20世纪九十年代宽带钢轧制技术的进步及21世纪的展望 张 树 堂
（钢铁研究总院 ）
1.我国钢材结构调整的重点是不断提高钢材品种中的板带比
项目
数量 ，万t
比例 ，％ 2002年产量，万t
比例 ，％
钢材生产总量 30300 100 19266.39 100
板带生产总量 10908 36.0 6497.95 33.73 冷轧板带生产总量
2995 9.9
由表1可知，我国钢材生产的板带比（34% 以下），与发达国家一般均在60 %以上相比，始终处于较低水平，这表明我国工业化发展程度和所处的阶段尚未达到发达国家水平，原计划2005年板带比达到38% 的指标，看来最多达到34% ，甚至还低。至于热轧板带转化为冷轧板带（包括涂镀层板与电工钢）也只能在2005年达到30%，离发达国家70~80%相差更远，因此随着我国新型工业化的发展进程，钢材生产结构调整的重点仍然是不断提高钢材品种中的板带比，其中特别是冷轧板带的比例。 2.1宽带钢热连轧机由第三代热连轧机转向集约化、紧凑式的1/2热连轧机形式
表2 90年代建设的热连轧机分类
总建设套数 23套 1/2连续轧机 3/4连续轧机 全连续轧机
19套
3套（1套为二手设备） 1套（二手设备）
表3 第三代热连轧机与90年代热连轧机比较
特点
第三代热连轧机 90年代热连轧机
布置形式 3/4连续 1/2连续 年生产能力，万t 400～600 200～350 最高轧制速度，m/s
电视制作28.5
19.0～22.0
轧制线长度，m 622～675 360～448（最短192） 最大单位宽度卷重，kg/mm
36
23～25
最大卷重，t 45 30～35
产品厚度，mm 1.0～25.0 1.0～25.0
导电铝箔泡棉>工程塑料改性技术
2.2 为使连铸机与热连轧机宽度易于匹配，在粗轧机前增设了板坯定宽压力机（S/P）
定宽压力机使用后的效果：1. 连铸产量提高25%，宽度品种由19种减少到7种；
2．热装率提高80% 以上；
3．热送率达55~60%。
表4 定宽压力机与立辊短行程控制比较
调宽方式压下量，mm 板坯及带钢形状
定宽压力机 350～385 头、尾形状好，可减少带钢切头尾损失
立辊短行程控制 70～80 头、尾形状差，带钢头、尾切损较大
2.3 在连轧机上实现了无头轧制，轧制超薄规格带钢，工艺上实现了强迫润滑和铁素体轧制
表5 无头轧制优点
提高成材率 0.5%～1.5%
可轧制薄规格 0.8～1.2mm
提高产量～20%
实现强迫润滑与铁素体轧制可生产高深冲性能薄板热轧板r =1.2 冷轧板r =3.0
可生产高强度热轧薄板σs = 800MPa
表6 无头轧制的条件与问题
(1) 增加焊接等成套设备，投资大。约1.5~3.0亿美圆
(2) 轧制10块长焊接板时引起轧辊热凸度变化大，需在线调整板形。
(3)焊缝性能与母体不完全一致的一些钢种，尚不能无头轧制
(4) 无头轧制率目前仅达～15%，正努力提高至～25%。
热连轧机生产超薄带钢的新方案——附加pony轧机生产线，实现大压下量（～50%）铁素体轧制。其投资约为无头轧制的10%，3500万美元。
复合片钻头图1 轧制超薄带钢的Pony 轧机示意图
2.4 为生产超细晶粒钢热轧产品，发展了紧凑式大压下热连轧机并应用带卷箱，机组长度仅
192米 一些钢厂（如日本中山制钢）为了生产超细晶粒钢UFG 等超薄热轧带钢产品，在2001
鹤嘴锤年投产了一套年产仅84万吨，产品范围广，带钢厚度为1.2~16mm ，其中30% 以上为超薄规格，其轧机布置特点是紧凑、大压下轧制及轧后快冷，轧机为半连轧布置加带卷箱，精轧机采用大刚度6400KN/mm ，六机架，前三架为4辊CVC ，后三架采用异径下工作辊单辊传动，上工作辊为小辊径（420~4901850mm ╳）的SRDD 轧机，以降低大压下量时的轧制力（轧制力下降20%），机架间配置水幕快冷和测温装置，轧后高密度冷却，水流量达5600M 3/hr，最大轧制速度仅15M/s ，原料厚度
