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。在使用ACC时，冷却1区的喷雾冷却负责高温区的快速冷却，冷却2区负责控制终冷温度软冷区，由CWC（水雾冷却）联合系统负责钢板上表的冷却，多喷嘴冷却系统负责钢板下表的冷却，冷却水的流速是经过控制的。

图1 济钢中厚板轧后控冷系统布置示意图

2、济钢ACC系统设备数据

济钢ACC系统设备的主要设备数据如表1。

表1 济钢ACC系统设备数据

装置形式雾化喷水＋水膜＋多孔喷嘴

装置长度总长19000mm

冷却1区3000mm 冷却2区16000mm

喷嘴集管数量冷却1区3组，其中：每组为上集管1个，下集管1个冷却2区8组，其中：每组为上集管1个，下集管2个总集管数上集管11个，下集管19个

下喷嘴距辊道上表面距离约130mm

喷嘴距辊道

之距离冷却1区（3组）上：500mm 下：130mm 冷却2区（8组）上：1400mm 下：130mm

冷却方式连续通过

2、1冷却1区冷却装置

在这个区内，上部和下部喷嘴采用雾化喷嘴，每个喷嘴都被横向安装在喷嘴集水管上，喷嘴分配到每个集水管上，在移动着的钢板的宽度方向形成恰当的喷射水流，另外在纵向上布置三个集水管。

下部的每个集水管被安装在现有的辊道的轧辊之间，因此，集水管的间隔都是

1米，与轧辊的间隔一致，上部的集水管也具有相同的间隔并且面对下部集水管安装。

第一冷却区的主要部件如下：

1）喷嘴和喷嘴集水管

雾状喷嘴用于第一冷却区，上部和下部的喷嘴集水管用不锈钢制成，以免腐蚀。上部和下部喷嘴集水管都连接到一个更大的公共集水管，公共集水管能吸收水压波动。此外，它们还能使达到每个喷嘴集水管的配水均衡。

喷嘴和集水管的性能如表2。

2）板边部遮蔽装置

为避免板边两侧的过度冷却，每个上部喷嘴集水管都附带有遮蔽装置。

被遮蔽板改变了方向的水流向下排到板材的两侧。

遮蔽行程：最大1000mm

驱动装置：电动机，通过链条及螺杆驱动

表2 济钢ACC系统冷却1区设备数据

3）板材的保持辊

5根辊沿上部喷嘴集水管布置，它们的功能如下：

(1)保持辊使移动的板材保持在上部和下部喷嘴之间，它们保持板材和喷嘴之间的间隙适当，当间隙变化较大时，冷却方式随之偏离标准冷却方式，结果就影响到板材温度的均匀性，因此保持间隙这点对冷却工艺来说是非常重要的。

(2)保持辊还起到保护上部喷嘴的作用。在某些时候，轧制的钢板的前端向上翘，在这种情况下保持辊能使弯曲的前端下弯，避免板材撞击喷嘴。

保持辊的技术参数如下：

直径：415mm

长度：约3300mm

结构：焊接钢结构

图2冷却1区的喷嘴设备示意图（设备简图）

2、2冷却2区冷却装置

在本区采用两种类型的喷嘴：上部是水膜喷嘴，下部是多孔喷射喷嘴。与第一冷却区采用的喷嘴一样，第二冷却区的喷嘴也是安装在喷嘴集水管上，并且布置在板材的横向。

喷嘴被配备在每个集水管上，在移动的板材宽度方向形成恰当的喷射水流。在板材的纵向，喷嘴集水管以适当的间距布置，间距却决于喷嘴的型式。对于下部一侧，集水管被安装在现有轧辊之间。

二区的主要部件如下：

1）喷嘴和喷嘴集水管

表3 济钢ACC系统冷却2区设备数据

喷嘴类型上部水膜喷射式喷嘴下部多孔喷射喷嘴

上部集水管数量8个

每个集水管的流量最大4.2m3/min，最小2.5 m3/min 总流量最大33m3/min，最小20m3/min

下部集水管数量8个

每个集水管的流量最大4.2m3/min，最小2.5 m3/min