钢铁洪流,川流不息——超薄带钢无头连铸连轧

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       除了ESP之外,国内还有江苏沙钢集团(位于江苏省苏州市张家港市,因张家港古名“沙洲”,故称沙钢,是我国钢产量最大的民营钢铁企业,也是位列宝武、鞍钢、河钢之后我国钢产量第四位的钢铁企业)引进美国著名钢铁企业纽柯公司(Nucor)的Castrip超薄带钢工艺。这种技术又被称作超薄带双辊铸轧技术,用两个相对旋转的水冷铜辊实现钢水的凝固并直接挤压成厚度1.4-2.1mm的铸带,再经单机架轧机热轧即可得到0.7-1.9mm厚的超薄带钢。这种技术让生产线变得极为紧凑,仅50米长,从钢水到热轧钢卷的时间不到30秒,省去了连铸机和加热炉,减少了轧制过程,能耗更低。另外,铸带厚度很薄而凝固速度很快(不到1秒),晶粒细小,不发生偏析,在厚度方向上成分均匀,有利于提高钢材的力学性能和耐腐蚀性。

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       钢铁是传统行业,但钢铁行业的创新从未止步。

       新技术新装备的应用是为了更快、更高效地生产钢铁产品,也是为了让钢铁生产过程更加清洁、绿色。

       永不停歇的滚滚钢流,奔向钢铁行业高质量发展的明天。

  

 

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虽无球差校正眼,但怀扫描透射心

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破解材料密码,见证中国科技进步

做一个比铁还硬、比钢还强的工业党

欢迎关注个人微信公众号“材闻窗外事

  

  

参考资料:

山东卫视. 《早安山东》20181008山东超级工程:钢铁创新先锋

http://news.cctv.com/2018/10/08/VIDEEehoO9vtX58s57Bdqegq181008.shtml

山东日照广播电视台.日照海洋新闻. 日钢ESP:0.6毫米的钢是怎样炼成的

https://v.qq.com/x/page/t0861kqv0iv.html

其他视频素材包括中央电视台《走遍中国》20190724《熔铸九州》第二集《破茧成蝶》(武钢冷轧)、《走遍中国》20190603-20190607《百炼成钢》(首钢京唐)、《钢铁脊梁》第二季《钢铁之翼》(沙钢超薄带钢)、《走遍中国》

王利民. 热轧超薄带钢ESP无头轧制技术发展和应用. 冶金设备, 2014, 000(0z1):60-65.

祭飞. 无头轧制技术的优势与我国现状. 重工与起重技术, 2014(3):8-9.

彭晓华. 薄板坯连铸连轧的液芯压下技术. 钢铁, 1999, 34(9):6.

刘津伟, 张清辉. CSP和ISP技术浅析. 鞍钢技术, 2003(5):37-40.

世界金属导报.独家专题:沙钢超薄带双辊铸轧技术工业化实践.

