中厚板的控制轧制与控制冷却工艺 孙洪亮 （材料成型及控制工程，1233010149） 【摘要】近三十年以来，控制轧制和控制冷却技术在国外得到了迅速的发展，各国先后开展了多方面的理论研究和应用技术研究，并在轧钢生产中加以利用，明显的改善和提高了钢材的强韧性和使用性能，为了节约能耗、简化生产工艺和开发钢材新品种创造了有力条件。目前国内外大多数宽厚板厂均采用控制轧制和控制冷却工艺,生产具有高强度、高韧性、良好焊接性的优质钢板。控制轧制和控制冷却工艺的开发与理论研究进一步揭示了热变形过程中变形和冷却工艺参数与钢材的组织变化、相关规律以及钢材性能之间的内在关系，充实和形成了钢材热变形条件下的物理冶金工程理论，为制定合理的热轧生产工艺提供理论依据。关键词:宽厚板厂，控制轧制，控制冷却 【关键词】控制轧制；控制冷却；冷却段长度 In the controlled rolling and controlled cooling technology of plate Abstract：For nearly 30 years, controlled rolling and controlled cooling technology obtained the rapid development in foreign countries, and countries successively carried out various theoretical research and applied technology research, and tries to use in the production of steel rolling, the obvious improve and enhance the tenacity of steel and the use of performance, in order to save energy consumption, simplify production process and development of new steel varieties created favourable conditions. Most lenient plate factory at home and abroad adopt controlled rolling and controlled cooling technology, production has high strength, high toughness and good weldability of high qualified steel plate. Controlled rolling and controlled cooling technology development and theory research of further reveals that the thermal deformation in the process of deformation and cooling process parameters and the change of the organization of the steel, the relevant laws and the internal relations between steel performance, enrich and formed steel thermal deformation under the condition of physical metallurgy engineering theory, to provide theoretical basis for reasonable hot-rolling process. Keywords: generous plate factory, controlled rolling and controlled cooling Key Words:Control rolling; Controlled cooling; Cooling length 1引言 近代工业发展对热轧非调质钢板的性能要求越来越高，除了具有高强度外，还要有良好的韧性、焊接性能及低的冷脆性。目前世界上许多国家都利用控轧和控冷工艺生产高寒地区使用的输油、输气管道用钢板、低碳含铌的低合金高强度钢板、高韧性钢板，以及造船板、桥
综述（中厚板） 西安建筑科技大学材料成型及控制工程0902 XX 2013,0401 1.中厚板简介 中厚钢板大约有200 年的生产历史，它是国家现代化不可缺少的一项钢材品种，被广泛用于大直径输送管、压力容器、锅炉、桥梁、海洋平台、各类舰艇、坦克装甲、车辆、建筑构件、机器结构等领域。具品种繁多，使用温度要求较广（-200~600），使用环境要求复杂（耐候性、耐蚀性等），使用强度要求高（强韧性、焊接性能好等）。 一个国家的中厚板轧机水平也是一个国家钢铁工业装备水平的标志之一，进而在一定程度上也是一个国家工业水平的反映。随着我国工业的发展，对中厚钢板产品，无论从数量上还是从品种质量上都已提出厂更高的要求。板是平板状、矩形的，可直接轧制或由宽钢带剪切而成，与钢带合称板带钢。 2.中厚板生产的总体概况 根据《2011中国钢铁工业年鉴》，中国现有中厚板轧机总生产能力为9331万t/a,2012年共生产中厚板7221万ｔ，其中特厚板708万ｔ、厚板2432万ｔ、中板4081万ｔ。 近年来，国内中厚板不仅在产量上增长迅速，而且在品种开发方面也取得了很大成绩。目前已经开发出了屈服强度高于960Mpa级的高强工程机械用钢，高强韧耐磨钢NM360,NM400,NM500,NM550也已经能生产，并分别制定了国家标准。低温压力容器钢方面，已经开发出确保－196℃低温韧性的LNG储罐用9Ni钢，中温抗氢钢15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1VR；开发出的抗拉强度610MPa级的Q420qE钢板已经成功应用于南京大胜关高铁大桥；屈服强度级别为420、460MPa 的高建钢也已应用于水立方、鸟巢等重大工程项目中。并已能生产460、550ＭPa级超高强船板、海洋平台用钢及690MP A级齿条钢;X80级管线用钢已经成功大批量应用于西气东输二线，并具备了X100及Ｘ120超高强韧管线钢的生产能力；用于第３代核技术建造反应堆安全壳用钢板SA738GＲB也已国产化。
