推广新一代TMCP技术势不可挡

　　   我国越来越多的企业正在实际生产中应用或尝试新的轧制工艺技术。如新一代TMCP（热轧钢材控制轧制与控制冷却）技术的应用就在企业降低生产成本、优化钢材综合性能、提高成材率、节能降耗等方面发挥着良好作用。为了扩大轧制行业对新一代TMCP技术的认识和应用，推动轧制行业的进步和发展，由东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室、河北省冶金行业协会、钢铁链商网及其《轧制设备》传媒事业部联合主办，北京国联视讯信息技术股份有限公司承办的“轧制技术的新进展暨王国栋院士专题讲座于3月5日至7日在京举办，来自全国轧钢界的150多位代表聆听了讲座。

　　中国工程院院士王国栋是轧制技术领域国际知名专家，曾担任东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室主任。他在这次专题讲座中对新一代TMCP技术的发展做了详尽的诠释：

　　新一代TMCP技术是以自主研发的冷却速率可调（空冷至超快速冷却无级调整）、冷却温度可精确控制的先进冷却技术和装备为手段，根据不同钢材成分、性能要求和相变规律设计相应的冷却路径和冷却过程控制参数，对钢材热轧和冷却过程中的微观组织进行有效调控，实现细晶强化、纳米析出强化、相变组织强化等各种强化机制的综合强化，充分挖掘钢材的潜力的一种轧钢新技术。与传统的TMCP技术相比，新一代TMCP技术可节省钢材合金用量30%以上，或提高钢材强度100~200MPa以上，可大幅度提高冲击韧性，节约钢材使用量5%~10%，节能10%~15%。目前该技术已经完成实验室和中试研究，开发的工艺技术、冷却装备目前在热连轧、中厚板、H型钢、棒材等生产过程中转化应用，开发出系列的减量化钢材产品，为我国钢铁产品的升级换代、钢铁行业转变发展方式发挥了重要作用。

　　TMCP是保证钢材强韧性的核心技术。传统的TMCP工艺一般需要提高钢中微合金元素含量或进一步提高轧机能力。然而，前者会造成钢材成本的提升和资源的消耗，后者则因现代化轧机能力已接近极限而无法轻易实现。

　　为弥补传统TMCP的不足，在欧洲和日本相继开发出了热轧板带轧后超快速冷却技术。与传统TMCP中的层流冷却相比，超快速冷却可有效打破汽膜，实现对热轧钢板进行高效率、高均匀性的冷却（对于3mm厚钢板冷却速度可达400K/s以上；50mm厚中厚板的平均冷却速度超过50K/s），并可避免因冷却不均匀而产生的残余应力。轧后超快冷技术可使热轧钢铁的性能指标产生质的飞跃，而材料成本和生产过程中的各类消耗则大幅度降低。目前，这种轧后超快冷技术已经成为热轧板带材生产线改造的重要方向，已用于生产中厚析、热轧带钢、棒线材、H型钢、钢管等90%以上的热轧钢材。

　　目前，我国已成功开发出了轧后超快冷实验设备和现场超快冷设备。尤其是RAL（东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室－下同）针对热轧钢材冷却技术这一关键和共性技术，开发了适用于不同热轧钢材品种的轧后冷却装置（含UFC 和ACC），实施新型的控制轧制和控制冷却过程，提高产品的质量，降低产品的成本，为钢材的升级换代做贡献。这个控制冷却系统构成一个家族，统称之为ADCOS（Advanced Cooling System）。

　　王国栋院士认为，我国吨钢带来的CO2排放量为2～2.5t。计算中取平均值，为2.25t。假设我国每年生产5亿t钢，则每年我国钢铁生产带来的CO2排放量为11.2亿t。假设我国每年生产的钢中，热轧商品钢材占80%，则这部分钢材量为3.6亿t，如热轧钢材中可能通过采用新一代TMCP技术提高性能的占90%，则生产带来的CO2排放量减为7.9亿t。

　　采用以UFC（一种轧后冷却装置）为核心的新一代TMCP技术以后，由于提高了钢材强度、改善了钢材性能，可以节省钢材5%～10%，取中间值为7.5%，因此可以减少钢材产量0.26亿t，按照目前钢材价格，若每吨热轧钢材的价格为4000元，则可节省资金超过1000亿元人民币。相应地可节省矿石0.52亿t，节省焦炭0.14亿t，并可节省大量的铁合金。此外，节省钢材可以减少碳排放量为0.47亿t，减少排放量占我国钢铁行业总排放量的比例为7.6%。

　　我国计划2020年减少CO2排放的比例为30%，根据以上测算新一代TMCP技术对我国钢铁行业CO2减排的贡献率应为25%。

　　进入21世纪，开发绿色钢铁工艺技术已经成为钢铁工业发展的主流，新一代TMCP技术作为绿色钢铁工艺技术的代表，已获得国家和政府部门的高度重视，得到了大力支持。该技术已被列入2011年7月发布的国家工信部《产业关键共性技术发展指南（2011年）》。在《指南》的第二部分原材料工业、钢铁领域部分，将“新一代TMCP技术”列为5项关键、共性技术之一，并详列了“新一代TMCP技术”的主要内容。

　　2011年6月1日起国家发展改革委施行的《产业结构调整指导目录（2011年本）》中，将“在线热处理、在线性能控制、在线强制冷却的新一代热机械控制加工（TMCP）工艺技术应用”列为钢铁的鼓励类政策之一。

　　新一代TMCP技术已在一些大、中型钢铁业生长繁育。例如“鞍钢新一代TMCP技术创新及产业化示范工程”已被列入国家发改委“钢铁、有色、石化行业低碳技术创新及产业化示范工程”，该工程依托鞍钢4300mm中厚板生产线和2150mm热连轧生产线，进行新一代TMCP技术的研发工作。

　　“热轧板带钢新一代TMCP装备及工艺技术开发与应用”项目已列入国家科技部“十二五”科技支撑计划项目；“钢铁行业绿色制造关键技术集成应用示范”项目，并依托首钢迁安公司2160mm热轧带钢轧机加以实施。

　　2011年8月，国家发改委重点项目“南钢十二五转型发展重点项目：南钢节能降耗调整产品结构技术改造项目4700宽厚板工程”举行国际招标，投标单位有SMS-Siemag、Siemens-VAI、达涅利、TMEIC、ABB等国际著名的机电公司，东北大学在多项技术、经济指标领先，中标轧后冷却系统的工艺、装备和自动化部分。

　　王国栋院士号召我国轧钢界同仁携手共进，努力贯彻国家《钢铁十二五发展规划》、《行业关键、共性技术发展指南》和《产业结构调整指导目录（2011年本）》，利用新一代TMCP技术对钢材冷却过程进行控制，提高钢材的性能，降低生产成本，减少钢材生产的消耗和排放，为钢铁工业的转型发展贡献力量。