SCR法和Contirod法铜杆生产线的比较

第1页共8页美国SCR法和德国Contirod法铜杆连铸连轧生产线的比较美国南方线材公司的SCR法美国南方线材公司的SCR法是由美国南方线材公司、摩根公司和西屋电气公司共同研制开发的。主要的工艺设备为：熔化采用美国精炼公司的竖炉，铸造采用五轮钢带式连铸机连铸，轧制配备了摩根二辊悬臂式连轧机组连轧。连铸机铸出铸坯截面为梯形，铸坯从连铸机引出后只须弯曲一定角度后即可直接进入连轧机组。美国SCR连铸连轧铜杆生产线型号规格见表型号规格SCR1300SCR2000SCR2500SCR3000SCR4500SCR6000SCR7000SCR9000铸坯截面(mm2)13552100380038005200710082009000生产能力(t/h)712202533404854年产量(万吨)4.036.9111.514.417.320.225.931.1轧辊尺寸(mm)1×2038×2031×3058×2032×3058×2032×3058×2032×30510×2031×4572×30510×2031×4574×3058×203铜杆直径（mm）8-14.78-168--188-188-228-228-258-25扁带尺寸（mm）7×216×276×276×276×278×278×278×27铸轮直径（mm）3048年产量按一周六天，一天三班，生产效率80%进行计算。SCR法主要工艺设备连接图第2页共8页德国西马克·梅尔公司的Contirod法德国西马克·梅尔公司的Contirod法又叫康特洛德法。主要的工艺设备为：熔化同样采用美国精炼公司的竖炉，铸造采用美国哈兹列特公司的双带式连铸机，轧制配备了德国克虏伯公司的二辊连轧机组。双带式连铸机上下钢带之间的距离与左右側壁之间的距离均可根据工艺的要求进行调整，铸坯截面为矩形，因此也能用来轧制扁铜带。Contirod连铸连轧铜杆生线型号规格见表型号规格5c88c1010c1014c1018c1025c1235c1245c1460c14铸坯截面(mm2)45×3560×3560×3560×5060×5090×6093×70120×60120×70生产能力(t/h)5~68~910~1113~1516~1925~3032~3840~4555－60年产量(万吨)2.74.35.47.59.716.1202331轧辊尺寸(mm)1×2807×2203×2807×2203×2807×2203×3607×2203×3607×2205×3607×2205×3607×2202×4803×3607×2202×4803×3607×220铜杆直径（mm）8-168-208-208-228-228-308-308-30扁带宽度（mm）606090909090150150铸机型号CR2200CR220CR220CR350CR3500CR3500CR3500CR3700CR3700德国Contirod连铸连轧铜杆生线主要工艺设备连接图第3页共8页美国SCR法和德国Contirod法铜杆连铸连轧生产线简述1．美国SCR法和德国Contirod法铜杆连铸连轧生产线工艺流程表观相似：首先都是将电解铜和返回料由地面叉车运止加料机，经加料口加入竖炉内。但是风机送来的空气与燃气美国SCR法和德国Contirod法的混合方式不同，SCR法是分组混合后送烧嘴，Contirod法是在烧嘴前单独混合后进入炉膛，整个熔化过程通过对燃气中CO的自动控制，使熔化过程处于微还原气氛中。炉内熔化铜液的温度控制在1115℃左右，正常生产时出竖炉铜液中氧含量一般小于100ppm。熔化了的铜液经过上流槽流入可转动的保温炉。保温炉根据连铸机的浇铸速度的快慢，控制通过下流槽进入浇铸包或中间包的铜液。为防止流动铜液被氧化，上、下流槽都加盖板封闭，用燃气加热保温。连铸机的浇铸温度控制在1120℃左右。2．