Pencetakan Slab Tipis dan Gulungan: Meningkatkan Produksi Produk Datar

Pengantar

Untuk produksi produk datar, baja cair umumnya dicetak dalam bentuk slab biasanya dalam rentang ketebalan 150 mm hingga 350 mm di mesin pencetakan slab berkelanjutan. Slab ini diperiksa, dicoret, dan kemudian dipanaskan ulang di tungku pemanas ulang slab ke suhu gulir sebelum digulung menjadi coil panas di pabrik hot strip semi berkelanjutan atau berkelanjutan. Pengembangan teknologi pencetakan slab tipis dan gulungan (TSCR) adalah langkah maju untuk mengurangi jumlah langkah proses dalam produksi coil panas (HRC). Awalnya teknologi TSCR dikembangkan dengan tujuan utama untuk mengurangi biaya investasi dan produksi tetapi saat ini telah menjadi salah satu jalur produksi paling menjanjikan untuk mempertahankan baja sebagai material terdepan dalam aplikasi teknologi dan dianggap sebagai teknologi yang telah mencapai tingkat kematangan yang tinggi. Kecepatan cetak 6,0 meter per menit (m/min) untuk ketebalan slab 50/55 mm cukup umum saat ini.

Awalnya, hanya baja carbon kualitas komersial yang dicetak melalui rute pencetakan slab tipis. Namun saat ini mayoritas grade baja termasuk baja carbon rendah, menengah dan tinggi, grade baja HSLA (high strength low alloy), grade baja pipa aliran, dan grade baja untuk aplikasi otomotif termasuk grade IF (interstitial free) dapat dicetak melalui rute pencetakan slab tipis. Faktanya teknologi ini telah membawa pergeseran paradigma dalam teknologi pencetakan dan gulungan baja. Teknologi pencetakan slab tipis dan gulungan menjadi mungkin karena beberapa perbaikan dalam proses pencetakan dan gulungan yang meliputi (i) desain cetakan, (ii) osilasi cetakan hidrolis, (iii) penggunaan rem elektromagnet (EMBR), (iv) penggunaan descaler tekanan tinggi dan roller side guide (edger) di pabrik, (v) reduksi inti cair dinamis (LCR), (vi) kualitas bubuk cetakan, dan SEN yang dirancang ulang, dan (vii) pendinginan sinar air.

Keuntungan utama teknologi TSCR dibandingkan pencetakan slab tebal dan hot rolling meliputi (i) pengurangan biaya modal, (ii) pengurangan tenaga kerja, (iii) pengurangan ruang lantai yang diperlukan, (iv) perbaikan hasil produk akhir dari baja cair, (v) pengurangan konsumsi bahan bakar spesifik, dan (vi) pengurangan konsumsi daya spesifik.

