徐言東 何春雨 劉濤 李彥彬 余偉 徐平

（1：北京科技大學(xué)國家板帶生產(chǎn)先進(jìn)裝備工程技術(shù)研究中心 北京 100083；2：江蘇沙鋼集團(tuán)淮鋼特鋼股份有限公司 江蘇 淮安 223001）

1 前言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的根本動(dòng)力一直是技術(shù)創(chuàng)新，我國鋼鐵業(yè)近年來在不斷進(jìn)行技術(shù)革新，在鋼鐵產(chǎn)量持續(xù)維持領(lǐng)先地位的同時(shí)也在提高鋼材質(zhì)量。在軋鋼行業(yè)中開發(fā)和應(yīng)用了提高鋼材性能和質(zhì)量的控軋控冷技術(shù)裝備，通過這一核心技術(shù)提高了包括板材、棒線材、型材、管材等生產(chǎn)線裝備水平和產(chǎn)品質(zhì)量，降低了成本，提高了經(jīng)濟(jì)效率。

控軋控冷技術(shù)是在1890年至第二次世界大戰(zhàn)期間的德國誕生的，當(dāng)時(shí)從業(yè)者對(duì)軋鋼成品的內(nèi)在金相組織進(jìn)行了深入研究，摸索出了一些熱工與材料性能之間的關(guān)系。當(dāng)時(shí)全焊接鋼結(jié)構(gòu)及沖壓車船部件在使用過程中，不斷出現(xiàn)了一些脆斷裂事故，這就引發(fā)了人們對(duì)材料加工工藝、組織與性能的深入研究。1945年后，美國、比利時(shí)、瑞典、法國、英國等發(fā)達(dá)國家依靠強(qiáng)大的科研和生產(chǎn)手段，從理論上確定了控軋技術(shù)的基礎(chǔ)。1970年后，通過對(duì)鋼材添加鈮、釩、鈦等微合金元素的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)對(duì)提高單純軋制鋼材強(qiáng)度有效，原因是微合金元素對(duì)鋼材的顯微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能具備強(qiáng)化機(jī)理，這就進(jìn)一步完善了控制軋制原理?；谖锢硪苯鹪?，可以設(shè)計(jì)出合理的各種低合金鋼，進(jìn)一步規(guī)劃合金鋼的成分和改善軋制條件，就可以得到鋼材的預(yù)期性能值和需要的顯微組織。1975年后，市場(chǎng)對(duì)鋼材的強(qiáng)度、低溫性能、焊接性能要求更高了，美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家，在傳統(tǒng)控制軋制技術(shù)之上，發(fā)展了控制冷卻速度來改變鋼材相變的新技術(shù)，這些國家率先采用控制冷卻技術(shù)裝備，開發(fā)出高性能的低合金鋼，使得鋼的強(qiáng)度、韌性和焊接性能進(jìn)一步提升。我國在引進(jìn)的同時(shí)，跟蹤和同步開發(fā)自己的控制軋制與控制冷卻技術(shù)，在某些領(lǐng)域中取得了顯著的進(jìn)步，控軋控冷技術(shù)在鋼材結(jié)構(gòu)升級(jí)以及優(yōu)化工藝方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

2 國外發(fā)展

2.1 控制軋制技術(shù)

中厚板生產(chǎn)線最先應(yīng)用了控制軋制工藝，掌握了兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：首先是要精準(zhǔn)控制軋制溫度，尤其是要把握好終軋階段溫度；其次是掌握控制變形程度。微合金化鋼和兩相區(qū)控制軋制也推動(dòng)了強(qiáng)力軋機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用。2000年代，國外借助高鈮（微）合金化，在中厚板的控制軋制方法開發(fā)了高溫軋制工藝（HTP）技術(shù)，使微合金化鋼板軋制負(fù)荷得以降低，鋼的強(qiáng)度也通過碳氮化鈮的析出強(qiáng)化得以提高。

2.2 控制冷卻技術(shù)

