東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(RAL)基于冷卻機(jī)理、工藝設(shè)備、自動(dòng)化控制系統(tǒng)及合金減量化產(chǎn)品工藝的研究,開(kāi)發(fā)了以超快冷為核心的熱軋板帶鋼新一代TMCP(控軋控冷)工藝技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于首鋼遷鋼公司2160mm熱連軋線(xiàn),形成了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的超快速冷卻系統(tǒng),并獲得了理想的減量化工藝及產(chǎn)品。針對(duì)普碳鋼及管線(xiàn)鋼,實(shí)現(xiàn)批量化穩(wěn)定生產(chǎn)及批量供貨,產(chǎn)品力學(xué)性能優(yōu)異。
基于超快速冷卻技術(shù)的新一代TMCP工藝,可進(jìn)一步發(fā)揮細(xì)晶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化及相變強(qiáng)化效果,通過(guò)多種強(qiáng)化機(jī)制的耦合,生產(chǎn)出低能耗、環(huán)境友好型及高性能的鋼鐵材料。國(guó)家工信部、發(fā)改委、科技部等三部委相繼將新一代控軋控冷技術(shù)列入《產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南(2011年)》、《鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》等國(guó)家7項(xiàng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策指南文件,引領(lǐng)行業(yè)工藝技術(shù)升級(jí)和發(fā)展。同時(shí),在我國(guó)當(dāng)前鋼鐵行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的形勢(shì)下,采用新一代TMCP技術(shù)對(duì)于企業(yè)降本、提質(zhì)增效,以及提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力具有重大實(shí)用價(jià)值。
東北大學(xué)RAL從熱軋板帶鋼超快速冷卻技術(shù)的工藝應(yīng)用及工程化需求出發(fā),開(kāi)發(fā)出成熟完善的熱軋板帶鋼超快速冷卻技術(shù)、裝備及產(chǎn)品工藝技術(shù)。2012年,東北大學(xué)RAL與首鋼遷鋼公司合作開(kāi)展國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃“鋼鐵行業(yè)綠色制造關(guān)鍵技術(shù)集成應(yīng)用示范”項(xiàng)目的“熱軋板帶鋼新一代TMCP裝備及工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”課題,依托首鋼遷鋼公司2160mm熱連軋生產(chǎn)線(xiàn),通過(guò)進(jìn)一步升級(jí)優(yōu)化軋后冷卻設(shè)備,形成了裝備一流、成熟完善的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和自身特色的熱軋板帶鋼超快速冷卻系統(tǒng)。生產(chǎn)實(shí)踐表明,對(duì)于3mm厚度帶鋼,可實(shí)現(xiàn)300-400℃/s及以上的冷卻速率;同等規(guī)格產(chǎn)品冷卻過(guò)程中,可達(dá)到普通層流冷卻2-5倍以上的高冷卻速率,是加密冷卻系統(tǒng)的1.5-2倍以上,對(duì)于充分挖掘軋后冷卻工藝潛力、降低合金元素用量作用至關(guān)重要;同時(shí)可實(shí)現(xiàn)大型熱連軋線(xiàn)2-25.4mm厚度帶鋼軋后超快速冷卻過(guò)程的高平直度板形控制。之后,雙方深化合作,以低合金普碳鋼Q345B和高級(jí)別管線(xiàn)鋼為突破口,持續(xù)探索超快冷應(yīng)用生產(chǎn)工藝。2013年上半年,運(yùn)用超快冷工藝實(shí)現(xiàn)了Q345B涵蓋所有厚度級(jí)別的三個(gè)減量化成分體系的批量試生產(chǎn),6-9月Q345B批量生產(chǎn)3萬(wàn)噸,同時(shí)完成厚規(guī)格高級(jí)別管線(xiàn)鋼合金減量化試制,10月生產(chǎn)了8000余噸18.4mm厚低成本X80管線(xiàn)鋼。2014年4月,完成1萬(wàn)噸低成本X70管線(xiàn)鋼訂單。截至目前,2160mm熱軋生產(chǎn)線(xiàn)利用超快冷工藝共生產(chǎn)低合金普碳鋼11.36萬(wàn)噸,管線(xiàn)鋼7萬(wàn)余噸。
隨著工藝技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化,首鋼遷鋼公司超快冷技術(shù)應(yīng)用取得一系列重大突破:成功拓展高等級(jí)管線(xiàn)鋼厚度極限規(guī)格,最大壁厚達(dá)到25.4mm;成功批量穩(wěn)定生產(chǎn)低成本大壁厚的出口X70管線(xiàn)鋼,產(chǎn)品性能穩(wěn)定;成功實(shí)現(xiàn)22mm厚X80管線(xiàn)鋼批量生產(chǎn),并首批通過(guò)中石油和中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)的聯(lián)合鑒定,成為國(guó)內(nèi)具備22mm厚X80管線(xiàn)鋼生產(chǎn)資質(zhì)的少數(shù)廠家之一。自2160mm熱軋生產(chǎn)線(xiàn)超快冷系統(tǒng)上線(xiàn)投產(chǎn)以來(lái),已迅速轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力,實(shí)現(xiàn)了節(jié)約資源和降本增效的目的。上組圖為2160mm熱連軋生產(chǎn)線(xiàn)新增超快冷系統(tǒng)生產(chǎn)場(chǎng)景。
(關(guān)鍵字:首鋼 首鋼遷鋼 快冷工藝)