Sejarah

Penerapan konsep TSCR tidak mencapai sukses hingga pertengahan tahun 1980-an karena banyak tantangan teknologis yang terkait dengan teknologi. Kemajuan pertama dalam arah ini dicapai pada Oktober 1985 oleh SMS Schloemag-Siemag ketika slab tipis pertama dengan ketebalan 50 mm dicetak di pabrik pilot di Kreuztal-Buschhutten. Keberhasilan ini dicapai dengan cetakan berbentuk corong yang dipatenkan dan submerged entry nozzle yang dioptimalkan. SMS Schloemag-Siemag memberi teknologi ini nama 'Compact Strip Production (CSP)'. Pabrik CSP pertama dipesan pada akhir 1987 dan dikomisionkan di Nucor Steel, Crawfordsville, Indiana pada Juli 1989. Dalam beberapa hari setelah komisioning terjadi break out besar di mesin cetak karena operator yang tidak berpengalaman. Ini memiliki efek pada penerimaan yang cepat dari teknologi ini. Pada waktu yang hampir sama, proses In-line Strip Production (ISP) sedang dalam pengembangan intensif oleh Mannesmann Demag dan Arvedi group. Pengembangan ISP dimulai pada 1988 berdasarkan paten Arvedi-Mannesmann. Pada 1992, pabrik prototipe ISP dibangun oleh Arvedi di pabriknya di Cremona, di mana sebagian besar pengembangan proses ini telah dilakukan. Pada 1994-95 pabrik prototipe menyelesaikan fase pertama pengembangannya. Nanti berdasarkan teknologi ISP, Acciaieria Arvedi telah mengembangkan proses pencetakan slab tipis/gulungan tak berujung baru di bawah nama merek Arvedi ESP. Dengan proses ini strip dengan ketebalan 0,8 mm dihasilkan. Voest Alpine (VAI) dari Austria (sekarang Primetals technologies) dan Danieli dari Italia juga telah mengembangkan teknologi pencetakan slab tipis dan gulungan. Teknologi VAI dikenal sebagai Teknologi Pencetakan Slab Tipis dan Gulungan Berkelanjutan (CONROLL) dan menghasilkan slab hingga ketebalan 125 mm. Ini lebih banyak slab ketebalan menengah. Teknologi yang dikembangkan oleh Danieli dikenal sebagai Continuous flexible Thin Slab Rolling (fTSR) dan menghasilkan slab dalam rentang ketebalan 70 mm hingga 90 mm. Penerapan teknologi TSCR mendapat dorongan besar setelah China dan India mulai memperluas produksi baja mereka secara masif. Saat ini pabrik TSCR tiga strand berdasarkan teknologi CSP telah dipasang di ESSAR, Gujarat, India (sekarang Arcelormittal Nippon Steel India Limited).

Proses TSCR telah mengalami perkembangan yang sangat dinamis terutama dengan respecto terhadap output per pabrik, ketersediaan, biaya konversi, rentang grade baja yang dihasilkan, dimensi near-net-shape, geometri strip, parameter kualitas, dan karakteristik permukaan. Saat ini, teknologi TSCR digunakan untuk menghasilkan tidak hanya baja dalam rentang carbon rendah dan menengah, tetapi juga grade feritik dan austenitik stainless serta baja silikon berorientasi butir. Tahap upstream dan fasilitas pemrosesan hot strip downstream juga telah melihat perkungan lebih lanjut, dengan teknik pabrik dan teknologi menyesuaikan dengan produk pabrik CSP, misalnya, ketebalan hot strip hingga sekitar 1 mm.

Fitur Metalurgi dan Penting Lainnya dari Proses TSCR

Saat memproses baja dalam proses TSCR dari tundish ke coiler ada beberapa fitur metalurgi dan penting lainnya dari proses seperti yang dijelaskan di bawah.

• Pengerekan cepat slab tipis menyempurnakan struktur dendritik. Koreksi struktur dendritik membantu struktur yang lebih homogen.
• Inklusi non-logam kecil dan globular, mempertahankan bentuknya selama hot-rolling dan berkontribusi pada properti isotrofik (seperti keawetan dan fleksibilitas dll.).
• Semua elemen mikro alloying yang ditambahkan tetap dalam larutan. Karena suhu tinggi slab cast sebelum hot rolling, presipitasi premature terhindari.
• Untuk meminimalkan kesulitan cetak di wilayah peritektik, kandungan carbon banyak baja mikro alloying dibatasi antara 0,05 % dan 0,06%. Pembatasan ini memberikan manfaat keawetan dan kemasin las.
• Suhu tinggi slab selama bending dan unbending meminimalkan kecenderungan untuk membentuk retak melintang.
• Suhu di tungku seimbang bergantung pada elemen mikro alloying dan dirancang untuk menjaga mikro alloy dalam larutan.
• Pengisian langsung adalah faktor utama yang mengurangi konsumsi energi selama hot rolling.
• Dalam gulungan slab tipis, deformasi di pass awal sering melebihi 50 %. Deformasi berat pada suhu tinggi esensial untuk menyempurnakan butir austenitik kasar (lebih dari 1000 mikrometer) oleh re-kristalisasi.
• Penyingkatan dan seragamnya butir austenitik adalah prasyarat untuk struktur feritik halus hingga 4 mikrometer hingga 5 mikrometer.
• Pendinginan yang dipercepat di run-out table dan under cooling dari austenite lebih lanjut menyempurnakan ferit.

