层流冷却系统在3500mm中厚板生产线上的应用
中厚板轧制中间冷却过程控制模型研究与应用的开题报告
中厚板轧制中间冷却过程控制模型研究与应用的开题报告1. 研究背景中厚板是一种重要的钢材产品,在船舶、桥梁、建筑等领域得到广泛应用。
中厚板的轧制过程中,中间冷却过程对最终的产品性能有重要影响。
因此,对中厚板轧制中间冷却过程进行控制,能够有效提高产品的质量和产量,降低生产成本。
2. 研究目的本文旨在研究中厚板轧制中间冷却过程控制模型,通过建立数学模型和开展仿真分析,探索中间冷却过程中的温度、应力、变形等因素对产品质量的影响规律,为工业生产提供参考和指导。
3. 研究内容(1)中厚板轧制中间冷却过程控制现状及存在问题的分析;(2)中厚板轧制中间冷却过程数学模型的建立;(3)模型参数的确定和优化;(4)数值模拟及实验验证;(5)模型应用于工业生产并实现控制。
4. 研究方法(1)参考国内外文献资料并进行文献综述;(2)根据已有研究成果,建立控制模型;(3)利用实验数据进行模型的参数优化;(4)采用数值仿真方法,验证模型的准确性和有效性;(5)将模型应用于工业生产,并对实际效果进行评估。
5. 研究意义(1)为中厚板轧制中间冷却过程控制提供一种新的方法;(2)为工业制造提高质量、产量、降低成本提供技术支持;(3)丰富相关学科领域的研究内容;(4)为相关企业提供技术支持和指导,增强其在市场竞争中的竞争力。
6. 预期成果(1)建立中厚板轧制中间冷却过程控制数学模型;(2)确定模型参数;(3)通过数值模拟验证模型的有效性;(4)将模型应用于工业生产,并实现控制。
7. 研究进展目前,对中厚板轧制中间冷却过程控制模型的研究还处于初级阶段,国内外尚未有较为系统和成熟的研究成果。
我们将在充分文献综述的基础上,利用实验数据和数值仿真进行模型的建立和验证,并预计在六个月内完成中期报告,一年内完成论文的撰写和答辩。
九江钢铁3500mm中厚板生产线工艺分析
九江钢铁3500mm中厚板生产线工艺分析周李泉【摘要】介绍了中冶京诚工程技术有限公司总承包项目江西九江钢铁有限公司3 500 mm双机架中厚板生产线产品结构、生产工艺、主要设备性能特点.【期刊名称】《现代冶金》【年(卷),期】2012(040)003【总页数】3页(P43-45)【关键词】中厚板;装机水平;生产工艺;产品结构【作者】周李泉【作者单位】中冶京诚工程技术有限公司,北京100176【正文语种】中文【中图分类】TG335.5+2引言江西九江钢铁有限公司(以下简称“九江钢铁”)3 500 mm中厚板生产线是中冶京诚工程技术有限公司(以下简称“中冶京诚”)具有自主知识产权的EPC总承包项目。
该生产线采用3 500 mm双机架四辊轧机的布置形式,热轧生产作业线包括板坯横移装置、板坯称重装置、步进式加热炉、推钢式加热炉、高压水除鳞、3 500 mm 粗轧机、 3 500 mm精轧机、 ACC层流冷却装置、热矫直机、热钢板标记装置、冷床、切头剪、双边剪、定尺剪、成品钢板标记装置、成品检查及横移台架、成品收集台架等设备。
车间总长453 m、宽261 m。
工程一期建设规模为130×104 t/a,预留第二条剪切线与热处理区域设备,主厂房建筑物轴线总面积约92 000 m2。
1 生产工艺1. 1 连铸坯规格连铸坯规格:厚度170,210,250 mm,宽度1 300~ 2 100 mm(200 mm进级),长度1 500~ 3 300 mm(入炉定尺长),单重2. 58~ 13. 51 t(入炉定尺坯)。
1. 2 产品品种产品主要为碳素结构钢板、低合金结构钢板、造船用钢板、管线钢板、锅炉用钢板、桥梁及耐候钢板、压力容器用钢板、工程机械用钢板、高层建筑结构用钢板等。
1. 3 产品规格产品规格:厚度5~ 80 mm,宽度900~ 3 200 mm,长度3 000~ 18 000 m,单重最大12. 2 t。
唐钢1700mm带钢生产线层流冷却系统的应用
在 国家重 大规划 基础 研 究项 目“ 一 代 钢铁 材 新 料重大基 础 研 究 ” , 通 过 晶 粒超 细 化 实 现 钢 材 中 将
强度韧性 提 高 一 倍 的 目标 。在 热 轧 带 钢 生 产 过 程 中, 从热 轧终 了到 卷取 之 间 的冷 却 方 式 和冷 却 过程
对 带 钢 产 品 的性 能 和 质 量 有 着 至 关 重 要 的 影 响 。 本
E eg ntue,He e Unv ri fS in ea d E gn eig,Ta g h n n ry Isi t t b i iesy o ce c n n ie r t n n s a ,He e , 6 0 9 bi 0 30 )
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中 图 分 类 号 :G 3 . T 3 55
文 献标 识 码 : B
文章 编 号 :0 6— 0 8 2 1 )3— 06— 3 10 5 0 (00 0 0 3 0
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COOLI NG YS S TEM N 0 I 1 7 0 mm TRI TEEL NE S PS LI
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层流冷却的作用
层流冷却的作用
嘿,咱今儿来聊聊层流冷却这玩意儿的作用。
你说这层流冷却啊,就像是一位神奇的魔法师!
咱就拿钢铁生产来说吧,那滚烫的钢坯从轧机里出来,就跟刚跑完马拉松的人似的,浑身热气腾腾。
这时候层流冷却就登场啦!它能迅速地给钢坯降温,让钢坯冷静下来。
这就好比大夏天你热得不行的时候,突然来了一阵凉爽的风,那叫一个舒服啊!
层流冷却可以精确地控制冷却的速度和温度。
你想想,如果冷却得太快或者太慢,那钢材的质量能好吗?肯定不行啊!就像做饭似的,火候掌握不好,做出来的菜能好吃吗?层流冷却就是那个能把火候掌握得恰到好处的大厨!
