微合金化钢经济型加热工艺优化0710615.docx

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微合金化钢经济型加热工艺优化0710615

《微合金化钢经济型加热工艺开发》

技术协议书

甲方：

南京钢铁股份有限公司

乙方：

安徽工业大学

合作双方经充分协商，就《微合金化钢经济型加热工艺开发》合作项目，达成以下技术协议。

一、研究背景与研究目标

对微合金钢而言，板坯加热制度是影响产品最终组织、力学性能及表面质量的主要因素之一。

板坯在加热时，原始奥氏体晶粒大小及微合金元素的固溶程度，都直接影响轧制过程中的再结晶行为、变形后的奥氏体晶粒尺寸及碳化物的析出状态，最终影响热轧板带成品的组织及力学性能以及氧化铁皮的组份、附着力等从而影响钢板的表面质量。

在品种钢生产过程中，对不同成分的钢种实现分类加热，可有效提高加热炉的生产效率、降低能耗；同传统的冷装技术相比，连铸坯的热装热送技术更是降低加热炉的能耗、提高生产效率的有效技术。

本项目旨在开发南京钢铁股份有限公司板卷厂、中板厂的以“分类加热与热装热送”为核心技术的品种钢的经济型加热工艺，从而在保证各品种钢性能的前提下，达到进一步节能降耗的目的。

