KCL工艺过程的冷却技术

神户钢铁公司已研制成功中厚板快速冷却和直接淬火技术,应用这种技术,可以精确地控制水冷钢板的温度并使其整个表面均匀冷却。以这种技术为基础,确立了一种KCL工艺过程(即神户钢铁公司控制轧制和快速冷却工艺过程的简称)。该工艺过程已成功地用来生产具有高韧性和良好焊接性能的高强度中厚钢板。     

AlMgSi0.7合金的热处理特性研究

研究了AlMgSi0.7合金挤压型材在不同挤压温度、速度和淬火方式下组织和性能的变化规律,通过淬火延迟试验,摸拟了不同在线淬火条件,研究了合金挤压后的淬火延迟时间内型材性能的变化规律.结果表明,较高的出口温度和冷却速度可以明显提高T5型材的性能,水雾淬火型材性能比所有的风冷淬火型材性能高.型材强度性能随挤压后的淬火延迟时间的延长而大幅度降低,淬火延迟时间应控制在1分钟以内.     

中厚板轧后快速冷却技术

1　前言80年代中期 ,日本中厚板厂在热机控轧之后又采用了快速冷却技术。 80年代末 ,欧洲和韩国的一些钢厂也在类似技术上进行了投资。这些冷却系统在不影响焊接性能的情况下 ,通过快速冷却提高管线钢和造船板的机械性能。它需要运用多种冷却技术 ,包括水幕、层流喷射和水气喷射技术。这些冷却系统要达到直接淬火所要求的较高冷却速度 ,须从以下几个方面予以特别考虑 :1 )与快冷 (AC)产品相比 ,直接淬火产品市场较小 ;2 )当产品要求冷却速度较低时 ,难于获得要求的冷却速度 ,3 )离线淬火和回火设施 ;4)难于控制直接淬火产品不平度。90年代…     

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。     

厚规格钢板在ACO中极限冷却速度研究

通过数值模拟方法对钢板冷却过程温度变化进行研究,分析冷却速度随换热系数的变化规律.结果表明,随着表面换热系数增大,冷却速度呈S形,逐渐达到一稳定值.随着换热系数的增大,当冷却结束时,钢板表面温度接近于冷却水温度,冷却速度达到极限值.极限冷却速度远大于加速冷却和超快速冷却的冷却速度.极限冷却速度随钢板厚度的增大、开冷温度升高和终冷温度的降低而减小.冷却水温度对极限冷却速度影响较小.     

控制冷却在板带材开发生产中的应用

概述了快速冷却及直接淬火在提高板带材性能及钢种开发方面的发展应用情况,并介绍了热轧带钢的新型控制冷却技术--超快速冷却(UFC).目前,UFC的冷却速率已超过300 ℃/s.UFC技术能明显提高带钢的强度和韧性、改善材质性能.还描述了UFC装置的应用实例及在开发超级钢、多相高强钢、相变诱导塑性钢等高附加值钢铁材料方面的应用潜力.随着先进钢铁材料开发的需要,新的控制冷却技术已由传统的对轧后开冷、终冷温度的控制向基于连续冷却转变CCT曲线的相变要求而对板带整个冷却过程的微观组织相变控制方向发展.     

45钢齿条裂纹原因分析

采用ARL3460直读光谱仪、金相显微镜和扫描电镜及能谱仪对45圆钢齿条裂纹样进行分析。由化学成分及组织分析结果表明,齿条裂纹属于沿原奥氏体晶界形成的沿晶裂纹,是在加工热处理过程中由于淬火工艺不当产生的淬火内应力过大而形成的沿晶裂纹。由此得出结论:要生产质量合格的齿条,应合理地控制好淬火温度并严格控制好保温时间和冷却速度。     

Ms温度及淬火速度对低碳马氏体自回火组织形貌的影响

本文用透射电镜对具有不同Ms温度和用不同却速度淬火所获得的低碳马氏体显微结构进行了定性观察。结果表明,低碳马氏体自回火与Ms温度和淬火速度有关;Ms温度越高,自回火程度越大;冷却速度越快,自回火程度越小。     

控制冷却中钢板厚度方向上的冷却速度

应用有限元方法模拟分析了控制冷却过程钢板厚度方向上温度和冷却速度的分布。结果表明,钢板表面冷却速度随着冷却的进行逐渐减小,而钢板中心冷却速度逐渐增大,其余位置的冷却速度先增大然后减小。分析了冷却时间、开始冷却温度、冷却水温度和水流密度对冷却速度和钢板表面与中心冷却速度差的影响规律,结果表明,冷却速度差随冷却时间的增加、...     

