气雾控制冷却技术在H型钢生产中的应用

产 品性 能 有 所 下 降 。在 精 轧 机 组后 加设 气 雾 冷 却 装 置 后 ， 轧件 温 度 在 短 时 间 内大 幅 下 降 ， 而 提 使 从 高 了产 品 的性能 。表 １ 为控冷 前后 产 品力学 性能 比 较（ 控冷 前 性 能 为使 用气 雾 冷却 装 置 前 ５ 月 产 品 个
轧后气雾冷却设置使轧件在短时间 内大幅度 降温 ， 不仅能够细化晶粒 ， 提高产品组织性能 ， 而且 使 轧件 断 面组织 均匀 ， 而得 到 均匀 的断 面力 学性 进
２１
作者简 介 ： 魏鹏 ， ，９ １ 男 １８ 年生 ，０ ２ ２ ０ 年毕业 于辽宁科技大学金属压 力加工 专业 。现 为莱 钢型钢厂 中型轧钢 车间主任 ， 工程 师 ， 从事工 艺技术及质量控 制工作。
所要求 性能 的关键 。
直 从 风 冷调 节 到 水 冷 ； 使 用 的型 钢 范 围广 ； 可 每
个 喷 嘴可 单独 控制 水流 量 大小 ， 嘴 的角度 也可 根 喷
据型钢 的形状调 节 。
３ 控制冷 却 的效果
经 过控 冷段 的大幅 降温 ， 件上 冷床 后不 需要 轧
再 进行 风机 吹拂强 制 降温 ， 省原用 于 冷床 的 ７ 台 节 ０
每个 喷 嘴均 由独立 的阀 门控 制水 量 ， 同时在 喷嘴 上 分别 设置 压缩 空气 管路 和 高压水 管 路 ， 高压水 由高 位 水 箱 供 水 。冷 却 水 在 喷射 过 程 中 由压 缩 空 气 打 散 成 气 雾 以增 大 冷 却 效 果 ， 现 Ｈ型 钢 的快 速 降 实 温 。气雾 控制 冷却 装置 的特 点是 冷却 速度 快 ， 约 节 冷床 面积 ， 却 均 匀 ， 决 了采 取 其 他冷 却 方 式 产 冷 解 生 的腰 部 积水 问题 ； 却 速 度 可调 节 范 围 大 ， 以 冷 可
控制 冷却 ， 实现 了轧件在精轧后短 时间内大幅度降温 ， 轧件表面锈蚀减少 ， 表面质量提高 ， 轧件组 织细化 ， 强度平均 提高 ２ ｌ
ＭＰ ， ａ 断面性能均匀 。
关键 词 ： 型钢 ； Ｈ 气雾冷却 ； 金相组 织 ； 力学性能
中图分类号 ：Ｇ ３ ． Ｔ ３ ５４ 文献标识码 ： Ｂ 文章编 号 ：０ ４ ４ ２ （０ １０ — ０ １ ０ １０ — ６０ ２ １ ）６ ０ ２ — ２
第３卷 第６ ３ 期
２ １ 年 １ 月 ０１ ２
１ Ｌ爿 Ｌ翻Ｌ
山 东 冶 金
Ｓ ａ ｄ ｎ Ｍ ｅ ａｌ ｒ ｙ ｈｎ ｏｇ ｔｌｕ ｇ
Ｖ０ ． ３ １ Ｎｏ ６ ３ ． Ｄｅ ｅ ｅ ０ ｅ ｍｂ ｒ ２ １ １
《生产 技 术 Ｉ
１ １ １ １ ｔ ｔ ｔ， ｔ， ｔ ，
风机 的耗 费 。 以 Ｈ ９ ２ ４×２ ０ ０ Ｈ型钢 为 例 ， 别 从表 分 面状 态 、 显微 组 织 、 学 性 能及 轧 件 变形 方 面 分 析 力
控 冷效果 。
３１ 表 面锈蚀状 况 ．
目前 常见 的几种 控制 冷 却方 式 ：） 流冷 却 技 １层 术 ， 用 于 板 带材 的控 制 冷却 。２ 穿 水 冷却 技 术 ， 多 ）
速 度 ， 以实 现 轧后 短 时 间 快冷 并 减 小 断 面温 差 ， 可