Proses produksi dan level tipikal evolusi suhu dalam proses TSCR ditunjukkan dalam Gambar 1.

Gambar 1 Level tipikal evolusi suhu selama proses TSCR

Pengerekan yang lebih cepat di TSCR memberikan struktur yang lebih seragam dan halus. Jarak arm sekunder dendritik halus (SDAS), yang dicapai karena pengerekan cepat saat cetak, dan mempromosikan struktur yang lebih homogen dengan struktur micro-segregation yang lebih rendah dibandingkan cetak konvensional. Micro-segregation adalah segregasi di antara arm dendritik di mana konsentrasi solute minimum di pusat arm dendritik dan konsentrasi solute maksimum di antara arm. Faktanya, SDAS adalah ukuran ketidakhomogenan dalam pencetakan slab berkelanjutan. Dalam pencetakan slab tipis, sistem 'liquid core reduction' (LCR) digunakan. Liquid core reduction memungkinkan ketebalan strand di bawah cetakan untuk dikurangi sementara inti masih dalam fase cair. Biasanya segmen pertama dalam sistem panduan strand dapat disesuaikan untuk mendapatkan reduksi ketebalan strand yang diinginkan. Berbagai proses TSCR dijelaskan di bawah.

Compact Strip Production

Konsep dasar dalam teknologi CSP adalah pencapaian efisiensi biaya maksimal melalui pengaitan tiga tahap proses yaitu (i) pencetakan, (ii) penyeimbangan suhu, dan (iii) hot rolling. Baja cair setelah pembuatan baja dituang ke tundish mesin pencetakan berkelanjutan (CCM). Dalam teknologi ini, baja cair dicetak menjadi slab dengan ketebalan yang diinginkan berkisar dari 50 mm hingga 90 mm. Slab kemudian dipotong ke panjang yang tepat dan diangkut ke tungku tunnel atau seimbang biasanya disetel pada suhu 1150 derajat C. Pada titik ini, slab menunjukkan ukuran butir austenite 500 mikrometer hingga 1000 mikrometer. Setelah waktu tinggal 20 menit di tungku slab keluar dari tungku dan dicrop sheared. Slab tipis panas kemudian masuk ke finishing mill pada sekitar 1000 derajat C. Slab digulung menjadi hot strip (ketebalan berkisar dari 0,8 mm hingga sekitar 16 mm dan lebar berkisar dari 800 mm hingga 1880 mm) saat melalui finishing mill dengan 5, 6 atau bahkan 7 stand. Hot strip setelah gulung masuk ke run out table (ROT) tempat mengalami pendinginan laminar ke suhu coil. Kemudian dicil ke suhu ruang. Skema proses CSP ditunjukkan dalam Gambar 2.

Gambar 2 Skema proses Compact Strip Production

Elemen utama proses CSP adalah ladle turret, cetakan, sistem panduan strand, unit pinch roll, pendulum shear, tungku pemanas dengan mobil transfer untuk menghubungkan dua stand cetak, pabrik gulir dengan 5 hingga 7 stand, pendinginan strip dan coilers. Proses memiliki pengaturan fleksibel ketebalan slab selama pencetakan melalui liquid core reduction, memungkinkan adaptasi ke ketebalan strip akhir dan ketebalan pencetakan serta kecepatan pencetakan. Hot strip dengan ketebalan 1 mm dapat dengan nyaman dihot rolled oleh teknologi ini. CSP menggunakan sistem kontrol profil dan ketrataan yang mengadopsi teknologi CVC yang dikenal untuk penyesuaian. Kapasitas pabrik satu strand hingga 1,5 juta ton per tahun (Mpta), pabrik dua strand hingga 3 Mpta, dan pabrik 3 strand hingga 4 Mpta. Tata letak skematik pabrik tiga strand CSP ditunjukkan dalam Gambar 3 dan berbagai konsep pabrik CSP ditunjukkan dalam Gambar 4.

