專利名稱：一種提高熱軋鋼板控制冷卻溫度均勻性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于中厚板控軋控冷技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高熱軋鋼板控制冷卻溫度均勻性的方法。
背景技術(shù)：
控制冷卻是生產(chǎn)低成本高級別鋼板的重要技術(shù)，由于鋼坯邊部散熱較快，其頭部和尾部溫度較低，在熱軋變形過程中，鋼板頭尾過冷區(qū)逐漸增大，經(jīng)過控制冷卻過程之后， 過冷的區(qū)域可能出現(xiàn)性能不合格的情況，需要進行切除，由此降低了鋼板的成材率。另外， 生產(chǎn)上鋼板切頭切尾量是固定的，如果過冷區(qū)域過大可能沒有切除干凈，引起鋼板性能不合格。因此，提高控軋控冷鋼板的溫度均勻性對于提高鋼板成材率、性能合格率意義重大。 另外，鋼板的板形與溫度密切相關(guān)，溫度的不均勻會導(dǎo)致鋼板變形的不均勻，引起板形不合格問題。在控制冷卻過程中解決鋼板頭尾過冷采用的傳統(tǒng)解決方案是頭尾遮蔽，即在鋼板頭部入水和尾部入水的時候，減小部分冷卻噴水裝置水量，從而減少鋼板頭尾的溫降，該方法的缺點在于對供水閥門的響應(yīng)時間要求很高，不宜控制；在冷卻區(qū)域較短的情況下，開關(guān)水的控制難度很大；另外鋼板的頭尾過冷是一個漸變的溫度場，冷卻水量的變化是個突變的過程，不易得到均勻的溫度場。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高熱軋鋼板控制冷卻溫度均勻性的方法。實現(xiàn)均勻的終冷溫度。熱軋后的鋼板穿過控制冷卻裝置，控制冷卻裝置的冷卻強度保持不變，將鋼板劃分為頭部低溫區(qū)、均勻溫度區(qū)、尾部低溫區(qū)三個區(qū)域，通過輥道速度的變化來控制鋼板三個區(qū)域在冷卻裝置內(nèi)的停留時間，實現(xiàn)均勻的終冷溫度。具體工藝步驟如下1)統(tǒng)計實際生產(chǎn)情況，繪制與設(shè)備特點有關(guān)的“溫降-冷卻時間”曲線，該曲線描述了不同規(guī)格鋼板在冷卻區(qū)內(nèi)停留時間和溫降的關(guān)系，從該圖很方便地得到具體規(guī)格鋼板達到一定溫降需要的時間；2)鋼板均勻溫度區(qū)的初始溫度Ttl (8000C -9000C )，終冷溫度T’ (400°C -600°C )， 溫降為(Ttl-T')，根據(jù)溫降工藝要求，從“溫降-冷卻時間”曲線上查出需要的冷卻時間，結(jié)合冷卻區(qū)域的長度，計算得到鋼板均勻溫度區(qū)通過冷卻裝置的平均速度Vtl(C). 5m/s-l. 2m/ s)；3)鋼板頭部入水的速度Vh按照如下確定根據(jù)鋼板頭部溫度和終冷溫度要求，查“溫降-冷卻時間”曲線得到需要的冷卻時間，帶入下式Vh = 2 X冷卻區(qū)域長度/冷卻時間-N0頭部低溫區(qū)完全入水后輥速變?yōu)楹愣ㄖ礦tl，頭部開始入水至頭部低溫區(qū)完全入水之間的速度線性降低。4)鋼板尾部入水的速度Vt按照如下確定根據(jù)鋼板尾部溫度和終冷溫度要求，查“溫降-冷卻時間”曲線得到需要的冷卻時間，帶入下式Vt = 2 X冷卻區(qū)域長度/冷卻時間-N0鋼板尾部低溫區(qū)開始入水時輥速為Vtl，鋼板尾部低溫區(qū)開始入水至鋼板尾部完全入水之間的輥速線形增加。本發(fā)明的優(yōu)點在于1)對供水閥門的響應(yīng)時間要求不高，易于控制；2)可以實現(xiàn)在冷卻區(qū)域較短的情況下的鋼板頭尾遮蔽；3)鋼板的遮蔽平滑過渡，得到更為均勻的溫度場。


圖1為不同厚度規(guī)格“溫降-冷卻時間”曲線示意圖。圖2為鋼板冷卻前后溫度分布示意圖。圖3為鋼板不同位置入水的輥道速度示意圖。