是 Ｑ Ｔ和 气雾 冷 却 技术 。Ｑ Ｔ 却 技术 的原理 是 ： Ｓ Ｓ冷
将 轧 件 的终 轧 温度 快 速 降至 ６ ０ｏ 左 右 ， ０ Ｃ 然后 利用
缩 短 轧件 高温 氧化 时 间 ， 轧件 圆角 起泡 现象 得 到 使 很 好 的改 善 ， 件 表 面气 泡 明显 减 少 ， 面质 量 明 轧 表
度的降温 ， 并且断面各部分温度均匀。产品屈服强
度 、 拉 强 度 均有 所 提 高 ， 面 性 能均 匀 性 得 到 了 抗 断
改善 。轧件 表面 氧化 铁皮 变得 薄 而均 匀 ， 品表 面 产
质量 提 高 。 由于 轧件 在上 冷 床之前 有 很大 的 降温 ，
温度 已足够低 ， 轧件 在冷床 上不再 发生大 的变形 ， 产 品不论使用性能还是外观均满足用户要求 。
尺寸 １ ．５ ｍ ６６ ）
４ 结
语
图１ Ｈ ９ ２ ４×２ ０ 钢 控 冷 前 后 金 相 组 织 ０型
３３ 力学性 能 ．
气 雾 冷却 技 术结 构简 单 ， 于实 现而 且冷 却 速 易
率较快 ， 既有 效 降低 了Ｈ型钢 的终轧 温度 ， 同时又 不
轧 制 节 奏 加 快后 ， 件 出精 轧 温 度提 高 ， 致 轧 导
采 用气 雾冷 却方 式 ， 钢 材 以 ３ 使 ０℃／的冷却 速度冷 ｓ 却， 以提 高轧 件 的机械 性能 。控 冷装 置分 为 摆动辊 道 部分 和输 出辊道 部分 两段 。两侧 有 １ 对 喷嘴 ， ４ 每
对两侧各 １ ， ２ 个 ； 个 共 ８ 下喷 嘴 １ 个 ； 喷嘴 ６ 。 ０ 上 个
降 速 度 ， 仅 产 品 强 度 提 高 ， 面 性 能 也 变 得 均 不 断
匀 。由表 １ 以看 出 ， 冷后 轧 件腿 部 和 圆角 部 位 可 控 性能差 另 很 ／ 。 ０ Ｊ 、
ａ 控 冷 前 （ 均 晶粒 平 ｂ 控 冷 后 （ 均 晶粒 平
尺寸 １ ． ｍ） ７９ ５
（ ｈ ｅｔ ｎＳｅｌ ｌｎ ｆ ａ ｕＩ ｎａ ｄＳｅｌ ｏ， ｔ．Ｌ ｉｕ２ １０ ， ｈｎ ） Ｔ ｅＳｃｉ ｔｅ ａｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ． ｄ， ａ ７ ４ Ｃ ｉａ ｏ Ｐ ｏＬ ｗ ｒ ｅＣ Ｌ ｗ １
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２ １ 年 １ 月 ０１ ２
山
东
冶
金
第 ３ 卷 ３
能 。 图 １ Ｈ ９ ０ Ｈ型钢 控冷 前 后 金相 组织 比 为 ２ ４Ｘ２ ０ 较 ， 冷后 晶粒 明显细化性 能对 比
ＭＰ ） ａ 。加设 控冷 装置 后 ， 由于加 快 了圆角部 位 的温
多用 于 棒 材 的控 制冷 却 。３ Ｑ Ｔ 却技 术 ， ）Ｓ冷 由卢 森 堡 阿贝 德公 司开 发成 功 ， 用于 型钢 冷却 。４ 气 雾 多 ）
普 碳 型 钢 的表 面锈 蚀 问 题 是 型钢 生 产 企 业 的
一
冷却 技 术 ， 用广 泛 ， 用 于不 同 品种规 格 的钢 材 应 可
轧后控 制冷却 。 对 于 莱钢 型 钢厂 中型线来 说 ， 供选 择 的主要 可
个 普 遍 问题 。 表 面锈 蚀 ” 在 产 品标 准控 制 之 “ 不
