超快速冷却装置及其在新品种开发中的应用

介绍了一种国外新近开发成功的板带钢超快速冷却装置(UFC)，该装置用带有压力的水从密布的小孔中喷向轧件表面，用于热轧带钢其冷却速度可达300C／s以上，其实现超快速冷却的机理主要是能够大面积的击破冷却水与轧件间的汽膜。介绍了UFC在生产线上布置的几种方式和典型应用例。对应用UFC开发超级钢、IF钢铁素体区热轧，双相钢、TRIR钢等高附加值产品作了介绍。     

带钢卷取前超快冷却的冶金特性

由CRM公司开发的超快冷却技术(或UFC)已应用于Carlam(Arcelor集团)公司的热带轧机地下卷取机的前段。结果表明，系统的可控性良好，冷却效率高(≥3．5MWn^-2，对于4mm厚的板带迭300℃／s)。可控地提高冷却速率能降低生产高强度钢的难度和成本。层流冷却与UFC工艺相结合开辟了冷却制度的新途径。通过控制层流冷却与UFC之间的中间温度及卷取温度，可轻易获得多相显微组织。     

基于超快冷的控轧控冷装备技术的发展

控制轧制与控制冷却技术是钢种开发和改善产品质量的重要轧制工艺技术。介绍了热轧板带钢超快冷技术的发展前沿,重点阐述了国内自主研发超快冷工艺装备的技术特征。在此基础上,进一步介绍以超快冷为核心的新一代TMCP工艺原理以及“轧制-冷却”相结合的“温控-形变”耦合控轧技术研发现状,通过控制轧制与超快冷有效结合,综合利用细晶强化、析出强化、相变强化等多种强化方式,可以充分挖掘钢铁材料的潜力,实现资源节约型、节能减排型的绿色钢铁产品制造过程。     

热轧带钢冷却系统探讨

热轧带钢层流冷却过程是热轧生产成品之前的最后一道重要工序,直接决定了带钢产品质量。带钢卷取温度是影响热轧带钢组织性能的关键因素,是决定成品带钢加工性能、力学性能的重要参数之一,与带钢最终质量密切相关。主要介绍一种新型热轧带钢冷却系统,新型冷却系统由传统层流冷装置和快速冷却装置组成,新型冷却系统具有冷却均匀、冷却效率高、冷却速度快、冷却装置制造工艺简单、维护方便等优点,快速冷却装置与传统冷却装置组合使用时可以实现多种冷却模式,可以有效控制冷却过程使带钢组织细晶强化、析出强化和相变强化以提高带钢力学性能、综合性能,减少能源的消耗,简化生产工艺,为开发钢材新品种创造有利条件。     

热轧带钢新一代TMCP技术的开发与应用

热轧带钢新一代TMCP技术以超快速冷却为核心,通过冷却系统从空冷至超快冷的无级调控,利用广阔 的冷速范围及精准的温度控制,实现对带钢轧后冷却路径进行灵活的控制。有利于细晶强化、析出强化、固溶强 化、位错强化、相变强化的最佳匹配,从而使得热轧带钢产品获得优良的综合性能。新一代TMCP工艺技术具备低 成本、高效率、高均匀性、高控制精度等特征,是轧制工艺发展的重要领域之一。随着人们对带钢产品性能要求的 不断提高以及资源的日益枯竭,以超快速冷却为核心的热轧带钢新一代TMCP技术具有广阔的发展前景。     

大型热连轧线基于超快速冷却的新一代控轧控冷技术开发与应用

超快速冷却作为近年来热轧钢材控轧控冷技术领域最重要的技术突破，为热连轧产线产品的生产工艺进步提供了重要支撑。基于热连轧板带钢超快速冷却系统的开发与应用实践，在阐明高温运动钢板高强度均匀化冷却机理机制的基础上，重点介绍了超快冷系统在热连轧产线的工艺配置，以及采用超快冷工艺，在系列细晶钢、高钢级管线钢、热轧双相钢、低残余应力热轧板带钢等特色化产品领域的工艺开发及应用情况。基于超快冷系统冷却速度无级调控优势，开发了基于超快冷装备的层流冷却、加强型冷却、超快速冷却3种冷却模式及模型系统，进一步结合粗轧中间坯超快冷控温系统，构建了基于超快速冷却的热连轧线新一代控轧控冷多工序温度协同控制系统，相关技术应用取得良好效果。     

