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一、核心作用:高效生产与质量控制的枢纽
热连轧组是轧钢生产中实现连续化、自动化、高效化的核心环节,其作用贯穿从原料到成品的全流程:
1、连续化生产,提升效率
通过粗轧与精轧的串联设计,热连轧组将加热后的板坯直接轧制成所需规格的带钢,省去了中间冷却和再加热环节。例如,本钢2300产线通过优化轧制节奏,将小时产量从360吨提升至420吨,效率提升显著。
2、精准控制,保障质量
● 厚度精度:采用液压AGC(自动厚度控制)技术,结合高精度数学模型,实现带钢厚度偏差控制在±0.01mm以内。
● 板形控制:通过强力弯辊系统(WRB)、工作辊窜辊(HCW/CVC)和对辊交叉(PC)技术,消除边浪、中浪等板形缺陷。例如,首钢迁钢2160mm产线应用CVCPLUS技术,使板形合格率提升至98%以上。
● 温度均匀性:层流冷却装置精确控制终轧温度,确保带钢金相组织均匀,力学性能稳定。
3、柔性化生产,满足多样化需求
现代热连轧组可灵活调整轧制规格,实现从极薄(0.8mm)到超厚(28mm)带钢的全覆盖。例如,日照钢铁ESP产线通过无头轧制技术,批量生产0.8-1.2mm极薄规格带钢,填补国内空白。
二、技术发展:从规模化到智能化的跨越
热连轧技术历经百年演进,当前呈现以下发展趋势:
1、流程工艺,降低能耗
● 薄板坯连铸连轧(CSP/ESP):将连铸与轧制无缝衔接,省略传统加热炉环节,能耗降低40%-70%。例如,日照钢铁ESP产线实现0.8mm极薄带钢量产,成材率提升1%-2%。
● 无头轧制技术:通过钢坯焊接或液态连接,实现无限长带钢连续轧制,减少头尾废料。宝武集团湛江钢铁2250mm产线应用该技术后,综合成材率提高至98.5%。
2、智能化控制,提升稳定性
● 工业互联网与大数据:通过实时采集轧制力、温度、速度等参数,构建数字孪生模型,优化轧制规程。例如,华菱涟钢应用AI算法预测轧辊磨损,换辊周期延长20%。
● 远程运维与预测性维护:利用5G+AR技术实现远程设备巡检,结合振动分析预测故障,减少非计划停机时间。鞍钢集团鲅鱼圈分厂应用该技术后,设备综合效率(OEE)提升5%。
3、绿色制造,践行“双碳”目标
● 超低排放改造:采用电除尘、湿式电除尘等组合技术,使颗粒物排放浓度降至10mg/m³以下,达到超低排放标准。
● 余热回收利用:通过加热炉烟气余热锅炉、层流冷却水余热发电等技术,实现能源梯级利用。首钢京唐产线余热回收率达85%,年减排二氧化碳30万吨。
三、市场应用:高端化与差异化并进
1、汽车领域:轻量化与高强化
热连轧组生产的高强度汽车板(如DP钢、TRIP钢)广泛应用于车身结构件,实现减重15%-30%的同时提升碰撞安全性。例如,华菱钢铁1500MPa级超高强钢已进入特斯拉供应链。
2、能源领域:耐腐蚀与长寿命
针对油气输送管线钢(如X80、X100),热连轧组通过控轧控冷(TMCP)技术,细化晶粒并提高韧性,满足-40℃低温服役要求。本钢开发的X80管线钢已应用于西气东输四线工程。
3、建筑领域:高精度与低成本
28mm厚规格热轧钢卷通过优化轧制工艺,强度与韧性接近中厚板,但原材料利用率提高10%,生产成本降低15%,成为桥梁、船舶等领域的理想替代材料。
四、未来展望:技术驱动与产业升级
1、极限规格突破
开发0.5mm以下超薄带钢和35mm以上超厚板轧制技术,满足新能源汽车电池壳体、大型工程机械等新兴需求。
2、全流程智能化
构建从炼钢到轧制的全流程数字工厂,实现质量追溯、能耗优化与柔性生产一体化控制。
3、绿色低碳转型
推广氢基直接还原铁(DRI)与电炉短流程工艺,结合碳捕集与封存(CCUS)技术,力争2030年前实现热连轧工序碳排放强度下降30%。