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.     

热轧带钢层流冷却数学模型述评

从数学模型原理、具体数学模型及特点3方面介绍了国内主要应用的几种热轧宽带钢层流冷却数学模型，同时探讨了层流冷却数学模型存在的问题，最后展望了层流冷却数学模型的发展。     

热轧带钢层流冷却过程中的热力耦合求解

采用ABAQUS有限元软件对热轧带钢在层流冷却过程中的热应力变化进行了数值模拟,计算结果表明,在层流冷却过程中,带钢边部存在的温降导致带钢中间部位受拉应力,而在带钢边部受压应力,带钢平坦度有向着边浪发展的趋势,与生产中观测到的结果一致。当有卷取张力时,带钢中部的应力有小幅度的增长,增长量几乎与所施加的卷取张力的大小相同,但卷取张力对带钢平坦度的影响很小。依据以上结果,提出了微中浪轧制的板形控制策略,以补偿热轧带钢层流冷却过程对带钢平坦度带来的影响。     

热轧带钢层流冷却装置的改造思路及方法

概述了我国热轧机组层流冷却装置的现状及技术特点。分析指出,传统的层流冷却装置冷却速率低、冷却策略少,不能满足高级别管线钢、DP、MP、MS等钢种的生产需求。为此,针对传统层流冷却装置提出了改造思路及方法,适用于新建生产线层冷设备选型和旧层冷设备改造。     

热轧带钢层流冷却自动控制系统开发与应用

结合现场情况介绍了热轧带钢层流冷却自动控制系统的设备及硬件配置,并从过程自动化和基础自动化两个方面介绍了该系统的功能和数学模型,其中数学模型主要包括空冷模型、水冷模型、自学习模型和前馈控制模型以及反馈控制模型。现场实际应用表明,带钢全长的95.93%的卷取温度可控制在目标值的±15 ℃之内。     

一种快速高精度热轧带钢层流冷却控制策略

针对热轧板带中的层流冷却控制系统.给出了系统简化传递函数结构框图.提出了带钢样本长度跟踪的概念,解决了传统算法中滞后时间随轧制速度变化的问题.将Smith预估控制方法用于层流冷却系统,给出了调节器分别为比例和积分形式下的控制率.控制算法表明,无论是比例还是积分控制器,只要系统的放大倍数P=∞,控制器的第一步就可以将误差完全消除.通过对这两种控制算法动态和稳态特性进行对比分析表明,积分控制算法具有更大的灵活性和更高的静态精度.与传统控制方法相比,本文提出的算法即有非常快的响应速度,又具有较高的静态控制精度.     

热轧带钢超快速层流冷却装置的开发与应用

针对热轧带钢传统层流冷却技术存在冷却速率低、板形控制差的缺点,开发了一种新型超快速层流冷却装置。本文介绍了新装置的工艺布置、设备组成、主要功能和冷却控制方案。其在冷却区增加了1～2个采用高密度集管的强冷段,使3mm厚度钢板的平均冷却速率达170℃/s。上集管的中凸型流量分布及下集管的流量均可调节,从而实现带钢的均匀冷却。新装置可提供多种的冷却策略,工艺适应性强,可满足多品种热轧带钢的生产需要。     

层流冷却过程带钢温度场影响因素模拟分析

采用数值模拟的方法,结合现场热连轧层流冷却生产线,开发了描述带钢层流冷却过程的综合模拟软件系统,利用所建立的软件系统模拟研究了冷却水温度、集管水流量、喷嘴直径和喷嘴排距等对冷却能力的影响.结果表明:降低冷却水温度,可有效提高带钢冷却能力;随着集管水流量的提高,冷却能力逐渐增加,当水流量增加到一定程度后,冷却能力趋于饱和,喷嘴直径对冷却能力的影响较小;在给定的工艺条件和设备布置条件下,随着喷嘴排距的增加,冷却能力有所提高.     

