科创中国

       2010年来，北京科技大学通过反复的实验室试验研究，开发了应用于控制轧制中间坯及轧后控制冷却的超密度冷却装置，此装置能实现均匀冷却。此装置具有超密、冷却能力大及冷却均匀等特点。冷却喷头采用超密度喷射喷头；适应于低压水及中压水，能适应0.10-1.0MPa范围中压水要求；同时，中间冷却可以充分利用浊环水系统降低投资，增加水系统循环利用率，降低综合能耗；该技术可应用在中厚板和热连轧板带厂，布置于粗轧机与精轧机之间或中厚板生产线精轧机后；中间冷却技术应用后中间坯冷却均匀、多坯交叉轧制生产效率大幅提高、奥氏体晶粒细化、强韧性得到有效提高、钢板表面质量改善、氧化铁皮均匀及附着力强；轧后冷却后，实现ACC/IDQ/DQ工艺，进行高强钢开发及减量化生产。

1. 具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利10项，申请18项。

2. 技术先进性：国际先进/国内领先。新一代超密度核沸腾喷射冷却技术，在保证水量水压不变前提下大幅提高冷却效率、冷却能力、冷却均匀性及综合产品质量，以20mm厚钢板为例，其冷却速度由20℃/s提高到45℃/s；实现钢板表面从原来的“线冷却”升级至全覆盖的“面冷却”，实现由膜沸腾向核沸腾技术的重大突破，冷却均匀性大大提高，具有较宽的冷却速度调节范围，满足ACC/IDQ/DQ不同生产工艺要求；新一代不锈钢超材质密度冷却器具有耐蚀耐锈冷却均匀性好、寿命长（≥8年）、持续保证冷却均匀性，保证良好的冷却板形尤其是贝氏体高强钢的板形；采用最新型“人”字型吹扫装置，实现360°全角吹扫，吹扫效果好，钢板表面没有残留水；二级数学模型作为控冷装备的“神经枢纽”，升级二级软硬件、数学模型及控制程序，大幅提高冷却数学模型精度尤其是贝氏体钢冷却的数学模型精度。

3. 获奖情况：2011年，冶金科学技术三等奖；2012年，福建省科技进步奖二等奖；2013年，冶金科学技术三等奖

成果所属行业领域为热轧板带钢生产。板带材普遍采用两阶段控制轧制工艺，即采用奥氏体再结晶区粗轧和奥氏体未再结晶区精轧相结合方式。传统板带材生产普遍采用传输辊道空冷待温的方法，其冷速慢、占用生产时间长、生产节奏慢，并严重制约生产效率。因此，板带材控轧生产中逐步采用了喷水冷却方法代替空冷方式简称中间冷却IC，并在此基础上发展了中间冷却技术。超密冷却技术应用在轧后加速冷却工艺既避免水幕冷却的维护难题，又能克服常规加密层流因喷水U型管无法无限加密的缺陷。在冷却能力（冷却速度、换热能力）及调节范围较加密层流更为突出，保留了加密层流维护量小的优势。

国内中厚板有近90条产线，粗精轧间目前已经上线中间冷却的产线不足20%，还有80%的巨大空间。同时中间冷却能显著减少待温提高产能，市场前景广阔。

传统轧后冷却装置以加密管为主，冷却能力及均匀性均较差，面临着新一轮技术改造，超密快速冷却技术是最适合中厚板升级改造的技术，市场前景广阔。

       江海涛，研究员，长期从低合金结构钢及特殊钢开发；镁、钛、铝有色金属材料开发；轧制、锻造、焊接、热处理加工工艺；材料组织与性能控制研究。获得多项奖励：2017年“高级别汽车板关键技术创新与应用”项目获得河北省科技进步一等奖；2009年“高钢级X70~X80热轧管线钢的研制”项目获冶金科技进步二等奖；2009年“高钢级X70~X80热轧管线钢的研制”项目获安徽省科技进步一等奖。主持或参与多项国家级或省部级项目。

       余伟，研究员，长期金属结构材料的强韧化、先进金属材料形状与性能共调控、金属基复合材料设计与制备、传热理论与冷却装备研究。任金属学会轧钢分会中厚板委员会委员、北京市金属学会委员、《轧钢》编辑委员会委员等。

       刘涛，全国中厚板委员，长期从事新材料、新工艺及传热学研究。

       张立杰，长期从事控轧控冷领域先进装备的研究。

性能指标：

中间冷却可以提高内在质量-再结晶晶粒大小控制技术：抑制晶粒长大细化晶粒，改善钢板内在质量，在保证延伸性能不变的基础上可以提高冲击功30J及强度20MPa；减少奥氏体再结晶及未再结晶混晶，提高钢铁材料内在组织、性能均匀性。

中间冷却冷却能力强：可满足180mm厚中间坯的冷却，50mm厚中间坯最大冷却速度约12℃/s，100mm厚中间坯最大冷却速度约4℃/s；

中间冷却产能的提升：对于控制轧制，可以平均提高产能5%-20%；

轧后冷却冷却能力强：20mm冷却速率40℃/s；

模型冷却精度高：采用新一代有限差分高精度数学模型，中间坯表面温度97.5%命中在目标温度范围内。

经济效益分析：

1. 中间冷却工艺总经济效益：＞1000万元/年

提高生产效率产能：600万元/年；

提高性能：250万元/年；

提高表面质量：150万元/年。

2. 轧后快速冷却工艺总经济效益：＞1800万元/年

TMCP新工艺开发（Q370q、Q420q 、Q390GJ、Q420GJ）：600万元/年；

新产品拓展（Q500、Q550、Q690）：600万元/年；

减量化、降低合金消耗（Q460）：600万元/年；

提高性能、板形合格率：板形及性能质量，ACC材质量封锁率降低50%。

合作方式：整体转让、技术许可、合作开发

目前处于何种研发阶段：产业化；

样机：有

已投入成本：500万元。

推广应用情况：面向全国中厚板、热轧带钢生产线，具有广阔推广前景。

期望技术转移成交价格（大概金额）：中间冷却：400-500万元/套；轧后冷却：800-1000万元/套。