东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL)基于冷却机理、工艺设备、自动化控制系统及合金减量化产品工艺的研究，开发了以超快冷为核心的热轧板带钢新一代TMCP(控轧控冷)工艺技术。该项技术应用于首钢迁钢公司2160mm热连轧线，形成了具有国际领先水平的超快速冷却系统，并获得了理想的减量化工艺及产品。针对普碳钢及管线钢，实现批量化稳定生产及批量供货，产品力学性能优异。
基于超快速冷却技术的新一代TMCP工艺，可进一步发挥细晶强化、析出强化及相变强化效果，通过多种强化机制的耦合，生产出低能耗、环境友好型及高性能的钢铁材料。国家工信部、发改委、科技部等三部委相继将新一代控轧控冷技术列入《产业关键共性技术发展指南(2011年)》、《钢铁工业“十二五”发展规划》等国家7项行业产业发展政策指南文件，引领行业工艺技术升级和发展。同时，在我国当前钢铁行业竞争激烈的形势下，采用新一代TMCP技术对于企业降本、提质增效，以及提高产品竞争力具有重大实用价值。
东北大学RAL从热轧板带钢超快速冷却技术的工艺应用及工程化需求出发，开发出成熟完善的热轧板带钢超快速冷却技术、装备及产品工艺技术。2012年，东北大学RAL与首钢迁钢公司合作开展国家“十二五”科技支撑计划“钢铁行业绿色制造关键技术集成应用示范”项目的“热轧板带钢新一代TMCP装备及工艺技术开发与应用”课题，依托首钢迁钢公司2160mm热连轧生产线，通过进一步升级优化轧后冷却设备，形成了装备一流、成熟完善的具有自主知识产权和自身特色的热轧板带钢超快速冷却系统。生产实践表明，对于3mm厚度带钢，可实现300-400℃/s及以上的冷却速率；同等规格产品冷却过程中，可达到普通层流冷却2-5倍以上的高冷却速率，是加密冷却系统的1.5-2倍以上，对于充分挖掘轧后冷却工艺潜力、降低合金元素用量作用至关重要；同时可实现大型热连轧线2-25.4mm厚度带钢轧后超快速冷却过程的高平直度板形控制。之后，双方深化合作，以低合金普碳钢Q345B和高级别管线钢为突破口，持续探索超快冷应用生产工艺。2013年上半年，运用超快冷工艺实现了Q345B涵盖所有厚度级别的三个减量化成分体系的批量试生产，6-9月Q345B批量生产3万吨，同时完成厚规格高级别管线钢合金减量化试制，10月生产了8000余吨18.4mm厚低成本X80管线钢。2014年4月，完成1万吨低成本X70管线钢订单。截至目前，2160mm热轧生产线利用超快冷工艺共生产低合金普碳钢11.36万吨，管线钢7万余吨。
随着工艺技术的持续优化，首钢迁钢公司超快冷技术应用取得一系列重大突破：成功拓展高等级管线钢厚度极限规格，最大壁厚达到25.4mm；成功批量稳定生产低成本大壁厚的出口X70管线钢，产品性能稳定；成功实现22mm厚X80管线钢批量生产，并首批通过中石油和中国钢铁工业协会的联合鉴定，成为国内具备22mm厚X80管线钢生产资质的少数厂家之一。自2160mm热轧生产线超快冷系统上线投产以来，已迅速转变为生产力，实现了节约资源和降本增效的目的。上组图为2160mm热连轧生产线新增超快冷系统生产场景。 |
