CN104668295B - 一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于低温轧制领域，提供了一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法，包括：根据钢种和相应的连续冷却转变曲线特性，确定轧件生成相变组织的临界相变温度和临界冷却速度；根据水箱长度值和轧件的轧制速度计算水冷时间，并通过水冷时间和冷却水温度，计算出达到临界相变温度和临界冷却速度时，对应的最大水流量；在最大水流量范围内，获取水流量初值；根据轧件各结点的热量传递关系，计算轧件的均温温度；判断均温温度和目标温度的绝对差值超出第一预设阈值，则调整水流量重新进行均温温度的计算，计算出能满足第一预设阈值的水流量。本发明实现了控温轧制工艺中工艺参数的自动推导，克服现有技术中参考已有工程或经验方式的低效和不准确。

Description

一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法和装置

技术领域

本发明属于低温轧制领域，尤其涉及一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法和装置。

背景技术

在热轧棒材、线材生产工艺中，通过细化晶粒，既提高钢的强度又改善钢的韧性，是控制轧制工艺的独特之处，也是其它通过增加稀有合金元素等方法所不及的。棒线材生产线的控制轧制工艺主要为控温轧制。经实践证明，棒线材生产线上应用控温轧制工艺和轧后控制冷却工艺可采用低碳钢代替微合金或低合金钢，获得的产品质量好、金属收得率高、生产成本低，能为钢厂带来巨大的经济效益，而得到广泛的应用。

控温轧制工艺的关键在于精确控制精轧机组入口的轧件温度和轧件断面温差。目前，国内大多棒线材生产线控温轧制工艺参数的确定，多是照搬或者参照已投产的生产线，工程设计与实际生产脱节，设备参数和工艺布局不尽合理，造成资源的浪费。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法，以解决国内现有技术中大多棒线材生产线控温轧制工艺参数的确定，多是照搬或者参照已投产的生产线，工程设计与实际生产脱节，设备参数和工艺布局不尽合理，造成资源的浪费的问题。

本发明一方面提供了一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法，所述方法包括以下步骤：

根据所述钢种M和相应的连续冷却转变曲线特性，确定轧件生成相变组织的临界相变温度和临界冷却速度；根据水冷箱长度值L1和轧件的轧制速度V计算水冷时间t1，并通过所述水冷时间t1和冷却水温度Tw，计算出达到所述临界相变温度和临界冷却速度时，对应的最大水流量Qmax；在所述Qmax范围内，获取水流量初值Q；根据所述水流量初值Q，获取所述轧件在完成水冷阶段，进入均温阶段时，轧件的中心温度和表面温度；根据轧件各结点的热量传递关系，计算轧件的均温温度；判断所述均温温度和所述目标温度的绝对差值超出第一预设阈值，则调整水流量Q重新进行均温温度的计算，直到计算出能够满足所述第一预设阈值的水流量Qf。

本发明另一方面提供了一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制装置，所述装置包括输入模块、显示模块、处理器和存储模块，具体的：

所述输入模块，用于接收用户输入的轧制工艺参数；所述处理器，用于根据所述钢种M和相应的连续冷却转变曲线特性，确定轧件生成相变组织的临界相变温度和临界冷却速度；根据水冷箱长度值L1和轧件的轧制速度V计算水冷时间t1，并通过所述水冷时间t1和冷却水温度Tw，计算出达到所述临界相变温度和临界冷却速度时，对应的最大水流量Qmax；在所述Qmax范围内，获取水流量初值Q；根据所述水流量初值Q，获取所述轧件在完成水冷阶段，进入均温阶段时，轧件的中心温度和表面温度；根据轧件各结点的热量传递关系，计算轧件的均温温度以及达到均温温度所需的均温时间；判断轧件的中心温度和表面温度的绝对值超出第二预设阈值，则延长均温时间重新进行均温温度的计算，直到计算出能够满足所述第二预设阈值的均温时间；判断所述均温温度和所述目标温度的绝对差值超出第一预设阈值，则调整水流量Q重新进行均温温度的计算，直到计算出能够满足所述第一预设阈值的水流量Qf；所述存储模块，用于存储各种钢种的CCT曲线；所述显示模块，用于显示用户输入的参数和最后计算的结果。

