本钢薄板坯连铸连轧生产线项目开始于2002年11月，选择了日本三菱商事(mit-subishi)为总包商，意大利达涅利公司(danieli)分包连铸机，日本三菱日立公司(mitsubishi-hitachi)分包连轧机，美国布里克蒙公司(bricmont)分包加热炉和日本三菱电机公司(mitsubishi-electric)分包连轧机电气工程。而轧机的配置就选择了两架粗轧机、五架精轧机(2r+5f)配置的pc轧机。
本钢集薄板坯连铸连轧生产线工程分两期建设，一期工程建设一流薄板坯连铸连轧生产线，年产热轧板卷150万t，在线设备总重量约10000t，装机总容量约90000kw。二期增建一流薄板坯连铸机和一条辊底式加热炉，使连铸连轧生产线达到250万t热板卷的生产能力。
钢种和产品大纲
为了实现超薄带钢生产，本钢采取了两架粗轧机、五架精轧机、高速飞剪、两台地下卷取机的布置方式，采用了应用灵活的温度控制功能及先进的半无头轧制技术，并可实现奥氏体轧制和铁素体轧制以及润滑轧制等先进技术。
1 产品方案
热轧带钢厚度：0.8～12.7(16) mm
热轧带钢宽度：850～1750mm
钢卷内径：φ762mm
钢卷外径：φ1200～φ2000(φ2100mm)
最大卷重：31.5t
单位卷重：18(23) kg/mm
产品最大厚度可达16mm。
生产线具有生产最大外径为φ2100mm钢卷的能力，此时对应的最大单位卷重为23kg/mm，最大带钢宽度为1350mm。
2 生产钢种
薄板坯连铸连轧线生产的钢种为：碳素结构钢、优质碳素结构钢及低合金钢。各种钢所占比例见表1：
表1 基本钢种及比例
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钢种
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应用
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jis标准号
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典型钢种号
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典型尺寸厚度/宽度(mm)
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百分比
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碳素结构钢
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一般结构用钢板
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g3101
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ss330-ss540
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0.8～12.7/850～1750
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35
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汽车结构用钢板
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g3113
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saph32-saph45
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焊接结构用钢
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g3106
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sm400-sm520
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焊管用钢卷
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g3132
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spht1-spht4
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石油管线钢
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apisl
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x42-x70
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5.0～12.7/850～1750
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优质碳素结构钢
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供冷轧用热轧卷
