摘要：以热代冷，以薄为主，是目前板带的发展趋势，而实现这种趋势只有ESP生产线能够满足。采用全无头轧制技术可以实现热轧1.5mm以下薄规格产品稳定生产；工序能耗与常规CSP相比能够降低30~50%；而全无头轧制技术的核心要素是温度，是根本；其加热工艺使用电感应加热器还是上下加热双蓄热式辊底炉，还值得在生产实践中总结探讨。
关键词：全无头轧制 电感应加热炉 蓄热式辊底炉 能源
以热代冷，以薄为主，是目前板带的发展趋势，而实现这种趋势只有ESP生产线能够满足。ESP是指全无头超薄带钢生产技术，是目前世界上最先进的轧钢工艺技术。采用全无头轧制技术可以实现热轧1.5mm以下薄规格产品稳定生产；工序能耗降低30~50%。
全无头轧制技术的核心要素是温度，是根本。温度向来是钢铁制造流程中的核心要素，由于全无头轧制技术把相对低速的连铸过程和高速度的轧钢过程刚性的连接在一起，使得温度问题更为突出。铸坯温度不仅直接影响产品的质量性能，也影响产品的能耗与成本。本文从加热工艺着手，阐述ESP生产线。
一、日照钢铁ESP简介
日照钢铁是国内第一条ESP生产线，能够批量轧制1.2mm以下卷板，目前低至0.8mm。工艺流程:连铸机-大压下量轧机-摆动剪-中板推动堆垛装置-滚动剪-电感应加热器-高压水除鳞-精轧机-层流冷却-高速飞剪-地下卷取，生产线全长191米。其板坯加热工艺使用电感应加热器，此设备占地长度约10米；一次性投资大，近亿元；能耗高，吨钢消耗为80千瓦时，加热能源成本高；对周围环境产生噪音污染。
二、全丰钢铁ESP简介
全丰钢铁经过对各种类型的薄板坯连铸连轧技术进行比较，就常规CSP和ESP从品种规格、投资、成本及节能方面进行了充分分析，本着自主集成、技术创新的原则确定了一条独特的节能型-ESP生产线，该生产线以全无头轧制为主，并具备单块和半无头轧制灵活转换的特点。工艺流程：连铸机-1#摆剪-1#辊底炉-1#高压水除磷-粗轧机-2#摆剪-中板堆垛装置-2#辊底炉-2#高压水除磷-精轧机-层流冷却-地下卷取，全长378米。其板坯加热工艺采用两座上下加热双蓄热式辊底炉，此设备长度约170米；投资约为3000万；能耗低，吨钢煤气消耗在200m3以下。
三、上下加热双蓄热式辊底炉在ESP生产线中的应用
1、在连铸和粗轧之间设置了一座1#辊底炉，该辊底炉使连铸钢坯内部温度均匀，且能够消除边角低温；具备板坯升温功能，为粗轧机前增加高压水除鳞，提高产品表面质量创造条件；设置摆渡段，可将24米长坯料剔出下线，为精轧在线换辊提供充足的缓冲时间，同时也为事故处理提供了缓冲功能。
2、在粗轧机后设置2#辊底炉，具有快速补热功能，能够将中间坯温度迅速提高200℃，确保精轧温度；提高中间坯温度均匀性，改善中间坯边部加热质量，避免产品边部质量缺陷；在粗轧和精轧之间设立柔性衔接中板堆垛装置设备，增加生产的灵活性。
3、辊底炉基本参数
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由于全丰钢铁正在处于调试阶段，只能统计半无头轧制数据。由表2及图1、图2可知，半无头轧制属于间歇轧制，炉温曲线呈规律锯齿状；1#辊底炉炉温平均温度1247℃（最高点1311℃，最低点1197℃），板坯入炉温度967.67℃，出炉温度1147.5℃，加热时间7.62min，温升170.83℃；2#辊底炉炉温平均温度1236℃（最高点1253℃，最低点1203℃），板坯入炉温度995℃，出炉温度1151.7℃，加热时间2.60min，温升156.67℃。板坯入炉温度在没满足设计要求的情况下，无论从加热时间还是加热速度及出炉温度都能够满足工艺要求。
从以上可以看出，进行全无头连续轧制时，铸速5.5m/min，板坯入炉温度相应提高，1#辊底炉在炉时间将达到10.9min，增加了在炉时间，板坯温度满足工艺要求更不是问题了。
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由表3可知，蓄热式辊底炉半无头轧制吨钢能耗仅为0.58GJ/t，且在调试阶段，在全无头轧制时，能耗保守预算在0.45GJ/t以下，能耗非常之低。
四、应用效果
1、由以下（1）（2）（3）（4）可知，辊底炉使用高炉煤气作为原料成本只是企业内部核算，实际并没有产生费用；电感应加热器所消耗的电量是真金白银的成本，是实际费用，即使有自备发电厂，能源消耗也将近是辊底炉的一倍。
（1）电感应加热器能耗为80kwh/t，电价按0.55元计算，吨钢成本为44元；
（2）辊底炉能耗为0.58GJ/t（185.1m3/t高炉煤气），按0.1元计算，吨钢成本为18.51元；
（3）高炉煤气是钢铁厂自产能源，都会有剩余，如果不用只能放散；
（4）如果使用高炉煤气发电，据经验4m3高炉煤气，产生一度电，按此计算电感应加热器需消耗320m3煤气；
2、辊底炉采用750Kcal/m3热值的纯高炉煤气作为燃料，采用双蓄热燃烧技术，能够实现1300℃的炉温，钢坯出炉温度至少可达1160℃以上，氧化烧损在0.7%以下，吨钢能耗为0.58GJ，半无头可轧制成品1.2mm，由此可知此设备完全能够满足ESP生产线的工艺要求。
3、ESP生产线设置辊底炉能够为精轧在线换辊提供充足的缓冲时间，同时也为事故处理提供了缓冲功能，很好的解决了运行及事故的处理。
4、从实际运行效果得出，2#辊底炉长度至少还可缩短20米，减少生产线流程。
五、结论
1、上下加热双蓄热式辊底炉无论从资源上还是企业自身考虑，更适应中国国情。
2、辊底炉一次性投资要比电感应加热器至少节省2/3（约5000万）以上。
3、与传统ESP工艺相比，省去了用电大户—电感应加热炉，采用低热值的高转混合煤气，大大节省了企业生产成本，也为国家节约了能源。
4、辊底炉能够实现加热时间和轧制超薄带钢所需要的迅速提高钢坯温度的矛盾。
5、辊底炉解决了ESP在线换辊及事故的处理，不会造成连铸停浇，减少中板的产生。
参考文献：
[1]王云飞.中频感应加热在轴承钢无缝钢管生产中的应用.轴承，2008（12）：17-18.