它能让钢材的性能变得更好。
经过层流冷却处理的钢材,强度啊、韧性啊都更上一层楼。
这不就跟运动员经过科学训练后变得更强壮一个道理吗?而且啊,层流冷却还能提高生产效率呢!以前没有它的时候,那冷却过程可麻烦了,又费时又费力。
现在有了它,就跟开了挂似的,一下子就搞定了。
你说这层流冷却是不是很厉害?它就像是钢铁生产线上的秘密武器!没有它,咱哪能用到那么多高质量的钢材啊。
它让我们的建筑更坚固,让我们的汽车更安全,让我们的生活变得更美好。
再想想,如果没有层流冷却,那会怎么样呢?钢材质量不行,建筑可能会倒塌,汽车可能会出故障,那得多危险啊!所以说啊,层流冷却可真是太重要啦!它虽然不起眼,但却默默地为我们的生活贡献着力量。
咱得好好珍惜层流冷却这个好帮手啊,让它继续为我们创造更多的价值。
你说是不是这个理儿?
原创不易,请尊重原创,谢谢!。
热轧带钢层流冷却过程控制系统
冷却过程
层流冷却过程通常分为三个阶段,即雾化阶段、成膜阶段和滴落阶段。在雾化阶段,冷却水被雾化成细小的水滴, 均匀地喷洒在带钢表面;在成膜阶段,水滴在带钢表面形成一层薄的、均匀的水膜;在滴落阶段,水膜逐渐变厚, 最终形成大滴落下,完成冷却过程。
热轧带钢层流冷却过 程控制系统
目 录
• 系统概述 • 系统架构与组成 • 热轧带钢层流冷却技术原理 • 控制系统的设计与实现 • 系统性能评估与优化 • 未来发展方向与展望
01
系统概述
系统定义与功能
系统定义
热轧带钢层流冷却过程控制系统是一 种用于控制热轧带钢在冷却过程中的 设备和技术的总称。
系统功能
人机界面模块
提供操作员与控制系统交互的界面,显示实 时数据和系统状态。
系统接口与通信
数据接口
实现控制系统与传感器、控制阀等硬件设备之间的数 据传输和通信。
网络接口
通过工业以太网等方式实现系统内部各模块之间的通 信。
人机接口
提供操作员界面,实现操作员与控制系统之间的交互。
03
热轧带钢层流冷却技术 原理
现场调试
将控制系统应用于实际生产线,根据实际运行情况进 行参数优化和调整。
05
系统性能评估与优化
系统性能测试与评估
测试目的
确保系统正常运行,评估系统性能是 否达到预期要求。
测试方法
采用仿真测试、实际生产测试和实验 室测试等方法,对系统的各个功能模 块进行测试。
测试内容
包括系统的稳定性、可靠性、精度和 响应速度等方面。
层流冷却技术简介
层流冷却技术是一种用于控制热轧带 钢温度的工艺技术,通过在带钢表面 喷洒冷却水,使带钢表面形成一层薄 的冷却水膜,实现快速、均匀的冷却 效果。
目前已建和在建的中厚板厂及轧机介绍
目前已建和在建的中厚板厂及轧机型式作者:九九钢铁网论文资料参考日期:2009-05-17阅读:214国内企业名称轧机形式与尺寸鞍钢厚板厂4300×4舞阳厚板厂4200×4浦钢厚板厂4200×4/3500×4秦皇岛轧板厂3500×4济钢中厚板厂3200×4/3500×4酒钢中厚板厂2800×4新钢(厚板线) 3800×4邯钢(厚板线)3500×4首钢中板厂3500×4武钢轧板厂2800×2/2800×4邯钢(中板线) 2800×4济钢中板厂2500×4/2500×4天津中板厂2400×4/2400×4南钢中板厂2300×3/2500×4新钢(中板线) 2300×3/2500×4重钢中板厂2350×2/2450×4营口中板厂2450×4鞍钢中板厂2500×2/2450×4马钢中板厂2350×2/2300×4太钢不锈热轧厂2300×2/2300×4/1700卷安钢中板厂2800×4柳钢中板厂2800×4/2800×4韶钢中板厂2500×4临钢中板厂3300×4文丰中板厂2800×2/3000×4宝钢厚板厂5000×4沙钢厚板厂5000×4鞍钢厚板厂5500×4/5000×4国外宽幅中厚板轧机国家公司或厂址建厂年代轧机规格(mm)美国Lukens 1918 5,230前苏联莫斯科镰刀斧头工厂1940 5,300日本室兰1941 5,200前苏联下塔吉尔1950 5,300德国M·hem 1957 5,100法国Dunkerque 1962 3,350/4,320+5,000日本住友鹿岛1970 4,800+5,490德国Dillingen 1972 5,500+4,800日本新日铁大分1976 5,500日本川崎水岛2号1976 5,500日本NKK京浜1976 5,500前苏联伊尔诺斯克1984 5,000韩国6套中厚板轧机分别如下:1. 东国2550 三辊劳特式中板轧机2. 浦项3400 单机架四辊式中厚板轧机3. 浦项4724+4724 双机架四辊式宽厚板轧机4. 东国3400 单机架四辊式中厚板轧机5. 浦项4300 单机架PC四辊式中厚板轧机6. 东国4300 双机架四辊式中厚板轧机世界5m及以上级宽厚板轧机基本情况统计2009-04-22 15:59:07作者:铁诺咨询来源:制钢参考网浏览次数:0文字大小:【大】【中】【小】No 国家公司或厂址建厂年代轧机规格(mm) 轧机组成产量(×104) 备注1 美国Lukens 1918 5,230 4h 30 在2000年12版“Iron and Steel Works of the World”中已无记载。
论层流冷却不均对板形的影响
论层流冷却不均对板形的影响作者:王洪立摘要:本文结合950生产实际,对层流冷却不均对板形的影响,提出了分析,研究。
并结合生产实际提出相应的观点和见解。
关键词:冷却不均原因、控制措施。
引言:层流冷却位于精轧出口和卷取入口之间的输出辊道上,用于热轧带钢卷取温度控制,是热轧带钢生产中不可缺少的一部分,他的作用是将进入层流冷却控制区的热轧带钢,按照予定的产品工艺要求,将其冷却到目标的卷取温度,以期使带钢获得理想的金相组织和产品性能。
成品质量的好坏,进而影响其产品在市场上的竞争力。
