达涅利为土耳其Yildiz Demir Celik新建现代化冷轧厂
发布日期:2019-09-04 阅读数量:1096
土耳其Yildiz Demir Celik冷轧厂项目选择达涅利为独家供货商。该项目主要设备包括配备酸洗线的六辊冷连轧机组、一条镀锌线、一台平整机和退火线。达涅利自动化公司为整个冷轧厂提供了所有电气设备和控制系统。Yildiz Demir Celik冷轧厂的设计宗旨是凭借生产的高质量钢材拓展土耳其当地和国际市场,产品范围包括家电板、汽车板、结构钢、建筑用钢等。在项目执行期间,达涅利和Yildizlar团队密切合作,使得这一采用最先进工艺技术的冷轧厂从一开始就以高水平快速启动,而且现场的实际结果比预期的还要好。
1概述
土耳其近年来经历了强劲的经济增长,预计近期还会持续增长。在欧洲大部分地区的行业呈现略有增长或无增长的大环境下,土耳其钢铁行业与经济实现了同步增长。作为世界十大粗钢生产国之一,土耳其在钢铁行业的成功是显而易见的。国内外投资者正在土耳其加大对优质钢材和成品钢材的投资,充分利用该国在效益方面具有吸引力的钢铁行业。
这些有利的市场条件促使Yildiz Entegre控股公司致力于开拓新业务,进入冷轧带材加工领域。
Yildiz Entegre 控股公司在林业产品、化肥、化学、港口运营、能源生产和保险行业拥有100多年的经验。2015年,该公司决定通过子公司Yildiz Demir Celik进入钢铁行业。
达涅利被选为该公司第一家钢铁厂的技术合作伙伴和设备供应商,为其新建全套冷轧设备,将市场上的热轧钢卷转化为高附加值的冷轧、平整和涂层钢卷。
2 Yildiz Demir Celik冷轧厂项目
新建的冷轧厂位于土耳其北部科贾埃利(Kocaeli)工业区。该厂由一个配备酸洗线的六辊冷连轧机组、一条镀锌线、一台平整机和退火线组成(图1)。自2018年年初开始,该冷轧厂的各个机组逐步投入生产运营,目前产量已超过合同规定的数量,年产量高达150万吨。
新工厂凭借达涅利多年的现场经验及持续研发投入所带来的创新技术解决方案和专有技术诀窍,以及达涅利和Yildiz Demir Celik之间充分信任的合作关系,得以成功启动投产。这样Yildiz Demir Celik以土耳其和欧洲市场先进的产品质量和生产能力顺利进入钢铁行业。
2.1年产量150万吨的五机架六辊酸洗连轧机组
入口区域的设计特点是高可靠性,采用“无障碍上卷”的理念,减少了因入口钢卷准备和前后钢卷焊接所造成的生产损失。
酸洗段采用达涅利Turboflo专利技术,在酸洗槽前布置强力破鳞机,在高达500kN的张力下运行,改善了进入酸槽的带钢板形,进而提高带钢酸洗效率。对于不同的钢种和工艺速度,凭借Turboflo先进的紊流酸洗槽设计机组都可实现高效节能和灵活生产。
连轧机部分采用轧制力为25000kN的五机架六辊连轧机,借助先进的机械设备和新的高水平精确控制模型,获得优秀的板形控制能力,进而生产出高强度优质产品。
通过在每个机架上安装正/负工作辊和中间辊弯辊及中间辊窜辊系统,确保操作灵活,并可以使用带锥形或辊身曲线的辊。此外,最终带钢的板形可以通过板形在线测量仪控制,为5号轧机机架的弯辊、倾斜机构以及分段冷却系统提供反馈控制信号。
响应时间快45%的超低滞后液压自动厚度控制(HAGC)系统能确保精确控制带钢厚度。因此,带钢厚度公差将降至±0.6%,头/尾超差长度将低于4m,带材平直度将低于6IU。
达涅利开发了一套新的用来精确控制辊缝润滑的系统,因此,在任何轧制条件下,都可通过调整该系统,达到所需的稳定的辊缝摩擦系数。
为了确保产品的高质量和表面外观,除了使用常规的轧机出口乳化液隔离和吹扫装置之外,还安装了一套采用创新设计的带钢精细吹扫干燥系统。由于气流吹扫的剪切效果比常规方案高20%,所以可以有效地去除带材表面的任何液滴。
轧机出口采用重型飞剪与卡罗塞尔卷取机,确保了动态变规格和无头轧制工艺以高达300m/min的速度剪切所有钢种和规格的带钢,最大限度地减少了由于轧机降速所带来的在带钢板形、厚度和表面等方面的质量降级。
在合同生效的22个月以后,连轧机开始投入商业生产,生产能力在30天内达到额定产能的50%以上。
连轧机的设计适用于汽车板市场的全部潜在产品的生产,从超软材料(IF、超低碳钢)到超硬材料(DP1000-DP1200)。
