CN114107611B - 一种h型钢的冷却方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种H型钢的冷却方法，属于H型钢冷却工艺技术领域，解决了现有技术中R角出现明显温度差导致断面温度分布不均匀的问题。该冷却方法包括如下步骤：对轧后H型钢进行水雾冷却和风冷，依次进行一次水雾冷却和一次风冷为一个周期，对轧后H型钢的冷却至少为一个周期，使得轧后H型钢达到冷却的目标温度；水雾冷却的冷却速度大于风冷的冷却速度；水雾冷却的冷却速度为15～20℃/s，风冷的冷却速度为8～10℃/s。该冷却方法可用于H型钢的轧后冷区。

Description

一种H型钢的冷却方法
技术领域
本发明属于H型钢冷却工艺技术领域，尤其涉及一种H型钢的冷却方法。
背景技术
控轧控冷工艺对于高品质轻型H型钢显微组织和力学性能的控制非常关键。
轻型H型钢断面温度均匀性是影响H型钢组织性能均匀性的关键制约因素。轧后控冷时，冷却水在轧件上形成水槽，翼板和腹板连接处上表面冷却强度大，连接处下表面冷却强度大，引起上下R角出现明显温度差，导致断面温度分布不均匀，最终影响成品的性能稳定。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种H型钢的冷却方法，解决了现有技术中R角出现明显温度差导致断面温度分布不均匀的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种H型钢的冷却方法，包括如下步骤：
对轧后H型钢进行水雾冷却和风冷，依次进行一次水雾冷却和一次风冷为一个周期，对轧后H型钢的冷却至少为一个周期，最终达到冷却的目标温度(例如，上冷床目标温度为750～800℃)，其中，水雾冷却的冷却速度大于风冷的冷却速度，水雾冷却的冷却速度为22～30℃/s，风冷的冷却速度为8～10℃/s。
进一步地，周期数为4～6个。
进一步地，在H型钢进行第一个周期的水雾冷却和风冷后，直接进入第二个周期的水雾冷却区间。
进一步地，H型钢可以为轻型H型钢，该轻型H型钢的翼缘厚度小于40mm。
进一步地，每个周期内，水雾冷却的长度为4～10m，水雾冷却的水雾压力为0.4～1.5MPa。
进一步地，每个周期内，风冷的长度为2～5m，风冷的压缩空气压力为0.5～1.0MPa。
进一步地，总冷却时间为5～10s。
进一步地，上述H型钢的坯料尺寸为 720～760mm×440～460mm×100～130mm(例如，750mm×450mm×120mm)。
进一步地，上述H型钢的组分按质量百分比计包括：C 0.08～0.18、 Si 0.35～0.65、Mn 1.25～1.55、V 0.02～0.05、Cr 0.02～0.05、P≤0.045％和 S≤0.045％，其余为Fe。
进一步地，该H型钢的制备过程中，加热炉气温度为1100～1250℃，保温时间为80～100min，开轧温度为1100℃～1180℃。
进一步地，上述H型钢的冷却方法采用冷却装置，包括台架以及设于台架至少一个方向上(例如，上方、下方、左方和/或右方)的喷嘴组件，喷嘴组件包括交替设置的水雾喷嘴组和风冷喷嘴组，水雾喷嘴组和风冷喷嘴组均为多个。
进一步地台架1的每个方向上均布置1～100组喷嘴，水雾喷嘴和风冷喷嘴交替设置，每组喷嘴包括5～300个喷嘴。
进一步地，上述H型钢的冷却装置还包括用于安装水雾喷嘴组和风冷喷嘴组的安装架，水雾喷嘴组和风冷喷嘴组安装于安装架上。
进一步地，安装架为网状结构，包括多个十字件，水雾喷嘴组中的水雾喷嘴和风冷喷嘴组中的风冷喷嘴分别设于十字件的交叉点上，十字件包括相互连接的纵向管和横向管，横向管一端的内壁设有横向滑块，横向管的另一端设有横向滑槽，每排十字件中，相邻两个横向管通过相互配合的横向滑块和横向滑槽可滑动固定连接，纵向管的一端内壁设有纵向滑块，纵向管的另一端设有纵向滑槽，每行十字件中，相邻两个纵向管通过相互配合的纵向滑块4和纵向滑槽可滑动固定连接。
