基于超快冷技术的新一代中厚板轧后冷却工艺

结合国内中厚板生产需求,基于射流冷却的原理开发出新一代轧后冷却系统,其特点是以特定角度将一定 压力的冷却水喷射到钢板表面,达到钢板和冷却水之间的完全接触,实现核沸腾,从而大幅度提高冷却效率和冷却 均匀性。在此设备进行了基于超快冷技术的新一代TMCP工艺的研究工作,生产结果表明采用新一代TMCP工 艺可明显提高产品的强度和韧性、改善钢材的综合性能,并可大幅度降低钢中合金元素的添加量,从而实现高等级 品种钢的低成本减量化轧制。     

韶钢3450mm生产线钢板轧后冷却均匀性改善方法及应用

以改善中厚板轧后冷却均匀性为目的,从高压水射流冲击换热原理出发,研究了超快速冷却条件下改善钢板冷却均匀性的方法。通过采取合理的设计集管及其布置形式、辊道微加速、钢板头尾遮蔽、水凸度控制以及水比设定等措施,保证了钢板在超快速冷却过程中的宽度及长度方向冷却均匀性,尤其在减量化Q345B及高级别X70等品种开发应用中,实现了较好的温度均匀性,生产钢板的平直度及性能均满足交货要求。     

超快冷技术在首秦宽厚板生产线上的应用

介绍了基于超快速冷却的新一代TMCP工艺的基本思想,轧后立即进行超快速冷却,在动态相变点停止冷却,而后进行冷却路径的控制。以超快速冷却为核心的新一代TMCP工艺在管线钢X70、水电钢07MnNiMoVR、高强钢SQ550等高等级品种钢的工业实践表明,该工艺较传统的TMCP工艺在降低合金元素含量、提高钢板的强度和冲击韧性等方面所表现出来的优势将越来越受到轧钢工作者的青睐。     

超快冷技术在TMCP钢种工业化生产中的应用

基于南钢板材生产线的超快冷系统及技术特点,成功开发并工业化生产低合金减量化Q345升级板、高强钢及在线淬火钢等TMCP钢种,实现了低成本减量化生产和简化工艺流程。     

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。     

中板生产线轧后先进冷却系统的研发及应用

为满足高品质节约型中厚板产品的生产需求,降低生产成本,提高产品效益,提升企业竞争力,2012年东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（the State Key Laboratory of Rolling and Automation, RAL）为南钢2800mm中板生产线新建一套具备常规加速冷却（Accelerated Cooling,ACC）功能、超快速冷却（Ultra—fastCooling,UFC）功能、直接淬火（DirectQuenching,DQ）功能的多功能轧后先进冷却装置（Advanced Cooling System for Plate Mill,ADCOS-PM）以及与之相配套的水处理系统和预矫直系统。在此基础上,以新一代控制轧制控制冷却技术（New Generation Thermo—Mechanical Control Process,NG—TMCP）为指导,充分发挥ADCOS—PM系统的技术装备优势,使低成本高强低合金钢、高强工程机械用钢、管线钢以及低温容器钢等一系列高品质节约型中厚板产品得到开发和应用。     

中厚板轧后超快速冷却系统流量调节技术

 中厚板轧后超快速冷却水流量的控制速度直接影响轧机的轧制节奏,水流量的控制精度直接影响钢板冷却过程的控制精度。以应用于多家中厚板厂的一种新型超快速冷却设备为例,分析其电动调节阀的调节特性,给出提高流量调节速度和流量调节精度的有效方法,为超快速冷却设备和控制系统的优化设计提供参考依据。     

中厚板快速冷却过程中的温度均匀性控制

本文介绍中厚板在加速冷却过程中,沿钢板长度方向、厚度方向、宽度方向温度分布不均的原因,并针对不同问题给出了相应的处理措施。     

基于西门子S7-400的中试轧机超快冷自动控制系统

通过分析传统控制轧制和控制冷却(TMCP)技术的不足,展现了新一代TMCP技术对于提高带钢性能指标的优势。为了配合开展新一代TMCP前沿技术的研究工作,在中试模拟轧机后设计了一套具有国内一流水平的超快冷系统。详细阐述了该系统的配置、系统功能、控制模型和控制策略。     

