特厚板连铸坯生产技术开发浅析

    随着炼钢精炼和连铸技术的发展，连铸坯质量不断提高，压缩比逐渐减少。为保证特厚板的内在质量，要求轧制特厚板钢板压缩比大于3。生产特厚板往往存在压缩比不达标的情况，某些规格和钢种会出现钢板内部质量无法保证的情况，造成超声波探伤不合。

    厚板连铸机

    2011年3月，由中冶赛迪设计并成套设备供货的新钢420mm直弧型特厚板坯连铸机投产，铸机半径13m，铸机长度45m，设计产能140万吨/年。铸坯厚度为300mm、320mm、360mm、400mm、420mm，宽度为1600—2400mm。下道工序为3800mm厚板轧机提供优质的特厚、特重板坯，可使新钢的成品钢板厚度最厚从80mm增加到200mm。

    南阳汉冶特钢3号直弧形连铸机断面尺寸为420mm×2700mm，设计产能150万吨/年，铸机半径12m，设备供应商为中国重型机械研究院。自2011年5月投产后，浇铸了厚度为250mm、300mm、350mm和400mm规格钢板，钢种主要包括碳结构钢、低合金高强度钢、船板钢、容器钢、高层建筑用钢等多品种。

    2014年10月，兴澄特钢450mm厚板坯连铸机投产，设计最大铸坯宽度为2600mm，主要用于生产船用钢板，特别是大型远洋船板、舰船用钢等高品质钢，具备生产高强度结构钢、锅炉钢、耐候钢、模具钢等高规格厚板坯的能力。在10月15日首次热试开浇，浇注钢种为Q345B钢，铸坯规格450mm×1900mm，定尺长度6000mm。热试连续浇注3炉(约150吨/炉)钢水，现场检测铸坯表面质量良好，铸坯中心碳偏析0.5级，中心疏松0.5级。

    板坯复合生产技术

    2004年，日本JFE公司应用真空复合轧制技术开发了一种利用连铸板坯生产厚度超过270mm的超特厚板生产技术，一块特厚板用两块相同钢种连铸板坯制造，首先对两块板坯将要粘结的表面进行处理，然后通过电子束焊接EBW组合，最终通过低速、大压下量轧制生产。在2004年，JFE公司利用该技术进行了270mm和360mm的特厚板试验轧制。

    我国济钢与东北大学RAL应用连铸复合轧制技术所共同开发了“连铸坯真空叠轧生产特厚板技术”项目，济钢利用该技术制备出厚度超过120mm的高性能特厚复合板，最大钢板厚度达400mm，形成多品种系列产品，实现工业化生产超过2万吨，产品最大单重由15吨扩展到70吨，产品出口美国、德国、荷兰等国家，广泛用于重型机械、高层建筑、压力容器、海洋风塔等重大技术装备行业。该方法生产的特厚板内部质量优于普通钢锭，成材率较高，但是板坯复合技术受连铸钢种和规格限制，不能随意组合，不适用于小批量多品种的生产。

    厚板坯锻造轧制工艺

    日本JFE的锻造——轧制法可将连铸板坯在宽度和厚度方向进行延伸锻造，在压缩比小于2的条件下制造出合格的特厚板，实际生产了压缩比为1.4—1.9，厚度为160—220mm钢板的成功实例。法国Usinor公司的Teauneuf厂是特厚板生产的著名企业，采用锻轧工艺生产的特厚板产品最大单重超过120吨。

    我国舞阳钢铁公司35吨大钢锭生产的锻压坯轧制成板后，符合国家一级探伤标准，最大厚度可达300mm。目前，全世界只有日本、德国等少数几个宽厚板厂家能够生产这类钢板。生产高品质特厚板用锻造机将大型钢锭锻造成钢坯，再送轧机轧成厚板，可以将中心疏松闭锁并焊合，提高钢板内部质量，改善板厚中心位置力学特性，但此方法成本过高，不易推广使用。