控制冷卻技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用首先是板帶鋼材的軋后冷卻，從設(shè)備方面，根據(jù)冷卻效果可劃分為三代：第一代（1980年），以噴淋冷卻為代表的冷卻技術(shù)，傾斜噴射或垂直噴射；第二代（1981年后），流噴射為代表的冷卻技術(shù)，如日本住友金屬、英國DAVY的水幕冷卻，日本JFE的柱狀層流；1990年后，以改進(jìn)型層流噴射冷卻技術(shù)為主，法國克萊西姆的氣霧冷卻也是這一時(shí)代的產(chǎn)物；第三代（2000年后），強(qiáng)化冷卻以UFC、SMS的DQ、VAI的MULPIC、JFE的Super－OLAC、POSCO 開發(fā)的HDC等技術(shù)逐步得到開發(fā)與應(yīng)用。在800～500℃溫度區(qū)間，20mm厚度鋼板的冷卻速度從第一代的不足10℃／s，逐步提高到第三代的35～63℃／s左右。1995年后，日本新日鐵公司開發(fā)了直接淬火（DQ）技術(shù)，將軋制與熱處理有機(jī)結(jié)合，生產(chǎn)了容器板、工程機(jī)械用鋼板等產(chǎn)品。

棒線材領(lǐng)域：先后出現(xiàn)了熱軋帶肋鋼筋的余熱處理鋼筋生產(chǎn)技術(shù)、軸承鋼等特鋼棒材的軋后控制冷卻技術(shù)、高碳鋼高速線材的斯太爾摩冷卻技術(shù)、阿希洛的水浴冷卻技術(shù)及日本的鹽浴冷卻技術(shù)等。

2.3 TMCP技術(shù)

TMCP是指熱軋機(jī)軋制控制工藝（Thermal Mechanical Control Process），是日本學(xué)者Kozasu于1977年在美國的“微合金化”大會(huì)上首次提出的，啟動(dòng)了整個(gè)鋼鐵業(yè)對(duì)此技術(shù)的研究，直到1988年才進(jìn)入了工藝成熟階段。TMCP技術(shù)可以大幅提升鋼材的強(qiáng)度、韌性等性能。發(fā)達(dá)國家的鋼鐵公司同期推出了各種冷卻裝置進(jìn)行中間試驗(yàn)和生產(chǎn)應(yīng)用，生產(chǎn)出了大量具備晶粒細(xì)化的鋼板，得到了市場(chǎng)認(rèn)可。其最大特點(diǎn)在于該技術(shù)在提高鋼材各項(xiàng)性能和降低生產(chǎn)成本，并在正火熱處理等節(jié)能方面超越了傳統(tǒng)產(chǎn)品，可以說是升級(jí)換代技術(shù)。

1990年以來，控軋控冷技術(shù)逐步在棒線材等型材領(lǐng)域得到規(guī)模應(yīng)用，推動(dòng)了產(chǎn)線裝備的技術(shù)發(fā)展，如軸承鋼棒材的在線球化、冷鐓鋼線材的免退火、高碳鋼線材生產(chǎn)的直接鉛浴處理等技術(shù)，使鋼制品材和特殊鋼產(chǎn)品的性能和質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。

3 國內(nèi)發(fā)展

3.1 控制軋制技術(shù)及新方法

控制軋制技術(shù)方面，在傳統(tǒng)三階段控制軋制和微合金化技術(shù)的基礎(chǔ)上，板帶鋼的中間坯冷卻技術(shù)（IC）和馳豫－析出－控制技術(shù)（RPC）由北京科技大學(xué)學(xué)者率先開發(fā)。2003年，北京科技大學(xué)把開發(fā)的控軋中間冷卻技術(shù)（IC－Intermediate Cooling）應(yīng)用于武漢鋼鐵公司軋板廠，實(shí)現(xiàn)了DH36及以下級(jí)別船板、Q345R容器板等產(chǎn)品的高效控制軋制，控制軋制過程無需空冷待溫。又把該技術(shù)推廣應(yīng)用到山東濟(jì)南鋼鐵公司、福建三明鋼鐵公司、重慶鋼鐵公司、河南南陽漢冶特鋼公司等廠家，控軋生產(chǎn)效率平均可提高17%以上，鋼板探傷合格率、沖擊功都得到提升［1］。技術(shù)應(yīng)用效果和范圍大幅度提前于日本新日鐵超級(jí)控軋（Super－CR）技術(shù)。

馳豫－析出－控制技術(shù)（RPC）是國內(nèi)提出的控軋方法，在高強(qiáng)高韌性低碳貝氏體鋼生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，通過馳豫－析出增加形變亞晶和析出，促進(jìn)相變形核，進(jìn)一步通過軋后冷卻裝置——層流裝置（ACC）細(xì)化貝氏體板條寬度、減小貝氏體針長(zhǎng)度，使等效晶粒得以細(xì)化，鋼的塑性和韌性得到大幅度提升。詳見圖1。

