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东北大学自主研发的辊压约束在线淬火系统在南钢5000mm宽厚板产线成功应用

近日，工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、自然资源部、生态环境部、商务部、海关总署等七部门近日联合印发《钢铁行业稳增长工作方案》，提出2023—2024年，钢铁行业稳增长的主要目标是：2023年，钢铁行业供需保持动态平衡，全行业固定资产投资保持稳定增长，经济效益显著提升，行业研发投入力争达到1.5%，工业增加值增长3.5%左右;2024年，行业发展环境、产业结构进一步优化，高端化、智能化、绿色化水平不断提升，工业增加值增长4%以上。

为进一步加强《钢铁行业稳增长工作方案》宣传贯彻，围绕《工作方案》重点要求，结合实验室多年来在重大原创科技成果与前沿引领技术等方面的积累与行业关键共性技术需求，本公众平台特推出“技术前沿”系列报道，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，促进钢铁行业实现平稳增长、高质量绿色发展。

前言：

金属材料的加工在现代工业中起着至关重要的作用，而轧后冷却作为金属加工过程中的一个关键环节，更是不容忽视。本文将带您深入了解轧后冷却先进装备及其在金属加工领域的技术应用。

项目概述：

2022年11月，基于东北大学在轧后冷却技术的领先优势，南钢集团与东北大学签订宽厚板厂超快冷系统升级改造项目技术协议。

此项目利用定期生产检修时间完成设备升级改造和调试工作。截至2023年8月，南钢5000mm宽厚板线超快冷系统已完成包括06Ni9DR，07MnNiDVR低温压力容器用钢、N800CF水电钢、X70Mo厚规格深海管线钢、EH47BCA高止裂钢船板、NM500耐磨钢、Q690E高强焊接结构钢等高附加值的钢种全覆盖工艺调试工作。

图1南钢5000mm超快冷装置

装备技术创新：东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室从工艺应用及装备需求出发，开发了国内首套辊压约束在线淬火系统。

南钢5000mm作为知名的品种钢生产基地，“低返红温度”钢板的冷后板形问题备受关注。因此，东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室从工艺应用及装备需求出发，开发了国内首套辊压约束在线淬火系统。该装备布置在预矫直机出口与原冷却设备入口之间，上约束辊间插装冷却集管，每组约束辊可以单独升降，升降机构由伺服液压缸控制并精确定位。可实现边冷却边约束钢板在冷却过程中的变形，可用于薄规格高冷却强度产品生产。

钢板经过预矫直机进入辊压约束段

宽厚板线辊压约束在线淬火系统助力南钢5000mm厚板线35mmX70Mo深海管线钢品种开发。在线淬火系统投用后，深海管线钢不平度达到4mm/2m。

图2 新型辊压约束在线淬火系统(1段)

自动化模型：

针对冷却系统多参数、易干扰等特征开发了国内首套“基于人工神经网络的专家库自学习系统”、完善VSG变比例空间检索模型，大幅减少预学习样本数量，快速提升系统控制精度，从而满足了各级别品种钢高强度均匀化冷却的需求。改造后截至目前，南钢5000mm超快冷系统自动化投用率>90%，自动化命中率>97%(全口径±20℃)。为南钢5000mm产线160万吨/年规模生产。促进热轧钢材由中低端向中高端升级换代以及高品质钢材开发提供了工艺装备保障。

图3 X70Mo 35mm厚规格管线钢返红温度均匀性

图4 南钢5000mm超快冷系统操作界面

尾言：

轧后冷却作为热轧中的重要环节，直接影响着金属产品的质量和性能。在不断发展的工业环境下，优化轧后冷却工艺，探索适应不同材料和加工需求的冷却方法及装备，将为冶金行业带来新的机遇和挑战。东北大学作为中宽厚板轧后冷却技术与工艺的先驱者，与时俱进、不断创新，为中国热轧中宽厚板事业的可持续发展提供技术保障。

图5 冷后矫前的35mm厚规格 X70Mo钢板板形情况图片

来源：世界金属导报