CN103056175B - 一种热轧h型钢翼缘选择冷却控制方法 - Google Patents

一种热轧h型钢翼缘选择冷却控制方法 Download PDF

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本发明属于金属压力加工技术领域，具体涉及一种热轧H型钢翼缘选择冷却控制方法。本发明主要解决热轧H型钢金相组织结构不同，容易弯曲，力学性能不均匀的问题。本发明的技术方案为：一种热轧H型钢翼缘选择冷却控制方法，将冷却装置安装在H型钢轧机的对中装置上，调整冷却装置距离H型钢坯料的距离，在H型钢坯料被轧机咬入前，热检测器检测到H型钢坯料头或尾的距离信号，并将距离信号传递给远程计算机，远程计算机控制安装在冷却装置上的电子控制阀以控制冷却装置水冷却喷嘴的打开、水冷却喷嘴喷出的冷却水的水流量和水压力，进而对H型钢翼缘进行选择喷水冷却。本发明具有改善轧件的冷却均匀性，减少内应力，提高其综合力学性能的优点。

Description

一种热轧H型钢翼缘选择冷却控制方法
技术领域
本发明属于金属压力加工技术领域，具体涉及一种热轧H型钢翼缘选择冷却控制方法。
背景技术
H型钢作为一种经济断面型钢，同普通工字钢相比具有截面模数大、构造方便、节约工时等特点，现已经被广泛应用在建筑钢结构的梁、柱结构构件中，可使结构减轻20～40 ％，节约金属5～15％，在国民经济建设中发挥着重要的经济骨架作用。热轧H型钢同焊接H型钢相比还具有成本低、能耗低、无焊口隐患等特点。由于H型钢的断面复杂，在生产热轧H型钢的过程中，轧制和冷却过程中轧件温度分布非常不均匀，翼缘表面温差可达120℃以上，导致不同位置金相组织结构不同，冷却后内应力较大，容易弯曲，力学性能不均匀，这些严重影响了热轧H型钢的生产和使用。
发明内容
本发明主要针对热轧H型不同位置金相组织结构不同，冷却后内应力较大，容易弯曲，力学性能不均匀的问题，提供一种热轧H型钢翼缘选择冷却控制方法。
本发明为实现上述目的而采取的技术方案为：
一种热轧H型钢翼缘选择冷却控制方法，将冷却装置安装在H型钢轧机的对中装置上，轧制不同规格H型钢时，调整冷却装置距离H型钢坯料的距离为30-100mm，在H型钢坯料被轧机咬入前，热检测器检测到H型钢坯料头或尾的距离信号，并将距离信号传递给远程计算机，远程计算机控制安装在冷却装置上的电子控制阀以控制冷却装置水冷却喷嘴的打开、水冷却喷嘴喷出的冷却水的水流量和水压力，进而对H型钢翼缘进行选择喷水冷却，喷溅出的水遇到挡板流入水循环系统。
其中所述的水冷却喷嘴呈喇叭口形状，喇叭口与水平夹角为10～40°，所述挡板高度为200～400mm。
所述的水冷却喷嘴喷出的冷却水的水流量为10～30L/min，水压力为0.4～0.7MPa。
本发明采用上述技术方案在生产热轧H型钢过程中，根据不同规格的冷却特点，通过翼缘选择冷却，对高温区喷水，均匀高低温区的温度，改善轧件的冷却均匀性，减少内应力，提高其综合力学性能。
具体实施方式
实施例1
热轧H型钢Q235B，规格为：1000×300，采用六段水冷却喷嘴，将冷却装置安装在H型钢轧机的对中装置上，调整冷却装置距离H型钢坯料的距离为100mm，在H型钢坯料被轧机咬入前，热检测器检测到H型钢坯料头到第一个水冷喷嘴的距离，并将距离信号传递给远程计算机，远程计算机控制安装在冷却装置上的电子控制阀以控制冷却装置水冷却喷嘴的打开、水冷却喷嘴喷出的冷却水的水流量为30L/min，水压力为0.65MPa，水冷却喷嘴喇叭口与水平夹角为35°，H型钢坯料在轧机的轧制速度为3.1m/s,进而对H型钢翼缘进行选择喷水冷却，喷溅出的水遇到挡板流入水循环系统。