圖1 中厚板中間冷卻裝置布置位置（IC－中間坯冷卻技術(shù)；ACC－層流裝置）

3.2 控制冷卻技術(shù)及發(fā)展

3.2.1 國內(nèi)技術(shù)開發(fā)歷程

在1986年，冶金工業(yè)部及地方總共才有20家中厚板生產(chǎn)線。在上級(jí)部門的安排下，部屬北京鋼鐵學(xué)院與鋼鐵研究總院、重慶鋼鐵公司中板廠成立聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)，主攻以水幕冷卻為代表的軋后冷卻技術(shù)裝備。在1989年，水幕層流冷卻裝置首次在重鋼中板廠得到應(yīng)用，取得了理想效果。在冶金工業(yè)部的推動(dòng)下，該技術(shù)在各下屬公司迅速得到推廣，因設(shè)備可維護(hù)性差，影響生產(chǎn)，配置的水幕冷卻裝置陸續(xù)被淘汰。1999年，北京科技大學(xué)高效軋制國家工程研究中心（簡(jiǎn)稱：北科工研）和鞍山鋼鐵公司合作研發(fā)了新型軋后冷卻裝置——加密管層流裝置（MPL－ACC），配置在在鞍鋼4300寬厚板生產(chǎn)線上，取得了成功，使成品提高了一個(gè)檔次。2008年傾斜式超快速冷卻（SUPIC－H）和超密度噴射冷卻（SUPIC）技術(shù)又在北科工研開發(fā)成功，可以對(duì)中厚板的冷卻過程進(jìn)行精確控制。后來在實(shí)踐和研究的基礎(chǔ)上又研發(fā)了新一代超密集快速冷卻技術(shù)（SUPIC－L）。2008年前后，一系列首臺(tái)套熱軋鋼材先進(jìn)快速冷卻裝備與控制系統(tǒng)由東北大學(xué)研制成功，逐步在首都鋼鐵公司、鞍山鋼鐵公司、南京鋼鐵公司等國內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)推廣應(yīng)用，也取得了很大成功。國內(nèi)幾種技術(shù)開發(fā)過程詳見圖2。

圖2 幾種鋼板軋后控冷技術(shù)的發(fā)展

在螺紋鋼生產(chǎn)領(lǐng)域，1989年北京科技大學(xué)與唐山鋼鐵公司、上鋼一廠等單位開展了開發(fā)了熱軋帶肋鋼筋穿水冷卻技術(shù)與裝備，得到生產(chǎn)應(yīng)用，用20MnSi鋼生產(chǎn)了Ⅲ級(jí)（400MPa級(jí)）鋼筋。在漣鋼、南鋼、新?lián)徜?、?jì)鋼、萊鋼、張店鋼廠等眾多螺紋鋼生產(chǎn)線大范圍應(yīng)用，解決了高強(qiáng)度螺紋鋼筋的生產(chǎn)成本高以及大規(guī)模螺紋鋼筋性能偏低等問題，得到了較細(xì)的鐵素體組織，消除了回火馬氏體，節(jié)約了大量合金，微合金控軋控冷技術(shù)在熱軋帶肋鋼筋方面應(yīng)用趨向成熟。

在軸承鋼等特殊鋼領(lǐng)域，1988年在冶金工業(yè)部支持下，北京科技大學(xué)與大冶特鋼聯(lián)合開發(fā)了軸承鋼軋后控冷裝備，生產(chǎn)了直徑60mm以下優(yōu)質(zhì)GCr15軸承鋼。還有東北大學(xué)、寶鋼等也進(jìn)行了研制開發(fā)，在大冶鋼廠、大連鋼廠、鞍鋼等眾多棒材生產(chǎn)線都有應(yīng)用。

