[發(fā)明專利]厚板的層流冷卻方法、熱連軋生產(chǎn)線及其層流冷卻系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN103586294A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅許;張開華;鄒小波;王海云;左軍;李俊洪;付開忠;李衛(wèi)平;黃徐晶
• 申請（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司
• 主分類號: B21B45/02
• 分類號: B21B45/02
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 桑傳標(biāo);董彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軋鋼領(lǐng)域，具體地，涉及一種厚板的層流冷卻方法、一種熱連軋生產(chǎn)線的層流冷卻系統(tǒng)以及一種熱連軋生產(chǎn)線。

背景技術(shù)

在熱連軋帶鋼的生產(chǎn)過程中，需要對從精軋機(jī)中軋制出的帶鋼進(jìn)行層流冷卻以將卷取溫度控制在適合的范圍內(nèi)，從而保證生產(chǎn)出的帶鋼的性能。層流冷卻的基本原理是通過控制層流冷卻系統(tǒng)的集管開啟數(shù)量和冷卻水流量等，保證帶鋼進(jìn)入卷取機(jī)后的卷取溫度，從而改善帶鋼的金相組織及性能。鋼板從精軋機(jī)中軋制出后溫度較高，在層流冷卻系統(tǒng)中的溫度變化較大，在冷卻過程中鋼板的組織性能等也會發(fā)生較大變化，直接影響生產(chǎn)出的帶鋼的質(zhì)量，因此，層流冷卻系統(tǒng)的設(shè)置形式和控制方法會影響帶鋼的質(zhì)量。

例如，采用具有高密度管層流冷卻裝置的層流冷卻系統(tǒng)作為生產(chǎn)寬厚板的熱連軋生產(chǎn)線的層流冷卻系統(tǒng)，首先，在該層流冷卻系統(tǒng)中，鋼板需要從900℃左右下降至500℃左右，溫度變化較大，在此過程中鋼板的對熱流系數(shù)和熱物理參數(shù)也將隨溫度變化而產(chǎn)生變化，其次，冷卻水流沖擊到鋼板表面，沿鋼板的長度方向，在近沖擊區(qū)一定范圍內(nèi)為冷卻水的層流區(qū)，較遠(yuǎn)處為冷卻水的紊流區(qū)，在層流區(qū)和紊流區(qū)之間為過渡區(qū)，整個冷卻過程經(jīng)歷了不同的冷卻階段，鋼板傳熱過程是非穩(wěn)態(tài)的。就寬厚板本身而言，其長寬尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于厚度方向的尺寸，而厚度方向的散熱量又大于其它兩個方向，鋼板在冷卻過程中，表面的溫度下降比中心部位大的多，在300℃~700℃之間，鋼板與冷卻水間的換熱系數(shù)隨鋼板溫度的下降呈指數(shù)形式增大，造成冷卻過程中鋼板表面冷卻速度不斷提高，也使鋼板厚度方向溫度梯度加大，并且鋼板越厚，冷卻速度越大，鋼板表面和中心部位的溫度差也越大，表層的實際冷卻速度比中心部位的冷卻速度大的多，而鋼板表面和中心部位的冷卻速度差過大會造成鋼板的顯微組織沿鋼板厚度方向不均，使鋼板性能沿厚度方向不均。對于寬厚板的生產(chǎn)，目前使用快速冷卻的方式進(jìn)行層流冷卻，即短時間內(nèi)強(qiáng)制性冷卻，使得鋼板性能沿厚度方向的不均勻性變大，甚至可造成鋼板表面產(chǎn)生非正常組織，影響鋼板性能，并且層流冷卻系統(tǒng)的冷卻長度愈短，鋼板愈厚，這一缺點就愈突出。

因此，層流冷卻系統(tǒng)的設(shè)置形式以及冷卻強(qiáng)度的調(diào)整精度等對鋼板性能的保證以及卷取溫度的穩(wěn)定控制都非常重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種厚板的層流冷卻方法，該方法通過對厚板施行三段式冷卻，使得鋼板性能沿厚度方向的不均勻性減小，提高厚板物理性能。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種熱連軋生產(chǎn)線的層流冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝有溫度測定裝置，并且該系統(tǒng)的冷卻裝置分段安裝且可以通過控制單元分別調(diào)控，從而提高了冷卻強(qiáng)度的調(diào)整精度，有利于保證鋼板的性能。

此外，本發(fā)明還提供了一種層流冷卻系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種厚板的層流冷卻方法，該方法使用熱連軋生產(chǎn)線的層流冷卻系統(tǒng)對所述厚板進(jìn)行層流冷卻，所述厚板沿所述熱連軋生產(chǎn)線的軋制方向通過所述層流冷卻系統(tǒng)，并且，所述層流冷卻系統(tǒng)對所述厚板的冷卻依次包括第一次冷卻、第二次冷卻以及第三次冷卻，所述第一次冷卻和所述第三次冷卻的冷卻速度大于所述第二次冷卻的冷卻速度。

優(yōu)選地，所述第一次冷卻和所述第三次冷卻為水冷，所述第二次冷卻為空冷。

優(yōu)選地，所述第二次冷卻開始時，所述厚板的表面溫度為710℃~730℃；所述第二次冷卻結(jié)束時，所述厚板的表面溫度為660℃~700℃。

優(yōu)選地，該方法包括在對所述厚板進(jìn)行所述第二次冷卻的過程中對所述厚板的表面溫度進(jìn)行測定，然后比較測定值與目標(biāo)溫度值，當(dāng)所述測定值等于所述目標(biāo)溫度值時，維持當(dāng)前冷卻狀態(tài)；當(dāng)所述測定值大于所述目標(biāo)溫度值時，增大所述第一次快速冷卻的冷卻速度；當(dāng)所述測定值小于所述目標(biāo)溫度值時，減小所述第一次快速冷卻的冷卻速度。

優(yōu)選地，在所述第二次冷卻進(jìn)行到1/3至2/3處的位置對所述厚板的表面溫度進(jìn)行測定，所述目標(biāo)溫度值為700℃~720℃。

優(yōu)選地，所述厚板的厚度為18mm~45mm。

本發(fā)明還提供了一種熱連軋生產(chǎn)線的層流冷卻系統(tǒng)，該層流冷卻系統(tǒng)包括沿該熱連軋生產(chǎn)線的軋制方向依次設(shè)置的第一快速冷卻段、空冷段和第二快速冷卻段。

優(yōu)選地，所述第一快速冷卻段和所述第二快速冷卻段分別包括沿所述熱連軋生產(chǎn)線設(shè)置的多個冷卻組，所述冷卻組包括集管以及調(diào)節(jié)該集管內(nèi)冷卻水流量的調(diào)節(jié)閥，所述空冷段中設(shè)置有溫度測定裝置，該熱連軋層流冷卻系統(tǒng)還包括控制所述調(diào)節(jié)閥的控制單元，所述溫度測定裝置與所述控制單元電連接，以將測定值傳輸至所述控制單元。