层流冷却系统流量标定与板形控制 唐运章 (中厚板卷厂) 摘 要:讨论中厚板冷却系统流量标定问题,开发一种新型流量控制技术,通过标定调节阀在不同开口度下集管流量值,利用三次方方程回归出流量-调节阀开口度设定曲线;生产中根据流量开口度曲线进行水比的调整,提高冷却系统流量控制精度以及控冷后板形。 关键词:中厚板 层流冷却 流量标定 控冷板形 Flow Ca li bra ti on of Lam i n ar Cooli n g System and Prof ile Con trol Tang Y unzhang (W i de Pl a te/Co il Pl an t) Abstract:The paper discusses fl ow calibrati on of la m inar cooling syste m.A ne w type of fl ow contr ol technique has been devel oped.The accuracy of fl ow contr ol and p r ofile after contr olled cooling can be i m p r oved by calibrating fl ow value of header p i pe that contr ol valve is at different opening,regressing fl ow with cube,setting curve with opening degree and adjusting water rate based on the curve in p r oducti on. Keywords:heavy p late;lam inar cooling;fl ow calibrati on;contr olled cooling p r ofile 前言 中厚板卷厂控制冷却系统采用的冷却方式为集管层流冷却,产品大纲主要是船板、工程结构钢、锅炉板、熔器板、部分管线X42-X65。近年来,控轧控冷(T MCP工艺)技术广泛应用,开发出不同组织结构的高强钢;但是,由于冷却不均带来的板形问题,对产品的质量产生了一些负面影响。例如:X70级别以上管线、Q550D、Q609D级别以上结构钢等,在高速冷却速率下板形发生瓢曲,70%～80%产品需要下线后进行返矫,有10%的产品返矫也不能满足产品质量要求,只能降级处理,因此板形瓢曲已经成为利用T MCP技术进行高强钢开发的瓶颈。 本文以集管层流冷却方式为背景,根据现场测量数据,分析调节阀开口度与流量曲线特性,并针对冷却过程中引起的板形缺陷进行讨论,通过对冷却水开启方式、水比、冷却速度和矫直工艺等的调整,解决钢板在冷却后瓢曲问题。 1 层流冷却设备 层流冷却系统由水箱、水管、集管、吹扫装置组成(见图1),集管共有32组,其中1～10组为粗调区、11～20组为精调区、2～32组为微调区,每组分上、下两条管路,分别用来冷却钢板的上、下表面。每个集管上安装手动阀、电动流量调节阀和电磁开关阀。电动流量调节阀用于集管流量的控制,电磁开关阀用于集管冷却水的开关。
中厚钢板表面裂纹产生原因分析 发表日期：2007年11月20日作者：王高田((太钢集团临汾钢铁有限公司技术中心) 摘要：通过对比轧制试验和材料显微组织分析，找出了太钢集团临汾钢铁有限公司中板厂某次生产中钢板成品表面出现大量裂纹的原因，是板坯表面存在热应力裂纹，并据此提出了相应的改进措施。 关键词:表面裂纹;中厚板;连铸坯 1前言 2005年10月，太钢集团l临汾钢铁有限公司中板厂四辊轧机生产线使用炼钢厂1#连铸机生产的Q235B、断面尺寸为180mm×1260mm连铸坯轧制厚16～40mm 钢板时，钢板表面出现大量裂纹，造成钢板返切改尺或降级、判废。钢板表面出现大量裂纹，这在临钢还是首次。为了查清是轧钢工序还是炼钢工序导致的裂纹，采用工序倒推方式，从轧钢工序开始进行了生产工艺及设备运行隋况大排查，并取样做了相关检验、分析。 2钢板表面裂纹产生原因 2．1实际轧制状况 炼钢厂1#连铸机生产的板坯在加热炉中按表1所示的加热制度加热后，经18MPa高压水除鳞2次，除净板坯表面氧化铁皮，开轧温度为1020 ～1050℃，终轧温度为920℃左右，终轧前3道次根据钢板表面情况，再进行一次精除鳞。钢板轧后不进行喷水快速冷却，而是矫直后直接上冷床空冷。2005年10～11月间临钢中板四辊轧机生产线处于试生产阶段，设备故障相对较多，停轧时间较长，时常出现板坯在加热炉内滞留时间较长而使板坯表面氧化铁皮较厚的情况。
2．2对比轧制试验 用炼钢厂1#连铸机和2#连铸机分别生产的Q235B、断面尺寸180mm×1260mm 板坯，在中板厂按规定分别编批后交叉装入中板厂四辊轧机生产线加热炉，用相同加热制度、轧制制度生产厚25、30mm钢板，结果发现，用2#连铸机生产的板坯轧制的钢板表面无裂纹，用1#连铸机生产的板坯轧制的钢板表面却有明显的裂纹，如图1所示。 2．3金相检验 在钢板表面有裂纹的部位取样，用4％硝酸酒精溶液浸蚀后，进行显微组织观察，见图2。试样组织为F+P，裂缝处组织严重脱碳，F晶粒上存在氧化物夹杂，晶界上未见其他可见夹杂。 在钢板表面有裂纹的部位取样做扫描电镜及能谱分析，结果显示：裂纹缺陷