进一步地，上述水雾喷嘴和风冷喷嘴的出液口与台架的平面垂直。
进一步地，水雾喷嘴和风冷喷嘴的形状为扇环形。
进一步地，水雾喷嘴上开设沿水雾喷嘴径向设置的水雾喷孔，水雾喷孔的数量为多个，多个水雾喷孔的孔径不同，多个水雾喷孔沿水雾喷嘴的周向设置，水雾喷嘴绕安装架周向可转动。
进一步地，风冷喷嘴上开设沿风冷喷嘴径向设置的风冷喷孔，风冷喷孔的数量为多个，多个风冷喷孔的孔径不同，多个风冷喷孔沿风冷喷嘴的周向设置，风冷喷嘴绕安装架周向可转动。
进一步地，上述H型钢的冷却装置还包括分别与水雾喷嘴连通的供气单元和供水单元，通过控制供气单元和供水单元开度，控制水雾喷嘴喷出的水雾的含水量。
进一步地，供气单元包括依次连接的空压机、储气罐、气体截止阀、气体调节阀、气体流量计(例如，带差压变送器的FT孔板流量计)和分气器，分气器的出气口通过气管与喷嘴连接，气压变送器(例如，PT压力变送器)和气体压力表(例如，PI压力表)设于气体流量计与分气器的连接管路上。
进一步地，供水单元包括依次连接的储水池、水泵、增压泵、液体截止阀、液体调节阀、液体流量计和分水器，分水器的出水口通过水管与喷嘴连接，液压变送器(例如，PT压力变送器)和液体压力表(例如，PI压力表)设于液体流量计与分液器的连接管路上。
进一步地，移动台包括台架基体以及驱动台架基体移动的移动组件，移动组件包括滑轨(例如，直线轨道)和驱动件(例如，安装有继电器的驱动气缸)，台架基体与滑轨滑动连接，驱动件用于驱动台架基体相对于滑轨滑动。
进一步地，上述H型钢的冷却装置还包括用于监测H型钢表面温度的红外测温仪和/或用于监测H型钢内部温度的热电偶测温仪。
进一步地，热电偶测温仪的数量为多个。
进一步地，红外测温仪和热电偶测温仪的采集频率为每秒50个数据。
进一步地，上述冷却装置还包括与红外测温仪和/或热电偶测温仪连接的显示器。
进一步地，红外测温仪和热电偶测温仪分别测试H型钢的表面和心部的温度，包括H型钢在冷却之前、冷却过程中和冷却停止后全过程的表面和心部的温度。
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
a)本发明提供的H型钢的冷却方法，采用水雾冷却和风冷相组合，能够有效的对轻型H型钢整体温度进行精准控制，加快H型钢R角冷却速度，细化心部晶粒，对于加入V、Nb等合金的H型钢，能够加快合金氮化物的析出，提高合金利用率，在满足国标的要求下，对轻型H型钢生产采取控冷手段，达到适当减低合金含量，降低生产成本的目的。具体来说，一方面，水雾冷却为主要冷却方式，水雾冷却能够对H型钢的表面重点高温区域进行快速冷却，能够有效降低R角等高温区温度，控制晶粒长大，细化H型钢的晶粒。
b)本发明提供的H型钢的冷却方法，风冷的冷却速度较小，延长微合金在析出最优温度的析出时间，确保H型钢表层不出现淬火回火组织，提高微合金利用效率，并延长碳化物固溶状态，发挥固溶强化作用，改善珠光体组织片层间距和形貌，从而达到提高力学性能，降低合金含量目的。此外，风冷还能够利用压缩空气迅速吹散水雾冷却以后残余在H 型钢表面的冷却水，既能够使H型钢的高温区域产生短暂的回温过程，又能够保证低温区域持续降温，减少过度冷却区域，减小H型钢断面温度差(例如，断面温度差小于50℃)。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明提供的H型钢的冷却方法的冷却装置的立体图；
图2a为本发明提供的H型钢的冷却方法的冷却装置中供气单元的结构示意图；
图2b为本发明提供的H型钢的冷却方法的冷却装置中供水单元的结构示意图；
图3为本发明提供的H型钢的冷却方法的冷却装置中喷嘴组件的结构示意图；