本发明实施例提供的一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法的有益效果包括：从控温轧制生产的工艺要求出发，包括：温度控制、冷却过程中避免生成对最终产品性能不利的相变组织，并提炼出影响上述生产工艺的因素，从而基于控制系统迭代运算完成特定钢种采用控温轧制工艺进行生产时的参数设置，相比较现有技术照搬或者参照已投产的生产线的方式，更加高效和精确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种典型的连续冷却转变CCT曲线图；

图4是本发明实施例提供的一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

如图1所示为本发明实施例提供的一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法的流程图，本实施例的控制方法适用于各种控温轧制工艺，尤其针对用于控制终轧温度的冷却系统的参数设置，包括：水流量大小和均温阶段的均温长度，由图1可知，本发明提供的一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法的实施例包括：

在步骤201中，根据所述钢种M和相应的连续冷却转变曲线特性，确定轧件生成相变组织的临界相变温度和临界冷却速度。

如图3所示，为一种典型的连续冷却转变曲线特性(Continuous CoolingTransformation，简写为：CCT)曲线，当表层冷却温度低于图3中马氏体转变开始线，并且冷却速度大于马氏体临界冷却速度，反应在图3中落于冷却速度V1曲线、坐标轴以及马氏体转变开始线构成的区域时，则表层便会产生马氏体。因此，所述临界相变温度和临界冷却速度可以是单独的两个数，也可以是准确记录所述马氏体转变开始线的矩阵，在此不作特殊的限定。

所述相变组织为对最终产品性能有不利影响的组织，包括：马氏体、贝氏体、铁素体、珠光体中的一种或者多种。如碳钢，实际生产中在进入精轧阶段前要避免生成马氏体和贝氏体组织，从而保证轧件的最终性能满足要求。

在步骤202中，根据水冷箱长度值L1和轧件的轧制速度V计算水冷时间t1，并通过所述水冷时间t1和冷却水温度Tw，计算出达到所述临界相变温度和临界冷却速度时，对应的最大水流量Qmax。

由于，冷却过程中，轧件表层的温度相比中心和其它位置下降的快，因此，在控制表层不生成相变组织的情况下，只需要计算轧件表面达到所述临界相变温度和临界冷却速度时，对应的最大水流量Qmax。

在步骤203中，在所述Qmax范围内，获取水流量初值Q。

在步骤204中，根据所述水流量初值Q，获取所述轧件在完成水冷阶段，进入均温阶段时，轧件的中心温度和表面温度。

在步骤205中，根据轧件各结点的热量传递关系，计算轧件的均温温度。

在步骤206中，判断所述均温温度和所述目标温度的绝对差值超出第一预设阈值，则调整水流量Q重新进行均温温度的计算，直到计算出能够满足所述第一预设阈值的水流量Qf。

本实施例从控温轧制生产的工艺要求出发，包括：温度控制、冷却过程中避免生成对最终产品性能有不利影响的相变组织，并提炼出影响上述生产工艺要求的因素，从而基于控制系统迭代运算完成特定钢种在进入精轧之前为满足所述生产工艺要求，需要提供的水流量，相比较现有技术照搬或者参照已投产的生产线的方式，更加高效和精确。

本实施例给出了如何在保证均温温度达到目标温度和避免水冷时生成相变组织的双重条件下，得出满足控温轧制工艺生产时的水流量，并且，为了在均温阶段完成轧件中心到表面的热量传递，还需要为其提供适当的均温距离。结合本实施例，具体的，在判断所述均温温度和所述目标温度的绝对差值小于所述第一阈值时，所述方法还包括：

