现代化宽厚板厂控制轧制和控制冷却技术

摘 要：控制轧制和控制冷却技术首先在国外产生发展，然后逐渐传到国内。各国先后就控制轧制和控制冷却技术的有关理论展开了多方面的探讨，并在实际生产过程中加以了应用，对钢材多方面的性能都有较为明显的改善，为钢材新品N的出现创造了有力条件。该项技术传入我国后，得到了个方面的重视，国内现行生产出的优质钢板均是采用了此项技术。为了使该项技术得到更为广泛的应用，文章详细探讨了有关现代化宽厚板厂控制轧制和控制冷却技术的各个方面。

关键词：宽厚板厂；控制轧制；控制冷却技术

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.005

1 前言

运用现代宽厚板厂控制轧制和控制冷却技术生产出的钢板具有高强度、高韧性、良好焊接性等优点，克服了传统技术生产出的钢板固有的缺点，使钢板的运用变得更加广泛。该项技术的开发与理论研究更好揭示了钢材的组织变化以及钢材性能等各方面的内在联系，为进一步的研究打下了基础，也为制定合理的生产工艺提供了理论性的依据。接下来文章将着重分析现代化宽厚板厂控制轧制和控制冷却技术在我国的运用现状以及未来的运用。

2 技术运用现状

我国目前拥有中厚性板轧机共计26套。大多数生产厂的改造工作已经完成得差不多了，淘汰了一些旧得设备技术，引进了新的生产技术。从现有设备的总统数量上看还是比较乐观的，但是这些设备以中板轧机为主，宽厚板轧机的数量与之相比就少的可怜了，这也是制约我国宽厚板厂发展的一个重要原因。多数厂家至今仍然采用简易的喷淋冷却装置，没有很好的热处理装备，这对生产出来的钢板的质量产生了很大的影响，也造成了我国钢板生产的低质化。因此，再建设一套高水平的宽厚板轧机是很有必要的，而且必须从质量、数量等多方面加以考虑。有条件的生产厂在现有的基础上还必须进行进一步的改革，确保现有技术的可操作性。

3 技术研究

控制轧制即在热轧的过程中，通过对金属的轧制、加热、冷却等一系列技术运用的合理控制，使范性形变与固态相变过程相结合，最终获得性能良好的晶粒组织，使钢材的性能得到优化的一项技术，又被称为见形变热处理。该项技术不但能够生产出性能优越的钢板，同时能够节约能耗，是一举两得的好技术。但该项技术对硬件设备也提出了相应的要求，轧机的设备强度、动力和生产控制水平均需达到一个较高的层次要求。根据塑性变形、再结晶和相变条件，控制轧制大致可以分为以下三个阶段。第一阶段是在奥氏体再结晶区控制轧制，在该范围内进行轧制，能够使晶粒细化，从而提高钢的韧性。第二阶段是在奥氏体未再结晶区控制轧制，该过程的主要目的是让晶粒的长度增加，增加转变时的晶核生成能量，以使得铁素体晶粒呈现极其细小的状态，对钢板的韧性又有进一步的提升。第三阶段是在奥氏体和铁素体两相区控制轧制，这一阶段已经出现了加工硬化和珠光体析出的硬化，对钢强度的整体提高有很好的作用，但是板厚方向上的强度却有所降低。把控制轧制的原理应用到现实钢材生产中去，提高钢材的整体性能，就形成了广义上的“控制轧制”概念。

控制轧制技术虽然对多方面有较高的要求，但是却具有常规方法所不具备的突出优点。最突出的自然是改变了钢材的性能，使强度和韧性等特性都有很大的改善，这些性能的提升使得钢板克服了原有的缺点，应用的范围更加广泛了。第二个优点就是节约了能源，新的技术的运用优化了生产过程，使整个过程省去了很多不必要的能源浪费。第三点就是有利于生产设备的优化。新的技术的运用必须有与之性能相匹配的硬件设备，如果硬件设备条件不过关，整个的生产便不能得到有效保证。该项技术的运用可以让控制轧钢设备的重量减轻，对设备的轻型化有很大的帮助。

热制钢材轧后控制冷却的主要目的是为了改善钢材的组织状态，进一步提高钢材的整体性能，使钢材的冷却时间进一步缩短，提高生产效率。除此之外，冷却技术还可以很好地防止钢材在冷却的过程中由于冷却不均产生的不均匀变形现象，扭曲或弯曲的钢材是不能运用到实际生产中去的，这样就会造成材料的浪费，与我们现如今提倡的可持续发展理论有相违背。当然了，控制冷却的介质呈现多样化，既可以是气体，也可以是液体，甚至它们的混合物，只要符合要求，都可以作为控制冷却的介质。在所有的介质中，水是最常见的、最易获得的。控制冷却最主要的目的在于使得钢材在不降低韧性的前提下进一步提高材料的整体强度。冷却一般也分为三个阶段，即一次冷却，二次冷却和三次冷却。一次冷却可以阻止碳化物的析出，为相变做组织上的准备。一次冷却的开始温度与终轧温度越接近，冷却后有效晶体的增大面积和细化变形A才会越明显。二次冷却主要是控制冷却速度和停止控冷的温度，保证冷却后钢板的性能与所要求的基本吻合。三次冷却则可以组织化合物的析出，达到固溶强化的目的。

4 技术运用展望

不同阶段的控制轧制均有细化铁素体晶粒的功能，对改善钢板的强度和韧性有很大的帮助。轧后的加速冷却工艺十分重要，能在原有的基础上使钢的强度进一步提升，削弱了变形使得相变温度升高后引起的负面影响。我国在该项技术的研究应用上还有很大的发展空间，值得我们去进一步探索。

5 结束语

用户对钢板性能要求的不断提高促使了宽厚板厂对控制轧制和控制冷却技术的不断开发，才促使了现代技术的产生与发展。目前，该项技术已经成为宽厚板厂生产钢板的主导技术，有着举足轻重的地位。在经济全球化的大背景下，如果我们不能及时跟上时展潮流，及时引进学习新的技术，必然会被发展淘汰。但是单单会是不够的，我们需要结合本国国情，将该项技术本土化，研究出符合我国国情的钢板生产技术，这才是发展的根本之道。

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