Gambar 3 Tata letak skematik pabrik tiga strand CSP

Gambar 4 Berbagai konsep pabrik CSP

Jantung proses CSP adalah cetakan berbentuk corong berukuran 1100 mm panjang chromium-zirconium-copper yang dipatenkan (Gambar 5). Pakan baja cair dilakukan melalui submerged entry nozzle (SEN) ke dalam ruang cetakan sempit dengan melebar inlet cetakan dalam bentuk corong. Corong ini berakhir sekitar di tengah panjang cetakan di luar sana, dinding sisi lebar cetakan sejajar dan dipisahkan oleh ketebalan yang sama dengan ketebalan slab tipis. Sisi dinding cetakan tiris untuk mengkompensasi penyusutan baja yang mengerekan. Karena pengerekan cepat slab tipis, perlu untuk memberikan panduan strand hanya sepanjang sekitar 4,5 m hingga 5 m bahkan pada kecepatan pencetakan tinggi 6 m/min.

Dibandingkan dengan desain aslinya, mesin cetak CSP telah melihat perkembangan yang menakjubkan dengan respecto terhadap konfigurasi cetakan berbentuk corong, panjang panduan strand, loop kontrol teknologis, serta fleksibilitasnya dalam hal throughput dan ketebalan pencetakan. Di pabrik pencetakan yang beroperasi saat ini, panjang panduan strand telah ditingkatkan dari sekitar 6,0 m hingga 9,7 m (Gambar 5). Pengembangan ini diimplementasikan sambil mempertahankan konsep vertikal dengan semua keuntungan terkait peralatan dan metalurginya. Langkah penting adalah pengembangan lebih lanjut cetakan dari desain U-frame menjadi cetakan double-frame atau O-frame. Cetakan inovatif ini diamankan di tengahnya, sementara pada saat yang sama meningkatkan secara signifikan stabilitas seluruh struktur. Bingkai memiliki jendela samping untuk menampung yoke jika dan ketika rem elektromagnet (EMBR) digunakan.

Gambar 5 Diagram skematik mesin cetak slab tipis CSP dan perkembangannya secara progresif

Loop kontrol teknologis dari cetakan CSP secara sistematis diperluas dengan tujuan mencapai keandalan operasional maksimum dan kualitas produk optimum. Ini terutama berkaitan dengan kontrol level cetakan, osilator cetakan hidrolis, liquid core reduction (LCR), dan pengukuran densitas fluks panas di cetakan serta deteksi break out awal, serta kontrol dinamis pengerekan akhir untuk memastikan suhu entri slab yang tinggi ke dalam tungku tunnel. Pengaitan langsung antara pencetakan dan gulungan menciptakan potensi tambahan dengan respecto terhadap kapasitas throughput dan dimensi akhir. LCR memungkinkan ketebalan slab optimal untuk diatur untuk mencapai dimensi batas, kapasitas throughput maksimum, atau tingkat forming yang diperlukan selama pencetakan berlangsung.

Pengembangan pabrik gulir CSP telah berkembang untuk memenuhi tuntutan pasar. Solusi terbaik untuk memenuhi berbagai persyaratan dan termasuk rentang luas produk akhir adalah tata letak pabrik gulir kompak dengan enam atau tujuh stand tergantung pada campuran produk. Untuk mendapatkan ketebalan strip akhir minimum hingga 0,8 mm, ketebalan entri slab yang berbeda digunakan dan diameter roll kerja dan bahan roll dioptimalkan sehingga dua atau tiga diameter roll yang berbeda digunakan. Teknologi CVC (continuously variable crown), yang telah terbukti sukses di pabrik hot rolling konvensional, telah ditingkatkan lebih lanjut dengan pengembangan finishing mill CSP. Hasilnya adalah proses yang disebut 'CVC Plus', yang memiliki rentang penyesuaian yang jauh lebih luas untuk kontrol profil hingga 190 % dari rentang pengaturan CVC.