美国SCR法和德国Contirod法在连铸设备和连铸过程中铜液液位控制上有较大的不同。美国SCR法使用的是五轮钢带式连铸机，采用自动或手动控制铸轮的铜液液位，称为AMPS自动浇铸系统。浇包用一个测力传感器将信号传给保温炉控制系统，控制保温炉的铜液流量，使浇包液位稳定。铸轮的液位用闭路电视进行监测，由浇包上的塞棒控制流入铸轮的铜液。五轮钢带式连铸机由结晶轮、两个压轮、张紧轮、惰轮和钢带组成，结晶轮上的凹槽和压紧的钢带形成铜液的浇铸腔，铸轮和钢带配有冷却系统、吹扫系统、喷碳系统、并配有浇包预热装置。出铸机温度一般为900℃左右。德国Contirod法的连铸机液位控制采用了EMLI控制系统，自动监测第4页共8页和调节保温炉和流槽液位。中间包的铜液流出由塞棒控制，经浇铸管流入可移动的浇铸包，注入连铸机。在下流槽和连铸机入口处都装有感应线圈，生成磁场，测定连铸机铜液液位，控制浇铸管流入连铸机的铜液流量，确保连铸机液位的稳定。连铸机铸腔由上、下钢带和两侧挡块链构成。上、下环形钢带由两个传动轮和两个张紧轮分别传动和张紧。挡块由青铜块制成，和钢带同步运行。为便于脱摸，钢带和挡块配有碳粉和硅油喷涂装置。铜液在连铸机内凝固和结晶过程中产生的热量通过钢带和挡块，由循环冷却水带走。出连铸机的铸坯温度一般为950℃左右，经二次冷却，温度降止890℃左右。3．铸坯的预处理包括夹送、剪切、铣棱，连铸机导出的铸坯由夹送辊送到剪切机切头或将不合格产品切除，再经过铣棱机铣去棱角。连铸机的浇铸速率由连铸机或夹送辊发出信号调节保温炉铜液流出量、调节竖炉空气导入量从而控制竖炉熔化速率，并将信号送到连轧机组的自动控制系统，整个轧制过程中各机架压下量与轧制速度的匹配由连轧机组控制系统自动调节。铸坯进入连轧机的温度850℃左右。4．美国摩根公司和德国克虏伯公司的铜杆连轧机均为二辊悬臂式轧机，分粗轧和精轧二套机组。粗轧和精轧的轧辊平、立交替布置。粗轧机采用较大压下量压下，起到细化晶粒的作用。在整个轧制过程中，均采用乳液对轧辊进行快速有效的冷却，提高轧辊的使用寿命。在粗轧机架上使用高压乳液，将轧件在高温状态下生成的氧化皮冲刷掉。终轧铜杆温度一般不大于600℃。5．出连轧机的铜杆，进入一个约20米长，向上倾斜的冷却管中，铜杆在第5页共8页冷却管中受到微酸性的酒精溶液冷却、清洗，洗去氧化皮并避免再次被氧化。出冷却管的铜杆温度小于80℃。经过冷却清洗的铜杆由曲线辊道将铜杆从轧制线的水平位置转换成与绕杆机垂直的位置，然后进入铜杆的后处理装置和绕杆机。6．铜杆的后处理由风干、涂蜡、绕杆、打包组成。经过冷却清洗的铜杆表面残留的清洗液用压缩空气吹干，再由一个特殊喷嘴将防腐蜡均匀地喷涂到铜杆表面。经涂腊的铜杆在绕杆机内根据用户要求绕成螺旋形或梅花形。在绕杆机下有一个液压升降台，并配有电子称量装置。经称量的铜杆卷通过辊道送至打包机，打包后送成品库。SCR法和Contirod法铜杆连铸连轧生产线动力单耗指标和产品质量指标美国SCR法和德国Contirod法铜杆连铸连轧生产线动力单耗指标见表型号指标名单位SCRContirod电kWh/t8197燃气GJ/t2.11.7水m3/t0.520.79乙炔m3/t0.1不用注：动力单耗为年产15万吨时的单耗指标，含国内配套设备的动力消耗。美国SCR法和德国Contirod法铜杆连铸连轧生产线产品质量指标见表型号指标名单位SCRContirod表面氧化层厚度Å200-600300±50抗拉强度N/mm2206-235220-250延伸率%38-4440-44晶粒尺寸mm0.025-0.040.02-0.04含氧量ppm200-400250-300铜杆尺寸偏差mm±0.25±0.24第6页共8页美国SCR法和德国Contirod法铜杆连铸连轧生产线的比较1．SCR法和Contirod法铜杆连铸连轧生产线产品质量指标基本相近，均超过国外和国内电工圆铜杆标准，能满足市场需求。