中厚板轧机现状工艺及其对策.doc

中厚板轧机现状、工艺和公司之对策一；我国中厚板轧机的发展与现状：中厚板轧机在我国冶金行业占有重要的位置，中厚板轧机的发展却走过了曲折而又漫长的里程。我国第一台中厚板轧机于1936年在鞍钢建成，属三辊劳特式。新中国成立以后，在前苏联的帮助下，先后建成了重钢2440mm中板，武钢2800mm中板等16套三辊劳特式轧机，产品规格的厚度为8-80mm，宽度为1.2-2.2米，长度按定倍尺生产，当时的产量不高，按每台年产20万吨计算，我国在50-70年代初年产中厚板产量最高只有300万吨左右。进入70年代中期，各项建设对中厚板的需求增加，从而推动了我国冶金行业中厚板的生产迅速发展，1978年在舞阳钢厂建成我国第一套自行设计制造4200 mm厚板轧机。首钢引进了国外3300 mm二手宽板轧机，这两套轧机主要用于生产特殊钢板，满足了当时核动力、潜艇、舰船、大型工程机械、民用造船生产的需要。进入80年代，又先后引进了十几套四辊单机架和四辊双机架的粗精轧机，截止2000年止，我国已有26套中厚板轧机，这26套轧机大多数都经过了不同程度的技术改造。而大多数劳特式轧机已陶汰下线。2000年，我国的中厚板产量（不包括热轧卷板），突破了千万吨大关。年产达1077.2万吨；2001年年产达1391.7万吨；2002年年产达1635.1万吨；2003年年产达1903.5万吨；到了2004年，年产量达到了2218.4万吨。我国的第二个千万吨大关的突破仅仅只用了四年的时间，平均以每年300万吨的速度增长。从四年再突破一个千万吨大关的实际速度可以看出：产量的增长主要是靠新上中厚板轧机，其次是靠原有中厚板轧制线技术革新改造和挖潜增产。从2000年以来，我国计划新上了18套中厚板轧机，而且产能和规格都朝高而大的方向发展，这些轧机都是高刚度、大轧制力、（20kn/mm）和大功率的现代化中厚板轧机，大大超过日本和美国现有中厚板轧机性能，（日本已有20多年没有新建中厚板轧机了），一般都超过两个等级以上，将成为全球新一代现代化中厚板轧机，为生产高质量、高性能中厚板创造了条件。在这次建设高潮中，中厚板发展势必将大大加速我国向科技强国迈进的步伐，为我国建设科技强国准备了可靠物质基础。在这18套轧机中，投产的有10套，还有8套在线在建，其规格和分布是3500mm单双机架有9台，如济钢、北台、首钢、天津钢厂、南钢、韶钢、唐山建龙等。（首钢的3500mm为单机架）。5000mm有2台，如宝钢、沙钢。4300mm有一台（首钢）。2800mm有四台，如舞钢等；3800mm有两台如湘钢等。如果这些轧机全部建成投产，可新增产能2000多万吨。中厚板轧机的发展史已经历了两个高潮，第一个高潮在美国掀起：美国从二次世界大战结束后，反省了战争的经验教训，认识到必须建造一支更加强大海军舰队，造船业的发展推动了美国中厚板轧机的发展，突破千万吨大关是在1957年，第二个高潮是由日本掀起的。日本在60-70年代，为了迅速发展经济，掀起了第二次中厚板的建设高潮，用了10年的时间，新建了17套中厚板轧机，同时用了13年的时间，在58年突破了第一个千万吨大关后，又用了22年时间，于1980年突破了第二个千万吨大关。相比之下，我国仅只四年时间就突破了第二个千万吨大关，因此业内人士认为：中厚板轧机建设已在中国刚刚掀起，如果18台板材轧机全部投产，不出两年双千万吨大关就会轻易突破。由于市场的需求量增大，第三次中厚板轧机建设高潮在政府宏观调控政策指引下稳步前进。必将为我国赶超日本和韩国，提供优质船板创造了有力保证。二市场需求预测：由于我国国民经济高速增长，我国各项各业中厚板需求量不但扩大。近几年来船板、管线板、桥梁板成倍增加，形成需大于供的局面。中厚板产量逐年增加，按照中厚板的定义：厚度超过4mm以上的钢板就称为中厚板，中厚板轧机能轧的厚度极限是4mm，但轧制很困难，而且产量低，一般是从6 mm厚度开始轧制的。