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版本：V1.3 | 编制：轧钢工艺部 | 适用：阿维迪ESP短流程无头轧制产线
本手册适用于阿维迪ESP（Endless Strip Production）全无头薄板坯热轧生产线的工艺设计、设备标定、轧制规程编制、生产操作及验收。覆盖单流连铸-粗轧-感应补热-精轧-层冷-卷取全流程，适用于普碳钢、低合金、汽车结构钢、酸洗基板、无取向硅钢、超薄热轧带等钢种。
ESP源自意大利克雷莫纳Cremona试验基地，俗称“克日莫那技术路线”；核心逻辑：钢水连续浇铸100~130mm薄板坯，无切割分段、无热卷箱缓冲，铸坯高温直线贯通粗轧、感应加热、精轧，形成千米级连续钢带，尾部分段剪切卷取，实现长周期无头稳态轧制。综合标煤能耗、成材率、占地指标优于传统热轧；2023年克雷莫纳母厂创出7.1t/min全球稳态生产率世界纪录。
世界纪录生产率：2023年阿维迪克雷莫纳母线稳定7.1 t/min；1500mm带宽工艺优化后极限可达8.0 t/min
成品厚度：0.6mm ~ 12.0mm（稳定批量轧制0.6~0.8mm超薄热轧带）
成品宽度：900mm ~ 2000mm（常规主力900~1650mm，超宽机型2000mm）
匹配拉速区间：薄规格平衡工况5.0m/min；标准高产稳态5.6~5.7m/min；极限试验拉速7.1m/min
成材率水平：口径A（钢水→热轧卷）ESP97.0%~97.8%；CSP薄板坯96.2%~97.0%；1780常规热轧95.0%~96.2%。口径B（板坯→热轧卷）优质常规产线可达97.5%~98.0%。
| 钢厂名称 | 产线条数/投产时间 | 带宽规格 | 单线设计年产能 | 产品定位 |
|---|---|---|---|---|
| 日照钢铁 | 5条（2015-2020全部投产） | 初代1600mm | 早期单线220~250万t，5条总产能660万t | 超薄普碳、酸洗基板，≤1.5mm薄规格占比85%以上，可稳定轧制0.6mm极薄带 |
| 中首特钢 | 全球第12条，国内第9条，2025年底投产 | 新一代标准1500mm宽幅 | 300~340万t/年 | 短流程电弧炉配套，零碳绿色产线，高强钢、汽车结构钢为主 |
| 晋钢控股 | 国内第10条，2026年3月开工建设 | 1750mm加宽机型 | 硬件平台预留300~340万t扩容能力 | 硅钢（无取向/取向）、热成形高强钢差异化高端路线 |
1.综合标煤能耗大幅降低：取消大型步进燃气加热炉，仅采用中频感应电补热；折算标煤后普碳规格较1780常规热轧节能40%~50%，超薄规格节能可达65%~70%；冷却水消耗减少约70%。注：单纯用电量ESP更高，优势来自完全省去巨量燃气消耗。
2.全流程成材率优势显著：无头模式无单坯大尺寸头尾剪切损耗、穿带甩尾废卷极少，口径A钢水到热轧卷成材率比1780常规热轧高1~1.8个百分点；仅少量事故切分、氧化、取样损耗。
3.占地紧凑、基建投资省：省去大型加热炉、热卷箱、中间辊道等重型设施，厂区占地面积仅为传统1780热轧线1/3~1/2，土建、钢结构、厂房投资降低30%以上。
4.产品尺寸与性能均匀稳定：千米级长钢带全程温度波动小、张力连续无断点，厚度公差更小、板形平直度优异；通卷金相组织、力学性能波动远小于单坯轧制。
5.极限薄规格轧制能力行业顶尖：可大批量稳定量产0.6~0.8mm超薄热轧卷，常规CSP、传统热轧难以稳定量产该厚度区间，可部分替代冷轧基板，降低下游冷轧压下成本。
6.作业率与生产效率高：单周期无头连续轧制4~12小时，减少频繁穿带、甩尾、堆钢处理停机；有效作业率92%~96%，年有效生产时长显著高于传统产线。
7.环保低碳优势突出：无加热炉烟气、NOx、SOx大量排放，CO₂碳排放大幅下降，适配氢冶金、短流程电弧炉零碳改造路线。
1.核心装备专利壁垒高：整套工艺、结晶器、感应加热、全线自动化控制系统归属普锐特（阿维迪）独家专利，设备采购、备件、技术服务费昂贵，国产化替代进度慢。