南钢超快冷工艺技术生产X70管线钢的组织性能研究

通过扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射系统(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等方法,针对基于超快速冷却技术(UFC)、减量化成分及工艺设计生产的X70管线钢进行组织和性能分析研究,结果表明:试制X70管线钢的组织为典型针状铁素体,组织尺寸细小均匀,交错排列,达到了细晶强化和韧化的效果;强度、塑性、冲击韧性和厚度方向组织均匀性均好于应用传统层流冷却工艺获得的各项性能;屈服强度、抗拉强度、延伸率和冲击值等各项性能都符合质量标准,且性能稳定。以超快速冷却技术为核心的新一代TMCP工艺具有良好的应用前景。     

轴承钢棒材超快速冷却新工艺的应用研究

 针对国内某钢厂连轧生产线上出现的网状碳化物严重析出问题,提出高温终轧后超快速冷却与缓冷相配合技术,在精轧机后安装超快速冷却器,对60 mm棒材高温终轧后超快速冷却到一定温度后缓冷,从而抑制了网状碳化物的析出,使过冷奥氏体完全发生伪共析转变而得到细片层间距的珠光体型组织-索氏体,并促进珠光体形核减小珠光体球团直径,减小C原子扩散能力细化了珠光体片层间距,得到了利于球化退火的理想组织。     

新一代TMCP技术发展及应用

针对传统控制轧制和控制冷却(TMCP)技术存在的问题,提出了以超快速冷却为核心的新一代TMCP工艺。通过介绍TMCP发展状况,对比传统与新一代TMCP技术特点,分析了新技术的工艺原理及对产品组织性能的影响。这一新技术必将有助于我国实现热轧钢材绿色生产,推动轧钢工艺全面进步。     

快速冷却与超快速冷却在中厚板生产中的应用

介绍快速冷却系统在中厚板生产中的作用,指出目前国内几种常用快速冷却系统的特点及其优劣势。同时,阐述了近几年开发的新一代超快速冷却系统的特点及应用效果实例。     

控制冷却在板带材开发生产中的应用

概述了快速冷却及直接淬火在提高板带材性能及钢种开发方面的发展应用情况,并介绍了热轧带钢的新型控制冷却技术--超快速冷却(UFC).目前,UFC的冷却速率已超过300 ℃/s.UFC技术能明显提高带钢的强度和韧性、改善材质性能.还描述了UFC装置的应用实例及在开发超级钢、多相高强钢、相变诱导塑性钢等高附加值钢铁材料方面的应用潜力.随着先进钢铁材料开发的需要,新的控制冷却技术已由传统的对轧后开冷、终冷温度的控制向基于连续冷却转变CCT曲线的相变要求而对板带整个冷却过程的微观组织相变控制方向发展.     

常化炉后钢板控制冷却均匀性研究

针对炉后空冷区造成的钢板头尾温差问题,提出利用逐渐改变冷却装置水量和调节辊道速度的方法解决钢板长度方向冷却不均匀问题,建立了常化炉后钢板控制冷却温度场模型,通过计算得出,采用上述两种方法后,钢板的头尾温差显著减小。并且利用ANSYS有限元软件优化模块对两种方法的冷却工艺参数进行了优化。为实际生产中常化炉后ACC控冷系统提高钢板冷却均匀性和钢板性能质量提供了理论依据。     

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。     

中厚板超快速冷却条件下的温度模型

 结合中厚板轧后超快速冷却的工业实践,以传热学为基础,利用有限元法开发了中厚板轧后超快速冷却过程的一维温度场模型。为了同时满足在线模型的精度和实时性要求,在建模过程中采用了逐层细分法对钢板的厚向进行表面密集、心部稀疏的离散化处理;在求解过程中采用了变步长模型对时间步长进行动态调整。将该模型应用于工业现场,获得了钢板在超快速冷却条件下的水冷温降曲线和瞬时温度分布。现场应用表明,钢板终冷温度的计算值与实测平均值吻合较好,两者的偏差在±15℃以内,满足了新一代TMCP工艺的生产需求。     

Cooling Efficiency of Laminar Cooling System for Plate Mill

Heat transfer was researched from a perspective of the industry application. On the basis of the first law of thermodynamics, the cooling efficiency was deduced from the change of enthalpy inside hot plate. The relationship between the cooling efficiency and its influencing parameters was regressed from plenty of data collected from the worksite and discussed in detail. The temperature profiles resulting from the online model and the model modified by regressed formulas were presented and compared. The results indicated that the control accuracy of the modified model was increased obviously.