JBT 15146-2025 鋼板輥式淬火機標準立項發展報告

鋼板輥式淬火機標準立項發展報告StandardizationDevelopmentReport:SteelPlateRollerQuenchingMachine摘要鋼板輥式淬火機是金屬熱處理領域的關鍵核心裝備，廣泛應用于高強度鋼板、耐磨鋼板、特種合金板材的在線淬火與離線熱處理工藝，其性能直接決定高端鋼材產品的質量穩定性與力學性能一致性。隨著我國制造業向高端化、智能化方向轉型升級，市場對高強韌鋼材的需求持續增長，對淬火裝備的技術水平和標準化程度提出了更高要求。本報告以JB/T15146-2025《鋼板輥式淬火機》行業標準為基礎，系統闡述了該標準的立項背景、編制依據、主要技術內容及其行業意義。該標準由全國冶金設備標準化技術委員會歸口管理，由行業骨干企業及相關科研院所聯合起草，對鋼板輥式淬火機的型號規格、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志包裝等方面進行了全面規范。本報告重點分析了標準的技術指標體系，對比了國內外相關標準與技術水平現狀，深入探討了該標準對推動我國冶金裝備自主化、促進高端鋼材國產化進程的重要作用。標準的發布實施填補了國內在該領域行業標準層面的空白，將為設備設計制造、用戶選型驗收提供統一技術依據，對提升我國冶金裝備整體競爭力具有重要的指導意義和推動作用。關鍵詞：鋼板輥式淬火機；冶金設備；行業標準；熱處理裝備；技術規范；標準化Keywords:SteelPlateRollerQuenchingMachine;MetallurgicalEquipment;IndustryStandard;HeatTreatmentEquipment;TechnicalSpecification;Standardization1引言1.1研究背景隨著我國基礎設施建設的持續投入、能源裝備大型化以及工程機械輕量化的發展，高強度鋼板、超高強度耐磨鋼板、水電用大型高強鋼等高端板材產品的市場需求保持強勁增長態勢。此類高端鋼材產品對板形質量、內部組織均勻性、力學性能一致性均提出了極為嚴格的技術要求，而輥式淬火機正是實現這些關鍵性能指標的核心熱處理裝備。輥式淬火機通過輥道輸送鋼板并配合高壓射流噴射冷卻介質，使鋼板在運動過程中獲得均勻、可控的冷卻速率，從而實現板材組織轉變的精確控制。相比于傳統的壓力淬火設備，輥式淬火機在冷卻均勻性、板形控制能力、生產效率以及自動化水平等方面具有顯著優勢，已逐漸成為國內外中厚板生產線淬火工藝的主流裝備。然而，長期以來我國輥式淬火機的設計制造缺乏統一的行業標準依據，各制造企業的產品在技術參數、性能指標、檢驗方法等方面存在較大差異，用戶單位在設備選型、驗收過程中也缺乏可依循的技術規范。這一現狀不僅制約了國產裝備質量的整體提升，也影響了高端板材生產線國產化配套的進程。因此，制定統一的行業標準具有迫切的現實需求。1.2標準概況JB/T15146-2025《鋼板輥式淬火機》為中華人民共和國機械行業標準，由行業標準-機械歸口管理，所屬分類為冶金設備。該標準于2025年5月9日發布，將于2025年11月1日正式實施，標準性質為現行有效標準，語言為中文（簡體）。該標準是在工信部年度行業標準制修訂計劃指導下，由全國冶金設備標準化技術委員會組織行業內主要制造企業、科研院所和使用單位共同起草完成。1.3標準編制依據與制定原則本標準的編制嚴格依據GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定進行，遵循以下基本原則：（1）協調性原則：充分考慮與現有國家標準、行業標準的協調配套關系，在技術指標體系設計上，積極參考GB/T5226.1-2019《機械電氣安全機械電氣設備第1部分：通用技術條件》、GB/T7932-2017《氣動對系統及其元件的一般規則和安全要求》、GB/T3766-2015《液壓傳動系統及其元件的通用規則和安全要求》等基礎性標準的通用要求，確保標準間的協調一致。（2）適用性原則：立足我國冶金裝備制造業的發展現狀，統籌考慮設備設計制造企業和用戶單位雙方的需求，確保標準條款既具有技術先進性，又具備實際可操作性。（3）引導性原則：通過設定合理的技術指標門檻，引導行業向高效、節能、智能化的方向發展，促進產業結構優化升級。2國內外技術現狀與發展趨勢2.1國外技術發展現狀在國際范圍內，鋼板輥式淬火機技術長期由少數工業發達國家主導。