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。     

热连轧线超快冷泵站与轧线联合控制方法

为了满足热连轧线超快速冷却工艺对水压精准快速控制的要求,根据流体力学和自动控制原理设计了泵站与轧线联合控制供水的方法,即通过泵站液力耦合器开环控制总流量、轧线溢流管路上的气动调节阀闭环控制供水压力。现场应用结果表明,该方法下供水压力和流量的控制精度较高,达到了超快冷工艺要求,解决了在具有一定供水压力要求情况下大流量供水系统采用液力耦合器控制存在的压力及流量稳定性难题。     

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。     

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。     

我国控轧控冷技术的发展与应用

本文概要地叙述了10年来控轧控冷技术在我国的发展与应用和今后的展望。     

控轧控冷技术的发展和应用

介绍了控轧控冷工艺的发展历史、工艺原理以及控轧控冷工艺和常规轧制在改善钢材显微组织、晶粒尺寸方面的对比情况,说明了采用控轧控冷技术是生产高性能钢材的必然趋势.     

45~#硬线盘条控轧控冷工艺研究

以高性能45#硬线盘条柔性轧制技术为研究对象,采用一阶段轧制相变区空冷法和两阶段轧制多段分段冷却法进行对比分析研究。研究表明两种工艺所生产的产品力学性能均能满足国标GB/T699-1999要求;两阶段轧制多段控冷工艺法生产的轧材珠光体和索氏体含量可达95%以上,面缩率和索氏体化比一阶段直接轧制法高,较适合生产拉拔用"特级优质"盘条;一阶段轧制相变空冷法较适合于大规格机加工用棒材生产。运用本工艺研究成果,轧制生产企业可根据用户特殊要求,进行柔性轧制生产,满足用户个性化需求。     

四线切分控轧控冷装备设计及工艺

通过Fluent计算,设计了四线切分冷却器内部结构.计算结果认为,冷却器入射角的合理设计值为35°;在水压1 MPa、流量100m3/h条件下,当湍流管喉口直径d分别为15、22、30 mm时,对流换热系数最大值分别为16、12和11 kW/(m2·℃);为了防止冷却器返水造成的冷却不均匀,建立了压力、流量与环缝的调节关系模型.低温控轧的四线切分使金属流变速度降低.为了生产顺行和减小线差,对预切分孔型K4和切分孔型K3的楔间距、楔角、两边切分孔半楔角、辊缝和楔角半径等参数进行优化设计.结合测定的CCT曲线,通过Ansys温度场分析制定了合理的两次控冷工艺参数,实现了基圆在P+F组织条件下合金元素减量化生产.     

中厚板轧后快速冷却系统设计与应用

为了完善和丰富钢板的品种和规格,同时提高产品质量和轧制生产效率,针对武钢轧板厂生产线实际情况,设计了一套具有国内领先技术的中厚板轧后快速冷却系统.系统应用工业变频供水、高压水箱水量优化分配及高密度层流等先进技术,同时采用了西门子高性能控制器进行系统综合控制.该系统结构合理,功能完善,控制精度高,已成功投入使用,取得了良好效果.     

控轧控冷技术的现状与发展

本文论述了控扎控冷技术的特点，国内外发展概况，提出了今后发展的建议。     

超快冷技术在2150 mm热连轧机层流冷却控制系统的应用

针对原有层冷控制系统在生产厚规格产品时,时常出现温度控制异常的现象,引进了超快冷技术。以2 150 mm热轧生产线为例,利用前置快速冷却方式对其进行升级改造,提升了冷却温度控制精度,取得明显的控制效果。     

高碳82B线材控轧控冷工艺优化实践

对82B线材控轧控冷工艺进行了优化,通过改变终轧温度、吐丝温度和斯太尔摩辊道速度及冷却工艺参数,盘条的组织和力学性能基本达到了使用要求,索氏体化率达到85%以上,月产量稳定在5 000 t以上。     

模拟控轧控冷过程含Nb超低碳钢的组织演变

用Thermecmastor-Z型热模拟机模拟试验了成分(%)为:0.03C-1.05Mn-0.6Cr-0.08Nb的Nb超低碳钢加热1 200℃后冷至850℃压缩变形50%,并在850℃下保温20~1 000 s后快冷至450℃,再空冷的过程中的组织演变。试验结果表明,随50%变形后保温时间的延长,钢中针状铁素体及贝氏体数量减少,多边铁素体数量增加,马氏体-奥氏体(M-A)岛尺寸增大,组织中位错密度降低;当50%变形后,保温时间>50 s时,显微硬度(Hv10)值快速下降,保温时间≥500 s时,Hv10值下降较慢。     

高强度不锈钢板的控轧控冷工艺

同溶退火能有效地使奥氏体不锈钢组织均匀化和提高耐蚀性。然而,固溶处理产品不适宜于结构应用,因为屈服强度低。日本钢管公司福山工厂为使奥氏体不锈钢的显微组织、力学性能和耐蚀性有最佳的结合,研究了控轧控冷工艺     

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。     

V-Ti-N微合金钢的再结晶控轧与控冷

本文提出了一个称为再结晶控轧的新控轧方案及相应的合金化原则。再结晶控轧不要求分段轧制及在奥氏体未再结晶温度区轧制,从而避免了常规控轧所具有的两个主要缺点,即生产率较低及需要强力轧机。 对0.13V—0.017Ti微合金钢的研究表明,钒钛系微合金钢具有高的奥氏体晶粒粗化温度,低的奥氏体再结晶温度以及热变形后小的晶粒粗化速度。此外,这种微合金钢还表现出足够的过冷能力和铁素体内碳氮化合物析出硬化能力。这些特性使得钒钛微合金钢特别适于实施再结晶控轧。     

轧线直流电机应急冷却装置的设计与应用

介绍一种适用于棒线型材厂直流电机的应急冷却方式、装置结构及其应用特点。