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g3141
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spcc，spcd，spce，if
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1.8～6.0/850～1750
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45
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热轧钢卷(轻工家电、汽车用板、油桶板、农机用板、机械结构用钢)
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g3131
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sphc、sphd
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0.8～12.7/850～1750
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g4051
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sphes09ck、s15ck
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低合金钢
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高级耐大气腐蚀钢(集装箱板)耐大气腐蚀焊接结构钢(车厢板)
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g3125
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spa-h、spa-c
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1.5～6.0/850～1750
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15
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g3114
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sma400a-sma570w
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硅钢
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无取向性热轧钢板(电工钢板)
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c2552
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50a470-50a130
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2.0～2.5/1050、1300
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工艺流程
1 工艺过程
1) 铸造
薄板坯铸机结晶器出口铸坯90mm，经软压下之后，铸机出口板坯厚度为70或85mm。铸机出口的摆式剪可将板坯切成10～33m长的坯料，用于单坯轧制，切成最长220m，用于半无头轧制。
2) 加热及缓冲
板坯通过横移式加热炉时，被加热到轧制所需温度，约1050℃～1150℃。此外，辊底炉还具有缓冲功能，可在换辊及轧机故障时间内存留板坯。
3) 轧制
粗轧：首先，高压水除鳞机除去板坯表面的氧化铁皮，经r1入口的立辊轧机调整到粗轧机入口要求的宽度。立辊轧机通过液压伺服阀和awc控制来保证宽度的精确性，再通过四辊粗轧机(r1和r2)将板坯轧制到11～34mm厚度的中间坯。
精轧：粗轧机和精轧机之间的辊道上，设置有保温罩和中间冷却设备。保温罩可在奥氏体轧制期间为中间坯保温；在铁素体轧制时，通过中间冷却设备把中间坯温度降到ar3温度以下。精轧除鳞机前的切头剪切除中间坯的头和尾，并经除鳞机除去板坯表面生成的二次氧化铁皮。然后，经过5架精轧机的轧制，将中间坯轧制成要求的产品厚度。
4) 高速飞剪和卷取机
精轧机出口的输出辊道和带钢冷却系统有最佳的长度和足够的冷却能力来满足奥氏体轧制和铁素体轧制，并具有有限的空冷范围，可获得冶金要求的卷取温度。卷取机之前设置有一对夹送辊和一台高速飞剪，能够在半无头轧制时，将带钢切成所需长度。两台液压卷取机装配有先进的快速打开控制(qoc)系统及新型的无级膨胀卷筒，能够生产出紧密的并且优质的钢卷。
2 半无头轧制工艺过程简述
