紧凑式带钢生产技术的发展

到1995年底,全世界已投产、正建及已签约拟建的紧凑式带钢生产线(CSP)共15条,年生产能力共计1400万吨热轧带钢,其中最新签约的是纽柯公司的第三个CSP厂(伯克利厂)和位于泰国Chomburi的NSM公司。近年来。

CSP辊底式均热炉钢坯氧化烧损的数值模拟

基于数值模拟方法研究65Mn钢坯在均热过程中氧化层的动态增长过程。根据紧凑式带钢生产(CSP)均热工艺特点,利用等效热阻和等效质量法,以实验均热炉为研究对象,建立三维非稳态钢坯均热过程氧化烧损数学模型,考虑氧化层的增长对传热过程的影响对氧化烧损量进行计算。利用计算流体力学软件FLUENT6.2计算65Mn钢坯均热过程中加热速度、均热温度及空气消耗系数对钢坯氧化烧损量的影响,首先计算符合工艺要求的稳定的初始温度场,然后耦合氧化烧损UDF程序,进行计算分析。研究结果表明:在加热过程中生成的氧化层增大了换热热阻,使钢坯的加热速度减小;钢坯氧化烧损量随加热速度的增大而减小;当达到同一特定的均热温度时,钢坯氧化烧损量随空气消耗系数的增大近似呈线性递增;当空气消耗系数一定时,钢坯氧化烧损量随均热温度的提高而急剧增加;数值计算结果与实验结果变化趋势一致,并在CSP均热温度范围内较吻合。

CSP热轧工艺对Ti微合金化钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、电子显微镜、化学相分析等手段研究了CSP热轧工艺对Ti微合金化高强钢组织和性能的影响。结果表明:880℃终轧、620℃卷取试验钢的屈服和抗拉强度分别为825、895 MPa,钢中存在大量的纳米尺寸TiC粒子,其沉淀强化效果超过150 MPa;卷取温度降低到580℃,TiC的析出受到抑制,沉淀强化效果明显减弱。卷取温度显著影响钢中第二相粒子的析出过程,终轧温度和卷取温度改变对晶粒尺寸也有影响,两者综合作用的结果使Ti微合金化钢的强度和韧性发生变化。

Ti微合金化冷轧高强钢的再结晶温度研究

采用半小时等温法、显微硬度测量和金相组织观察等试验手段,研究了Ti微合金化冷轧高强钢的再结晶温度。结果发现:不同变形量的冷轧板再结晶规律基本相同,再结晶温度随变形量增加略有降低;640℃以下为回复阶段,随着温度升高,等轴晶大量形核长大,硬度迅速降低,到840℃再结晶晶粒反常长大;该钢种的再结晶温度高达700～710℃,钢中大量纳米级TiC析出物和溶质原子是再结晶温度提高的主要原因。

CSP层流冷却工艺对低碳钢组织和性能的影响*

在珠钢生产现场进行实验,研究了不同冷却方式和工艺参数对低碳钢成品板组织和力学性能的影响。研究表明:采用连续冷却比采用间隔冷却得到更细的组织和更高的强度;通过降低终轧温度和卷取温度,细化铁素体晶粒尺寸,提高了成品的强度;在现有的工艺条件下,贝氏体强化不是主要的强化机制。

珠钢EAF-CSP流程700MPa级钛微合金化高强钢的开发

介绍了屈服强度700 MPa级Ti微合金化高强钢ZJ700MC的成分设计、冶炼、连铸连轧工艺和力学性能,分析认为,铁素体晶粒细化和TiC沉淀强化使钢的强度显著提高,同时保持良好的韧塑性。该钢已实现工业化批量生产,并应用于集装箱及专用车辆制造。

Hi-B钢CSP热轧板的晶粒取向特征

借助金相显微镜和EBSD技术观察了紧凑式带钢(CSP)工艺生产的热轧Hi-B钢板的显微组织和晶粒取向分布情况,分析了晶粒取向的演变过程。结果表明:与传统厚板坯工艺生产的Hi-B钢相比,CSP工艺生产的Hi-B钢热轧组织更加细小均匀,在压下量不足的情况下可以在热轧板表层产生少量较为严格的取向Goss晶粒;CSP工艺生产的Hi-B钢热轧板织构强度比用传统厚板坯生产的热轧板织构强度高,表层以{110}面织构为主,同时含有少量Goss织构、黄铜织构和铜型织构等。较高取向度的Goss晶粒与黄铜晶粒和铜型晶粒相邻。中心层主要为轧制变形晶粒,织构组分聚集在α取向线上,其中{112}<110>织构组分强度最高。