该冷却方法对H型钢翼缘高温区域冷却，高低温区域测量后温差为35℃，小于原来的温差183℃，产品各处表面温度趋于一致，挡板与水平面呈90°，高度为400mm，冷却水喷溅到挡板上，挡板引导水流入水循环系统，防止水流外漏，由于对H型钢翼缘选择冷却，轧机温降幅度较大，通过高的冷却速度和长的冷却时间，促进了钢材晶粒组织的细化，均匀了翼缘的金相组织，晶粒度均匀为7.5级，H型钢翼缘的屈服强度也提高30MPa，翼缘的上中下位置屈服强度相差20MPa，综合力学性能良好。
实施例2
热轧H型钢Q235B，规格为：600×300，采用五段水冷却喷嘴，将冷却装置安装在H型钢轧机的对中装置上，调整冷却装置距离H型钢坯料的距离为80mm，在H型钢坯料被轧机咬入前，热检测器检测到H型钢坯料头到第一个水冷喷嘴的距离，并将距离信号传递给远程计算机，远程计算机控制安装在冷却装置上的电子控制阀以控制冷却装置水冷却喷嘴的打开、水冷却喷嘴喷出的冷却水的水流量为20L/min，水压力为0.55MPa，水冷却喷嘴喇叭口与水平夹角为30°，H型钢坯料在轧机的轧制速度为4m/s,进而对H型钢翼缘进行选择喷水冷却，喷溅出的水遇到挡板流入水循环系统。
该冷却方法对H型钢翼缘高温区域冷却，高低温区域测量后温差为33℃，小于原来的温差157℃，产品各处表面温度趋于一致，挡板与水平面呈95°，高度为300mm，冷却水喷溅到挡板上，挡板引导水流入水循环系统，防止水流外漏。由于对H型钢翼缘选择冷却，轧机温降幅度较大，通过高的冷却速度和长的冷却时间，促进了钢材晶粒组织的细化，均匀了翼缘的金相组织，晶粒度均匀为8级，H型钢翼缘的屈服强度也提高20MPa，翼缘的上中下位置屈服强度相差20MPa，综合力学性能良好。
实施例3
热轧H型钢Q345B，规格为：400×400，采用五段水冷却喷嘴，将冷却装置安装在H型钢轧机的对中装置上，调整冷却装置距离H型钢坯料的距离为60mm，在H型钢坯料被轧机咬入前，热检测器检测到H型钢坯料头到第一个水冷喷嘴的距离，并将距离信号传递给远程计算机，远程计算机控制安装在冷却装置上的电子控制阀以控制冷却装置水冷却喷嘴的打开、水冷却喷嘴喷出的冷却水的水流量为20L/min，水压力为0.55MPa，水冷却喷嘴喇叭口与水平夹角为15°，H型钢坯料在轧机的轧制速度为4.2m/s,进而对H型钢翼缘进行选择喷水冷却，喷溅出的水遇到挡板流入水循环系统。
该冷却方法对H型钢翼缘高温区域冷却，高低温区域测量后温差为28℃，小于原来的温差141℃，产品各处表面温度趋于一致，挡板与水平面呈95°，高度为400mm，冷却水喷溅到挡板上，挡板引导水流入水循环系统，防止水流外漏。由于对H型钢翼缘选择冷却，轧机温降幅度较大，通过高的冷却速度和长的冷却时间，促进了钢材晶粒组织的细化，均匀了翼缘的金相组织，晶粒度均匀为9级，H型钢翼缘的屈服强度也提高25MPa，翼缘的上中下位置屈服强度相差25MPa，综合力学性能良好。
实施例4
