ESP--带钢无头连铸连轧技术
河北太行钢铁集团有限公司ESP轧钢车间，“薄板轧制最小厚度仅为0.7毫米，能耗降低40%、污染物排放降低70%……”公司副总经理张昆介绍，ESP是国际领先的超短流程轧钢技术，7分钟就能完成全连续生产，不仅节能降耗、节约土地，而且产品具有钢质纯净、强韧性好、可个性化定制等优点。太行钢铁是国内第二家拥有ESP热轧带钢生产线的钢铁企业，成为了武安钢铁企业中一张响亮的名片。
该项技术是在德马克公司的ISP技术基础上开发的，其生产线中的连铸机采用平行板式直—弧形结晶器，铸坯导向采用铸轧结构，经液芯压下铸坯直接进入初轧机轧制成中厚板，而后经剪切可下线出售，不下线的板坯经感应加热后，进入五架精轧机轧制成薄带钢，经冷却后卷曲成带卷。ESP 工艺生产线布置紧凑，不使用长的加热炉或克雷莫纳炉，生产线全长仅190m，是世界上最短的连铸连轧生产线。
1.较高的浇铸速度。可通过优化铸机配置及提高厚度、浇铸速度变化的灵活性这些超常规技术来实现较高的浇铸速度。通过对经过计算机优化的流体动力学计算及(物理)水模型测试进行数学模拟，表明目前的浇注速度5-6 m/min仍可以大幅提高。
2. 稳定的浇铸期工艺控制。在过去的十年，铸坯成型和板坯固化的稳定控制方面取得了最重大的改进，针对不同钢种所需保护渣也进行了优化。通过控制磨擦和结晶器的角度布置，现在已经实现在高浇铸速度下进行稳定控制。
3.自动化技术的广泛应用。在技术工艺控制、传感器技术、数据管理及工艺方面的改进是成功的关键。在西门子奥钢联产品的厚度控制、温度控制、板型控制及平直度控制方面，中枢网络加强了工艺模型的灵活性、标准性。例如“微结构目标冷却”包可以控制带钢的冶金参数。在ESP线，自动化贯穿自浇铸到冷却的全工艺步骤。
1.ESP生产线是第1条能够在7min内完成从钢水直至地下卷取机的带卷热轧全连续生产线，而原有的ISP薄板坯连铸连轧生产线从钢水浇铸到产出成品带钢需要15 min；
2.ESP技术在高温下轧制，提高了产品微观组织的均匀性，使产品的性能提高；
3.整个生产线从连铸开始到成品卷取机不超过190m，非常紧凑，属于超短流程，设备投资和厂房投资均降低，收得率相对提高。无头带钢生产工艺避免了新带卷在精轧机中的穿带，因此可安全、可靠地大量生产薄规格(0.8-1.0 mm)带卷。预计从钢水到带卷，钢的收得率可以达到98.0%-98.5%，而ISP工艺仅有96.5%；
4.可以生产高品质超薄带钢，部分可以代替冷轧产品，直接进行酸洗和镀锌；
5.在节能环保方面，ESP技术可以在高温下充分利用连铸坯高温能量，即使实施较大的压下量，产生的轧制力也较低。与常规热连轧机比较减少2-3座加热炉；同CSP薄板坯连铸连轧比，也减少200多米长隧道加热炉。并且在高温下轧制又大大降低了轧机的功率，电耗降低。ESP与ISP工艺相比，取消了克雷莫纳炉，但其感应加热炉的功率增加了，ISP感应加热炉的最大功率为20MW，ESP感应加热炉的最大功率为36MW。此外，ESP与其它薄板坯连铸连轧工艺不同，在提高生产线能力和效率时，ESP只需要很少的能量。在极限拉速下，即7.6m/分(坯料为70mm×1250mm)和8.3m/分(坯料为55mm×1250mm)时，感应加热器能量输入将降为零。ESP的能耗比ISP减少约25%-30%，比传统热带钢轧机减少约40%。与能耗降低相关的是直接或间接的温室气体和有害气体的排放减少，生产一般规格带卷时降低40%-50%，而生产较薄规格时降低65%-70%。水消耗方面，其耗水量比最好的传统生产带卷方式降低80%。
1.全系列钢种范围。ESP线设计产品大纲为从低碳钢到高碳钢，以及合金钢的完整产品系列，包括高等级优质钢种(如取向和无取向硅钢，用于制造汽车车身面板的IF钢)。利用阿维迪ESP设备可以生产出达到冷轧表面质量(A级)的热轧产品(可以直接用于汽车裸露部件的制造)；还可以使用转炉钢水生产出具有IF钢特点的热轧产品。
2.薄规格产品。ESP工艺采用无头轧制技术，减少了穿带次数，因而可以通过阿维迪ESP工艺大量生产能够在诸多领域中替代冷轧产品的薄规格(厚度0.8-1.0mm)并具有阿维迪专利权的热轧产品，包括屈服极限315MPa、厚1mm的钢种；屈服极限420MPa、厚1.25mm的钢种；厚度在2mm以下的高强度钢种(强度700-800MPa)；厚1.2-1.5mm的DP600-DP1000钢种，可以替代部分冷轧产品，提高了产品的附加值。
ESP生产线由于采用带钢无头连铸连轧工艺和紧凑式短流程生产，因此，具有优异的工序成本优势。经分析[3-5]得出，ESP工艺的工序成本约是传统工序成本的55%，约是其他薄板坯工艺工序成本的70%，约是ISP工艺工序成本的77%。从中可以得出，ESP工艺的全品种产品大纲，预计98%的金属收得率, 比传统热带钢生产工艺生产成本约低30%-50%, 同双辊薄带铸轧生产工艺相比，具有很好的综合竞争优势，是一个值得关注和期待的新工艺。
总之，ESP是节能降耗的环境友好型生产线的代表，在未来钢铁行业不断向节能环保、生产高效低耗、产品高品质方向发展的进程中，该工艺已逐步凸显其较强的竞争优势。
2024/05/09 14:21:11
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