冷却路径对V-Ti微合金钢组织性能的影响

 为了获得较大的沉淀强化增量,采用热模拟试验研究了UFC终冷温度和二阶段冷却速度对一种V Ti微合金钢组织和硬度的影响规律。结果表明,协同控制UFC终冷温度和二阶段冷却速度可显著优化V Ti微合金钢的组织性能。UFC终冷温度为750、700和650 ℃时,获得全铁素体组织的临界二阶段冷却速度分别为1.0、1.0和0.2 ℃/s。UFC终冷温度由750降低至650 ℃时,在二阶段冷却速度为0.2~1.0 ℃/s条件下,可将铁素体晶粒由10.5细化至8.4 μm,二阶段冷却速度为5.0 ℃/s时,可将铁素体晶粒由10.5细化至5.1 μm。在750和700 ℃较高UFC终冷温度条件下,适当提高二阶段冷却速度,在650 ℃较低冷却速度条件下,适当降低二阶段冷却速度,均可有效提高试验钢的维氏硬度,试验钢的最大维氏硬度可达到295HV。     

传统层流冷却技术的开发、实践及再认识——中厚板新一代TMCP(控轧控冷)装备及工艺技术

根据新一代TMCP(控轧控冷)工艺技术理念,充分利用细品强化、相变强化、析出强化、固溶强化等综合强化手段,进一步挖掘钢铁材料潜能,进一步认识和理解“水是最廉价的合金元素”,采用节约型的成分设计和减量化的生产方法,较低成本实现高性能钢铁材料的开发与大批量生产,获得高附加值、可循环的钢铁产品,不仅是新一代TMCP工艺的技术目标,同时也是当前我国钢铁行业众多中厚板企业的强烈诉求.实施新一代TMCP工艺技术的关键是要开发出中厚板超快速冷却装备及相应的工艺技术,从而为热轧中厚板生产过程实施新一代TMCP工艺提供装备支撑.传统中厚板控制冷却装备自1980年日本NKK开发成功并实现大规模工业化应用至今已历经三十余年,尤其是近十年来,国内中厚板轧线控制冷却技术得到普遍应用,企业工艺技术人员对控制冷却技术所涵盖的设备和工艺的认识及理解也得到进一步的深化提高.实际上,在中厚板企业冶炼和轧制装备及技术水平的日益提高、生产工艺组织及管理水平近趋成熟的前提下,决定中厚钢板组织和性能等级以及平直度质量的轧后控制冷却技术及工艺,已成为国内外中厚板生产厂家提高产品档次和竞争力的关键核心技术.     

冷却模式对NM400相变塑性及残余应力的影响

轧后快速冷却已成为制备耐磨钢NM400的重要手段，但快速冷却过程会在带钢内引入高幅值残余应力，导致带钢出现板形缺陷，并在后续加工以及使用过程中出现畸变。因此，弄清NM400在连续冷却过程的相变行为以及冷却速度对其相变行为的影响规律，是干预带钢相变行为、改善连续冷却过程带钢内残余应力水平及分布的关键。针对某厂热轧连续冷却过程采取的两种冷却模式造成的板形差异问题，通过热模拟试验、基于断裂力学原理的裂纹柔度法以及建立ABAQUS有限元仿真模型，计算了连续冷却过程的温度场、应力应变场，揭示了冷却模式对NM400相变塑性及残余应力的影响规律。研究结果表明，连续冷却过程残余应力的形成分为3个阶段，即热应力主导阶段、表面相变主导阶段和心部相变主导阶段；相变塑性应变的大小及方向与加载在相变瞬间的应力直接相关；加大冷速会提高带钢心部相变开始时带钢表面相变的体积分数，该体积分数越大，心部开始相变时所受到的拉应力水平越高，所产生的相变塑性应变越大，与相变应变两者叠加后在材料内会引入高幅值残余应力。研究成果可为耐磨钢NM400连续冷却过程残余应力调控提供数据基础和理论依据。     

