CN102581044A

CN102581044A - 铁素体不锈钢的特殊冷却方法

Info

Publication number: CN102581044A
Application number: CN2012100298986A
Authority: CN
Inventors: 邱华东; 郭永亮
Original assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Current assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2032-02-10
Also published as: CN102581044B

Abstract

铁素体不锈钢的特殊冷却方法，包括铁素体不锈钢的头部卷曲冷却和尾部卷曲冷却，其特征是冷却设备包括层流冷却阀共有48组阀即1~48#阀组成，每组阀分为上下两组，1~4#阀上下均不喷水，从5#阀开始，采取从前向后喷水的方式，阀型选择密集喷水方式，阀的开闭由计算机自动设定，通过自动设定每组阀的开闭来动态控制卷取目标温度；所述的头部卷曲冷却包括头部冷却长度和头部冷却温度；所述的尾部卷曲冷却包括尾部冷却长度和尾部冷却温度，其中铁素体不锈钢的头部冷却长度：L_h=10/alpha_nn(米)；铁素体不锈钢的尾部冷却长度：L_t=15/alpha_nn(米)。本发明减少了铁素体不锈钢带钢表面擦划伤现象。

Description

铁素体不锈钢的特殊冷却方法

技术领域

该技术通过工艺研究及控制模型开发，增加了热连轧生产厂铁素体不锈钢层流冷却功能，通过特殊的参数控制进而在生产铁素体不锈钢时提高卷取稳定性、减少卷取过程中对带钢头尾表面擦划伤缺陷，提高热轧产品质量和热轧成材率，因此该技术属于冶金科学技术类冶金过程控制和自动化技术。

背景技术：

由于铁素体不锈钢表面硬度低，在热连轧卷取过程夹送辊和助卷辊速度超前于带钢，因此带钢与辊面形成的相对滑动造成带钢表面擦伤，此现象严重时可使每卷带钢头尾各十余米成为废品，对于热轧生产浪费严重，目前此现象在各热连轧厂轧制铁素体不锈钢时均表现严重。

由于铁素体不锈钢表面硬度较低，尤其是在高温状态，而热轧带钢主要是用于冷轧原料使用，一般不要求性能，因此热轧过程中也不控制卷取温度，故卷取前不使用层流冷却。这种状态下热轧带钢卷取前表面温度一般在700℃以上，而在此温度下铁素体不锈钢表面硬度较任何其它钢种都软，同时由于热轧卷取设备中的夹送辊和助卷辊等设备都是冷态的铸铁制品，表面硬度很高，在卷取过程中为达到卷取顺利、卷形良好的目的，夹送辊和助卷辊线速度与带钢线速度存在一定的差异，这种差异导致带钢表面与辊面发生错动而使带钢表面产生擦划伤，此类擦划伤严重影响带钢头尾表面质量，一般会使各铁素体钢种带钢头尾产生长度不一的擦划伤，不能使用而造成较大的浪费。但如果冷却长度过长或冷却温度过低，又容易造成水印等表面质量问题。

发明内容：

为减少铁素体不锈钢表面在卷取过程中被擦划伤现象，提高带钢表面质量，本发明提供一种铁素体不锈钢的层流冷却方法。

本发明包括铁素体不锈钢的头部卷曲冷却和尾部卷曲冷却，冷却设备包括层流冷却阀共有48组阀即1~48#阀组成，每组阀分为上下两组，1~4#阀上下均不喷水，从5#阀开始，采取从前向后喷水的方式，阀型选择密集喷水方式，阀的开闭由计算机自动设定，通过自动设定每组阀的开闭来动态控制卷取目标温度。

所述的头部卷曲冷却包括头部冷却长度和头部冷却温度；所述的尾部卷曲冷却包括尾部冷却长度和尾部冷却温度。

铁素体不锈钢的头部冷却长度： L_h= 10/alpha_nn (米)；

铁素体不锈钢的尾部冷却长度： L_t= 15/alpha_nn (米)，

其中alpha_nn为硬度系数，是根据化学成分由神经网络训练得出，各铁素体不锈钢钢种alpha_nn值如下表：

表1：铁素体各钢种alpha_nn值

钢种	alpha_nn
		430钢种	0.83~0.9
409钢种	0.75~0.79
		造币钢	0.85~0.89
高纯铁素体	0.65~0.69
		0CR13	1.0~1.06

