热轧带钢超快速冷却系统智能化控制策略研究

超快速冷却技术因具有冷却强度高、冷却均匀性好等优点,已经成为弥补热轧带钢轧后冷却能力不足的最有效手段。但在应用过程中,带钢运行速度具有时变性,变化规律差别大,同时受轧后冷却段长度短及布置特点限制,使轧后冷却工艺温度精度控制难度增大。结合国内某现场轧后冷却系统特点,对影响轧后冷却工艺温度精度的因素进行了研究,揭示了关键因素对工艺温度精度的影响规律;首次将中间温度引入计算过程,开发了超快速冷却系统多阶计算修正智能化控制策略,结合轧制生产过程中的历史数据规律,引入数据挖掘技术,减少了上游工序工艺波动对下游工艺控制的遗传性,实现了对轧后冷却工艺温度的精确控制。现场应用表明,该控制策略增强了系统运行稳定性,卷取温度命中率提高了近3%~5%,为产品的开发及批量生产提供了技术保证。     

SPHC带钢冷却过程温度与相变耦合预测模型

考虑相变潜热影响带钢轧后温度场,建立了SPHC钢热轧后冷却过程温度与相变的耦合数学模型。采用Avrami方程和Scheil可加性法则,并应用Matlab数值方法计算相转变量,实现了温度和相变的耦合求解。结果表明:热轧低碳钢冷却后沿宽度方向温度分布明显不均,在距带钢中心600 mm处温度出现拐点,中心与边部温差为80℃;带钢边部铁素体含量低于中心的且铁素体分布更加细小弥散。该耦合模型的计算结果与实测值吻合良好,能够准确预测热轧低碳钢轧后冷却过程的温度和相变过程。     

热轧带钢层流冷却过程中残余应力分析

针对热轧带钢16Mn轧后层流冷却过程,建立了温度与相变耦合计算的有限元模型,分析了冷却过程中带钢内应力的变化规律.结果表明.对于厚度为3.0mm的带钢经过层流冷却后沿带钢厚度方向温度趋于一致,沿宽度方向温差进一步增大.在不考虑初始应力的状态下,层流冷却结束后,带钢中部为18MPa的轧向拉应力,边部为-187MPa的轧向压应力.带钢边部存在的温度梯度和相变行为的差异是带钢在冷却过程中产生残余应力的主要原因,这种残余应力状态最终会导致带钢产生边浪.     

轧钢生产过程计算机控制(四)

4.钢材轧后冷却控制钢材轧后冷却是利用热轧完成时的余热,对钢材进行热处理的过程,它可以取代热处理工序,节省成本,还可大幅度提高成品钢材的性能。因此,近年来在钢筋、线材、中厚板及热轧带钢的生产中,得到了广     

新一代TMCP的实践和工业应用举例

介绍以超快速冷却为核心的新一代TMCP技术在钢材生产中的广泛应用和由此而导致的钢材性能的提升.这些应用包括棒线材控轧控冷技术突破和应用、轴承钢的轧后超快速冷却控制碳化物分布、利用超快速冷却技术进行热轧带钢组织复相化控制,以及热轧带钢轧机实施超快速冷却装置的改造和中厚板轧机实施超快速压力喷射式冷却 ACC的新式冷却系统的建立.     

热轧带钢卷取温度控制模型及其自学习

在带钢热轧后的冷却过程中,热轧带钢卷取温度的数学模型是至关重要的.本文介绍了某热轧带钢厂的新旧卷取温度控制数学模型,给出了新模型在线控制的自学习算法,并对新模型测得的数据进行了分析.     

20CrMnTi热轧带钢带状组织的控制

20CrMnTi热轧带钢直接作为适宜规格齿轮原料在可加工性和使用性能上具有显著优势,但带钢中的带状组织缺陷是影响其使用性能的关键因素。通过板坯加热均质化控制试验、精轧变形量及变形速率控制试验及轧后控制冷却试验,对20CrMnTi热轧带钢带状组织进行了分析。结果表明,20CrMnTi板坯加热时应保证心部温度大于1 000 ℃,保温时间在150 min以上;采用奥氏体再结晶轧制工艺,终轧温度控制为930 ℃,卷取温度控制为670 ℃,可有效控制成品带钢带状组织级别在3级以内。     

超快冷却技术及在梅钢热轧的应用

超快冷却技术是实现钢铁材料减量化生产的有效途径,通过对热轧带钢冷却路径的灵活控制,有利于相变强化、细晶强化、析出强化等的最佳匹配,从而使带钢获得优良的综合性能。利用超快冷却技术,在梅钢热轧产线采用前置密集冷却+空冷+后置密集冷却以及高温终轧+前置密集冷却的方法,成功开发出具有低成本、高效率、高附加值的热轧双相钢及高强工程机械用钢产品,说明了超快冷却技术具有广阔的发展前景。     

厚规格车轮钢表面麻坑缺陷成因及控制策略

分析了厚规格车轮钢表面麻坑缺陷的微观形貌及成因,针对缺陷成因提出了相应的热轧生产控制策略。研究表明：厚规格车轮钢轧后氧化铁皮厚于常规钢种,用户开平过程中带钢表面氧化铁皮发生破碎后从带钢基体脱落,随开平过程被矫直辊压入带钢表面进而形成麻坑缺陷;采用“降温增水提速”的工艺措施,降低板坯出炉温度、精轧入口温度,增加精轧机架间冷却水量,提高精轧轧制速度,可以有效控制带钢表面氧化铁皮厚度,显著降低麻坑缺陷的发生率。     