超快速热处理工艺及先进装备技术的应用进展

从微观织构、产品性能及投资与生产成本角度简要介绍了钢铁行业带钢热处理领域正在迅速发展的超快速热处理工艺,同时,详细介绍了带钢热处理相关的先进装备及技术,包括感应加热技术、直燃-预氧化技术、辊冷技术、氮气喷雾冷却技术、高速喷射冷却技术、高氢冷却技术以及戊烷冷却技术等,并对相关技术的发展提出个人展望.     

现代镀锌及连退炉快冷技术的发展和现状

主要介绍了现代镀锌及连退炉的快冷技术的发展和现状,并分别对辊冷技术、气体喷射冷却技术、水冷技术和戊烷超干冷技术的工作原理、技术特点进行了阐述,对比分析了各种冷却技术的优缺点,为镀锌及连退生产线冷却方式的选择提供理论指导.     

水幕冷却系统的应用

为了改善钢材的综合性能，提高产量和生产率，济南钢铁公司中板厂在实际生产中引进了控制冷却技术，结合水幕冷却的实际应用情况，对水幕冷却方式的特点，控冷模型及其计算机系统进行了全面的分析，为改进我国中厚板控制冷却系统提供了范例。     

控制冷却方式和设备的发展

控制冷却作为一种实用而有效的技术日益受到人们的重视,本分析了当前控制冷却方式的性能及适用范围,并对相应的控制技术做了简要介绍,并指出今后控制冷却发展的主要趋势。     

连续退火工艺中冷却技术的数学计算

介绍了连续退火工艺中的冷却技术，编制了连续退火工艺冷却设计及温度控制的计算程序。     

小型型钢冷床的结构设计

根据步进式齿条冷床的传动原理，在冷床结构、联动互锁装置及主动轴平衡等方面做了许多改进，设计制造了步进式动静台面型钢冷床。在提高型钢表面质量、减少操作噪声、提高工作效率等方面收到了良好的效果。     

层流冷却对于板型的影响研究

通过对南钢中厚板厂层流冷却对板形在冷却阶段的影响因素研究,采用改进侧喷方案,改变冷却时纵、横向上下配水比,使得板材在冷却时横向和纵向冷却速率达到相似,改善了南钢中厚板生产线在层流冷却阶段出现的冷却能力不足和板形翘曲等。     

超快冷技术在武钢热轧生产中的应用

介绍了武钢热轧总厂二分厂超快冷系统的设备布置、基本原理与特性以及实际应用情况,并详细描述冷却路径控制功能。应用结果表明:其强大的冷却能力和灵活精准的冷却路径控制特性在实际生产中得到了充分发挥,在改善带钢性能均匀性,降低合金成本,优化冷却策略,开发新品种等方面成效显著。整套系统运行稳定,CT控制精度明显提升。     

无填料喷雾冷却塔的发展及改进思路

介绍了无填料喷雾冷却塔的发展过程，与传统的填料式冷却塔的结构和冷却效果进行比较，针对喷雾冷却塔结构上的缺点，提出几点改进思路。     

微型冷却器技术的开发及在宝钢3号高炉的应用

针对宝钢３号高炉冷却壁破损的状况,研究了开发微型冷却器（即冷却筒）及一整套冷却壁维修技术,３号高炉应用该技术后,冷却壁的损坏趋２得到遏止,高炉顺行顺行,确保了高长寿。     

马钢2500m^3高炉冷却壁的改进

马钢2500m^3高炉2000年大修时，对高炉冷却壁和1层炉腰冷却板存在的问题进行了分析，并对冷却壁结构作了改进，新一代冷却壁已成功应用于生产实践。