获取轧件达到所述均温温度的时间，并根据轧件的轧制速度，计算得到均温距离L2。

本实施例的递归过程还存在一种判断结果，即当水流量调整到Qmax时，仍然无法计算得到满足所述第一预设阈值的均温温度时，控制系统返回此钢种M和/或轧件规格D不适合采用控温轧制工艺进行生产。

本实施例的实现需要基于现有的低温轧制领域的相关算法，具体的算法公式因为不同公司实践和总结原因可能会有稍许不同，接下来将通过算法中主要过程来阐述如何实现通过水冷阶段时获取轧件的中心温度和表面温度，具体包括：

根据轧件规格D，将轧件的半径分成n-1个△r，每隔△r定义1个结点，即n个结点，根据钢种的特性确定空间步长△r和时间步长△t；依据所述空间步长△r和时间步长△t，计算结点之间热量传递关系；根据水流量初值Q，推导轧件表面在水冷阶段的热流密度q1；并依据所述热流密度q1和结点热量传递关系，计算完成水冷阶段，进入均温阶段时，轧件的中心温度和表面温度。所述计算方法具体可以是有限差分模型。

其中，依据所述空间步长△r和时间步长△t，计算结点之间热量传递关系，具体包括：

应用热焓场代替温度场进行计算，将热焓场的偏微分方程应用泰勒级数展开式，结合控制容积法进行推倒，得出中心、内部、边界结点的显式差分方程，即各结点之间的热量传递关系；通过所述显式差分方程计算各结点在不同时刻的温度。所述显式差分方程属于所述有限差分模型的一部分。

在均温阶段和水冷阶段类似，所述根据轧件的各结点的热量传递形式，计算轧件的均温温度，具体包括：

依据斯蒂藩-玻尔兹曼公式，推导轧件表面在均温阶段的热流密度q2；并依据所述热流密度q2和所述各结点热量传递关系，计算轧件的均温温度。

本发明实施例在实现时，为简化计算模型，忽略轧件与运输辊道的热传导。但是，作为本领域技术人员，在掌握本发明实施例方法后，也能够经过合理的推敲，无需经过创造性构思便能实现增加所述轧件与运输辊道的热传导的实现方式，因此，仍然在本发明保护范围之内。

在本发明各实施例中，轧件的中心温度和表面温度的绝对差值在第二预设阈值内，则此时获取的中心温度和/或表面温度为所述均温温度。

本实施作为一种棒线材生产线控温轧制工艺控制系统的实现方法，在所述Qmax范围内，获取水流量初值Q的方式，也可以是一下两种方式中的任意一种：

方式一、操作人员根据所述Qmax和所要设计的轧制生产线所能提供的水流量，向所述控制系统输入水流量初值Q；

方式二、控制系统根据所述Qmax和操作人员输入的所要设计的轧制生产线所能提供的水流量均值，将两者的中间值作为水流量初始值Q。

作为控制系统，还可以提供如下功能：

将最终能够满足控温轧制工艺生产需求的水流量Qf和均温长度L2，呈现给操作人员；所述控温轧制工艺生产需求包括：轧件表面不生成影响产品性能的相变组织(例如碳钢，应避免生成马氏体和/或贝氏体)、均温温度和目标温度绝对差值在所述第一预设阈值内。

实施例二

本发明实施例还提供了一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制装置，用于运行控制系统，所述控制系统用于实现上述实施例一的方法步骤，如图2所示，所述装置包括输入模块1、显示模块4、处理器2和存储模块3，具体的：

