带卷方式降低80%,温室气体和有害气体的排放减少,生产一般规格带钢时降低50%,生产较薄规格时降低70%。
2
结构紧凑、自动化程度高。
ESP生产线从连铸机到成品卷取机为结构紧凑,从钢水直至地下卷取机形成带卷,可在7min内完成。
3
工艺流程短、控制精度高、产品尺寸精度高。
全无头、薄规格(0.8-4.0mm)、工艺窗口窄、全浇次质量稳定、尺寸精度高、设备精度要求高,设备运行要求稳定可靠。
4
高强度产品,组织、性能好。
ESP技术在高温下轧制,提高了产品微观组织的均匀性,使产品的性能高。
引进国际先进技术,创建一流生产线
连铸机
高拉速连铸机采用直弧形配置,弧半径为5 m,冶金长度为20.14 m,共11个扇形段。结晶器为漏斗形,并配有EMBR电磁制动功能。因铸机和轧机为刚性连接,为了保证无头生产的稳定性,高拉速连铸机提供了更薄的铸坯厚度、更高的拉速、更纯净的钢水、更安全的智能结晶器系统,并同时配置了液芯压下、二冷水动态配水等功能,进一步保证了连铸坯的质量,使得无头轧制。
大压下粗轧机
大压下粗轧机由3台四辊轧机组成,每台轧机均配有上置式液压AGC缸和工作辊弯辊装置,用于在精轧机最终轧制之前将连铸板坯轧制成中间坯厚度。其功能是提供满足精轧厚度、板形需求的中间坯,将铸坯从 70~90 mm 压下到 10~18 mm 的中间坯。连铸机与大压下粗轧机的紧密联结方式,薄板坯出连铸段后直接进入粗轧机进行轧制,此时铸坯中心温度要显著高于表面温度的反向分布温度场,在轧制过程中更易变形从而可节省大量能量,且变形集中于带钢芯部,相比于传统轧制工艺芯部更加致密,可以获得更好的材料性能;负荷减小,配置的正负弯辊功能也可以更好地对凸度和楔形进行调节控制。
摆式剪
摆式剪位于大压下轧机后,用于在铸/轧工序开始和结束时、剪切中间坯、钢板生产模式(定尺)、下游出现堆钢等事故时来料剪切。摆式剪通过偏心轴转动来实现剪切,同时剪机通过液压缸实现和来料速度的同步。剪刃固定在入口上、下框架上的剪刃座上。摆式剪包括四根辊子,用于运送和支撑板坯和中间坯。
感应式加热炉和高压除鳞箱
感应式加热炉共12个模块,总温升可达300 ℃,并预留2个模块空位,50 ℃加热空间。灵活高效的加热方式,可以快速、精确地控制精轧入口温度,为薄规格的轧制提供了温度基础;由于速度级联,无法通过速度调控终轧温度,因此将IH连同精轧区域一体化,设置了温度闭环控制,可根据终轧温度进行IH 功率调整,满足终轧温度的需求;感应加热长度只有10 m,在此区域停留时间近10~30 s,氧化铁皮生成量少,大量减少金属损失;空载和维护期时无能量消耗,提高了能源利用效率,降低了生产能耗。除鳞箱位于感应式加热炉和第一架精轧机之间。通过高压水除去中间坯上的氧化铁皮,采用了单排喷嘴布置,除鳞压力最大为40 MPa;小水量、大压力的设计,在保证除鳞效果的基础上,可大幅减少带钢温降,节省能源。
精轧机组
精轧机为五机架布置,用于将 9~18 mm 的中间坯轧制到0.8~6.0 mm的钢板,并且可保证表面、板形达到较高的质量。为了满足产品质量精度需求,精轧机配备了长行程液压 AGC 系统、工作辊正弯辊系统、带负荷动态窜辊系统、工作辊动态冷却系统、低惯量快速响应活套系统和轧制润滑系统、表面检测系统、接触式板形测量辊等。
ESP车间设置120/30t行车1台,80/20t行车1台,轧机机架单片为119t,考虑行车起升高度和钢丝绳吊装的夹角问题的影响,使用车间120/30t的行车利用扁担梁进行吊装。轧机减速机重量为96t,位于主电机跨,而主电机跨行车设置为60/10t行车,采用12米扁担梁利用主轧跨120/30t和主电机跨60/10t行车共同抬吊。轧机伺服和辅助液压管道清洁度要求极高,管道安装时注意素材管内清洁度,安装结束后,在油冲洗装置上增加一套压缩空气系统,在冲洗前能对冲洗系统进行吹扫,在冲洗的过程中,向冲洗系统内通入干燥的压缩空气,提高冲洗效果和冲洗效率。冲洗过程中使用木棍不断振动、敲打管道,达到级数要求后再进行本泵冲洗,直至到达外方要求。
高速飞剪
无头生产模式下,高速飞剪用于对带钢进行剪切分卷。高速飞剪的前后配备了夹送辊,保证带钢剪切过程中带钢的运动稳定,同时保持带钢在精轧机和高速飞剪、高速飞剪与卷取机之间的张力稳定。高速飞剪为转毂式飞剪,上下转毂同步性由安装在转毂框架上的一套螺旋齿轮机构保证。剪刃安装在转毂上,剪刃打开时,转毂与剪刃一起以带钢速度连续转动。电机速度与带钢速度同步,跟随剪切点位置。旋转剪切过程中,由偏心轴套闭合上下剪刃,当旋转至最低位置时,上下剪刃重叠完成一次剪切动作。在剪切完成之后,剪刃立即分开,以避免在下一周旋转时再次接触到带钢。
卷取机
卷取机四助卷辊地下卷取机位于输出辊道后,用于对热带钢进行卷取。卷筒由液压缸调节,带有踏步控制功能。卷取机机架包括入口导板、4个助卷辊、卷筒装配和外支撑。机架为的焊接钢结构件,保证机架的刚性和稳定性。机架布置尽可能紧凑以减少夹送辊和卷筒之间的距离。外支撑主要是支撑操作侧卷筒,以减小卷筒的变形并确保良好的成卷性能。两个外支撑臂安装在机架的外侧。助卷辊在卷取前几圈时对卷筒上的带卷进行导向和夹持,卷取完成时保证外圈不松卷。助卷辊轴承为滚动轴承,卷筒为空心锻造钢轴,装有4个弧形胀缩块弧形导板围绕卷筒布置,以便更好地对带卷头端进行导向。弧形导板用预应力螺栓固定助卷辊机架上。
福建鼎盛ESP 无头生产线,采用了世界一流的技术和装备,并经过自身消化、吸收、改良,在技术指标和产品质量上已经达到并赶超了意大利的 Ar-vide。通过无头生产线的实践,充分说明该无头生产工艺可以批量、稳定生产极薄规格带钢,并实现以热代冷,达到降低成本和提高产品附加值的目标,同时兼顾开发生产 HSLA、DP 双相钢等品种薄板,可进一步达到低消耗、低成本、高质量的产品占领市场的目的,增强产品结构多样化,获得市场竞争力,为实现我国钢铁行业的产品结构多样化、行业转型提供了良好的指导意义。
内容来源丨工业工程公司
编辑丨张甜
责任编辑丨柳鹏
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