图4为本发明提供的H型钢的冷却方法的冷却装置中热电偶测温仪的布置示意图；
图5为本发明提供的H型钢的冷却方法的冷却装置中喷嘴的结构示意图；
图6为本发明提供的H型钢的冷却方法的冷却装置中安装架的结构示意图；
图7为本发明采用实施例一提供的H型钢的冷却方法获得的H型钢的腹板处金相显微组织图；
图8为本发明采用实施例一提供的H型钢的冷却方法获得的H型钢的翼缘处金相显微组织图。
附图标记：
1-台架；2-喷嘴组件；3-纵向管；4-纵向滑块；5-纵向滑槽；6-横向管；7-横向滑块；8-横向滑槽；9-空压机；10-储气罐；11-气体截止阀； 12-气体调节阀；13-气体流量计；14-分气器；15-气压变送器；16-气体压力表；17-储水池；18-热电偶测温仪；19-液体压力表；20-液体截止阀；21-液体调节阀；22-液体流量计；23-分水器；24-液压变送器。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明的一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
本发明提供了一种H型钢的冷却方法，包括如下步骤：
对轧后H型钢进行水雾冷却和风冷，最终达到冷却的目标温度(例如，上冷床目标温度为750～800℃)，依次进行一次水雾冷却和一次风冷为一个周期，对轧后H型钢的冷却至少为一个周期(例如，4～6个周期)，例如，对轧后H型钢的冷却为水雾冷却-风冷-水雾冷却-风冷-水雾冷却- 风冷-水雾冷却-风冷4个周期，其中，水雾冷却的冷却速度大于风冷的冷却速度，水雾冷却的冷却速度为22～30℃/s，风冷的冷却速度为8～10℃/s。
需要说明的是，在H型钢进行第一个周期的水雾冷却和风冷且各部位温度趋于一致后，需要迅速进入第二个周期的水雾冷却区间。
示例性地，H型钢可以为轻型H型钢，该轻型H型钢的翼缘厚度小于40mm。
与现有技术相比，本发明提供的H型钢的冷却方法，采用水雾冷却和风冷相组合，能够有效的对轻型H型钢整体温度进行精准控制，加快 H型钢R角冷却速度，细化心部晶粒，对于加入V、Nb等合金的H型钢，能够加快合金氮化物的析出，提高合金利用率，在满足国标的要求下，对轻型H型钢生产采取控冷手段，达到适当减低合金含量，降低生产成本的目的。具体来说，一方面，水雾冷却为主要冷却方式，水雾冷却能够对H型钢的表面重点高温区域进行快速冷却，能够有效降低R角等高温区温度，控制晶粒长大，细化H型钢的晶粒。
另一方面，风冷的冷却速度较小，延长微合金在析出最优温度的析出时间，确保H型钢表层不出现淬火回火组织，提高微合金利用效率，并延长碳化物固溶状态，发挥固溶强化作用，改善珠光体组织片层间距和形貌，从而达到提高力学性能，降低合金含量目的。此外，风冷还能够利用压缩空气迅速吹散水雾冷却以后残余在H型钢表面的冷却水，既能够使H型钢的高温区域产生短暂的回温过程，又能够保证低温区域持续降温，减少过度冷却区域，减小H型钢断面温度差(例如，断面温度差小于50℃)。
为了保证水雾冷却的冷却效果，示例性地，每个周期内，水雾冷却的冷却路径的长度为4～6m，水雾冷却的水雾压力为1.2～1.5MPa。
同样地，为了保证风冷的冷却效果，示例性地，每个周期内，风冷的冷却路径的长度为4～5m，风冷的压缩空气压力为0.5～0.8MPa。
为了保证冷却的总体效果，上述冷却方法中，总冷却时间为5～10s。
示例性地，上述H型钢的冷却方法中，H型钢的坯料尺寸为 720～760mm×440～460mm×100～130mm(例如，750mm×450mm×120mm)，其组分按质量百分比计包括：C 0.08～0.18、Si 0.35～0.65、Mn 1.25～1.55、 V 0.02～0.05、Cr 0.02～0.05、P≤0.045％和S≤0.045％，其余为Fe。