在高線生產(chǎn)領(lǐng)域，1989年北京科技大學(xué)、邯鋼、大連鋼廠等開發(fā)了控軋控冷技術(shù)，在長(zhǎng)治鋼廠、寶鋼、張店鋼廠、馬鋼高線等眾多高線生產(chǎn)線應(yīng)用了相關(guān)裝置，成功生產(chǎn)出了高質(zhì)量高速線材。在無縫管生產(chǎn)領(lǐng)域，1994年北京科技大學(xué)與成都鋼管公司合作開發(fā)了大口徑無縫管的軋后冷卻裝置；1997年，與天津無縫鋼管公司聯(lián)合研究開發(fā)了石油套管在線?；夹g(shù)，在世界上首次實(shí)現(xiàn)了非調(diào)質(zhì)N80級(jí)無縫管的規(guī)?；a(chǎn)與應(yīng)用。

3.2.2 冷卻技術(shù)發(fā)展方向及特點(diǎn)

目前大范圍應(yīng)用的U型集管層流冷卻裝置，存在著冷卻不均且對(duì)成材影響較大等問題，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用效果較差。這就促進(jìn)了國內(nèi)加速自主開發(fā)冷卻裝置，冷卻能力得到了不斷提高。20mm厚度鋼板在800～500℃溫度區(qū)間的冷卻速度從加密冷卻技術(shù)（MPL－ACC）的最大20℃／s提高到低壓供水的超密度噴射冷卻（SUPIC－L）技術(shù)的45℃／s、高壓供水型超密度噴射冷卻（SUPIC－H）與國外技術(shù)冷卻能力63℃／s相當(dāng)。

在板形控制能力方面，除了上冷卻器的配置有電液推桿驅(qū)動(dòng)的可控邊部自動(dòng)遮蔽器及離散化邊部遮蔽控制模型、冷卻器間設(shè)置側(cè)噴等常規(guī)手段外，還開發(fā)了可變凸度水流分布上冷卻器，或者分區(qū)供水可調(diào)節(jié)冷卻器，可保證鋼板橫向冷卻均勻性；在厚度對(duì)稱性上，采取了上下水流可調(diào)節(jié)的控制策略與控制模型；全長(zhǎng)溫度均勻性上，采取了輥道微加速、自動(dòng)頭尾遮蔽、分區(qū)跟蹤控制等控制策略，使得被控冷鋼板的板形控制能力大幅度增強(qiáng)。結(jié)合預(yù)矯直機(jī)及強(qiáng)力溫矯直的應(yīng)用，可進(jìn)一步提升被控冷鋼板的板形［2］。

冷卻技術(shù)應(yīng)用成本上，北科工研通過計(jì)算分析提出了低壓供水型的超密度噴射冷卻（SUPIC－L）的低能耗模式，適合絕大部分低合金高強(qiáng)度鋼的生產(chǎn)［3］。經(jīng)過多個(gè)工程的應(yīng)用比較可知，控冷技術(shù)使用的主要成本為供水能耗成本，低壓供水型的超密度噴射冷卻的成本是高壓型控制冷卻的50%或33%，噸鋼能耗成本可降低8～16元／噸。而超密集快冷技術(shù)可以優(yōu)化工藝流程，提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本和減少本裝置的維護(hù)工作量。國外的這兩種技術(shù)在冷卻能力方面的對(duì)比詳見圖3。

圖3 國外SUPER OLAC和MULPIC冷卻技術(shù)的冷卻能力對(duì)比

3.2.3 應(yīng)用在中厚板生產(chǎn)中的控制冷卻新技術(shù)

國內(nèi)開發(fā)的控制冷卻新技術(shù)不僅僅用于使鋼板得到類似于正火處理的組織性能，更進(jìn)一步可將離線熱處理實(shí)現(xiàn)在線控制［4］。在2003年起，武漢鋼鐵公司中板廠先后應(yīng)用了北科工研的直接淬火（DQ）、間斷直接淬火（IDQ）、在線熱處理（HOP）和直接淬火－分配（DQP）等新技術(shù)，提高了多種成品的性能。即可使鋼板獲得芯表一致的顯微組織，通過相變等手段提高鋼板強(qiáng)度，降低厚鋼板的合金元素添加，改善焊接性能的技術(shù)——?；刂评鋮s（NCC－Normalizing Controlled Cooling， 或 NAC － Normalizing Accelerated Cooling）在2005年由北科工研開發(fā)應(yīng)用，這些成功技術(shù)可多種組合，分別應(yīng)用于中厚板生產(chǎn)中的輥式淬火機(jī)（RQ）、特厚板淬火裝置等。