1、950生产工艺流程:连铸板坯→加热炉→粗除鳞→→粗轧机组→热卷箱→飞剪→精轧除鳞→精轧机组→层流冷却→卷取→检验、打捆→入库。
2、层流冷却系统主要参数:上部集管:120根,分成12组,前面1至10组为粗调,11和12组为精调,上集管为U形式;冷却水压:0.1kg\cm2,流量135M3\min;下总部集管:240根,分成60段,冷却水压:0.2kg\cm2,流量58M3\min;侧喷:分9段,在辊道两侧呈成对称分称,为气喷;侧喷总气量:16.5NM3\min,压力5kg\cm2;最高水温:40度。
3、层流冷却方式:根据不同钢种的工艺要求,系统提供多种冷却方式供选择,包括:全长冷却、头部不冷、尾部不冷、前向冷却、后向冷却、头部微冷、尾部微冷、稀疏冷却、非对称冷却等。
4、层流冷却的优点:是冷却速度快,调整容易,便于计算机控制,而且可以根据工艺的要求,采用不同的冷却方式。
5、层流冷却的缺点:水量消耗大,冬季在厂房内产生大量蒸气,影响操作视线,锈蚀厂房金属结构。
6、对层流冷却的要求:(1)上下冷却管在高速冷却时,每段集管的水量,水压能保持稳定;(2)上下集管全开的流量与全闭时从旁通阀溢出的流量应相等;(3)从集管流出的冷却水先要复盖带钢的表面,经短时热交换后,再用侧喷装置吹动带钢面的水向一定方向流动:(4)辊道冷却水、侧喷水、气的压力,流量要稳定,以减少其对卷取温度控制的于拢;(5)层流冷却水的水温要相对稳定;(6)卷取温度控制的可调整段,要有粗调精调的区分;(7)层流冷却能力应满足全总新产品的工艺的要求。
首钢3500mm中厚板轧机AGC基础自动化系统
自适应; 控冷过程机系统的主要功能是冷却方式 的确定、阀门开闭数量和分布的确定以及控制冷
却模型的优化和自适应。
轧制区基础自动化计算机为 Simadyn D 系统, 为满足检测、控制和通信需求, 系统采用 4 个 PM5
CPU 模板、1 个 MM4 内 存模板、4 个 IT41 扩展 模 板、2 个 CS7 通信模块和 1 个 CSH11 以太网通信模 板。Simadyn D 系统主 要功能是实现 轧机垂直 方 向的电动、液压辊缝控制和 AGC 控制及水平方向 的钢坯运输控制等。
Ó CPU 2: 电动自动P手动辊缝控制, 电动- 液 压联合摆辊缝, 轧机自动调零, 轧机自动刚度测试。
Ó CPU 3: 系统故障检测与记录, 与轧机过程 机通信。
Ó CPU 4: 与 HMI 服务器通信, 现场总线设备 通信及控制。
Simadyn D 系统的 CS7 通信模块上共安装 1 个 SS4 MPI 接口子模块和 4 个 SS52 通信子模块, 通过 SS4 实现对各 CPU 的编程和监控, 通过 SS52 连接 4 路 Profibus- DP 总线, Simadyn D 作为主站与主传动 系统、电动压下传动系统、辊道传动系统、轧机操 作台、AGC 液压站系统、推 床控制系统、测厚仪以 及其它现场总线系统和设 备进行数据交换; 通过 CSH11 和以太网交 换机与过程 计算机、HMI 服务 器和控 冷 PLC 等 设备进 行数据 交换。Simadyn D
中厚板ACC系统及应用
中厚板ACC 系统控制冷却是在控制轧制后,在奥氏体向铁素体相变的温度区域进行某种程度的快速冷却,使相变组织比单纯控制轧制更加细微化,以获得更高强度的技术。
同时,该技术还是一项节约合金、简化工序、节约成本的先进技术,可以充分挖掘轧制潜力,大幅度提高钢板的综合力学性能,给企业带来巨大的经济效益和社会效益。
热轧钢材轧后控制冷却能改善钢材组织,提高钢材性能,缩短热轧钢材的冷却时间,提高轧机的生产能力,还可以防止钢材在冷却过程中由于不均匀而产生的扭曲和弯曲,同时还可以减少氧化铁皮损失。
利用钢材轧后余热,给予一定的冷却速度控制钢材相变过程,从而可以取代轧后正火处理和淬火处理,节省了二次加热的能耗,减少了工序,缩短了生产周期,从而降低了生产成本。
近年来,由于各大企业和科研单位的极大重视,全面研究了铁素体-珠光体钢各种组织与性能的关系,根据钢的晶粒变化特性,使用合适控制冷却技术可以获得强度、韧性都好的热轧钢材,随着研究的深入控制冷却技术也就越来越成熟。
济钢根据市场的变化决定走品种结构优化和钢材质量之路,具有高屋建瓴的战略眼光。
在中厚板厂新上轧后快速冷却装置有利于提高钢板质量和品种优化,不但能节省能源也降低了成本,并且还为品种开发提供了基本条件,为济钢的做强做大夯实基础。
1、济钢中厚板厂ACC系统概述ACC系统冷却区的技术参数关键在开冷温度、终冷温度和冷却率,在ACC系统中,特别是终冷温度要精确控制。
济钢中厚板轧机轧后快速冷却控制(Accelerated Controlled Cooling)系统可分为以下几部分:冷却水处理系统、高位中间水箱、冷却装置、计算机自动控制系统、仪表检测系统、冷却水量控制系统、吹扫及侧喷机构等。
冷却系统布置示意图见图1所示。
其中冷却区是指从3500mm精轧机最后一道次出口处的温度开始到十一辊强力矫直机前的返红温度为止的区域,具体可分为一区(在精轧机)、二区(ACC 入口)、三区(在ACC)、四区(ACC出口)和五区(矫直机),其中第三区就是ACC的冷却区,A CC根据冶金理论分为两个冷却区:冷却1区(快冷区)、冷却2区(微调区)两部分。
中厚板生产线主要设备介绍
(5)大刚度的3500mm精轧机
轧制到成品规格
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(6)ACC层流冷却
将钢板冷却到工艺设定的温度
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(7)十一辊四重式矫直机
将钢板头部弧形段切去,或对长度方向弯曲的钢板分段处理。
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(10)双边剪