表2：各钢种头尾卷取温度目标值

钢种	头部卷取温度	尾部卷取温度
			430钢种	630	635
409钢种	620	630
			造币钢	630	635
高纯铁素体	600	610
			0CR13	650	不喷水

上述具体参数通过应用C++语言进行具体编程，实现各项功能并得出以上具体参数。主要源代码如下：

1）头尾温度文本文件：

aps temp_head temp_tail

B03 650 700

B04 630 635

B07 620 630

B09 630 635

B2 600 610

2）硬度系数取值及头尾冷却长度确定：

//qhd add stainless spray according to aps 20060819

/* Ino.100C0 */

alpha_input[0] = chem->ca_c;

alpha_input[1] = chem->ca_si;

alpha_input[2] = chem->ca_mn;

alpha_input[3] = chem->ca_p;

alpha_input[4] = chem->ca_s;

alpha_input[5] = chem->ca_al;

alpha_input[6] = chem->ca_cr;

alpha_input[7] = chem->ca_cu;

alpha_input[8] = chem->ca_mo;

alpha_input[9] = chem->ca_ti;

alpha_input[10] = chem->ca_ni;

alpha_input[11] = chem->ca_v;

alpha_input[12] = chem->ca_nb;

alpha_input[13] = chem->ca_n;

alpha_input[14] = chem->ca_b;

/* Ino.400C0.000C0 */

/* forward pass - ALPHA neural network : */

/* Ino.100C0 */

call_net(FM_ALPHA,

alpha_input,

&stripData->alpha_nn,

&confidence);

/* Ino.400C0.00280 */

if ((stripData.Ed.flagDiamond > 100 && stripData.Ed.flagDiamond < 110)

||(stripData.Ed.flagDiamond > 120 && stripData.Ed.flagDiamond < 130)

||(stripData.Ed.flagDiamond > 140 && stripData.Ed.flagDiamond < 150)){

stripData.Flag.dummy[0] = 1.0f;

stripData.Flag.dummy[0] = 10.0f/stripData.alpha_nn;

d << "stripData.Flag.dummy[0]: " << stripData.Flag.dummy[0]; d.INFO1;

stripData.Flag.dummy[2] = 1.0f;

stripData.Flag.dummy[2] = 15.0f/stripData.alpha_nn;

d << "stripData.Flag.dummy[2]: " << stripData.Flag.dummy[2]; d.INFO1;

}

if ((stripData.Ed.flagDiamond > 100 && stripData.Ed.flagDiamond < 110)

||(stripData.Ed.flagDiamond > 120 && stripData.Ed.flagDiamond < 130)

||(stripData.Ed.flagDiamond > 140 && stripData.Ed.flagDiamond < 150)){

if (stripData.Eff.coilTemp <= 620){

stripData.cofa[0]=0.04;

}

if (stripData.Eff.coilTemp < 630){

stripData.cofa[0]=0.05;

}

else if (stripData.Eff.coilTemp <= 650){

stripData.cofa[0]=0.05;

}

else if (stripData.Eff.coilTemp <= 680){

stripData.cofa[0]=0.16;

}

else if(stripData.Eff.coilTemp < 690){

stripData.cofa[0]=0.45;

}

else{

stripData.cofa[0]=0.9;

}

if (stripData.Ed.flagDiamond == 109){

if (stripData.Eff.coilTemp < 630){

stripData.cofa[0]=0.05;

}

else if (stripData.Eff.coilTemp <= 650){

stripData.cofa[0]=0.09;

}

else if(stripData.Eff.coilTemp < 690){

stripData.cofa[0]=0.3;

}

else{

stripData.cofa[0]=0.9;

}

本发明降低了铁素体不锈钢带钢头尾温度，增加了铁素体不锈钢带钢表面硬度，减少了铁素体不锈钢带钢表面擦划伤现象，每卷带钢头尾擦划伤部分可控制在5米以内，且划伤深度有了明显减轻，效果明显。

