中厚钢板正火后快速冷却工艺控制系统

正火后快速冷却是改善中厚钢板热处理组织性能的新技术,工艺控制是该技术的核心。本文建立了钢板正火后快速冷却多场耦合传热模型和换热系数模型、自动控制系统和系列高强均匀快冷技术,构建了工艺控制系统。工业应用结果表明：该系统实现了按工艺路径快冷,主要冷却参数控制误差<1%,终冷温度控制精度为±10 ℃,冷后板形不平度≤7 mm/2 m,冷后钢板组织、强度、冲击韧性等改善明显,满足了企业高品质、减量化热处理的需求。     

中厚板厂冷床控制理论的研究与应用

针对钢板在冷床区的温度控制和行进路线进行了研究。使用二维热传导模型计算钢板冷却到目标温度需要的时间。提出了冷床等效损失的概念,并以此作为优化钢板行进路线的重要参数来制定冷床控制策略。结果表明,在设定冷却时间和控制策略情况下,终冷温度满足生产要求,减少了堵钢次数,提高了生产效率。     

特厚钢板阵列射流淬火的表面换热

采用特厚钢板专用辊式射流淬火试验装置和多通道钢板温度记录仪,测试出射流速度3.39~26.8 m·s-1、雷诺数12808~117340、水流密度978.7~6751.5 L·(m2·min)-1条件下,84 mm厚钢板淬火冷却曲线;进而基于反传热修正方法计算高温钢板淬火过程壁面温度和热流密度,描绘出沸腾曲线,分析多束圆孔阵列射流对特厚钢板淬火表面换热的影响.结果表明:射流速度、水流密度等参数影响钢板表面射流滞止区和平行流区换热机制,进而影响最大热流密度分布.射流速度较低时,壁面平行流区观察到混合换热和"热流密度肩"现象;随射流速度增大,膜沸腾换热机制消失,最大热流密度移至较低壁面过热度处.相关研究将对特厚钢板淬火过程温度场计算和组织性能调控提供有益的帮助.      

薄规格带材气垫式连续热处理新技术研究

利用开发的新型带材气垫式加热-淬火装置,实验研究了新型气垫式射流喷嘴喷射压力、风速、风温及带材张力等参数对漂浮高度、漂浮稳定性和换热均匀性的影响规律,借助有限元模拟及数学建模等方法开发出动态漂浮技术和层级串联淬火技术,解决了传统气垫式热处理炉、淬火装备漂浮稳定性可控性不强,换热效率不高,换热均匀性差等难题.研究表明,采用新型装置和技术实现漂浮托举力增加近1倍,换热均匀性提高近1倍,淬火后带材平直度≤25I.     

高质绿色化发展趋势下轧制技术的创新实践

高质化、绿色化已成为钢铁行业发展的必然趋势。以热轧钢铁材料组织性能调控工艺与技术、板带高精度尺寸控制技术、薄带铸轧短流程技术为例,介绍了相关工艺技术的自主创新与应用实践进展,具体包括热轧板带新一代控轧控冷技术在实现目标组织调控、解决板形问题方面的研发应用及进展; 3 mm厚薄规格高强钢板带离线淬火工艺技术的发展应用;热、冷连轧板带多机架多工序轧制过程高精度三维尺寸控制技术的应用实践;结合大数据,中厚板尺寸高精度控制的进一步提升;热轧无缝钢管在线组织性能调控的关键技术;铸-轧一体化短流程节能减排的工艺特点,以及电工钢薄带铸轧技术的研发与应用进展。并指出,在轧钢领域,钢铁材料生产过程中组织性能的高效精准调控、形状尺寸的高精度控制,以及面向环境友好、节能减排的铸-轧一体化特殊钢短流程轧制技术,对于支撑实现产业的高质量转型发展具有重要意义。     

修正淬火系数法预测中低碳钢淬透性及其应用

 针对中低碳钢淬透性评估及辊式淬火机淬火后钢板淬透层深度预测等问题,应用修正格罗斯曼法,分析碳含量、奥氏体晶粒度及合金元素对钢淬透性的影响,同时采用非线性拟合、多元化分析等方法,引入合金影响系数的概念,建立了中低碳钢淬透性预测数学模型。通过计算,将模型预测值与实际值相比较,吻合度较好,平均偏差比未修正时减小60%。研究结果已应用于某钢厂辊式淬火机淬后板材淬透层深度评估中,预测值与实际值偏差在6%以内,基本满足生产需要。     

淬火温度对新型NM450抗腐蚀磨损钢组织和性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和力学性能检测等方法,研究了淬火温度对NM450抗腐蚀磨损钢组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢在840~960 ℃范围内淬火后低温回火,获得了回火板条马氏体组织。当淬火温度为870 ℃ 或低于此温度淬火时,组织中出现了弥散分布的第二相,其Cr含量明显高于基体,当淬火温度升高至900 ℃及以上时,第二相消失,同时奥氏体晶粒也开始明显长大。随着淬火温度的升高,试验钢的强度和硬度整体趋于下降,冲击吸收能量在900 ℃时达到最高。根据取向分布与晶界分布图可以发现,960 ℃淬火时有效晶粒尺寸最大,大角度晶界占比最低,其冲击性能最差。900 ℃淬火时有效晶粒尺寸与840 ℃相近,但其组织结构更加均匀,大角度晶界所占比例升高,这是900 ℃淬火时冲击性能较高的主要原因。     

超宽幅特殊钢中厚板连续热处理装备技术研发和应用

核电用等超宽幅特殊钢中厚板对我国三代核电站、军工装备制造具有重要意义，固溶处理是其生产的关键工艺，钢板性能均匀性、平直度、表面质量是重要指标，常规热处理装备无法批量稳定生产。为此，东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室研发出国内首套4 300 mm超宽幅特殊钢中厚板连续热处理线。实践表明，研制的热处理装备实现了±5 ℃的高均匀固溶加热，解决了宽幅特殊钢中厚板的高均匀和高平直度淬火难题，实现了全自动生产，为特殊钢行业建设超宽幅热处理线提供了成功示范。     

特厚钢板辊式淬火技术研发与应用

针对目前特厚钢板淬火生产存在的问题,在核心喷嘴设计、淬火区配置、残水清除、淬火技术、淬火策略几个方面进行创新。在舞钢成功研发世界首套特厚钢板辊式淬火机,并通过测试特厚钢板淬火过程中不同位置的温降曲线与组织性能,研究冷速与温度梯度对截面效应的影响。经工业验证,特厚板辊式淬火机从温度均匀性、表面质量、淬火板形、性能等方面全面超越水槽淬火设备。     

多补偿复合型超快冷水压控制策略的建立及应用

以某厂新建的轧后超快冷设备为研究对象,针对常规PID控制水压时存在开水调整时间长、头尾遮蔽时水压偏差大及关水水压过高的问题,建立了多补偿复合型水压控制策略,并应用于轧后超快冷生产.实践表明,该控制策略不仅解决了上述问题,而且提高了冷却规程的实现精度、缩短了开水提前时间,间接减少了冷却水消耗量和供水泵用电量,降低了生产成本.