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1、宝新冷轧不锈钢带工程的工艺和设备简介张桐庆(宝钢设计管理处) 摘要 宝新冷轧不锈钢带工程,是宝钢实施钢铁精品战略的一部分。概要介绍了宝新工程工厂设计的市场定位、 工艺技术选择及设备建设模式,体现了宝钢着眼提高整体技术水平,增强技术创新能力的战略眼光。 关键词 冷轧不锈钢钢带 工艺技术 退火酸洗线 CR12辊轧机Introduction of Technology and Equipment forStainless Strip Engineering in BaoxinZhang Tongqing( Baosteel Design Management Department)ABSTRACTB
2、aoxin cold rolling stainless strip engineering is a part of quality product strategy ofBaosteel.An brief introduction of market position of factory design ,selection of technology and mode of e2quipment construction for the engineering are briefly introduced. It embodies that Baosteel aims at improv
3、2ing integral level of technology and strengthening the ability of technical creation in a strategic foresight.Key WordsCold rolling stripTechnologyAnneal2pickling lineCR 12 high roll 宁波宝新冷轧不锈钢工程由宝钢集团公司、宁波浙甬钢铁投资有限公司和日本的日新制钢、三井物产、 阪和兴业等三家公司共同投资建设,一期工程设计年产量8万t冷轧不锈钢薄板卷,总投资17146亿元人民币。厂址位于宁波北仑经济开发区,紧靠北仑港
4、码头,水陆交通便利,场地平坦开阔,城市依托力强,占地面积约20万m2。1997年5月15日工程正式开工,1998年12月11日开始试生产,标志着一期工程基本建成。1 产品及工艺方案选择111 市场需求世界不锈钢的需求量每年以5 %8 %的速度增长,我国的增长速度更高些。板材占不锈钢需求的比例近年也在不断增长,约占70 %张桐庆 高级工程师 1948年生 1989年毕业于同济大学研究生院 现从事技术管理工作 电话 56608557 邮编 20190080 %。根据国家有关部门的预测,2000年我国不锈钢板材的需求量为100万t左右,其中不大于3 mm的薄板约为70万t。112 产品品种宝新工程的
5、产品为:NiCr系占70 % ,Cr系占30 %。其中包含了用于化工、 电子仪器和建筑的奥氏体型SUS316、304等,用于医疗器械、 刀具的马氏体型SUS410、420等,用于建筑装潢、 汽车及厨房设备的铁素体型SUS430、409等。113 产品规格厚度:013310 mm;宽度:6501 320 mm(分条最窄40 mm) ;其中卷状交货占60 % ,板状交货占40 %。产品厚度比例为: 019 mm占31125 % ,019213 mm占62150 % ,213310 mm占6125 %宝新的品种规格适应了市场需求,与国外冷轧不锈钢的制造尺寸相符合。厚度范围与国内主要生产厂太钢和浦钢的
6、产品作了适当分工,薄规格产品易发展深加工产品,从发展看是有利的。542000年第6期 宝 钢 技 术 114 表面加工等级一期2B占70 % ,2D占20 % ,研磨板占10 %。2D板是经热处理、 酸洗后不需平整的冷轧板,主要用于化工行业等对表面光洁度要求不高的不锈钢制品。115 生产规模及机组配置一期工程生产规模定为8万t/ a。为了使产品质量符合国际标准,采用了世界上先进、 成熟、可靠的工艺技术和机组设备,同时吸收日新制钢的生产实践经验而使用了短捷的工艺流程,如图1所示。主要生产机组及其设计参数见表1。以上工艺方案和机组配置,可以充分发挥12辊冷轧机组的生产能力;采用热、 冷带共用退火酸