所述输入模块1，用于接收用户输入的轧制工艺参数。

所述处理器2，用于根据所述钢种M和相应的连续冷却转变曲线特性，确定轧件生成相变组织的临界相变温度和临界冷却速度；根据水冷箱长度值L1和轧件的轧制速度V计算水冷时间t1，并通过所述水冷时间t1和冷却水温度Tw，计算出达到所述临界相变温度和临界冷却速度时，对应的最大水流量Qmax；在所述Qmax范围内，获取水流量初值Q；根据所述水流量初值Q，获取所述轧件在完成水冷阶段，进入均温阶段时，轧件的中心温度和表面温度；根据轧件各结点的热量传递关系，计算轧件的均温温度以及达到均温温度所需的均温时间；判断轧件的中心温度和表面温度的绝对值超出第二预设阈值，则延长均温时间重新进行均温温度的计算，直到计算出能够满足所述第二预设阈值的均温时间；判断所述均温温度和所述目标温度的绝对差值超出第一预设阈值，则调整水流量Q重新进行均温温度的计算，直到计算出能够满足所述第一预设阈值的水流量Qf。

所述存储模块3，用于存储各种钢种的CCT曲线。

所述显示模块4，用于显示用户输入的参数和最后计算的结果。

本实施例中，所述处理器2模块还用于完成实施例一中除了主干执行步骤201-步骤206以外，还能用于完成实施例一中描述的扩展的内容。例如：所述处理器2，在判断水流量调整到Qmax时，仍然无法计算得到满足所述第一预设阈值的均温温度时，通过所述显示模块4，显示此钢种M和/或轧件规格D不适合于采用控温轧制工艺进行生产的结果。其它方法功能的实现，在此不一一赘述。

实施例三

如图4所示为本发明实施例提供的一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法的流程图，本实施例相比较实施例一的不同点在于，本实施例首先基于能量守恒(忽略轧件与空气的对流换热以及与运输辊道的热传导)计算在达到目标温度时，轧件相比较初始温度所损耗的能量都是在水冷阶段被水所吸收，因此，就可以在初始阶段根据所述目标温度和所述第一预设阈值，计算出水流量的范围。接下来具体介绍本实施例方法，包括：

在步骤301中，根据轧件的初始温度、预设的目标温度和第一预设阈值，计算满足温度冷却需求时生产线所能提供的水流量的范围。

实践中，根据工艺求，采用控温轧制工艺，即通过水冷和水冷后的均温过程后，要求均温温度和目标温度的温差绝对值应该处于第一预设阈值内，例如：所述第一预设阈值为15摄氏度。

在步骤302中，在所述水流量范围内，计算轧件各个部分的冷却速度和冷却温度，并通过分析连续冷却转变CCT曲线，确定轧件中是否会生成相变组织。

如图3所示，为一种典型的CCT曲线，当表层冷却温度低于图3中马氏体转变开始线，并且冷却速度大于马氏体临界冷却速度，反应在图3中落于冷却速度V1曲线、坐标轴以及马氏体转变开始线构成的区域时，则表层便会生成马氏体。

在步骤303中，在确认轧件中会生成相变组织时，在所述水流量范围内微调水流量，并重新计算轧件的外表面冷却速度和冷却温度，并通过分析连续冷却转变CCT曲线，确定轧件中是否会生成相变组织。

在步骤304中，直到分析结果为所述轧件中不会生成相变组织，记录此时的水流量作为控温轧制工艺的设定量。

上述步骤302-步骤304，以水冷后轧件表面温度不低于相变组织的临界相变温度，冷却速度不大于相变组织转变的临界冷却速度为目标值进行调控，通过优化冷却水量，以获得最终合理的金相组织。

本实施例从控温轧制生产的工艺要求出发，包括：温度控制、冷却过程中避免生成影响产品性能的相变组织，并提炼出影响上述生产工艺的因素，从而基于控制系统迭代运算完成特定钢种在控温轧制生产线上生产的设置参数，相比较现有技术照搬或者参照已投产的生产线的方式，更加高效和精确。

本实施例的步骤301-304实质上是为设计一条用于生产所述钢种和轧件规格D时采用控温轧制工艺提供了冷却水箱中水流量的控制参数的方法，而实际工艺需求中，还要求在完成均温阶段后，轧件的中心温度和外表面温度的差值要在第二预设阈值内(例如：15摄氏度)。因此，本实施例还提供了可以借鉴实施例一中计算均温距离的方法，这里不再赘述。