轧辊轴向移动轧机的应用与发展 叶长根 (安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002) 摘要：介绍了轧辊轴向移动轧机如森吉米尔轧机、HC轧机、HCW轧机、HCMW轧UC 轧机、CVC轧机、UPC轧机的发展过程、工作原理、形式特点以及目前在国内的应用情况。 关键词：轧辊轴向移动板形控制厚宽比边部减薄量 1 轧辊轴向移动轧机的起源与发展 为了提高冷轧薄钢带的横向尺寸精度，改善板形质量，早在DE 年代初，美国森吉米尔钢铁公司便研制出具有中间辊移动机构Z 形轧机，即森吉米尔轧机。此类轧机有十二辊、二十辊等形式，中间移动辊一端部带有锥度，通过调整中间辊的轴向移动量来控制板带的横向尺寸精度和板形。由于森吉米尔轧机辊系结构复杂，投资大，主要用于薄带材、超薄带材以及硅钢、特殊钢等高精度带材的生产，因此其推广应用受到了一定的限制。 为了改善普通冷轧薄带的板形质量，减少边部减薄量，研究者们就普通四辊轧机 在轧制规程的修正方面做了大量的工作，主要有改变压下量、改变后张力以及轧辊的液压弯辊。液压弯辊具有控制板形灵活、快速等特点，与其它规程变量不发生干扰，因此比较理想。液压弯辊的基本原理是：通过向工作辊或支撑辊辊颈施加液压弯辊力(如图1)。来瞬时改变轧辊的有效凸度，从而改变承载辊缝、形状和轧后带钢的延伸沿横向的分布。 图1 四辊轧机液压弯辊 由于液压弯辊具有这些优点，因此广泛应用于板形的调整，截止到1969年已有41套液压弯辊装置投产。它既可以安装在中厚板轧机、带钢热连轧机和单机可逆轧机上，也可安装在带钢冷轧机上。但工作辊液压弯辊使工作辊轴承
日本石川岛播磨重工业公司研制出一项改善液压弯辊控制能力的新技术——双轴承座工作辊弯辊装置（DC-WRB）（如图2） 图2 双轴承座工作辊弯辊 开始用于热轧，后来推广应用到冷轧和平整。液压弯辊虽然具有较强的板形控制能力，但仍存在着一定的问题：首先，它是通过弯曲刚度很大的轧辊来实现，最终的弯曲曲线基本上接近于二次曲线，而实际轧辊在轧制过程中由于磨损和受热凸度变化的影响，曲线变得比较复杂，常出现复合浪、局部浪等缺陷，单靠液压弯辊是无法解决的；其次，在板宽范围以外，四辊轧机的工作辊和支撑辊之间有害接触区内的接触压力不仅限制了弯辊效果的发挥，也加大了板带的边部减薄量（如图3）,为了解决这类问题，又出现了双锥度和双阶梯支撑辊（如图4）。 图3 四辊轧机轧辊变形图
Q460组织异常和微裂纹控制研究 摘要:本文通过金相观察、扫描电镜分析,对Q460中板轧制过程出现的组织异常和表面微裂纹进行研究,结果发现中板上表面冷却速度过大造成组织异常,小型夹杂诱发微裂纹,在企业中定期更换中间包水口,控制中板上表面冷速,解决缺陷问题。 关键词:组织异常微裂纹控制 Abnormal structure and surface micro cracks control of Q460 Abstract:The formation mechanism of abnormal structure and surface micro cracks of Q460 medium plates was studied by metallographic analysis and scanning electron microscopy analysis.The test results show that abnormal structure of medium plates caused by large Cooling rate on the on the surface.Surface micro cracks induced by small inclusion.Regular replacing tundish nozzle and contrling Cooling rate on the on the surface resolve the problem. Key Words:Abnormal structure;Micro cracks;Control 太钢集团临汾钢铁有限公司生产的Q460低合金高强度中厚板出现“唇印”、“毛刺”微裂纹和组织异常等缺陷,引起表面质量不合,造成大量改判。本文利用金相显微镜、扫描电镜分析组织异常和微裂纹产生原因,并提出改进措施。
科技专论 中厚板高精度厚度控制的研究与应用分析 【摘 要】近些年来我国的轧钢产业迅猛发展，我国也逐步成为世界上钢材生产的大国，对钢材产量和需求量大大提升，并且对生产的钢材质量越来越高。在轧钢的自动化生产中高精度的厚度控制技术成为关注点。本文对中厚板高精度厚度控制技术进行研究与应用分析，对轧钢生产起到不错的效果。 【关键词】中厚板；高精度厚度控制；应用分析 21世纪看一个国家的发展程度，其中钢铁产业在其中发挥着至关重要的作用。也可以说钢铁产业是决定一个国家繁荣的因素之一，所以这样一来对于钢铁产业来说是一个极大地挑战。只有不断提高钢铁生产中的各项技术水平，更好的投入生产，才能提高我国的国际竞争实力。以下是对作为钢铁生产中重要的技术手段之一的厚度控制技术所进行的探究。 一、对中厚板厚度控制的研究目的及意义 中厚型钢板是在国民经济发展中在各个方面所需求的钢铁材料，也是国家工业化过程中重要的钢材品种，只有让其生产水平达到国内甚至是国际的先进水平，才能满足在我国经济建设中对优质、高附加值中厚板的需求。 