JBT 15146-2025 钢板辊式淬火机标准立项发展报告

钢板辊式淬火机标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SteelPlateRollerQuenchingMachine摘要钢板辊式淬火机是金属热处理领域的关键核心装备，广泛应用于高强度钢板、耐磨钢板、特种合金板材的在线淬火与离线热处理工艺，其性能直接决定高端钢材产品的质量稳定性与力学性能一致性。随着我国制造业向高端化、智能化方向转型升级，市场对高强韧钢材的需求持续增长，对淬火装备的技术水平和标准化程度提出了更高要求。本报告以JB/T15146-2025《钢板辊式淬火机》行业标准为基础，系统阐述了该标准的立项背景、编制依据、主要技术内容及其行业意义。该标准由全国冶金设备标准化技术委员会归口管理，由行业骨干企业及相关科研院所联合起草，对钢板辊式淬火机的型号规格、技术要求、试验方法、检验规则、标志包装等方面进行了全面规范。本报告重点分析了标准的技术指标体系，对比了国内外相关标准与技术水平现状，深入探讨了该标准对推动我国冶金装备自主化、促进高端钢材国产化进程的重要作用。标准的发布实施填补了国内在该领域行业标准层面的空白，将为设备设计制造、用户选型验收提供统一技术依据，对提升我国冶金装备整体竞争力具有重要的指导意义和推动作用。关键词：钢板辊式淬火机；冶金设备；行业标准；热处理装备；技术规范；标准化Keywords:SteelPlateRollerQuenchingMachine;MetallurgicalEquipment;IndustryStandard;HeatTreatmentEquipment;TechnicalSpecification;Standardization1引言1.1研究背景随着我国基础设施建设的持续投入、能源装备大型化以及工程机械轻量化的发展，高强度钢板、超高强度耐磨钢板、水电用大型高强钢等高端板材产品的市场需求保持强劲增长态势。此类高端钢材产品对板形质量、内部组织均匀性、力学性能一致性均提出了极为严格的技术要求，而辊式淬火机正是实现这些关键性能指标的核心热处理装备。辊式淬火机通过辊道输送钢板并配合高压射流喷射冷却介质，使钢板在运动过程中获得均匀、可控的冷却速率，从而实现板材组织转变的精确控制。相比于传统的压力淬火设备，辊式淬火机在冷却均匀性、板形控制能力、生产效率以及自动化水平等方面具有显著优势，已逐渐成为国内外中厚板生产线淬火工艺的主流装备。然而，长期以来我国辊式淬火机的设计制造缺乏统一的行业标准依据，各制造企业的产品在技术参数、性能指标、检验方法等方面存在较大差异，用户单位在设备选型、验收过程中也缺乏可依循的技术规范。这一现状不仅制约了国产装备质量的整体提升，也影响了高端板材生产线国产化配套的进程。因此，制定统一的行业标准具有迫切的现实需求。1.2标准概况JB/T15146-2025《钢板辊式淬火机》为中华人民共和国机械行业标准，由行业标准-机械归口管理，所属分类为冶金设备。该标准于2025年5月9日发布，将于2025年11月1日正式实施，标准性质为现行有效标准，语言为中文（简体）。该标准是在工信部年度行业标准制修订计划指导下，由全国冶金设备标准化技术委员会组织行业内主要制造企业、科研院所和使用单位共同起草完成。1.3标准编制依据与制定原则本标准的编制严格依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定进行，遵循以下基本原则：（1）协调性原则：充分考虑与现有国家标准、行业标准的协调配套关系，在技术指标体系设计上，积极参考GB/T5226.1-2019《机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件》、GB/T7932-2017《气动对系统及其元件的一般规则和安全要求》、GB/T3766-2015《液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求》等基础性标准的通用要求，确保标准间的协调一致。（2）适用性原则：立足我国冶金装备制造业的发展现状，统筹考虑设备设计制造企业和用户单位双方的需求，确保标准条款既具有技术先进性，又具备实际可操作性。（3）引导性原则：通过设定合理的技术指标门槛，引导行业向高效、节能、智能化的方向发展，促进产业结构优化升级。2国内外技术现状与发展趋势2.1国外技术发展现状在国际范围内，钢板辊式淬火机技术长期由少数工业发达国家主导。