中厚板冷却过程高精度温度模型

实现高满意度轧后冷却控制目标必须依赖于轧后冷却过程控制系统高精度的温度场计算模型。以钢板内部热传导、空冷及水冷换热系数为主要研究对象,建立了轧后冷却数学模型,回归了空冷和水冷换热系数,采用Crank-Nicolson有限差分法求解钢板温度场。将该模型嵌入到国内某中厚板厂轧后冷却控制系统,对不同钢种不同厚度钢板进行轧后冷却试验,试验结果表明,实际终冷温度和目标终冷温度偏差±10℃的命中率在90%以上,很好地实现了冷却过程温度控制。     

改善中厚板轧后超快冷均匀性的措施及其应用

 以改善中厚板轧后冷却均匀性为目的,从高压水射流冲击换热原理出发,研究在超快速冷却条件下的改善钢板冷却均匀性方法。通过合理设计集管及其布置形式,采用上集管位置设定、水比设定以及钢板头尾速度遮蔽等措施,实现了在超快速冷却过程中钢板各个方向上的冷却均匀性。将上述措施用于在线生产,结果表明,钢板各向均匀性控制良好,长度方向95%以上的温度被控制在距离目标返红温度±25℃的范围之内。     

热轧中厚板超快速冷却过程温度场数值模拟

 超快速冷却工艺作为热轧钢板生产的核心技术,对改善板材产品组织形态、提升产品性能具有重要意义。在中厚钢板的超快速冷却过程中,心部与表面之间的冷却速度差异使得钢板在厚度方向上形成内外温度差,而超快速冷却中钢板表面的换热机制较为复杂,两者综合提升了中厚板冷却机制的界定难度。为提升中厚板超快冷模型计算精度,完善其换热体系,建立了中厚钢板轧后超快速冷却过程中等效换热系数反求法的数学模型。该模型依托离散解析法,基于导热微分方程及物体正规阶段的状态特点,将求得的超越方程根转化为等效换热系数,并将此作为超快冷温度场模型的边界条件。在此基础上,构建了超快速冷却温度场仿真模型,验证了20 mm钢板超快速冷却机制下的温度场。结果表明,等效换热系数反求法的数学模型能够适用于中厚钢板的超快冷工艺。     

韶钢3450mm生产线钢板轧后冷却均匀性改善方法及应用

以改善中厚板轧后冷却均匀性为目的,从高压水射流冲击换热原理出发,研究了超快速冷却条件下改善钢板冷却均匀性的方法。通过采取合理的设计集管及其布置形式、辊道微加速、钢板头尾遮蔽、水凸度控制以及水比设定等措施,保证了钢板在超快速冷却过程中的宽度及长度方向冷却均匀性,尤其在减量化Q345B及高级别X70等品种开发应用中,实现了较好的温度均匀性,生产钢板的平直度及性能均满足交货要求。     

数值模拟温度场在中厚板轧后控冷过程的应用

介绍了为国内某中厚板厂设计开发的轧后加速冷却在线使用的控冷数学模型,包括空冷和水冷换热系数模型等,该控冷模型采用有限差分法计算钢板在冷却过程中沿钢板厚度和宽度方向的温度场分布.根据本模型计算轧后控冷温度场及进行控冷工艺参数的设定值,通过在线使用证明该控冷模型预报精度较高,与实测值偏差小,控冷钢板的板形和性能均达到设计要求,能够满足现场实际生产的需要.     

k-NN自学习模型在中厚板轧后冷却温控中的应用

<正>在中厚板生产过程中,轧后冷却对钢板的最终质量起到了至关重要的作用,因此,建立更为精确的温度控制模型来实现预设冷却规程并满足目标终冷温度是中厚板轧制领域关注的重要问题。终冷温度是决定中厚板组织性能的关键工艺参数之一。换热系数是温度控制模型的核心参数,由于其影响因素多且复杂,故很难有一个固定的模型来计算。提出一种简单有效的换热系数的自     

