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摘要：随着我国经济的发展，控轧控冷技术得到了快速的发展。控轧控冷技术是钢材生产中十分重要的工艺技术，因此，探讨控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用具有重要的作用。本文首先对控轧控冷技术的特点进行了概述，详细探讨了控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用，旨在促进控轧控冷技术的发展。
关键词：控轧控冷技术；无缝钢管生产；应用
Abstract:With the development of China's economy, the technology of controlled rolling and controlled cooling has been rapidly developed. Controlled rolling and controlled cooling technology is an important process technology in steel production. Therefore, it is important to discuss the application of controlled rolling and controlled cooling technology in the production of seamless steel tubes. This paper firstly summarizes the characteristics of controlled rolling and controlled cooling technology, and discusses in detail the application of controlled rolling and controlled cooling technology in the production of seamless steel tubes, aiming to promote the development of controlled rolling and controlled cooling technology.
Key words: controlled rolling and controlled cooling technology; seamless steel pipe production; application
随着国家产业发展战略对资源节约和可持续发展要求的提高，以及市场竞争的加剧，无缝钢管生产企业越来越需要高性能、节约能源、成本低的无缝钢管生产技术。因此，控制轧制和控制冷却（简称控轧控冷，英文缩写TMCP）技术在无缝钢管生产中越来越受重视。
1 控轧控冷技术的特点
在研究控轧控冷技术的应用之前，首先要全方位的了解该技术的特点以及其发展由来。该技术分为两个部分，第一个部分是控制轧制，第二个部分是控制冷却。在控轧控冷技术的发展历史上，首先出现的是控制轧制。由于其局限性，科研人员又在控制轧制的技术上研究出了控制冷却的方法。
1.1控制冷却
由于控制轧制在轧制过程中得保持相对的低温，所以控制轧制对钢材性能的提高效果不大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了进一步提高钢材的韧性与强度，基于控制轧制的工艺上，控制冷却技术应运而生。控制冷却的技术特点是对奥氏体的相变过程进行精确控制，并得到更细的奥氏晶粒。在与控制轧制相结合后，再与微合金元素的一起使用，对于整个轧制过程的控制以及质量有了质的提高。
1.2控制轧制
控制轧制技术原理是使用预先设定好的控制程序来控制一些热轧过程中的可调因素，例如变形温度、变形量、变形间隙等等，在终轧后进行快速冷却，以得到所要求的钢铁形变以及韧性性能。
2 控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用
2.1在线常化工艺
在线常化工艺是一种热处理工艺，通常也被称之为在线正火技术。在线正火工艺是针对无缝钢管生产而产生的一种技术，主要以热轧技术和热处理工序为基础，从而保证节能减耗。在生产过程中，该工艺的核心是两次相变过程。一是奥氏体转化成珠光体和铁素体；二是珠光体与铁素体再一次转化成奥氏体组织。通过整个在线正火工艺，生产出来的无缝钢管组织饱满，韧性较好，强度较高，最终提升无缝钢管的综合性能。随着市场对无缝钢管的需求不断加大，该技术已经得到一定的普及。在线常化工艺相对于传统的无缝钢管生产工艺，还有一个明显的优势就是大大降低了对能源的消耗。
2.2在线淬火工艺
在线淬火工艺也是控轧控冷技术在无缝钢管中生产中的重要应用。具体可以分为两种情况，一种是奥氏体不锈钢钢管在线固溶热处理，另一种是碳钢、低合金钢钢管
在线淬火热处理。
（1）奥氏体不锈钢钢管在线固溶热处理
奥氏体不锈钢是一种铬镍合金，通常可以通过添加其他金属元素完成对钢材功能的改变，从而根据市场需求生产出符合要求的产品。奥氏体不锈钢在线固溶热处理本身采用的是一种淬火工艺，通过高温加热，将碳元素固溶在奥氏体组织中，形成单一的奥氏体组织。之后进行冷却处理，通常根据实际情况可以采用水冷、油冷、喷冷以及空冷等方式。为进一步提高冷却效率，目前国内已经开始使用相关的机器设备完成相关操作。
（2）碳钢、低合金钢钢管在线淬火热处理
对无缝钢管进行在线淬火热处理指的是利用轧制后的余热进行水淬，接着使用回火热处理完成整个生产过程。在线淬火工艺可以有效节约能源。就目前而言，受到生产设备和生产技术的限制，我国跟国外相比还存在较大的差距。随着市场对无缝钢管需求的增加以及能源紧缺的情况，在线淬火工艺生产无缝钢管对于整个工业发展都具有重要的意义。
2.3在线快速冷却工艺
无缝钢管在线快速冷却工艺是基于超快速冷却技术为核心的新一代控轧控冷技术在无缝钢管生产中的新生产工艺。超快速冷却技术是指在精轧机后利用轧制后余热直接进行热处理的工艺，其控制原理是对轧制后的奥氏体施以强化冷却，使金属在很短时间内迅速冷却到铁素体相变温度附近，从而抑制奥氏体晶粒长大，尽量保持奥氏体的硬化状态。该工艺在板带和钢筋生产中已成功应用。无缝钢管在线快速冷却工艺主要受到无缝钢管沿长度方向冷却均匀性和内外表面性能一致性的限制，国内某些厂家已进行了
相关研究。
2.4无缝钢管控轧控冷技术应用提高
介于国内无缝钢管生产对于控轧控冷技术的使用尚未成熟，而且由于控轧控冷技术需要对各个生产参数进行控制，所以需要各厂商及相关部门投人大量的精力参与该技术的研究实验工作，以保证钢管力学特性以及晶粒尺寸的前提下，确定各种钢级、合金的钢管其最适宜的冷却温度时间路径。其次，为了提高生产线的自动化、生产质量，在线检测装备的完善也是非常重要的，比如合金钢种检测、温度实时监控等等，使各个参数进行最优化的闭环控制。再者，由于对于不同种类的无缝钢管有着不同的生产要求，所以对于控轧控冷技术工艺的选择也必须在生产前做好充分的评估与详细的计划。最后，在无缝钢管的自动化生产中，工艺设备装置的改进也有着非常重要的意义，比如说加热炉的功能参数改进，冷却装置的合理参数设置以及布局设计等等。综上，都会使得无缝钢管生产过程中在轧制和冷却的控制上更加精确到位。
3 结束语
综上所述，探讨控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用对提高控轧控冷技术的发展具有重要的作用。因此要进一步加强控轧控冷技术在无缝钢管生产中的应用，这样才能确保轧控冷技术在无缝钢管生产中的快速发展。
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论文作者:任晓锋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/4
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