对钢板进行切边。
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(11)定尺剪
按照产品订单要求的长度进行定尺剪切。
中板生产线主要设备介绍
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(1)蓄热式加热炉 (2)高压水除鳞装置 (3)3500mm粗轧机、精轧机 (4)ACC层流冷却系统 (5)冷床 (6)十一辊四重式热矫直机 (7)切头分段剪 (8)双边剪 (9)定尺剪
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4.3 光洁的表面质量
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4.4 美观的产品标识1
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4.4 美观的产品标识2
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(5)扫描电镜
检验钢板的内部微观组织形貌,用于分析钢板内部组织,便于查找质量缺陷。
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4.2 良好的板形
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(1)推钢蓄热式加热炉
加热板坯到工艺规定的温度:1100度左右。
中厚板控制冷却技术简介
中厚板控制冷却技术简介1控制冷却系统的分类1.1冷却方式按冷却方式的不同,加速冷却可以归纳为三种类型。
(1)同时冷却方式。
即钢板进入冷却装置后,同时向钢板全长喷水使钢板达到规定的温度。
为了避免因辊道与钢板下表面的长时间接触造成冷却不均,冷却装置所在辊道具有摆动功能。
冷却装置的长度比最大的控冷轧件长度略长。
同时冷却方式可减少钢板头尾温差。
(2)连续冷却方式。
即钢板在通过控制冷却装置的过程中,边前进,边冷却,使之从头至尾渐次达到规定的终冷温度。
这是目前世界上采用最多的冷却方式。
(3)兼容冷却方式。
当钢板较厚较短时,可采用同时冷却方式;当钢板较长时,可采用连续冷却方式。
1.2冷却状态冷却状态是指钢板在控制冷却是否处于压力结束状态。
钢板在辊压状态下称为约束型冷却,反之,称为非约束型冷却。
约束型冷却装置主要用于直接淬火处理。
通过改善冷却均匀性,一些新建的控制冷却装置实现了在非约束型冷却方式下对钢板的直接淬火处理。
1.3喷水方式按喷水方式主要可以将冷却系统分为:层流、水幕、高压喷嘴、气水冷却等方式。
主要特点比较见表1。
表1 喷水方式的比较2影响冷却质量的主要因素(1)冷却速度。
为了使钢板获得均匀的组织和力学性能,冷却装置的冷却速度应随钢板厚度增加而降低。
如果厚钢板的冷却速度太高,钢板的表面和中部温差会过大。
对厚规格钢板而言,沿厚度方向的热传导系数是限制因素;对薄钢板而言,表面的热传递系数才是关键因素。
加速冷却应用的温度范围一般为800~500℃,处于稳定膜态沸腾区,因此热交换系数的稳定是控制冷却速度的关键因素。
典型直接淬火的温度范围为900~200℃,冷却过程通过部分膜态沸腾区,热交换系数对冷却效果不产生主要影响。
(2)钢板平直度。
如果进入冷却区的钢板平直度差,就会造成钢板冷却不均,并使板形更加恶化。
因此,坯料的均匀加热和轧机具有良好的平直度控制水平是取得良好板形的前提条件。
如果以生产薄规格钢板为主,75%以上的钢板厚度在20mm以下,可以考虑在冷却装置前设置预矫直机。
厚板精轧机工作辊三段冷却系统的改进与应用
厚板精轧机工作辊三段冷却系统的改进与应用背景介绍厚板精轧机是用于生产高强度、高精度厚板的设备。
由于工作辊在使用过程中会不可避免地产生大量热量,如果不能及时冷却,会导致工作辊温度过高,使设备效率降低,工作辊寿命减短,生产效率受到严重影响。
因此,设计一套稳定、高效的冷却系统对于设备的可靠运行至关重要。
旧有系统存在的问题采用传统冷却方式的厚板精轧机,多采用单段或者双段冷却。
这种方式的冷却效率并不高,而且容易出现辊身温度存在明显的不均匀现象,设备寿命降低,使用成本高等缺陷。
改进方案的提出为解决以上问题,我们提出了一种新型的三段冷却系统来代替传统冷却方式。
该方案实现了辊身温度均匀性,降低了冷却液温度使设备寿命更长,提高了生产效率。
三段冷却系统的工作原理三段冷却系统由三个不同的水箱构成,分别是进口水箱、中间箱和出口水箱。
工作辊通过辊芯进口部位进入到进口水箱中,进口水通过水泵输送到中间水箱中,并形成液体屏障扩大辊身水冷面积。
中间水箱与出口水箱是连通的,冷却液在三个水箱中循环,当液位下降时,进口水箱会自动补充液体。
冷却液通过密集排列的喷水头均匀地喷洒在工作辊的表面上,形成水膜使得辊身温度得到调节降低,实现了三段冷却。
具体实现方案及效果分析于2016年在某厂家的厚板精轧机中试用了该三段冷却系统。
前期首先针对该设备进行了详细的分析和调试,确定了冷却水流量、压力、喷头间距、角度等参数,最终制定了实施方案。
实际应用效果表明,使用改进后的三段冷却系统,辊身温度得到了良好的控制,湿度与温度在一定的范围以内。
设备寿命得到了较好的提高,维护保养费用也要低一些。
由于三段冷却的存在,使得生产效率有了较大的提升。
结论三段冷却系统相比于传统的单段或者双段冷却系统来说,具有更高的冷却效率和更好的温度均匀性,尤其适用于辊身表面温度容易出现不均的辊体,大大提高了设备寿命,降低了生产成本。
未来,该三段冷却系统有望得到更广泛的应用与推广。
热轧层流冷却
热轧层流冷却热轧层流冷却是一种常用的金属材料冷却技术,主要应用于热轧钢板的生产过程中。
