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普锐特冶金技术带钢处理线以高效率和低成本而享有盛誉,能够帮助用户全面满 足汽车、建筑和白色家电等行业对于高端产品的需求。 公司的处理线方案包括连续 式或推拉式酸洗线、连续镀锌线和其他金属涂镀线、彩涂线、连续退火线、不锈钢处 理线、精整线以及质量监测专家系统。另外,普锐特冶金技术提供的冶金技能和工 艺诀窍也将使客户受益,帮助它们紧跟最新产品技术趋势和市场需要。

生产企业对于改善产品质量、降低生产线能耗和减少设 备维护的要求越来越高。为了满足市场对于顶级质量水 平的要求,客户需要生产出表面质量出色,平直度指标 优异,尺寸公差严格,机械性能稳定,镀层附着力强的 带钢。

图1: 美国密歇根州迪尔伯恩AK钢铁公司一 套酸洗冷轧联合机组(PLTCM)中的IBOX 酸洗槽

普锐特冶金技术提供全面的集成方案,以满足对于质 量、产能和成本效益不断提高的要求。这些方案是长期 操作和设计经验以及与世界各地领先钢铁企业密切合 作的结果。另外,长期注重研究开发,也保证了新方案 的推广应用,比如高效率的iBox酸洗工艺(图1),成本 优化的紧凑型热轧和冷轧带钢镀锌和退火线,气 刀带集成的带钢稳定器,薄规格和厚规格激光焊机,汽» 车板镀锌线,SIAS自动表面检测系统(图3),等等。以 下概要介绍普锐特冶金技术带钢处理线方案:

酸洗线

普锐特冶金技术连续式和推拉式酸洗线采用模块化设 计,酸洗效率高,运行成本低,高速酸洗有先进技术作 保证。连续酸洗线配备了紧凑式除鳞机、先进的厚规 格激光焊机、重载切边剪和碎断剪以及浅槽设计。采用 iBox酸洗槽系统时酸洗线速度能够高达400 m/min, 而且不需要复杂的酸液循环系统,还可以采用配有侧喷 的隧道式酸洗槽。酸液浓度控制系统自动调节酸洗工艺 段,在产能、质量、操作管理和运行成本各方面带来了 明显优点。表1列出了最新酸洗线业绩和项目实例。

表1: 近期酸洗线业绩和项目(新建)一览 (VAMA = 华菱安赛乐米塔尔汽车板有限公司;PLTCM = 酸洗冷轧联合机组,CPL = 连续酸洗线)
图3: 酸洗冷轧联合机组上安装 的SIAS表面检验系统实例

对于每年大约100万吨的带钢酸洗,推拉式酸洗线在投 资成本和操作灵活性方面优势明显,尤其是在需要频繁 改变带钢规格和钢种的情况下。普锐特冶金技术提供设 计独特的V形浅槽,提高了带钢通过酸洗槽时的稳定性。

退火和镀锌线

普锐特冶金技术提供间歇式和连续式退火线。后者采用 灵活的分区炉设计,能够处理众多钢种和规格的产品。 碳钢和镀锡板均可采用连续式退火线进行处理。镀锌线 的主要构成包括加热炉、搭接焊或激光焊机、清洗段、 气刀、光整机和张力矫直机、切边剪和碎断剪、飞剪、辊 涂机、静电涂油机以及SIAS自动表面检验系统。连续式 处理线的特点是产量大,收得率高,节能效果好,能够 生产满足高端应用需要的优质产品。

热轧和冷轧带钢都有定制型热镀锌方案(图4)。面向汽 车板、外板、白色家电和建筑等应用生产的一流材料能 够满足最为严格的市场要求。所有类型的镀层均可涂 覆,比如纯锌、锌铁合金(ZnFe)、锌铝合金(Zn95 Al 和Al55Zn)和铝(AlSi或Al)等仅举几例,从而达到保 护带钢的各种要求。表2列出了最新退火和镀锌线业绩 和项目实例。

表2: 近期镀锌和退火线业绩和项目(新建)一览 (CGL = 连续镀锌线,CAL = 连续退火线)
图4: 日本新日铁住友金属公司(原住友金 属工业公司)三号连续镀锌线