德國西馬克集團（SMSGroup）、比利時DREVER公司以及日本的三菱日立制鐵機械株式會社（MHMM）等企業在輥式淬火機的設計與制造領域處于領先地位，其產品在冷卻均勻性控制、板形控制、自動化程度及智能化水平方面代表了國際先進水平。其中，德國西馬克公司研發的MULPIC?（Multi-PurposeInterruptedCooling）系統以其高冷卻速率和精確的溫度控制能力而被廣泛應用于全球高端中厚板生產線中。國外企業在輥式淬火機領域的技術優勢主要體現在：高壓噴射冷卻系統的精細化設計能力、多回路流量精準控制技術、基于模型的自適應工藝控制系統以及設備運行的數字化管理平臺等方面。在國際標準層面，目前尚沒有專門針對鋼板輥式淬火機的國際標準（ISO標準），相關技術指標主要散見在ISO683、ISO4954等熱處理鋼材產品標準及部分設備通用安全標準中，設備本身的設計、制造和驗收主要依據企業標準或合同技術協議執行。2.2國內技術發展現狀近年來，以中國一重集團有限公司、中信重工機械股份有限公司、太原重型機械集團有限公司（簡稱太重集團）等為代表的國內裝備制造企業，在輥式淬火機的自主研發方面取得了長足進步。依托國家重大技術裝備國產化政策的支持，國產輥式淬火機在設計理論、制造工藝和控制系統等方面實現了跨越式發展，逐步打破了國外企業在該領域的技術壟斷，部分產品的主要技術指標已達到或接近國際同類產品水平。然而，國內在輥式淬火機的標準化方面長期存在空白。行業層面缺乏統一的產品標準和試驗方法標準，各制造商多依據企業內控標準進行設計制造，造成以下突出問題：（1）各企業產品在性能指標標定方法上不一致，用戶在設備選型時缺乏統一的比較依據；（2）設備質量驗收缺少規范性技術要求，供需雙方在驗收環節容易產生爭議；（3）行業內部技術交流和經驗共享缺少統一的術語定義和技術語言平臺。2.3發展趨勢研判當前，鋼板輥式淬火機技術正朝著以下方向發展：（1）高效化：通過優化噴嘴結構設計和冷卻水系統布局，進一步提高冷卻速率和換熱效率，滿足新一代超高強鋼的極限冷卻需求。（2）智能化：引入機器視覺、數字孿生和人工智能算法，實現淬火過程的實時感知、動態調控和工藝自優化。（3）綠色化：通過變頻調速、余熱回收和水量精確控制等技術手段，降低設備運行能耗和水資源消耗。（4）大型化與復合化：適應特寬幅、超厚規格鋼板的生產需求，同時兼顧在線直接淬火（DQ）與離線再加熱淬火（RQ）等多種工藝模式的靈活切換。3標準主要技術內容3.1標準適用范圍本標準規定了鋼板輥式淬火機（以下簡稱“淬火機”）的術語和定義、型號與基本參數、技術要求、試驗方法、檢驗規則以及標志、包裝、運輸和貯存等要求。適用于冶金行業金屬熱處理工藝中對鋼板進行輥式連續淬火處理的專用機械設備。其規定的淬火機工作介質為水或水溶性淬火介質，適用于厚度為4～150mm、寬度為1000～5500mm的鋼板淬火處理。3.2術語和定義本章對淬火機涉及的20余項核心技術術語進行了統一定義，主要包括：鋼板輥式淬火機的定義、公稱寬度、輥道速度、比流量（單位面積鋼板在單位時間內獲得的冷卻水量）、冷卻速率、淬火壓力、輥縫調整精度、冷卻區段、淬火變形量等。這些定義充分考慮了國內行業已有使用習慣，同時參考了國際通行的技術表述方式。3.3型號與基本參數標準中規定了淬火機的型號編制方法，明確了型號中各代碼所代表的意義，包括設備類型代號、公稱寬度參數、結構形式代號以及設計改型序號等。同時，對淬火機的基本技術參數給出了推薦性取值范圍，主要包括：-公稱寬度系列：按照鋼板最大處理寬度劃分；-輥道運行速度范圍：0.2～1.5m/s；-冷卻水壓力范圍：高壓段0.6～1.6MPa，低壓段0.2～0.5MPa；-單面冷卻比流量范圍：0.4～1.2m3/(min·m2)；-冷卻區段長度配置方案；-淬火后鋼板平直度控制指標等。3.4技術要求本章是標準的重點內容，從設計制造、性能指標、電氣控制、安全防護等方面對淬火機提出了全面系統的技術要求：（1）設計與結構要求：規定了淬火機的主體結構設計應滿足剛度、強度和抗疲勞性能要求；輥道傳動系統應運轉平穩、無異常沖擊和振動；冷卻模塊應采用模塊化設計，便于維修和更換；機架及主要受力構件焊接后應進行消除應力處理。（2）性能指標要求：對不同規格淬火機的淬火冷卻能力進行了量化規定。包括：淬火后鋼板的硬度均勻性偏差不大于±3HRC（或等效的布氏硬度偏差）；鋼板橫向和縱向的冷卻速率偏差控制在設定值的±8%以內；輥道速度控制精度不低于±2%設定值；淬火后鋼板的殘余變形量不超過規定值等。