它通过高速气流对热轧钢板进行冷却,以达到快速降温的目的,从而使钢板具备所需的力学性能和表面质量。
本文将从层流冷却的原理、优势以及应用方面进行探讨。
层流冷却是指气体在冷却过程中保持流动的状态,且气流流速均匀,呈现分层流动的状态。
层流冷却技术在热轧钢板生产中得到了广泛应用,其原理是通过高速气流与热轧钢板表面的热量交换,将钢板迅速冷却。
在这个过程中,气流要求具备一定的流速和流量,以确保钢板表面的温度快速下降。
同时,层流冷却还可以有效地控制钢板的冷却速度,避免产生不均匀的温度分布和应力集中现象,提高钢板的机械性能。
层流冷却相对于传统的冷却方法具有许多优势。
首先,由于层流冷却采用气体作为冷却介质,相比于水冷却可以避免钢板表面的氧化反应,从而减少了钢板表面的氧化层,提高了表面质量。
其次,层流冷却具备较高的冷却速度,可以迅速降低钢板的温度,减少晶粒长大和相变的时间,从而提高了钢板的强度和硬度。
此外,层流冷却还可以减少钢板的变形和残余应力,提高了钢板的平直度和形状精度。
因此,层流冷却技术在提高产品质量、降低生产成本方面具有显著的优势。
在实际应用中,层流冷却主要应用于热轧钢板的生产过程中。
热轧钢板是指通过高温轧制工艺将钢坯轧制成所需厚度的金属板材。
在热轧过程中,钢板需要经历高温轧制后的迅速冷却,以获得所需的力学性能和表面质量。
层流冷却技术在这个过程中起到了关键的作用。
层流冷却在热轧钢板生产中的应用主要分为两个阶段:初冷和终冷。
初冷阶段是在钢板经过初轧后,通过层流冷却设备进行快速冷却,以降低钢板的温度。
终冷阶段是在钢板经过中间轧制后,再次进行层流冷却,使钢板的温度进一步降低,并保持在适宜的范围内。
通过层流冷却的双重作用,可以使热轧钢板达到理想的力学性能和表面质量要求。
热轧层流冷却作为一种高效的钢板冷却技术,在热轧钢板生产中具有重要的应用价值。
3500中厚板轧机--轧机毕业设计开题报告(可编辑)
3500中厚板轧机--轧机毕业设计开题报告燕山大学本科毕业设计(论文)开题报告课题名称:3500中厚板轧机学院(系):机械工程学院年级专业:06级机电3班学生姓名:王瑞超指导教师:牟德君完成日期:2009年3月17日一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义冶金工业部标准规定:厚度在4毫米以下的钢板称为薄板;厚度在4毫米以上的称为厚板。
我国习惯于将厚度在4~25毫米范围内的钢板成为中板。
在国民经济的各个部门中广泛的采用中板。
它主要用于制造交通运输工具(如汽车、拖拉机、传播、铁路车辆及航空机械等)、钢机构件(如各种贮存容器、锅炉、桥梁及其他工业结构件)、焊管及一般机械制品等。
[1] 中板生产目前均采用热轧。
即将钢胚或钢锭加热后,在轧机中经多道次轧制,轧成一定厚度的钢板。
生产中板的轧机型式很多。
按机架机构分类,可分为二辊式、四辊式、复合式和万能式几种。
按机架布置风雷,可分为单机架、并列式和顺列式等几种。
[1]1.轧钢机的发展初轧机的发展。
初轧机的发展经过了3个阶段,到20世纪70年代初,初轧机的轧辊直径已增大到了1 500 mm。
我国从1959年开始自行设计制造开坯机,目前已制成700mm,750tam,850lnm,1 150mm初轧机。
20世纪80年代以来,连铸技术得到较大的发展,连铸比达到80%甚至更高,连铸连轧工艺和设备也日趋完善,初轧机的职能将逐步转变为配合连铸,弥补连铸在钢种和规格方面的不足。
带钢连轧机的发展。
在所有市场需求的钢材中,板带材占有相当大的比重。
我国于1981年从13本引进1 700mm热连轧机的全套设备。
随后,一大批具有先进生产工艺的热连轧和冷连轧板带厂迅速崛起,。
热连轧机发展的主要特点有:加大带卷和坯料重量,减少切头切尾的损耗,提高产品收得率;采用加速轧制,提高钢材产量;产品规格增加,精度提高;采用计算机控制,提高了自动化水平等。
冷轧钢板的生产成本、投资费用虽然比热轧钢板高,但由于冷轧钢板的性能和质量比热轧好,在同样用途下,可以节约金属材料达30%,故冷轧板生产得到迅速发展。
提高中厚板3500轧机机时产量实践
(下转第85页)提高中厚板3500轧机机时产量实践洪波(唐钢中厚板材有限公司,河北唐山063000)摘要:文章通过对唐钢中厚板3500单机架轧机生产现状的调查,介绍了轧钢车间运用质量管理工具,提高轧机机时产量的应用实践。
关键词:中厚板;质量管理工具;机时产量Metallurgy and materials作者简介:洪波(1986-),男,河北唐山人,研究方向:轧钢。
唐钢中厚板公司轧钢二线于2009年底投产,采用先进的3500mm 四辊可逆式轧机,具有高水平的自动化控制系统,工艺先进,装备精良,可生产厚度10~120mm 、宽度1600~3300mm 的热轧中厚板。
主要设备有一座蓄热式加热炉,一台3500单机架轧机,一座ACC 层流冷却系统,一台4重十一辊式热矫直机,两座滚盘式冷床。
随着公司400万吨产能目标的提出,以及公司加大品种钢研发力度,优化产品结构,控轧品种钢板所占比例大幅提升,目前轧钢二线产量达不到公司要求。
1主要现状对轧机产量各个工序影响频率进行了统计,由表1可得出,轧机工序是影响轧机产量的主要症结所在。
另外,通过查询设备资料及现场实际调查,发现轧机主电机功率为7000kW ,设计最大转速为120r/min ,而实际使用过程中,出于保护设备原因,最大转速设定为60r/min ,咬入阶段转速为15r/min 。
轧机机前运输辊道设计最大速度为7m/s ,现实际使用运输钢坯速度为1.5m/s 。
