中厚板控冷工艺仿真与分析[1]

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1、ToaN．8冶金设备总第12期tlo128August2010METALLURGICALEQUIPMENT2010年8月第4期..·技术分析..·中厚板控冷工艺仿真与分析王志军..①赵刚叶传龙刘校平程蓬..(1：武汉科技大学材料与冶金学院湖北武汉430081；..2：中冶南方(武汉)威仕软件有限公司湖北武汉430225)摘要通过有限差分法对中厚板轧后控制冷却温度场进行模拟，得到钢板在整个控冷阶段的瞬态温度分布和温降速度分布，为均匀化冷却速度，制定合理控冷工艺提供实践指导。关键词中厚板控制冷却温度预报冷却速度有限差分中图分类号..TG335文献标识码..

2、ASimulationandAnalysisofAcceleratedControllledCoolingofPlateWangZhijunZhaoGangYeChuanlongLiuXiaopingChengPeng(1：olllgfMtraSineadMtlllrianirn，hnUiestfSineCeeoaeilcecneaugclEgneeeigWuanvriyocecanehooyWua3012：..hnWIDRotaeC．LdWua325)dTcnlg，..hn408；WuaSISfwro，t，..hn402ABSTRACTntsppri

3、niedfffrnemehdidatdtiaeaccclrtdotollldlnoIhiae，ftieectosapeosmulteeaecnrecoooigfplate，andthetransienttemperaturedistributionandcoolingspeedofplateafterrolllingisobtained．Itcanbeagoodgudncohehogniainoeeaurrpseadtkesnbecnreolngpoesiaefrtmoeztoftmprtedopednomaeraoalotollldcoircs．..

4、KEYWORDSPlateACCTemperaturepredictionCoolingspeedFinitediffferencemethod1引言2轧后控冷工艺及设备利用中厚板轧制后的余热，进行合理的控制某中厚板厂控冷线的布置如图1所示。..冷却工艺(AccclrtdCnreoln，A，V9mll72a3V4eeaeotollldCoigCC)m8H0iHlVlHI通过控制相变和碳化物析出，能保证其它基本性5P4OP58P6OP8lTG一能的条件下提高强度，减少碳当量，提高钢材综8合性能。同时也能省去轧后热处理工序，大大降图1控冷线主要设备及检测仪

5、表布置低生产成本¨。H一热金属探测器；P一高温计；rG一测厚仪中厚板控冷过程温度计算是一个复杂的过该厂的控制冷却设备采用u形管层流冷却程，温度变化会导致组织转变，而不同的冷却速形式，其中上集管15组，下集管3O组，(一组上度会得到不同的组织结构，同时相变会产生相变集管对应两组下集管)，上下各有15个控制阀。热，又会引起温度变化。实际控冷过程中钢上部集管间距1．6m，水冷区共长24m。每组上集板的各点冷却速度并不是相同的，为此钢板中会管最大水流量为120m／h，每组下集管最大水流产生内应力，对钢板性能造成不利的影响。本文量为330m／h，瞬时最大水量为7

6、000m／h。钢板通过仿真分析，提出了一种优化传统开启水量模通过水冷区的速度为0．2—2．5m／s，上下水比分型的方案。配为1：1—1：3。冷却速度在5—25cC／s之间(视..①作者简介：王志军，男，1985年出生，武汉科技大学在读硕士研究生，研究方向：控轧控冷工艺研究及计算机模拟一2O一王志军等：中厚板控冷工艺仿真与分析..板厚而定)。控制冷却的任务是对开始与终止冷却温度、冷却速度、冷却模式等冷却参数的控制与优化，从而对钢的相变过程进行控制，达到最终需要的组织和性能的目的6]。钢板冷却速度决定了钢板所得到的组织，钢板中各点的冷却速度不同，不仅会导致

7、钢板各点的组织性能不均匀，还可能导致潜在的板形不良。本文通过现场实测与仿真研究相结合的方法优化集管水量开启方式，来优化钢板各点的冷却速度，为现场提供理论指导。3控制冷却温度模型的建立中厚板控制冷却过程中，钢板主要冷却方式有钢板与冷却水的传热、钢板的热辐射、钢板与轧辊问热传导，钢板相变热等。在计算中，一般只考虑前两种，把钢板与轧辊的热传导计入辐射系数中，钢板相变热计入热物性参数里，其它因素则通过自学习来修正。根据中厚板尺寸特点，长度远大于宽度和厚度，于是可以忽略长度方向热传导。为了避免钢板因为上下表面冷却不均而发生瓢曲，上下喷水的水比为1：1—1：3的范

8、围内，使得上下冷却效果相同。在宽度方向，管层流的流量是均匀的，两个边部与空气的换热也是同步的，