CN102380514A - 一种提高热轧钢板控制冷却温度均匀性的方法 - Google Patents

一种提高热轧钢板控制冷却温度均匀性的方法 Download PDF

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Abstract

一种提高热轧钢板控制冷却温度均匀性的方法，属于中厚板控轧控冷技术领域。热轧后的钢板穿过控制冷却装置，控制冷却装置的冷却强度保持不变，将钢板划分为头部低温区、均匀温度区、尾部低温区三个区域，通过辊道速度的变化来控制钢板三个区域在冷却装置内的停留时间，实现均匀的终冷温度。优点在于，对供水阀门的响应时间要求不高，易于控制，可以实现在冷却区域较短的情况下的钢板头尾遮蔽，钢板的遮蔽平滑过渡，得到更为均匀的温度场。

Description

一种提高热轧钢板控制冷却温度均匀性的方法
技术领域
本发明属于中厚板控轧控冷技术领域，特别涉及一种提高热轧钢板控制冷却温度均匀性的方法。
背景技术
控制冷却是生产低成本高级别钢板的重要技术，由于钢坯边部散热较快，其头部和尾部温度较低，在热轧变形过程中，钢板头尾过冷区逐渐增大，经过控制冷却过程之后，过冷的区域可能出现性能不合格的情况，需要进行切除，由此降低了钢板的成材率。另外，生产上钢板切头切尾量是固定的，如果过冷区域过大可能没有切除干净，引起钢板性能不合格。因此，提高控轧控冷钢板的温度均匀性对于提高钢板成材率、性能合格率意义重大。另外，钢板的板形与温度密切相关，温度的不均匀会导致钢板变形的不均匀，引起板形不合格问题。在控制冷却过程中解决钢板头尾过冷采用的传统解决方案是头尾遮蔽，即在钢板头部入水和尾部入水的时候，减小部分冷却喷水装置水量，从而减少钢板头尾的温降，该方法的缺点在于：对供水阀门的响应时间要求很高，不宜控制；在冷却区域较短的情况下，开关水的控制难度很大；另外钢板的头尾过冷是一个渐变的温度场，冷却水量的变化是个突变的过程，不易得到均匀的温度场。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高热轧钢板控制冷却温度均匀性的方法。实现均匀的终冷温度。
热轧后的钢板穿过控制冷却装置，控制冷却装置的冷却强度保持不变，将钢板划分为头部低温区、均匀温度区、尾部低温区三个区域，通过辊道速度的变化来控制钢板三个区域在冷却装置内的停留时间，实现均匀的终冷温度。
具体工艺步骤如下：
1)统计实际生产情况，绘制与设备特点有关的“温降-冷却时间”曲线，该曲线描述了不同规格钢板在冷却区内停留时间和温降的关系，从该图很方便地得到具体规格钢板达到一定温降需要的时间；
2)钢板均匀温度区的初始温度T0(800℃-900℃)，终冷温度T’(400℃-600℃)，温降为(T0-T’)，根据温降工艺要求，从“温降-冷却时间”曲线上查出需要的冷却时间，结合冷却区域的长度，计算得到钢板均匀温度区通过冷却装置的平均速度V0(0.5m/s-1.2m/s)；
3)钢板头部入水的速度Vh按照如下确定：
根据钢板头部温度和终冷温度要求，查“温降-冷却时间”曲线得到需要的冷却时间，带入下式：
Vh＝2×冷却区域长度/冷却时间-V0
头部低温区完全入水后辊速变为恒定值V0，头部开始入水至头部低温区完全入水之间的速度线性降低。
4)钢板尾部入水的速度Vt按照如下确定：
根据钢板尾部温度和终冷温度要求，查“温降-冷却时间”曲线得到需要的冷却时间，带入下式：
Vt＝2×冷却区域长度/冷却时间-V0
钢板尾部低温区开始入水时辊速为V0，钢板尾部低温区开始入水至钢板尾部完全入水之间的辊速线形增加。
本发明的优点在于：
1)对供水阀门的响应时间要求不高，易于控制；
2)可以实现在冷却区域较短的情况下的钢板头尾遮蔽；
3)钢板的遮蔽平滑过渡，得到更为均匀的温度场。
附图说明
图1为不同厚度规格“温降-冷却时间”曲线示意图。
图2为钢板冷却前后温度分布示意图。
图3为钢板不同位置入水的辊道速度示意图。
具体实施方式
实施例1：
以某中厚板生产线为例，对本发明的具体实施方式进行说明。
该生产线冷却区域长9m，生产当中统计该冷却设备的“温降-冷却时间”曲线如图1所示，包括厚度15mm、20mm、30mm和40mm等典型规格。
控制冷却装置的冷却强度保持不变，将钢板划分为头部低温区、均匀温度区、尾部低温区三个区域，通过辊道速度的变化来控制钢板三个区域在冷却装置内的停留时间。
以20mm厚度×30m长度钢板为例，工艺要求钢板温度均匀区域由初始温度800℃降低至500℃，温降300℃，由“温降-冷却时间”关系曲线确定其冷却时间要求为10s。辊道速度为冷却区域长度/冷却时间，因此，均匀温度区域通过冷却区的辊速为0.9m/s。
钢板头部温度为700℃，目标终冷温度500℃，温降200℃，由“温降-冷却时间”关系曲线确定其冷却时间要求为7s。头部入水速度为：
9m＊2/7s-0.9m/s＝1.7m/s。
钢板尾部温度为650℃，目标终冷温度500℃，温降150℃，由“温降-冷却时间”关系曲线确定其冷却时间要求为5s。尾部入水速度为：
9m＊2/5s-0.9m/s＝2.7m/s。
得到辊道速度分布为：头部入水辊速1.7m/s，头部过冷区域完全入水辊速为0.9m/s，之间线性降低；钢板均匀温度区域入水辊速为0.9m/s，保持不变；尾部过冷区域入水辊速开始线性增加，至钢板尾部入水辊速为2.7m/s。将上述辊速数据输入冷却设备的控制系统，对钢板辊速进行控制即可。

Claims (4)

1.一种提高热轧钢板控制冷却温度均匀性的方法，其特征在于，工艺步骤为：
1)统计实际生产情况，绘制“温降-冷却时间”曲线；
2)钢板均匀温度区的初始温度T0，终冷温度T’，温降为T0-T’，从“温降-冷却时间”曲线上查出需要的冷却时间，结合冷却区域的长度，计算得到钢板均匀温度区通过冷却装置的平均速度V0；
3)钢板头部入水的速度Vh按照如下确定：
根据钢板头部温度和终冷温度要求，查“温降-冷却时间”曲线得到需要的冷却时间，带入下式：
Vh＝2×冷却区域长度/冷却时间-V0，
头部低温区完全入水后辊速变为恒定值V0，头部开始入水至头部低温区完全入水之间的速度线性降低；
4)钢板尾部入水的速度Vt按照如下确定：
根据钢板尾部温度和终冷温度要求，查“温降-冷却时间”曲线得到需要的冷却时间，带入下式：
Vt＝2×冷却区域长度/冷却时间-V0，
钢板尾部低温区开始入水时辊速为V0，钢板尾部低温区开始入水至钢板尾部完全入水之间的辊速线形增加。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的钢板均匀温度区的初始温度T0的范围为800℃-900℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的终冷温度T’的范围为400℃-600℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的平均速度V0的范围为0.5m/s-1.2m/s。
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