厚板加速冷却控制（ACC）技术

zj2635

在线加速冷却系统(ACC)于1979年在日本首次投入使用，并在80年代广泛应用在日本和欧洲的中厚板轧机上。在线加速冷却和控制轧制(CR)共同控制钢板组织结构及性能称为热机轧制(TMCP)。采用加速冷却的热机轧制最初主要用于船板和管线钢板的生产，1985年美国ASTM将TMCP生产的钢板列入标准。目前，ACC技术已广泛应用于造船、管线、建筑、桥梁、压力容器等钢板的生产。部分生产厂的冷却装置还具有高速冷却能力，可以对轧后钢板进行直接淬火(DQ)。与传统的热处理后淬火相比，直接淬火不但可以节能，而且在冷却速度相同的前提下可以得到更高的硬化程度，可以降低钢中的碳含量和碳当量，从而提高钢板的焊接性能，因此大多数先进的加速冷却装置都具有直接淬火的能力。通常强度超过580MPa的钢板可采用直接淬火工艺生产。

/ \+ ^0 j3 z5 _; P7 a) U+ P3 m    加速冷却装置型式很多，我国近几年新建的中厚板厂主要使用的冷却装置有：气雾冷却系统(ADCO)、MULPIC冷却系统、新型的ACC冷却系统、高密度管状层流冷却系统（国内开发）四种型式。
/ D; O. N# u* m; M7 S
% h& Y5 m5 [( {; p$ p8 ]（1）气雾冷却系统具备加速冷却和直接淬火功能，其水量可以在10∶1~12∶1范围内调节，在加速冷却模式下最大冷却速度到达15℃/s（30mm厚钢板，800℃~500℃），在直接淬火模式下最大冷却速度达到27℃/s（30mm厚钢板，800℃~500℃）。国内采用气雾冷却系统的只有酒钢中厚板厂，国外采用的也为数不多。该系统冷却能力较大、冷却均匀、但是设备高大、噪音也大、设备检修比较困难。

1 W$ y0 b4 I7 t: L( H" O: f    （2）MULPIC冷却系统也具备加速冷却和直接淬火功能，其水量可以在10∶1~20∶1大范围内调节，并且采用5bar的高压水，冷却能力比气雾冷却系统大。在加速冷却模式下最大冷却速度到达20℃/s（30mm厚钢板，800℃~500℃），在直接淬火模式下最大冷却速度达到25℃/s（30mm厚钢板，800℃~100℃）。国内采用MULPIC冷却系统的沙钢5000mm厚板厂、莱钢4300mm厚板厂和舞钢4100mm厚板轧机三套，迪林根厚板厂、韩国浦项No.2和No.3厚板轧机后来改造的水冷装置也采用了此系统。该系统冷却能力强大、但是由于喷嘴数量多、水系统净化要求很高，维护检修相对比较麻烦。
, D! Y/ V3 l3 c0 m
, v6 C3 g) @/ |& h" X    （3）新型的ACC冷却系统和传统热连轧使用的层流冷却系统有所不同，由高压喷射段(5bar)和U型管的层流冷却系统组成。使用的喷水量在3∶1~4∶1范围内调节，在加速冷却模式下最大冷却速度到达15℃/s （30mm厚钢板，800℃~500℃），在直接淬火模式下最大冷却速度达到25℃/s（30mm厚钢板，800℃~500℃）。国内主要有宝钢和鞍钢5000mm宽厚板轧机、宝钢罗泾厚板厂和首钢4300mm厚板轧机等采用。该系统分区组成建设灵活，投资可分期投入，并且设备检修简单、易于维护。
  z6 G$ M' [. }
    （4）高密度管状层流冷却系统是我国最近几年，自行开发的冷却系统，在传统的层流冷却系统的基础上，加大U型管的密度以提高水量而开发。其水量的调节范围比传统的层流冷却要大，目前主要被我国已有的一些中厚板轧机上采用，新建的宽厚板轧机采用较少。

! m& X6 a8 B2 Q+ T/ d8 T8 f厚板生产工艺和其他钢材生产工艺相比，其显著特点是用途广、规格多、批量小、力学性能和尺寸规格并重。厚板对原料钢水的纯净度要求仅次于冷轧薄板，而对力学性能的要求则是所有钢材中最严格的。
/ }6 ^1 B' s9 K# \: N  S( e" \
    厚板为达到强韧性能的要求，主要是采取控制轧制和控制冷却工艺。

    厚板生产的成材率低于热轧钢卷是由于其单块轧制特点决定的，高水平的尺寸精度取决于坯料质量及规格选择和轧钢工艺。轧钢工艺主要是指钢板厚度、板形、宽度和板平面形状的控制水平，后两项因素是提高成材率的关键。