https://www.sohu.com/a/397349825_313737

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    马氏体 作者
    但是换一个角度来看,钢坯薄,凝固速度快,那么初始晶粒就小,偏析也少,要达到相同的力学性能,需要轧制的变形量也就少一些。既然不是用在特别高端的场合,那性能够用还便宜就好。
    是的,这个效率高成本低的优点确实占优!
  • 马氏体 作者
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    大庆
    为了提高效率所以热匹的厚度很薄,就是说从热匹厚度到最终冷板厚度之比很小,这样轧制出来的冷板强度和韧性肯定不如单纯冷轧板。正如你说的,基本够用,而且便宜,所以能取代部分冷轧板。
    但是换一个角度来看,钢坯薄,凝固速度快,那么初始晶粒就小,偏析也少,要达到相同的力学性能,需要轧制的变形量也就少一些。既然不是用在特别高端的场合,那性能够用还便宜就好。
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    马氏体 作者
    钢板韧性主要由晶粒尺寸和夹杂物决定吧。ESP工艺依靠薄板坯快速冷却、大变形量热轧和后续的快速冷却来细化晶粒;传统冷轧靠冷加工和后续的退火再结晶细化晶粒。比较起来,传统工艺轧制道次更多(有利于细化晶粒)但钢坯厚度更大(不利于细化晶粒),新工艺具体效果如何,得查更专业的资料了。不过既然ESP钢能用于汽车板、集装箱板,那么说明韧性也能过关的。
    为了提高效率所以热匹的厚度很薄,就是说从热匹厚度到最终冷板厚度之比很小,这样轧制出来的冷板强度和韧性肯定不如单纯冷轧板。正如你说的,基本够用,而且便宜,所以能取代部分冷轧板。
  • 马氏体 作者
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    大庆
    谢谢啦!我想这种一体化的轧制工艺中冷轧的级数与单纯冷轧相比不够会导致韧性差一些。
    钢板韧性主要由晶粒尺寸和夹杂物决定吧。ESP工艺依靠薄板坯快速冷却、大变形量热轧和后续的快速冷却来细化晶粒;传统冷轧靠冷加工和后续的退火再结晶细化晶粒。比较起来,传统工艺轧制道次更多(有利于细化晶粒)但钢坯厚度更大(不利于细化晶粒),新工艺具体效果如何,得查更专业的资料了。不过既然ESP钢能用于汽车板、集装箱板,那么说明韧性也能过关的。
  • IQ 星星之火 可以燎原
    不错不错,好文章!
  • 匿名
    钢产量世界第一,许多生产工艺,机器设备还要引进,该断奶自研发了,不是说引进技术不好,引进技术是可以降低研发,生产成本,但是自研才能锻炼队伍,提高高薪职位。研发能力本身比研发成果还重要,这是需要持续上手锻炼的。
    早期工业化国家玩儿轧钢已经两百年了吧,可我们才几十年,得耐心一点儿。
  • 全部楼层
    马氏体 作者
    嗯,您提的这是关键问题,具体我不是做这行的,不够专业,就说看到的一些资料的说法吧。传统上冷轧带钢的表面质量和尺寸、形状精度都优于热轧带钢;而这些热轧新工艺,配合上后续的酸洗、矫形,可以做到接近甚至达到冷轧带钢的水平。力学性能应该也不差,传统的热轧-冷轧工艺中,厚的钢坯内部难免存在偏析、疏松等缺陷,靠热轧能消除大部分缺陷但无法完全根治;而新工艺的连铸坯很薄,冷却速度快避免了偏析,先天上对于提升钢材的力学性能是有益的。汽车行业对带钢的表面质量、精度、力学性能要求很高,国内外热轧薄带钢代替冷轧带钢用在汽车行业,已有很多应用案例了,网上看到的说法是“世界最大的汽车制造厂商通用公司已开始使用CSP生产的1.27mm高强度热轧带钢来替代相应的冷轧板带。在欧洲,厚度1.0~1.5mm的部分冷轧带钢已被相应厚度的热轧带钢替代……目前欧洲27%的冷轧钢板市场已被厚度小于1.2mm的热轧薄板替代”。更薄的钢板,比如家电用的薄钢板,目前只能用冷轧法生产,热轧还代替不了。
    谢谢啦!我想这种一体化的轧制工艺中冷轧的级数与单纯冷轧相比不够会导致韧性差一些。
  • 马氏体 作者
    匿名
    钢产量世界第一,许多生产工艺,机器设备还要引进,该断奶自研发了,不是说引进技术不好,引进技术是可以降低研发,生产成本,但是自研才能锻炼队伍,提高高薪职位。研发能力本身比研发成果还重要,这是需要持续上手锻炼的。
    是的,国内钢铁行业新工艺、新装备,目前仍然有相当部分是从国外引进的,说明原始创新能力还有欠缺。不过在成熟工艺的建设和改进方面,国内已经基本做到完全独立自主了,可以自行设计建造一整座钢铁厂,一个例子是冷连轧生产线实现完全国产化,可以参考“瞭望智库”的文章《为什么我国冷连轧技术的突破是在“国产化”政策之外?》,风闻里可以搜到,是新华社瞭望智库的官方号,文章作者是曾经写下大飞机产业著名评论文章的陆风教授。从消化吸收再创新,到完全自主创新(具体到钢铁工业,我想就是有享誉海外、对外输出的国内自己设计、命名的新工艺),确实还要继续努力。
  • 马氏体 作者
    大庆
    这种轧钢工艺革命带来节能和生产效率的大幅提高!但验证轧钢效果的还是最终钢材的几何尺寸和机械性能。请问,这种一体化的快速轧制工艺能否完全取代传统的工艺?
    嗯,您提的这是关键问题,具体我不是做这行的,不够专业,就说看到的一些资料的说法吧。传统上冷轧带钢的表面质量和尺寸、形状精度都优于热轧带钢;而这些热轧新工艺,配合上后续的酸洗、矫形,可以做到接近甚至达到冷轧带钢的水平。力学性能应该也不差,传统的热轧-冷轧工艺中,厚的钢坯内部难免存在偏析、疏松等缺陷,靠热轧能消除大部分缺陷但无法完全根治;而新工艺的连铸坯很薄,冷却速度快避免了偏析,先天上对于提升钢材的力学性能是有益的。汽车行业对带钢的表面质量、精度、力学性能要求很高,国内外热轧薄带钢代替冷轧带钢用在汽车行业,已有很多应用案例了,网上看到的说法是“世界最大的汽车制造厂商通用公司已开始使用CSP生产的1.27mm高强度热轧带钢来替代相应的冷轧板带。在欧洲,厚度1.0~1.5mm的部分冷轧带钢已被相应厚度的热轧带钢替代……目前欧洲27%的冷轧钢板市场已被厚度小于1.2mm的热轧薄板替代”。更薄的钢板,比如家电用的薄钢板,目前只能用冷轧法生产,热轧还代替不了。
  • 钢产量世界第一,许多生产工艺,机器设备还要引进,该断奶自研发了,不是说引进技术不好,引进技术是可以降低研发,生产成本,但是自研才能锻炼队伍,提高高薪职位。研发能力本身比研发成果还重要,这是需要持续上手锻炼的。
  • 南斗十四 观察,键政
    力量啊
  • 这种轧钢工艺革命带来节能和生产效率的大幅提高!但验证轧钢效果的还是最终钢材的几何尺寸和机械性能。请问,这种一体化的快速轧制工艺能否完全取代传统的工艺?

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