综述（中厚板）

综述（中厚板） 西安建筑科技大学材料成型及控制工程0902XX 2013,0401 1. 中厚板简介 中厚钢板大约有200年的生产历史，它是国家现代化不可缺少的一项钢材品 种，被广泛用于大直径输送管、压力容器、锅炉、桥梁、海洋平台、各类舰艇、 坦克装甲、车辆、建筑构件、机器结构等领域。具品种繁多，使用温度要求较广 （-200600）,使用环境要求复杂（耐候性、耐蚀性等），使用强度要求高（强 韧性、焊接性能好等）。 一个国家的中厚板轧机水平也是一个国家钢铁工业装备水平的标志之一，进 而在一定程度上也是一个国家工业水平的反映。随着我国工业的发展，对中厚钢 板产品，无论从数量上还是从品种质量上都已提出厂更高的要求。板是平板状、 矩形的，可直接轧制或由宽钢带剪切而成，与钢带合称板带钢。 2. 中厚板生产的总体概况 根据2011中国钢铁工业年鉴，中国现有中厚板轧机总生产能力为9331 万t/a, 2012年共生产中厚板7221万t ,其中特厚板708万t、厚板2432万t、 中板4081万t o 近年来，国内中厚板不仅在产量上增长迅速，而且在品种开发方面也取得了 很大成绩。目前已经开发出了屈服强度高于960Mpa级的高强工程机械用钢，高 强韧耐磨钢NM360, NM400, NM500, NM550也已经能生产，并分别制定了国家标准。 低温压力容器钢方面，已经开发出确保一196C低温韧性的LNG储罐用9Ni钢， 中温抗氢钢15CrMoR、14CrlMoR、12Cr2MolVR；开发出的抗拉强度610MPa级的 Q420qE钢板已经成功应用于南京大胜关高铁大桥；屈服强度级别为420、460MPa 的高建钢也已应用于水立方、鸟巢等重大工程项目中。并已能生产460、550M Pa级超高强船板、海洋平台用钢及690MPA级齿条钢;X80级管线用钢已经成功大 批量应用于西气东输二线，并具备了 X100及X 120超高强韧管线钢的生产能力； 用于第3代核技术建造反应堆安全壳用钢板SA738GRB也已国产化。 3. 中厚板产品的发展趋势 根据中国中厚板产品的生产现状及国民经济建设未来发展的需求，考虑发展 趋势和需要解决的课题主要有 1 ） X90及以上级别高强、高韧、耐腐蚀、易焊接、低温油气管线厚钢板工程 化及配套技术；海洋油气管线用X70以上厚板；抗大变形X80 / X 100管线板工 程化。 2 ）稳定生产高强度、高韧性中厚板板材，RELN600〜900MP a、RmN700〜 1400MP ao 3 ）屈服强度960MPA以上级别，厚度达到3mm的薄规格超高强工程机械用 钢，屈服强度U00MP A级以上超高强工程机械用钢，NM600、NM700耐磨 钢及抗延迟断裂超高强钢，以及厚度大于600mm的特厚钢板的开发。 4）开发并工程应用X70和X80抗大应变管线钢、40mm以上X70和X80管线 钢、X65和X70级厚规格海底油气管线钢、抗H I C管线钢，X100- 120超高强度管线钢稳定化，耐蚀X7 0厚壁管线钢产品。 5）开发适应于不同行业要求的大线能量焊接用钢、耐蚀及高抗止裂特性船板、 低温用钢及其他特殊性能要求的中厚板产品。 6 ）特种条件用高均质性高强度超厚板（厚度N250MM）稳定生产。 7）临氢设备用钢和9 NI钢稳定生产、形成用户使用技术、开发出高安全性低 温用钢。 8 ）减少Q235Q345级不同厚度的中厚板成分系列，并降低生产成本。 4. 热轧中厚板轧机 4. 