國內(nèi)控制冷卻技術(shù)的發(fā)展，2005年，國產(chǎn)化了X70、X80管線鋼板，供當(dāng)時(shí)的重點(diǎn)工程——“西氣東輸”使用，同時(shí)高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼Q500～Q785級(jí)別低碳貝氏體鋼的生產(chǎn)，推動(dòng)了我國工程裝備的輕量化，推動(dòng)了石油儲(chǔ)罐用容器鋼板610E的規(guī)?；a(chǎn)［5］。2006年，河南舞陽鋼鐵公司與北京科技大學(xué)合作，應(yīng)用NCC技術(shù)開發(fā)的110mm厚度的Q460～Z35特厚板應(yīng)用于鳥巢工程，137mm厚度的2.25Cr1Mo鋼應(yīng)用于國內(nèi)大型石化工程裝備，推動(dòng)了關(guān)鍵裝備制造用原材料的國產(chǎn)化。2021年2月，由北科工研提供的南陽漢冶特鋼3800mm特厚板新一代超密快冷系統(tǒng)成功熱試并上線投入使用。

原控冷系統(tǒng)采用的是北科工研第一代U型碳鋼加密集管技術(shù)，于2009年上線使用。本次改造后采用的是北科工研最新一代的不銹鋼超密冷卻技術(shù)，采用密集分散噴射冷卻、大幅增加核沸騰區(qū)以提高傳熱效率的技術(shù)路線，在采用0.15MPa低壓水及水流量?jī)H增加10～15%的前提下，冷卻能力較傳統(tǒng)加密ACC能提高一倍以上。以20mm厚鋼板為例，冷卻速率由改造前20℃／s提高到45℃／s，包括溫度、組織及物理性能在內(nèi)的冷卻均勻性也得到大幅提高；Q550D的鋼板屈服強(qiáng)度，同板差不超過20MPa。新系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型精度高，能很好的滿足貝氏體高強(qiáng)鋼在大冷速條件下的溫度命中精度，返紅溫度97.83%命中在±18℃內(nèi)。三種技術(shù)的最大冷卻速率對(duì)比詳見圖4。

圖4 SUPIC與MULPIC DQ、ACC最大冷卻速率對(duì)比圖

近年來，隨著北科工研新一代超密冷卻技術(shù)在國內(nèi)中厚板的不斷成功應(yīng)用，其在采用低壓水實(shí)現(xiàn)其它中壓水技術(shù)才能達(dá)到的冷卻速率等方面，越來越多的受到業(yè)內(nèi)專家及同行的高度認(rèn)可。新一代超密快冷SUPIC系統(tǒng)技術(shù)近三年來已先后在南陽漢冶3500mm軋后冷卻及中間冷卻、南陽漢冶3800mm軋后冷卻及中間冷卻、寶武鄂鋼4300mm中間冷卻、天津鋼鐵集團(tuán)3500mm中厚板、河北敬業(yè)鋼鐵集團(tuán)3000mm中板投產(chǎn)。

3.2.4 應(yīng)用在其他鋼材生產(chǎn)中的控制冷卻新技術(shù)

熱軋帶鋼：其應(yīng)用的控冷技術(shù)從常規(guī)層流冷卻逐漸發(fā)展到高速冷卻，因熱軋帶鋼厚度絕大多數(shù)在22mm以下，冷卻能力提升不如中厚板的明顯，因此要求所應(yīng)用的控冷技術(shù)具備均衡的冷卻能力、能預(yù)防異常激冷組織的能力、保持帶鋼冷卻的均勻性及較低的運(yùn)行成本［6］。近年來，北科工研開發(fā)的超密度噴射冷卻技術(shù)（SUPIC－L）很好適應(yīng)了這些需求，提高了50%以上帶鋼平均冷卻速率，降低了70%以上帶鋼板面的溫差，帶鋼的殘余應(yīng)力降低，避免了出現(xiàn)高強(qiáng)鋼冷卻后板形惡化現(xiàn)象，成品可滿足生產(chǎn)工藝需求。該技術(shù)相繼推廣應(yīng)用到山鋼、吉林建龍、寶武馬鋼等企業(yè)的1450、1500、1580、1780、2250多個(gè)生產(chǎn)線，如新余鋼鐵公司的1580熱軋、安陽鋼鐵公司的1780熱連軋帶鋼等，16mm厚度帶鋼的冷卻速度可達(dá)到54℃／s。在熱軋帶鋼中間冷卻（IC）、機(jī)架間冷卻（ISC－InterStand Cooling）也隨著控制軋制技術(shù)發(fā)展得到應(yīng)用，不僅可用于提高管線鋼的控制軋制生產(chǎn)效率，還可用于IF鋼的鐵素體區(qū)軋制［7］，極大提升了企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)品品種范圍。

