厚度 铁素体晶 YS MPa UTS MPa YS/UTS El % 铁素体 % 马氏体% 贝氏体 % 珠光体 % mm 粒尺寸 um 3.0 2.0 1.8 356 353 404 615 630 640 0.58 0.56 0.63 33 25 22 85 86 83 15 14 0 0 0 0 0 5 4 4
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薄板坯连铸短流程 无头轧制装备与技术
王国栋
东北大学轧制技术及连轧自动化 国家重点实验室 2012年3月6日，北京
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薄规格高强钢热轧工艺技术
高质量、薄规格热轧带钢板形控制技术、均匀、 稳定轧制技术、半无头轧制技术、动态变规格技术、 高速切断技术、自动控制技术
意大利 Arvedi ESP生产线
0.8 ~ 1.5 百万吨/年 50% 97.08% ~ 97.56% 1.2 mm，可生产0.7 ~ 0.8 mm 40 ~ 60% 40 ~ 50%
#注1：以冷轧成品的总能源消耗为100%进行比照； 2：以冷轧成品的总转换成本为100%进行比照。
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ISP生产线的产品应用领域及数量比例
应用领域 比例% 17.0 8.0 8.0 6.0 8.0 应用领域 城建和工业结构 家具等 压缩机 零售 比例% 14.5 5.0 21.0 13.0
汽车工业 汽车制管 精密焊管 其他焊管 机加工和工业配件
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ESP线产品厚度分布及控制精度
规格 /mm
≤1.25
比例 / % 21.2 9.30 16.8 52.7
1.25 ~ 1.50 1.50 ~ 2.00 2.05 以上
• 成品带钢纵向全长的厚度标准偏差控制在5um以内(绝对厚度 为1.55mm)，大大优于常规CSP流程以及传统长流程热连轧 的厚控水平，达到了冷连轧的厚度控制精度。
层流冷却
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成品板卷
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入库钢卷
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下线钢卷外形
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表面存在明显麻点
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ESP线的计算机控制系统
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工厂与自动化概貌
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高温大压下轧制材料变形行为
进入粗轧机的铸坯芯部温度超过1200℃，而表面温度约 1100℃。研究高温变形的温度分布规律，应力－应变关系，流 动法则，指导工艺设计。
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ESP生产线目前生产的品种
品种 备注
1 2 3 4 5 6
低碳钢、中碳钢、高碳钢 高强度低合金钢 IF钢 管线钢（最高到X80） 双相钢和多相钢 无取向和取向硅钢 因炼钢无RH真空处 理，故目前暂无法生 产。
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2010年1季度ESP线生产指标
项目 指标 24 5,500 6.0m/min(断面1550mm × 80mm) 5.6 9 0.9mm × 1540mm 97%
1>700MPa）
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化学成分（wt,%) C Mn 1.0～2.0 Nb Ti B 0.001～ 0.002
牌号
S700MC 0.04～0.07
0.02～0.06 0.03～0.08
YS>700MPa 汽车座椅侧板
厚度mm 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0
10 11 12 13
14
表面质量
粗糙度（精整后） 冷轧后
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ISP产线与常规热连轧线的关键参数对比
ISP无头热轧 常规热连轧 3.5 ~ 4.0 百万吨/年 80% 1 94.34% ~ 96.15% 1.7 ~ 3.0 mm 100% 75% 2
产量 能源消耗 (连铸+轧钢) 钢水到钢卷的金属收得率 无附加成本的薄带范围 投资强度 转换成本
14% 25% 15% 46%
12% 24% 19% 45%
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连铸坯宽度 /mm 1250
ISP生产线连铸设备工艺参数
结晶器厚度 /mm 75 连铸坯厚度 /mm 55 最大拉速 /m/min 7.0 钢水浇铸流量 /T/min 3.7
• • • •
平均每浇次连浇炉数11炉钢 56%以上的产品厚度规格都小于2mm 最大轧制宽度1600mm，厚度在1.2mm以下的薄板材 生产大部分钢种,例如低、中、高碳钢(0.75%)，1.2mm的高强度低合金 钢、硼钢、耐候钢、合金钢和双相钢等
汽车喇叭弹簧、座位、滑动板、车轮盘、门铰链、 引导轮、安全带、抗冲击板、连杆、大梁
含硼热处 HPF用钢 理用钢
6 耐腐蚀钢 防护栏杆、容器、焊接桥梁 7 多相钢 车轮、弹簧、底盘、建筑用钢、汽车部件、座位
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ISP生产线的产品厚度类别及比例
规格 /mm
2005
2006
1.00 ~ 1.25 1.25 ~ 1.60 1.60 ~ 2.05 2.05 以上
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对比项目 无头轧制功能 炼钢工序配置 炼钢工艺 中间坯保温缓冲 板坯厚度(mm) 中间坯厚度(mm) 成品厚度(mm)
ESP与ISP工艺与设备及产品的对比表
ISP 半无头轧制 粗轧与连铸为无头轧制 精轧为批轧制 电炉+LF 硅脱氧 克罗蒙娜炉 55.00 12.0-19.0 1.0-12.0 低碳钢 中碳钢 高碳钢 低合金高强度钢 多相钢 管线钢 3.0mm以下无头轧制 3.0mm以上半无头轧制 电炉+LF(+RH目前预留) 硅脱氧 无 80.00 10.0-20.0 0.80-12.0 超低碳钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 低合金高强度钢 多相钢 管线钢 无取向电工钢 取向电工钢 OK 200 0.6-12.0 97.0% 高 ESP
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75mm : 7.0m/min max. 连铸平台 薄板坯连铸机 120T电炉 大压下轧机 电感应加热器 克罗蒙那加热 炉 飞剪 12-19mm : ～1.0m/s 精轧机 1.0-12mm : 12.5m/s max 层流冷却 地下卷取机
摆动式飞剪
55mm : 10m/min max.
