[00469519]“快速变频幅脉冲冷却控制模具扁钢在线预硬化”生产线技术装备开发

该技术属冶金机械及自动化、轧钢及材料热处理领域。它针对中国模具钢存在的生产周期长、能耗大、成本高，对环境污染大，质量竞争力较差，有约46%还依赖进口的情况，结合东北特钢大连基地环保搬迁项目，提出“快速变频幅脉冲冷却控制”在线淬火新原理，开发出国内外首条中国首创、具有独立知识产权的“快速变频幅脉冲冷却控制模具扁钢在线预硬化”生产线，并一次投产成功。以在线预硬化代替离线预硬化；以气水淬火代替油、油水淬火；实现了模具钢生产短工艺流程，开发出世界首个“多波段变频幅气水组合冷却器控制系统”，获国家发明专利，开发出“脉冲气水冷却”构建理想淬火冷却曲线和加热、轧制、在线淬火、回火组织统一调控技术，控制了淬火冷却路径，使模具钢获得期望的目标组织，实现了快淬而不易淬裂，满足生产节奏，结合多场耦合板形平直和均匀控冷技术、计算机精准控制技术和在线质量判定技术，使调试生产的模具钢产品同板硬度差达到世界先进水平；开发了“气水两相流变冷却强度最优控制”等技术，使水系统降低能耗50%。项目技术经济指标先进：与国内外模具钢离线预硬化技术相比，节能、清洁生产效果极显著，每生产1万吨模具钢，可节省再加热能耗14300GJ,相当燃烧244万Nm<'3>发生炉煤气，免去约520万Nm<'3>加热炉废气和8〜10吨油的污染排放，少烧损150吨模具钢。对生产10万吨生产线,可节省4000多万元再建加热线投资和300多万元年运营费用，降低生产成本；淬火快速，每块模具钢在线淬火时间不大于5min且不淬裂率达99.6%，为油水池式淬火时间的1/2〜1/4，保证轧制线生产节奏；以1000m<'3>/h水系统完成生产线淬火功能,为池式淬火的1/5；换热调控范围广，为国内外油淬火、水溶性聚合物淬火4〜6倍，为水池式淬火的1.5〜2倍,其弱冷调控能力是进口辊式淬火机所没有；取得国内外离线淬火不能取得特殊工艺效果，提高淬透性和强韧性，调试生产的模具钢同板硬度差在1.5HRC内，与进口日本大同和瑞典一胜百水平相当且略高。冷作模具钢9GrWMn系列网状带化物水平达1级以下，与国外水平相当，热作模具钢H13等细化组织，满足北美压铸协会要求。投产三年，产品遍布亚洲、欧美，4Crl3H预硬钢已占国内市场50%以上。新增产值42660万元，新增利税6199万元。以该技术为核心，新工艺、新产品不断成功开发，低合金、易淬裂的4142塑胶模具钢已成功全部远销美国；该技术装备将推广到大规格扁、棒线材和有色金属淬火控冷上。