该H型钢的制备过程中，加热炉气温度为1100～1250℃，保温时间为80～100min，可有效控制奥氏体晶粒长大，开轧温度为1100℃～1180℃。
示例性地，上述H型钢的冷却方法可以采用冷却装置实施，参见图 1至图6，包括台架1以及设于台架1至少一个方向上(例如，上方、下方、左方和/或右方)的喷嘴组件2，喷嘴组件2包括交替设置的水雾喷嘴组和风冷喷嘴组，水雾喷嘴组和风冷喷嘴组均为多个。
对于水雾喷嘴组和风冷喷嘴组的布置方式，台架1的每个方向上均可以布置1～100个喷嘴组，水雾喷嘴组和风冷喷嘴组交替设置，每个喷嘴组包括5～300个喷嘴，可以根据H型钢的宽度和长度来选择数量。
可以理解的是，为了保证水雾喷嘴和风冷喷嘴的稳定安装，上述H 型钢的冷却装置还包括用于安装水雾喷嘴组和风冷喷嘴组的安装架，水雾喷嘴组和风冷喷嘴组安装于安装架上，使得水雾喷嘴组和风冷喷嘴组位于台架1的上方、下方、左方和/或右方。
在实际应用中，考虑到H型钢的钢型不同，相邻水雾喷嘴组和风冷喷嘴组之间的距离也需要进行适当调整，因此，对于安装架的结构，具体来说，其为网状结构，包括多个十字件，水雾喷嘴组中的水雾喷嘴和风冷喷嘴组中的风冷喷嘴分别设于十字件的交叉点上，十字件包括相互连接的纵向管3和横向管6，横向管6一端的内壁设有横向滑块7，横向管6的另一端设有横向滑槽8，每排十字件中，相邻两个横向管6通过相互配合的横向滑块7和横向滑槽8可滑动固定连接，同样地，纵向管3 的一端内壁设有纵向滑块4，纵向管3的另一端设有纵向滑槽5，每行十字件中，相邻两个纵向管3通过相互配合的纵向滑块4和纵向滑槽5可滑动固定连接。这样，通过调节横向滑块7与横向滑槽8的相对位置，能够调节水雾喷嘴和风冷喷嘴的横向距离，通过调节纵向滑块4与纵向滑槽5的相对位置，能够调节水雾喷嘴和风冷喷嘴的竖向距离。
为了保证对H型钢表面的冷却均匀性，上述水雾喷嘴和风冷喷嘴的出液口与台架1的平面垂直，也就是与H型钢的表面垂直。
在实际应用中，可能会涉及到对水雾喷嘴和风冷喷嘴出液角度的调节，因此，水雾喷嘴和风冷喷嘴的形状为扇环形。水雾喷嘴上开设沿水雾喷嘴径向设置的水雾喷孔，水雾喷孔的数量为多个，多个水雾喷孔的孔径不同，多个水雾喷孔沿水雾喷嘴的周向设置，水雾喷嘴绕安装架周向可转动；风冷喷嘴上开设沿风冷喷嘴径向设置的风冷喷孔，风冷喷孔的数量为多个，多个风冷喷孔的孔径不同，多个风冷喷孔沿风冷喷嘴的周向设置，风冷喷嘴绕安装架周向可转动。
为了为水雾喷嘴提供水雾，上述H型钢的冷却装置还包括分别与水雾喷嘴连通的供气单元和供水单元，通过控制供气单元和供水单元开度，能够控制水雾喷嘴喷出的水雾的含水量。
对于供气单元的结构，具体来说，其包括依次连接的空压机9、储气罐10、气体截止阀11、气体调节阀12、气体流量计13(例如，带差压变送器的FT孔板流量计)和分气器14，分气器14的出气口通过气管与喷嘴连接，气压变送器15(例如，PT压力变送器)和气体压力表16(例如，PI压力表)设于气体流量计13与分气器14的连接管路上。
对于供水单元的结构，具体来说，其包括依次连接的储水池17、水泵、增压泵、液体截止阀20、液体调节阀21、液体流量计22和分水器 23，分水器23的出水口通过水管与喷嘴连接，液压变送器24(例如，PT 压力变送器)和液体压力表19(例如，PI压力表)设于液体流量计22 与分液器的连接管路上。
为了实现台架1的可移动性，对于台架1的结构，具体来说，其包括台架基体以及驱动台架基体移动的移动组件，其中，移动组件包括滑轨(例如，直线轨道)和驱动件(例如，安装有继电器的驱动气缸)，台架基体与滑轨滑动连接，驱动件用于驱动台架基体相对于滑轨滑动，从而实现台架1的可移动性，使得H型钢能够依次通过多组水雾喷嘴和风冷喷嘴。