德国西马克集团（SMSGroup）、比利时DREVER公司以及日本的三菱日立制铁机械株式会社（MHMM）等企业在辊式淬火机的设计与制造领域处于领先地位，其产品在冷却均匀性控制、板形控制、自动化程度及智能化水平方面代表了国际先进水平。其中，德国西马克公司研发的MULPIC®（Multi-PurposeInterruptedCooling）系统以其高冷却速率和精确的温度控制能力而被广泛应用于全球高端中厚板生产线中。国外企业在辊式淬火机领域的技术优势主要体现在：高压喷射冷却系统的精细化设计能力、多回路流量精准控制技术、基于模型的自适应工艺控制系统以及设备运行的数字化管理平台等方面。在国际标准层面，目前尚没有专门针对钢板辊式淬火机的国际标准（ISO标准），相关技术指标主要散见在ISO683、ISO4954等热处理钢材产品标准及部分设备通用安全标准中，设备本身的设计、制造和验收主要依据企业标准或合同技术协议执行。2.2国内技术发展现状近年来，以中国一重集团有限公司、中信重工机械股份有限公司、太原重型机械集团有限公司（简称太重集团）等为代表的国内装备制造企业，在辊式淬火机的自主研发方面取得了长足进步。依托国家重大技术装备国产化政策的支持，国产辊式淬火机在设计理论、制造工艺和控制系统等方面实现了跨越式发展，逐步打破了国外企业在该领域的技术垄断，部分产品的主要技术指标已达到或接近国际同类产品水平。然而，国内在辊式淬火机的标准化方面长期存在空白。行业层面缺乏统一的产品标准和试验方法标准，各制造商多依据企业内控标准进行设计制造，造成以下突出问题：（1）各企业产品在性能指标标定方法上不一致，用户在设备选型时缺乏统一的比较依据；（2）设备质量验收缺少规范性技术要求，供需双方在验收环节容易产生争议；（3）行业内部技术交流和经验共享缺少统一的术语定义和技术语言平台。2.3发展趋势研判当前，钢板辊式淬火机技术正朝着以下方向发展：（1）高效化：通过优化喷嘴结构设计和冷却水系统布局，进一步提高冷却速率和换热效率，满足新一代超高强钢的极限冷却需求。（2）智能化：引入机器视觉、数字孪生和人工智能算法，实现淬火过程的实时感知、动态调控和工艺自优化。（3）绿色化：通过变频调速、余热回收和水量精确控制等技术手段，降低设备运行能耗和水资源消耗。（4）大型化与复合化：适应特宽幅、超厚规格钢板的生产需求，同时兼顧在线直接淬火（DQ）与离线再加热淬火（RQ）等多种工艺模式的灵活切换。3标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准规定了钢板辊式淬火机（以下简称“淬火机”）的术语和定义、型号与基本参数、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等要求。适用于冶金行业金属热处理工艺中对钢板进行辊式连续淬火处理的专用机械设备。其规定的淬火机工作介质为水或水溶性淬火介质，适用于厚度为4～150mm、宽度为1000～5500mm的钢板淬火处理。3.2术语和定义本章对淬火机涉及的20余项核心技术术语进行了统一定义，主要包括：钢板辊式淬火机的定义、公称宽度、辊道速度、比流量（单位面积钢板在单位时间内获得的冷却水量）、冷却速率、淬火压力、辊缝调整精度、冷却区段、淬火变形量等。这些定义充分考虑了国内行业已有使用习惯，同时参考了国际通行的技术表述方式。3.3型号与基本参数标准中规定了淬火机的型号编制方法，明确了型号中各代码所代表的意义，包括设备类型代号、公称宽度参数、结构形式代号以及设计改型序号等。同时，对淬火机的基本技术参数给出了推荐性取值范围，主要包括：-公称宽度系列：按照钢板最大处理宽度划分；-辊道运行速度范围：0.2～1.5m/s；-冷却水压力范围：高压段0.6～1.6MPa，低压段0.2～0.5MPa；-单面冷却比流量范围：0.4～1.2m³/(min·m²)；-冷却区段长度配置方案；-淬火后钢板平直度控制指标等。3.4技术要求本章是标准的重点内容，从设计制造、性能指标、电气控制、安全防护等方面对淬火机提出了全面系统的技术要求：（1）设计与结构要求：规定了淬火机的主体结构设计应满足刚度、强度和抗疲劳性能要求；辊道传动系统应运转平稳、无异常冲击和振动；冷却模块应采用模块化设计，便于维修和更换；机架及主要受力构件焊接后应进行消除应力处理。（2）性能指标要求：对不同规格淬火机的淬火冷却能力进行了量化规定。包括：淬火后钢板的硬度均匀性偏差不大于±3HRC（或等效的布氏硬度偏差）；钢板横向和纵向的冷却速率偏差控制在设定值的±8%以内；辊道速度控制精度不低于±2%设定值；淬火后钢板的残余变形量不超过规定值等。