您的位置首页散文日记

回火炉？回火炉的结构是怎么样的？硬核推荐

来源：互联网
|
2024-04-13
|
0 条评论
|
T小字　 T大字

该丛书重点介绍东北大学钢铁共性技术协同创新中心的重大研究成果，对于推动产业绿色化转型发展，解决资源、能源、环境等瓶颈问题具有十分积极的意义。

关闭观看更多更多退出全屏视频加载失败，请刷新页面再试

刷新

视频详情

★★★

钢铁工业协同创新关键共性技术丛书

编者按：“钢铁工业协同创新关键共性技术丛书”由钢铁共性技术协同创新中心副主任王国栋院士担任主编，业内多位院士担任顾问，联合钢铁行业各领域的权威专家、学者共同撰写，凝炼出涵盖整个钢铁制造全流程（选矿-冶炼-热轧-冷轧-产品-服务）的关键共性技术，包含国际原创性工艺思想和生产装备技术，可供钢铁企业及广大科技工作者了解新技术、应用新技术，帮助企业开阔视野、正确决策，促进钢铁行业高质量绿色发展。

中厚钢板热处理装备技术及应用1 研究背景★★★从1980年开始，我国中厚板生产技术装备及生产工艺得到了迅速发展，中厚板材产品产量得到大幅提升但是数量众多的中厚板轧制生产线，加上技术水平层次不一的产品研发能力，导致普通中厚板产品，尤其是低档次的普通中厚板产品趋向饱和，甚至过剩。

随着我国“十三五”规划和产业转型升级换代等战略规划的实施，高端装备制造业得到了极大的发展，其中所用的钢板材料向提高装备性能、延长使用寿命、减轻设备自重、降低能耗和原材料消耗等方向发展（图1），对工程机械、核电、军工等用钢等提出了更高的要求，这给我国中厚板热处理行业发展提供重要战略机遇。

热轧钢材热处理按工艺分在线和离线两种，尽管控轧控冷（TMCP）、即时温控等在线热处理技术已得到普遍应用，但对于性能均匀性和强度等级要求较高的低温压力容器钢板、桥梁钢板、工程机械用钢板、耐磨钢板、高层建筑钢板等仍需通过正火、调质等手段来改善组织分布，利用强韧化机制提高整体力学性能和加工性能，实现成分减量化。

中厚板离线热处理是生产高性能和高附加值中厚钢板的重要技术手段，是研发高端产品不可或缺的工艺技术国外厂家，特别是日本、德国的钢铁企业早已配备完善的离线热处理设施，如JFE、迪林根等国内中厚板企业对离线热处理设备的关注较晚，但近十年发展迅速，热处理装备从国外引进走上了国产自主的道路。

东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（RAL）面向国家重大需求，通过十余年高端中厚钢板先进热处理装备、工艺技术和产品的研发，取得了一系列的创新成果，自主研制的热处理炉和淬火机等核心装备已经可以取代进口，部分指标甚至已经超越国外装备。

2 中厚板热处理炉研发★★★热处理炉是工业炉中要求比较高的一类炉子，其装备水平直接影响钢板质量传统的室式热处理炉炉型在正火处理中发挥了重要作用，但它无法快速出炉进行淬火处理，难以配置连续淬火机设备，限制了高品质热处理钢板产能与研发的需求，因此，连续式的辊底式热处理炉得到了迅速发展和应用。

随着工程机械用高强钢、核电用不锈钢等的热处理产品对同/异板产品稳定性要求的提高，新建热处理炉的温度控制性能指标也在提升，热处理炉温度控制精度和均匀性从早期的±10℃提升至±5℃以内，甚至有些特殊产品炉型要求±3℃以内，使用燃气的加热系统普遍开始采用脉冲燃烧方式的高速烧嘴及控制方法。

同时随着产品新工艺的出现，近年也出现了一些新工艺需求的热处理炉，如耐磨钢等某些特种钢板回火温度要求回火炉实现超低温回火，温度150-200℃左右，且具备高均匀性要求，保证整板性能一致性针对上述需求，东北大学RAL团队通过开展燃烧加热系统流场、温度场与控制方式的系统研究，提出了强化炉膛温度场均匀性的理论和方法，开发出了超高温与低温均匀加热系统设计与控制技术，建立了智能化加热过程控制数学模型与自动加热控制系统，研制了超宽幅特种钢板辊底式超高温热处理炉、超低排放型无氧化淬火炉、烟气循环式高强钢中低温回火炉等系列高端炉型，建立了热处理线智能管控CPS系统，实现了热处理炉均匀性化加热，全自动生产（图2），在宝钢、鞍钢、南钢等国内十余家钢铁企业进行了应用。