不锈钢轧制、退火和酸洗线

普锐特冶金技术不锈钢处理线将传统上分离的轧制、清 洗、退火、酸洗、光整和矫直工艺组合到一条集成工艺 线中。热轧后的不锈钢带钢先经过退火和酸洗,然后用 20辊可逆式冷轧机,或者6辊或18辊串列式冷轧机进 行冷轧。冷轧带钢再送回退火和酸洗段处理并光整。对 于最薄的规格,必须进行二次轧制。表3列举了普锐特 冶金技术提供的下游处理线组合,表4则给出了不锈钢 组合处理线的最新业绩。

另外,提供的这些处理线均配备连续工艺所需的所有设 备,比如激光焊机、水平活套、切边剪和碎断剪、飞剪及 SIAS自动表面检验系统。

冷轧段:
近年来被普锐特冶金技术改进后以Power X-HI Mill的名称推出的18辊机架方案,在很多方面都 有独特之处。由于不锈钢具有明显的加工硬化现象,需 要采用小直径工作辊以达到必要的压下量。该技术增加 了侧向支承辊,以确保轧制的稳定性和可控性。中间辊 的窜辊和正、负弯辊使带钢形状能够得到精确的控制。 轧机配备了工作辊和中间辊自动换辊车,因而能够在工 艺段运行过程中完成换辊操作。

清洗段:
带钢表面质量是不锈钢扁平材的一个关键指 标,因此,进入退火炉前或离开冷轧机后的带钢清洁度 至关重要。性能可靠的在线脱脂段保证了带钢清洁度达 到要求,为提高产品质量奠定了基础。

退火和酸洗段:
加工硬化的带钢需要退火和去除表面氧 化皮。隧道式炉和酸洗段承担了这些任务。对于热轧带 钢,普锐特冶金技术还提供喷丸和除鳞设备,它们安装 在退火炉和酸洗段之间,用以去除氧化皮。图5展示了普 锐特冶金技术提供的一条不锈钢退火酸洗组合线。

图5: 普锐特冶金技术不锈钢退 火酸洗线实例,中国四川省广汉 市天成不锈钢制品有限公司
表3: 普锐特冶金技术不锈钢处理线的可能组合
表4: 近期不锈钢组合处理线业绩一览 (TCSS = 天成不锈钢制品有限公司,JISCO = 酒泉钢铁(集团)有限责任公司)

专家系统、冶金技能和工艺诀窍

作为带钢处理线技术领域的一家市场领先者,普锐特冶 金技术不仅以工厂建设和设备制造而闻名,还是设备质 量监测和生产开发方面的一家公认的可靠合作伙伴。公 司的技术方案应用了许多专家系统,能够连续监测设备 运行状态和产品质量。

工艺质量控制

钢铁工业依靠工艺控制而在改善产品质量方面取得了 巨大进步。处理线配备了越来越多的传感器和测量仪 表,采集了大量需要分析的数据。为了对设备日常运行 和工艺诀窍管理提供支持,普锐特冶金技术开发了先进 的软件。比如TCOptimizer和TPQC(跨工艺质量控制 系统)。

这些工具从处理线的所有部分和上游工艺(如果需要还 有外部实验室)采集数据和信号。利用多源数据相关模 型和业务管理规则,所有相关数据被转换成生产事件 和实时报警。这样,处理线主管人员或操作人员就能立 刻采取针对性修正措施。系统还拥有持续性知识管理功 能,能够有效地记录解决问题的最佳措施和方案。所有 数据都能方便地输出,以进一步用于材料开发,或者交 给普锐特冶金技术冶金专家以直接获得帮助。表5给出 了普锐特冶金技术TCOptimizer系统的业绩。

表5: 普锐特冶金技术TCOPTIMIZER系统业绩(CQ = 普通钢,DQ = 冲压钢,DDQ = 深冲钢,EDDQ = 超深冲钢, SEDDQ = 特级超深冲钢,BH = 烘烤硬化钢,HSS = 高强钢,DP = 双相钢,TRIP = 相变诱发塑性钢,MS = 马氏体钢)

