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1、2007年4月钢铁研究Apr.2007第35卷第2期ResearchonIron&SteelVol.35No.2·59·热轧带钢控制冷却技术的发展彭良贵,刘相华,王国栋(东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳110004)摘要:新钢种开发和用户对板带产品质量越来越严格的要求使得轧后控制冷却得到高度重视,不但要求实现目标卷取温度控制,冷却速度控制还要求实现冷却路径控制和微观组织结构和性能控制。从冷却换热形式、数学模型、控制策略、质量控制思想四个方面阐述了控制冷却技术的发展。关键词:控制冷却;控制策略;数学模型;质量观点;热轧带钢中图分类号:TG3
2、3文献标识码:A文章编号:100121447(2007)0220059204ProgressofrunouttablecoolingtechnologyinhotstripmillPENGLiang2gui,LIUXiang2hua,WANGGuo2dong(TheStatekeyLabofRollingandAutomationofNortheasternUniversity,Shenyang110004,China)Abstract:Withthedevelopmentofnewsteelgrades,suchasdual2phasesteel,TRIP
3、steel,IFsteelandsupersteeletc.,theinteriorqualityrequirementofhotrolledstripisbeingfocusedandmoreattentionisgiventorun2outtablecooling.Itisnecessarynotonlytoguaranteetheprecisionofcoiltemperaturebutalsotorealizecoolingratecontrolandmicrostructurecontrolling.Inthisarticle,progressof
4、controlledcoolinginhotstripmillisdescribedfrompointsofheattransfertechnology,mathematicalmodel,control2lingstrategyandqualityideas.Keywords:controlledcooling;controlstrategy;mathematicalmodel;qualityideas;hotstripmill热轧板带的微观组织和力学性能与精轧过程1冷却换热形式的发展中奥氏体的再结晶与回复、晶粒细化、控冷过程中的相变强化、沉淀析出相关。板
5、带最终微观组织目前被广泛接受的水冷区换热理论是由[1]结构的转变主要是通过热动力学实现的,直接和Zumbrunnen提出的,他将冷却水流冲击平板冷却水的强度和分布有关,因此产品的力学性能时的换热区域划分为滞止区、核沸腾/过渡区、膜与控冷工艺参数是息息相关的。用户对同板温沸腾区、小液态聚集区和空冷辐射区。各个换热差、冷却均匀性的严格要求,又促使冷却策略得到区域的大小和换热能力与板带的材质、温度、厚了广泛地重视。控制冷却技术在用户对性能和表度、速度、冷却水的水量、水压、水温及水流运动形面质量以及新钢种开发的客观要求下,在控制冷态,冷却装置的设备布置和工况等多种因
6、素有关。却工艺及有关理论的系统研究、冷却控制装置的自20世纪60年代第一套轧后加速冷却系统应用开发和控制冷却系统的创建这三方面逐步发展起于英国布林斯奥思432mm窄带钢热轧机以来。本文将从冷却换热形式、数学模型、控制策来[2],压力喷射冷却、层流冷却、水幕冷却、雾化冷略、质量控制思想四个方面来阐述控制冷却技术却、喷淋冷却、板湍流冷却、水2气喷雾加速冷却等的发展。多种形式被开发出来。根据换热能力可以大致分为三类。作者简介:彭良贵(1975-),男,四川宣汉人,博士研究生,主要从事过程机控制系统开发.·60·钢铁研究第35卷1.1单相强制对流换热形式的冷却技术无
7、论是管层冷却还是水幕冷却,其击破汽膜的范围都是很有限的,仅限于在连续水流正下方的局部区域内,离开这个区域,在钢板和冷却水之间的界面上仍然有大面积的汽膜存在。因此如何大面积的击破汽膜,是提高冷却效率的一个关键问题。比利时CRM研究设计了一种新型的冷却装[3]置UFC(UltraFastCooling),其要点是:减小每个出水口的孔径,加密出水口,增加水的压力,保证小流量的水流也能有足够的能量和冲击力,图1恒冷却通量和恒冷却水量控制比较能够大面积地击破汽膜。这样,在单位时间内有情形下,热量通过带钢和冷却水之间形成的汽膜更多的新水直接作用于钢板表面,大幅度提高换带
8、走,因此核沸腾具有较高的冷却能力。日本热效率。对于厚
