国际领先｜“热轧无缝钢管在线组织性能调控关

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2020年12月24日，中国钢铁工业协会在北京组织专家对宝山钢铁股份有限公司与东北大学共同完成的《热轧无缝钢管在线组织性能调控关键技术、装备开发及应用》科技成果进行了评价。评价委员会由干勇、毛新平、刘正东3位院士领衔，共9名专家组成。会议由钢铁工业协会科技环保部姜尚清主任主持，钢协、宝钢股份和东北大学等单位共30余人参加了会议。

热轧无缝钢管是油气钻采、能源化工等领域不可替代的重要基础原材料。无缝钢管穿轧过程变形阻力大，通常需要在比一般热轧钢材更高的变形温度下完成成形过程；轧后钢管在空气中冷却，缺乏有效的冷却路径控制，导致热轧无缝钢管长期以来缺乏有效的在线组织性能调控手段，热轧态产品合格率低，产品性能提升完全依赖添加更多合金元素和离线热处理工序，给高品质管材的开发、生产以及制造效率、能耗控制带来诸多限制。

长期以来，开发在线组织性能调控技术一直是热轧无缝钢管行业工艺技术的重点研发方向。近三十余年来，国内外多家无缝钢管企业、科研机构相继开展研究和工业化尝试工作，但受管材高温穿孔轧制成形和环形断面冷却机理机制及冷却方法未能得到有效突破影响，热轧钢管在线组织性能调控技术始终未能开发成功和获得工业化应用。

为攻克这一制约热轧钢管行业工艺技术领域的关键共性技术难题，宝钢股份钢管条钢事业部与东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室产学研深度合作，联合开展科技攻关。经双方共同努力，开发并研制出国际首创的兼具精准控温冷却和直接淬火功能的热轧无缝钢管控制冷却工业化技术与装备，构建形成基于高温奥氏体细化和控制冷却的热轧无缝钢管一体化在线组织调控平台技术。目前宝钢已将该技术定位为平台性技术，为宝钢开发特色化引领性产品和技术奠定了坚实基础。

评价委员会听取了项目完成单位的汇报，审阅了技术研究报告、用户使用报告、经济效益分析报告、技术查新报告等技术材料，经质询和讨论，评价委员会一致认为，该成果总体上达到了国际领先水平。

主要科技创新

01

开发出基于高温奥氏体细化和控制冷却的热轧无缝钢管一体化在线组织调控平台技术，为热轧无缝钢管生产提供全新的工艺手段；

02

率先研制出具有内外壁快速冷却精准控温和直接淬火功能的热轧无缝钢管在线控制冷却装备，并在国内外首次实现工业化稳定应用，满足PQF460机组钢管轧制后全长范围（1～3倍尺，10～36m长度）的控制冷却及直接淬火工艺要求；

03

首次创建了基于在线组织调控的热轧无缝钢管产品和工业化生产工艺技术体系，实现石油套管、抗硫管、管线管、结构管等四大类产品离线热处理工艺的在线工艺体系开发；

04

开发出基于在线冷却温控模型、动态自适应算法及多流程工艺控制策略的热轧无缝钢管在线控制冷却自动化系统，并实现了稳定生产。

该项目获得授权发明专利18项、实用新型2项、软件著作权1项，企业技术秘密9项。项目成果应用于宝钢股份热轧无缝钢管PQF460生产线，设备运行稳定，产品性能和直度等指标满足要求，节能减排效果明显，生产效率显著提高，在行业起到了示范作用，促进了我国热轧无缝钢管技术的原始创新，经济和社会效益显著，应用前景广阔。

内容来源：轧制技术

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