具體實施例方式實施例1 以某中厚板生產(chǎn)線為例，對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明。該生產(chǎn)線冷卻區(qū)域長9m，生產(chǎn)當(dāng)中統(tǒng)計該冷卻設(shè)備的“溫降-冷卻時間”曲線如圖 1所示，包括厚度15mm、20mm、30mm和40mm等典型規(guī)格?？刂评鋮s裝置的冷卻強度保持不變，將鋼板劃分為頭部低溫區(qū)、均勻溫度區(qū)、尾部低溫區(qū)三個區(qū)域，通過輥道速度的變化來控制鋼板三個區(qū)域在冷卻裝置內(nèi)的停留時間。以20mm厚度X 30m長度鋼板為例，工藝要求鋼板溫度均勻區(qū)域由初始溫度800°C 降低至500°C，溫降300°C，由“溫降-冷卻時間”關(guān)系曲線確定其冷卻時間要求為10s。輥道速度為冷卻區(qū)域長度/冷卻時間，因此，均勻溫度區(qū)域通過冷卻區(qū)的輥速為0. 9m/s。鋼板頭部溫度為700°C，目標終冷溫度500°C，溫降200°C，由“溫降-冷卻時間”關(guān)系曲線確定其冷卻時間要求為7s。頭部入水速度為9m * 2/7s-0. 9m/s = 1. 7m/s。鋼板尾部溫度為650°C，目標終冷溫度500°C，溫降150°C，由“溫降-冷卻時間”關(guān)系曲線確定其冷卻時間要求為^。尾部入水速度為9m * 2/5s-0. 9m/s = 2. 7m/s。得到輥道速度分布為頭部入水輥速1.7m/s，頭部過冷區(qū)域完全入水輥速為 0. 9m/s，之間線性降低；鋼板均勻溫度區(qū)域入水輥速為0. 9m/s，保持不變；尾部過冷區(qū)域入水輥速開始線性增加，至鋼板尾部入水輥速為2. 7m/s。將上述輥速數(shù)據(jù)輸入冷卻設(shè)備的控制系統(tǒng)，對鋼板輥速進行控制即可。
權(quán)利要求
1.一種提高熱軋鋼板控制冷卻溫度均勻性的方法，其特征在于，工藝步驟為1)統(tǒng)計實際生產(chǎn)情況，繪制“溫降-冷卻時間”曲線；2)鋼板均勻溫度區(qū)的初始溫度Ttl，終冷溫度T’，溫降為Ttl-T'，從“溫降-冷卻時間”曲線上查出需要的冷卻時間，結(jié)合冷卻區(qū)域的長度，計算得到鋼板均勻溫度區(qū)通過冷卻裝置的平均速度Vtl ；3)鋼板頭部入水的速度Vh按照如下確定根據(jù)鋼板頭部溫度和終冷溫度要求，查“溫降-冷卻時間”曲線得到需要的冷卻時間， 帶入下式Vh= 2X冷卻區(qū)域長度/冷卻時間-V。，頭部低溫區(qū)完全入水后輥速變?yōu)楹愣ㄖ礦tl，頭部開始入水至頭部低溫區(qū)完全入水之間的速度線性降低；4)鋼板尾部入水的速度Vt按照如下確定根據(jù)鋼板尾部溫度和終冷溫度要求，查“溫降-冷卻時間”曲線得到需要的冷卻時間， 帶入下式Vt = 2X冷卻區(qū)域長度/冷卻時間-V。，鋼板尾部低溫區(qū)開始入水時輥速為Vtl，鋼板尾部低溫區(qū)開始入水至鋼板尾部完全入水之間的輥速線形增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的鋼板均勻溫度區(qū)的初始溫度Ttl的范圍為 800°C -900°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的終冷溫度Τ’的范圍為 4000C -600"C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的平均速度Vtl的范圍為0.5m/ S-1. 2m/s。
全文摘要
一種提高熱軋鋼板控制冷卻溫度均勻性的方法，屬于中厚板控軋控冷技術(shù)領(lǐng)域。熱軋后的鋼板穿過控制冷卻裝置，控制冷卻裝置的冷卻強度保持不變，將鋼板劃分為頭部低溫區(qū)、均勻溫度區(qū)、尾部低溫區(qū)三個區(qū)域，通過輥道速度的變化來控制鋼板三個區(qū)域在冷卻裝置內(nèi)的停留時間，實現(xiàn)均勻的終冷溫度。優(yōu)點在于，對供水閥門的響應(yīng)時間要求不高，易于控制，可以實現(xiàn)在冷卻區(qū)域較短的情況下的鋼板頭尾遮蔽，鋼板的遮蔽平滑過渡，得到更為均勻的溫度場。
文檔編號B21B37/76GK102380514SQ20111035934
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月13日
發(fā)明者丁文華, 呂延春, 姜中行, 朱振華, 李家鼎, 田士平, 田鵬, 董占斌, 馬長文 申請人:首鋼總公司