值得注意的是，在H型钢的冷却过程中，H型钢表面和芯部的温度对冷却后的H型钢的微观组织至关重要，因此，上述H型钢的冷却装置还包括用于监测H型钢表面温度的红外测温仪和/或用于监测H型钢内部温度的热电偶测温仪18，其中，红外测温仪设于H型钢的表面，热电偶测温仪设于H型钢的芯部，热电偶测温仪18的数量为多个，红外测温仪和热电偶测温仪18的采集频率为每秒50个数据。
为了保证在H型钢的冷却过程中能够直观了解H型钢的冷却过程，上述冷却装置还包括与红外测温仪和/或热电偶测温仪18连接的显示器，用于显示H型钢表面温度和内部温度等。
红外测温仪和热电偶测温仪18可以分别测试H型钢的表面和心部的温度，包括H型钢在冷却之前、冷却过程中和冷却停止后全过程的表面和心部的温度，从而获得H型钢表面和心部的温度变化数据，并据此绘制出H型钢在冷却过程中表面和心部的实测冷却曲线。
实施例一
以钢种为Q345B的轻型H型钢为例，尺寸为 750mm×450mm×120mm，按重量百分比(wt％)，包括如下组分：C：0.08，Si：0.65，Mn：1.30，V：0.05，Cr：0.04，其余为Fe，控制杂质含量：P≤0.045％， S≤0.045％。加热炉气温度为1200℃，保温时间为85min，开轧温度： 1150℃。
轧后冷却路径采用水雾冷却和风冷单元交替布置模式，每个周期内，水雾冷却单元的冷却路径长度6m，风冷单元的冷却路径长度4m，一共布置3个周期、6组喷组，第一组、第三组和第五组的喷嘴为水雾喷嘴组，每组中水雾喷嘴的数量为180个，第二组、第四组和第六组的喷嘴为风冷喷嘴组，每组中风冷喷嘴的数量为120个，按照水雾-风冷-水雾-风冷-水雾-风冷方式布置，水雾冷却速度25℃/s，水雾压力为1.0MPa，风冷冷却速度10℃/s，压缩空气压力为0.8MPa，总冷却时间约为9s，上冷床目标温度控制在780℃。
冷却后的H型钢性能：屈服强度Rel：419MPa，抗拉强度Rm：560MPa，拉伸比A：28％，晶粒度＞10级，H型钢R角与翼缘温度差小于50℃，整体温度场均匀分布。
对冷却后的H型钢进行金相显微组织，参见图7至图8，从图7和图8可以看出，冷却后的H型钢在腹板处和翼缘处的金相组织均为铁素体和珠光体，未出现淬火回火组织，晶粒度10级，无异常组织，且翼缘与腹板组织均匀度高，整体晶粒度一致，能够达到生产要求。
实施例二
以钢种为Q345B的轻型H型钢为例，按重量百分比(wt％)，尺寸为750mm×450mm×120mm，包括如下组分：C：0.14，Si：0.50，Mn： 1.50，V：0.03，Cr：0.02，其余为Fe，控制杂质含量：P≤0.045％，S≤0.045％。加热炉气温度为1100℃，保温时间为100min，开轧温度：1100℃。
轧后冷却路径采用水雾冷却和风冷单元交替布置模式，每个周期内，水雾冷却单元的冷却路径长度9m，风冷单元的冷却路径长度2m，一共布置2个周期、4组喷嘴，第一组和第三组的喷嘴为水雾喷嘴组，每组中水雾喷嘴的数量为270个，第二组和第四组的喷嘴为风冷喷嘴组，每组中风冷喷嘴的数量为60个，按照水雾-风冷-水雾-风冷方式布置，水雾冷却速度28℃/s，水雾压力为1.5MPa，风冷冷却速度8℃/s，压缩空气压力为0.6MPa，总冷却时间约为6s，上冷床目标温度控制在750℃。
冷却后的H型钢性能：屈服强度Rel：429MPa，抗拉强度Rm：580MPa，拉伸比A：26％，晶粒度＞10级，H型钢R角与翼缘温度差小于50℃，整体温度场均匀分布。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种H型钢的冷却方法，其特征在于，包括如下步骤：
对轧后H型钢进行水雾冷却和风冷，依次进行一次水雾冷却和一次风冷为一个周期，对轧后H型钢的冷却至少为一个周期，使得轧后H型钢达到冷却的目标温度；
所述水雾冷却的冷却速度大于风冷的冷却速度；
所述水雾冷却的冷却速度为22～30℃/s，所述风冷的冷却速度为8～10℃/s；
