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新日铁住金热轧高强钢的优质高效轧制技术
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-08-20
新日铁住金公司鹿岛厂实用化的热轧高强钢的优质高效轧制技术开发项目，获得了2013财年日本塑性加工学会奖中的最高奖项——学会大奖。
新日铁住金公司鹿岛厂实用化的热轧高强钢的优质高效轧制技术开发项目，获得了2013财年日本塑性加工学会奖中的最高奖项——学会大奖。该项目简要介绍如下：
1. 开发背景
为降低二氧化碳的排放，满足钢材轻量化要求，高强钢板的需求正在逐步增加。要轧制出强度高、加工性能好的高强度钢板，就必须控制钢板的组织结构，这就要求在热轧后的冷却工程中，对钢板温度下降过程进行更加严格的管理。
随着高强钢轧制比例的增加，要轧制出高效且成本低廉的钢板，则需要开发出将软钢和高强钢分开轧制的自由规程轧制技术。然而，由于高强钢轧制负荷大，极易出现钢板尾部跑偏增大，导致事故发生的问题。
2. 开发的内容
新日铁住金研发的轧制技术，是在精轧前，将轧件通过加热器进行加热，然后经过精轧机架间冷却、再到精轧后输出辊道（ROT）冷却全过程进行精密温度控制的连续温度控制技术。尤其是在输出辊道冷却过程中，采用了该公司自主研发的钢板温度计（以下称为冷却带内钢板温度计），即使在注水环境下也能精确测量钢板温度，因此开发出了对钢板卷取时的温度（以下称为卷取温度）进行前馈控制的技术。为控制钢板的组织结构，利用冷却带内钢板温度计的测量值，还开发出了在钢板冷却过程中对急冷终止温度、中间空冷时间以及卷取温度等同时控制的动态冷却控制技术。
高效轧制技术采用的是三维FEM解析（强度解析）来解明轧制的变形特性，针对高强钢轧制开发出了高精度在线轧制模型及自由轧制规程的精轧技术。
但在轧制负荷较大的高强钢轧制过程中，由于轧制的非对称性，轧制时较易出现钢带跑偏，造成事故的问题。为此新日铁住金研发了安装在机架间的可准确测量钢板跑偏状况的热跑偏计，并根据所测量的跑偏情况，预测出通过下游机架的钢板可能出现的跑偏状态，从而开发出了采用最佳控制方法将跑偏量最小化的跑偏防止技术。
为使产量最大化，尽量缩小轧制间隔，该公司还开发了控制加热炉出钢时间及轧线速度的轧制节奏（mill pacing）控制技术。
3. 开发成果
通过利用冷却带内钢板温度计对卷取温度进行前馈控制，避免了难以预测的高强钢卷取温度不良（超出温度范围）的产生，利用自主研发的温度计进行冷却状态控制，能轧制出可准确控制金相组织的高性能高强钢。
通过改进板形控制及板宽控制的高精度在线轧制模型，使用新开发的模型和热平坦度仪控制钢板的平坦度，使轧制出与软钢尺寸精度及平坦度相同的高强钢成为可能，实现了在轧制周期内，对各种钢板的板宽、轧制次序等可任意修改的自由轧制规程轧制。利用控制轧制节奏技术管理高强钢和软钢的交替轧制时间，既能实现高效轧制又可确保高精度的尺寸要求。
利用开发的跑偏控制技术，可以避免轧钢时因跑偏造成的事故损失。
总之，新日铁住金公司开发的热轧高强钢优质高效轧制技术，不仅能确保高质量、高强度、低成本稳定轧制，而且可以满足汽车降低油耗、提高碰撞安全性的需要。
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