在線加速冷卻技術(shù)是一種在軋制后采用軋后余熱直接冷卻的工藝，這種工藝的控制原理為對(duì)軋制后的奧氏體進(jìn)行強(qiáng)化冷卻，從而在一定時(shí)間內(nèi)使金屬快速降溫到鐵素體相變溫度，從而阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大，盡量保持奧氏體硬化狀態(tài)。在線加速冷卻工藝已成功應(yīng)用于板帶材、型材、棒線材等產(chǎn)品，不銹鋼無縫管因其中空截面的特點(diǎn)，在線加速冷卻工藝發(fā)展有一定的滯后性。近年來，國內(nèi)外許多研究學(xué)者進(jìn)行了大量的研究摸索，現(xiàn)在 不銹鋼無縫管在線冷卻技術(shù)也初具發(fā)展規(guī)模。根據(jù)在線冷卻設(shè)備安裝的位置，分為兩大類。

 1. 在冷床上安裝加速冷卻裝置

   不銹鋼無縫管經(jīng)過穿孔、軋制、定徑等工序后需要放置在冷床上冷卻，一般在冷床上為空氣冷卻，但是空冷冷卻能力弱。對(duì)放置在冷床上的鋼管吹風(fēng)或噴水能夠提高溫降能力。王士俊等人研究了無縫鋼管冷床上的加速冷卻設(shè)備裝置。圖為該冷卻設(shè)備示意圖，在冷床上方放置集管，冷卻水從集管兩側(cè)導(dǎo)管端部的噴嘴噴射而出從而冷卻鋼管，該冷卻裝置必須實(shí)現(xiàn)鋼管的自旋轉(zhuǎn)以保證鋼管冷卻均勻和不發(fā)生彎曲。

 2. 輥道上安裝的加速冷卻裝置

 冷床上冷卻設(shè)備龐大，冷卻能力有限且冷卻均勻性不高，許多研究學(xué)者開發(fā)了在輥道上的冷卻設(shè)備，使 不銹鋼無縫管在輥道運(yùn)行的過程中得到冷卻。2011年天津無縫鋼管集團(tuán)與東北大學(xué)合作研發(fā)了組合式冷卻設(shè)備，其設(shè)計(jì)原理如圖所示。

 天津鋼管集團(tuán)的在線冷卻技術(shù)中，將傳統(tǒng)的固定輥道設(shè)計(jì)為可變角度輥道，能夠?qū)崿F(xiàn)鋼管的自旋轉(zhuǎn)和軸向前進(jìn)。該冷卻裝置設(shè)計(jì)多組冷卻器，每個(gè)冷卻器由上下左右四個(gè)長(zhǎng)方形帶孔水箱組成，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鋼管外表面噴水。結(jié)合鋼管自旋轉(zhuǎn)，能夠較好的控制冷卻速度，使得無縫鋼管在軸向上的冷卻更加均勻。從2007至2008年，奧地利鋼鐵協(xié)會(huì)下屬的一家無縫鋼管廠研發(fā)設(shè)計(jì)一套無縫鋼管在線加速冷卻設(shè)備。于張力減徑機(jī)組與冷床中間等間距設(shè)置十四套在線冷卻裝置，每裝置由四個(gè)冷卻器構(gòu)成，每一個(gè)冷卻器配置八個(gè)冷卻噴嘴。冷卻器有三種冷卻方式：冷卻氣體、氣和水結(jié)合以及水冷卻等。

 寶鋼集團(tuán)于2000年設(shè)計(jì)了環(huán)向噴水在線冷卻裝置，該裝置有冷卻氣環(huán)和冷卻水環(huán)構(gòu)成，通過水霧冷卻方式實(shí)現(xiàn)不銹鋼無縫鋼管的在線加速冷卻。該加速冷卻裝置如圖所示，該冷卻裝置是將張力減徑機(jī)的導(dǎo)向機(jī)架實(shí)行改進(jìn)，使其可以實(shí)現(xiàn)水氣冷卻方式。導(dǎo)向架兩側(cè)各設(shè)計(jì)一套冷卻水環(huán)和冷卻風(fēng)環(huán)，導(dǎo)向架中部安裝有一個(gè)噴淋管。加速冷卻時(shí)，有10套水氣混合噴嘴和5套噴水管對(duì)鋼管外表面實(shí)行冷卻。該裝置冷卻能力強(qiáng)。

 煙臺(tái)寶鋼于2016年開發(fā)出一套工業(yè)化的在線控制冷卻裝備，可實(shí)現(xiàn)常規(guī)控制冷卻和直接淬火功能。山東某無縫鋼管公司于2017年在Assel生產(chǎn)線上安裝了一套加速冷卻設(shè)備。在定徑機(jī)與冷床之間的輸出輥道上安裝7組不銹鋼無縫鋼管外冷設(shè)備。圖為外冷設(shè)備簡(jiǎn)圖，環(huán)形水管上安裝可調(diào)角度噴嘴，能夠靈活的調(diào)整噴嘴角度，能夠使不同的規(guī)格不銹鋼無縫管都有較好的冷卻效果，冷卻更加均勻。