所述H型钢的冷却方法采用冷却装置，所述冷却装置包括台架以及设于台架至少一个方向上的喷嘴组件；所述喷嘴组件包括交替设置的水雾喷嘴组和风冷喷嘴组；
所述冷却装置还包括用于安装水雾喷嘴组和风冷喷嘴组的安装架，所述水雾喷嘴组和风冷喷嘴组安装于安装架上；所述安装架为网状结构，包括多个十字件，所述水雾喷嘴组中的水雾喷嘴和风冷喷嘴组中的风冷喷嘴分别设于十字件的交叉点上，所述十字件包括相互连接的纵向管和横向管，所述横向管一端的内壁设有横向滑块，所述横向管的另一端设有横向滑槽，每排十字件中，相邻两个横向管通过相互配合的横向滑块和横向滑槽可滑动固定连接，所述纵向管的一端内壁设有纵向滑块，所述纵向管的另一端设有纵向滑槽，每行十字件中，相邻两个纵向管通过相互配合的纵向滑块和纵向滑槽可滑动固定连接；
所述水雾喷嘴组中的水雾喷嘴和风冷喷嘴组中的风冷喷嘴的形状为扇环形，所述水雾喷嘴上开设沿水雾喷嘴径向设置的水雾喷孔，所述水雾喷孔的数量为多个，多个水雾喷孔的孔径不同，多个水雾喷孔沿水雾喷嘴的周向设置，所述水雾喷嘴绕安装架周向可转动；所述风冷喷嘴上开设沿风冷喷嘴径向设置的风冷喷孔，所述风冷喷孔的数量为多个，多个风冷喷孔的孔径不同，多个风冷喷孔沿风冷喷嘴的周向设置，所述风冷喷嘴绕安装架周向可转动。
2.根据权利要求1所述的H型钢的冷却方法，其特征在于，在H型钢进行第一个周期的水雾冷却和风冷后，直接进入第二个周期的水雾冷却区间。
3.根据权利要求1所述的H型钢的冷却方法，其特征在于，周期数为4～6个。
4.根据权利要求1所述的H型钢的冷却方法，其特征在于，每个周期内，所述水雾冷却的长度为4～10m，所述水雾冷却的水雾压力为0.4～1.5MPa。
5.根据权利要求1所述的H型钢的冷却方法，其特征在于，每个周期内，所述风冷的长度为2～5m，所述风冷的压缩空气压力为0.5～1.0MPa。
6.根据权利要求1所述的H型钢的冷却方法，其特征在于，总冷却时间为5～10s。
7.根据权利要求1所述的H型钢的冷却方法，其特征在于，所述冷却的目标温度为750～800℃。
8.根据权利要求1至7任一项所述的H型钢的冷却方法，其特征在于，所述H型钢为轻型H型钢，所述轻型H型钢的翼缘厚度小于40mm。
9.根据权利要求1至7任一项所述的H型钢的冷却方法，其特征在于，所述H型钢的组分按质量百分比计包括：C 0.08～0.18、Si 0.35～0.65、Mn 1.25～1.55、V 0.02～0.05、Cr0.02～0.05、P≤0.045％和S≤0.045％，其余为Fe。
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CN101376960B (zh) * 2007-08-31 2011-03-30 宝山钢铁股份有限公司 一种合金化炉冷却段带钢冷却装置及冷却控制方法
CN101942613A (zh) * 2010-08-26 2011-01-12 姚圣法 一种高强度和超高强度型钢的加工方法
CN102248012B (zh) * 2011-07-26 2013-05-08 杨海西 用于线材热轧过程的冷却装置和冷却方法
JP2014189880A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Jfe Steel Corp レールの冷却ヘッダ
CN204434677U (zh) * 2014-12-26 2015-07-01 钢铁研究总院 一种用于热轧高强度钢筋的水雾汽化冷却实验室装置
CN207086577U (zh) * 2017-06-26 2018-03-13 中冶南方工程技术有限公司 一种热轧h型钢气雾冷却系统

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