3 中厚板淬火机研发★★★淬火机是钢铁行业中厚板现代化大型离线热处理线的核心装备相比其他板材淬火设备，辊式淬火机具有冷却强度大、淬火钢板表面硬度均匀、能以极高的冷速将钢板冷却至室温、钢板长度不受机架限制等优点，是高端中厚板热处理线的首选淬火设备。

中厚板辊式淬火机及其核心淬火工艺技术曾被德国LOI公司、美国DREVER公司、日本IHI公司等少数国外公司长期垄断进口设备采用垄断捆绑供货，价格高昂，供货周期长，已成为我国钢铁企业实现产品结构调整的巨大障碍。

此外，进口设备不具备高品质薄规格板材的生产能力，目前此类热处理产品仅由瑞典等国外一两家企业批量供货，价格昂贵，生产技术完全保密，阻碍了其使用性能的发挥，限制了我国高端装备制造等领域的发展近十年来，我国淬火机装备技术发展迅速，国产自主研制的淬火机装备打破了国外垄断，装备水平甚至已经超越进口装备。

东北大学RAL团队通过热学、力学和冶金学等多学科理论交叉，开展钢板淬火流场、温度场、应力场和相变场的系统研究，提出高温钢板壁面换热的新机制，开发了辊压式淬火、高低压连续淬火等新技术，建立了智能化淬火工艺数学模型和自学习系统，解决了极薄、超宽、特厚规格钢板高强度高均匀性淬火技术难题（图3）。

研究成果推广至国内40余家钢企，研发成功国内最厚300mm级、最宽5m级、最薄3mm级钢板连续淬火装备，产线生产钢板的性能均匀性、板形平直度等主要技术指标达到国际领先水平，实现了大国重器上的规模化应用

4 高等级中厚钢板热处理产品研发★★★高强度结构用钢Q1300和耐磨钢NM600代表了目前调质钢板的最高水平，不但要求具有极高的强度，而且要求具有良好的韧塑性、焊接成型性和板形平直度，生产难度大此类钢板主要应用于超大型工程机械、矿山机械及水泥化工等装备的制造，目前世界上仅有SSAB独家可以生产。

东北大学RAL团队基于理论研究及工业化测试，结合国内钢铁企业，开展了以下研究：①超高强度结构用钢Q1300和耐磨钢NM600的成分设计，以及热轧-冷却-热处理一体化组织性能控制技术研究；②工业生产过程中铸坯的低/无缺陷控制技术，包括铸坯的低夹杂物控制技术、防开裂控制技术、防氧化控制技术等；③大宽幅高内应力薄规格钢板（4-10mm）轧制、热处理过程中的板形控制技术研究；④超高强度结构用钢Q1300和耐磨钢NM600的焊接技术研究、抗延迟断裂性能研究、切削加工技术研究。

通过上述研究，成功开发出Q1300和NM600产品，并实现批量化生产，形成一整套热轧-冷却-热处理一体化组织性能控制技术，为我国装备制造业的大型化、轻量化和高效化做出贡献5 结语★★★为了能更好地促进国内中厚钢板热处理行业的发展，东北大学RAL团队将上述研究成果进行总结，编写了《中厚钢板热处理装备技术及应用》一书。

该书以中厚板连续热处理线关键装备及工艺技术为背景，从中厚板热处理工艺、中厚板热处理炉、中厚板连续淬火机、中厚板热处理线辅助设备、中厚板热处理产品五个方面，对热处理工艺、装备、产品的基础理论、技术进展和应用情况进行介绍，希望对从事中厚钢板热处理行业和技术研究的人员有所帮助。

（本文摘编自“钢铁工业协同创新关键共性技术丛书”之《中厚钢板热处理装备技术及应用》（王昭东，李家栋，付天亮，李勇著.—北京：冶金工业出版社，2021.5））