Penggunaan sistem pendingin antar-stand yang lebih efisien memungkinkan guliran feritik baja carbon ultra rendah serta gulungan termo-mekanik baja HSLA. Flying shear yang dipasang di depan rotor coiler dan/atau dua down-coiler menawarkan kemungkinan semi-endless rolling strip tipis. Sistem pendingin cepat di bawah stand terakhir atau di bagian belakang garis pendinginan, menawarkan fleksibilitas yang lebih besar dalam menerapkan kurva waktu-suhu untuk mencapai properti strip tertentu dan memproses baja multi-fase.

Kemampuan untuk menggulung hingga ketebalan akhir kurang dari 1,5 mm adalah fitur khusus dari proses CSP, dan paket teknologi telah dikembangkan khusus untuk ini, namun, tergantung pada ketebalan masuk, evolusi suhu, distribusi reduksi dan kecepatan gulir, ketebalan akhir minimum hingga 0,8 mm dapat dicapai pada suhu finish rolling austenitik.

Dibandingkan dengan produksi hot-strip konvensional, ketebalan yang dapat dicapai hingga 50 % lebih tipis tergantung pada grade baja yang terlibat. Ini, pada gilirannya, meningkatkan persyaratan di pabrik gulir CSP, terutama dalam hal kebutuhan gaya dan energi, aus roll terutama di stand akhir, dan ketrataan strip. Lubrikasi celah roll diadopsi untuk meminimalkan aus, pengurangan gaya pemisah roll dan torsi, serta untuk perbaikan permukaan strip. Untuk pengukuran dan kontrol ketrataan, looper segmen dipasang di beberapa pabrik yang mendeteksi, tidak hanya tensi antar-stand, tetapi juga distribusi tensi strip di seluruh lebar, dan yang mengaktifkan fungsi bending roll kerja untuk tujuan kontrol ketrataan.

Meskipun dengan upaya ini, namun, untuk strip sangat tipis, sulit untuk mencapai ketrataan strip yang tinggi sekali strip telah dingin. Strip, meskipun masih rata di run out roller table karena berada di bawah tensi, dapat menunjukkan edge waviness selama uncoiling nanti. Edge masking, dikembangkan untuk melindungi ketrataan strip yang telah dingin. Plate panduan yang dapat disesuaikan di bawah group pendinginan aliran laminar menjaga air dari tepi strip dan memungkinkan ketrataan ditingkatkan dari 250 I-unit hingga 25 I-unit (I-Unit adalah pengukuran ketrataan yang ketat. Ini adalah angka tanpa dimensi yang menggabungkan baik tinggi maupun panjang puncak-ke-puncak dari gelombang yang berulang).

Loop kontrol yang dipasang di seluruh pabrik gulir CSP selalu diperbarui ke status teknologis aktual. Mereka tidak hanya berfungsi untuk menentukan strategi gulir, untuk menghitung jadwal pass dan untuk preset pabrik gulir, tetapi terutama untuk mencapai parameter produk akhir yang diinginkan seperti profil, kontur dan ketrataan, untuk memantau aliran massa, untuk mengontrol pabrik untuk mencapai ketebalan akhir yang diminta, dan untuk memastikan toleransi minimum dari parameter ini. Properti mekanik strip akhir secara signifikan dipengaruhi oleh suhu finish rolling dan coiling serta strategi pendinginan. Model proses fisik yang sesuai telah dikembangkan dan disesuaikan dengan persyaratan produk yang semakin tinggi.

Hot-rolled strip yang dihasilkan oleh teknologi CSP, terutama strip dalam rentang ketebalan rendah hingga 0,8 mm, telah mulai mempengaruhi desain tahap proses teknologi downstream seperti pickling dan galvanizing. Contoh typis konfigurasi pabrik gabungan adalah garis pickling dan galvanizing hot-strip yang dioperasikan di Wuppermann di Belanda pada 2000, yang pickling dan galvanizing hot strip dalam rentang ketebalan 0,8 mm hingga 3,0 mm. Juga memungkinkan untuk mengintegrasikan satu atau dua stand cold rolling ke dalam garis pemrosesan tipe ini.