结合本实施例存在一种可实现方式，其中，所述计算轧件各个部分的冷却速度和冷却温度，具体包括：

以轧件截面中心为圆心，将其半径分成n个结点，分别计算各个结点上的冷却速度Vi和冷却温度Ti。

结合本实施例存在一种可实现方式，其中，控制系统中存储有各种钢种的CCT曲线，则所述通过分析连续冷却转变CCT曲线，确定轧件中是否会生成相变组织，具体包括：

控制系统判断轧件各个部分在整个冷却过程中，其冷却速度和冷却温度所构成的二维坐标，是否处于的对应CCT曲线中相变组织曲线范围内；如果是，则表明该冷却速度和冷却温度所对应的部分有生成相变组织；如果否，则表明该冷却速度和冷却温度所对应的部分没有生成相变组织。

结合本实施例存在一种可实现方式，其中，分析结果为在所述水流量的范围内，轧件中都会产生相变组织时，返回当前钢种M和/或轧件规格D不适合采用控温轧制工艺进行生产提示。

结合本实施例存在一种可实现方式，其中，分析结果为在所述水流量的范围内，轧件中都会生成相变组织时，在工艺生产允许范围内，通过调节轧件的轧制速度和/或水箱长度值，重新进行计算水流量的范围，并分析是否存在避免生成不利相变组织的水流量，记录此时轧制速度为采用控温轧制工艺时的轧制速度，并将此时的水流量作为控温轧制工艺生产时的设定量。

结合本实施例存在一种可实现方式，其中，可以用于调节的参数包括：水流量、水冷箱长度值和均温段长度、轧件的轧制速度，还包括：

根据控温轧制工艺生产时自身的特性，以及调节对应参数所带来的成本高低，所述各参数按照优先级进行调整，所述优先级从高到低依次为：

水流量、水冷箱长度值、均温段长度和轧件的轧制速度。

在实践中，水冷箱长度值通常是固定的，而本发明实施例中描述的增加水冷箱长度值可以通过增加固定长度水箱的个数来实现。

在实践生产中，所述轧件的轧制速度会影响生产效率；水箱虽然是可以临时配置的，但是同样会带来装配上的成本。

结合本实施例存在一种可实现方式，其中，所述方法还包括：

将最终能够满足控温轧制工艺生产需求的，经过调整后的参数值呈现给操作人员。

本实施例提供的方法，侧重点还是在于利用模型模拟计算出控温轧制工艺参数，并将计算得出的需要调整或者需要设置的参数呈现给操作人员，以便所述操作人员根据呈现的信息完成具体生产线中设备的参数设置。

本实施例中相关功能的实现方法可以借鉴实施例一中的方式，同样的实施例一中的相关实现方法也可以借鉴本实施例中的方式，在此不一一赘述。

实施例四

本实施例是基于实施例一主体执行步骤基础上，结合了实施例一中介绍的一个或者多个扩展实现方式后给出的一个功能比较全面的控温轧制工艺的控制方法的流程图，具体包括一下步骤：

在步骤401中，启动实施例二中所述装置中安装的控制系统软件。

在步骤402中，操作人员通过装置的显示模块4输入轧制工艺参数，包括：控温轧件规格D、轧制速度V，冷却水温Tw、水冷箱长度L1、钢种M等等。

在步骤403中，根据所述钢种M和相应的连续冷却转变曲线特性，确定轧件生成马氏体和/或贝氏体的临界相变温度和临界冷却速度。

在步骤404中，根据水冷箱长度值L1和轧件的轧制速度V计算水冷时间t1，并通过所述水冷时间t1和冷却水温度Tw，计算出达到所述临界相变温度和临界冷却速度时，对应的最大水流量Qmax。