就目前中厚板加工企业的发展势态来看，在日益激烈的竞争中，对产品结构作进一步优化，提产品的质量和生产率并且降低生产成本已经显得迫不及待。高精度的厚度控制技术是完成这些要掌握和发展的关键技术之一。 本文对中厚板高精度厚度控制技术的相关要点进行探究，开创自主生产线并引进先进技术，有成效的运用到现场生产当中，使得轧制生产更加科学、更具竞争力。这对我国在中厚板加工的效益和先进性具有着非凡的意义。 二、中厚板厚度控制技术的探究 对于中厚板的加工过程中，多数轧机都是以AGC技术为主要调节手段。因为其具有设备要求简单，反应速度快，滞后小等特点，所以在中厚板轧机上得以广泛使用。AGC技术系统涵盖了厚度计算和轧制力预测两部分，其中对于厚度计算等的作用尤为明显。对于此技术手段在高精度厚度控制的处理的主要步骤包括： 1、轧机初始辊缝设定 先不考虑各个补偿的因素在内，中厚板的厚度计算公式： h=s+f（p） 其中h代表钢板厚度，s为空载辊缝，f（p）为轧机弹跳量。其中空载辊缝是无法进行直接测量的（如果进行空压的空载辊缝会对机械造成严重损坏），所以要利用相对值来进行计算，这样也保证了数据的准确性和辊缝的合理性。 2、轧机弹跳量的宽度校正 在轧制过程中，由于压力的变化导致轧件产生变形，这就涉及到轧机弹跳量的问题。随着轧件宽度的不同，其轧制压力也随之变化，所产生的轧机弹跳量也不相同。再将这些因素考虑在内，利用回归方程先计算轧机弹跳量宽度的修正量，最后再对真正的轧机弹跳量进行计算。 3、油膜厚度的填补 支撑辊轴承油膜的厚度和辊缝中润滑油膜的厚度是导致中厚板厚度变化的主要的两个因素。 油膜厚度可以由雷诺兹方程表示h=aδX/(x+b),X=SηN/P。其中a、b、S均为常数；δ为轴承与辊颈之间的直径间隙差；X为萨摩菲尔德变量：η为油粘度；N为轧辊转数；P为轧制力。由此我们可知，油膜厚度同轧制速度和轧制力有关。 在实际测量中，是不存在油膜厚度为0的情况，所以我们也要参照相对油膜厚度的数值来进行计算，这样一来我们就能更好地确定在不同压力、不同转速值下的相对油膜厚度。 Δh=a/{（N/P-N /P ）+B}+C. 4、其他填补 为了提高AGC的性能，对于中厚板高精度厚度的控制技术中，除了上述影响因素外，还有下列几种因素需要进行填补AGC中出现的缺陷。但是下面这些因素变化速度相对较慢，可以通过自行控制对其进行修正。 4.1冲击补偿：在咬钢的瞬间，使得轧制力在辊缝上的冲击力增大，可以采用在咬钢前预先把辊缝降低一定值的措施进行补偿；在咬钢过程结束后，可以把辊缝恢复到设定值的大小。 4.2轧辊热膨胀补偿：由于轧辊膨胀引起的轧辊直径变化，对其动态变化量进行的补偿。 4.3磨损补偿补偿：由于轧辊磨损而引起的轧辊直径变化，对其动态变化量进行的补偿。 4.4轧辊偏心补偿：由于轧辊偏心而引起轧制力的变化，使得厚度计系统不准确。 4.5头尾补偿：由于钢板头尾温度不同，造成钢板头尾厚度变化，为解决此类情况采用的补偿方法。 三、高精度厚度控制技术的应用 加工后的不同厚度的中厚板的钢种包括碳素结构板、低合金板、桥梁板、压力容器板、锅炉板、造船板、建筑结构板。可谓是用途非常广泛。在对高精度厚度控制技术应用时有以下几点因素会对其造成影响。 1.轧辊辊型：在生产前做详尽的计算和规划，明确辊型特点，对在轧辊过程中的条件和因素要进行严格控制，从而为实现高精度的厚度轧制打下良好基础。切记严禁轧低温钢和加热温度不均匀钢。 2.成品道次辊跳值：辊跳值是对高精度厚度控制出现偏差中最要的因素，它直接对其造成影响。所以在操作过程中要严格控制好钢温变化，保证轧制压力波动最小，尽可能的减少由此原因造成的厚度同板差。 3.钢坯的加热质量：钢坯一旦受热温度不均衡就会影响到辊跳值的数值变化，从而间接导致偏差的出现。为避免此情况的出现，我们可以采用双炉加热，严格控制加热温度，并防止冷风吸入炉中，以保证钢坯加热的质量。 4.测厚仪：对于加工后的中厚板厚度数据的测量和收集也是非常重要的。所以我们必须采用高精度的测厚仪完成此环节，确保数据的准确性，用于以后的参考和修正工作。 5.液压AGC系统：AGC技术是对辊缝补偿的一种重要的填补手段，通过控制轧制的压力变化来完成，由此我们必须重视AGC技术的使用，来减少钢板轧制中出现的偏差。 通过对以上因素的分析和纠正，进行严格控制措施，就能实现高精度的厚度控制要求，并使轧钢的成功率大大提升，从而也就降低了再进行回炉加工所带来的额外的经济损失。 四、结论 通过以上探究与分析，我们了解到在钢铁企业迅速发展的今天，只有在技术上不断创新与改善，并且加快新产品的开发，才能使得企业更好的发展。利用现有技术和设备，在加工中厚板的过程中，对厚度精度进行研究并提出更高要求，已成为一个不容忽视的问题。所以我们要改进工艺提高技术操作，来实现高精度厚度控制，从而提高生产的成品率，尽量减小板材厚度差，给我们的企业带来更好的效益，让企业可持续发展。 阳日隆 江阴兴澄特种钢铁有限公司 214400 (>>下转第293页）DOI:10.13751/https://www.doczj.com/doc/a212470253.html,ki.kjyqy.2012.22.055
