卷取机

却号；两段冷却号。各个冷却计划值标示了不同的意义。
冷却计划号主要用于普碳钢的冷却计划。 冷却模式 上起始阀门 下起始阀门
温度补偿
喷水模式
层流冷却阀门阵列模式
（a）冷却模式：确定带钢的冷却模式，普碳钢为常规冷却。 （b）上起始阀门：冷却区第一个开启的上喷水阀门。根据带钢越薄，温 降越快；目标卷取温度越高，需要的冷却量越小；以及起始阀门尽量远 离F7的原则进行制定。起始阀门尽量远离F7是因为：带钢温度越高，与 冷却辊道之间的摩擦力越大，越有利于辊道对带钢的牵引，防止薄带钢 在层冷辊道上起套事故的发生。同时需要保证后续BANK对带钢的冷却 能力。 （c）下起始阀门：冷却区第一个开启的下喷水阀门，一般情况下较为落 后于上喷水阀门。当带钢厚度比较薄时，如果下起始阀门相对上起始阀 门对称或超前，所形成的水层有可能会阻挡带钢在冷却辊道上的前进， 甚至有可能将带钢头部顶起造成起套堆钢，影响正常轧制。
温度控制过程中钢板的组织控制
控制轧制 加热
控制冷却
温度
贝氏体＋ 回火贝氏体 Ar3相变温度
马氏体
贝氏体
铁素体＋珠光体 软
时间
硬 组织
温度控制的设备与工艺
带钢的力学性能主要取决于精轧机的终轧温度和卷取温度。终 轧温度要保持在单相奥氏体或铁素体内，避免产生混合晶粒， 导致硬度、伸长率等性能不合要求。 控制温度对象：出炉温度、RDT温度、FET温度、FDT温度、 CT温度。 控制冷却：摆钢时间、带钢速度、机架间冷却水、层流冷却水、 冷却速率
DC Function description
目录
• 温度控制简介
– 温度控制 – FDTC——控制FDT温度 – CTC——控制CT温度 – 层流冷却与带钢性能 – 层流冷却与卷取稳定 – 层流冷却阀门阵列
温度控制
在热轧过程中，在控制加热温度、轧制温度和压下量的控制 轧制（Control Rolling ）的基础上，再实施空冷或控制水冷 及加速度冷却来达到温度控制的目的。
Dual phase steel cooling
普通冷却
分段冷却
Late cooling
Gradually cooling
• 控制冷卻曲線得到所需的微結構組織。
源自文库
層流冷卻與鋼帶性能 鋼帶的力學性能主要取決於精軋機的終軋溫度和捲取溫度。 捲取溫度對鋼帶組織性能的影響： a. 捲取溫度過高，鋼帶晶相組織會發生再結晶、緩慢冷卻產 生粗晶組織及碳化物的聚積，導致鋼帶的力學性能變壞。 溫度過高同時還會在鋼帶表面產生三次氧化鐵皮，影響鋼 帶表面質量。 b. 捲取溫度過低，鋼帶內部會有殘餘應力存在，且過飽和的 碳氧化合物無法析出，影響鋼帶性能。溫度過低同時還會 使鋼帶容易松卷，增加捲取難度。 塑性變形
膜沸騰通過蒸汽膜冷卻， 熱交換效率低； 核沸騰鋼帶與水直接接觸， 熱交換效率高；
福欣的层流冷却模式參數表
• 福欣層流冷卻有兩個表格：CSPP（層流噴水參數表）和 CHHT（層流熱頭熱尾參數表）。 • CSPP有四個索引參數：鋼種類別（SDFCT）、成品厚度 、成品寬度、目標溫度，分類索引較寶鋼更精細。
再結晶形核 奧氏體晶粒長 大 奧氏體鋼在軋制過程中的晶粒變化
層流冷卻與鋼帶性能 c. 頭部捲曲後與捲軸接觸，尾部在外停留時間過長，造成頭 尾部溫度較低，爲了保證某些鋼種的整體組織性能均勻， 以利下游工序（如衝壓工序），需要採用U形冷卻補償這 一溫差。 d. IF鋼會使用U型冷卻，即鋼帶頭尾端不噴水、少噴水，使 頭尾端的目標溫度稍高於中間段溫度（約40~50 ℃），可 避免成卷後鋼卷內外圈與中間溫度不均。頭尾端長度依最 後的成卷卷徑進行預先計算，通常內圈定義為總圈數的 1/8，外圈定義為總圈數的1/9~1/10。
层流冷却
Side spray擋板 Side spray
Top Spray Head
Bottom Spray Head
层流冷却
钢材与水直接接 触传热
通过蒸汽 膜冷却
膜沸腾：低冷却速率 过渡沸腾：冷却不均匀性
过渡沸腾区
传统加速冷却
过渡 沸腾
通过蒸汽膜冷却
核沸腾，高热交换 膜沸腾，低热交换
层流冷却
a. 層流區上集管噴的冷卻水垂直於鋼帶表面噴下，因為水量 大、溫度高，會在鋼帶表面形成一層膜，阻礙熱交換。 b. 為了及時吹掃停留在鋼帶表面的冷卻水，保證冷卻效果， 在精軋機後及每一層流冷卻組後都設置了側噴，共設置了 18個側噴（水）和2個氣吹裝置。 c. 側噴的安裝有利於保證鋼帶表面的冷卻均勻性，使得模型 的計算更精確。
FDTC——控制FDT温度
