热轧轧后层流冷却工艺设备及控制
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张灵杰 ， 国进 ， 衡珍 毛 柯
（ 中冶南方工程技术有 限公 司 ， 湖北 武汉 ４０ ２ ） ３ ２ ３ 摘 要： 讨论轧后层流冷却 系统 的系统工 作原理和结构特点 ， 并对带钢层流冷却控制模 型进行 了分 析 ， 同时归纳 了
国内部分热轧 厂的层 流冷却装置的布置参数． 关键词 ： 热轧 ； 流冷却 ； 降模 型 层 温
紧紧地 覆盖 在带 钢表 面而 不 飞 溅 ． 当冷却 水 吸收 一
定 热量 后 ， 快要形 成 汽 膜 前用 侧 喷 压 力 水将 旧水 更
钢板从 ９０ｏ左右的终轧温度快速降到卷 曲所需的 ０ Ｃ
带 钢 温度 ； 轧后 控 制 冷 却 可 防止 钢 材 在 冷 却 过 程 中 由于 冷却 不 均匀 而产 生不 均 匀 变 形 ， 得 冷 却 后 的 使 带钢 晶粒 组织 细 化且 具 有 较 高 的强 度 极 限 、 服 极 屈 限及 低温 状 态下 的 冲 击 韧性 ， 改善 热 轧钢 材 或 控 轧 钢材 的组 织 和性 能 ， 提高 产 品的竞 争力 ． 目前 冷却 系
层 流冷 却水 管 主 要包 括 上 喷 装 置 、 喷装 置 和 下 侧 喷装置 （ 图 １ ． 见 ）
控制 系统 由检测 元件 、 量仪 表 、 制 阀和计算 计 控
机系统等组成． 在精轧机出口、 卷取机人 口设有测温
仪 ， 机旁 水箱 上设 有测 温仪 和液位 计 ． 在 通过对 带钢
换 掉 ， 而 吸收并 带走 大量 余热 ． 从 水处 理 系统供 给 的
冷却水先进入机旁水箱 ， 再分配到各个集管． 机旁水 箱不仅能保持水压稳定 ， 而且 ， 通过机旁水箱可对带 钢冷 却尖 峰用水 量进 行 调节 ， 以减小 给水 泵压 力 ， 利
用 带 钢生产 间隔时 间 向水 箱补 充水 ， 有利 于节 能 、 降
总第 １４期 ８
２１ ０ ２年 ２ 月
南
方
金
属
Ｓｕ ． １ ４ ｍ ８ Ｆ ｂｒ ａｙ ２０１ ｅ ｕ ｒ １
Ｓ ０ＵＴＨＥＲＮ ＭＥＴＡＬＳ
文 章 编 号 ：１０ ０ ９—９０ （０ ２ ０ — ０ ７— ４ ７ ０ ２ １ ） １ ０ ０ ０
热 轧 轧 后 层 流 冷பைடு நூலகம்却 工 艺 设 备 及 控 制
Ｚ Ｎ ｉｇ ｅ ＭＡ ｕ －ｎ Ｋ ｅ ｇｚ ｅ ＨＡ Ｇ Ｌ ｎ － ， Ｏ Ｇ ｏｊ ， Ｅ Ｈ ｎ — ｎ ｉ ｆ ｉ ｈ
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０ 前
言
１ 系统工作原理和结构特点 ４
层 流冷 却使 带钢 表面覆 盖 一层处 于层 流状 态下 流 动 的最佳 厚度 的水 量 ， 用 热 交 换 原理 使 带 钢 冷 利 却 至卷 取温 度 ． 流冷 却 以低压 力 、 流量 的冷 却水 层 大
平 稳地 流 向带钢表 面 ， 冲破 带钢 表 面的蒸 汽膜． 随后
收 稿 日期 ：０ １ ７—０ ２ １ —０ ６
中 图分 类 号 ： Ｆ３ ５ １ Ｔ ３ ． １ 文 献 标 识 码 ：Ａ
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低成本．
统布置方式常用的有水幕和 Ｕ型管层流冷却． 以 而 水幕布置方式居多． 其优点是 由于水幕集管间距大 ，
有 足够 空 间 ， 比较 容 易清 除 因事故 而产 生 的废钢 带 ，
而且 ， 水幕 集 管 的部 件 少 ， 堵 塞 能 力 强 ， 抗 因而 工 程
维护 量少 ．
随着 带钢 热轧 技 术 和 产 品 市 场 的发 展 ， 户对 用 热 轧卷 的性能 提 出 了越 来 越 高 的 要 求 ， 要 求 在 控 这
轧的同时 ， 轧后层流冷却装置需不断提高冷却效率
和冷 却精 度 ．