7、洗机组可以节省一期投资,二期时该机组作为热带退火酸洗专用线;修磨抛光机组在一期时作为兼用线,二期时修磨及抛光将分别设置专用线;平成品退火酸洗2D2B抛光平整横切纵切成品钢卷成品钢板中间退火酸洗修磨冷轧中间轧制成品厚度 015mm冷轧修磨酸洗退火退火酸洗奥氏体型铁素体型热轧钢卷图1 宝新冷轧不锈钢工程工艺流程Fig.1Flow chart of cold rolling stainless steel in Baoxin表1 主要机组及其生产能力Table 1Main machines and their productivities机组名称最大速度,m/ min年处理量,t/ a工作小时,h/
8、 a作业率, %设备制造商罩式退火炉(BAF)(最大装炉量:85 t)17 6548 00074德国LOI热、 冷带退火酸洗(H、C2APL)60183 2066 8359716法国DMS12辊冷轧机组(CRM)800120 0265 9898516日本三菱重工修磨机组(CG L)2030(抛光)36 6946 1168714日本日新工机平整机组(SPM)30067 3142 72758日本宇部兴产纵切机组15050 7402 7278512中国西重所横切机组6033 4032 2186913西重所、 德国UNGERER64 宝 钢 技 术 2000年第6期整机组预留二期的能力。2 主体工艺设
9、备概况宝新冷轧不锈钢工程的主要生产机组分别从日本、 法国、 德国、 奥地利等国引进(见表1) ,并采取合作制造方式扩大国内制造量。本文着重介绍退火酸洗机组和12辊冷轧机组。211 退火酸洗机组( APL)从法国DMS公司引进的APL机组附有入口准备线,这种设计已应用在泰国THAINOX厂,采用这一技术的优势是可省掉一条准备机组和一个开卷机,减少投资;机组头部的功能可以保证APL线正常生产,简化了生产工序,优化了引带管理。该机组的焊机由德国Miebach公司提供,退火炉由比利时DREVER公司提供,酸洗段由奥地利RUTHNER公司提供,抛丸机由瑞士FISCHER公司提供,电气由ABB公司分包,均
10、是一流水平的装备。APL机组的技术参数及特点见表2。表2APL的主要技术参数和特点Table 2Main technical parameters and characteristics of APL项 目技 术 参 数机组总长度28318 mm作业线速度穿带:25 m/ min入口:max 90 m/ min工艺:560 m/ min出口:max 90 m/ min带材规格热带:35 mm6501 350 mm冷带:0133 mm6501 350 mm活套有特殊的机械结构,使用可靠。退火炉(1)炉子组成:预热带,加热带,第一段,第二段,第三段,冷却段,干燥段;(2)炉子最大能力:57133
11、G J/ h ,共90个喷嘴;(3)最高炉温:1 250,最高材温:1 150;(4)炉辊换辊方式:线速度在50 m/ min以下可在线换辊;(5)冷却方法:冷却设计按临界状态进行设计,既能保证钢板质量,又能保证不瓢曲;采用气冷、 雾冷和水冷方式;(6)炉内含氧量:3 %6 %;(7)助燃空气温度:600。破鳞机设有一台带支持辊的9辊矫直机,延伸系数较小,有一定的弯曲变形量,干式,破鳞效果较好。抛丸机抛后钢板表面等级ASa2。酸洗酸槽长度,m温度,浓度,g/L电流,A/ dm2中性盐21658515022012硫酸14137010025035012硝酸1413507010020012混酸354
12、065100220HNO3060HF212 冷轧机组( CRM)CR轧机在板形控制方面具有一定的优势,在日本,CR12辊轧机在不锈钢冷带生产中均能正常发挥作用,在日新制钢公司,CR轧机还可生产厚度最薄达0105 mm的不锈钢冷带。表3是CR轧机的主要技术参数和特点。3 设备建设模式311 总体设计模式我国市场对高质量不锈钢的需求迅速增长,宝钢建设宝新冷轧不锈钢工程,其战略目标就是为了优化我国的不锈钢产品结构、 品种和质量,在中国迅速形成不锈钢的精品基地。宝新工程采用世界上先进、 成熟、 可靠的工艺设计,借鉴日新制钢的生产实践经验,在水平上瞄准世界一流。在引进模式上,采用由中方业主负责,设计院技