2.单流连铸产能天花板明显：无法像常规双流CSP双线并联放大产能，想要400万t以上超大产能必须建设第二条独立ESP整线，单位产能分摊投资偏高。
3.粗轧无可逆轧制容错空间：全程单向串列轧制，无往返重轧补救手段；铸坯内部缺陷、漏钢、堆钢事故处置容错率低于带可逆粗轧的传统热轧。
4.钢种适配存在局限：超高碳钢、高合金特殊钢轧制窗口窄；高合金坯高温塑性差，高拉速下裂纹风险提升，不如常规热轧灵活适配多特殊钢种。
5.全线连锁耦合度极高：拉速、粗轧、感应、精轧、卷取速度强闭环绑定，任一区段小故障极易全线降速甚至整体停机，系统调试难度大，对自动化运维团队技术水平要求极高。
6.感应加热推高单台电耗：ESP整体用电120~160kWh/t，1780常规热轧仅75~95kWh/t；在电价高、燃气廉价的场景下，ESP吨材电费成本偏高。中频感应线圈、变压器损耗大，备件更换周期短。
7.窄规格经济性偏弱：主打宽幅、超薄规格盈利优势最明显；单纯生产10mm以上厚规格普碳时，相比大产能双流CSP成本优势会明显收窄。
| 对比项目 | 阿维迪 ESP（无头单流） | CSP薄板坯连铸连轧（主流双流） | 传统1780常规热连轧 |
|---|---|---|---|
| 单条产线设计产能 | 300~340万t（1500mm）；极限400万t（2000mm） | 双流标配280~350万t | 400~500万t |
| 铸坯厚度 | 110mm（基准薄板坯） | 50~70mm薄板坯 | 180~230mm厚板坯 |
| 轧制模式 | 全无头连续轧制，无分段 | 单坯轧制，带热卷箱半无头短周期 | 单坯间歇轧制，可逆粗轧 |
| 粗轧配置 | 2~4架不可逆串列，无热卷箱 | 1架可逆粗轧+热卷箱 | 1台强力可逆粗轧R1 |
| 中间补热方式 | 中频感应电加热 | 辊底式燃气均热炉 | 大型步进式燃气加热炉 |
| 最小稳定成品厚度 | 0.6mm（批量稳定） | 1.2~1.4mm | 1.5~2.0mm |
| 吨材用电量 | 120~160 kWh/t | 90~110 kWh/t | 75~95 kWh/t |
| 综合标煤能耗对比 | 最低，较传统热轧-40%~50% | 中等，较传统热轧-20%~28% | 基准100% |
| 钢水→热轧卷成材率（口径A） | 97.0%~97.8% | 96.2%~97.0% | 95.0%~96.2% |
| 厂区占地面积 | 传统1780线的1/3~1/2 | 传统1780线的60%~70% | 基准最大占地 |
| 年有效作业率 | 92%~96% | 88%~91% | 83%~87% |
| 核心专利归属 | 普锐特阿维迪独家 | SMS西马克为主，国产化程度高 | 全流程高度国产化 |
| 高合金/特钢适配能力 | 偏弱，普碳、硅钢、汽车钢最优 | 中等 | 最强，覆盖全系列特殊钢 |
钢包→中间包→漏斗型薄板坯连铸机→摆动剪切（事故切分）→粗轧机组HRM→感应加热炉IH→精轧机组FM→层流冷却段→高速飞剪→多台地下卷取机错峰轮换卷取
浇铸区：稳定供给高温无间断铸坯，核心控坯壳厚度、拉速均匀性、下渣抑制
粗轧区：大压下减薄，将铸坯轧至12~20mm中间坯，单向串列不可逆轧制
补热区：消除头尾温差、横向温差，精准匹配精轧入口目标温度
精轧区：高精度厚度AGC、HC/PC板形控制、微活套张力闭环，锁定终轧温度区间
冷却卷取区：层流相变冷却、高速飞剪定尺分卷、多卷取机交替卸卷打包，保障无头连续不停线
| 项目 | 设计标准基准值 |
|---|---|
| 基准铸坯厚度 | 110mm |
| 铸坯宽度可调范围 | 900~2000mm |
| 结晶器结构形式 | AFM漏斗型薄板坯专用结晶器（阿维迪专利） |
| 设备极限设计拉速 | 7.1 m/min（世界纪录验证工况） |
| 日常稳定生产拉速区间 | 5.0 ~ 5.7 m/min |
二冷采用弱冷配水模式，保证铸坯出结晶器坯壳≥18mm，杜绝鼓肚、漏钢风险；拉速与粗轧速度实时硬闭环联动，无头稳态模式下拉速、粗轧速度、精轧速度构成全线速度链锁死匹配，禁止单区段独立调速。
标准ESP粗轧为2~4架不可逆串列布置，无热卷箱、无往返折返辊道；国内主流3架HRM配置，高端高产能项目采用4架大压下机型，全程单方向连续送坯，无回程输送设施。