精 轧 后 的带钢 穿 过 层 流 冷 却 区 时 ， 过 改 变 层 通 流冷却 装 置 的组数 和输 出辊 道 的速 度可 使钢 板卷 和
（ 中冶南方工程技术有 限公 司 ， 湖北 武汉 ４０ ２ ） ３ ２ ３ 摘 要： 讨论轧后层流冷却 系统 的系统工 作原理和结构特点 ， 并对带钢层流冷却控制模 型进行 了分 析 ， 同时归纳 了
国内部分热轧 厂的层 流冷却装置的布置参数． 关键词 ： 热轧 ； 流冷却 ； 降模 型 层 温
紧紧地 覆盖 在带 钢表 面而 不 飞 溅 ． 当冷却 水 吸收 一
定 热量 后 ， 快要形 成 汽 膜 前用 侧 喷 压 力 水将 旧水 更
钢板从 ９０ｏ左右的终轧温度快速降到卷 曲所需的 ０ Ｃ
带 钢 温度 ； 轧后 控 制 冷 却 可 防止 钢 材 在 冷 却 过 程 中 由于 冷却 不 均匀 而产 生不 均 匀 变 形 ， 得 冷 却 后 的 使 带钢 晶粒 组织 细 化且 具 有 较 高 的强 度 极 限 、 服 极 屈 限及 低温 状 态下 的 冲 击 韧性 ， 改善 热 轧钢 材 或 控 轧 钢材 的组 织 和性 能 ， 提高 产 品的竞 争力 ． 目前 冷却 系
层 流冷 却水 管 主 要包 括 上 喷 装 置 、 喷装 置 和 下 侧 喷装置 （ 图 １ ． 见 ）
控制 系统 由检测 元件 、 量仪 表 、 制 阀和计算 计 控
机系统等组成． 在精轧机出口、 卷取机人 口设有测温
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换 掉 ， 而 吸收并 带走 大量 余热 ． 从 水处 理 系统供 给 的
冷却水先进入机旁水箱 ， 再分配到各个集管． 机旁水 箱不仅能保持水压稳定 ， 而且 ， 通过机旁水箱可对带 钢冷 却尖 峰用水 量进 行 调节 ， 以减小 给水 泵压 力 ， 利
用 带 钢生产 间隔时 间 向水 箱补 充水 ， 有利 于节 能 、 降
总第 １４期 ８
２１ ０ ２年 ２ 月
南
方
金
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Ｓ ０ＵＴＨＥＲＮ ＭＥＴＡＬＳ
文 章 编 号 ：１０ ０ ９—９０ （０ ２ ０ — ０ ７— ４ ７ ０ ２ １ ） １ ０ ０ ０
热 轧 轧 后 层 流 冷பைடு நூலகம்却 工 艺 设 备 及 控 制
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言
１ 系统工作原理和结构特点 ４
层 流冷 却使 带钢 表面覆 盖 一层处 于层 流状 态下 流 动 的最佳 厚度 的水 量 ， 用 热 交 换 原理 使 带 钢 冷 利 却 至卷 取温 度 ． 流冷 却 以低压 力 、 流量 的冷 却水 层 大
平 稳地 流 向带钢表 面 ， 冲破 带钢 表 面的蒸 汽膜． 随后
收 稿 日期 ：０ １ ７—０ ２ １ —０ ６
中 图分 类 号 ： Ｆ３ ５ １ Ｔ ３ ． １ 文 献 标 识 码 ：Ａ
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低成本．
统布置方式常用的有水幕和 Ｕ型管层流冷却． 以 而 水幕布置方式居多． 其优点是 由于水幕集管间距大 ，
有 足够 空 间 ， 比较 容 易清 除 因事故 而产 生 的废钢 带 ，
而且 ， 水幕 集 管 的部 件 少 ， 堵 塞 能 力 强 ， 抗 因而 工 程
维护 量少 ．
随着 带钢 热轧 技 术 和 产 品 市 场 的发 展 ， 户对 用 热 轧卷 的性能 提 出 了越 来 越 高 的 要 求 ， 要 求 在 控 这
轧的同时 ， 轧后层流冷却装置需不断提高冷却效率
和冷 却精 度 ．
精 轧 后 的带钢 穿 过 层 流 冷 却 区 时 ， 过 改 变 层 通 流冷却 装 置 的组数 和输 出辊 道 的速 度可 使钢 板卷 和