长坯应用半无头轧制来轧制厚度小于6.0mm的带钢。如果带钢薄于1.2mm，将应用动态变规格轧制。此操作是在铸机出口侧用摆剪把铸坯切成最长220m长，一般为160m，经辊底炉加热，使铸坯温度均匀在1150℃左右。出炉后，先经过立辊轧制、除鳞机除鳞后由两台粗轧机轧成11～18mm厚的中间坯，再经过精轧高压水除鳞，五架精轧机连续轧制后，带钢冷却到所需的卷取温度。长带钢被连续轧制，由高速飞剪分成所需长度，交替在两台卷取机上卷取成钢卷。
最大坯长：220m。
3 铁素体轧制工艺简述
薄板坯经辊底式加热炉将温度保持在1150℃，粗轧机以与正常的奥氏体轧制相同的温度将薄板坯轧制到大约18mm。然后，在中间辊道上经中间冷却系统降至相变温度ar3以下，平均温度应达到铁素体相变区。通过这个过程，热钢卷具有一种铁素体的微观组织结构，从而由于较低的流动应力可提供较好冷轧变形能力。
主要技术功能及装备特点
1 主要技术功能主要的技术功能如下：
(1)e1立辊轧机上应用了自动宽度控制(awc)，采用短行程控制模式(ssc)，通过调节辊缝实现板坯宽度控制。
(2)r1到f5所有机架都配备了快速响应液压缸，能够高精确度地控制带钢厚度，实现最重要的控制功能之一：自动厚度控制agc。
(3)r2机架设有工作辊正弯辊装置。
(4)在f1至f3机架上应用了轧辊动态交叉装置(dpc)和工作辊正弯辊装置，具有较强的板凸度控制能力，其动态特性满足了半无头轧制工艺在轧制负荷下调整板凸度的要求，实现在半无头轧制期间带钢凸度控制和热凸度补偿；并在动态变规格(fgc)时，实现轧辊挠曲补偿的大范围凸度控制。
(5)f4至f5配有正/负弯辊。工作辊弯辊以其快速响应的特征实现板形控制功能。
(6)周期性窜辊控制应用于f4至f5机架，其窜动范围为：±100mm。通过动态工作辊窜辊控制分散了轧辊磨损，实现了大批量的同宽轧制。
2 轧机装备特点
(1)辊底式加热炉，采用横移式，全长234.735m(一期a线炉)，可容纳最多6块单坯或1块用于半无头轧制用的长坯。以一定的加热速度使炉中行进的板坯在规定的时间内加热至需要的出炉温度。可加热的板坯厚度：70、85mm(软压下后)、90mm(未经软压下)；板坯宽度：850～1750mm；出炉温度：1050℃～1150℃。
(2)轧机上游机架采用φ950/φ850mm大直径轧辊，以适应大压下量的要求；后部机架采用φ600/φ530小直径轧辊，有利于超薄规格带钢轧制。为保证超薄带钢的终轧速度，精轧机最大轧制速度可达22.77m/s，具有升速轧制的功能，最大电机功率可达10000kw。
(3)除鳞采用三点式除鳞，加热炉前，水压24mpa；粗轧机前，水压38mpa；精轧机前，水压38mpa，可大大提高带钢的表面质量。
(4)全部轧机配备了液压压下装置，具有自动厚度控制(agc)功能和动态变规格功能(fgc)。全部轧机均可实施润滑轧制，以减少轧辊表面磨损，提高表面质量，降低轧制力，延长轧辊使用寿命。精轧机组各机架间采用了液压活套，以提高活套的响应速度，满足秒流量精确控制要求。
(5)在f5后设置了测厚仪、平直度仪等多功能仪表，以对带钢厚度、宽度、凸度及平直度等进行反馈控制，同时根据检测数据生成质量报告。
(6)卷取机之前设置了一台高速飞剪，以保证半无头轧制过程中，按设定卷重剪切带钢。两台卷取机交替使用，满足半无头轧制时卷取和卸卷的需要。卷取机采用4个助卷辊，具有快速打开控制(qoc)功能。同时两台卷取机之间设有高速穿带装置(向高速运行的超薄带钢头部喷射压缩空气)，以保证高速运行的超薄带钢顺利进入第二台卷取机。
(7)钢卷运输系统为步进梁式，用于将从卷取机前的固定鞍座上接收到的钢卷运送至钢卷库。设备组成包括：1#和2#c形小车、1台钢卷运输小车、1#～6#钢卷运输机(步进梁)、1#～4#转台、1台周向打捆机、2台钢卷称。此外，在1#和2#步进梁之间还连接着一条钢卷检查线，用于对钢卷进行表面检查和取样。钢卷库共有4跨，可堆放钢卷大约2400个。
3 轧制过程自动化装备特点
超薄带钢生产线工艺复杂，生产连续性强，自动化程度高。因此将超薄带钢生产线作为一个整体系统，采用一体化的分区分级控制方式，并按一体化原则，配置传动和仪表的控制装置及人机接口。系统具有全自动、半自动及手动三种工作方式，并能够灵活地进行方式转换，使控制系统具有较高的自动化水平。
整体自动化控制系统采用两级控制，基础自动化级和过程自动化级：
基础自动化系统具有自动位置控制、精轧活套控制、液压压下控制、自动厚度控制、轧制过程中厚度变更控制(fgc)、动态凸度控制、自动平直度控制、自动换辊控制功能。主要完成传动系统的顺序控制功能和工艺仪表系统的调节控制功能，并包括所有工艺控制功能，人机接口功能以及各种参数检测功能。它是保证工艺设备正常运行的关键。同时，在过程自动化未投入的情况下，能进行半自动化生产。
过程自动化系统具有带钢温度控制、板形控制、平直度控制、同宽轧制控制等功能主要完成控制过程中的模型计算，优化处理，向下级传送设定值，控制过程的跟踪与显示，过程数据的处理及质量评判，报表编制及打印等。它是保证产品质量，取得生产效益的关键。
该生产线采用的主要轧制过程控制功能如下：
——轧机主速度控制
——无活套的r1-r2之间，r2-f1之间的自动最小张力控制
——粗轧自动宽度控制(rawc)
——活套控制——自动厚度控制(agc)
——动态变规格控制(fgc)
——自动形状控制(asc)
——动态带钢板凸度控制
——通过工作辊窜辊实现轧辊磨损控制
——半无头轧制的卷取控制
——精轧温度控制
——卷取温度控制
——轧机设定控制
——铁素体轧制中间坯及带钢温度控制
——轧制节奏控制
——板形设定控制
——质量控制系统
——报警管理
——数据采集