具体研究目标如下：

（1）研究加热工艺（加热时间、加热速度和出钢温度）对钢坯微合金元素在奥氏体中固溶行为的影响；

（2）研究混合煤气供热时加热炉炉内气氛对微合金钢板坯表面氧化铁皮可除性的影响；

（3）确定典型微合金钢的合适的加热工艺（加热时间、加热速度和加热温度），在满足加热质量的前题下提高微合金钢的小时加热产能；

（4）优化典型微合金钢的加热炉的温度制度、供热制度和炉内气氛，指导加热炉操作；

（5）各种热装热送条件下微合金钢加热工艺的制定（含上述三项内容）。

二、标的技术内容、形式和要求

1．文献调研，同类企业的调研

2．试验总方案的制定

3．品种钢板坯的分类、热物性、与相变临界温度

（1）分类判据的研究：

根据微合金元素V、Nb、Ti的含量以及C、Si等元素的控制范围分类；

（2）不同类别典型钢种的热物性－温度曲线，为板坯温度场计算提供依据；

（3）不同类别典型钢种的热处理相变临界温度

。

4．不同规格的热送板坯入炉前的温度演变规律研究（实测与Sysweld有限元模拟）

（1）板坯库堆冷过程中温度的演变规律；

（2）板坯热送过程中温度的演变规律；

（3）热送板坯等待入炉时温度的演变规律；

（4）建立温度预报规程（以环境、时间为参照）。

5．不同规格的板坯在加热炉中加热过程中的温度分布研究

（1）在板坯冷装条件下,模拟加热工艺对板坯加热过程温度场的演变、出钢时温度分布的影响；

（2）在板坯热装条件下，模拟不同热装条件下加热工艺对板坯加热过程温度场的演变、出钢时温度分布的影响；

（3）模拟结果的验证。

6．微合金品种钢板坯冷装时的分类加热控制技术

（1）微合金钢在不同出钢温度时的固溶度分析；

（2）微合金钢加热过程中组织演变规律与奥氏体晶粒尺寸控制技术；

（3）微合金钢加热过程中微合金元素的溶解、析出行为研究与控制；

（4）微合金钢分类加热规程；

（5）对现有典型微合金化品种钢板坯制定合理的加热制度与出钢温度（包括上下限）。

7．微合金品种钢板坯热装时的分类加热控制技术

（1）微合金钢加热过程中组织演变规律与奥氏体晶粒尺寸控制技术；

（2）微合金钢加热过程中微合金元素的溶解、析出行为研究与控制；

（3）微合金钢分类加热规程；

（4）对现有典型微合金化品种钢板坯制定合理的加热制度与出钢温度（包括上下限）。

8．冷、热装钢板组织性能对比分析；冷、热混装加热工艺的研究

9．板卷厂加热炉的测试与分析

（1）对加热炉进行全面检测，编制测试报告；

（2）根据测试结果对加热炉温度、压力、气氛进行分区调试和优化，得到较理想的热工制度。

10．采用微合金钢经济型加热控制技术考核的钢种：

（1）中板厂：

船板E40、F40（厚度≤60mm）、桥梁钢（Q370q）（D、E级厚度≤60mm）；

（2）板卷厂：

A级船板、Q345级含微合金及不含微合金的钢种、X70（厚度≤26.2mm）、45＃钢（厚度≤50mm）。

11．加热制度对表面质量的影响研究，改善板表面质量

（1）微合金钢加热过程中氧化动力学；

（2）氧化层的组成、结构；

（3）提高氧化层的剥落性，改善板坯表面质量的措施。

12．提供技术报告，提交结题报告。

三、应达到的技术指标和参数

1．微合金钢经济型加热工艺应包括如下规格坯料：

（1）中板厂－150mm、180mm、220mm、260mm；

（2）板卷厂－150mm、180mm、220mm。

2．提供如上规格冷热装板坯的微合金钢经济型加热工艺规程及出钢温度（包括上下限）

3．提供各种规格板坯热装时板坯温度预报规程

4．在微合金钢经济型加热工艺制度下完成下列钢种的考核：

（1）中板厂：

船板E40、F40（厚度≤60mm）、桥梁钢（Q370q）（D、E级厚度≤60mm）；

（2）板卷厂：

A级船板、Q345级含微合金及不含微合金的钢种、X70（厚度≤26.2mm）、45＃钢（厚度≤50mm）。

（3）以上钢种及规格在满足相关技术标准的基础上：

抗拉强度富余量20－60MPa；

延伸率富余量大于或等于2％；

冲击值富余量大于或等于50％。

5．申请专利不少于两项。

四、研究开发计划

1．2007．03~06完成研究内容1－2；

2．2007．07~09完成研究内容3－5；

3．2007．10~12完成研究内容6，申请专利；

4．2008．01~04完成研究内容7－9；

5．2008．05~09完成研究内容10－12。

五、双方合作事项

1．甲方

1）甲方负责试验用钢加工；

2）甲方负责力学性能试样的加工与测试；

3）甲方负责工业试验；

4）甲方参与乙方的各项试验研究工作。

2．乙方

1）乙方负责试验总方案的制定；工艺及成分设计；

2）乙方负责研究开发内容中的第1~7项；

3）提供技术研究报告。

六、验收标准与方式

1.验收标准：

按照本协议第二、三条的要求进行验收；

2.验收方式：

甲方组织验收。

七、其它

1.本技术协议与合同具有同等法律效力；

2.未尽事宜双方协商解决；

3.双方签字盖章之日生效，技术协议一式八份，双方各持四份。

甲方：

南京钢铁股份有限公司（盖章）

代表人（签字）：

2007年06月日

联系人（签字）：

2007年06月日

乙方：

安徽工业大学（盖章）

代表人（签字）：

2007年06月日

联系人（签字）：

2007年06月日

东北大学硕士学位论文第一章引言

食自一音三I宣

二月，召r，J1F刁

随着世界市场逐步演变为动态多变型市场，产品更新周期缩短，竞争日益激烈，这

种现象促进了仿真技术在制造领域的应用与发展。

在宝钢的科研工作中，针对工艺对象、

物流研究、设备、控制系统、计划管理等诸多方面的仿真研究将能有效地增强产品竞争

力，改善生产工艺，优化系统结构，提高管理效益。

因此，加强在仿真技术方面的研究

工作，必将为宝钢在经济、科技等方面的发展作出应有的贡献。

1.1仿真技术的概况及意义

二战末期，火炮控制和飞行控制的研究促进了模拟仿真技术的发展。

1941年研制成

功第一台电子模拟计算机。

50年代末期到60年代，由于洲际导弹和宇宙飞船的研究，

促进了混合仿真技术的发展，1958年第一台混合计算系统用于洲际导弹的仿真，1964

年生产出第一台商用混合计算机系统。

70年代，阿波罗登月计划的成功进一步促进了仿

真技术的发展。

70年代，系统工程被应用于社会、经济、管理等非工程系统的研究，开

拓了仿真技术的广阔的应用领域。

一般而言，在以下情况下采用系统仿真技术:

系统还处于设计阶段，并没有真正建

立起来，因此不可能在真实系统上进行试验:

在真正系统上的试验会破坏系统的运行;

实际系统上的试验，很难保证每次操作的条件都相同，因此无法对试验结果的优劣作出

正确判断评价;试验时间太长，费用太大或存在危险;对系统的改进在建立起来之后无

法恢复等情况。

仿真系统己在工业发达国家得到迅速发展，美国近来将仿真技术列为少数极为重要

的科技项目，其原因在于:

利用仿真可进行研究、实验、设计，开发新型产品、培训操

作人员，而不受场地、气候、时空的限制，特别是一些危险的操作，危险环境，危险故

障等无法进行实验的项目，仿真系统均有可能进行实验，这些特殊功能是仿真系统得天

独厚之处。

仿真系统作为产品的研制、开发工具，可大大缩短研制周期，提高产品质量，

节省研制费用，例如，英，法利用飞机模拟器研制“协和”号飞机，缩短研制周期1/10-

1/8，节省费用15%~25%。

又如，利用飞行模拟器，每天可工作20小时以上，用以培

训波音747飞行员，每年可节省燃油30多万吨。

仿真技术在系统从提出到论证、设计、实施和改进的所有过程中都能发挥积极的作

用。

在系统尚未建立之前，利用仿真技术可以论证系统方案及可行性，可以避免不必要

的损失，并为系统设计打下坚实基础。

在系统设计过程中，利用仿真技术可以帮助设计

1.