轧件激励诱发CSP轧机振动问题研究

为研究紧凑式带钢生产(compact strip production,CSP)线轧机在轧制热轧钢板(steel plate heat commercial,SPHC)钢种时出现的强烈振动行为,利用在线监测系统对轧机进行工业现场试验研究,获得轧机在轧件厚度波动、咬钢冲击及压靠等工况下的信号特征,工业现场试验证实轧件对轧机动力学特性具有重要影响。通过建立轧件厚度波动影响下的轧制力数学模型获得轧制力波动特性,依据工况参数,利用ANSYS/LS-DYNA软件对轧机进行轧制过程仿真研究,求解获得轧制力波动特征,数值计算结果与轧制力模型理论分析结论相一致,在此基础上进一步探讨了由轧件厚度波动产生轧制力波动并激发轧机振动的机制。依据轧制速度与厚度耦合特性,在工业现场实施抑振试验,结果显示通过优化轧制工艺设定使得轧机振动频率分散、振幅大幅降低。该研究方法和结论可为同类振动问题提供参考。

CSP生产Ti微合金化高强钢中纳米碳化物

采用光学金相、电子显微术和化学相分析的方法并结合热力学计算,分析了紧凑式带钢生产(CSP)的Ti微合金化高强钢中的析出物及其析出规律.研究发现:高强钢中存在微米尺寸的立方TiN析出和大量纳米尺寸的析出物粒子;钢中MX相(M=Ti,Mo,Cr;X=C,N)的质量分数为0.0927%,其中10 nm以下的析出物占26.9%;均热之前和均热过程TiN已基本全部析出,连轧前TiC不具备析出的热力学条件;降低钢中N和S含量、严格控制卷取温度可增加TiC的体积分数,降低γ→α相变温度可以阻止细小碳化物长大.结果表明,析出物总的沉淀强化效果约为156 MPa,并能通过化学成分和工艺的控制进一步增强.

工艺润滑技术在CSP中的应用

介绍了CSP热轧工艺润滑机制和润滑方式,说明了CSP轧机使用润滑工艺的重要作用,并提出了CSP轧机使用工艺润滑应注意的问题。

薄板坯连铸连轧技术的发展及在中国的应用

论述了世界上已开发的薄板坯连铸连轧技术的发展和现状,介绍了薄板坯连铸连轧在中国的应用及特点,提出了存在的问题和发展前景。

CSP技术的产量、质量及成本

紧凑式带钢生产(CSP)工艺是一种技术高度发展且很有效的热轧宽带钢的生产工艺。先进的上游炼钢工艺是获得优质CSP产品的重要前提。除了提高现有CSP连铸机的生产能力及铸速外，研发活动主要集中于CSP结晶器、薄板坯浇铸闭环控制系统，以及为了满足轧机，特别是薄带轧制的要求而改进薄板坯的几何形状与厚度等方面。

CSP集成技术的最新进展

紧凑式带钢生产（CSP）是一种高度发展的工艺．一种可以低成本生产优质热带的工艺。由于产量高，且产品质量卓越，全球CSP的产能已达到了4000万吨／年。近15年来。CSP产品的范围不断拓展，目前已从低、中碳钢发展到了铁素体和奥氏体不锈钢种以及取向电工钢。

薄板坯连铸和直接轧制技术的新发展

自第一条CSP（紧凑式带钢生产）生产线1989年在美国纽克厂投产以来。SMS西马克公司已将薄板坯连铸和直接轧制技术发展成生产高质量的热轧带钢的标准化工艺模式。目前全世界共有28条CSP。生产线投入了生产，生产的热轧带钢年总产量在5，000万吨以上。这表明总产量已占全世界热轧带钢产量的10％左右。

CSP技术的新一代

当我回想起和一群乐于奉献的年轻人在纽柯这家十分具有开创精神的公司首次将CSP技术商业化时,就像是发生在昨天,而事实上,那已是八年前的事情了。当时世界上的许多炼钢专家曾预言:由西马克公司首创的紧凑式带钢生产技术将以失败而告终。

空气消耗系数对CSP均热过程钢坯氧化烧损的影响

基于钢坯氧化机理的综合分析,利用数值模拟方法研究空气消耗系数对CSP均热过程钢坯氧化烧损的影响。结果表明,在保证燃烧完全的条件下尽量降低空气消耗系数,有利于提高钢坯的温度,减少加热时间,降低钢坯氧化烧损量;增大空气消耗系数将使钢坯温度均匀性恶化,但空气消耗系数增大到一定程度时,钢坯温度均匀性则变化不大;炉气中的氧气对钢坯的氧化性大于二氧化碳和水蒸汽,应当严格控制炉内氧气的残留量,以减小氧化烧损。