基准总粗轧压下量：110mm → 15mm，总压下率≈86%
HRM1：首架大压下，压下率38%~42%
HRM2：中间分配压下，压下率30%~35%
HRM3：精调中间坯厚度，压下率18%~22%
4架机型HRM4：小幅精整压下率8%~12%
1、工艺逻辑：无头连续铸坯只能单向向前输送，无空间、无时间窗口退回重轧；2、设备硬件：辊道单向驱动，传动电机仅配置单向连续轧制扭矩曲线，无正反转往返控制程序；3、对比ISP半无头：ISP配套热卷箱具备缓冲折返条件，ESP彻底取消缓冲结构；4、事故处置：头尾缺陷段、裂纹坯直接摆动剪切碎断剔除，不存在回轧修复工序。
粗轧中间坯存在头尾温降、边部横向温降，大功率中频感应炉快速均匀补热；精轧入口目标温度：普碳钢1050~1100℃，低合金高强钢1080~1120℃，硅钢1100~1150℃；横向温差严格控制≤15℃，保障通卷轧制稳定性。
精轧标配5~6架串连F机组，全机架配备液压AGC厚度自动控制、HC/PC弯窜组合板形辊、微张力活套闭环；终轧温度FT精准控制830~880℃，依据钢种CCT相变曲线动态微调；薄规格0.6~1.2mm机组速度上限匹配全线7.1t/min流量。
层冷采用密集高压管层流+微调喷射冷却组合模式，在线计算机模型按目标卷取温度CT动态调节冷却集管开启数量、水量；标配三台地下卷取机错峰轮换作业，无头长钢带经高速飞剪分切后交替卷取，主线全程保持低速连续运行不停车。
全线速度链硬联动：连铸拉速→粗轧机组速度→感应炉带速→精轧机组速度→卷取机张力速度闭环同步锁死
微张力无波动控制：粗轧间、粗精轧间、精轧机架间活套微小张力匹配，杜绝堆钢、拉钢、跑偏缺陷
长稳态运行能力：标准工况单周期无头轧制可持续4~12小时；换钢种、换坯宽时短时切分过渡，过渡损耗远低于单坯轧线
全线温度自适应模型：感应加热功率、层冷水量跟随拉速、坯厚、钢种实时自适应调节
针对7.1~8.0t/min大流量高产工况，系统分三级速度锁死模式：1. 超薄规格稳态模式：拉速锁定5.0m/min，优先保障0.6–0.8mm超薄带温度均匀、防跑偏，小幅牺牲小时产能换取成材率与表面质量；2. 标准高产量产模式：拉速稳定5.6–5.7m/min，匹配300–340万t设计产能，2.0–8.0mm厚度为主流批量；3. 极限工艺验证模式：7.1m/min超高拉速，仅用于设备性能标定、世界纪录验证，不安排长期满负荷量产；粗轧多机架不可逆大压下分配随质量流量动态自适应调整，感应加热功率同步跟随坯料热输入变化，抵消高拉速带来的头尾温降加剧问题。
厚度公差：超薄0.6~2.0mm ±0.05mm；中厚2.0~12mm ±0.10~0.12mm
板形指标：平直度≤20I，带钢凸度稳定可控20~60μm，通卷凸度波动极小
表面质量：无头轧制氧化铁皮薄且均匀，无常规单坯头尾翘皮、折叠、裂纹、夹渣压入缺陷
力学性能：屈服强度、抗拉强度、断后伸长率通卷波动≤±3%，满足国标、汽车厂、硅钢行业技术协议要求
1、轧辊周期：粗轧工作辊轧制吨位8000~12000t磨削一次；精轧工作辊2500~4000t周期磨削；
2、高温区段巡检必须穿戴全套隔热阻燃防护用品，禁止徒手接触辊道、轧机高温部件；
3、无头千米长钢带高速运行期间，严格禁止跨越辊道、横跨钢带运行通道；
4、停机检修、换辊、感应炉维护严格执行挂牌上锁LOTO能量隔离制度；
5、中频感应变压器、线圈定期绝缘检测，防止高温漏电、击穿起火风险。
系统自动连锁快速降拉速、粗轧全线同步降速，摆动剪切紧急切分铸坯，隔离浇铸区与轧线，快速清理结晶器台面漏钢凝钢。
全线速度链同步降负荷泄压，活套张力快速释放；严重故障时高速飞剪切断钢带，分段吊运处理，排查辊道水平、对中、轧辊磨损问题后重启。
备用卷取机立刻自动投入，飞剪精准分切切换卷取工位，轧线主线保持低速连续运行，避免全线停机停产。
系统自动降低连铸拉速与全线轧制速度，维持精轧入口最低温度底线，防止低温带钢硬轧造成轧辊损伤、板形报废。
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