内， 不影 响用 户使用 ， 影 响产 品性 能 ， 影 响产 品 不 但 的外 观 。轧后 控制 冷却 ， 快 了 Ｈ型钢 圆角 的温 降 加
显 改善 。
３２ 显微 组织 ．
轧件 的余 热进 行 自回火处 理 ， 即淬火 加 自回火 处 理
工 艺 。此工 艺 因受 中型线 １ 段热 锯 能力 影 响 （ 分 要
求 锯切 温度不 低 于 ８０℃ ）故不 宜采 用 。所 以 只能 ５ ，
收稿 日期 ：０ １ ０ — ２ ２１－９０
性 能 的平均值 ） 。 由表 １ 知 ， 轧机 组 后 加设 气 雾 冷却 装 置 使 可 精 产 品在延 伸率 几乎 不 变 的条 件下 ， 服强 度 和抗 拉 屈 强 度 均提 高 ２ ａ ０ＭＰ 以上 （ 别 为 ２ ． ａ ２ ．２ 分 １ ５ＭＰ 和 １ ９ ７
超 过热 锯 的锯 切 温度 ， 足 了型 钢 轧 制冷 却 要 求 。 满 气雾 冷 却 装 置 实 现 了 轧件 在 精 轧后 短 时 间 内大 幅
一
件 的边 腰接 合部 外侧 出现 明显疱 疹 状缺 陷 、 学 性 力 能偏 低 等 问题 。为 了解决 这 些 问题 ， 决定 采用 气 雾 冷却 方式对 轧后 Ｈ型钢进行 控制冷 却 。
２ 冷却 方式 的选择
Ｈ型钢控 制冷却 是利 用 Ｈ型钢终 轧后在 奥 氏体 状 态 下 直 接 进 行 表 层 的超 快 速 冷 却 ， 降低 轧 件 温 度 。为 确保 轧件 不致 于 出现 淬火 自回火 组织 ， 冷 终 温度 必 须高 于轧 件 的再结 晶温度 ， 以降低 轧件 上 冷 床 的温 度 ， 轻 冷床 压力 ， 少 氧化 铁皮 ， 减 减 消灭 氧 化 皮疱疹 ， 高轧件 强度塑性 ， Ｈ型钢得 到 良好 的综 提 使 合性 能 。合理 选择 轧后控 制冷却 工艺是 获得 Ｈ型钢
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｆＡｉ －ｖ ｐｏ ｎｔ ｏ ｌｄ Ｃｏ ｌ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｉ ｌｃ ｔｏ ｏ ｒ ａ ｒ Ｃｏ ｒ ｌｅ ｏ ｉ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｎ Ｈ－ｂｅ ｍ ｏ ｕｃ ｉ ｎ ｎｇ ａ Ｐｒ ｄ ｔｏ
Ｗ ＥＩ ｎ ， ＨＩＳ ａ ， ｇ Ｓ ｈ ｎ ＹＡＮＧ ｎ Ｐｅ Ｄｏ ｇ
气 雾 控 制冷 却 技 术 在 Ｈ型 钢 生产 中 的应 用
魏 鹏， 石 山， 杨 栋
（ 莱芜钢铁股 份有限公 司 型钢厂 ， 山东 莱芜 ２ １０ ） ７ ４ １
摘
要 ： 能增加 ， 因产 冷床能力不足 ， 导致 产品表面锈蚀严重 ， 力学性能低 。设计采用 了气雾冷却 的方式对 Ｈ型钢 轧后进 行
１ 问题 的提 出
莱 钢型钢 厂 Ｈ型 钢生产线 由于实际产 量达 到了 设 计 产能 的 ２ 以上 ， 倍 出现 了终轧 温度 高 ， 件边 腰 轧 温度 差 大 ， 床 能力 严 重 不 足 的 问题 ， 冷 导致 产 品出 现 轧后 氧化 铁 皮厚 、 品在存 储 期 间锈蚀 严 重 、 产 轧