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控軋控冷技術在無縫鋼管生產中的應用
閱讀：2038發布時間：2014-1-22
隨著國家產業發展戰略對資源節約和可持續發展要求的提高，以及市場競爭的加劇，無縫鋼管生產企業越來越需要高性能、節約能源、成本低的無縫鋼管生產技術。因此，控制軋制和控制冷卻（簡稱控軋控冷，英文縮寫TMCP）技術在無縫鋼管生產中越來越受重視。
控軋控冷技術作為一種降低合金消耗、減少生產成本的有效手段，在熱軋帶鋼、中厚板、棒線材及H型鋼工業生產中應用廣泛。與板帶的控軋控冷技術相比，由于受鋼管幾何形狀、軋制工藝、軋制設備等因素的限制，無縫鋼管在生產過程中的可控、可變因素相對較少；因此，控軋控冷技術在無縫鋼管生產中的應用在一定程度上受到制約，仍處于探索發展階段。雖然無縫鋼管控軋控冷技術不能從變形溫度、變形量、變形道次、變形間隙時間、終軋溫度以及終軋后的冷卻工藝等方面形成一套完整的控軋控冷方案，但是目前無縫鋼管的控軋控冷技術也形成了包括在線常化、在線淬火和在線快速冷卻等多種工藝，呈多樣化發展。
在線常化是一種熱處理工藝，亦稱在線正火，是在熱軋生產線上軋管工序之后，使鋼管在奧氏體相區內空冷或強制冷卻后，得到均勻金相組織的工藝。該工藝將熱處理過程與軋制變形過程結合在軋鋼連續生產環節，其工藝特點既包含相變，又包含軋制變形，因而屬于現代軋制新工藝的一種。通過在線常化工藝，既可以使鋼材組織均勻，晶粒細化，為進一步熱處理做好準備，又可以改善無縫鋼管的綜合力學性能。
無縫鋼管在線淬火工藝的應用包括奧氏體不銹鋼在線固溶處理和碳鋼、低合金鋼管在線淬火熱處理。
無縫鋼管在線快速冷卻工藝是基于超快速冷卻技術為核心的新一代控軋控冷技術在無縫鋼管生產中的新工藝。超快速冷卻技術是指在精軋機后利用軋制后余熱直接進行熱處理的工藝，其控制原理是對軋制后的奧氏體施以強化冷卻，使金屬在很短時間內迅速冷卻到鐵素體相變溫度附近，從而抑制奧氏體晶粒長大，盡量保持奧氏體的硬化狀態。目前，無縫鋼管在線快速冷卻工藝主要受到無縫鋼管沿長度方向冷卻均勻性和內外表面性能一致性的限制。
控軋控冷裝置的完善：
1）在線常化工藝：需主要關注合理選擇常化鏈床長度、鏈床運行速度、冷卻方式、增加水冷環以及再加熱爐的工藝參數設定等。
2）在線淬火（含在線固溶處理）工藝：需主要關注冷卻方式的選擇，應盡量選擇“內噴+外淋、鋼管夾持旋轉”或“鋼管旋轉的同時浸入水槽、內表面軸流噴水”的淬火方式，后者還可變換為鋼管沿水槽軸向前進或水基液淬火。
3）在線快速冷卻工藝：需主要關注增加水冷環控制起始溫度、冷卻裝置長度的合理設計、無縫鋼管旋轉機構的合理配置以及冷卻器噴頭進行合理改進。
控軋控冷技術在我國無縫鋼管生產中，既有成功的經驗，也有尚需摸索的領域。作為一種節約能源的應用技術，控軋控冷技術在國內無縫鋼管生產企業中越來越受到重視。對控軋控冷技術的應用體現在兩方面：一方面是通過生產線的改造對已成功使用的在線常化、在線固溶、在線快速冷卻工藝合理利用并不斷優化；在另一方面是對未進行大規模工業化生產的在線淬火工藝不斷地摸索并zui終應用于工業生產。控軋控冷技術必將成為今后無縫鋼管生產技術發展的新增長點。（余冶）
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