1热轧中厚板生产工艺流程 热轧中厚板生产工艺流程一般包括坯料准备、加热、轧制和精整。轧制是钢 板成形阶段，分粗轧、精轧2个阶段。粗轧、精轧划分并没有明显界限，一般 把双机架轧机的第1架称为粗轧机，第2架称为精轧机。将单机架轧机前期道 次称为粗轧、后期道次称为精轧。粗轧是将除鳞后的坯料展宽到所需要的宽度， 同时进行大压缩延伸。粗轧有4种常用方法，全纵轧法、全横轧法、横轧-纵轧 法和角轧-纵轧法。精轧除将粗轧后的轧件继续延伸外，主要是控制质量，包括 厚度、板形、表面质量、性能等控制。由于在传统轧制时，轧件前后端产生宽展, 轧制后钢板不会成为矩形。为此，人们成功研制了许多精轧法，如MAS轧制法; 狗骨轧制法（DBR）；咬边返回轧制法；差厚展宽轧制法和立辐法等，较有效地解 决了这个问题。这些方法的共同特征是采用横轧-纵轧法，横轧前一道的纵轧使 轧件纵向厚度不等，或纵轧前一道的横轧使轧件横向厚度不等。 4. 2轧机类型 中厚板轧机有4种类型二辐可逆式轧机、三辐劳特式轧机、四辐可逆式轧机 和万能式轧机。 1）二辐可逆式轧机。 由1台或2台直流电机驱动，采用可逆、调速轧制，通过上辐调整压下量 （轧制中心线改变了），得到每道次的压下量。因其低速咬钢、高速轧钢，则具 有咬入角大、压下量大、产量高的特点。但二辐轧机辐系刚性较差，板厚公差较 大。目前二辐可逆式轧机已不再单独兴建，而只是有时作为粗轧机或开坯机之用。 2）三辐劳特式轧机。 由上下2个大直径轧辐和1个小直径的中间轧辐组成。由1台交流电动机 通过减速机、齿轮座、万向接轴转动上下2个大直径轧棍。中间轧棍无动力（惰 辐）且可上下移动（升降），其转动靠上、下辐摩擦带动。通过中辐升降和轧机 前、后升降台，实现轧件的往复轧制。轧棍的旋转方向不变，轧件在中、下辐之 间朝一个方向通过，返回时则在中、上辐之间通过。通过上辐调整压下量，得到 每道次的压下量。辐系刚性较二辐轧机好、较四辐轧机差，故这种轧机常用来生 产中板而不适用于宽厚板生产，已列入淘汰之列。 3）四辐可逆式轧机。 由一对小直径的工作轧辐和一对大直径分别位于工作辐上下的支撑轧辐组 成。通常由直流电机驱动工作辐。轧制过程与二辐可逆式轧机相同。由于具有强 大的支撑辐，可以承受较大的轧制力，减少工作辐变形以及驱动工作辐，因此， 工作辐直径可以比三辐劳特式轧机的中辐直径更小，可进一步减小轧制压力，提 高辐系刚性及咬入能力，故这种轧机是生产中厚板的首选轧机。 4）万能式轧机。 万能式轧机是在二辐可逆式轧机、三辐劳特式轧机和四棍可逆式轧机的进口 一侧配置一对立辐或进、出口两侧各配置一对立辐轧机。设置立辐的原意是生产 齐边钢板，后续不用切边，提高成材率和生产率。实践表明，因立辐轧边易使钢 板产生横向弯曲，立辐轧边生产只在轧件宽厚比＜60-70时才起作用，而不适 于宽而薄的轧件。 4. 3轧机布置形式 中厚板车间轧机布置有3种形式，即单机架布置、双机架布置和连续式多 机架布置。单机架布置生产是指在一架轧机上完成中厚板的轧制。轧机可选用二 辐可逆式、三辐劳特式、四辐式和万能式中厚板轧机。目前前2种轧机已被四 辐式轧机所取代。由于单机架轧制，粗轧与精轧都在一架轧机上完成，产品质量 较差、规格受限、产量较底。但投资省，适于对产量要求不高、对产品质量要求 较宽的钢板生产。双机架布置生产是指在2架轧机上完成中厚板的轧制，将粗 轧与精轧分到2个机架上分别完成。由于双机架轧制，产品质量较好，产量也 较高。粗轧机可选用二辐可逆式或四棍可逆式轧机。精轧机一律选用四辐可逆式 轧机。但目前双