基于上述原因,需要轧机在采用最高轧制力工作时依然可以保持较大的辊型控制能力,所以选择了OSR辊型技术的轧辊,以便获得与中间辊的窜辊行程相关的等效凸度。
OSR技术是对辊身赋予一种特殊的外形曲线,其为多项式和三角函数的混合函数(见图2)。Yildiz轧机的中间辊可以采用OSR辊,保持锥形区域在适当位置,从而最大限度地减少对轧辊间的影响,其中间辊既可以采用平辊也可以采用带辊型轧辊。
2.2年产量40万吨的热浸镀锌生产线
该生产线将处理低碳钢、中碳钢和高强钢,带材厚度范围为0.2-3.0mm,宽度范围为700-1300mm。
生产线的工艺段最高速度达到200m/min,来料最大卷重为30吨以上。出口段可以生产最小卷重为5吨的钢卷,适用于下游带钢加工中心的需要。
达涅利森特罗加热炉公司的立式退火炉包括:一个预热室,用于加热带钢;具有多烧嘴控制区的直燃段,能够彻底清洁带钢表面(可免安装清洗段);配有双P型辐射管的辐射管区,用于沿带钢宽度方向达到卓越的温度均匀性(边部与中心温差低于30℃);喷吹冷却段和用于高强度钢种生产的均衡段。
达涅利科勒X型气刀可精确地将单面镀层重量控制至40g/m2(在180m/min工艺速度条件下),从而带钢将获得良好的镀层均匀性,使生产线每年的运营成本降低5%。
自从投入生产运营以来,镀锌线一直以设计产能运行,并凭借高质量标准,Yildiz的产品得以进入高端市场。
2.3年产量30万吨的罩式退火机组
退火机组的设计生产能力为年产量30万吨,包括12个工作台、6个加热炉和6个冷却罩。该机组设备完全由达涅利Olivotto Ferre公司供货,采用先进的强对流全氢钢卷退火技术,以确保沿带钢宽度方向的最佳热传导和完美的带钢表面清洁度。
工作台配备的大流量风机可以产生强对流保证钢卷各圈不会出现过热点,使钢卷整体均匀受热。因此,退火产品获得整卷一致的组织结构和机械性能,特别是在抗拉强度和延伸率方面。在随后的冷却过程中,即使产品很薄,钢卷层间也不会粘连。确保在整个热处理周期中全金属炉罩内的露点约为-50~-55℃,从而绝对避免了出现脱碳现象。
达涅利 Olivotto Ferre公司还将提供9台具有创新技术的二次终冷装置(DFCU),在标准退火周期完成后对所处理钢卷进行进一步冷却(从
160℃冷却至大约60℃)。这就缩短了退火处理和平整调质之间的等待时间,从而减少了中间储存区域。
2.4年产量45万吨的平整机组
机组采用四辊平整机处理退火卷,轧制力为1000吨,最高工艺速度为630m/min。平整机可以使用两种辊径的工作辊工作,扩大了所处理钢种的范围(从高强钢到超深冲级(EDDQ)钢)。
平整机可在干湿两种模式下运行,配有专用的除尘和排雾系统,以保证安全的运行环境。平整机配备了用于更好地处理薄带钢的入口张力辊,以及用于检查带钢表面外观的在线检查段和满足市场需求的静电涂油机。
2.5电气和自动化
达涅利自动化公司为整个冷轧厂提供了所有电气设备和控制系统,各级控制系统(配备到三级系统)都采用集成和优化的系统配置。在过去40年,达涅利自动化公司始终致力于为钢铁行业开发创新性解决方案,其独一无二的自动化系统和经验是项目执行更顺利、启动更快、技术转让更容易的保证,还提高了工厂效率和产量。
3最终产品及其应用
Yildiz Demir Celik冷轧厂的设计宗旨是生产高质量钢材,从而以最高水平进入当地和国际市场,使最苛刻的最终用户满意。产品范围包括家电板、汽车板、结构钢、建筑用钢、IF钢、高强钢、低合金高强钢 (HSLA)、DP钢等钢种。
4良好的团队合作带来优异的成绩
项目团队与客户密切合作,关注项目执行过程中的所有细节,客户也深入而积极地参与项目进度表的制定。经过双方共同努力,虽然耗时费力,但最终带来了良好的结果。连轧机顺利启动,从项目开始,双方就努力避免走弯路,每一天都在产量和质量方面有所提升,期待在客户完全满意的情况下完成所有性能保证。
4.1平直度控制
冷连轧机从一开始就取得了令人惊讶的板形效果。根据下游加工要求,它能够以简单和重复的方式实现平直、正弯或负弯的外形轮廓。
将带钢的板形状况描述为实测值相对于目标值的二次偏
差=SQRT(f mi-f ti)2/N区)
IU。
该公式中:f mi=板形仪第i区的平直度参考值;f ti=板形仪第i区的平直度测量值;N区=测量区域总数(板
形仪被带钢完全覆盖的区域),不包括带钢边缘的测量区域。
用于板形控制的主要执行机构有(见图3):
工作辊正/负弯辊;
中间辊正/负弯辊;