图1影响轧机产量各工序因素排列1.41.210.80.60.40.20100.00%80.00%60.00%40.00%20.00%0.00%轧机加热炉生产科上料其他矫直机ACC冷床频率比率累计比率95.80%99.62%100.00%97.71%91.97%76.64%45.99%2制约产能提高的原因分析为更好更直观的找出轧机工序制约产能提高的原因,结合轧钢二线的现场统计调查数据,分别从人、机、料、法、环、测6个方面分析,绘制出因果图,最终找到11条末端因素。
层流冷却系统流量标定与板形控制
层流冷却系统流量标定与板形控制唐运章(中厚板卷厂)摘 要:讨论中厚板冷却系统流量标定问题,开发一种新型流量控制技术,通过标定调节阀在不同开口度下集管流量值,利用三次方方程回归出流量-调节阀开口度设定曲线;生产中根据流量开口度曲线进行水比的调整,提高冷却系统流量控制精度以及控冷后板形。
关键词:中厚板 层流冷却 流量标定 控冷板形F low Ca libra t ion of Lam ina r C ooli n g Syste m and Pr of ile C on trolTan g Y unzhang(W i de P l a te/C oil P l a n t)Ab stra ct:The pape r dis cusses fl o w cali brati on of lam ina r cooli ng syste m.A new ty pe of fl ow control technique has been deve l oped.The accuracy of flo w contr o l and profile afte r controlled cooling can be i mproved by calibrating fl o w value of header p i pe that control valve is a t diffe rent o pening,regre ssing fl ow with cube,se tti ng curve with opening degree and adjusting wa ter rate ba s ed on the curve in produc ti on.Keywor ds:heavy p late;lam inar cooli ng;flo w calibration;controlled cooling p r ofile前言中厚板卷厂控制冷却系统采用的冷却方式为集管层流冷却,产品大纲主要是船板、工程结构钢、锅炉板、熔器板、部分管线X42-X65。
安钢3500mm炉卷轧机生产线论文:安钢3500mm炉卷轧机生产线卷取系统设备优化及改造
安钢3500mm炉卷轧机生产线论文:安钢3500mm炉卷轧机生产线卷取系统设备优化及改造[摘要] 卷取设备是钢板卷取轧钢稳定生产的保障,延长设备寿命、提高设备精度是生产出高品质、低成本钢板前提和支撑,同时也是我们设备管理者始终努力方向。
[关建词] 卷取炉卷轧改造前言安钢3500mm炉卷轧机是05年9月30日投产,引进达涅利技术和关键设备的一条具有国际先进水平的钢材生产线。
它与其它国内中厚板生产线的主要区别在于卷取轧制。
炉卷轧机投产初期,卷取作业率低,卷取设备故障率居高不下,生产事故繁发,造成设备损坏严重,备件消耗增加。
针对在卷轧生产过程中暴露出来的问题和不足,经过科研人员自主功关、不懈的努力,不断进行优化配置,仔细研究与反复论证、实践,最终对炉卷轧机卷取设备系统进行了包含机械、液压、水系统、电器的综合性的系统优化改造工程。
炉卷轧机卷取炉设备系统优化改造项目经现场应用,取得了良好的成效,主要体现在以下几个方面:1、卷取炉卷筒修复卷取炉卷筒是炉卷轧机生产线上关键的高价值进口设备部件,最初经过七个月的生产使用分别在两端变径处、卷板窗口两端及辊身正中处产生严重的大断面断裂裂纹,总长度达5米以上。
这种严重的裂纹失效程度,使卷筒几乎报废。
1.1卷筒损坏形式及化学成分分析卷筒直径1900mm,长度5230mm,材质astm a297hk25(奥氏体耐热钢),属于特大型铸件,截面构造变化复杂,如此大尺寸的卷筒采用整体模型一次铸造在同类设备中极为少见。
作为高温下运行的重点设备,出现如此严重的断裂缺陷,其寿命远低于设计寿命,是典型的关键部件早期失效。
对失效卷筒进行了多处取样,其典型的化学成分为:c0.14-0.17 cr 24-26% ni 19-22%mn 1.7%si2.3%mo0.41%如此的合金成分构成最接近的耐热合金牌号应为美国的310s和中国的1cr25ni20,但其含碳量却远高出上述两个牌号。
在相同的工况条件下,通常会选择0cr25ni20,其含碳量只有0.04%即只相当于该部件的四分之一。
轧钢相关名词解释
轧钢相关名词解释第一篇:轧钢相关名词解释钢铁在高温状态下被氧化,在其表面形成一层致密的氧化铁皮(鳞皮)。
在轧制前如果不能将这层氧化铁皮除去,在轧制过程中它们会被轧辊压入到带钢表面,影响其表面质量。
残留的氧化铁皮也会加速轧辊的磨损,降低轧辊的使用寿命。
如带钢需要酸洗时,残留的氧化铁皮会增加酸洗的难度,增加酸耗。
因此,必须钢坯轧制前,必须除去表面的氧化铁皮。
利用高压水的机械冲击力来除去氧化铁皮(高压水除鳞)。
层流就是使低水头的水从水箱或集水管中通过弯曲管的作用形成一无旋和无脉动的流股,这种流股从外观上看如同透明的棒一样,液体质点无任何混杂现象。
这样的层流态的水从一定高度降落到钢板表面上会平稳地向四周流去,从而扩大了冷却水同板材的有效接触,大大提高了冷却效率。
层流冷却的特点是冷却设备的流量范围基本上是一定的。
层流冷却广泛应用于热轧板带生产线上,安放在热连轧机组的后方、卷取机的前方。
采用层状水流对热轧钢板或带钢进行的轧后在线控制冷却工艺。
将数个层流集管安装在精轧机输出辊道的上方,组成一条冷却带,钢板(带)热轧后通过冷却带进行加速冷却。