在步骤405中，确定空间步长△r和时间步长△t。

本发明实施例采用的是有限差分模型计算方式，在确定空间步长△r和时间步长△t，要求其满足收敛性。

在步骤406中，操作人员在获取到最大水流量Qmax后，在Qmax范围内并借鉴所设计的轧制生产线所能提供的水流量，输入初始水流量Q。

在步骤407中，计算水冷区热流密度q1。

具体的，轧件与水对流换热过程中，其边界条件可表示为：

q＝h(T_R-T_W) (1)

h＝1000·0.36W^0.0556 (2)

式(1)、(2)、(3)中：q为热流密度W/m²；h为轧件与水的对流换热系数W/(m²·K)；T_R为轧件表面温度K；T_W为冷却水温度K；W为水流密度L/(m²·s)；Q为冷却水流量m³/h；A为冷却轧件表面积m²。

在步骤408中，应用有限差分模型计算水冷中各结点温度Ti，冷却速度Vi。

将水冷阶段轧件各个结点的温度变化认为是匀速降温，在通过实施例一得出的热量传递关系，确定各个结点温度Ti和冷却时间ti，便能计算出冷却速度Vi。

在步骤409中，计算均温区热流密度q2。

在均温的过程中，其边界条件可表示为：

q＝εσ[(T_R+273)⁴-(T_a+273)⁴] (4)

式(4)中：ε为钢坯黑度系数，通常取0.7～0.8；σ为斯蒂藩-玻尔兹曼常数，它是个自然常数，其值为5.67×10-8(W/m²·K⁴)；Ta为环境温度，取25℃。

在步骤410中，应用有限差分模型计算均温区中各结点温度Ti。

在步骤411中，判断轧件中心温度T1和表面温度Tn的绝对差值是否在第二预设阈值内，即|Tn-T1|≤15℃。如果判断满足条件，则进入步骤412；如果判断不满足条件，则累加时间步长△t，回到步骤410继续计算结点温度Ti。

在步骤412中，判断轧件的均温温度T_均温和目标温度T_目标的绝对差值是否在第一预设阈值内，即|T_均温-T_目标|≤15℃。如果判断满足条件，则进入步骤413；如果判断不满足条件，则调整(增加)水流量参数，回到步骤406重新计算结点温度Ti。

在步骤413中，将确认的水流量值通过显示模块4输出给操作人员。

本实施例结合了实施例一和实施例二，并就具体的如何通过递归流程，依据中心结点温度和外表面结点温度差值，以及均温温度和目标温度差值，实现水流量的确定给出了详细的阐述。其中，本发明各实施例中所描述的均温温度，即在中心结点温度和外表面结点温度差值满足第二预设阈值时轧件的温度。

本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制方法，其特征在于，控制系统中录入有各种钢种的连续冷却转变曲线特性，在进行所述控制方法时，控制系统首先获取轧制工艺参数，所述轧制工艺参数包括：钢种M，轧件的轧制规格D、轧制速度V、初始温度Tb、目标温度Td，冷却水温度Tw、水冷箱长度值L1，则所述方法具体包括：

根据所述钢种M和相应的连续冷却转变曲线特性，确定轧件生成相变组织的临界相变温度和临界冷却速度；

根据水冷箱长度值L1和轧件的轧制速度V计算水冷时间t1，并通过所述水冷时间t1和冷却水温度Tw，计算出达到所述临界相变温度和临界冷却速度时，对应的最大水流量Qmax；

在所述Qmax范围内，获取水流量初值Q；

根据所述水流量初值Q，获取所述轧件在完成水冷阶段，进入均温阶段时，轧件的中心温度和表面温度；

根据轧件各结点的热量传递关系，计算轧件的均温温度；

判断所述均温温度和所述目标温度的绝对差值超出第一预设阈值，则调整水流量Q重新进行均温温度的计算，直到计算出能够满足所述第一预设阈值的水流量Qf。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述均温温度和所述目标温度的绝对差值小于所述第一预设阈值时，所述方法还包括：