中厚板轧后超快速冷却系统流量调节技术

 中厚板轧后超快速冷却水流量的控制速度直接影响轧机的轧制节奏,水流量的控制精度直接影响钢板冷却过程的控制精度。以应用于多家中厚板厂的一种新型超快速冷却设备为例,分析其电动调节阀的调节特性,给出提高流量调节速度和流量调节精度的有效方法,为超快速冷却设备和控制系统的优化设计提供参考依据。     

中厚板轧后冷却设备中边部遮蔽装置的设计与应用

为了避免中厚板在轧后冷却过程中钢板出现边部过冷现象,设计了一种边部遮蔽装置,并在中厚板扎后冷却设备中增加该装置。实践表明,装置能够达到快速遮蔽钢板边部的作用,使钢板边部的冷却水不能打到钢板上,防止了钢板边部过冷,使钢板均匀冷却,提高了钢板的整体性能。     

中厚板平均温度计算方法的研究与应用

中厚板厚度方向平均温度是轧后层流冷却过程的重要控制参数,它直接影响终冷温度和冷却速度的控制精度。以内能为基础建立平均温度解析模型,通过合理假设建立钢板厚度方向上的温度和比热解析模型,计算任意时刻钢板的平均温度。对各种计算结果进行比较可知,基于内能的多次曲线算法具有较高的计算精度。将计算模型应用于层流冷却过程控制系统,结果表明系统控制精度得到较大幅度的提高。     

天钢中厚板11辊全液压矫直机控制系统的应用

中厚板在生产的各个过程中会产生各种浪型缺陷,为了保证钢板的平直度,天钢在3500mm中厚板轧机加速冷却装置后设置了一台热矫直机,用于轧后及加速冷却后钢板的矫直。主要介绍了热矫直机的控制方式和控制特性,并对其中重要的控制功能进行了详述。通过对矫直机的控制,提高了钢板的平直度,满足了市场和用户对钢板的质量要求。     

An On-line Finite Element Temperature Field Modelfor Plate Ultra Fast Cooling Process

Taking the element specific-heat interpolation function into account,a one-dimensional(1-D)finite element temperature field model for the on-line control of the ultra fast cooling process was developed based on the heat transfer theory.This 1-D model was successfully implemented in one 4 300mm plate production line.To improve the calculation accuracy of this model,the temperature-dependent material properties inside an element were considered during the modeling process.Furthermore,in order to satisfy the real-time requirements of the on-line model,the variable bandwidth storage method and the Cholesky decomposition method were used in the programming to storage the data and carry out the numerical solution.The on-line application of the proposed model indicated that the deviation between the calculated cooling stop temperature and the measured one was less than±15℃.     

热轧带钢终轧温度的多模式控制

结合国内某2250 mm热连轧精轧机组, 实现速度调节、机架间水调节、速度和机架间水耦合调节三种控制模式, 能够根据热连轧过程中的不同钢种和不同工况采用相适应的控制模式, 以获取最佳的控制效果. 同时, 利用二次规划优化法在线优化不同控制模式的调节量, 以满足带钢全长终轧温度的控制要求. 将多模式控制模型在线应用后, 带钢终轧温度控制偏差在±20℃以内, 连续三个月命中率为99%以上. 结果表明, 该控制模型响应速度快, 计算精度高, 能够满足不同钢种和不同工况下的终轧温度控制要求, 从而提高带钢轧制稳定性和终轧温度控制精度, 提升产品竞争力.      

The Applications and Practice of Front Ultra Fast Cooling Technology in C-Mn Steel

Ultra Fast Cooling is a new technology which used to control the hot-rolling strip cooling in recent years on the international developed.It can achieve fast and accurate temperature control in the hot-rolled strip production process to obtain corresponding transformation microstructure and ideal mechanical properties.This article describes the technical principle and layout of ultra fast cooling in hot-rolled as well as cooling features.Analysis the effect of front ultra fast cooling technology in C-Mn steel and obtained consequent on the industrial produced low-cost Q345 hot rolled steel in Panzhihua Iron and Steel.     