为170mm，宽度600~1600mm，卷重最大为16t ，其产品大部分以热轧材状态使用，仅少量生产特殊的冷轧原料，它集中热连轧的多项先进技术，再主要为生产超级钢品种（超细晶粒钢、铁素体轧制等）服务，这是常规热连轧发展的另一特点。也是常规热连轧改进与TSCR 线竞争的一种形式。 2.5 厚度自动控制系统（AGC ）进一步完善，厚度精度可达±25 m
表7 AGC 进步
（1）头部设定智能化 （2）流量AGC 应用 （3）各机架均设AGC 装置 （4）增设机架间测厚仪 （5）偏心控制适用化
2.6 板形控制装置仍多样化 板形自动控制系统正趋成熟，各机架间设分段活套板形检测。
板形控制装置主要有：HCW (KWS )，CVC ，PC ，f 2 CR
热连轧机出口
原连轧机卷取
Pony 轧机机架
表8 CVC 和PC 应用统计
机型
CVC PC 应用台套总数 42 23 新常规热连轧机 5 8 薄板坯连铸连轧机 18 5 炉卷轧机 3 2 传统连轧机改造
16 8
2.7 热轧带钢实现了在线表面检测；在线性能预报和控制成熟应用
德国阿亨(Aachen)的百世泰（Parsytec ）公司研制成功的热轧带钢表面缺陷自动检测仪（HTS-2型）从1998年起已应用在传统热连轧机上5台，薄板坯连铸连轧机上3台。
热轧带钢在线性能预报和控制1997年起已在奥地利林茨钢厂、美国及北美多家热轧带钢厂工业应用，预报性能作为低碳钢和低合金高强度钢产品性能交货。
传统热连轧机目前仍是热轧带钢生产的主力，其优势为板坯厚且质量优；调整、自由规程轧制和控轧控冷生产柔性大；总压缩率、轧制钢号和厚度范围大；产品综合质量高。
3. 90年代炉卷轧机的新进展
3.1 炉卷轧机吸取了常规热连轧机的新技术，得到快速发展
表9 现代炉卷轧机的特点
项目
传统炉卷轧机
现代炉卷轧机
带钢最大宽度，mm 1800 3200 最大单位卷重，kg/mm 13 26 最大卷重，t
20 40
中间带坯厚度，mm 15～17 25～30 中间带坯降温率，/s ℃
＞3
～1.7
可逆向时间，s 6～7 3～4 单位轧制力，kN/mm 12～14 18～25 最大轧制速度，m/s 7 13.3 最小产品厚度，mm
3.0
1.6～
2.0 年产量，万t /年 25～50
100
表10 90年代新建和改建炉卷轧机台数分类
强氧化剂新建和改建总台数
21 生产不锈钢为主 6 生产不锈钢兼碳钢 3 其 中
生产碳钢为主
12
3.2 炉卷轧机应用的新趋势—连续化中厚板生产线
连续式中厚板生产线
表11 90年代生产碳钢为主的炉卷轧机台数分类*
生产碳钢为主的炉卷轧机台数 12 新建生产中厚板为主
4 中厚板轧机改造成炉卷轧机 3 炉卷轧机改造生产中厚板
2 其 中 新建生产薄板卷
3
* 75%炉卷轧机为生产中厚板
随着炉卷轧机生产中厚板技术的成熟，以及热连轧机采用大功率卷取机，在厚度4.0~25.0mm ，宽度1400~3100mm 范围内传统的中厚板轧机将失去竞争力。
4. 90年代薄板坯连铸连轧（TSCR ）生产线的技术进步
4.1 薄板坯连铸连轧线生产能力迅速扩大
表12 各种TSCR 线投产统计
工 艺 生产线 连铸流数 生产能力，×104t/a
开发公司 CSP ISP FTSR QSP CONROLL 19 5 3 3 2
27 7 4 4 2
2750 765 400 500 215
SMS MDH Danieli Sumitomo V AI
合计
32 44
4630
4.2 薄板坯连铸连轧生产线配置多样化 铸坯CSP 仍用50～70mm ，其余铸坯多为90～100mm ，经液芯压下或软压下后为70～80mm 。
表13 TSCR 配置种类
配置
板坯厚，mm
轧机配置
第一种 50～63 6～7架精轧机 第二种 70～90 1架粗轧+6架精轧 第三种 70～100 2架粗轧+5～6架精轧
4.3 轧制规格趋薄，钢种增加
目前生产线轧制小于2.0mm 的带钢比例可占产量的40～60%，其中小于1.2mm 的超薄
带钢可达15%。
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