[發明專利]低成本熱軋帶鋼分段冷卻控制方法

有效

• 申請號: 201410517277.1
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN105522003B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 孫明軍;夏小明;袁軍;卞皓;段爭濤
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21B37/74
• 分類號: B21B37/74
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司32206
• 代理人: 顧進

技術領域：

本發明涉及一種低成本熱軋帶鋼分段冷卻控制方法，屬于熱軋帶鋼層流冷卻技術領域。

背景技術：

復合材料的設計理念促成了雙相鋼、復相鋼等熱軋產品的誕生，其在連續的鐵素體基體中分布有硬質的馬氏體第二相，這類鋼具有高的初始加工硬化速率，高的延性，低的屈強比，高的抗拉強度和高的烘烤硬化性等特點，正發展成為現代汽車用鋼的重要組成部分。日本的新日鐵等利用熱軋后強制冷卻的優勢，開發了低溫卷取熱軋生產工藝。該工藝是在熱軋階段采用控制軋制，在冷卻過程中使鐵素體從奧氏體中析出，然后在輸出輥道上采用快速冷卻，將熱鋼帶迅速冷卻到Ms溫度以下進行卷取，最終獲得F+M。卷取溫度一般低于300℃，避免貝氏體的形成，同時避免鐵素體的時效和馬氏體的自回火。按照低溫卷取型熱軋帶鋼的生產方法，在實際生產中，自動控制冷卻系統可采用分段冷卻方式進行控制。分段冷卻是指將冷卻控制區分為前段和后段兩個區域，軋后帶鋼進入控制冷卻區域前段冷卻，達到一定的層冷中間溫度，然后空冷一段時間，再進入控冷區后段進行水冷至目標卷取溫度的一種控制工藝，即通過前段密集冷卻+中間空冷+后段密集冷卻的分段冷卻方式，控制成品帶鋼鐵素體與馬氏體的體積分數，達到相變強化的性能要求。

分段冷卻的工藝參數控制復雜，可在熱模擬試驗中較好實現。但在工業化大生產中，由于帶鋼是動態生產，復雜工藝參數的控制難度較大，如果能夠實現這些工藝參數的穩定控制技術，就能夠獲得需要的成品組織及性能，滿足不同低成本帶鋼的生產及開發需要。

發明內容

本發明的目的是針對上述存在的問題提供一種低成本熱軋帶鋼分段冷卻控制方法，該方法實現層流分段冷卻工藝各參數的穩定控制，滿足低成本熱軋帶鋼的生產及開發需要。

上述的目的通過以下技術方案實現：

低成本熱軋帶鋼分段冷卻控制方法，該方法包括如下步驟：

（1）將生產過程中滿足的控制參數輸入熱軋計算機控制系統；

（2）以終軋目標溫度+30℃為設定目標溫度，利用模型虛擬計算功能，計算各規格組距帶鋼可以達到的最大穿帶速度，最終確定各規格組距的速度分配表，固化在模型文件中；

（3）在步驟（2）速度配置的基礎上，機架間冷卻水F3-4、F4-5、F5-6、F6-7投用自動控制功能，精軋出口測溫儀檢測到實際終軋溫度，反饋計算啟動，實時計算、調整4組機架間冷卻水的流量，保證終軋溫度控制在以目標值為軸的有限波動范圍內。

所述的低成本熱軋帶鋼分段冷卻控制方法，所述的機架間冷卻水F3-4、F4-5、F5-6、F6-7投用自動控制的方法是：F3-4段冷卻控制方法為：根據精軋出口溫度與層冷中間目標溫度的差值，預計算第一段冷卻集管開啟數量，精軋第一個機架有鋼信號啟動后，反方向開啟所需的集管數，精軋出口測溫儀檢測到實際終軋溫度后，冷卻模型進行前饋計算，實時調整第一段冷卻集管的開啟數量，保證層冷中間溫度控制在以目標值為軸的有限波動范圍內；根據帶鋼實際速度的變化，計算、調整F4-5段冷卻集管開啟位置，保證分段式冷卻的中間保溫時間。

有益效果：

利用模型虛擬計算功能，確定各規格帶鋼最大穿帶速度，配以較低的加速率升速軋制，確保整個軋制過程速度變化平穩；（2）利用機架間冷卻水調整速度快、流量大的功能，可以把高溫、快軋帶鋼的終軋溫度控制在以目標值為軸的有限波動范圍內；（3）第一段層流冷卻采用反向控制，可以保證帶鋼每一點的空冷時間均從Bank3的最后一組集管開始；（4）第二段冷卻既有前饋控制，又有反饋控制，相當于傳統冷卻工藝的一個閉環控制。可以精確控制層流分段式密集冷卻熱軋帶鋼的終軋溫度、中間目標溫度、中間保溫時間、卷取入口溫度等，實現“以水代金”熱軋產品技術開發，為經濟型高強鋼的開發與工藝實現提供了技術方案。

附圖說明

附圖1為不同規格組距帶鋼速度分配參數表。

附圖2為快速穿帶、近勻速軋制的速度示意圖。

附圖3為常規軋制的速度示意圖。

附圖4為機架間冷卻水流量控制示意圖。

附圖5為層流分段密集冷卻集管及測溫儀布置示意圖。

附圖6為橫向強力吹掃水結構示意圖。

附圖7為本發明的控制流程圖。

具體實施方式

本發明是提供一種熱軋低成本帶鋼層流冷卻技術，通過合理利用精軋模型及設備控制手段，層流冷卻模型及設備控制手段，可以精確控制層流兩段式冷卻熱軋低成本帶鋼的終軋溫度、中間目標溫度、中間保溫時間、卷取入口溫度等。具體包括以下步驟：