卷取机是将热轧或冷轧钢材卷取成卷筒状的轧钢车间辅助设备,在热带钢连轧机(热连轧机组)、冷带钢连轧机和线材轧机上布置在成品机座之后;在单机座可逆冷带轧机上则安装在轧机的前后。
此外,它也安设在连续酸洗机组、纵剪、退火、涂层等各种精整机组中。
在卷取装置中用来卷取料片或薄膜的辊筒。
卷取机构由蜗轮、蜗杆及链轮积极连续地传动卷取辊,实现连续卷取。
拉矫机又叫拉弯矫直机组。
冷轧薄板经过退火后,往往会产生不佳的板形。
例如:带钢边部延伸比中部延伸大时就形成浪边;边部延伸比中部延伸小时就形成瓢曲。
为了达到后续加工要求,工厂里使用多种矫直方法,应用比较广泛的设备是多辊矫直机,薄板通过这种矫直机后,本身并不产生延伸,只是把大浪化为小浪,使板面近乎平直。
而对于板厚小于0.8mm的板材,用这种方法很难矫直。
带钢热连轧机组轧后控制冷却系统的配置及发展历史
带钢热连轧机组轧后控制冷却系统的配置及发展历史15材控1班 20150603145摘要:热轧带钢的卷取温度是影响热轧带钢性能的关键因素之一,而热轧带钢的实际卷取温度是否能控制在要求的范围内,则主要取决于对精轧机后带钢冷却系统的控制。
本文讲述了带钢热连轧轧后控制冷却系统的配置及发展历史。
关键词:控制冷却系统;层流冷却;发展历史20世纪60年代以来所建的热轧带钢生产线,绝大部分已采用层流冷却方式冷却带钢。
层流冷却装置主要由上集管、下集管、侧喷、控制阀、供水系统及检测仪表和控制系统等组成。
层流冷却的水流为层流,其具有水压稳定,上、下表面冷却均匀,可控性好,故障率低,设备易于维护等优点,非常适合热轧带钢生产的要求。
对于热轧带钢而言,理论和实践都证明层流冷却的综合效果相对最佳。
一、层流冷却装置层流冷却的基本工作原理以大量虹吸管从水中吸出冷却水,在低压力情况下流向带钢,使带钢表面上覆盖一层最佳厚度的水量,利用热交换原理使带钢冷却到卷取温度所采用的具体方式是:使低压力、大水量的冷却水平稳地流向带钢表面。
冲破热带钢表面的蒸汽膜,随后紧紧地贴附在带钢表面而不飞溅。
这些柱状水流接触带钢表面后有一定的方向性,当冷却水吸收一定热量而随带钢前进一段距离后,侧喷嘴喷出的高压水使冷却水不断更新,从而带走大量的热量,上集管的控制方式分为U形管有阀控制和直管无阀控制。
两种控制方式都能满足控制要求,主要区别在于冷却水的开闭速度、结构和投资不同。
U形管有阀控制冷却水的开闭速度比直管无阀控制冷却水的开闭速度慢,但其结构简单、投资少,所以U形管有阀控制应用较广。
图1层流冷却区设备布置层流冷却用水特点是水压低、流量大、水压稳定、水流为层流,因此供水系统应根据层流冷却的特点来配置。
常用的层流冷却供水系统配置方式有:泵+机旁水箱、泵+高位水箱+机旁水箱、泵+减压阀。
泵+机旁水箱的供水系统,通过水箱稳定水压和调节水量,系统配置简单,节能效果明显。
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层流冷却系统在3500mm中厚板生产线上的应用
赵志军王丙全
(邯郸钢铁集团,河北邯郸056015)
摘要:介绍了邯钢3500mm中厚板生产线轧后层流冷却系统工艺布置、工艺设备特点,以及自动化控制系统的构成和控制数学模型。
关键词:控制冷却;高密度管层流;数学模型
ApplicationofLaminarCoolingSysteminthe3500mmMediumPlateProductionLineofHandanSteel
ZHAOZh/-jun,WANGBing-quan
(HandanIron&SteelGroup,HebeiHandan056015,China)
Ah由薯眈The
processlayoutandequipmentcharacteristicsoflaminarcoolingsystem
afbcrrollinginthe3500mmmedi-umplateproductionlineofHandansteelWel"emtroduced.Theautomaticcontrolsystemformationandcontrolmathcmat-icmodelwasalsointroduc:ed.
K盯啪l山:controlledcooling;hi-ghdensitypipelaminar;mathematicmodel
1前言
轧后控制冷却是利用轧后钢板的加速冷却能细化晶粒,提高钢板的强度和韧性;利用轧后钢板的余热可进行直接淬火处理,再进行离线的回火处理,改善钢板的力学性能。
邯钢新建3500ram中厚板生产线生产的钢种以生产造船板、管线钢、汽车大梁板、桥梁板等高强度结构钢板为主,生产规模:一期80万讹。
钢板规格:钢板厚度6"--50(80)mm,钢板宽度:1500一--3300ram.钢板长度(最大):33000mm。
工艺要求:钢板开冷温度700℃~800℃,钢板终冷温度450℃~900℃(轧后快冷),最大冷却速度:25℃/s。
经分析论证,此生产线轧后控制冷却系统采用高密度管层流冷却系统,经控制冷却生产出的产品性能达到世界先进水平。
保证钢板性能最好的同时,减少土建和其他费用。
考虑到轧后控冷对组织性能的要求及热矫直机的能力,高密度管层流轧后快冷装置安装在轧机和热矫直机之间。
其入口处与轧机间的最小距离应考虑最长的钢板轧后与快冷区互不干扰。
根据邯钢3500中厚板厂轧制产品的最长长度,选择层流轧后快冷装置的入口与轧机的中心线间距40000mm左右,供水系统和供气系统等辅助系统均布置在控冷区的非传动侧。
按照需轧后进行快冷的钢板的厚度范围、开冷、终冷温度范围及冷却速度,冷却区长度选为25500mm左右。
同时考虑到矫直的要求,在热矫直机与轧后快冷装置区间应留有足够的区域,因此水冷区末端与矫直机中心线的距离应保证大于36000mm。
工艺布置如图1所示。
3轧后控冷工艺设备
