軋制技术的新进展.docVIP

轧制技术的新进展 王国栋 作者单位： 东北大学 ?? 文??摘： 关键词： ?? New progress of rolling technology WANG Guo-dong Northeastern University） 1 热轧控制冷却技术的发展 1.1 Super-OLAC 1998 年，JFE 西日本制铁所福山地区厚板厂对原有的冷却系统进行改造，建设了Super-OLAC(Super On-LineAccelerated Cooling 超级在线加速冷却)新型加速冷却系统。该系统的最大的特点是避开了过渡沸腾和膜沸腾，实现了全面的核沸腾。这不仅提高了钢板和冷却水之间的热交换，达到较高的冷却速率，而且可以实现钢板的均匀冷却，大大抑制了钢板由于冷却不均引起的翘曲，所以可达到极限冷却速率和极高的冷却均匀性。Super-OLAC 系统既可以实现超快速冷却，又可以实现在线直接淬火，也可以进行加速冷却。一套系统兼有多种冷却功能，是新一代控制冷却系统的重要特征。 1.2 CLC-μ 新日铁于1983 年率先采用冷却前钢材矫直和约束冷却方式的冷却系统，称之为CLC(Continuous on Line ControlProcess 连续在线控制)，并应用于生产焊接性优良的高强、高韧性钢板等产品。 新日铁在CLC 应用的基础上，开发了新一代控制冷却系统CLC-μ。CLC-μ 继续采用约束型的控制冷却方式，但在冷却喷嘴的形式和水量控制方法等方面进行了根本性改变，大大增强了冷却控制性能。它可以实现由高冷却速率到低冷却速率的极宽范围的稳定控制，冷却后钢板内的温度偏差比以往减少一半，在全部温度区间内冷却均匀性大幅增强。由于这种高水平的冷却均匀性控制，板厚方向硬度均匀性增强，钢板组织控制精度也得以大幅提高。 1.3 ADCOS RAL（东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点试验室，下同）针对热轧钢材冷却技术这一关键和共性技术，开发了适用于不同热轧钢材品种的轧后冷却装置( 含UFC 和ACC)，实施新型的控制轧制和控制冷却过程，提高产品的质量，降低产品的成本，为钢材的升级换代做贡献。这个控制冷却系统构成一个家族，统称之为ADCOS(AdvancedCooling System 先进的冷却系统)。 最先开发成功的是用于热轧棒材的超快速冷却系统(ADCOS-BM)，该系统安装于棒材热连轧机组之后，对正常温度轧制的轧件进行超快速冷却（20mm 圆钢，冷速可达200~300℃ /s 的高冷速）。可以进行DQ，也可以冷却到某一特定温度，再进行后续冷却。该技术用于钢筋，可以与常规的轧制制度相配合，减少控制轧制的难度，节省微合金元素，生产高级别的产品，不仅可以同时提高材料的强度和韧性（相应提高一个强度级别），而且产品具有低的屈强比，生产钢筋具有良好的力学性能、焊接性能、抗震性能、时效性。这项技术保持棒材连轧机高速轧制、高产、高效率的优势和小规格切分轧制的特点，可以在不改造主要设备、不降低作业率、不低温轧制、不余热淬火的条件下提高产量、质量和产品的强度级别，是一项减量化、低成本、高效率的生产工艺。该系统还应用于轴承钢的生产，可以有效地降低网状碳化物的级别，改进轴承钢的质量，已经应用于宝钢特钢公司。 RAL 针对常规热轧带钢轧机层流冷却存在的问题，开发了用于热轧带钢的超快速冷却装置，第一套试验性的热带超快速冷却试验装置已经应用于包钢CSP 生产线冷却段的后部（卷取机之前），利用该套装置已经生产出550，600MPa 级的低成本双相钢。攀枝花钢铁公司1450 热连轧机的精轧出口增设倾斜式喷射和垂直式喷射混合配置的超快速冷却装置，已经可以实现Q235、Q345 升级和部分高强钢的生产。涟钢2250 热连轧生产线的控制冷却系统采用了“倾斜式超快冷+ACC”的混合配置方式，其前部10 m 左右超快冷装置，采用缝隙式幕状喷射式喷嘴和圆管喷射式喷嘴混合配置，冷却水具有一定的压力，以一定的角度沿轧件运动方向，喷射到带钢上。倾斜布置的喷嘴，可以实现高速率的超快速冷却，而且可以突破高速冷却时冷却均匀性这一瓶颈问题，实现板带材全宽、全长上的均匀化的超快速冷却，因而可以得到平直度极佳的无（低）残余应力的带材产品。该冷却系统已经于2009 年9 月热负荷试车，陆续进行了材料性能改进和品种开发的试验工作。利用Mn 含量仅0.34% 的材料轧制出低成本的Q345(TS500 MPa，YS400 MPa，EL%)，利用含Nb、Ti 综合不超过0.03%的微合金添加，生产出700 MPa 级低成本的双相钢；利用Ti 微合金化，生产出屈服强度800 MPa 的低成本高强钢。 针对中厚板提出了一种倾斜喷射的超快冷+ 层流冷却的新设计概念，采用斜喷缝隙式喷嘴+ 高密管式喷嘴的混合布置，将这两