低合金及特鋼棒材生產(chǎn)：低合金棒材最大量的品種就是熱軋帶肋鋼筋［8］，國內(nèi)借助中－精軋機(jī)組之間的冷卻，結(jié)合軋后輕穿水（上冷床溫度840℃）或直接軋后輕穿水，開發(fā)了低合金熱軋帶肋鋼筋，實(shí)現(xiàn)微合金的少加或不加生產(chǎn)HRB400級(jí)普通鋼筋或抗震鋼筋［9］。現(xiàn)在多種冷卻技術(shù)在國內(nèi)得到應(yīng)用，可有效控制激冷層及鋼筋截面的硬度差，適應(yīng)了新國標(biāo)GB1499.2－2018的要求，減少了合金資源消耗［10］。特鋼棒材生產(chǎn)方面，免退火或減退火冷鐓鋼生產(chǎn)技術(shù)得到應(yīng)用。中大規(guī)格優(yōu)特鋼棒材受生產(chǎn)工藝限制，往往需要借助鍛造或熱處理實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼的組織與性能進(jìn)行調(diào)整與控制，生產(chǎn)的流程長(zhǎng)、能耗高。針對(duì)傳統(tǒng)中大規(guī)格棒材生產(chǎn)線布局緊湊和生產(chǎn)節(jié)奏快的特點(diǎn)，北科工研在開發(fā)了控制軋制工藝與裝備，在不影響軋線生產(chǎn)節(jié)奏和產(chǎn)量的條件下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)棒材中心疏松、奧氏體晶粒度和相變組織的綜合控制，直徑120mm以上非調(diào)質(zhì)鋼棒材奧氏體晶粒度可以達(dá)到6.5級(jí)以上，中心疏松0.5級(jí)以下，逐漸實(shí)現(xiàn)以軋代鍛目的。2013年起北科工研在張店鋼廠、承德建龍鋼廠、沙鋼淮鋼公司的棒材生產(chǎn)線開發(fā)應(yīng)用了控軋控冷裝置。2019年9月起，在沙鋼淮鋼公司三軋車間采用45＃鋼坯對(duì)單管式控軋控冷工藝和設(shè)備進(jìn)行了熱試車，順利軋制了Φ60mm圓鋼，達(dá)到預(yù)期指標(biāo)，目前投入了生產(chǎn)。2019年10月，在沙鋼淮鋼公司四軋車間連軋機(jī)組前的步進(jìn)梁把停止在中間輥道上的1000℃的20m長(zhǎng)中間坯托起，移動(dòng)到緩冷輥道上面往復(fù)運(yùn)行，待下一根中間坯停止后，步進(jìn)梁重復(fù)動(dòng)作，根據(jù)指令國內(nèi)最大自動(dòng)跨冷床移鋼機(jī)的吊鉤把在緩冷輥道上往復(fù)降溫后的中間坯吊回中間輥道，進(jìn)入連軋機(jī)組和冷卻器，軋制出Φ115mm圓鋼，順利完成了熱試車［11］。通過該項(xiàng)操作可以在2min以內(nèi)，降溫50～100℃，按照先后次序軋制中間坯，提高了軋制效率和產(chǎn)品質(zhì)量，目前已經(jīng)投入生產(chǎn)，這些技術(shù)推廣應(yīng)用可以大幅度提高軸承鋼等特殊鋼的綜合性能，取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