控制冷却技术在中厚板生产中的应用 发表时间：2019-07-17T16:20:35.447Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：吕斌 [导读] 摘要：中厚板生产的控制轧制、控制冷却及其相结合的TMCP技术是改善组织和力学性能的重要手段。 新疆八一钢铁股份有限公司 摘要：中厚板生产的控制轧制、控制冷却及其相结合的TMCP技术是改善组织和力学性能的重要手段。控制轧制用于控制奥氏体晶粒大小和形态，新发展了中间冷却（IC）、驰豫-析出控制（RPC）和高温终轧（HTP）等奥氏体晶粒控制方法；控制冷却用于控制相变组织类型，促进了细化晶粒和相变强化，先后开发了直接淬火（DQ）、间断直接淬火（IDQ）、在线热处理（HOP）和直接淬火-分配（DQP）等新技术。介绍了其基本原理、特点和对钢板组织和力学性能的控制效果。分析了各种TMCP新技术的发展路径，以及通过TMCP降低生产成本、提高企业经济效率中的优势及存在的问题。 关键词：中厚板；控制轧制；控制冷却；组织；力学性能；成本 1、前言 近儿年来，由于国内中厚板生产能力的不断扩大，受国际金融危机和后金融危机影响导致钢材消费市场滞涨，原料成本不断增加，中厚板生产厂的利润空问不断被压缩。冶金企业如何在这一轮经济调整中，实现产品转型、技术升级和成本控制成了决定企业经营效益的关键。 2、控制轧制技术 经过多年的建设，国内很多中厚板生产厂具备了一定技术装备优势、产品和技术的研发能力，根据市场需求和技术装备特点，确立白己的产品战略定位。但是，由于技术和产品的趋同日益明显，现在已经很难找到大批量的、独家生产的短线、高附加值的产品。中厚板生产企业开始在不断挖掘成本潜力、精细化生产上投入力量，力求提高效益，摆脱目前企业的困境。这种经营思维的转变是从粗放管理向精细化管理迈出的重要步伐。本文就控制轧制和控制冷却技术的发展轨迹做出简单的阐述，认识新材料、新工艺、新装备在提高产品性能、降低生产成本中的作用，给国内中厚板技术开发进步提供参考。 研究表明：在奥氏体再结晶温度区问，增加变形量可以细化再结晶奥氏体晶粒，过渡增加变形量，再结晶奥氏体晶粒细化趋势减弱，如图1所示[fll。微合金元素对再结晶温度的影响规律在没有被发现之前，碳钢或碳一锰钢控制轧制的基本手段是“低温大压下”，即是在接近奥氏体向铁素体相变温度上进行变形，主要原因是没有微合金元素的影响，钢的奥氏体再结晶温度和相变温度接近，低温大变形可以保证奥氏体的再结晶细小，阻止奥氏体晶粒的长大。如果实现未再结晶控轧和两相区控轧，就需要更低的温度。而在未再结晶区变形不需要“低温大压下”，通过多道次的累积变形可以达到同样的效果，同样可以增加奥氏体内部储存的变形能，提高奥氏体“硬化”程度。 微合金元素（如Ti，Nb，Al，Zr、V）可以提高奥氏体的再结晶温度，使奥氏体在比较高的温度仍处于未再结晶区，因而可以实现在奥氏体未再结晶区的多道次的累积大变形量。添加更多Nb实现控制轧制的HTP工艺，就是利用高Nb对未再结晶区温度的进一步提高，达到提高终轧温度，降低轧制负荷的控轧工艺。当然，HTP工艺中添加的高Nb，其高温析出对未再结晶控轧产生影响的只占添加量的极少部分，大部分Nb是起到固溶强化作用。另外，微合金元素的析出物还可以阻止再结晶奥氏体晶粒的长大，加强控制轧制细化晶粒的效果如图2所示。中厚板的控制轧制技术除了HTP技术以外，新技术还包括：中问坯冷却技术（IC[#]和驰豫一析出一控制技术（RPC）技术，为奥氏体组织控制、析出控制、冷却相变组织创造了条件。 3、控制冷却技术 板带钢轧后冷却技术的发展经历了不断的技术更新。从控制冷却技术的发展来看，主要集中在提高冷却速度（冷却效率）、温度均匀性、设备可靠性、提高组织均匀性、控冷板形平直度等儿个方面做出努力，如图3所示。按照冷却技术特点可以将板带的冷却技术划分为3代 第1代1980's：以喷淋冷却为代表的冷却技术，冷却水流密度小（小于300 L/（mimmz）喷水压力在0.20^-0.50 MPa为主，倾斜喷射或垂直喷射。 第2代（1980's}：以1980's年代以后出现的层流喷射（Laminar jet）冷却技术，如日本住友金属DAC（Dynamic Accelerated Cooling）采用水幕冷却，日本JFE的OLAC（On-LineAccelerated Cooling）采用柱状层流。其冷却水流密度在380-700 L/（mimmz），冷却水压力不高，但是动量较大，可以击破钢板表面残水膜，获得较强的冷却效果。1990's年代后，以改进型层流喷射（Modified laminar jet）冷却技术为主。气一水混合冷却（气雾冷却）也是这一时代的产物，如CLECIM公司的ADCO C Adjustable DynamicCooling）技术。 第3代（2000's}：白2000's年代以来，强化冷却（Intensive Cooling）技术逐步得到开发与应用。代表性的是欧洲开发的UFC C Ultra FastCooling、V AI的MULPIC技术，JFE公司的Super-OLAC} NSC开发的IC（Intensive Cooling）技术，POSCO开发的HDC C High DensityCooling。特征是：提高供水压力、流速、水流密度来，抑制冷却过程中的过渡沸腾和膜沸腾，尽可能实现核沸腾，提高换热效率，水流密度多在1800-3400 L/（mimmz）。这种冷却方式多用在加速冷却装置的前部（或称DQ段），很少单独使用。对照国内外儿种DQ设备，发现冷却速度相近，接近冷却速度物理极限。 钢板的冷却效率可以通过上述多种方法实现，但是理论研究表明：中厚板的冷却速率不完全取决于外界的冷却条件，更重要的是材料的导热特性一导热系数决定，如图5 Cb）所示。因此，应根据产品的厚度规格来在选择采用何种冷却方4 TMCP技术及其发展 TMCP技术是在控制轧制技术或热机械处理工艺（TMP-Thermo-Mechanical Processing）技术基础上开发出来的。1977年在美国举行的“微合金化”大会上，日本的研究者Kozasu提出了TMCP理论至1988年陆续得以完善。TMCP就是将控制轧制和轧后加速冷却技术结合的工艺，也是日本的专利技术。这种工艺极把奥氏体晶粒细化、加工硬化和相变结合，极大加强细化晶粒的效果，并把铁素体一珠光体相变扩展到铁素体一贝氏体相变，提高钢材的性能。 1979年川崎制钢公司开发出在中厚板线加速冷却工艺（On-line accelerated cooling process）作为TMCP技术标志性的应用。日本和欧洲的钢铁企业在同期也纷纷开发了不同形式的冷却装置，用TMCP生产晶粒细化钢板，以降低生产成本、降低钢的碳含量、改善钢的焊接性能。新的冷却装置由于冷却速度很高，使直接淬火（DQ）成为可能，DQ工艺将TMCP进一步延仲因此，因此TMCP工艺也包括了DQ工艺。 近年来，有学者提出以超快速冷却为核心的新一代TMCP技术（NG-TMCP或UFC-TMCP技术），其要点是：在现代的高温轧制提供加