具体实施方式

实施例一：针对SUS430钢种的冷却方法

该钢种硬度系数alpha_nn为0.88，则根据头尾冷却长度公式：

头部冷却长度L_h= 10/alpha_nn = 10/0.88=11.4（米）

尾部冷却长度L_t= 15/alpha_nn =15/0.88=17.05（米）

头部卷取目标温度为630℃，尾部卷取目标温度为635℃。

根据目标温度计算机层流冷却程序自动设定头部及尾部的各阀的开闭情况，如当精轧出口温度为880℃时，各阀的开闭设定为：

头部：设定1#阀、2#阀、3#阀、4#阀关闭，即不喷水；5#~12#阀开度是100，其余开度均为0。尾部：设定1#阀、2#阀、3#阀、4#阀关闭，即不喷水；5#~10#阀开度是100，其余开度均为0。

实施例二：针对409L钢种的冷却方法

该钢种硬度系数alpha_nn为0.76，则根据头尾冷却长度公式：

头部冷却长度L_h= 10/alpha_nn = 10/0.76=13.16（米）

尾部冷却长度L_t= 15/alpha_nn =15/0.76=19.74（米）

头部卷取目标温度为620℃，尾部卷取目标温度为630℃。

根据目标温度计算机层流冷却程序自动设定头部及尾部的各阀的开闭情况，如当精轧出口温度为840℃时，各阀的开闭设定为：

头部：设定1#阀、2#阀、3#阀、4#阀关闭，即不喷水；5#~11#阀开度是100，其余开度均为0。尾部：设定1#阀、2#阀、3#阀、4#阀关闭，即不喷水；5#~8#阀开度是100，其余开度均为0。

实施例三：针对造币钢CTSZB钢种的冷却方法

该钢种硬度系数alpha_nn为0.86，则根据头尾冷却长度公式：

头部冷却长度L_h= 10/alpha_nn = 10/0.86=13.16（米）

尾部冷却长度L_t= 15/alpha_nn =15/0.86=19.74（米）

头部卷取目标温度为620℃，尾部卷取目标温度为630℃。

实施例四：针对超纯铁素体TTS443钢种的冷却方法

该钢种硬度系数alpha_nn为0.68，则根据头尾冷却长度公式：

头部冷却长度L_h= 10/alpha_nn = 10/0.68=14.71（米）

尾部冷却长度L_t= 15/alpha_nn =15/0.68=22.06（米）

头部卷取目标温度为600℃，尾部卷取目标温度为610℃。

根据目标温度计算机层流冷却程序自动设定头部及尾部的各阀的开闭情况，如当精轧出口温度为870℃时，各阀的开闭设定为：

头部：设定1#阀、2#阀、3#阀、4#阀关闭，即不喷水；5#~15#阀开度是100，其余开度均为0。尾部：设定1#阀、2#阀、3#阀、4#阀关闭，即不喷水；5#~13#阀开度是100，其余开度均为0。

实施例五：针对0CR13R钢种的冷却方法

该钢种硬度系数alpha_nn为1.03，则根据头尾冷却长度公式：

头部冷却长度Lh= 10/alpha_nn = 10/1.03=9.71（米）；

尾部不喷水。

头部卷取目标温度为650℃，尾部不喷水。

根据目标温度计算机层流冷却程序自动设定头部及尾部的各阀的开闭情况，如当精轧出口温度为900℃时，各阀的开闭设定为：

头部：设定1#阀、2#阀、3#阀、4#阀关闭，即不喷水；5#~8#阀开度是100，其余开度均为0。尾部：设定1#阀、2#阀、3#阀、4#阀关闭，即不喷水；其余所有开度均为0，即不喷水。

Claims

1.铁素体不锈钢的特殊冷却方法，包括铁素体不锈钢的头部卷曲冷却和尾部卷曲冷却，其特征是冷却设备包括层流冷却阀共有48组阀即1~48#阀组成，每组阀分为上下两组，1~4#阀上下均不喷水，从5#阀开始，采取从前向后喷水的方式，阀型选择密集喷水方式，阀的开闭由计算机自动设定，通过自动设定每组阀的开闭来动态控制卷取目标温度；所述的头部卷曲冷却包括头部冷却长度和头部冷却温度；所述的尾部卷曲冷却包括尾部冷却长度和尾部冷却温度，其中铁素体不锈钢的头部冷却长度： L_h= 10/alpha_nn (米)；铁素体不锈钢的尾部冷却长度： L_t= 15/alpha_nn (米)，其中alpha_nn为硬度系数。