12-19mm : 0.2-0.5m/s 175m
汽车工业 汽车制管 精密焊管 其他焊管 机加工和工业配件
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ISP生产的高强热轧双相钢板
牌号 DP600 化学成分（wt,%) C Mn Cr 0.05～0.10 0.90～1.70 0.03～0.35
ISP生产的3.0mm DP600轮毂
3.0 mm
2.0 mm DP600微观组织
1.8 mm
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Thank you !
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全长190m 铸坯厚度100mm，拉速3m/min 宽度1600mm，最小厚度0.8mm 能耗降低45％ 保温炉，维持1100－1200℃
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● 1st Stage of CEM Project
Danieli ISP 技术
HRM
100mm 80mm
10~25mm
Piler
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轧件断面温度演变
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轧件平均温度演变
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1.0mm板卷的轧制顺序
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动态变规格时序图
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轧件规格过渡
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动态变规格的过渡段
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厚度0.8mm的板卷
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飞剪控制系统
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ESP的产品大纲
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ESP的厚度精度
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简化的后续生产过程
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ESP产品的力学性能
I/H
Movable Coil Box
FM ROT
1.2 ~12.7mm
浦项 光阳, 韩国
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● 2nd Stage of CEM Project
Danieli ESP
HRM
FM
100mm 80mm
10~25mm
Piler
I/H
ROT
Flying Shear
CEM:改进的ISP线工艺布置和主要产品规格
•
该生产线具备生产0.7mm厚的所有冷轧能生产的同规格产品的能力，包 括IF钢(汽车板)、多相钢、薄带甚至有高延伸率和抗拉强度等特殊性能的 钢，用来满足汽车工业的需要。
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2003年ISP产线生产指标
项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 金属收得率 作业率 低碳钢连浇炉数 每天浇注炉数（最大/平均） 无漏钢浇注炉数 断浇率 粗轧轧制力 精轧轧制能力 水口堵塞 低碳钢拉速 中碳钢拉速 包晶钢 生产计划 粗糙度 89.20% 96.60% 16 28/25 2139 0.27% 4,000t 150km（F5） 0.02% 4.8~5.5 m/min 4.0~4.2 m/min 无缺陷 100多种不同钢种 EN 10051标准的1/3 Ra<0.6um O5 适用汽车外板 实绩（平均值）
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Products mix of a ISP production line
1 低碳钢
油桶、容器板、货柜、锅炉板、扩展容器板、隔板 材料、钢家具、热镀锌板、电镀锌板 再轧板、空寂压缩机容器、气体容器管、锅炉板、 2 建筑用钢 建筑表面板 3 碳素钢 刹车片、洗衣机板、刀片、链条
4 高强度钢 5
碳素钢 品 种 电工钢 铁素体轧制 产量/年 (万吨) 极限厚度范围(mm) 金属收得率 (%) 技术复杂程度
无取向电工钢 OK 100 1.0-12.0 97.08% - 97.56% 较高
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筹划建设无头轧制生产线
与国内有关单位合作，筹划利用我国自己的科研 和施工力量，建设具有我国自主知识产权的生产线， AHSS热轧生产，实现减量化。
1.0-12mm
ISP工艺布置
连铸坯宽度 /mm 1250
结晶器厚度 /mm 75
连铸坯厚度 /mm 55
最大拉速 /m/min 7.0
流速 /T/min 3.7