如果包括热轧卷板加中厚板一起计算，我国2000年生产1545万吨，比上一年增产120万吨，2001年生产2101万吨，比2000年增产了556万吨：2002年生产了2564万吨，比2001年增产了463万吨；2003年生产了3413万吨，比2002年增产了849万吨；2004年生产了4672万吨，比2003年增产了1259万吨；增产幅度可以说是空前的。再以中厚板消费占钢材中比例来看，2000年为9.9%而后2004年涨至6.5%,净增6.6个百分点,这个涨幅符合国外工业发达国家的规律。上升的比例还会逐年扩大。再从专用板占中厚板的比例来看，工业发达国家占60%70%，而我国只占25%左右，随着国家对专用板标准的推行和各行各业对专用板用量的增加，我国专用板的缺口也随之加大，热轧带钢轧机轧专用板的“工艺混乱”现象将得到遏制。专用板市场潜力巨大。如果说2010年我国钢材消费总量达到3.5亿吨，中厚板消费比例达到20%，所需中厚钢板就是7000万吨，如果中厚板消费比例达到25%所需中厚钢板就是8750万吨，所以说我公司要抓住机遇，力争在第三次（由我国掀起的）中厚板轧机建设高潮中，占有一部之位。三，中厚板轧机基本工艺与发展趋势： 中厚板轧机生产工艺方案有两种，一种是传统的常规中厚板生产线，如三辊式劳特轧机、单机架四辊轧机、双机架两辊粗轧+四辊精轧、双机架四辊粗轧+四辊精轧机组。另外一种是20世纪80年代逐步发展起来的，即可单张钢板轧制，又可采用卷轧方式生产中厚板。各自特点比较如下：1， 常规中厚板生产线： 常规中厚板生产线的优点：适合生产高档次中厚板，由于坯料较短，一般在13004500mm之间，因此能生产Z向等具有双向性能要求的钢板品种。同时坯料较厚（150250mm）适合轧制厚度较厚、压缩比较大、强度要求较高的专用钢板品种。其次一次性投资省，常规中厚板生产线设备国产化进程较快，大部分设备可以国内制造，备品备件国产化程度也高常规中厚板生产线的缺点：成材相对较率低，老企业落后生产线成材率为88%，现代化的生产线成材率可达到9294。在常规中厚板生产线上单张轧制钢板，由于设备间距、轧件头尾温差的限制，不可能生产大单重的钢板，这对钢板的成材率及生产效率造成不利影响。不适合生产薄而宽规格的中厚板产品。中厚板轧机可以生产很宽的钢板，但由于受轧制温度的限制，厚 4mm 左右的宽幅中板是中厚板轧机的极限产品，生产难度较大，生产产量不高，现国内常规中厚板轧机可以大批量生产的厚度范围一般在 6mm 以上。2.卷轧中厚板生产线（炉卷轧机）卷轧中厚板生产线的优点 ：用卷轧的方式生产钢板，通过增大坯料长度（最长 18000mm ），可大幅度提高单重，实现多倍尺轧制，减少单张钢板轧制的切头尾损失，提高综合成材率和生产效率，降低生产成本。可以生产薄而宽规格的中厚板产品。热连轧宽带钢轧机适合生产薄而窄的产品，常规中厚板轧机适合生产厚而宽的产品，与常规厚度板坯相比，选用125 150mm 厚的中等厚度板坯，可减少轧制道次，降低电能消耗。可以和连铸机一起建成短流程生产工艺，通过较高的坯料热送温度，较高的热装率，降低能耗消耗。该工艺适合少品种、批量生产。卷轧中厚板生产线的缺点： 由于采用卷轧生产工艺，连铸坯长度较长，不能实现横向轧制，因此不能生产海洋平台用Z向钢等具有双向性能要求的钢板品种。由于采用中等厚度板坯，连铸坯厚度相对较薄，压缩比受到限制，不能生产较厚规格的专用板，产品定位以市场容量较大的一般中厚板品种为主。一次性投资大，引进比高，备品备件暂时不能实现国产化，运行成本相对较高。我国安阳钢铁公司、南京钢铁公司等正在建设宽规格卷轧生产线（宽炉卷轧机），韶钢正在建设的 3500mm 中板生产线预留建设宽炉卷轧机的位置。除了宽规格卷轧生产线外，常规的四辊宽厚板或中厚板轧机（单机架或双机架）仍是目前国内外新建或改造中板轧机主要选择的机型，如最近新投产的济南钢厂双机架 3500mm 、北台双机架 3500mm 、首钢单机架 3500mm 、天津钢厂双机架 3500mm 、唐山建龙单机架 3500mm 等。 