Proses In-line Strip Production

Proses In-line Strip Production (ISP) menghasilkan hot-rolled coil hingga gauge akhir 1 mm. Salah satu karakteristik paling mencolok dari proses ISP adalah kepadatan keseluruhan pabrik. Dengan panjang garis hanya 180 m dari baja cair ke coil panas, umumnya diakui sebagai garis strip terpendek di dunia. Karakteristik ini adalah hasil dari tiga fitur proses ISP yang signifikan yaitu (i) pencetakan berkelanjutan dengan liquid core reduction selama pengerekan slab, (ii) pengaitan langsung antara pencetakan baja dan gulungan slab awal, dan (iii) penggunaan pemanas induktor kompak gabungan dengan dua coil box furnace, daripada tungku tunnel panjang di sisi entri pabrik hot rolling.

Baja cair dicetak dalam cetakan multi-bending dengan osilasi servo-hidrolis dan ketebalan keluar 70 mm. Slab mengalami soft reduction saat berjalan di cetak dengan radius 5,2 m, muncul pada kecepatan 5,5 m/min dan pada ketebalan maksimum 55 mm. Nozel tundish dirancang untuk memastikan pertumbuhan cangkang yang homogen dan pencetakan urutan panjang.

Segera setelah keluar dari cetak slab masuk ke roughing mill 3 stand untuk reduksi menjadi transfer bar dengan ketebalan 10 mm hingga 18 mm, yang kemudian dipotong-panjang oleh transverse pendulum shear. Liquid core reduction memungkinkan produksi slab baja homogen dengan kebersihan tinggi, bebas dari segregasi dan dengan refinasi butir yang baik untuk memberikan karakteristik mekanik yang lebih baik pada baja akhir. Juga, kombinasi liquid core reduction dengan entri langsung slab ke roughing mill membawa keuntungan hemat energi dibandingkan urutan rolling terputus konvensional.

Setelah melewati tungku pemanas induktor untuk meningkatkan suhu baja 150 derajat C hingga 250 derajat C, transfer bar mencapai 'Cremona furnace'. Unit ini terdiri dari dua coilers yang ditempatkan di dalam kamar terisolasi, atau kotak, dan sementara satu coiler menerima dan mencil transfer bar yang datang dari tungku induktor, yang lain mencil transfer bar sebelumnya untuk memberi makan pabrik hot rolling.

Meski tungku Cremona yang dibakar gas memisahkan tahap pencetakan dan roughing dari finishing mill, ia adalah buffer dinamis karena memegang baja secara in-line dan homogenisasi profil suhu siap untuk hot rolling, dan oleh karena itu mencapai produktivitas dan efisiensi yang tinggi. Tepi hot strip yang dihasilkan memperpanjang umur kampanye roll kerja di finishing mill hingga 150 km.

Baja dicoret pada tekanan tinggi sebelum memasuki hot mill 5 stand yang dilengkapi dengan shifting dan bending roll kerja plus kontrol gauge otomatis pada semua stand 4-high. Gauge entri pabrik 20 mm atau kurang memungkinkan Arvedi untuk menghasilkan hot-rolled strip hingga 1 mm dalam satu pass dengan ketepatan profil dan gauge yang tinggi, tingkat crown 1 % hingga 3 %, kekasaran permukaan rendah dan deformabilitas dingin yang baik.

Pada gauge lebih rendah ini, deviasi panjang di seluruh strip di bawah atau sama dengan satu 'I' unit. Terakhir, strip yang digulung melewati tabel pendinginan aliran air laminar sebelum down-coiling. Tingkat kontrol proses dan otomasi yang tinggi adalah fitur integral dari seluruh pabrik. Emisi asap 1,0 mg / N cum, dan sirkulasi air total di lokasi menghindari buangan cair.

Toleransi dimensi hot-rolled strip dapat dibandingkan dengan produk cold rolled, dengan coil gauge 1 mm hingga 1,2 mm menunjukkan nilai transversal rata saat diukur 25 mm dari tepi strip. Proses ini ditunjukkan skematik dalam Gambar 6.

