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中钢设备有限公司 中钢设备有限公司控轧控冷技术及核心装备在长材领域的研发应用

2021-06-22 23:08:32 时政

中钢装备有限公司在优秀人才中掌握了最新、最先进的轧制技术,开发了具有自主知识产权的核心设备,并专门成立中钢诺泰公司,在优秀人才中开展核心技术和设备的研发。公司提出了控轧控冷技术,开发了一套热轧机组和水冷装置。这套设备于2017年在山西某厂的高速线材实验中投入使用。经过整个团队的多次R&D实验,最初的R&D目标终于实现了。冷却控制装置采用最新的喷嘴和控制系统,温度控制和轧制控制可以很好的结合,实现晶粒细化,消除钒、铌等微合金化,减少硅锰合金的加入,满足国家标准对产品精度和性能的要求。为确保技术领先,中钢装备股份有限公司已全面启动新国标中新一代500MPa轧制技术和新型超高速轧制设备的技术研究,将围绕满足新国标、提高产品性能、降低生产成本的核心要求,推出新一代“5M”技术。

中钢装备有限公司在冶金工程建设领域不断发展壮大,技术实力大幅提升。经过多年的研发整合,在优秀的人才中建立了一支顶尖的团队。以董宏伟教授高级工程师为首的技术团队拥有100多项专利,在优秀人才中掌握了最新最先进的轧制技术,开发了具有自主知识产权的核心设备,并专门成立了中钢诺泰公司,在优秀人才中开展核心技术和设备的研发。

图1减径机现场轧制照片

依托中钢装备股份有限公司优秀的团队和企业平台,装备公司在冶金方面取得了丰硕的研究成果和优秀的人才技术装备,并在国内钢厂大规模工业化生产中得到验证。2017年,其核心设备控制轧制和冷却-线材单传动减径机首次成功投入使用。最大轧制速度达到105 m/s,增加定径机后最大速度达到110m/s,实现了6mm卷材105m/s的低温轧制,该设备不仅可用于高速线材生产线,也可用于高速棒材生产线。采用自主研发的水冷工艺和设备,可以实现控轧控冷工艺,从而细化晶粒,提高产品性能。在添加少量微合金元素的基础上,可以提高轧制速度,增加产量,改善产品性能。

图2缩小单元的三维图像

中钢装备股份有限公司提出了控轧控冷技术,开发了一套热轧机组和水冷装置。这套成套设备是在新的国家标准实施之前研发的。经过多年研发,2017年在山西某厂投入使用。生产线增加了公司自主研发制造的还原装置,更换了新的水冷设备(图1和图2)。投产前,整个团队压力很大。原因是中国从来没有一个单一的高速线材传动减径定径机组,只有国外顶尖公司拥有相关技术和设备,在中国属于高度机密。105m/s的轧制速度,稳定的速度,两台轧机之间的张力控制都比较困难。在控轧控冷工艺中,依靠钢铁生产工艺、变形和冷却机理等新的轧制工艺,加入少量或不加入钒、铌等微合金元素,获得高性能钢材的学术研究很多,但在实际生产中成功应用的案例很少。经过全队多次R&D实验,相关问题得到了成功解决。升级后的高速线材成功投产,初步实现了R&D目标。可实现低温轧制,轧制力大,轧制稳定性好,速度快,设备智能化程度高。冷却控制装置采用最新的喷嘴和控制系统。温度控制和轧制控制可以很好地结合起来,实现晶粒细化,消除钒、铌等微合金,减少硅锰合金的加入。产品精度和性能符合国家标准要求(图3)。

图3φ8mm螺旋线圈的金相照片(热机械轧制工艺)

该技术在山西某钢厂高速线材上成功应用,业主反应良好。采用新技术和还原磨后,设备运行正常,增产300吨/天,减少合金添加量,降低生产成本,提高产品性能。据估计,这条线路的改造每年可以创造5000万元的经济效益。国内同行也去互相学习了。为了保护他们的领先技术和设备不泄漏,钢厂现在严格限制竞争对手参观他们的生产现场。

钢厂改造成功后,开始了第二条高铁线路的改造,2019年第二条线材生产线改造成功投产(由于2018年效益好,停工改造推迟)。同时,国内大量用户了解了相关技术,经过调研,采用了中钢装备最新的轧制冷却控制技术和核心设备。2020年,中钢装备装备最新轧制和冷却控制技术、热机轧制机组和新型冷却控制设备的7条生产线将投入运行。

采用先进的控轧控冷技术、工艺、设备和电气一体化的热机械轧制机组,产品的晶粒度等级可提高两个等级,可取消添加钒、铌、钛等昂贵的微合金元素,每吨钢锰合金消耗可从1.4%降低到0.6%,每吨钢生产成本可降低100元。预计棒线材生产线改造和新建市场约为1500亿元。

中钢装备研发的整套控轧控冷技术,在生产新国标(GB/T1499.2-2018钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋)HRB400E方面处于行业前列。

为确保技术领先,中钢装备股份有限公司已全面启动符合新国标的新一代500兆帕轧制技术和超高速轧制新设备的技术研究,将围绕满足新国标、提高产品性能、降低生产成本的核心要求,推出新一代轧制线。中钢装备公司将其命名为“5M”技术。该技术属于公司核心机密技术。未来“5M”技术的成功研发,不仅将促进我国冶金工业的绿色、环保、优质发展,而且将完全取代国外500MPa级钢筋采用的废热处理生产工艺,为保护人类生命财产安全做出贡献。

目前,中国有1000多条棒材和线材生产线。如果能采用新的轧制技术和设备对现有生产线进行更新改造,可以提高速度和产量,改善成品性能,大大减少微合金和合金元素的使用,大大降低成本,对钢厂来说非常有吸引力。控制轧制和冷却降低合金工艺可以实现金属矿产行业的节能减排,降低矿业等行业的能耗和环保压力,最终实现整个生产链的节能降耗和环保。

本摘要选自本报2019年第41期B07。欲详细了解相关行业和技术信息,请关注本报每期A、B版,或访问本报手机APP客户端,或在本网站新地址:http://www.worldmetals.com.cn/电子新闻阅读全文。转载请注明出处。

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