SIAS自动表面检验系统

扁平材生产企业越来越多地被要求满足零缺陷的表面 质量要求。依靠单相机检验和先进的第三代LED 照明系统,SIAS在线表面质量控制系统能够在所有扁 平材轧制和处理设备上检测带钢表面的所有可见缺陷 并自动进行分类和评级。

在带钢处理线上进行表面检验,既能发现上游(来料)缺 陷,也能发现工艺本身产生的缺陷。它不仅执行最终产 品的质量控制,还能优化工艺参数和生产制度以减少缺 陷的发生。世界领先的表面质量控制方案SIAS拥有超 过130套业绩。

状态监测

状态监测是对一系列设备的运行状况进行持续检查。普 锐特冶金技术状态监测系统(CMS)极大地改进了设备 和系统的监测、优化和管理。自2012年以来,公司提供 的激光焊机和切边剪都安装了CMS,以优化设备运行, 准确安排维修计划,防止故障停产。CMS也可以在改造 项目中安装。

带钢机械性能在线测量

现在,PropertyMon系统使镀锌线和连续退火线在线 确定带钢机械性能成为可能。通过非接触式无损测量电 磁参数,能够沿整个带钢长度计算出磁学性能、抗拉强 度和屈服强度。

冶金支持

为了生产先进钢种,比如先进高强钢(AHSS),一般都 需要沿整个价值链对各生产环节进行改进。举例来说, 普锐特冶金技术近期建设的处理线在设计上都考虑了 处理DP1200钢的能力。除了设备参数和规格必须达到 特定的要求,这种新一代材料的生产还必须解决其他方 面的问题,比如上游工艺的严格监测,预氧化阶段的加 热炉控制,和快速冷却系统的要求。所有这些因素都对 最终产品的质量有重要的影响。

为了帮助客户开发新型先进钢种,普锐特冶金技术提供 需要的技术方案和服务,包括冶金诀窍支持,用于生产 测试的移动式表面检验系统,用于轧制、矫直、退火和 镀锌工艺开发的物理模拟器,以及冶金模拟工具和模 型。提供这些服务的都是公司自己的专家。

设备改造

普锐特冶金技术拥有极其丰富的处理线升级改造经验。 设备改造的目标可能包括:

  • 降低运行成本(能源,维修,耗材,人力)
  • 提高产品质量(厚度,平直度,表面)和生产能力
  • 拓展产品大纲(钢种和尺寸范围)
  • 以提高方便性和安全性为重点改进操作和维护。

酸洗线的改进就是普锐特冶金技术升级改造能力的代 表性例子。几乎所有酸洗线在处理高抗拉强度钢时都会 遇到酸洗槽损耗问题。在硅钢生产中,硅(Si)泥往往会 堵塞喷嘴、管道和换热器,工作条件经常需要改善。普 锐特冶金技术iBox酸洗技术解决了这些问题。该技术 开发于1990年,帮助有效地提高了酸洗产能,减少了硅 泥堵塞,降低了能源、酸液和蒸汽需要。该方案还简化 了维修工作。本期的另一篇文章提供了更多关于iBox 酸洗技术的资料。

普锐特冶金技术一向同客户密切合作,根据具体需要 而定制改造方案。所有相关条件都得到考虑。而且,公 司丰富的改造经验保证了尽可能缩短停产时间以及快 速增产和达到目标产品质量。图7展示了塔塔钢铁公司 Ijmuiden厂升级改造后的酸洗线,表6列出了普锐特 冶金技术近期酸洗线改造项目。

表6: 近期酸洗线改造业绩和项目一览 (CPL = 连续酸洗线;PLTCM = 酸洗冷轧联合机组)

质量承诺

带钢处理线对于满足高端应用的严格质量要求起着决 定性作用。不过,现有的处理线方案难以满足将来的产 品性能、质量、成本和设备可靠性的要求。因此,普锐特 冶金技术与客户和合作伙伴一道,坚持重点开发未来型 方案,以帮助生产企业实现它们未来的生产和市场目 标。

图7: 升级改造后的酸洗线,塔塔钢铁公司荷兰IJMUIDEN厂 (照片由塔塔钢铁公司IJMUIDEN厂提供)