（3）液壓與氣動系統要求：液壓系統應符合GB/T3766的規定，系統工作平穩、無泄漏，油溫控制合理；氣動系統的設計和安全要求應符合GB/T7932的規定。（4）電氣與控制系統要求：電氣設備的安裝與安全性能應符合GB/T5226.1的規定；控制系統應具有完善的溫度監測、壓力調節、速度控制和故障診斷等功能，關鍵工藝參數具有實時記錄和追溯能力。（5）冷卻水系統要求：對冷卻水的水質指標（懸浮物含量、pH值、電導率等）、供水壓力穩定性、回水過濾精度等給予了明確規定。（6）安全環保要求：設備應配置完善的安全防護裝置，包括急停按鈕、安全聯鎖、防濺水罩、檢修安全通道等；設備運行噪聲不超過85dB(A)；淬火過程中產生的蒸汽應通過排汽系統有效收集和排放。3.5試驗方法與檢驗規則標準規定了淬火機出廠檢驗和型式檢驗的項目、方法和判定準則。出廠檢驗項目涵蓋設備完整性檢查、空運轉試驗（連續運行不少于2小時）、水系統密封性試驗及安全保護裝置功能確認等。型式檢驗則在出廠檢驗的基礎上增加了負荷淬火試驗、冷卻均勻性測定、連續運行可靠性試驗、噪聲測量等內容，驗證設備的綜合性能是否全面達到設計要求。在抽樣方案上，型式檢驗采取逐臺檢驗方式，以保證每臺出廠的設備均達到標準規定的技術要求。在所有試驗方法中，冷卻均勻性測定和負荷淬火試驗為本標準的關鍵驗證手段，用以確認設備的調溫能力和板形控制水平。3.6標志、包裝、運輸與貯存規定了淬火機銘牌標志的內容與要求，包括產品型號、主要技術參數、制造日期、制造廠名等信息，明確了設備包裝防護要求及隨機技術文件（使用說明書、合格證、裝箱單等）的配置標準，從交付環節保障用戶權益和設備全生命周期可追溯性。4主要起草單位及標準化工作背景本標準由全國冶金設備標準化技術委員會（SAC/TC409）歸口管理，主要起草單位包括中國一重集團有限公司、中信重工機械股份有限公司、太原重型機械集團有限公司、東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室（RAL）、中國重型機械研究院股份公司等單位。各起草單位充分發揮了裝備制造、工藝研發和標準研究方面的綜合優勢，為本標準的制定提供了堅實的技術支撐。其中，太原重型機械集團有限公司（簡稱“太重集團”）是本標準編制的核心骨干單位之一。太重集團始建于1950年，是我國“一五”期間重點建設的重型機械制造企業，屬國家特大型骨干企業，長期以來為我國冶金、礦山、能源、軌道交通等領域提供了大量重大技術裝備。在金屬軋制及熱處理裝備領域，太重集團擁有數十年的設計制造經驗和技術積累。在鋼板輥式淬火機研發方面，太重集團擁有以下突出優勢：（1）深厚的技術積累：太重集團是國內最早開展輥式淬火機自主研發的企業之一，先后為鞍鋼、寶武集團、首鋼京唐、河鋼集團等國內大型鋼鐵企業設計制造了多條中厚板生產線配套的輥式淬火設備，產品覆蓋不同寬度和厚度規格系列。在高壓冷卻系統設計、輥道制造精度控制、整機安裝調試等方面形成了完善的自主研發體系。（2）先進的研發平臺：太重集團建有國家級企業技術中心和博士后科研工作站，擁有大型裝備數字化設計與仿真分析平臺，具備從基礎理論研究、關鍵技術攻關到裝備集成制造的全鏈條研發能力。企業依托國家重大科研項目，在高冷卻速率噴嘴設計、多區段獨立冷卻控制策略等方面取得了多項核心技術突破。（4）產學研協同創新：太重集團與東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室建立了長期穩定的產學研合作關系，在淬火冷卻機理研究、過程數學模型開發、智能化控制策略等方面形成了優勢互補的協同創新機制，為本標準中技術指標的合理確定提供了充分的理論依據和實驗數據支撐。5標準實施意義與預期效益5.1填補行業標準空白，完善標準體系JB/T15146-2025的發布實施填補了我國鋼板輥式淬火機領域尚無行業標準的空白，進一步完善了冶金裝備領域標準體系。該標準與現有的軋制設備、剪切設備、矯直設備等冶金裝備產品標準實現了有機銜接，為金屬熱處理裝備標準化體系的建設補齊了重要一環。5.2統一技術評價依據，規范市場秩序標準發布后，鋼板輥式淬火機的設計制造、性能檢測和驗收交付有了統一的技術評價依據。這將有效改變當前市場上產品質量水平參差不齊、技術指標標示方法不一致的現狀，有利于建立公平有序的市場競爭環境，保護優質企業和用戶單位的合法權益。5.3促進裝備質量提升，支撐產業升級5.4推動技術創新與國際接軌標準的制定吸收了國內外先進的技術成果和實踐經驗，技術指標體系具有較好的國際可比性。這將推