超快冷技术在国丰620 mm窄带生产线的应用

介绍了620 mm生产工艺流程及超快冷工艺设备.使用超快冷后,通过控制冷却,Q235板坯轧制可以达到Q345B性能,带钢冷却能力可达到230℃,通条温度偏差控制在±15℃以内,可以满足部分钢种使用要求,同时使用超快冷后,带钢表面质量较好.     

Upgrade Rolling Based on Ultra Fast Cooling Technology for C-Mn Steel

By measuring the expansion curves of a C-Mn steel at different cooling rates by using an MMS-300 thermo- mechanical simulator, continuous cooling transformation curves were obtained. The new process ＂ultra fast cooling＋ laminar cooling＂ was simulated and the effects of ultra fast cooling ending temperature on microstructure had also been investigated. The hot rolling experiment was done by adopting ＂high temperature rolling-[-forepart ultra fast cooling＂ technologies at laboratory scale. The results revealed that ultra fast cooling can delay the decrease of disloca- tion density and refine ferrite grains. Diversity control of the microstructure and phase transformation strengthening can be realized by changing the ultra fast cooling ending temperature. With the decrease of ultra fast cooling ending temperature, the strength and toughness increase, but plasticity does not decrease obviously. The new technique can improve the yield strength by over 50 MPa. Therefore, the upgrade of mechanical properties of C-Mn steel can be realized by using ＂high temperature rolling＋ ultra fast cooling＋laminar cooling＂ technique. Compared with ＂low temperature rolling with large deformation degree＂ technique, this new technology can decrease the roiling force and in- crease the production efficiency.     

宽厚板 MULPIC 型冷却装置的应用和改进

对某厂的MULPIC超快冷却装置的设备配置、工艺特点及可靠性分析,并就宽厚板实际生产冷却过程中冷后板形不良问题进行了分析,提出了相应的解决措施,旨在提高超快冷却装置对板带冷却的主动适应能力,提高板带冷却的均匀性,达到准确的冷却控制能力。     

带钢超快速冷却条件下的换热过程

 分析了轧后加速冷却过程中带钢表面的局部换热机理，认为冷却系统实现超快速冷却的关键在于扩大带钢表面射流冲击换热区的面积。确定了薄带钢实现超快速冷却所需的对流换热系数，并采用有限元分析工具ANSYS模拟得到了超快速冷却条件下不同厚度带钢的温度场。温度场的分布表明薄带钢在超快速冷却过程中具有较好的温度一致性。同时还表明随着带钢厚度增加，超快速冷却条件下厚度方向的温度梯度显著增大，对于带钢内部组织的均匀性将产生不利的影响。带钢厚度范围应是超快速冷却技术实际应用过程中的重要考虑因素。     

中厚板轧后冷却过程中温度场的数值模拟

在分析中厚板轧制各阶段冷却过程的基础上,用有限差分法对中厚板轧后冷却过程的温度场进行了模拟数值求解,得到了钢板在水冷状态下的温降曲线和瞬时温度场分布,并进行了实验验证.实验验证表明,模拟结果与实测结果基本符合,为制定合理的控冷工艺提供了依据.     

圆坯连铸凝固传热数学模型及应用

建立了34Mn5V钢Φ400 mm圆坯连铸过程中的凝固传热数学模型,运用该模型计算得到的二冷各区控制点的表面温度与现场实测结果一致。用该模型计算得出,钢水过热度对铸坯表面温度影响较小,拉速和二冷区冷却强度对铸坯温度影响较大。生产实践表明,当生产Φ400 mm铸坯的拉速达到0.4～0.6 m/min时,自动控制的二次冷却制度能满足工业连铸要求,可得到优质铸坯。