获取轧件达到所述均温温度的时间，并根据轧件的轧制速度，计算得到均温距离L2。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述水流量初值Q，获取所述轧件在完成水冷阶段，进入均温阶段时，轧件的中心温度和表面温度，具体包括：

根据钢种的特性确定结点的空间步长△r和时间步长△t，将轧件的半径分成n-1个△r，每隔△r定义1个结点，即n个结点；

根据热量的传递形式，推导出各结点之间在不同时间步长△t的热量传递关系；

根据水流量初值Q，推导轧件表面在水冷阶段的热流密度q1；

依据所述热流密度q1和各结点之间的热量传递关系，计算完成水冷阶段，进入均温阶段时，轧件的中心温度和表面温度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据轧件的热量传递形式，计算轧件的均温温度，具体包括：

依据斯蒂藩-玻尔兹曼公式，推导轧件表面在均温阶段的热流密度q2；

依据所述热流密度q2和所述各结点之间的热量传递关系，计算轧件的均温温度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述均温温度，具体为：

轧件的中心温度和表面温度的绝对差值在第二预设阈值内，则此时获取的中心温度和/或表面温度为所述均温温度；则所述方法还包括：

判断轧件的中心温度和表面温度的绝对值超出第二预设阈值，则延长均温时间重新进行均温温度的计算，直到计算出能够满足所述第二预设阈值的均温时间。

6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，依据所述空间步长△r和时间步长△t，计算各结点之间的热量传递关系，具体包括：

应用热焓场代替温度场进行计算，将热焓场的偏微分方程应用泰勒级数展开式，结合控制容积法进行推倒，得出中心、内部、边界结点的显式差分方程，即各结点之间的热量传递关系；

通过所述显式差分方程计算各结点在不同时刻的温度。

7.根据权利要求1任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将最终能够满足控温轧制工艺生产需求的水流量Qf和均温长度L2，呈现给操作人员；

所述控温轧制工艺生产需求包括：控温轧件表面不生成相变组织、均温温度和目标温度绝对差值在所述第一预设阈值内。

8.根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，当水流量调整到Qmax时，仍然无法计算得到满足所述第一预设阈值的均温温度时，所述方法还包括：

调整轧制工艺参数中水箱长度值L1，并依据所述最大水流量Qmax，重新计算轧件的均温温度；直到能够获水流量Qf，所述水流量Qf满足均温温度和所述目标温度的绝对差值在所述第一预设阈值内。

9.根据权利要求1任一所述的方法，其特征在于，所述相变组织为对最终产品性能不利影响的组织，包括：

马氏体、贝氏体、铁素体、珠光体中的一种或者多种。

10.一种棒线材生产线控温轧制工艺的控制装置，其特征在于，所述装置包括输入模块、显示模块、处理器和存储模块，具体的：

所述输入模块，用于接收用户输入的轧制工艺参数；

所述处理器，用于根据钢种M和相应的连续冷却转变曲线特性，确定轧件生成相变组织的临界相变温度和临界冷却速度；根据水冷箱长度值L1和轧件的轧制速度V计算水冷时间t1，并通过所述水冷时间t1和冷却水温度Tw，计算出达到所述临界相变温度和临界冷却速度时，对应的最大水流量Qmax；在所述Qmax范围内，获取水流量初值Q；根据所述水流量初值Q，获取所述轧件在完成水冷阶段，进入均温阶段时，轧件的中心温度和表面温度；根据轧件各结点的热量传递关系，计算轧件的均温温度以及达到均温温度所需的均温时间；判断轧件的中心温度和表面温度的绝对值超出第二预设阈值，则延长均温时间重新进行均温温度的计算，直到计算出能够满足所述第二预设阈值的均温时间；判断所述均温温度和目标温度的绝对差值超出第一预设阈值，则调整水流量Q重新进行均温温度的计算，直到计算出能够满足所述第一预设阈值的水流量Qf；

所述存储模块，用于存储各种钢种的CCT曲线；

所述显示模块，用于显示用户输入的参数和最后计算的结果。