热轧带钢控制冷却新技术

日本神户钢铁公司加古川钢铁厂最近开发了新的冷却设备和冷却控制系统,以实现对复杂冷却过程的控制,增强冷却能力,井扩大控冷范围和提高控冷精度。新的冷却装置的主要特点是.在输出辊道的上方高密度地配置管道,以进行层流冷却;在输出棍道的下方配置柱状多孔喷嘴,以增大冷却能力。新的控制冷却系统的特点是:采     

热轧带钢控制冷却新技术

日本神户钢铁公司加古川钢铁厂最近开发了新的冷却设备和冷却控制系统,以实现对复杂冷却过程的控制,增强冷却能力,并扩大控冷范围和提高控冷精度。     

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。     

热轧带钢蛇行过程的动态模拟仿真

带钢在轧制过程中，由于一些因素影响会使带钢轧机左右受力不对称，从而产生蛇行现象。文中对影响蛇行的因素进行了分析，并应用Matlab软件对热轧带钢的蛇行过程进行模拟仿真，其结果与生产实际情况相符合。     

板带钢层流冷却温度控制探讨

从板带钢层流冷却数学模型、控制系统、控制冷却技术等几个方面对板带钢层流冷却温度控制进行了分析和讨论     

带钢层流船形冷却及卷取过程温度场和相变的有限元分析

根据CCT曲线和工艺要求建立带钢船形冷却的温度-相变耦合模型,对冷却及卷取过程的温度场和相变进行模拟计算。建模过程中,带钢物性参数从二级机中调取,通过模型子程序HETVAL在CAE软件中定义生热,以JMAK方程为相变动力学方程,采用六次高斯曲线进行船形冷却效率拟合。计算结果表明:冷却结束后,带钢长度方向计算温度与检测温度基本重合,表层冷速大于中心层的,并出现"返红"现象,所模拟带钢在层流冷却辊道上已完成相变。钢卷下线3 h后,温度分布梯度基本稳定。利用计算结果,优化了现有工艺。     

高强热轧带钢不均匀冷却及控制技术

通过建立12 mm厚度X70钢层流冷却过程中的热-力-相变耦合模型,研究了温度、组织、应力和应变的不均匀分布规律,采取三种工艺措施研究改善不均匀冷却的效果,并对计算的温度和组织场进行了试验验证。结果表明:在整个轧后层流冷却过程中,带钢宽度方向上的温度分布都是不均匀的,在卷取时刻中部和边部的温度差值为53.4℃,贝氏体含量差值为36.2%;均匀的初始温度和后区冷却工艺对改善温度、组织分布不均效果差于边部遮蔽方式,但后区冷却工艺可以减小带钢边部的残余塑性应变值;合理的边部遮蔽宽度可以显著改善带钢宽度方向上的温度、组织和残余应力的分布不均,消除边部的塑性变形。     

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。     

一种新型带钢层流冷却控制系统

在对热带钢进行层流冷却过程中，针对有阀系统存在的弊端，ＭＤＳ公司设计了新型无阀控制系统。该系统将用于本钢１７００ｍｍ轧机改造工程中。该文介绍了新系统的结构、技术参数及具有响应速度快、控制精度高、稳定性高等特点。     

基于泰勒公式的热轧层流冷却控制模型

介绍某型轧机的层流冷却系统组成及其数学模型,应用泰勒公式建立了新的线性统计卷取温度模型,分别建立它的反馈模型和自学习模型。并将模型计算结果与现场实测数据进行比较,结果表明此模型精度可以满足现场要求。     

带钢热处理过程中喷射冷却数学模型

针对带钢热处理过程中喷射冷却过程建立了数学模型,采用数学模型研究了带钢参数、喷冷单元参数和循环冷却介质参数对换热性能的影响。结果表明:对于超过2 mm厚度的带钢,实际生产中要充分考虑冷却速度对断面温差的影响;对于不同厚度的带钢,存在一个最大冷速值;带钢厚度每增加一倍,达到相同冷速需要的换热系数也增加一倍;对于不同的喷孔间距,随着喷孔直径的变化,对流换热系数呈抛物线趋势变化,存在一个最佳喷孔直径。本文建立的数学模型经实际生产验证,误差较小,可满足实际生产过程。     

热轧带钢在冷却中温度与相变的耦合解析

本文针对热轧带钢的冷却过程 ,利用有限元法建立温度与相变的耦合预报模型 ,同时分析各种工艺条件对计算结果的影响。该模型的计算结果与实测值符合良好 ,能够准确地预测带钢冷却后的温度分布和最终的组织。