（3）液压与气动系统要求：液压系统应符合GB/T3766的规定，系统工作平稳、无泄漏，油温控制合理；气动系统的设计和安全要求应符合GB/T7932的规定。（4）电气与控制系统要求：电气设备的安装与安全性能应符合GB/T5226.1的规定；控制系统应具有完善的温度监测、压力调节、速度控制和故障诊断等功能，关键工艺参数具有实时记录和追溯能力。（5）冷却水系统要求：对冷却水的水质指标（悬浮物含量、pH值、电导率等）、供水压力稳定性、回水过滤精度等给予了明确规定。（6）安全环保要求：设备应配置完善的安全防护装置，包括急停按钮、安全联锁、防溅水罩、检修安全通道等；设备运行噪声不超过85dB(A)；淬火过程中产生的蒸汽应通过排汽系统有效收集和排放。3.5试验方法与检验规则标准规定了淬火机出厂检验和型式检验的项目、方法和判定准则。出厂检验项目涵盖设备完整性检查、空运转试验（连续运行不少于2小时）、水系统密封性试验及安全保护装置功能确认等。型式检验则在出厂检验的基础上增加了负荷淬火试验、冷却均匀性测定、连续运行可靠性试验、噪声测量等内容，验证设备的综合性能是否全面达到设计要求。在抽样方案上，型式检验采取逐台检验方式，以保证每台出厂的设备均达到标准规定的技术要求。在所有试验方法中，冷却均匀性测定和负荷淬火试验为本标准的关键验证手段，用以确认设备的调温能力和板形控制水平。3.6标志、包装、运输与贮存规定了淬火机铭牌标志的内容与要求，包括产品型号、主要技术参数、制造日期、制造厂名等信息，明确了设备包装防护要求及随机技术文件（使用说明书、合格证、装箱单等）的配置标准，从交付环节保障用户权益和设备全生命周期可追溯性。4主要起草单位及标准化工作背景本标准由全国冶金设备标准化技术委员会（SAC/TC409）归口管理，主要起草单位包括中国一重集团有限公司、中信重工机械股份有限公司、太原重型机械集团有限公司、东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（RAL）、中国重型机械研究院股份公司等单位。各起草单位充分发挥了装备制造、工艺研发和标准研究方面的综合优势，为本标准的制定提供了坚实的技术支撑。其中，太原重型机械集团有限公司（简称“太重集团”）是本标准编制的核心骨干单位之一。太重集团始建于1950年，是我国“一五”期间重点建设的重型机械制造企业，属国家特大型骨干企业，长期以来为我国冶金、矿山、能源、轨道交通等领域提供了大量重大技术装备。在金属轧制及热处理装备领域，太重集团拥有数十年的设计制造经验和技术积累。在钢板辊式淬火机研发方面，太重集团拥有以下突出优势：（1）深厚的技术积累：太重集团是国内最早开展辊式淬火机自主研发的企业之一，先后为鞍钢、宝武集团、首钢京唐、河钢集团等国内大型钢铁企业设计制造了多条中厚板生产线配套的辊式淬火设备，产品覆盖不同宽度和厚度规格系列。在高压冷却系统设计、辊道制造精度控制、整机安装调试等方面形成了完善的自主研发体系。（2）先进的研发平台：太重集团建有国家级企业技术中心和博士后科研工作站，拥有大型装备数字化设计与仿真分析平台，具备从基础理论研究、关键技术攻关到装备集成制造的全链条研发能力。企业依托国家重大科研项目，在高冷却速率喷嘴设计、多区段独立冷却控制策略等方面取得了多项核心技术突破。（4）产学研协同创新：太重集团与东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室建立了长期稳定的产学研合作关系，在淬火冷却机理研究、过程数学模型开发、智能化控制策略等方面形成了优势互补的协同创新机制，为本标准中技术指标的合理确定提供了充分的理论依据和实验数据支撑。5标准实施意义与预期效益5.1填补行业标准空白，完善标准体系JB/T15146-2025的发布实施填补了我国钢板辊式淬火机领域尚无行业标准的空白，进一步完善了冶金装备领域标准体系。该标准与现有的轧制设备、剪切设备、矫直设备等冶金装备产品标准实现了有机衔接，为金属热处理装备标准化体系的建设补齐了重要一环。5.2统一技术评价依据，规范市场秩序标准发布后，钢板辊式淬火机的设计制造、性能检测和验收交付有了统一的技术评价依据。这将有效改变当前市场上产品质量水平参差不齐、技术指标标示方法不一致的现状，有利于建立公平有序的市场竞争环境，保护优质企业和用户单位的合法权益。5.3促进装备质量提升，支撑产业升级5.4推动技术创新与国际接轨标准的制定吸收了国内外先进的技术成果和实践经验，技术指标体系具有较好的国际可比性。这将推