鲁建明 胡志杰
河钢集团邯钢公司中板厂 河北 邯郸 056015
河钢集团邯钢公司品质管理部 河北 邯郸 056015
摘要：中厚板，是指厚度4.5-25.0mm的钢板，厚度25.0-100.0mm的称为厚板。由中厚板国际发展趋势和目前大量的市场需求来看，以绿色化、智能化、高质化、服务化为目标，确定主攻方向和突破口，加强全流程一体化创新，推进我国中厚板行业技术进步与发展。下文主要论述了当前中厚板生产关键性技术和发展现状，同时研讨了高质量中厚板今后的发展方向。
关键词：高质量中厚板；生产关键共性技术；现状；前景
1.高质量中厚板的主要用途
中厚板主要应用于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁建造等。还可以用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、造船钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件等。通中厚板用途：广泛用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、桥梁用钢板、造般钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件具体应用。
1.1桥梁用钢板
用于大型铁路桥梁的钢板，要求承受动载荷、冲击、震动、耐蚀等，如：Q235q、Q345q等。
1.2造船用钢板
用于制造海洋及内河船舶船体，要求强度高、塑性、韧性、冷弯性能、焊接性能、耐蚀性能都好。如：A32、D32、A36、D36等。锅炉钢板（锅炉板）：用于制造各种锅炉及重要附件，由于锅炉钢板处于中温（350°C以下）高压状态下工作，除承受较高压力外，还受到冲击、疲劳载荷及水和气腐蚀，要求保证一定强度，还要有良好的焊接及冷弯性能，如：Q245R等。
1.3压力容器用钢板
主要用于制造石油、化工气体分离和气体储运的压力容器和其它类似设备，一般工作压力在常压到320kg/cm2甚至到630kg/cm2，温度在-20-450°C范围内工作，要求容器钢板除具有一定强度和良好塑性和韧性外，还必须有较好冷弯和焊接性能，如：Q245R、Q345R、14Cr1MoR、15CrMoR等。
1.4汽车大梁用钢
制造汽车大梁（纵梁、横梁），用厚度为2.5-12.0mm的低合金热轧钢板。由于汽车大梁形状复杂，除要求较高强度和冷弯性能外，还要求冲压性能好。
2. 高质量中厚板生产关键共性技术研发现状
2.1真空复合制坯生产超厚钢板技术
目前有３种方式可为厚板和超厚板生产提供所需的厚板坯：一是采用400ｍｍ 厚连铸坯；二是采用600ｍｍ 的半连铸厚板坯，例如德国迪林根厂；三是采用模铸厚板锭，开 坯轧制厚 板。近 年，我国利用“真空制坯＋轧制复合”的方法制备复合板坯，生产厚板或超厚板，取得了很好的效果。采用固相复合方法时，需将常规的250～300ｍｍ 的连铸坯表面处理，去除铁锈及杂物，表面洁净，然后在真空环境下，将叠置的板坯之 间的 缝隙处焊合封 装，处理后的复合板坯经加热后在轧机上轧制，达到需要的厚度。我国已经在南钢、河北文丰、鞍钢等企业批量生产厚度200ｍｍ 以上的 Ｑ420、Ｑ345特厚钢板。为了生产更厚的板坯，也可以将３块以上的板坯叠置封装，再进行轧制。
2.2真空制坯
轧制复合制备金属复合板技术利用“真空制坯＋轧制复合”的方法，还可以生产异种金属板材组成的复合板材，例如不锈钢－钢、耐蚀合金－钢、钛－钢、耐磨钢－钢的复合板材，应用于海洋工程、工程机械、桥梁工程、能源工业等领域。这是一个节省资源和能源、提高材料利用效率的绿色产品。
但是，复 合方 法、复合界面的 优 化和处理等方面仍有许多亟待解决的问题。以抗 Ｈ２Ｓ腐蚀油气输送管线需求为背景，南钢已经完成８２５镍基耐蚀合金／Ｘ６５管线钢复合板产品的试制，复合板的界面 结合性能、低温 冲 击韧性和抗腐蚀性能等各项指标均满足用户要求。８２５合金与低成本管线钢的复合板不仅具有优异的耐 蚀性能，还极大地降低了使用成本，并且兼具 高 强管线钢基材的优良力学性能，具有广阔的应用前景。