国内目前铜杆质量生产最好的厂家是南京华新和常州金源，一个采用的是SCR法，一个采用的是Contirod法。这两个企业采用连铸连轧铜杆生产线生产的铜杆均能拉制难度较大的小于0.05mm的铜丝，并且断头率极低。实际生产中影响产品质量的因素很多，如生产管理、原材料、工人素质，经常在同一卷铜杆中开头部分和中间部分的铜杆质量也不尽相同。这两条连铸连轧生产线生产的铜杆，产品质量难分仲伯。但这几年，在轧机的单独传动，铸机的液位控制，乳化液过滤系统等技术创新上，德国Contirod生产线好于美国SCR生产线。2．SCR法和Contirod法铜杆连铸连轧生产线在工艺和设备上最大的不同，是在连铸机的结构和形式上。SCR法采用的是五轮钢带式连铸机，结构简单，维修保养方便，操作易于上手。Contirod法采用的是哈兹列特双带式连铸机，结构较复杂，但熔化的铜液能平稳的、无湍流的流到连铸机的钢带上，整个结晶过程基本上是在水平位置上进行，不会因弯曲而产生缺陷，铸坯有理想的结晶粒度和氧的均匀分布，铸坯质量好。这两条生产线上的连铸机各有优缺点，不能简单地下结论。3．在控制水平上各有特点：SCR法和Contirod法铜杆连铸连轧生产线在连铸机液位控制上，SCR采用的是AMPS自动浇铸系统，铸轮的液位用闭路电视进行监测，实际操作过程中不如Contirod的EMLI液位控制系统。第7页共8页对燃气的控制，SCR法和Contirod法的混合方式不同，风机送来的空气与燃气SCR法是分组整体混合后送烧嘴，Contirod法是在烧嘴前直接混合后进入炉膛，整个熔化过程通过对燃气中CO的自动控制，使熔化过程处于微还原气氛中。SCR法容易调整和操作，实践证明并未存在安全隐患；Contirod法虽然燃气使用合理，但调整困难，控制也难以作到同步。最近，德国Contirod生产线对燃气控制系统又做了一次改进，将燃气和空气的混合管道改为主管和控制管两条，控制管约为主管的二分之一，加快燃气调整速度和精度；并增加了半自动调整系统，便于操作人员在竖炉控制室进行调整。4．二十世纪末，随着技术进步，Contirod连轧机上的轧机现已采用独立的交流变频电机单独驱动，保证各组轧辊的调节精度，提高了产品的表面质量，同时交流变频电机提高了效率，降低了能耗。在轧机乳化液冷却方面Contirod也做了许多改进，乳化液冷却分有高、低压装置，冷却用乳化液分成精轧和粗轧二套系统，并采用不同密度的无纺布过滤，提高了产品质量和轧辊辊环的寿命。5．动力单耗指标，SCR生产线比Contirod生产线水、电的单耗指标低，因为Contirod生产线装机容量大、连铸机冷却面积大。但Contirod生产线的竖炉热效率高，燃气消耗低，整个经营成本Contirod生产线和SCR生产线不相上下，起决定作用的是管理水平。6．从铸机到轧机，Contirod生产线无论是在结构上还是在控制上都更可靠更耐用，如精轧机轧辊辊径SCR是203mm，而Contirod是220mm，而且Contirod每台轧机都是单独电机传动，设备造价远大于SCR。同时在整条第8页共8页生产线上能用气动的，SCR尽量采用气动，而Contirod都是采用液压装置。因此，在价格上SCR生产线比Contirod生产线便宜是十分正常的。但是影响报价的还有：整条生产线的功能要求、辅助设备和检测设备的水平和档次，国内外分交设备的划分，国外备件和消耗件需要量。因此这两条生产线的报价，根据不同用户的要求，始终是在变化的。SCR法和Contirod法铜杆连铸连轧生产线的选择通过SCR生产线和Contirod生产线的比较，给人的直观印象是：这两条生产线，生产铜杆的质量不相上下，SCR生产线结构简单、操作方便，价格便宜；Contirod生产线技术进步稍快，控制水平和装备水平较高，但维修较复杂，造价高于SCR生产线。根据连铸机的结构和形式，在年产量大于15万吨，或需要生产扁铜带时，应优先选用Contirod生产线。