9中厚板的控制轧制与控制冷却 9．1中厚板的主要性能指标 中厚板轧制过程是钢坯在承受巨大外力作用下产生塑性变形的过程，在整个变形过程中不仅可使钢板获得所必须的尺寸和形状，而且也使之获得所必须的组织和性能。借助装备水平和自动化程度的提高保证中厚板形状和尺寸精度的相关内容在本书的以上各章已有详细论述，本章将着重介绍在特定的设备条件下，如何通过钢板生产工艺参数的合理控制来获得理想的组织和性能。 中厚板的主要性能指标包括力学性能(屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击功等)、工艺性能(冷弯、冲压、焊接性能等)和理化性能(如耐蚀、耐火性能)等。根据钢板用途的不同在相关标准中对所要求的各种性能指标都有明确的规定。如GB／T 1591—94标准对Q345中厚板拉伸、冲击和冷弯性能的规定如表9-1所示。本节仅就结构钢中厚板中常接触到的几种性能指标介绍如下。 9．1．1强度指标 对于结构钢中厚板，在工程中常用的强度指标有： (1)比例极限σP。拉伸试样中的弹性变形阶段，应力和应变的关系符合虎克定律，当试样被拉至具有一定的应力时，应力．应变曲线偏离了直线关系。当该曲线与应力轴夹角的正切值已较直线部分增加50％时，此应力即为该材料的比例极限。 (2)弹性极限σe。弹性极限是指完全卸载后不出现任何明显残余应变的最大应力。弹性极限的高低除受材料本身性质、材料的加工条件和试验条件等各种因素的影响外，还取决于测量应变时所用仪器的灵敏度。仪器越灵敏，越能在早期检测出塑性变形的出现，则弹性极限的数值就越低。为了便于比较，技术上规定一个基准的应变量，弹性极限就是产生该基准永久应变量的应力值。基准量的大小通常确定为10－2％。为了更早期发现材料的弹性一塑性过渡，就要用更灵敏的测量仪器。产生2×10－4％残余应变量的应力值称为“真弹性极限”。这个应力值相当于驱使几百个位错运动的应力，很接近于“临界”的形变应力。 (3)屈服强度σs。有屈服效应的材料，在拉伸过程中负荷不增加或有所降低而试样能继续变形的最小负荷所对应的应力称为屈服应力。这个应力是应力一应变曲线上的下屈服强度。不使用上屈服强度作为强度指标的原因在于上屈服强度的波动性很大，它的数值对试验条件的变化很敏感，其中最重要的影响因素是应力集中。拉伸试样的过渡圆半径太小、试样安装时力轴和试样不同心、试样表面粗糙等都有可能在加载时使试样上产生宏观的应力集中。材料内部弹性各向异性和组织的不均匀性是造成微量应力集中的根源。这些集中应力会使拉伸试验时上屈服强度提前出现。相反，在正常试验条件下，下屈服强度的再现性比较好，加上屈服应变比较大，对下屈服强度的观测也方便一些，所以常常用它来作为强度指标之一。 (4)屈服强度σ0.2。对于变形时不呈现明显屈服效应的材料，以拉伸时试样的残余应变量达到0．2％时的应力值作为屈服强度。但对应力一应变曲线上不具备线性的弹性阶段的材料不以规定的残余应变量来决定屈服强度，通常以达到某一给定总应变量(例如ε=0．5％)
中厚板生产中常见缺陷的类 型及预防 标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
中厚板生产中常见缺陷的类型及预防 中厚钢板是国民经济发展所依赖的重要材料，广泛用于高层建筑、桥梁、锅炉、容器、石油化工、工程机械、管线及国防建设等各个方面，中厚钢板的品种繁多，使用温度区域较广（-200℃~600℃），使用环境复杂，（耐候性、耐蚀性），使用要求高（强韧性、焊接性）。 目前,我国中厚板生产厚度为4～250mm, 宽度可达4000mm, 最长可达 27m。在品种方面, 已能生产难度比较大的装甲、船身、不锈、高压锅炉容器、桥梁等专用中厚板。但是, 高档次板仍然比较少,专用板只占20%多一点, 大多数厂以生产大路货普碳板为主, 产量占70%～80%。 由于大部分企业炼钢缺少炉外精炼手段, 钢质纯净度差, 钢板夹杂、分层现象有时较为突出, 在轧制生产中, 钢板表面铁皮多, 麻点面积大且深, 修磨量大, 严重影响了钢板品种与质量的发展。另外国产中厚板尺寸偏差、表面质量、力学性能也存在很多问题，只是大多数厂生产以普碳钢为主，钢板质量问题还未完全暴露出来。（中厚板市场） 随着国民经济的发展, 各行各业对中厚板品种、规格、尺寸精度、内外部质量及性能提出了日益增高的要求。所以中厚钢板不仅要有好的机械性能，还要求有优良的表面质量和内部质量。 目前，国内中厚板存在的主要质量问题有： (1) 产品质量不能满足国际标准, 国际标准要求产品表面无缺陷且无修磨痕迹, 厚度公差带较国内标准减少50%, 不平度长度测量单位增加一倍, 产品全部双定尺交货。 国内中厚板双定尺率只有65%左右。 (2) 产品品种单一, 不能满足国内和国际市场需求, 有订单不能接受。 大部分企业只生产普碳和低合金钢中的A、B级钢，C、D级不能保证性能。 (3) 钢板外观质量差，如断面有兰边, 锯齿、撕裂、错牙等缺陷，表面有划伤、铁皮、油污、麻点等缺陷，厚度偏差大、宽度大小头差大、对角线差值大等非矩形缺陷。 一般： 先进： 一般：15 5 先进：10 一般：40 10 先进：20