金属材料淬火过程中温度参数相关试验的研究进展

淬火工艺是金属零件生产加工过程中不可缺少的关键环节,而温度是淬火过程控制的关键要素.围绕金属材料淬火过程中的温度及其相关参数,对工件表面温度、工件与冷却介质间的传热,以及冷却介质的流动和沸腾的试验研究进行了总结与分析.提出今后与淬火温度参数相关的试验研究,应以进一步提高温度测量精度、优化分析方法为方向.     

影响浸没式冷却溜槽冷却效果的主要因素的探讨

本文论述了冷凝系统降温设备浸没式冷却流槽,它的降温冷却效果将直接影响到液体金属锌的产量和质量,影响其冷却效果的主要因素有溜槽内冷却排管的热交换效果,循环冷却水水质、水量和水温以及铅泵循环速度等,分析形成原因及应对措施。因此如何控制冷却溜槽的降温冷却效果成为提高粗锌产量和质量的重要途径之一。     

棒材轧后控冷温度预测模型的研究及应用

针对莱芜钢铁股份有限公司棒材厂棒材轧后控冷控制过程中存在的控制精度差、动态跟随不易控制等问题进行分析并提出解决方法,从理论上详细介绍了棒材轧后控冷过程中开冷温度预报模型的建立及其自学习。通过预报结果和实际应用效果的对比,证明数学模型是有效的,能够比较精确地实现钢材自回火温度控制,可以满足对棒材轧后控冷生产工艺的要求。     

Hot Rolled Strip Re-reddening Temperature Changing Law during Ultra-fast Cooling

Temperature deviation between surface and the center of hot rolled strip is formed during ultra-fast cooling(UFC). Surface temperature would rise when temperature deviation goes up to an extent, and strip re-reddening phenomenon will appear. Strip re-reddening affects the stability of strip microstructure, property and temperature control precision. Thus, it is necessary to conduct research on re-reddening temperature changing law to improve strip property and temperature control precision. Strip temperature trends for various strip thicknesses and ultra-fast cooling rates were obtained by numerical calculation method. Re-reddening temperature, temperature deviation between surface and center, and boundary layer position changing law were obtained. By comparison, some conclusions were obtained: UFC re-reddening temperature and laminar cooling(LC) re-reddening temperature were linear to ultra-fast cooling rate respectively. Ultra-fast cooling rate affected UFC re-reddening temperature greatly, but it had little effect on LC re-reddening temperature. Equations which were used to calculate UFC re-reddening temperature, LC re-reddening temperature and maximum temperature deviation were obtained. The position of boundary layer stayed in 1/4 strip thickness.     

The use of water cooling during the continuous casting of steel and aluminum alloys

In both continuous casting of steel slabs and direct chill (DC) casting of aluminum alloy ingots, water is used to cool the mold in the initial stages of solidification, and then below the mold, where it is in direct contact with the newly solidified surface of the metal. Water cooling affects the product quality by (1) controlling the heat removal rate that creates and cools the solid shell and (2) generating thermal stresses and strains inside the solidified metal. This work reviews the current state-of-the-art in water cooling for both processes, and draws insights by comparing and contrasting the different practices used in each process. The heat extraction coefficient during secondary cooling depends greatly on the surface temperature of the ingot, as represented by boiling water-cooling curves. Thus, the heat extraction rate varies dramatically with time, as the slab/ingot surface temperature changes. Sudden fluctuations in the temperature gradients within the solidifying metal cause thermal stresses, which often lead to cracks, especially near the solidification front, where even small tensile stresses can form hot tears. Hence, a tight control of spray cooling for steel, and practices such as CO₂ injection/pulse water cooling for aluminum, are now used to avoid sudden changes in the strand surface temperature. The goal in each process is to match the rate of heat removal at the surface with the internal supply of latent and sensible heat, in order to lower the metal surface temperature monotonically, until cooling is complete.     

