中厚板生产冷却方式技术比较

时间:2015-07-06 16:51 作者:TEL15603758608 分享到:

目前,控制冷却主要采用高压喷嘴冷却、层流冷却、水幕(条状缝隙)冷却方式。 在西德克虏伯公司波鸿厂的宽带钢轧机上,对这!种冷却方式进行了对比研究,得到的结论是:水幕冷却系统具有最高的“比冷却特性”,缺点是对带钢上、下表面和整个冷却区冷却不够均匀;喷射系统的“比冷却特性”最低,且带钢上、下表面的冷却差别很显著;层流冷却系统的“比冷却特性”只比水幕冷却方式稍低,但对带钢上、下表面及整个冷却区冷却均匀。层流冷却系统的优点在川崎钢铁公司水岛热带钢厂也得到证明。并且层流冷却的流量调节范围(1:10)远大于水幕冷却的流量调节范围。为此,从我国的实际生产状况出发,建议控制冷却系统采用集管层流冷却,其原因可归纳如下:

(1)在宽度方向上,等流量分布,保证钢板宽度方向均匀冷却;
 (2)冷却段分得小,冷却制度适用,压力或流量控制简单; 
(3)不需要复杂的水质和水流控制,溢流槽水位稳定,能够保证冷却段水压恒定(低压);
 (4)能耗和维修费低。并且,层流冷却系统能适应我国中厚板生产线冷却区较短的特点,能在有效的冷却时间内将钢板的温度降到终冷温度。
 为了获得较理想的控冷效果,开始冷却的温度必须高于Ar3,应接近终轧温度,冷却速度为3~15◦C,冷却终止温度为500~600◦C。在此温度段内,钢板的金相组织已定型,可以缓慢冷却。
同时,缓慢冷却对减小钢板的内应力也是有利的。然而,提高终冷温度的控制精度较困难,这是因为: 影响终冷温度的因素多而复杂,如钢板的材质、厚度、速度,冷却水的水量、水压、 水温及水流运动形态,终轧温度,热传导、对流辐射的条件,层流冷却装置的设备状况等等。这些因素的影响机理复杂,其中有的具有很强的时变性,因此难于从在线控制数学模型中全部计算和精确描述。
 (2)层流冷却装置分布在一定长度的输出辊道上下方,钢板的传送在一定范围内,控制冷却实际上是在很大空间范围内沿长度方向逐点施行控制,这使得终冷温度控制复杂。
 (3)终冷温度测温仪通常安装在层冷区外10m甚至更远的位置。相对控制点,检测滞后性很大,严重制约了常规反馈控制方式的使用(由于时间滞后太大,易产生振荡现象)。此外,控制阀开闭及冷却水溅落到钢板表面,都存在较大的滞后效应(秒级),给动态控制带来了不利影响。 
(4)冷却水量的调节是非连续的,其控制“粒度”由一个阀所控制的水量决定。终冷温度的控制精度本质上受此“粒度”大小的制约。 
针对上述难点,国外主要采取以下措施: 
(1)扩大冷却水冲击区,使冲击区均匀覆盖钢板表面,尽量使上下两面冲击区对称,确保上下冷却对称(即厚度方向上的均匀冷却)。考虑冷却开始及终止温度、板厚、板宽等的影响,及上下水量的影响,构筑上下水量比的模式,用以解决钢板翘曲问题。
 (2)为了保证宽度方向和长度方向的均匀冷却,采取边部遮蔽和头尾水量控制,依据水量、 板厚、板宽,构筑了边部遮蔽设定模式和头尾冷却设定模式。 
(3)同时冷却和连续式冷却并存,既有利于扩大生产钢板品种的范围,又有利于提高钢板的产量。

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