采用带锥型段的平辊或带锥型段的异型(OSR)辊的中间辊窜辊;
在带钢边部存在不对称的板形问题时采用的中间辊差动窜辊;
HAGC(液压自动厚度控制)与倾辊;
用于控制工作辊热凸度的选择性冷却装置。
前三个月运行的平直度结果如图4所示,一个钢卷的平直度结果如图5所示。
4.2超差控制
酸洗冷轧联合机组(简称PLTCM)无头轧制的最大好处是减少材料损耗,这是由于带钢的焊缝可以在连轧机进行轧制,进而大大减少了钢卷的头部和尾部产生的废料。焊缝前后的超差长度指的是厚度超过目标值±2%的带钢长度。
连轧机有两种运行模式:
在焊缝处采用动态变规格控制(如果焊缝前后带钢厚度或宽度不同);
在焊缝处无需采用动态变规格控制(如果焊缝前后带钢参数不变)。
用于焊缝控制和轧机出口速度检测的传感器是位于1号机架入口和出口的X射线测厚仪和激光速度仪,以及用于测量2号、3号和4机架带钢速度的编码器。
调试和优化期间一周的超差结果如图6和图7所示:
5达涅利的市场份额
在过去10年里,地中海地区7个大型冷轧厂中的6个(其中4个在土耳其)由达涅利供货。
从MMK Metalurji钢厂和Atakas钢厂收到的订单证实了达涅利在冷轧厂全套设备技术方面的领先地位,并作为寻求“单一职责原则”供货商的参考,从而确保高质量的带材生产以及最佳的资本支出和运营支出。
6 Yildiz Demir Celik和达涅利的发言
6.1 Yildiz Demir Celik:
为什么是钢铁领域?为什么是土耳其的冷轧厂?
Yildiz Demir Celik投 资建设年产量150万吨的冷轧厂,有助于推动土耳其当前经济的发展。Yil diz Demir Cel ik是Yi l dizl ar Yatirim 控股集团下属的在土耳其最大的工业投资者之一。通过这笔投资,Yildizlar Yatirim 控股集团可以为家电行业和汽车工业提供高质量板带产品,其目标是以Yil diz Demir Cel ik生产的产品替代这些行业的进口产品。
Yildizlar Yatirim 控股集团
完成了Yildiz Demir Celik第一阶段的投资,并将于2020年完成第二阶段的投资,投资额为3.5亿美元。土耳其目前的板带产品进口量为900万吨。进出口差额达到470万吨。随着第二阶段投资的完成,Yildiz Demir Celik工厂的员工数量将由450名增至750名。
6.2 Yildiz Demir Celik:达涅利是可靠的合作伙伴
达涅利作为世界领先的钢铁工业工程公司一直将创新放在首位,并不断改进。从规划到设计,从制造到生产和服务,在业务流程的每个阶段都能看到他们对创新的热情。
Yildiz Demir Celik是 一家重视创新和持续改进的公司,在国内经济发展中发挥了重要作用。在这方面,Yildiz Demir Celik与达涅利的许多理念非常吻合。达涅利遍布全球的成功业绩是Yildiz Demir Celik选择其作为合作伙伴的主要原因。另外,达涅利一直紧跟其所在领域的技术发展并积极投入工业实践,同时非常重视业务的可持续性,这些都是Yildiz Demir Celik选择达涅利作为供货商的关键因素。
另外,Yildiz Demir Celik与达涅利的合作也有助于强化土耳其和意大利两国的关系。
达涅利和Yildiz Demir Celik的技术团队在科贾埃利进行了卓有成效的合作,就质量和效率而言,取得了令人瞩目的成果。
6.3达涅利人的心声
1)达涅利部门经理Tommaso Settimo:尽管市场困难重重,Yildiz有勇气和远见在科贾埃利建造设备完善的冷轧厂。达涅利和Yildizlar团队密切合作,组成一个灵活应变、精力充沛、精益求精的团队,共建一个操作和维护简便灵活的工厂,如期完工且性能稳定。本着这种合作精神,达涅利可以与客户一起找到持久成功的最佳解决方案,这是将达涅利所有人凝聚起来的强大动力。
2)达涅利项目经理Marco Girardi:自从可行性研究开始,Yildiz的目标是在尽可能短的时间内建造土耳其最先进的工厂,生产高质量产品。由于双方团队的密切而有益的合作,得以实现双方都很满意的目标。
3)达涅利技术团队组员Dmitriy Voitekhovskiy:达涅利的目标是采用最先进的工艺技术,使工厂从开始就以高水平快速启动。现场的实际结果确实令人惊讶,甚至比预期还要好。在开始商业生产几天后就达到了所要求的性能水平。