总第155期2007年4月 南 方 金 属 S OUT HERN MET ALS Su m.155Ap ril 2007 收稿日期:2006-09-18 作者简介:郭同铀(1970-),男,1993年毕业于中南工业大学压力加工专业,工程师. 文章编号:1009-9700(2007)02-0031-04 韶钢宽板轧机板形控制实践 郭同铀1 ,周 成1 ,罗祯伟2 ,江业泰 2 (1.北京科技大学,北京100083;2.广东省韶关钢铁集团有限公司,广东韶关512123) 摘 要:板形控制技术是中厚板生产的关键技术和难点技术,密切关系着生产的稳定性、产品质量和主要技经指标.韶钢宽板轧机生产线的板形控制实践,充分发挥了板形控制工艺设备技术的功能,取得了较好的实物产品质量和较高的技经指标. 关键词:宽板轧机;板形控制;实践 中图分类号:TG 335.5 文献标识码:B Prof ile con trol for the w i de pl a te m ill a t S I SG G UO Tong 2you,LUO Zhen 2wei,J I A NG Ye 2tai (Shaoguan Ir on &Steel Gr oup Co .,L td .,Shaoguan 512123,Guangdong ) Abstract:Being crucial for mediu m p late p r oducti on,p r ofile contr ol is of significance in ensuring p r oducti on steadiness,p r oduct quality and the main technical and econom ic indices .The p ractice with SI SG’s wide p late m ill,in which a full use was made of the equi pments and p r ocesses ass ociated with the p r ofile contr ol,showed that a good p r oduct quality,as well as satisfact ory technical and econom ic indices were obtained .Key words:wide p late m ill;p r ofile contr ol technique;p ractice 1 前言 广东省韶关钢铁集团有限公司(以下简称“韶钢”)3450宽板轧机是韶钢“十五”建设的重点项目,按炉卷轧机进行设计,采用短流程生产工艺,分两期建设.现建成的一期全部生产钢板,年生产能力100万t,产品规格9～40×1500～3250×6000～12000mm ,钢种主要有普碳板、优碳板、低合金系列、造船用板、锅炉容器板等.该生产线在设计定位时,结合产品大纲,合理配置了较为完善的板形控制功能,提高了钢板板形控制水平,取得了较好的产品质量和成材率等关键技经指标. 2 板形的概念 板形通常指钢板的平直度,常见的板形不良缺陷表现为浪形(单边浪、双边浪、中浪等)、瓢曲和镰刀弯.钢板板形不良的本质是变形不均匀产生的内部应力,当内应力大到一定程度且轧件厚度薄到一 定程度时,轧件以波浪、瓢曲、镰刀弯等形式释放应力,称作宏观板型不良,如果内应力较小且钢板有足够的刚度抵抗内应力引起的变形趋势,一般称作“潜在板型不良”.潜在板型不良的钢板在经过时效、后续加工或某些使用工况诱导下,很可能会转变为宏观板型不良. 钢板的板凸度和楔形度是影响板形的关键,因此控制板形就是要控制好有载辊缝形状,导致有载辊缝形状不良的因素很多,除辊系原始凸度、辊系的磨损、辊系热凸度、辊系横向冷却不均、两侧辊缝偏差、轧制负荷分配不当等因素外,坯料的横断面矩形度、坯料横向加热不均和侧导板对中精度也是影响板形的重要因素. 3 板形控制的工艺设备技术 3.1 板形控制的坯料保证 3.1.1 板坯的横向凸度和楔形度保证 由于板坯的横向凸度和楔形度对钢板板形具有
控制轧制于控制冷却
1、控制轧制：在热轧过程中，通过对金属加热制度、变形制度和温度制度的合理控制， 使热塑性形变与固态相变相结合，以获得细小的晶粒组织，使钢材具有优异的综合力学性能的轧制技术2、控制冷却：通过对控制轧后的钢材的冷却速度来改善钢材的组织性能。 3、金属的强化：通过合金化，塑性变形和热处理等手段来提高金属的强度。 4、固溶强化：添加溶质元素使固溶体强度提高的方法。 5、韧性：材料在塑性变形和断裂所吸收能量的能力。 6、微合金钢：钢种的合金含量小于0.1%。 7、IF钢：无间隙原子钢 8、不锈钢：具有良好的抗腐蚀性能和抗氧化性的钢。 9、变形抗力：在一定条件下材料变形单位面积的抵抗变形的力。10、在线常化工艺：在热轧无缝钢管中在轧管延伸工序后将钢管按常化热处理要求冷却到某一温度后在进加热炉然后就行减径轧制按照一定的速度冷却到常温。11、变形温度贝氏体处理化工艺：在钢管轧制过程中不直接加热到马氏体温度一下，而是快速冷却带中温以后再置于静止的空气中冷却、以变形奥氏体转变为贝氏体省去回火工序。12、高温变形淬火：钢管在稳定的奥氏体区域变形，而且一般温度在再结晶温度以上然后进行淬火，已获得马氏体组织。13、低温相变淬火：将钢管加热到奥氏体状态，经一段保温冷却到Ac1高于M的某一中间温度进行变形后淬火的工艺。14、非调质钢：将调质钢的化学成分进行调解并对轧制过程进行控制不进行调制其性能达到调制的水平。