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针对某钢厂生产的热轧带钢65Mn不易酸洗的难题,使用X射线衍射仪,根据K值法和绝热法,对热轧带钢65Mn的氧化皮进行了半定量分析。结果表明:热轧后的65Mn带钢酸洗困难的主要原因是热轧带钢65Mn的氧化皮中Fe2O3含量偏高(Fe2O3难溶于酸),而Fe O含量偏低(Fe O较疏松,比较容易溶于酸)。轧后冷却过程应适当增加冷却速度,提高氧化皮中Fe O的比例。     

热轧带钢层流冷却系统的技术开发与应用

针对凌源钢铁集团公司中宽热轧带钢厂原有带钢冷却系统存在的冷却效果差、卷取温度不可控等问题，运用热轧带钢冷却机理，开发了热轧带钢层流冷却系统，应用温度控制模型实现了钢卷温度自动控制，且使用效果良好。     

层流冷却水Cl-浓度和pH值对热轧带钢表面质量的影响

层流冷却水直接喷射到热轧带钢表面,对带钢的表面质量有较大影响。通过对标,武钢某热轧厂层流冷却水Cl-浓度、pH值均偏高。本文实验研究了层流冷却水Cl-浓度、pH值等对热轧带钢表面质量、氧化铁皮结构和厚度以及室温存放的影响。提出了冷却水Cl-浓度应控制在100 mg/L之内、pH值应控制为7.0～8.0,这样能够有效地降低带钢表面的腐蚀速率,减少带钢表面缺陷。     

热轧宽带钢板形控制技术的现状及未来发展

板形是热轧宽带钢的核心质量指标,对热轧宽带钢板形理论及相关控制技术的研究一直是金属压延领域关注的热点课题。从热轧宽带钢板形控制的装备、辊形及模型3个方面系统总结了国内外的研究现状及取得的主要研究成果,其中辊形技术及控制模型的创新非常活跃,变接触轧制、改进型连续变凸度、特殊品种钢专用等辊形技术及相关控制模型显著提升了产品的板形质量,并在延长换辊周期、降低轧辊消耗、提高轧制稳定性等方面取得了较好的应用实绩。另外,总结了与板形控制密切相关的关键过程参数(如粗轧镰刀弯、精轧机架间跑偏)的检测与控制、板形智能判定和诊断技术、多尺度板形仿真模型等方面的研究进展,为未来进一步完善热轧宽带钢的板形控制理论、实现板形控制的智能化指明了方向。     

SS330、SS400连铸连轧板卷通条力学性能探讨

通过对SS330、SS400连铸连轧板卷通条力学性能和检验试样代表性的研究,得出唐钢薄板坯连铸连轧控冷工艺制度合理,热轧板带钢通条力学性能、金相组织均匀。距成品带钢尾端4m处试样的性能对整个板卷的性能具有很好的代表性。     

轧后冷却工艺对热轧窄带钢组织性能的影响

根据目前国内热轧窄带生产普遍缺少轧后冷却系统的情况，通过热模拟机Gleeble-1500模拟Q215热轧窄带钢轧后的不同冷却条件，研究了终轧温度、冷却速度和终冷温度对热轧窄带钢组织性能的影响。为提高产品的强度及韧性，适应以后的冷轧工艺，根据某厂现场条件，制定了合理的冷却制度，效果良好。     

热轧带钢头尾卷取温度分析及其补偿研究

热轧带钢卷取温度是反映热轧带钢性能指标的重要参数。针对某热轧厂层流冷却系统的具体情况,基于实时数据,应用数据挖掘工具,从理论和工艺的角度分析了控冷过程中头、尾部温差大的原因,得出了热轧带钢头、尾部卷取温度的规律,并以此建立温度补偿模型进行实验研究。文中的研究对提高控冷精度、优化生产工艺具有一定意义。     

精炼和热轧工艺对热轧带钢SPHC组织性能的影响

采用工业试验方法,研究了精炼工艺和轧钢工艺对SPHC热卷板组织性能的影响。结果表明,与RH精炼相比,LF精炼形成的夹杂物数量明显增加,同时形成的夹杂物更易成为裂纹源,故生产结构用SPHC热卷板时可采用LF工艺或RH工艺,而生产冲压用SPHC热卷板时建议采用RH工艺。终轧温度和卷取温度对SPHC热卷板组织影响较大,钢板横截面组织因终轧温度和卷取温度差异而不同。终轧温度和卷取温度较低时,钢板边部和表面易形成混晶组织,提高终轧温度至890℃,可将混晶组织控制在边部40 mm范围内。在合理终轧和卷取温度前提下,采用两阶段冷却可保证等轴铁素体晶粒的适度长大和固溶C析出,有利于提高钢板的冲压性能。     

热轧带钢冷却过程γ→α相变温度A_(r3)的计算

基于相变热力学和相变动力学原理,考虑变形对铁素体相变孕育期的影响,并根据Scheil叠加原理和热膨胀实验结果,理论与实验相结合,在C语言环境下编译了热变形条件下铁素体相变实际温度计算模型,分析了变形和冷却速度对铁素体相变温度的影响。用该方法进行的计算机模拟结果与实验结果比较,两者吻合良好,表明该模型能够准确计算热轧带钢冷却过程中铁素体实际相变温度,为组织性能预报提供理论依据。     

热轧带钢氧化层卷取与冷却过程中相变研究

利用Gleeble3500试验机模拟热轧带钢氧化层在不同卷取温度和冷却速度条件下的相变过程,采用激光拉曼光谱区分氧化层中细小析出相和分层组织结构。结果表明：氧化层中FeO在不同卷取温度和冷却速度条件下可形成几种典型的相变组织形态;降低带钢卷取温度和增加卷取后的冷却速度,有利于抑制Fe3O4在FeO层中的析出,提高热轧带钢表面氧化层酸洗去除效果。