•为了控制带钢表面和温度，可以通过速度和水的设定来满足温 度控制和稳定性控制的要求。 •在精轧水的控制方面，在精轧F1和F2之间配置有高压除鳞水， 精轧机架间的冷却水总共有5组，机架之间冷却水是自动控制
的，模型根据温度计算的需要，确定使用哪几组水，同时，为
了能够达到对终轧温度的精确控制。
FDTC——控制FDT温度
FDTC-1 : 控制鋼帶速度以達到目標完軋溫度
Level2
FDTC-2 : 控制ISC以達到目標完軋溫度
• FDTC會計算每個segment所需的噴水量以及鋼帶的加速 度(α) ，來控制完軋溫度達到目標值。
CTC——控制CT温度
a. 福欣的層流冷卻段長89.3m,共有17組(bank)組成,每組 (bank)長5.32m。其中第1至第15組為主冷段,第16、17組 為微調段。 b. 福欣的高溫計安裝在第9、10組bank之間，安裝於軋線的 下方空間。因為鋼帶下表面的積水、水汽環境較上表面好， 獲得的測量值精度較高。 c. 福欣的中間高溫計前後設有10根內冷輥道，有助於改善測 量環境。 144#-153# 為內冷式輥 道
分段冷却：
主要是针对DP钢、TRIP钢等的高强钢种。
主要的工艺参数要求值有：第一段水冷冷却速率、中间目 标温度、中间空冷时间、第二段水冷冷却速率等。
U型冷卻
層流冷卻與捲取穩定
厚板的捲取穩定 捲取厚板時，需對厚板頭部一定長度內進行目標捲取溫度的 提高，原因如下： a.厚板的鋼帶頭部易發生溫降，導致頭部硬度較高。進入捲 取機時，助卷輥的壓力不足，無力將頭端彎曲並捲入到捲取 機中，造成廢卷。 b.當鋼帶厚度比較大，而且鋼帶的目標捲取溫度太低時，由 於捲取機前夾送輥的咬入能力的影響，可能造成夾送輥卡鋼 從而廢鋼。
層流冷卻與捲取穩定
薄板的捲取穩定 a. 鋼帶越薄溫降越快，所以相同鋼種，薄板的捲取溫度較高。 b. 稀疏噴水： 1）鋼帶很薄時，閥門噴水過於密集會造成鋼帶冷卻過快， 使板形出現翹曲，影響捲取。因此模型設定中對較薄 的鋼帶，採用稀疏噴水，以此避免翹曲。 2）閥門噴水過密，會阻礙鋼帶頭端的前進，造成鋼帶穿 行不穩，採用稀疏噴水，能起到穩定鋼帶運行的作用。 c. 薄板溫降快，與冷卻輥道之間的摩擦力小，在層冷輥道上 易發生起套事故。因此，起始閥門儘量遠離F7，有利鋼帶 在層流輥道上的牽引。 d. 當鋼帶厚度比較薄時，如果下起始閥門相對上起始閥門對 稱或超前，所形成的水層有可能將鋼帶頭部頂起造成起套 堆鋼，影響正常軋制。
U型冷却：
主要是针对需要进行U型冷却控制的带钢，对带钢头部、
尾部在指定长度范围内，调整目标卷取温度。 但当带钢厚度比较大，而且带钢的目标卷取温度太低时， 由于卷取机前夹送辊的咬入能力的影响，可能造成PR卡钢 从而废钢。为了防止此类情况的发生，对于成品厚度超过一 定范围，且目标卷取温度低于一定值的时候，对厚板的头部 一定长度内进行目标卷取温度的提高。
福欣層流冷卻佈置
盤捲溫度控制
前饋值 回饋值
CTC model
前饋值
回饋值
CTC model
高溫 計
高溫 計
高溫 計
• • • •
冷卻曲線控制。 精軋出口高溫計前饋控制閥on/off。 中間高溫計前饋及回饋控制閥on/off 。 盤捲區前高溫計回饋控制閥on/off 。
盤捲溫度控制-冷卻曲線
Fast cooling
层流冷却阀门阵列模式
（d）温度补偿：由于模型内部物性参数的限制，对于某
一类特殊钢种可能并不适用模型内部的物性参数。造成模
型计算温度与实测温度总是存在偏差。此时需要对带钢的 目标卷取温度作修整，前述偏差量即为该钢种所需的系统 温度补偿。实测温度总是高于计算温度，则温度补偿值为 负；实测温度总是低于计算温度，则温度补偿值为正。
鋼種類別數據採納的優先級： 1.L2的HMI輸入 2.PDI數據 3.依合金成份自動分類 依此選定層流代碼表CSCD 目標溫度
成品厚度 鋼種寬度索引 值（窄、寬） 最終的層流 噴水參數表
层流冷却控制
层流冷却数学模型接收到精轧带钢时，需要根据带钢的钢种、 成品厚度、目标卷取温度，进行索引得到冷却计划值，以制 定冷却计划、提供冷却计算用的数据。根据带钢索引条件的 不同，可以得到以下三个冷却计划值：冷却计划号；U型冷
层流冷却阀门阵列模式
（e）喷水模式： 是为了达到目标卷取温度，模型根据带钢精轧出口温度 FDT、带钢速度以及要求的冷却速率进行计算，确定冷却区
BANK的阀门开闭模式。可以选择不同的喷水模式：
但当带钢很薄时，阀门喷水过于密集会造成带钢冷却过快， 使板形出现翘曲。因此模型中将厚度等级小的带钢，采用稀 疏喷水，并且起到稳定带钢运行的作用。