3，常规中厚板轧机与宽炉卷轧机工艺特点比较：项 目常规中厚板轧机宽炉卷轧机产品形式单张板单张板和板卷工艺布置单张板生产线单张板和板卷两条精整生产线轧制方式纵、横轧全纵轧而不能横轧连铸坯料150300 mm（厚度）100150 mm产品品种生产海洋平台用Z向钢不能生产海洋平台用Z向钢产品规格5100 mm4550 mm成材率92%左右98%投资12亿人民币18亿人民币 从上表对两类轧机的工艺特点对比可以看出，宽炉卷轧机产品定位于中低档，适合单一品种、大批量、高效率，单机架宽炉卷轧机年生产规模110万吨，投资较高。韶钢一期新建单机架 3500mm 轧机，生产规模80万吨，预留二期上热卷箱及卷取机的位置，总投资14亿元（外汇4200万美元）；安阳钢厂新建中厚板炉卷车间，生产能力110万吨，总投资约18亿元。常规中厚板轧机产品定位于中高档，具有投资省、见效快、备品备件国产化率高等优点，如北台、济钢双机架3500 mm中厚板轧机，年生产能力140万吨（生产普碳钢时），投资约1214亿元。 四，关于产品质量： 1，高压水除鳞：板坯在出炉后，未进入轧机前，要通过高压水除鳞，这是提高产品表面质量的关键措施。目前我国中厚板的产品表面质量与国外比较有差距，是差在高压水除鳞上，国产高压泵压力难以在15Pma左右稳定运行，国外一般都在18Pma以上稳定运行。由于压力不够，除鳞时间长了会降低坯料温度，除鳞时间短了，氧化铁鳞又影响了产品质量。所以，多采取在轧机前后再加高压喷嘴，对轧过程中二次氧化铁鳞进行处理。2， 产品交贷要求的三个状态：（1） 横轧制状态交贷：用短坯料长宽比等于一，可采用横向轧制方式生产中厚板，采取这种办法生产出来的钢板，叫做Z向钢板，它具有双向性能，如深海钻井平台、潜艇用板等。（2） 控制控冷状态交贷：所谓控制控泠，是指通过控制热轧钢材后泠却条件来控制奥氏体组织状态、相变条件、碳化物的析出行为以及相变后钢板的组织和性能等，从这些内容来看，控制轧制就是控制热轧后3个不冷却阶段的工艺条件或工艺参数，这三个冷却阶段一般称做一次冷却、二次冷却、三次冷却。3个冷却阶段的目的和要求是不同的，有未再结晶型控制轧制、有再结晶型控制轧制。为了解决好在控轧控冷中待温造成的产量损失，国内外厂家目前都采用多块轧件交叉轧制的手段，这就需要轧制线在空间上能满足交叉轧轧制的需要，一般采用增加旁侧待温辊道或加长机前后工作辊道作为待温辊道的方式，使其能够交叉作业，减少待温仃机时间。所以一般劳特式轧机的工艺布置长度都会超过200米以上。（3） 热处理交贷状态：中厚板由于用途不一，对中厚板的热处理要求也不一样，与之配套的热处理工艺有：固熔处理、正火处理、调质处理和淬火处理，因此各类工艺所需的炉子必须齐全（4） 钢质洁净，有害元素成分低，S25ppm，P40ppm，H15ppm，020ppm，N10ppm，总量100ppm。压缩比减小，一般大于25-3性能可合格，当为400MPa时，坯厚为250mm可轧制成厚100mm板。内在无夹杂、分层、内裂及白点等缺陷，且不得有25mm缺陷存在。表面无缺陷，切割端不留毛刺，加热前均需清理干净。（5） 钢板尺寸偏差：厚度005mm，宽度+48mm，长度10mm，不平直度15mmm，镰刀弯 94，成品率99，修磨率1，再矫直率3。碳当量038-0.4，焊接裂纹敏感指数02。五，公司面对的机遇与挑战： 我公司是一家特钢生产企业，主要生产不锈钢，年产量在20万吨左右，主要产品为各类不锈钢管、棒材、锭等，产品链要通过轧机才能闭环，公司在去年底就统一了意见：上轧钢机。 2007年的一季度，在考查二手轧钢机机型的过程中结合市场行情客观了对比了棒材轧机和板材轧机发展趋势，再结合我公司生产品的实际和市场产品行情，认为上中厚板轧机比上棒材轧机更能发挥我公司的优势，我认为董事长看准了中厚板轧机发展的趋势，想不失时机抓住第三次中厚板轧机建设高潮这一机遇和挑战，建设一台常规中厚板轧机，完成公司内产品链的闭环。5月份我与王工去了山西临汾钢铁公司中板厂，对即将下线的三辊劳特轧机进行了考查，临汾三辊劳特轧机下线是因为又上了一条四辊粗轧+四辊精轧的中厚板轧机生产线，产量由原来的25万吨增加到120-140万吨，这条新线是2006年年底一次试车成功，目前未能生产的主要原因是待辊。临汾三辊劳特轧机也曾经过了两轮技术改造，最好生产水平达28万吨/年。临汾钢板在国际市场上占有重要的