基于模式识别和人工神经网络建立的板坯连铸二冷水模型

介绍了一个种铸坯表面测温的方法,并依据铸坯表面温度,应用模式识别与人工神经网络相结合的方法,建立了板坯连铸的二冷水模型。该模型既可根据模式识别的分类图预报优化的二次工艺参数,亦可根据钢种、中间包钢水温度、拉速及希望的二次区不同部位的铸坯表面温度由LS顾的输入神经元网络,预测报连铸不同回路的水量。该模型运用于生产实际后,铸坯表面裂纹大为减少,取得了较好的效果。     

高温散状物料强制冷却器模拟及优化

连续式石墨化炉生产的散装料温度可达2600℃,为研究高温散装料的强制冷却情况,运用Fluent软件对冷却器进行数值模拟,得到高温物料及冷却水的温度分布和流场分布。结果表明,冷却器出口处物料温度远低于指标要求,冷却效果显著。结合模拟结果分析物料入口速度和各级冷却水入口速度对温度的影响,得出各最佳冷却水入口速度,为进一步优化提供了参考依据。     

热轧带钢层流冷却控制系统

为了提高莱钢1500mm热连轧卷取温度的控制精度,对原基础自动化控制系统进行改造,增加了带Smith预估器的反馈控制和轧机抛钢后的冷却水前馈控制;同时增加了过程自动化控制系统,包括预设定计算、修正设定计算和自学习计算模块。系统改造后,带钢卷取温度控制不稳定的现象基本消除,实现了带钢的冷却模式、卷取温度和冷却速率的精确控制,提高了带钢的质量。     

宝钢在线二冷控制模型的研发与应用

针对连铸生产过程中的二冷配水问题,建立了铸坯的凝固传热数学模型。通过实时模拟计算铸坯的温度场,并与PID控制技术相结合,开发了在线二冷控制模型。模型能自动根据钢种、铸坯规格及工艺参数的变化动态调整二冷控制水量,将铸坯的表面温度控制在工艺目标值附近。通过设计合理的控制系统架构,确保了二冷控制系统的稳定性及可靠性。在线测温结果表明,模型具有很高的计算精度。当拉速、浇注钢水过热度变化时,模型能快速将水量调整到目标值,速度快且超调小,从而确保铸坯的表面温度跟踪误差始终限制在较小范围内;当浇注过程处于相对稳态时,铸坯的表面温度保持在目标值。目前,模型已经应用于宝钢内外的多台连铸机,应用效果良好。     

低温钢筋穿水冷却工艺

 根据低温钢筋穿水冷却工艺特点,利用现场实测数据并结合理论分析得到不同规格低温钢筋穿水冷却过程中的对流换热系数。采用MSC Marc有限元软件与现场试制结果对低温钢筋穿水冷却过程进行了研究。研究了冷却水流量、终轧温度、穿水时间等工艺参数对低温钢筋温度场和组织演变的影响。模拟结果表明：当冷却水流量为120 m3/h时,钢筋芯部开始有珠光体转变;当冷却水流量为400 m3/h时,钢筋芯部无铁素体转变;冷却水流量为160～200 m3/h时,所获得的组织为针状铁素体与贝氏体。终轧温度增加50 ℃,出水冷装置后钢筋表面温度约增加10 ℃,返红温度约增加30 ℃;在200 m3/h水流量下冷却1.2 s,终轧温度为1 050 ℃时,其芯部组织为针状铁素体与细小的贝氏体。在相同水压与水流量条件下,随着穿水速度的增加,淬透层深度减小,返红温度增加。     

Mn2钢低温韧性变化规律研究

对Mn2钢在不同热处理工艺、不同试验温度和不同试样状态下的冲击韧性进行了详细的分析,结果表明:CM690钢在900℃保温90 min水冷淬火,600℃保温90 min水冷回火,在保证钢材的强度满足要求的情况下,可获得良好的韧性;淬火水温超过30℃时,因钢的淬透能力下降,会强烈地降低钢的强度和韧性;钢中加入0.015%~0.025%的Ti,提高冲击韧性值35~40 J;对于CM490钢,若轧后空冷或堆冷,由于冷却速度较低,会获得铁素体+珠光体+贝氏体的混合组织,不利于提高钢材的韧性,而正火后其组织为铁素体+贝氏体,其冲击值比前两种状态高3~5倍。