高速線材：高速線材軋后冷卻分兩區(qū)，其一是軋后穿水冷卻－恢復(fù)段；其二是吐絲后的風(fēng)冷／緩冷段。前者發(fā)揮抑制奧氏體晶粒長(zhǎng)大的作用，后者用于控制相變和氧化皮等功能。隨著國產(chǎn)化的減定徑機(jī)組及雙模塊機(jī)組等低溫軋制裝備技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，高速線材的控制軋制實(shí)現(xiàn)了低溫定徑或減定徑軋制，終軋溫度最低可到760℃；軋后冷卻技術(shù)中，氣霧冷卻、水浴冷卻、低壓大流量風(fēng)冷及其組合技術(shù)在散卷冷卻中得到應(yīng)用，直徑12mm線材的冷卻速度可達(dá)到40℃／s以上，適應(yīng)了軸承鋼、高合金鋼、高碳鋼的生產(chǎn)需求。最近高速線材的控軋控冷裝備應(yīng)用了新裝備、新工藝，在控制方面，應(yīng)用了溫度模型自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)溫度進(jìn)行閉環(huán)管理，可方便工人操作，發(fā)揮設(shè)備性能，提高產(chǎn)品的合格率及產(chǎn)品性能，降低了成本。

2015年，哈飛工業(yè)、天津先導(dǎo)、北京科技大學(xué)開發(fā)了高線雙模塊機(jī)組控軋控冷技術(shù)，在江蘇永鋼、河北辛集奧森鋼廠、昆明鋼廠等眾多高線生產(chǎn)線已經(jīng)順利應(yīng)用。在精軋機(jī)后兩段穿水箱后處，增加雙模塊機(jī)組，保證軋制速度由90m／s提高至105m／s（規(guī)格：Φ5.5～Φ6.5mm），產(chǎn)品精度提高至C級(jí)精度以上。

控軋控冷技術(shù)在1980年以來在全國已有很大的發(fā)展，近年來，采用控軋控冷生產(chǎn)鋼材近億噸／年，在造船、石油、天然氣輸送管道、鍋爐及壓力容器、鋼板樁、汽車、螺紋鋼、鋼絲繩、軸承、地質(zhì)鉆桿、機(jī)械用鋼、建筑用鋼、道路用鋼、農(nóng)林業(yè)機(jī)械用鋼等方面都有應(yīng)用，其中板材占40%左右，棒線材占50%左右，管材和型材各占5%。通過本技術(shù)的推廣應(yīng)用已大大節(jié)約了我國的釩、鈦和稀土等稀缺資源，發(fā)展微合金控軋控冷技術(shù)具有廣闊的前途。

4 發(fā)展建言

（1）控軋控冷技術(shù)及其結(jié)合形成的TMCP工藝技術(shù)是改善鋼材的力學(xué)性能的重要手段，可以說是鋼鐵業(yè)技術(shù)進(jìn)步和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級(jí)換代的代表。采用智能信息化技術(shù)推動(dòng)鋼鐵生產(chǎn)過程的智能設(shè)計(jì)與同步精準(zhǔn)智能控制，形成基于新一代超密快冷技術(shù)的TMCP工藝，需要大力推廣應(yīng)用低壓變頻系統(tǒng)技術(shù)裝備、全套高精度快速反應(yīng)的溫度控制軟件、超密快冷SUPIC系統(tǒng)技術(shù)、中大規(guī)格優(yōu)特鋼棒材控軋控冷技術(shù)、高線減定徑機(jī)組及雙模塊機(jī)組控軋控冷技術(shù)等智能化技術(shù)，探索出新的生產(chǎn)工藝流程、節(jié)能降耗、提高鋼材性能的新路子。

（2）要求相關(guān)各大學(xué)發(fā)揮研發(fā)高端技術(shù)的引領(lǐng)作用，與科研單位、鋼鐵企業(yè)進(jìn)行多途徑合作，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，一切為終端客戶服務(wù)，拼裝備水平和服務(wù)質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員系統(tǒng)培訓(xùn)，使其具備軟件修改、新功能開發(fā)能力，共同開發(fā)和優(yōu)化新工藝，開發(fā)新裝備與開拓新市場(chǎng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)降低成本這一終極目標(biāo)，把單純的EPC和改造項(xiàng)目變成共同的項(xiàng)目和事業(yè)。

（3）堅(jiān)持持續(xù)發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，把研究成果及時(shí)推廣用于生產(chǎn)實(shí)踐，促進(jìn)TMCP裝備國產(chǎn)化進(jìn)程，把國家急需用鋼作為研發(fā)首選，同時(shí)培養(yǎng)急需的高級(jí)專業(yè)工程技術(shù)人員，提升我國鋼材新產(chǎn)品研發(fā)的水平，促進(jìn)我國鋼材制造業(yè)的發(fā)展壯大，早日使我國成為真正的鋼鐵強(qiáng)國。