Gambar 6 Skematik proses In-line Strip Production

Teknologi pencetakan slab tipis dan gulungan dari Danieli

Proses generasi pertama atau proses pencetakan slab tipis dan gulungan dari Danieli terdiri dari unit pencetakan slab tipis fleksibel (fTSC) yang terhubung ke unit gulungan slab tipis (fTSR) melalui tungku tunnel. Unit fTSC mampu mencetak slab dengan ketebalan 60 mm. Cetakannya adalah desain vertikal curved, dengan cetakan berbentuk corong dengan soft reduction dan pendingin air kabut. Pabrik gulir terdiri dari finishing mill dengan 6 hingga 7 stand gulir dalam konfigurasi cluster. Proses ini ditunjukkan skematik dalam Gambar 7.

Gambar 7 Skematik proses fTSC dan fTSR

Melalui pengembangan proses berkelanjutan Danieli mengembangkan dua konsep tata letak berbeda dan di bawah konsep ini proses pencetakan slab tipis dan gulungan dinamai sebagai 'Quality Strip Production (QSP), dan 'Quality Strip Production Endless (QSP-E) (Gambar 8).

Di QSP, pabrik dengan satu atau dua strand pencetakan terhubung ke pabrik gulir melalui tungku tunnel panjang, yang berfungsi untuk memanaskan ulang dan menyamakan suhu slab serta untuk menjamin waktu buffer yang cukup dalam kasus pemadaman terjadwal pabrik gulir (mis. ganti roll kerja) atau gangguan aliran material yang tidak terjadwal. Dalam beberapa tahun terakhir, berkat peningkatan progresif dalam aliran massa karena kecepatan pencetakan yang diturunkan dari generasi terakhir mesin cetak slab tipis yang beroperasi pada kecepatan ultra tinggi, dan dalam kombinasi dengan pemasangan yang andal teknologi pemanas induktor sebagai pengganti tungku tunnel, menjadi mungkin untuk mengembangkan konfigurasi QSP-E. Konfigurasi ini menghasilkan pabrik yang sangat kompak yang secara khusus didedikasikan untuk produksi gauge ultra tipis. Ini menjadi mungkin berkat aplikasi proses endless rolling (yaitu, koneksi langsung dan tanpa gangguan antara pencetakan dan gulungan), untuk mengatasi masalah yang dikenal dalam penarikan strip saat memproduksi gauge tipis dalam mode coil-to-coil.

Gambar 8 Proses QSP dan QSP-E

Pabrik QSP dapat dioperasikan dengan 2 strand pencetakan yang telah memungkinkan untuk memperluas secara drastis campuran grade baja slab tipis dan untuk meningkatkan produktivitas pabrik dengan sangat melebihi 3 Mpta. Pabrik ini awalnya dirancang untuk aplikasi rolling coil-to-coil dan kemudian untuk proses semi-endless untuk menggulung gauge di bawah 1 mm. Konsep QSP-E memungkinkan untuk mengoptimalkan produksi gauge ultra tipis dalam mode endless, tetapi menunjukkan fleksibilitas yang sedikit dalam produksi grade yang lebih canggung karena link yang kaku antara pencetakan dan gulungan.

Dalam kasus endless rolling, cetakan sebenarnya dipaksa untuk selalu berjalan pada kecepatan pencetakan yang sangat tinggi dan ini tidak mungkin untuk semua grade baja karena alasan metalurgi. Selain itu, proses endless terbukti ekonomis kompetitif hanya untuk produksi coil dengan ketebalan strip di bawah 1,5 mm, tetapi segera setelah ketebalan strip ditingkatkan, daya yang diperlukan oleh pemanas induktor untuk terus beroperasi menjadi terlalu tinggi, sehingga membuatnya ekonomis untuk kembali ke mode coil-to-coil.

Dalam upaya berkelanjutan untuk meningkatkan proses dan teknologi yang ada dan mengatasi keterbatasan saat ini, Danieli telah mengembangkan konsep baru di pabrik TSCR. Konsep ini disebut Danieli Universal Endless (DUE). Konsep DUE mampu menyatukan dalam satu garis produksi semua fitur unggulan yang hingga sekarang telah dikembangkan menggunakan pendekatan yang berbeda, sambil menghilangkan faktor pembatas dari masing-masing.