２．３ 快速凝固与轧制复合增材制造高合金板材技术
航空、航天、能源、交通 等行业对难变 形、易偏析、低塑性、高合金钢铁和有色金属材料的低成本、高性能加工制造技术需求强 烈。利用快速、亚快速、较快速凝固技术可以得到一定厚度的组织均匀、无偏析或极小偏析、夹杂或析出细小或保 持固溶的连铸薄带、连铸薄板坯、热轧中厚板等板材。利用此为原料，采用固相复合－增材制造的办法，可以制造轧制坯，再经过热轧，可以得到均匀、少／无偏析、析出细小且组织均匀的钢材，并提 高 材料的性能。至于是选择连铸薄带、薄板坯、厚板坯，还是中厚板作为复合原料，则视材料的特点和复合坯的质量要求确定。“薄带连铸 ＋ 增材制造”就是用薄带连 铸 的方法得到均质、细晶的薄 带，再用复合的方法 得 到高质量的板材。用这种方法，已经在实验室制备出硼质量分数为２．２％的高硼不锈钢板材。
３高质量中厚板生产关键共性技术发展趋势
3.1建设钢铁行业智能制造的GPS系统，实现工业４．０的目标
我国钢铁行业经过改革开放以来４０多年的发展，多数钢铁企业已经实 现 了机械化、自动化与数字化，基本达到了工业２．０的水平，具备了冲击智能化的条件。所以，钢铁行业是智能化需求最强的行业，也是离智能化最近的行业。钢铁行业是 流 程行业，在 整 个生 产 过 程 中，高炉和转炉等化学反应装置以及连铸和热轧、冷轧过程中轧件内部的情况 均 无法测量 或 检测、观察，处于“黑箱”状态。想要 控 制钢材内 部 的 组织，调整、改变其组织和性能，需精确感知反应器或者轧件内部的信息，这就需要系统具有数字感知的能力。在数字感知的基础上，利 用 大数据、互 联 网、云计算、ＡＩ（人工智能）等现代信息技术，进一步赋予系统以感知、记忆、思维、学习和自适应能力以及行为决策能力等智能能力，即 能 够 自学习、自 组 织、自适应，不断自我优化和提升。为此，需要建立钢铁生产过程的信息物理系统，即 CPS。信息物理系统（CPS）是实现 智 能化的关键技术，CPS系统是一种由感知设备（如传感器、感应器等）、嵌入式计算设备（如分布式控制器）和网络组成的多维复杂系统，它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环，实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能。
3.2搭建全流程、扁平化、一体化的智能管控平台
实现工业３.０＋建立CPS系统，要利用物联网、大数据、云计算等最新信息技术提供的环境和手段，对目前的嵌入式控制系统进行改造，在 目 前已有生产 线自动化、数字化信息系统的基础上，应建立横向上各工序联通、纵向上各层级互动、产供销全流程、一体化的大数据智能管控平台，达到工业3.0或3.0＋的水平。建设全流程、一体化的智能管控 平台，主要完成下述３方面的工作：一是建立功能强大、数据精准的数据采集和处理系统。尽可能采集生产线上可以采 集到的实时信息。二是利用物联网、大数据、云计算等最新信息技术提供的环境和手段，建立功能强大的网络系统，将钢铁工业从原料采购到产品出厂的全流程连成一个整体，实现全流程、一体化的管理。三是将原嵌入式的控 制系统由多层架构改造为扁平化双层架构。钢铁行业原系统由决策层、管理层、监控层、控制层、感知层５层组成。目前已经有不少企业在开展这方面的工作，完成之后，将较大幅度地提高企业生产和运行的稳定性，提高企业的生产效率，改善产品质量，达到工业3.0或者3.0＋的水平。
结论
综上所述，我们可以看出，在将来，我国将在中厚板的生产领域，用自己的科学知识，走创新自主的道路。同时，中厚板的生产会出现和冷轧薄板一样的连续轧制系统；智能化轧制中厚板也将在我国出现，到时候会形成从工艺到科学全面的方向去提高中厚板轧制的水平。这条道路光荣而卓绝，需要科学家们不断地创新、不懈地努力。
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