1、控制轧制是指在热轧过程中通过对金属加热制度，温度制度，保险制度的控制而获得细小的晶粒2、控制冷却是控制轧后钢材的冷却速度来改善组织性能。3、钢材的强化方法有固溶强化，变形强化，沉淀强化，弥散强化，亚晶强化，细晶强化，相变强化。4、影响材料韧性有，化学成分，气体和夹杂物，晶粒细化，形变的影响，形变细化5、动态结晶是晶粒细化提高扩孔性的手段6、控制轧制的目标是为了获得较小的铁素体组织7、加快冷却速度可以获得细小的铁素体晶粒所以不产生奥氏体组织为界限8、贝氏体是结构性能钢有校坏的塑形焊接性能强韧性微合金钢是指钢中的合金元素总量小于0.1%的钢在控制轧制中使用最多的微合金元素有银，钛，钒9、钢通常是指含碳量在0.28-2.1的铁碳合金10、温度小，压下量打，有利于细化晶粒 1、提高金属强度的措施？（1）固溶强化（2）形变强化（3）沉淀强化与弥散强化（4）结晶强化（5）亚晶强化（6）粗变强化。 2、提高教师材料韧性的措施？（1）化学成分（2）气体和夹杂物的影响（3）细晶强化（4）形变的影响（5）相变组织的影响3.、微合金钢的作用？提高材料的强度，韧性降低生产成本4、控制轧制与一般轧制的区别？（1）控制轧制的温度在950-1050温度降低了（2)加入了3V,Nb,Ti等合金元素，使金属的强度和韧性都大大提高（3）控制轧制生产出来的钢材组织性能号成本低5、控制冷却分为哪几个阶段。分别有何作用？三个，第一阶段，控制相变奥氏体组织状态为相变做组织上的准备，第二阶段，通过控制冷却速度和冷却终止温度来控制相变过程以保证冷却得到钢材所需要的组织，第三阶段，对于低碳钢没有什么影响对冷却钢来说在冷却过程中会发生硫物析出，对生成的贝氏体产生轻微的同化效果，对高碳钢来说在冷却过程中会阻止硫化物的析出从而达到保持固溶强化的目的。6、中厚板控制冷却的目的/?(1)控制钢材冷却过程增大过冷度，降低变形奥氏体向铁素体珠光体转变，以得到细状的铁素体晶粒。（2）在奥氏体未再结晶区终轧后快冷，可以将变形奥氏体中的亚结构，强压机制保持相变Tbm组织中进行保持钢的强度。（3）在保持综合力学性能不变的前提下采用控制冷却工艺可以降低钢中的含碳量，提高钢板的焊接性能，低温韧性和冷塑性。（4）在钢核成分不变条件下采用不同的轧后冷却工艺，可以生产不同强度级别的钢板（5）轧后利用在线淬火工艺可以简化工艺节约能耗降低成本。7、中碳钢控制轧制的特点？（10）以铁素体为主的钢以细化铁素体晶粒来提高强度和韧性不论采用哪种控制轧制方法都可以达到目的。（2）以珠光体为主的钢通过控制轧制会使强度降低韧性提高，其强度降低的原因是由于珠光体
6mm薄规格中厚板稳定性轧制控制策略 吴建宾黄大军代元段东明 （武汉钢铁股份公司） 摘要：薄规格（6-8mm）中厚板板形控制是中厚板生产中的一大难题。本文分析了武钢中板生产线上影响轧制薄规格钢板板形稳定性的各种因素，包括钢坯加热温度的均匀性、轧制工艺的合理性、机架窗口导板间隙、推床对中性、推床使用模式、轧辊辊型及工作辊雪橇比等，并提出了改善薄规格中板轧制稳定性的措施，目前薄规格钢板板形稳定控制效果良好。关键词中厚板，薄规格，板形控制 The Shape Stability Control Strategy of Thin-size(6mm) of Medium Plate Wu Jianbin,Huang Dajun , Dai Yuan，duandonming （Wuhan Iron and Steel Co. Ltd） Abstract: The shape stability control of thin-size (6-8mm) medium and heavy plate is a difficult problem. In this paper, the various items which influenced the 4-h reversing mill's rolling the thin-size slab in WISCO (Wuhan Iron and Stell Co. Ltd), including the temperature uniformity of plate heating, the rationality of rolling process, the skate gap of housing window, side guider's centering and user mode, roll's shape and sledge ratio, etc, were presented and analyzed, and the corresponding measures were adopted to improve it. During the practical productin, the control strategies including these measures gained a good effect. Keywords: Medium and Heavy Plate,Thin-size, Shape Stability Control 前言 武钢中厚板厂由于原有设备陈旧、生产品种复杂，生产极限薄规格钢板只能稳定控制在10mm。2012年中厚板设备改造，加上整个中厚板市场产能过剩，普通规格钢板已基本没有太大利润，6-8mm薄规格钢板目前因能批量生产的中厚板厂家不多，还有一定的竞争力。并且中板轧制的薄规格钢板在分切后旁弯非常小，该性能高于热轧开平板，能够满足用户特殊需求。武钢中厚板利用改造后的新设备，不断优化薄规格板形的控制策略，以达到稳定控制板形的效果。 板形精度是中厚钢板生产过程中的一项重要质量指标，对确保产品的实物质量和提高成