Tata letak DUE menawarkan (i) produktivitas tinggi karena kombinasi tak tertandingi antara ketebalan slab dan kecepatan, (ii) fleksibilitas produksi tinggi, mampu beroperasi dalam mode rolling coil-to-coil, semi-endless dan endless, (iii) fleksibilitas operasional tinggi, karena kehadiran tungku tunnel dan waktu buffer yang relevan, (iv) mencakup spektrum penuh grade baja yang dihasilkan untuk produk datar, termasuk yang paling canggih yang digulung melalui termo-mechanical rolling (grade pipa API) atau temperature-controlled rolling (produk multi-fase) serta grade yang membutuhkan kecepatan pencetakan yang sederhana seperti peritektik, baja listrik dan grade carbon tinggi, yang rentan retak, dan (v) mencakup spektrum penuh dimensi geometri strip, berkisar dari gauge ultra tipis 0,8 mm, yang dihasilkan dalam mode endless, hingga strip tebal 25 mm. Ini, tentunya, dalam kombinasi dengan biaya transformasi yang tak tertandingi, lebih rendah dari setiap proses yang saat ini tersedia.

Teknologi CONROLL

Proses CONROLL menghasilkan slab dengan ketebalan 70 mm hingga 80 mm melalui cetakan lurus dengan sisi sejajar tetapi tidak melakukan pengurangan ketebalan strand. Kecepatan pencetakan tinggi dalam kisaran 2 m/min hingga 4 m/min dan lebar 800 mm hingga 1600 mm mungkin. Cetakan terhubung ke pabrik gulir melalui tungku pemanas ulang roller hearth yang menyamakan suhu slab ke 1120 derajat C. Pabrik gulir dapat mencakup empat, lima, atau enam stand finishing tergantung pada campuran produk dan gauge finishing yang dibutuhkan. Pabrik gulir terdiri dari mekanisme shear hidrolis, descaler air tekanan tinggi, sistem pendinginan strip laminar, dan downcoiler. Ketebalan strip akhir dalam kisaran 1,8 mm hingga 20 mm.

Teknologi CONROLL dipasang pada April 1995 di Armco's Mansfield. Armco mengadopsi teknologi ini karena dirancang khusus untuk stainless steel. Grade baja yang dihasilkan mencakup carbon steel, grade stainless steel seri 400 409 dan 430, persentase kecil grade high strength low alloy (HSLA), grade baja alloy tinggi dan baja silikon.

Teknologi TSP

Tippins Incorporated dari AS bekerja sama dengan pembangun cetakan Samsung Heavy Industries dari Korea Selatan untuk mengembangkan teknologi TSP. Teknologi ini cocok untuk grade baja carbon rendah hingga carbon tinggi, stainless steel, HSLA steel, silicon steel, grade steel API, dan drawing quality steel. Salah satu kekuatan pabrik ini adalah keahliannya. Ia dapat menghasilkan coil atau plate diskret yang memungkinkan rentang luas dan gauge yang dapat dihasilkan. Pencetakan slab ketebalan menengah memiliki beberapa keuntungan. Slab cukup tipis untuk menghilangkan kebutuhan akan roughing mill terpisah dan cukup tebal untuk menjaga kualitas yang baik. Ketebalan menengah memungkinkan lebar slab yang lebih besar, waktu pemanas ulang yang lebih rendah dan oleh karena itu pembentukan skala yang berkurang dibandingkan slab tipis 50 mm.

Setelah pencetakan, slab dikirim langsung ke tungku pemanas ulang untuk menyamakan slab ke suhu gulir yang benar. Waktu penahanan tipikal untuk memanaskan slab ke 1250 derajat C adalah 12 menit hingga 13 menit. Setelah strip dikurangi menjadi ketebalan 20 mm hingga 25 mm, strip dicil di coiling furnace untuk mempertahankan suhu strip. Strip kemudian digulung bolak-balik melalui pabrik gulir. Secara umum diperlukan tiga pass roughing flat dan enam pass finishing coiling untuk menyelesaikan gauge hingga ketebalan 1,5 mm.