热轧H型钢Q345B，规格为：375×150，采用四段水冷却喷嘴，将冷却装置安装在H型钢轧机的对中装置上，调整冷却装置距离H型钢坯料的距离为40mm，在H型钢坯料被轧机咬入前，热检测器检测到H型钢坯料头到第一个水冷喷嘴的距离，并将距离信号传递给远程计算机，远程计算机控制安装在冷却装置上的电子控制阀以控制冷却装置水冷却喷嘴的打开、水冷却喷嘴喷出的冷却水的水流量为15L/min，水压力为0.5MPa，水冷却喷嘴喇叭口与水平夹角为10°，H型钢坯料在轧机的轧制速度为4.5m/s,进而对H型钢翼缘进行选择喷水冷却，喷溅出的水遇到挡板流入水循环系统。
该冷却方法对H型钢翼缘高温区域冷却，高低温区域测量后温差为25℃，小于原来的温差130℃，产品各处表面温度趋于一致，挡板与水平面呈85°，高度为200mm，冷却水喷溅到挡板上，挡板引导水流入水循环系统，防止水流外漏。由于对H型钢翼缘选择冷却，轧机温降幅度较大，通过高的冷却速度和长的冷却时间，促进了钢材晶粒组织的细化，均匀了翼缘的金相组织，晶粒度均匀为9.5级，H型钢翼缘的屈服强度也提高40MPa，翼缘的上中下位置屈服强度相差15MPa，综合力学性能良好。
实施例5
热轧H型钢Q238B，规格为：250×250，采用四段水冷却喷嘴，将冷却装置安装在H型钢轧机的对中装置上，调整冷却装置距离H型钢坯料的距离为40mm，在H型钢坯料被轧机咬入前，热检测器检测到H型钢坯料头到第一个水冷喷嘴的距离，并将距离信号传递给远程计算机，远程计算机控制安装在冷却装置上的电子控制阀以控制冷却装置水冷却喷嘴的打开、水冷却喷嘴喷出的冷却水的水流量为20L/min，水压力为0.45MPa，水冷却喷嘴喇叭口与水平夹角为15°，H型钢坯料在轧机的轧制速度为5m/s,进而对H型钢翼缘进行选择喷水冷却，喷溅出的水遇到挡板流入水循环系统。
该冷却方法对H型钢翼缘高温区域冷却，高低温区域测量后温差为20℃，小于原来的温差125℃，产品各处表面温度趋于一致，挡板与水平面呈100°，高度为300mm，冷却水喷溅到挡板上，挡板引导水流入水循环系统，防止水流外漏。由于对H型钢翼缘选择冷却，轧机温降幅度较大，通过高的冷却速度和长的冷却时间，促进了钢材晶粒组织的细化，均匀了翼缘的金相组织，晶粒度均匀为8.5级，H型钢翼缘的屈服强度也提高30MPa，翼缘的上中下位置屈服强度相差20MPa，综合力学性能良好。

Claims (3)

1.一种热轧H型钢翼缘选择冷却控制方法，其特征在于：将冷却装置安装在H型钢轧机的对中装置上，轧制不同规格H型钢时，调整冷却装置距离H型钢坯料的距离为30 -100mm，在H型钢坯料被轧机咬入前，热检测器检测到H型钢坯料头或尾的距离信号，并将距离信号传递给远程计算机，远程计算机控制安装在冷却装置上的电子控制阀以控制冷却装置水冷却喷嘴的打开、水冷却喷嘴喷出的冷却水的水流量和水压力，进而对H型钢翼缘进行选择喷水冷却，喷溅出的水遇到挡板流入水循环系统。
2.根据权利要求1所述的一种热轧H型钢翼缘选择冷却控制方法，其特征在于：所述的水冷却喷嘴呈喇叭口形状，喇叭口与水平夹角为10～40°，所述挡板高度为200～400mm。
3.根据权利要求1所述的一种热轧H型钢翼缘选择冷却控制方法，其特征在于：所述的水冷却喷嘴喷出的冷却水的水流量为10～30L/min，水压力为0.4～0.7MPa。
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