2轧后控冷区工艺布置3.1主要工艺设备技术参数
高密度管层流轧后快冷装置的在线位置应在轧后控制冷却区内布置三个冷却区域,分别
2010年第2期岔.磊世誓47
}工艺装备
1.精轧机;2.水量分配装置;3.高密度管层流冷却装置:4.矫直机
图1轧后快速冷却系统工艺布置图
是:快冷区、主冷区、精冷区。
快冷区安装6组大高密度管层流装置(上下为1对l集管);冷却区长度:5lOOmm。
主冷区安装ll组高密度管层流装置(上下为l对2集管);冷却区长度:18700mm。
精冷区安装2组普通管层流上集管(上下为1对1集管)。
冷却区长度:1700mm。
(1)集管装置。
集管高度:上喷嘴距辊道上表面约1400mm:下喷嘴距辊道上表面约130mm。
集管宽度:上、下集管均为3500mm;集管总数:上集管19个;下集管30个。
集管间距:上集管快冷区850mm,主冷区1700mm,精冷区850mm;下集管850mm。
(2)侧喷装置。
侧吹数量:8组;喷嘴类型:线形;供水压力:1.0~1.2MPa;最大流量:200m3/h。
(3)前后吹扫装置。
位置:距冷却区入口、出口均850mm;压缩空气压力:0.45~O.6MPa;流量:40m3/min。
“)边部遮挡装置。
设置位置:上集管下方;边部遮挡行程:O~1000mm(单侧);电机个数:19个。
3.2主要工艺设备功能与技术特点
(1)上集管:布置在传送辊道辊的正上方.由外水箱、入水管和4排U型管组成。
通过入水管上开孔的合理设计,可使集管全长上水压均匀,从而保证U型管的水流均匀。
通过改变U型管喷嘴的横向间距或喷嘴直径可以得到中凸形的横向水量分布,通过4组U型管横向位置上的交叉配置,可以均匀横向冲击区,最终改善钢板横向冷却均匀性。
(2)下集管:布置在2个辊子的间隙内,由外水箱、入口水管和4排圆管喷嘴组成,4排喷嘴位置采用交叉布置,以提高钢板横向冷却的均匀性。
由于喷嘴排数的增加和有一定的喷嘴倾角,扩大钢板下表面的冷却水冲击区,提高了对钢板下表面的冷却
48I冬痛t辱2010年第2期能力。
(3)吹扫装置:在冷却区入口端和出口端各安装l组气吹扫装置,目的是限定冷却区和防止冷却水溅出,防止钢板表面残留水对钢板的不均匀冷却,提高冷却区入口和出口测温仪的测温精度。
(4)侧喷装置:在冷却区内设置8组中压水侧吹喷嘴,目的打破钢板表面的蒸气膜,提高层流水的冷却能力,以及通过不同集管组数和侧喷机构的组合,实现不同的冷却工艺的要求。
(5)边部遮挡装置:每组上集管均设置一套边部遮挡装置,目的是保证对整个钢板宽度上提供均匀的冷却,防止钢板边部的过度冷却,影响钢板的性能均匀性及板形。
边部遮挡装置采用链式传动方式,由交流电机同步驱动,边部遮挡有效范围为1500mm--、,3500mm。
下集管不设置边部遮挡机构。
(6)水量分配器:设置在水冷装置旁的非传动侧,水箱容量为lOOm3左右,冷却水量分配器有19根出水管,分别连接上集管;30根出水管,分别连接下集管。
每根入水管上装有气动截止阀、电动流量调节阀和检修阀,不同位置上还有电磁流量计,实现精确调整各集管水流量。
(7)温度检测和钢板位置检测:在冷却区入口安装1台红外测温仪,用于检测钢板上表面温度,供动态控制冷却参数和修正预设定模型用。
在冷却区出口安装1台红外测温仪检测钢板上表面温度,在矫直机前安装l台红外测温仪,检测钢板上表面温度,供反馈控制下一块钢板的终冷温度用。
在冷却区入口侧设2台高温金属检测器(2个检测点),在冷却区出口侧设1台低温金属检测器以跟踪钢板运行位置(1个检测点),在返红温度点设1台低温金属检测器(1个检测点)。
工艺装备
4自动化控制系统
4.1系统构成
自动控制系统为二级计算机控制系统,由一级
PLC和相应的HMI和控冷模型组成。
该系统有易
于扩充、便于快速故障诊断的特点。
控冷系统的操
作方式具有自动、半自动、手动方式,供现场操作人
员在不同工况下进行选择。
(1)操作平台;一台工业控制计算机,其操作系
统采用WINDOWSNT/2K,现场网络:PROFIBUS,
ETHERNETTCP/IP,HMI:当前最新版本SIMATIC
WINCC。
(2)控冷过程计算机:控冷模型计算(即承担二
级过程计算机功能)由控冷HMI完成,它所完成的
功能主要包括:控冷数学模型计算;与一级PLC的
通讯;人机操作界面;报表的输出(包括日期、时间、
钢种、规格、冷却目标值、辊道速度、开冷温度、终冷
温度、总水量、上下水量、水温、开启组数等);与精
轧机过程控制机的通讯。
(3)PLC控制器:一级PLC控制器完成最终的
控制任务,功能包括:钢板头尾跟踪(TS),辊道速度
控制(RTC),集管流量控带iJ(PFCS),边部遮蔽位置控制(EMS),信号测量采集(SM)。
4.2控冷数学模型
高密度管层流冷却数学模型由预设定冷却模型、各预设定冷却模式下终冷返红温度预报模型、终冷返红温度修正方式和自学习模型组成。
控制用模型计算过程如图2所示。
图2控制用模型计算过程
差±20"(2。
产品性能合格率和低温冲击韧性达到设计要求,从而提高了钢板实物质量和等级。
由此看出,高密度管层流冷却系统设计合理、冷却效率高,冷却能力强,是可以广泛推广的一项成熟技术。
5结束语
参考文献
2006年6月,该高密度管层流冷却系统在邯钢【1】王有铭等.钢材的控制轧制和控制冷却【M】.北京:冶金工3500mm中厚板生产线安装调试成功,并投入正常业出版社,1995:120.125
使用同时进行了系统性能测试。
在厚度为14~
40mm范围内,分为14-'-,20mm、20"一25mm、25~
30mm、30--一35mm、35~40mm五个厚度等级,在每
个厚度等级中,测量4块钢板(每个厚度等级中选
取一个厚度),经跟踪检测,冷却后钢板不平度满足
矫直机要求,冷却后同板温度差s20℃,目标温度
2010年第2期奄渣絮警49。