13、术总包,根据各机组的不同特点进行“点菜式” 的选择,充分竞争比选,保证了总体设计的优化,以及设备制造的综合优势。在保证机组整体水平的前提下,扩大合作制造和分交设备。74张桐庆 宝新冷轧不锈钢带工程的工艺和设备简介表3CRM的主要技术参数和特点Table 3Main technical parametecs and characteristic of CRM项目技术参数轧机型式12辊轧机带材规格入口 出口016510 mm6501 350 mm013310 mm6501 350 mm工作辊75120 mm1 400 mm,可横移中间辊195210 mm1 600 mm支撑辊520 mm7段(上)
14、520 mm6段(下)285 mm7段(上、 下)轧辊最大开口度300 mm事故时可快开最大轧制速度800 m/ min最大轧制力10 000 kN轧机主电机功率张力卷取机功率A C13 400 kWA C13 400 kW压下调节两个伺服阀控制液压缸压上板型控制手段(1)支撑辊凸度调节;(2)中间辊弯辊;(3)非对称液压压下。换辊方式工作辊第一中间辊支撑辊自动自动手动过滤器形式SUPAMIC型过滤精度2m)刮油器形式两套2辊式刮油器公用辅助系统的设备与主体设备协调配套,满足了冷轧不锈钢对能源介质苛刻的高质量要求。液化石油气、 酸碱供应、 废酸废液处理系统,尤其是防火措施,均设置了完整先进的工
15、艺系统及监视、 监测、 应变处理和控制系统。环保设计先进合理,废酸、 废水、 废油、 废气都按综合治理的原则进入总体设计,在引进主机设备的同时,引进了一些先进的环保治理设施。312 设备合作制造为了确保合作制造设备的水平,慎重而过细地研究合作制造范围,五条主要机组设备都由国内设备制造厂商作为合作制造卖方联合体,国内制造厂由中方向外商推荐。合作制造的原则和范围:与机组控制有关的部件、 直接操作中与钢带表面接触处于动态中的部件、 直接影响工艺质量的部件、 对于材质与精度要求较高的部件、 主传动设备、 消防系统等均不列入合作制造;列入合作制造的主要是不参与操作控制的设备或部件(主要是机械部件)、 对
16、机组生产影响不大的部件、 轧机牌坊等。合作制造充分利用了宝钢已有的技术和管理优势,向国外买进了一些核心技术和国内尚未过关的专业设备,并且节约了投资。同时也为今后组织国内生产高精度备件提供了条件。313 电气设备的分交电气设备的分交原则是,国内和外商在技术和设备上减少交叉,功能上相对独立。基础自动化及其关联设备,即过程控制、 仪表、 操作设备,考虑其完整性和系统性,由外商供货;电源系统的低压柜、 马达控制中心设备,由中方分交;与外系统接口关系不复杂的传动设备,由具有制造能力的合资公司供货;有特殊要求的低压电机由外商供货;国内能够制作的供电、 通讯、 空调、 检测、 报警以及能源系统的部分控制设备
17、等大量分交国内制造。宝新的管理机系统由宝钢自行开发。314 纵切机组和横切机组由国内总承包纵切机组和横切机组由国内西重所总承包。为达到应具有的装备水平,在横切机组引进了矫直机、 飞剪和真空吸盘三项关键设备,这两条机组也采用交流调速传动,由宝钢西门子制造工程中心有限公司参与设计制造。实践证明,这两条机组也达到预期要求。4 结语宝新冷轧不锈钢工程的总体技术装备水平实现了先进一流的目标,自1998年12月试生产,1999年7月全面完成功能考核,8月进入商业性生产并达到设计产量,年底即基本消灭亏损。目前月产量已超过8 000 t ,且质量稳定,市场走俏。宝新不锈钢工程的市场预测、 产品定位及主体工艺技术及设备的选择,都依托了宝钢积累的管理经验和数据。宝新工程在全新的建设环境下,坚持宝钢一贯坚持的发展钢铁精品的战略思想,坚持依托市场,坚持整体技术水平创一流的目标,坚持提高科技创新能力和综合竞争能力,坚持经济效益最大化的原则,充分体现了宝钢组织现代化工程的整体实力和水平。编辑 龚根生(改稿日期 2000年7月18日)84 宝 钢 技 术 2000年第6期
